一种带有太阳能板支撑的坡屋面挂瓦结构的制作方法

本实用新型涉及一种带有太阳能板支撑的坡屋面挂瓦结构。

背景技术：

利用建筑物顶部面积建设太阳能集热工程，照射阳光不受遮挡，不占用建设用地，既有经济效益，又有社会效益。不过，针对在挂瓦坡屋面上建造太阳能集热器工程而言，传统工艺是在坡屋面结构施工时，预留钢筋混凝土墩作为太阳能集热器的安装基础。然而，这个预留的钢筋混凝土墩使屋面结构变得复杂，屋面防水层细部节点增多，处理难度大，存在渗漏隐患。同时，后续的挂瓦施工难度增加。这项弊病严重限制了行业的发展。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种带有太阳能板支撑的坡屋面挂瓦结构；利用钢架结构代替预留钢筋混凝土墩，使挂瓦坡屋面上的太阳能集热器安装更牢固，防水更简单。

为了实现上述目的，本实用新型的技术方案是：一种带有太阳能板支撑的坡屋面挂瓦结构，包括建筑屋顶混凝土结构坡面板，在坡面板上依次铺设有防水层、保温层、波形防水板和屋面瓦，在波形防水板之上设置有等高的横向挂瓦钢筋形成的挂瓦网格，屋面瓦横向、纵向排列搭接挂在网格的横向挂瓦钢筋上，太阳能板通过支撑安装架固定在屋面瓦之上，其中，在坡面板上设置有竖起的直立钢筋，直立钢筋通过在坡面板上钻孔植入固定在坡面板上，直立钢筋从防水层、保温层、波形防水板穿出，挂瓦网格的横向挂瓦钢筋焊接固定在穿出的直立钢筋上，所述支撑安装架包括固定太阳能板的多条纵梁，所述纵梁通过连接件支撑固定在横向挂瓦钢筋上，所述连接件包括横向和竖向设置的两条角钢，两条角钢通过条形连接板连接，连接件的横向角钢与横向挂瓦钢筋连接固定，连接板从后端横向角钢侧起置于屋面瓦之下，连接板前端从两块屋面瓦前后搭接的搭接端伸出，竖向角钢设置在连接板前端的伸出端，所述太阳能板支撑安装架的纵梁固定在竖向角钢上。

方案进一步是：所述直立钢筋穿过防水层、保温层、波形防水板的穿透点用沥青膏密封进行防水处理。

方案进一步是：所述直立钢筋是直径不小于12mm的螺纹钢筋。

方案进一步是：所述横向挂瓦钢筋是角钢或槽钢或方钢筒，所述连接件的横向角钢通过螺丝与角钢或槽钢或方钢筒连接固定。

方案进一步是：所述支撑安装架的纵梁与纵梁之间设置斜向剪刀式支撑用以加固防变形。

本实用新型的有益效果是：用植筋的钢筋来固定镀锌钢质横向挂瓦钢筋，再用连接件连接太阳能安装架和横向挂瓦钢筋，取消了传统工艺中的钢筋混凝土基础墩，安装更牢固、防水更简单。

根据本实用新型制定的施工方法施工，避免了传统安装工艺在坡屋面结构板施工时，预留钢筋混凝土基础墩，施工工艺繁琐，定位难度大，防水不能有效闭合的情况。并且优先进行防水节点处理，不会因混凝土基础墩防水节点，使屋面防水层产生渗漏隐患。太阳能钢架安装简便、快捷，同时减少混凝土基础墩、防水附加层及防水节点作业量，加快施工进度。在经历雨季检验后，跟传统工艺相比防渗漏效果显著，可进行大规模推广。

