一种具有光伏功能的装配式建筑外墙结构[实用新型专利]

(12)实用新型专利

(10)授权公告号 CN 207934353 U(45)授权公告日 2018.10.02

(21)申请号 201721421214.1(22)申请日 2017.10.30

(73)专利权人 北京嘉寓门窗幕墙股份有限公司

地址 101301 北京市顺义区牛栏山牛富路1

号(72)发明人 刘树燕　田新甲　张国峰　刘立斌　

张鹏宇　景洪武　(74)专利代理机构 北京力量专利代理事务所

(特殊普通合伙) 11504

代理人 李之壮(51)Int.Cl.

E04D 13/18(2018.01)H02S 20/22(2014.01)

权利要求书1页 说明书4页 附图2页

()实用新型名称

一种具有光伏功能的装配式建筑外墙结构(57)摘要

本实用新型公开了一种具有光伏功能的装配式建筑外墙结构，包括基层墙体、预埋金属框架、保温层和光伏组件，所述基层墙体由混凝土浇筑制成，所述预埋金属框架呈平行设置并部分埋入所述基层墙体中；所述光伏组件布设在相连两所述预埋金属框架之间，且与所述基层墙体之间形成有空隙夹层，所述空隙夹层中填充有发泡水泥用作所述保温层。其充分利用装配式建筑外墙结构在装配工厂集中组装的优势，将光伏组件、保温层以及外墙基层墙体集成，既满足建筑物外围墙兼顾持久、保温隔热的要求，也满足利用外墙面阳光资源进行光伏发电的要求，同时大大简化施工工艺，从而大幅降低成本、缩短工期。

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权　利　要　求　书

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1.一种具有光伏功能的装配式建筑外墙结构，其特征在于，包括基层墙体、预埋金属框架、保温层和光伏组件，所述基层墙体由混凝土浇筑制成，所述预埋金属框架呈平行设置并埋入所述基层墙体中；所述光伏组件布设在相邻两所述预埋金属框架之间，且与所述基层墙体之间形成空隙夹层，所述空隙夹层中填充有发泡水泥用作形成所述保温层。

2.根据权利要求1所述的具有光伏功能的装配式建筑外墙结构，其特征在于，所述光伏组件包括竖向排布的至少一列光伏板，所述光伏板包括呈U型设置的板体和覆盖于所述板体外表面的光伏薄膜，所述光伏板通过所述板体的两侧与所述预埋金属框架连接。

3.根据权利要求2所述的具有光伏功能的装配式建筑外墙结构，其特征在于，在每列所述光伏板中，位于上方的所述光伏板叠置在位于下方的所述光伏板外侧的上部表面上，上下相邻的两块所述光伏板的叠置位置处还设置有黏胶层。

4.根据权利要求2或3所述的具有光伏功能的装配式建筑外墙结构，其特征在于，所述板体为金属板、沥青板、塑料板或玻璃板。

5.根据权利要求2所述的具有光伏功能的装配式建筑外墙结构，其特征在于，所述预埋金属框架为哈芬槽预埋件，所述哈芬槽预埋件包括相连接的C型钢和工型钢，其中所述工型钢预埋于所述基层墙体中，所述C型钢用于连接所述光伏组件。

6.根据权利要求5所述的具有光伏功能的装配式建筑外墙结构，其特征在于，所述C型钢的钢槽内还布设有多个通孔，用于向所述空隙夹层中注入所述发泡水泥。

7.根据权利要求5或6所述的具有光伏功能的装配式建筑外墙结构，其特征在于，还包括装饰层，所述装饰层安装在所述C型钢外侧，用于填补左右相邻的两块所述光伏板之间的空隙。

8.根据权利要求1或2所述的具有光伏功能的装配式建筑外墙结构，其特征在于，所述基层墙体上还铺设有玻纤网格布，所述玻纤网格布位于所述空隙夹层中，用于强化所述保温层与所述基层墙体之间的连接。

