本發(fā)明涉及光伏建筑一體化，具體涉及一種建筑-光伏一體化的復(fù)合墻體。

背景技術(shù)：

1、近年來，我國經(jīng)濟(jì)快速增長的同時(shí)，能源供需結(jié)構(gòu)失衡、環(huán)境污染問題加劇，建筑行業(yè)作為主要的耗能產(chǎn)業(yè)之一，具有很大的節(jié)能潛力，建筑用能逐漸從常規(guī)能源向可再生能源轉(zhuǎn)變，光伏建筑一體化是其中的重要技術(shù)措施。光伏建筑一體化技術(shù)中，光伏組件與建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)的連接方式是關(guān)注的重點(diǎn)。

2、傳統(tǒng)光伏組件多安裝在建筑屋面，但對(duì)于多層及高層建筑來說，建筑屋頂資源局限，為了最大化利用建筑接收到的太陽輻射，逐漸將光伏組件的安裝擴(kuò)展到了建筑外墻上，但是目前建筑外立面與光伏組件的連接存在不足，難以充分滿足需求。一方面，在施工建造完成后的外墻上安裝光伏組件時(shí)，面臨的打洞甚至穿孔問題，會(huì)對(duì)墻體基層結(jié)構(gòu)和構(gòu)造層產(chǎn)生破壞，影響墻體的熱工性能；另一方面，垂直架空的安裝方式雖然有利于光伏組件的背面散熱，但是由于太陽輻射入射角度的問題，難以達(dá)到發(fā)電效率最大化，而目前在外墻表面傾斜安裝的光伏組件，其頂部與外墻表面貼近，不利于光伏組件背面的對(duì)流換熱，散熱效果較差；此外，現(xiàn)有外墻光伏組件安裝架多為整體式框架，其面臨的維修和更換問題難度較大。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)不足，本發(fā)明中提出了優(yōu)化措施。本發(fā)明提供一種建筑-光伏一體化的復(fù)合墻體設(shè)計(jì)科學(xué)、結(jié)構(gòu)合理，兼具功能性與美觀性。該復(fù)合墻體由墻體、光伏組件、安裝件和承重件組成。光伏組件固定在承重件和安裝件之間，在施工過程中，使承重件、預(yù)埋螺栓與墻體成為一體，減少對(duì)墻體基層結(jié)構(gòu)的破壞，承重件既滿足建筑外立面的遮陽和美觀需求，又作為光伏組件的支撐結(jié)構(gòu)。安裝件包括卡件、鉸鏈、鉸鏈安裝板和預(yù)埋螺栓，卡件的彈簧固定在靠板內(nèi)，使頂板能夠上下伸縮，便于固定光伏組件，卡件的內(nèi)段卡槽為外寬內(nèi)窄形式，軟質(zhì)卡扣的中間進(jìn)行了內(nèi)凹處理，能在滑動(dòng)過程中自然固定在卡槽端部，鉸鏈能使卡件在0～90°內(nèi)自由調(diào)節(jié)，提高光伏組件與卡件靠板的貼合度，降低安裝難度，同時(shí)使光伏組件頂部到墻體的外表面留有距離，強(qiáng)化光伏組件背面的對(duì)流散熱作用，預(yù)埋在墻體內(nèi)部的普通螺栓包裹螺栓保溫層，緩解了預(yù)埋件熱橋?qū)w熱工性能的不利影響。

2、本發(fā)明通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)：

3、一種建筑-光伏一體化的復(fù)合墻體，由墻體、光伏組件、安裝件和承重件組成。其中，光伏組件下端放置在承重件上，上端固定在安裝件的卡件上，卡件與預(yù)埋螺栓通過鉸鏈和鉸鏈安裝板連接。

4、所述墻體為預(yù)制或現(xiàn)澆鋼筋混凝土墻體，在澆筑墻體基層結(jié)構(gòu)的同時(shí)澆筑承重件，并將預(yù)埋螺栓埋入，使承重件、預(yù)埋螺栓與墻體成為一體。

