光伏發(fā)電系統(tǒng)中的建筑屋頂防水密封設(shè)計(jì)

1、光伏發(fā)電系統(tǒng)中的建筑屋頂防水密封設(shè)計(jì)摘要隨著經(jīng)濟(jì)和生活對能耗的需求越來越大，化石燃料已經(jīng)不能滿足人們對能源的需要，對新能源的迫切需求，使得太陽能建筑光伏發(fā)電成為我們未來清潔能源的不二選擇。在全球大力發(fā)展建筑光伏發(fā)電系統(tǒng)技術(shù)的同時(shí)，涉及到許多問題，特別是在改擴(kuò)建項(xiàng)目中，需要與原來的主體結(jié)構(gòu)有很好的連接，才能保證光伏發(fā)電系統(tǒng)的受力性能和防水密封性能。本文作者結(jié)合自己在工程實(shí)踐中的經(jīng)驗(yàn)，總結(jié)了目前在光伏發(fā)電系統(tǒng)結(jié)構(gòu)施工中常見的防水問題以及怎么樣去解決，給類似的工作提供一些參考。金屬屋頂光伏發(fā)電系統(tǒng)金屬屋面系統(tǒng)包括：直立鎖邊鋁鎂錳金屬屋面系統(tǒng)、立邊咬合系統(tǒng)、平鎖扣式屋面墻面系統(tǒng)、二次屋面系統(tǒng)、角馳屋面

2、系統(tǒng)、暗扣式屋面系統(tǒng)。金屬屋頂各式各樣，光伏陣列的安裝方式也多種多樣。要在金屬屋頂安裝光伏系統(tǒng)，主要通過各種連接件將金屬屋面太陽能光伏支架系統(tǒng)連接在屋頂上。一般情況下，對于直立鎖邊鋁鎂錳金屬屋面系統(tǒng)、立邊咬合系統(tǒng)、角馳屋面系統(tǒng)，只要金屬屋頂?shù)姆浪畬硬槐黄茐?，在安裝光伏陣列注意施工、做足防護(hù)措施，屋頂?shù)姆浪ㄖδ芫筒粫?huì)破壞。 對于解決這類的防水密封問題，就是解決金屬屋頂?shù)姆浪畣栴}。以下為我司施工設(shè)計(jì)的一項(xiàng)工程實(shí)例：通過我司對現(xiàn)場的考察以及和業(yè)主的溝通，充分了解現(xiàn)場屋面的情況后，總結(jié)屋面的漏水產(chǎn)生的原因主要有以下幾種：1.原來屋面板連接位置的銹蝕；2.屋面沒有固定的檢修通道，檢修人員的走動(dòng)，容易

3、造成局部板的破壞，引起漏水；3.原來采光天窗的防水處理沒有做好，局部漏水嚴(yán)重；針對上述的產(chǎn)生漏水的原因，分別可用以下途徑解決：對于銹蝕位置的處理1）預(yù)處理：金屬屋面施工前仔細(xì)徹底檢查整個(gè)屋面的漏水狀況，對其進(jìn)行預(yù)處理，確保金屬屋面牢固、干凈、無銹蝕、無雜物、灰塵，不符合上述情況則分別作如下處理：A、更換已生銹固件,在適當(dāng)?shù)奈恢迷黾庸碳?；B、用除銹砂紙將生銹區(qū)域打磨干凈,直至呈現(xiàn)金屬本色,然后涂一層基層涂料；C、清除雜物，灰塵及其它臟物；2）對屋面的銹蝕位置做防水處理，選用防水涂料進(jìn)行噴涂。金屬屋面搭接處:金屬屋面搭接處先涂一層基層涂料，在其仍為濕潤時(shí)，把1520厘米寬的縫織聚酯布嵌入其中，再從

4、上面用基層涂料充分浸潤縫織聚酯布，以至全干。建造檢修走道在解決屋面漏水之后，制作專門的檢修通道，以避免后期的各項(xiàng)維護(hù)工作對屋面造成再次破壞。具體來說，檢修通道固定在金屬屋面板突出的肋上，通過設(shè)置一道金屬格柵來提供檢修人員的通道。避免隨意走動(dòng)對屋面造成的破壞。對于屋面突出物周邊的處理1）金屬屋面的突出物（如煙囪、出氣孔、風(fēng)機(jī)口等）:裁剪尺寸、形狀合適的縫織聚酯布，并按技術(shù)要求裁剪好，在突出物周圍涂一層基層涂料，把裁剪好的縫織聚酯布鋪于其上，再從上面用基層涂料充分浸潤縫織聚酯布，確保不起泡、不起皺圖5 金屬屋面與采光頂結(jié)合處2）金屬屋面固件：用10×10的縫織聚酯布，按上述同樣的方法處理

5、。圖6 原金屬屋面防雷帶3）金屬屋面天溝：天溝搭接縫, 落水口等處先做金屬屋面局部防水處理，然后在更大防水范圍涂一層涂料, 在其仍為濕潤時(shí)鋪上縫織聚酯布, 再從上面用漿料充分浸潤縫織聚酯布, 以至全干。至少12小時(shí)后, 最后再涂一層漿料。圖7 金屬屋面與排水溝結(jié)合處光伏組件支架的安裝方式該金屬屋面的為立邊咬合結(jié)構(gòu)的金屬屋面，如下圖，屋面的支撐受力點(diǎn)就在屋面板的肋上，而我們所設(shè)計(jì)支架就是通過金屬夾固定在屋面板的肋上，不僅無任何穿孔，而且能使屋面板咬合更為牢固，可以解決因?yàn)槲菝姘逡Ш纤蓜?dòng)引起的漏水問題。圖8 金屬屋面搭接處圖9 電池板在金屬屋面安裝方式圖10 電池板在金屬屋面安裝方式三維圖3.3光