9.根据权利要求2所述的具有光伏功能的装配式建筑外墙结构，其特征在于，所述光伏板的长度为1-5m，所述光伏板的宽度为1-1.5m。

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一种具有光伏功能的装配式建筑外墙结构

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技术领域

[0001]本实用新型属于光伏墙面技术领域，尤其涉及具有光伏功能的装配式建筑外墙结构。

背景技术

[0002]在国家大力发展低碳绿色经济背景下，光伏发电行业发展迅猛，地面光伏电站和屋顶分布式光伏发电系统，是目前光伏发电的主要形式，建筑外墙的光伏发电系统尚未开始大规模进入应用。对于建筑行业来说，随着社会对环保高效技术的需求，以及人工成本的渐渐上升，可以预期的是，工厂模块化生产、现场积木式拼装的装配式建筑，将逐步取代目前现场施工工艺，成为行业主流。从节能环保的要求来看，将装配式建筑的这个趋势与光伏发电站结合起来，形成光伏建筑一体化技术，也将是城市建筑的未来方向。[0003]光伏建筑一体化技术，是将光伏产品集成到建筑上的技术，简单来说就是将太阳能光伏发电方阵安装在建筑的维护结构表面来提供电力，主要应用于建筑外墙和屋面上。光伏方阵与建筑的集成是光伏建筑一体化技术的一种比较高级形式，它对光伏组件的要求较高，不仅要满足光伏发电的功能要求，还要兼顾建筑的基本功能，也就是说，光伏方阵也同时是一种建筑材料。

[0004]目前市场上外墙面光伏发电系统，主要应用形式为光伏幕墙，就是采用传统幕墙工艺，将幕墙玻璃更换成光伏玻璃组件，主要应用于商业建筑和公共建筑。对于普通外围护墙结构，比如普通住宅和办公楼，光伏幕墙不仅浪费成本，而且很难满足建筑物隔热和保温要求。市场上也出现了将保温和光伏组件组合的产品，对于装配式建筑来说，这种产品只能用于建筑物施工完毕后，再进行干挂或者镶贴作业，将光伏产品安装到建筑物外立面，这种工艺实际上抵消了装配式建筑模块化生产、积木式拼装的优势。[0005]因此，针对以上不足，本实用新型急需提供一种具有光伏功能的装配式建筑外墙结构。

发明内容

[0006]本实用新型的目的在于提供一种具有光伏功能的装配式建筑外墙结构，以解决现有技术中光伏产品与建筑外墙结合时工艺繁琐、成本高昂的问题。[0007]本实用新型提供了下述方案：

[0008]一种具有光伏功能的装配式建筑外墙结构，包括基层墙体、预埋金属框架、保温层和光伏组件，所述基层墙体由混凝土浇筑制成，所述预埋金属框架呈平行设置并埋入所述基层墙体中；所述光伏组件布设在相邻两所述预埋金属框架之间，且与所述基层墙体之间形成空隙夹层，所述空隙夹层中填充有发泡水泥用作形成所述保温层。[0009]如上所述的具有光伏功能的装配式建筑外墙结构，进一步优选为，所述光伏组件包括竖向排布的至少一列光伏板，所述光伏板包括呈U型设置的板体和覆盖于所述板体外表面的光伏薄膜，所述光伏板通过所述板体的两侧与所述预埋金属框架连接。

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如上所述的具有光伏功能的装配式建筑外墙结构，进一步优选为，在每列所述光

伏板中，位于上方的所述光伏板叠置在位于下方的所述光伏板外侧的上部表面上，上下相邻的两块所述光伏板的叠置位置处还设置有黏胶层。

[0011]如上所述的具有光伏功能的装配式建筑外墙结构，进一步优选为，所述板体为金属板、沥青板、塑料板或玻璃板。

[0012]如上所述的具有光伏功能的装配式建筑外墙结构，进一步优选为，所述预埋金属框架为哈芬槽预埋件，所述哈芬槽预埋件包括相连接的C型钢和工型钢，其中所述工型钢预埋于所述基层墙体中，所述C型钢用于连接所述光伏组件。[0013]如上所述的具有光伏功能的装配式建筑外墙结构，进一步优选为，所述C型钢的钢槽内还布设有多个通孔，用于向所述空隙夹层中注入所述发泡水泥。[0014]如上所述的具有光伏功能的装配式建筑外墙结构，进一步优选为，还包括装饰层，所述装饰层安装在所述C型钢外侧，用于填补左右相邻的两块所述光伏板之间的空隙。[0015]如上所述的具有光伏功能的装配式建筑外墙结构，进一步优选为，所述基层墙体上还铺设有玻纤网格布，所述玻纤网格布位于所述空隙夹层中，用于强化所述保温层与所述基层墙体之间的连接。