下面结合附图和实施例对本实用新型进行详细描述。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图；

图2是本实用新型的连接件结构示意图；

图3是本实用新型连接件安装结构示意图；

图4是本实用新型直立钢筋穿防水层处用密封胶处理结构示意图；

图5是本实用新型直立钢筋穿波形防水板处用密封胶处理结构示意图。

具体实施方式

一种带有太阳能板支撑的坡屋面挂瓦结构，如图1、图2和图3所示，带有太阳能板支撑的坡屋面挂瓦结构包括建筑屋顶混凝土结构坡面板7，在坡面板上依次铺设有防水层6、保温层8、波形防水板9和屋面瓦10，在坡面板上设置有竖起的直立钢筋5，直立钢筋5通过在坡面板上钻孔植入固定在坡面板上，直立钢筋从防水层、保温层、波形防水板穿出，结构还包括设置于太阳能集热器3下部的支撑安装架纵梁2，支撑安装架纵梁2通过连接件1与横向挂瓦钢筋4连接固定。横向挂瓦钢筋4与均布于坡屋面等高线上的直立钢筋5固定，等高的横向挂瓦钢筋4形成了挂瓦网格，屋面瓦10横向、纵向排列搭接挂在网格的横向挂瓦钢筋4上，直立钢筋5为插接于建筑屋顶混凝土结构坡面板7之内直径不小于12mm螺纹钢筋。直立钢筋5在混凝土结构坡面板7中的钻孔深度≥8cm，直立钢筋5需穿过波形防水板9的波峰处，且平行于屋脊方向间距不大于800mm。混凝土结构坡面板7与横向挂瓦钢筋4之间依次铺设有找平层、防水层6、保温层8、波形防水板9，直立钢筋5的外露端穿过防水层6、保温层8、波形防水板9。直立钢筋5与防水层6和波形防水板9的结合处做防水细部节点处理。防水细部节点处理见图3、图4所示，包括直立钢筋5穿过防水层6上的防水卷材处用沥青膏涂覆处理，涂覆点为601，穿过波形防水板9处用耐候密封胶涂覆处理，涂覆点为901。其中，直立钢筋5穿过波形防水板9波峰处，直立钢筋5与波形防水板9间的缝隙宽度小于3mm时直接用耐候密封胶进行封堵；缝隙宽度大于3mm时先用发泡胶填塞后再用耐候密封胶进行封堵。波形防水板9顺水方向搭接≥100mm，横向搭接不得少于一个完整波峰；波形防水板9上下两排纵向搭接缝错开1/3—1/2幅宽。所述支撑安装架包括固定太阳能板的多条纵梁2，所述纵梁2通过连接件1支撑固定在横向挂瓦钢筋4上，所述连接件见图2所示包括横向和竖向设置的两条角钢101、102，两条角钢通过条形连接板103连接，连接件的横向角钢101与横向挂瓦钢筋4连接固定，如图1和图3所示，连接板103从后端横向角钢101侧起置于屋面瓦10之下，连接板103前端从两块屋面瓦10前后搭接的搭接端伸出，竖向角钢102设置在连接板前端的伸出端，所述太阳能板支撑安装架的纵梁2固定在竖向角钢102上。横向角钢101向下挂扣于横向挂瓦钢筋4之上，连接件横向角钢101的顶面上设有和横向挂瓦钢筋自攻钉相匹配的连接孔104。所述竖向角钢102上翘并通过连接孔105中的螺栓连接支撑安装架的纵梁2。所述支撑安装架的纵梁与纵梁之间设置斜向剪刀式支撑11用以加固防变形，剪刀式支撑宽度2-3m，纵向间距6-8m设置一道。

实施例用植入的直立钢筋5来固定镀锌钢质横向挂瓦钢筋4，再用连接件连接太阳能板支撑安装架和横向挂瓦钢筋4，此结构即实现了通过连接件支撑起了太阳板支撑安装架，而且连接件不会对屋面瓦造成破坏，不影响屋面瓦的正常搭接。此结构取消了传统工艺中的钢筋混凝土基础墩，安装更牢固、防水更简单。

