工業廠房光伏屋面一體化設計措施

來源：建科 瀏覽：- 發布日期：2025-07-05 08:43:35

1、屋頂支架的構造優化設計

支架法目前是應用最多的一種形式，其最大的優勢是可以調節光照角度，產生最優發電效率，并且還能在屋頂上可以方便快捷的安裝、清潔和維修，支架與屋面形成的空氣層有助于光伏組件的降溫。但采用支架的缺點是，支架容易受氣候和強風的影響。南方地區炎熱多雨，支架本身可能受到氣候因素影響而生銹或者氧化，減少剛度。如果支架安裝得不正確，屋頂支架會被大風掀翻，或者吹離安裝的位置。在屋頂上預埋件安裝的方法，由于風作用容易導致周邊防水失效，導致屋頂漏水。如果持續不斷的泄漏，也會使屋頂和天花板的建筑結構破損，導致發生嚴重的問題。

因此，設計的時候要考慮周邊環境和氣候條件，首先要合理地選擇支架型材，若采用不銹鋼或者鋁合金型材，則需要對支架進行防腐防銹處理，一般采用電泳涂漆、氟碳噴涂、熱浸鋅等方法進行處理。支架與預埋件的連接點常采用剛性連接，與預埋件的處理是防水難點，預埋件突出螺栓穿越防水結構的外表面，其外圍可能成為滲水通道，因混凝土塑性沉縮在螺栓底部造成滲水的孔隙。應采取一定的防滲措施，其方法是在其中部與預埋管一樣，加焊止水環。也可在迎水面的螺栓周圍嵌防水密封膏，堵塞滲水的通道。然后在螺栓連接處與支架連接地方加墊尼龍墊圈、橡膠墊圈，柔性墊圈不僅可以防水，還可以防止長期風作用影響連接點剛度下降引起的滲漏問題。

2、適用通風降溫的一體化構造優化設計

在南方地區，傳統的建筑屋頂設計為了達到隔熱降溫的目的，通常采用方法的主要原理是減少作用于屋蓋表面的太陽能輻射的熱量。對于光伏一體化建筑，特別是采用晶體硅光伏電池的建筑，其熱源不僅有來源于太陽能的直接輻射，還有光伏發電作用過程中的散熱。這種通風降溫做法，結合屋面降溫方法，可以有以下幾種方式。

1）光伏與屋頂形成通風隔熱層方式

在屋頂上設置通風隔熱層，上層表面可以減少屋蓋的太陽直射，中間的間層可以利用風壓和熱壓的作用將其熱空氣帶走。光伏組件采用平鋪的方式，剛好可以和屋頂在屋面上形成隔熱間層，因此，光伏組件的設置要符合隔熱間層的一些規定。光伏組件和屋頂形成的隔熱間層和普通的屋頂隔熱層又有些不一樣的地方，主要是熱原不同，光伏組件屋頂熱原有光伏組件背面與空氣間層置換的熱原，也有光伏組件與屋面進行的熱原互換在與空氣間層的置換熱原。因此不僅要考慮空氣間層的風速流通，也要考慮可能對屋頂造成的熱輻射，需要進行計算，得出最優的保溫層厚度。

采用平鋪的方式，要注意架空層的高度，其高度不是越高越好，要根據屋面的寬度和坡度的大小來決定，這一過程可以通過熱環境模擬軟件來模擬計算，才能得到最優的風速。另外，為了保證架空層的空氣流暢，若條件允許，可以在對著風向的女兒墻上設置一些通風口，但這一做法需要結合立面的造型來進行設計。

2）光伏與綠化屋面結合的方法

在綠化種植屋面上安裝光伏一體化，即利用了種植屋面的降溫效果，又實現了光伏一體化。這種方法構造上要處理好種植屋面與光伏層結合的問題。主要可以采用兩種方式：

一種是與預支基礎相結合的方法，這種就是在預支基礎的上，計算好屋頂綠化層所需要的高度，然后再確定預支基礎的高度，這種方法的預支基礎最好采用點式基礎。另外一種方法是采用負重法，即采用負重礫石的方法，設置一個大型的底盤，在底盤上直接負重種植層。這種做法的好處是種植屋面設置可以不受預支基礎的影響，安裝便利。這種構造上需要注意，底盤和支架最好采用非金屬支架材料，以防止水汽對支架的影響。這種材料可以是利用金屬作為加強筋，也可以是滿足規范要求的新型材料。