[发明专利]分布式光伏屋面的C形檩条连接件装置及其施工方法

说明书

本发明公开了一种分布式光伏屋面的C形檩条连接件装置及其施工方法，包括固定在屋顶的屋面钢梁和连接在屋面钢梁上的檩条，端头相邻的两檩条利用内套连接件固定连接为刚性的一体式构件。本发明利用内套连接件将端头相邻的两檩条固定连接为刚性的构件，从而将分立的多檩条改变成为一体的连续梁，改善檩条组合结构状态，大幅提高荷载强度，且用料省、用工少和成本低，用于安装分布式光伏发电设备屋顶加强结构。

技术领域

本发明属于光伏发电技术领域，具体涉及一种安装分布式光伏发电设备的屋顶结构加强。

背景技术

屋顶分布式光伏发电近些年来取得了迅猛发展。分布式光伏需要大量的光照地面资源，而充分利用既有建筑屋面，不仅节地，而且对太阳能的利用是分散获取、就地消费，可节省高压传输与变配电成本。

分布式光伏的安装场地。目前常用的安装场地有空地、建筑屋顶、高速公路或铁路旁以及如滩涂等其他场合。这几种安装场地类型中，建筑屋面占比最大，且具有以下优势：

如上所述电能可以就地利用，节省高压传输变电等设施的投入，避免电能的传输损耗，提高利用效率；尤其是无需占用本已有限的土地资源；维护方便。

需要指出的是，既有建筑屋面基本都未考虑安装太阳能光伏的荷载，一般而言，现有屋面的承载力是不足以增加安装太阳能光伏设备的荷载的。既有建筑屋面有以下几种类型：

常规建筑屋面，如住宅、办公、酒店等民用建筑，这些类型建筑总量比较大，但单体屋面面积比较小，有时还摆放水箱或暖通设备，大规模阵列安装存在困难。工业建筑、物流建筑屋面，该类型建筑单体屋面比较大，面积可达1万平米以上，并且往往多栋建筑并列，十分有利于大规模的光伏列阵安装，而且这些建筑一般周边空旷，因而光照时间能够保证，因此该类型屋面是目前重点开发的对象。工业厂房、物流建筑屋面基本都是轻钢结构形式，为节省建造成本，原设计的容许承载力富余很小，在安装光伏设备前一般需要对屋面结构进行加固。

本发明项目重点针对量大面广、安装光伏效率高的厂房及物流建筑屋面。该类型建筑的厂房基本采用轻钢结构。轻钢结构厂房主要由钢架、檩条、屋面系统、墙面系统以及支撑系统组成。

现有技术在轻钢屋面安装分布式太阳能光伏前，虽然也对轻钢屋顶进行加固，但其加固方案存在诸多的不尽如人意的之处。

例如，常规的屋面系统加固方案是将檩条加密。该加固方法是在原有轻钢屋面的每两相邻檩条之间加插一根檩条予以加密，如此一来，屋面承载加强显著，但其用材成本大，而且基本上需要全面积施工，因而对生产的影响比较大；现场需要新增檩托，以及和屋面板连接需要安装自攻螺钉，其安装成本大幅提高。

又例如，专利号201720255162.9，名称为钢结构建筑及其檩条加固体系的专利，其技术方案是在原有间隔设置的檩条之间焊上若干支撑加固件，将相邻的檩条横向相连加固。这种方案与上述的加插檩条方案存在同样的不足。

再例如，专利号201621187568.X，名称为一种光伏组件加固支架的专利，其设置光伏组件支撑斜面，在支架背面的斜梁上安装斜拉杆，在檩条之间安装撑杆件和横拉杆的方式。简述之就是在檩条组之间敷设若干十字交叉的斜拉杆。这种技术方案虽然有其积极的意义，但也同样存在前述的其他方案的不足之处，而且这种方案将斜拉杆置于檩条之上，影响光伏设备的安装基础平整。

对于现有技术的C型檩条连接，更为关键的是，其相对接的两根檩条之间是断开而非连续的，每根檩条为简支受力模式，跨中受弯最为不利，且无法利用支座部位的抗弯承载能力。

发明内容

本发明需要解决的技术问题是，克服既有轻钢屋面安装分布式太阳能光伏所进行的加固技术方案存在的用材多、荷载重、加工和安装耗时长、成本高以及承载力增强幅度低的缺陷，提供一种改变檩条组合结构状态、大幅提高承载能力、用料省、用工少的屋顶加强结构。