其中：所述直立钢筋穿过防水层、保温层、波形防水板的穿透点用沥青膏密封进行防水处理。所述横向挂瓦钢筋是角钢或槽钢或方钢筒，所述连接件的横向角钢通过螺丝与角钢或槽钢或方钢筒连接固定。

根据上述带有太阳能板支撑的坡屋面挂瓦结构制定的施工方法是：包括在建筑屋顶混凝土结构坡面板上依次铺设防水层、保温层、波形防水板和屋面瓦，屋面瓦横向、纵向排列搭接挂在挂瓦网格的横向挂瓦钢筋上，太阳能板通过支撑安装架固定在屋面瓦之上，所述支撑安装架包括固定太阳能板的多条纵梁，其中，所述纵梁通过连接件支撑固定在横向挂瓦钢筋上，在完成铺设防水层后，首先进行用于支撑横向挂瓦钢板条的植筋，将直立钢筋植入到混凝土结构坡面板中，在完成植筋后铺设防水层、保温层和波形防水板，完成铺设波形防水板后在伸出的直立钢筋上焊接横向挂瓦钢筋形成挂瓦网格，在挂瓦网格的横向挂瓦钢筋上定位固定太阳能板支撑安装架的连接件，然后铺设屋面瓦，所述连接件包括横向和竖向设置的两条角钢，两条角钢通过条形连接板连接，连接件的横向角钢与横向挂瓦钢筋连接固定，铺设的屋面瓦将连接板从后端横向角钢侧起盖住，连接板前端从两块屋面瓦前后搭接的搭接端伸出，竖向角钢设置在连接板前端的伸出端，将纵梁固定在竖向角钢上形成太阳能板支撑安装架。

在防水层表面根据屋面瓦型号确定垂直屋脊方向植筋位置，使用与植入的直立钢筋等直径的钻头按植筋位置打植筋孔，植筋孔伸入混凝土结构坡面板内，深度大于80mm，钻孔完毕后用气泵清理孔内灰尘，注入沥青膏后立即插入涂刷防锈漆的直立钢筋，直立钢筋是直径不小于12mm的螺纹钢筋，植筋过程中按单一方向边转边插，直至达到规定深度，直立钢筋穿过防水层的破坏点用沥青膏进行节点防水处理。

在铺设防水层前，先对坡屋面结构层进行表面清理，再用至少20mm厚ds砂浆找平，并将坡屋面上的棱角结构做成圆弧，然后涂刷防水层底油，待底油溶剂挥发后，在坡屋面烟道、排气管防水薄弱处做防水附加层，防水附加层边宽不小于250mm，沿烟道、排气管屋顶凸出物上返不少于450mm。

所述波形防水板顺水方向搭接≥100mm，横向搭接不得少于一个完整波峰；所述波形防水板上下两排纵向搭接缝错开1/3—1/2幅宽，直立钢筋从波形防水板穿出破坏点用沥青膏进行节点防水处理。

所述保温层采用保温板铺设，相邻板块错缝拼接，板间缝隙采用同类材料嵌填密实。

具体的施工方法步骤是：

第一步，基础施工：先对坡屋面结构层进行表面清理，再用20mm厚ds砂浆找平，并将坡屋面上的棱角结构做成圆弧；

第二步，防水层施工：先涂刷防水层底油，待底油溶剂挥发后，在坡屋面烟道、排气管等防水薄弱处做防水附加层，每道防水附加层边宽不小于250mm,沿烟道、排气管等屋顶凸出物上返不少于450mm；最后全面铺设4mm厚自粘型防水卷材一道；

第三步，精确定位放线：根据屋面瓦型号确定垂直屋脊方向植筋位置，根据波形防水板波峰位置确定平行于屋脊方向植筋位置并精确放线，平行于屋脊方向相邻两个植筋位置点间距不大于800mm；

第四步，植筋：使用与植筋等直径的钻头按放线位置打植筋孔，植筋孔伸入结构层混凝土内，深度大于80mm，钻孔完毕后用气泵清理孔内灰尘，注入植筋胶后立即插入涂刷防锈漆的植筋，植筋过程中按单一方向边转边插，直至达到规定深度，植筋穿过防水层的破坏点用沥青膏进行节点处理。

