[实用新型]基于密封疏导一体化结构的无彩钢瓦屋顶屋面防水系统

说明书

本申请公开了一种基于密封疏导一体化结构的无彩钢瓦屋顶屋面防水系统，涉及无彩钢瓦屋顶技术领域，包括太阳能电池组件，用于吸收太阳能并转化为电能；集中排水天沟，用于排出无彩钢瓦屋顶汇集的积水；竖向排水单元，用于将无彩钢瓦屋顶汇集的积水导入所述集中排水天沟，同时用作太阳能电池组件的安装固定件；横向排水单元，用于将太阳能电池组件间的雨水导入竖向排水单元内。本申请具有通过在无彩钢瓦屋顶防水系统中采用堵水与疏水的结构，并在竖向排水单元的垂直方向采用新设计的五重防水结构，通过密封、疏导、再密封的理念进行系统防水设计，构建了面层堵水、中层疏导水流和底层堵水相结合的立体防水结构，提高了整体防水可靠性的效果。

技术领域

本申请涉及无彩钢瓦屋顶技术领域，特别涉及一种基于密封疏导一体化结构的无彩钢瓦屋顶屋面防水系统。

背景技术

近几年国内太阳能级硅片、电池和组件制造能力和产能的提升，中国成为全球最大的太阳能电池组件制造基地。业内主流的晶硅电池组件成本不断降低，并从2010年的12.3元/Wp降至2018年2.0元/Wp。相应的，晶硅太阳能光伏系统成本逐步降低，并从2010年的25.1元/Wp降至2018年4.5元/Wp。因此，随着晶硅电池组件生产工艺的优化和材料成本的下降潜力被不断地挖掘，太阳能电池组件价格的下降空间已然十分有限，而晶硅组件在转换效率的提升上又相对比较缓慢，仅从2010年的14.5％提升至2018年的19.5％。

为了提升光伏系统的单位发电量，需要构建良好的TCO。

由于分布式光伏电站的屋顶分类主要为工商业屋顶和居民屋顶。其中工商业屋顶主要有金属屋面、混凝土现浇屋面和预制混凝土屋面，以金属屋面为主。在中东部发达地区，光伏装机主要来源于工商业屋顶，设计主要考虑屋面荷载和不破坏原有屋面，通常在既有建筑屋顶安装光伏组件。

而为了构建良好的TCO，因此将采用光伏组件替代工业厂房的彩钢瓦屋面，构成的光伏建筑一体化结构具有如下优点：1)降低更换屋面彩钢瓦的成本； 2)可以取消常规安装所用的夹具、檩条，降低材料和安装成本；3)光伏组件下部空间相对安装于彩钢瓦上时变大，有利于电池组件的散热，从而提升发电量；4)光伏组件结构强度和可靠性符合厂房整体结构安全性。光伏建筑一体化在工业厂房的应用实践应用过程中，主要遇到BIPV屋顶漏水、屋面运行维护不便、直流电弧故障导致火灾的预防困难等问题，特别是将光伏组件代替屋顶彩钢瓦之后对屋面防水的可靠处理是光伏建筑一体化应用过程中最棘手的问题。目前光电建筑一体化BIPV屋面主流的防水措施是采用打胶密封，即在太阳能电池组件之间的缝隙先插入泡沫棒作为衬底，然后灌胶构建密封带，有些施工还再沾一层铝箔胶带实现防水阻隔。然而经过近几年的应用实践发现，这种方法存在较多问题：一是施工繁琐；二是因为密封胶长时间处于风吹日晒的外部环境中，容易老化开裂，影响防水效果；三是运维困难。另一种折中的办法是用彩钢瓦做衬底，光伏组件安装于彩钢瓦构成的衬底上。此类方式的特点是可靠、施工简便，缺点是彩钢瓦的使用年限低于光伏电池板，后期更换彩钢瓦时需将光伏组件拆下，工程量较大。

公告号为CN203531273U的中国专利公开了一种基于BIPV技术专用SBS 改性沥青防水卷材，包括防水材料层、耐候层、防水增强层，所述防水材料层和防水增强层分别位于耐候层的两侧，所述防水材料层、耐候层、防水增强层之间用乙烯-醋酸烯共聚物EVA或聚乙烯醇缩乙醛纤维PVB粘接。

公开号为CN108718172A的中国专利公开了一种双层防水光伏屋顶系统，包括光伏组件板、与光伏组件板插接的组件板边框和双层防水机构，相邻光伏组件板之间通过一连接件连接，所述双层防水机构底部架设有用于与屋面结构主体连接的支座，双层防水机构、连接件和支座依次叠设在一起，并通过一连接杆一体式连接；所述光伏屋顶系统还包括电气系统。

上述的基于BIPV技术专用SBS改性沥青防水卷材由于采用SBS局部覆盖的方法加强光伏屋面的防水密封能力。但是其防水策略主要为通过堵塞的方式进行，而又因为堵水材质均存在不同程度的耐久性和防水性能问题，并当相应的防水材料用于屋面后将会在恶劣环境下快速老化，导致后期维护成本高的问题发生。