5、所述光伏組件表面涂有透光輻射致冷涂料，采用傾斜安裝的方式，使其與墻體形成三角形空腔，其下端固定在承重件端部，上端倚靠在靠板上，用卡扣固定。

6、所述安裝件包括卡件、鉸鏈、鉸鏈安裝板和預(yù)埋螺栓，卡件與鉸鏈的葉片焊接，鉸鏈與鉸鏈安裝板通過銷軸鉸接，鉸鏈安裝板穿過預(yù)埋螺栓的裸露部分后緊貼墻面，用螺母和墊片固定。

7、所述承重件為多功能一體化構(gòu)造，既滿足建筑外立面的遮陽和美觀需求，又作為光伏組件的支撐結(jié)構(gòu)。

8、所述卡件包括彈簧、靠板、頂板、卡槽和卡扣，彈簧固定在靠板內(nèi)部，使頂板能夠上下伸縮，卡槽包括內(nèi)、外兩段，內(nèi)段卡槽為外寬內(nèi)窄形式，對(duì)軟質(zhì)卡扣的中間進(jìn)行內(nèi)凹處理，使其能夠卡入卡槽，并在滑動(dòng)過程中自然固定。

9、所述預(yù)埋螺栓包括普通螺栓和螺栓保溫層，預(yù)埋在墻體內(nèi)部的普通螺栓包裹螺栓保溫層，墻體外部的普通螺栓不包裹螺栓保溫層。

10、本發(fā)明提供的技術(shù)方案可以達(dá)到以下有益效果：

11、1、本發(fā)明提供的預(yù)埋螺栓和現(xiàn)澆承重件，適用于預(yù)制或現(xiàn)澆鋼筋混凝土墻體，在施工階段就對(duì)其進(jìn)行考慮，使預(yù)埋螺栓和承重件與墻體基層結(jié)構(gòu)成為一體，能夠緩解在建筑建成后，由于安裝光伏組件對(duì)建筑外墻基層結(jié)構(gòu)的破壞性問題。

12、2、本發(fā)明提供的光伏組件傾斜安裝方式，提高了光伏組件的發(fā)電率，光伏組件和墻體之間形成的三角形空腔，結(jié)合涂刷在組件表面的透光輻射致冷涂料，能夠有效緩解光伏組件的過熱問題。

13、3、本發(fā)明提供的承重件為多功能一體化構(gòu)造，既滿足建筑外立面的遮陽和美觀需求，又作為光伏組件的支撐結(jié)構(gòu)。

14、4、本發(fā)明提供的卡件包含可上下伸縮的頂板，與鉸鏈結(jié)合，能有效解決安裝過程中光伏組件與靠板不易貼合的問題，且軟質(zhì)卡扣易拆裝，能提高光伏組件現(xiàn)場(chǎng)安裝效率，降低后續(xù)維修和替換組件的操作難度。

15、5、本發(fā)明提供的預(yù)埋螺栓采用普通螺栓包裹螺栓保溫層的形式，減少了由于預(yù)埋件熱橋產(chǎn)生的熱損失，緩解了光伏組件安裝時(shí)對(duì)外墻熱工性能產(chǎn)生的不利影響。