第五步，安装保温板：屋面保温板铺设宜采用点框法进行粘贴，保温层铺设平整，相邻板块错缝拼接，板间缝隙采用同类材料嵌填密实。

第六步，安装波形防水板：波形防水板从檐沟开始向屋脊方向进行铺设，最底排波形防水板拉通线，伸入檐沟内40~50mm，屋脊、阴沟等部位采用自粘型防水卷材收口，宽度600mm，各边300mm，管道、烟风道、墙体根部立面上翻建筑完成面以上250mm，平面铺设宽度250mm，破坏防水位置做防水细部节点处理；

第七步，上横向挂瓦钢筋：横向挂瓦钢筋平行于屋脊方向安装与预埋植筋满焊连接，焊缝处进行打磨处理并涂刷防锈漆，安装完成后，在平行的安装钢架基础的横向挂瓦钢筋之间做剪刀式支撑：

第八步，上连接件：连接件平行屋脊方向和垂直屋脊方向间距根据太阳能系统单元规格进行确定，连接件横向角钢搭在镀锌钢质横向挂瓦钢筋上，角钢与横向挂瓦钢筋之间的缝隙加设橡胶垫，然后采用自攻螺丝与横向挂瓦钢筋固定，连接件中的条形连接板穿过瓦缝搭在屋面瓦上，并与横向挂瓦钢筋连接固定；

第九步，上屋面瓦：屋面瓦自檐沟开始向屋脊方向进行安装，最底排屋面瓦拉通线，用自攻螺丝与横向挂瓦钢筋连接，安装时瓦平行屋脊安装，左右错开1/3—1/2瓦宽；

第十步，太阳能安装架安装：连接件竖向角钢连接太阳能集热器下部的安装架；

第十一部，在安装架之间设置剪刀撑，剪刀撑采用4mm厚镀锌扁钢制作而成，剪刀撑宽度2-3m，纵向间距6-8m设置一道，剪刀撑与安装架连接处满焊；

第十二步，安装太阳能集热器及其管道。

其中：

步骤1至5是坡屋面基层施工。

步骤2中ds砂浆厚度不大于20mm，屋面上的烟道、排气管等处的阴阳角做圆弧；步骤4中的防水附加层设置在坡屋面边缘、屋脊、坡屋面与烟道、排气管连接边和烟道外棱边等处，防水附加层宽度不下于250mm；步骤5中sbs改性沥青防水卷材厚度不小于4mm。结构层、找平层、防水层按规范要求施工完毕并验收合格后方可进行下道工序。

步骤6中的精确定位放线和植筋：挂瓦时需从低标高处向上施工，横向挂瓦钢筋垂直屋脊方向间距由屋面瓦规格来确定，植筋需穿过波形防水板波峰处，且平行于屋脊方向间距不大于800mm；根据以上施工原则、屋面瓦、波形防水板的规格、尺寸确定植筋具体位置，从而进行精确定位、放线；植筋的步骤包括：