6、伏采光頂光伏采光頂是光伏建筑一體化的表現(xiàn)，即用雙玻光伏組件材料制成的有采光功能的建筑頂部，具有發(fā)電功能和建筑功能。光伏采光頂?shù)墓夥M件將自身所承受的各種荷載通過硅酮類的結(jié)構(gòu)膠傳遞給鋁合金副框，再通過壓塊和自鉆自攻釘將副框的線荷載傳遞給橫梁和立柱。同時(shí)，對于室外，硅酮類的結(jié)構(gòu)膠也起到了密封作用。因此，正確選用硅酮類結(jié)構(gòu)膠、合理進(jìn)行節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)、控制施工質(zhì)量，是確保光伏采光頂結(jié)構(gòu)安全性的關(guān)鍵。而采光頂?shù)臍饷苄院退苄詣t主要依靠硅酮類密封膠來保證，硅酮類結(jié)構(gòu)膠好比人的牙齒，而硅酮類密封膠好比人的嘴唇，唇亡齒寒，缺一不可。以下為我司施工設(shè)計(jì)的一項(xiàng)工程實(shí)例：光伏采光頂?shù)陌惭b：1、測量放線，根據(jù)主體施工單位移

7、交的軸線、標(biāo)高以及網(wǎng)架球節(jié)點(diǎn)施工記錄進(jìn)行必要的復(fù)核，確定網(wǎng)架球節(jié)點(diǎn)是否適用，按采光頂布置圖進(jìn)行全面的測量放線，確定采光頂安裝軸線標(biāo)高，并及時(shí)整理把測量數(shù)據(jù)提交業(yè)主等相關(guān)方確認(rèn)，對預(yù)埋件偏差數(shù)據(jù)反饋設(shè)計(jì)人員，提出處理意見報(bào)業(yè)主等確認(rèn)；2、將球節(jié)點(diǎn)上的油膏清除，將支托安裝在球節(jié)點(diǎn)上；3、橫梁安裝；4、玻璃面層的安裝包括面層安裝、清潔、打膠。該采光頂為排水坡度為3%的單坡采光頂，先將雙玻光伏組件放置在設(shè)計(jì)位置，通過雙邊壓塊和自鉆自攻釘將雙玻組件固定、卡在鋁軌上，在雙玻光伏組件面層之間的縫隙里塞泡沫棒、打耐候密封膠形成裝飾面層。待面層安裝完成后，即可安排打膠。打膠首先在膠縫兩側(cè)飾面上粘貼好保護(hù)膠帶，再

8、把泡沫條均勻地填入膠縫中，泡沫條表面應(yīng)與飾面表面距離控制在5-7mm 之間，以保證密封膠的厚度，用清冼液清潔膠接觸面，然后行同一方向用打膠槍把密封膠均勻地注入膠縫內(nèi)，并立即用膠筒或灰刀刮平，去除保護(hù)紙，避免過長時(shí)間形成污染。打膠是檢驗(yàn)安裝是否成功的一個(gè)重要環(huán)節(jié)，不但是外觀的點(diǎn)晴之筆，且直接影響采光頂?shù)姆罎B功能。打膠時(shí)還要注意天氣情況，杜絕雨天，避免高溫與低溫5 度以下作業(yè)，以確保打膠質(zhì)量，并保證膠縫粗細(xì)均勻，表面美觀流暢。安裝開啟部位必須仔細(xì)，止水膠墊、支撐等，確保滿足設(shè)計(jì)要求以及啟閉靈活。5、清潔、交驗(yàn)安裝面層完成后，及時(shí)清洗于凈外飾面，并向業(yè)主等相關(guān)方提交報(bào)驗(yàn)申請驗(yàn)收。工程竣工后需組織驗(yàn)收

9、前的清理工作。圖11 隱框采光頂橫剖面節(jié)點(diǎn)示意圖圖12 隱框采光頂豎剖面節(jié)點(diǎn)示意圖3.4光電幕墻考慮到遮擋、光伏組件的加工限制，目前的光電幕墻以隱框幕墻為主流。在隱框幕墻工程中，無論是面層的結(jié)構(gòu)裝配，還是實(shí)現(xiàn)幕墻氣密性、水密性等建筑功能，主要依賴硅酮膠。光電幕墻用硅酮類的結(jié)構(gòu)膠將光伏組件粘結(jié)在支撐結(jié)構(gòu)上。硅酮結(jié)構(gòu)膠是專為建筑幕墻結(jié)構(gòu)裝配而設(shè)計(jì)的。可在一般的氣候條件下輕易擠出使用。硅酮類的結(jié)構(gòu)膠強(qiáng)度高，能承受較大荷載，且具有耐老化，耐腐蝕，耐疲勞的特點(diǎn)。硅酮密封膠這種材料具有耐高低溫、耐紫外線照射、耐雨水而不會(huì)老化的特點(diǎn)，是使用壽命最長的密封膠，因此稱為耐候膠。所以合理設(shè)計(jì)和運(yùn)用硅酮結(jié)構(gòu)膠和硅酮密封膠變得尤為重要。圖13 隱框幕墻橫剖面節(jié)點(diǎn)示意圖圖14 隱框幕墻豎剖面節(jié)點(diǎn)示意圖4、總結(jié)根據(jù)南京固拓能源的卞工介紹：光伏方陣與建筑結(jié)合的方式不同，光伏建筑一體化可分為兩大類：一類是光伏方陣與建筑的結(jié)合，如在混凝土屋頂、金屬屋頂上安裝光伏系統(tǒng)。另一類是光伏方陣與建筑的集成。如光電瓦屋頂、光電幕墻和光電采光頂?shù)?。目前在建的光伏發(fā)電