1.一種建筑-光伏一體化復(fù)合墻體，其特征在于，包括墻體(1)、光伏組件(2)、安裝件(3)和承重件(4)，其特征在于，光伏組件(2)下端放置在承重件(4)上，上端固定在安裝件(3)的卡件(5)上，卡件(5)與預(yù)埋螺栓(8)通過鉸鏈(6)和鉸鏈安裝板(7)連接。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的建筑-光伏一體化復(fù)合墻體，其特征在于，所述墻體(1)為預(yù)制或現(xiàn)澆鋼筋混凝土墻體，在澆筑墻體(1)基層結(jié)構(gòu)的同時(shí)澆筑承重件(4)，并將預(yù)埋螺栓(8)埋入，使承重件(4)、預(yù)埋螺栓(8)與墻體(1)成為一體。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的建筑-光伏一體化復(fù)合墻體，其特征在于，所述光伏組件(2)表面涂有透光輻射致冷涂料，采用傾斜安裝的方式，使其與墻體(1)形成的三角形空腔，其下端固定在承重件(4)端部，上端倚靠在靠板(12)上，用卡扣(9)固定。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的建筑-光伏一體化復(fù)合墻體，其特征在于，所述安裝件(3)包括卡件(5)、鉸鏈(6)、鉸鏈安裝板(7)和預(yù)埋螺栓(8)，卡件(5)與鉸鏈(6)的葉片(9)焊接，鉸鏈(6)與鉸鏈安裝板(7)通過銷軸(10)鉸接，鉸鏈安裝板(7)穿過預(yù)埋螺栓(8)的裸露部分后緊貼墻面，用螺母和墊片固定，使卡件(5)在0～90°內(nèi)自由調(diào)節(jié)，提高光伏組件(2)與靠板(12)的貼合度。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的建筑-光伏一體化復(fù)合墻體，其特征在于，所述承重件(4)為多功能一體化構(gòu)造，既滿足建筑外立面的遮陽和美觀需求，又作為光伏組件(2)的支撐結(jié)構(gòu)。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的建筑-光伏一體化復(fù)合墻體，其特征在于，卡件(5)包括彈簧(11)、靠板(12)、頂板(13)、卡槽(14)和軟質(zhì)卡扣(15)，彈簧(11)固定在靠板(12)內(nèi)部，使頂板(13)能夠上下伸縮。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的建筑-光伏一體化復(fù)合墻體，其特征在于，卡槽(14)包括內(nèi)、外兩段，內(nèi)段卡槽為外寬內(nèi)窄形式，對(duì)軟質(zhì)卡扣(15)的中間進(jìn)行內(nèi)凹處理，使其能夠卡入卡槽(14)，并在滑動(dòng)過程中自然固定。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的建筑-光伏一體化復(fù)合墻體，其特征在于，預(yù)埋螺栓(8)包括普通螺栓(16)和螺栓保溫層(17)，預(yù)埋在墻體內(nèi)部的普通螺栓(16)包裹螺栓保溫層(17)，墻體外部的普通螺栓(16)不包裹螺栓保溫層(17)。

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的建筑-光伏一體化復(fù)合墻體，其特征在于,螺栓保溫層采用具有保溫效果的材料尼龍?zhí)住?/p>
技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開一種建筑?光伏一體化復(fù)合墻體，旨在實(shí)現(xiàn)建筑外立面遮陽、美觀及光伏組件荷載的多功能一體化。該建筑?光伏一體化復(fù)合墻體包括墻體、光伏組件、安裝件和承重件。其中，墻體為預(yù)制或現(xiàn)澆鋼筋混凝土墻體，在施工階段使承重件、預(yù)埋螺栓與墻體成為一體，減少對(duì)墻體基層結(jié)構(gòu)的破壞，普通預(yù)埋螺栓結(jié)合螺栓保溫層，光伏組件表面涂有透光輻射致冷涂料，結(jié)合傾斜安裝形成的三角形空腔，能緩解光伏組件過熱問題。安裝件的卡件包含可上下伸縮的頂板，與鉸鏈結(jié)合，實(shí)現(xiàn)卡件角度的自由調(diào)節(jié)，軟質(zhì)卡扣易拆裝，能提高光伏組件的安裝效率，進(jìn)一步提高和優(yōu)化光伏外墻的發(fā)電效率和安裝效率，適用于現(xiàn)代建筑的節(jié)能環(huán)保需求。

技術(shù)研發(fā)人員：劉衍,畢冰藤,武艷文,趙龍,楊柳,吳瑞,王毛真,常鑄
受保護(hù)的技術(shù)使用者：西安建筑科技大學(xué)
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/11/4