1，植筋钻孔深度≥8cm，钻孔完毕后必须用气泵清理孔内灰尘，并确保孔径、孔深和孔内无灰尘后方可进行下道工序施工。

2，植筋加工好后必须涂刷防锈漆做防锈处理。

3，注入植筋胶后立即插入植筋，按单一方向边转边插，直至达到规定深度。

4，植筋完毕后72小时后进行拉拔试验，拉拔合格后方可进行下一道工序施工。

5，植筋穿过防水层，植筋根部用沥青膏进行节点处理，沥青膏表面应饱满、光滑、无裂纹。

6，淋水试验：防水节点处理完成后，连续淋水试验两个小时，然后观察室内顶板，无渗漏现象方可进行下一道工序施工。

对步骤7的详细说明：保温层施工，屋面保温板铺设宜采用点框法进行粘贴，保温层铺设平整，相邻板块错缝拼接，板间缝隙采用同类材料嵌填密实；

铺设波形防水板及防水层的防水卷材：

1，波形防水板从檐沟开始向屋脊方向进行铺设，最底排波形防水板拉通线，保证顺直且伸入檐沟内40—50mm。

2，波形防水板顺水方向搭接≥100mm，横向搭接不得少于一个完整波峰。上下两排纵向搭接缝错开1/3—1/2幅宽，不得做成通缝。

3，防水板铺设到阴沟处时，顺阴沟方向拉线用切割机切割，保证切割断面的顺直度。

4，波形防水板铺设时进行预排版，确定波峰处的打孔位置，打孔略大于钢筋直径。

5，屋脊、阴沟等部位采用自粘型防水卷材收口，宽度600mm，各边300mm。

6，采用自粘型防水卷材在管道、烟风道、墙体根部立面上翻建筑完成面以上250mm，平面铺设宽度250mm。

7，植筋穿过波形防水板波峰处，缝隙宽度≤3mm时直接用耐候密封胶进行封堵；缝隙宽度＞3mm时先用发泡胶填塞后再用耐候密封胶进行封堵。

对步骤8至12做详细说明，横向挂瓦钢筋是镀锌钢质横向挂瓦钢筋，安装镀锌钢质横向挂瓦钢筋和太阳能安装架的工序包括：

1，安装镀锌钢质横向挂瓦钢筋，横向挂瓦钢筋平行于屋脊方向，横向挂瓦钢筋间距为屋面瓦纵向长度减去上下两瓦搭接长度。

2，横向挂瓦钢筋与植筋外露端满焊，焊缝处进行打磨处理并涂刷防锈漆。

3，安装完成后，横向挂瓦钢筋纵向是平行关系，没有构成一个格构体系，需在平行安装的横向挂瓦钢筋之间做剪刀撑，剪刀撑采用4mm厚镀锌扁钢制作而成，剪刀撑宽度2-3m，纵向间距6-8m设置一道，剪刀撑与横向挂瓦钢筋满焊固定，焊缝饱满均匀，涂刷防锈漆。

4，上连接件，连接件由50*30*5mm镀锌角钢和50*5mm厚扁钢焊接而成，焊缝处须打磨平整并涂刷防锈漆。连接件规格尺寸根据屋面瓦规格来确定，连接件与横向挂瓦钢筋连接处开4个螺栓孔，孔径大小为8mm，孔与孔间距80mm，端头孔位置距边缘20mm。连接件平行屋脊方向和垂直屋脊方向间距根据太阳能系统单元规格进行确定，连接件横向角钢搭在镀锌钢质横向挂瓦钢筋上，角钢与横向挂瓦钢筋之间的缝隙加设橡胶垫，然后采用4个自攻螺丝（m4.8*40）与横向挂瓦钢筋固定，连接件中的条形连接板穿过瓦缝搭在屋面瓦上，使连接件竖向角钢凸出屋面瓦200mm。

安装屋面瓦的说明：

1，屋面瓦自檐沟开始向屋脊方向进行安装，最底排屋面瓦拉通线，保证顺直且伸入檐沟50—70mm，防止雨水倒流（尿檐）。

2，屋面瓦用自攻螺丝与横向挂瓦钢筋连接，安装时瓦平行屋脊安装，左右错开1/3—1/2瓦宽，应做到瓦榫落槽、瓦脚挂牢、瓦头排齐，且无翘角和张口现象。

太阳能安装架安装

1，太阳能安装架纵横角钢通过螺栓与连接件固定，纵横向角钢支架采用螺栓进行连接。

2，储水器、集热管通过螺栓与纵横向角钢支架固定牢固。

3，在相邻太阳能安装架之间设置第二道剪刀式支撑，剪刀式支撑和横向挂瓦钢筋上所用材料规格一致，设置方向相同，防止太阳能集热器平面晃动。

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