[0016]如上所述的具有光伏功能的装配式建筑外墙结构，进一步优选为，所述光伏板的长度为1-5m，所述光伏板的宽度为1-1.5m。

[0017]本实用新型与现有技术相比具有以下的优点：

[0018]本实用新型所公开的具有光伏功能的装配式建筑外墙结构，包括基层墙体、预埋金属框架、保温层和光伏组件，其充分利用装配式建筑外墙结构在装配工厂集中组装的优势，将光伏组件、保温层以及外墙基层墙体集成，既满足建筑物外围墙兼顾持久、保温隔热的要求，也满足利用外墙面阳光资源进行光伏发电的要求，同时大大简化施工工艺，从而大幅降低成本、缩短工期。附图说明

[0019]图1为本实用新型的具有光伏风能的装配式建筑外墙结构的俯视图；[0020]图2为图1中A的结构放大图；

[0021]图3为本实施例中上下两光伏板的叠置配合图。[0022]附图标记说明：[0023]1-基层墙体，2-预埋金属框架，3-光伏组件，4-保温层，5-板体，6-光伏薄膜，7-装饰层，8-C型钢，9-扣线槽。具体实施方式

[0024]下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

[0025]在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是

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为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。[0026]本实用新型主要针对的是装配式建筑，无论是采用装配整体式工法，或准则采用完全装配式的建筑，只要外墙板是预制混凝土板，即可使用本实用新型。[0027]如图1-2所示，本实施例公开了一种具有光伏功能的装配式建筑外墙结构，其包括基层墙体1、预埋金属框架2、保温层4和光伏组件3，其中基层墙体1是通过将混凝土浇筑到预制模板中而制成，且在基层墙体1制膜时，还需要同步预埋好预埋金属框架2，考虑到外装饰面的美观和线条整齐要求，预埋金属框架2的位置要严格按照设计图纸的要求呈矩阵排列,本实施例中，预埋金属框架2呈长条状，多根预埋金属框架2相互平行设置，且相邻两根预埋金属框架2之间的距离相等，且布设预埋金属框架时，其预埋于基层墙体1中的部分可为整体结构的三分之二；此时，相关的工序为：检查预埋金属框架2-预埋金属框架2定位-预埋金属框架2固定-混凝土浇灌-清理-检查。完成基层墙体1的浇筑和养护后，可开始光伏组件3的安装，鉴于光伏组件3需要接受阳光的直射，需要设置在外围墙的表面，因此在本实施例中，其构成了装配式建筑外墙的装饰面，因此在安装时，光伏组件3成密布排列，通过与相邻两根预埋金属框架2固定，完成基层墙体1的完全覆盖，且安装完成之后的光伏组件3在大面上基本上位于同一平面上，以保证外墙的平整度；同时，通过预先调节预埋金属框架2的高度，使安装完成的光伏组件3与基层墙体1形成空隙夹层，向空隙夹层中浇注发泡水泥，经发泡填充空隙夹层，形成保温层4。通过上述结构的设置，本实施例充分利用装配式建筑外墙结构在装配工厂集中组装的优势，将光伏组件、外墙保温结构(即保温层4)以及外墙基层墙体1集成，既满足建筑物外围墙兼顾持久、保温隔热的要求，也满足利用外墙面阳光资源进行光伏发电的要求，同时大大简化施工工艺，从而大幅降低成本、缩短工期。优选的，在上述实施例中，基层墙体1上还铺设有玻纤网格布，其位于空隙夹层中，用于强化发泡水泥保温层4与基层墙体1之间的连接。[0028]如图1-3所示，在本实施例所公开的一种具有光伏功能的装配式建筑外墙结构中，光伏组件3包括竖向排布的至少一列光伏板，光伏板包括板体5和覆盖于板体5上的光伏薄膜6，其中板体5的两端向背离光伏薄膜6的方向翘起形成腹板，且两腹板与连接腹板的底板呈90°设置，即呈U型设置，安装时，光伏板通过两侧的腹板与相邻的两个预埋金属框架2固定，而覆盖了光伏薄膜6的一侧朝外，用于接收阳光照射。此外，为了使外墙结构在使用时雨水能够顺利流出，在本实施例的每列光伏板中，位于上方的光伏板的叠置在位于下方的所述光伏板外侧的上部表面上，且相邻两块光伏板的叠置位置处还设置有黏胶层。叠置设置使得上侧光伏板上的水分直接流至下侧光伏板而不会进入到墙体的内侧，同时叠置位置处还设置有黏胶层，进一步保证了墙体外表面结构的完整严密。同时为了避免光伏板的厚度影响叠置位置处的外墙的平整，本实施例还可以将叠置位置处的光伏板做凹槽处理，使处理之后的两块光伏板能够平整对接且叠置位置处的厚度与光伏板的厚度相同。此外，为了保证光伏板外表面的光伏薄膜6不被破坏，在其外表面还设置有透明保护板。[0029]在本实施例中，板体5可选用金属板、沥青板、塑料板或玻璃板；当然，也可以是金属沥青复合板或金属塑料复合板。具体使用时，可参考所需板体5的强度和使用寿命，选择合适的厚度的板体5结构，优选的，本实施例中板体5选用玻璃板。

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如图1-3所示，在本实施例所公开的一种具有光伏功能的装配式建筑外墙结构中，

所述金属预埋框架为哈芬槽预埋件，哈芬槽预埋件包括相连接的C型钢8和工型钢，所述C型钢8形成走线通道。本实施例中，工型钢部分埋入混凝土中，且为保证连接强度，其埋入部分大于等于工型钢结构的四分之三，而C型钢8构成光伏板的安装支架，安装光伏板时，安装螺栓的螺母均落入C型槽内部；同时，光伏组件3之间的连线也放置在C型槽内，并使用扣线槽9固定。此外，C型钢8的钢槽中还布设有多个通孔，用于向空隙夹层中注入发泡水泥，从而形成保温层4。作为常用的预埋件，哈芬槽用于此处不仅能够实现预埋连接固定的功能，同时其具备的C型槽还便于光伏组件3的安装以及走线的安放，施工简单。[0031]如图1所示，在本实施例所公开的一种具有光伏功能的装配式建筑外墙结构还包括装饰层7，装饰层7安装在C型钢8的外侧，填补了相邻两块光伏板之间的空隙，是整个外立面形成一个整体，在避免雨水浸蚀的同时还能保证外立面的美观。[0032]在上述实施例中，光伏板的长度约为1-5m，其宽度约为1-1.5m。[0033]与现有技术相比，本实用新型提供的一种具有光伏功能的装配式建筑外墙结构具有以下优点：[0034]1、本实用新型充分利用装配式建筑外墙结构在装配工厂集中组装的优势，将光伏组件3、外墙保温结构以及外墙基层墙体1有机集成，既满足建筑物外围墙兼顾持久、保温隔热的要求，也满足利用外墙面阳光资源进行光伏发电的要求，同时大大简化施工工艺，从而大幅降低成本、缩短工期；[0035]2、本实用新型中光伏组件3为至少一列竖向排布的光伏板，光伏板呈U型设置以便于与预埋金属框架2连接，进一步的位置在上的光伏板叠置在位置在下的光伏板的上表面外侧且叠置位置处设置有黏胶层，上述的设置不仅有利于光伏组件3的安装，同时还保证墙体安装之后雨水不会流向墙体内部，便于保持墙体的干燥，延长使用寿命；[0036]3、本实用新型中金属预埋件为哈芬槽，通过哈芬槽的C型槽的设置进一步方便光伏组件3的安装，同时还方便光伏组件3的的线路布置。[0037]最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。

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图1

图2

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图3

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