一種集成屋頂裝置的制造方法
【專利摘要】一種集成屋頂裝置，包括：框架支撐結(jié)構(gòu)，具有頂層結(jié)構(gòu)框架和設(shè)置在頂層結(jié)構(gòu)框架之兩側(cè)的第一斜梁框架和第二斜梁框架；第一支撐件，設(shè)置在第一斜梁框架和第二斜梁框架上；天窗幕墻，進一步包括設(shè)置在第一支撐件之朝陽一側(cè)的薄膜光電玻璃，以及設(shè)置在第一支撐件之異于朝陽一側(cè)的中空玻璃；屋面模塊，與天窗幕墻共面，設(shè)置在框架支撐結(jié)構(gòu)上；風(fēng)帽模塊，進一步包括設(shè)置在頂層結(jié)構(gòu)框架上的第二支撐件，以及設(shè)置在第二支撐件上的風(fēng)帽；光電轉(zhuǎn)換模塊，通過第三支撐件設(shè)置在風(fēng)帽模塊上。本發(fā)明不僅便于工業(yè)化、模塊化生產(chǎn)，可適應(yīng)于不同建筑的新建或改建安裝，而且綜合解決了室內(nèi)自然采光、通風(fēng)問題，更集合光電轉(zhuǎn)換模塊，降低建筑運營的使用耗能。
【專利說明】
一種集成屋頂裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及建筑工程技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種集成屋頂裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]在當(dāng)下關(guān)注建筑可持續(xù)性和以人為本的理念下，建筑的自然采光和通風(fēng)越來越受重視。尤其是類似建筑中庭這種特殊空間，采光和通風(fēng)一般依賴人工照明、機械通風(fēng)及中央空調(diào)解決。
[0003]目前，為獲得自然采光和通風(fēng)，一般采用以下兩種方式:一種是利用成品可開啟天窗，如Velux天窗，弊端是造價高昂，開窗面積有限，功能相對單一；另一種是玻璃幕墻天窗加電動可開啟扇，弊端是室內(nèi)有直射眩光，容易因溫室效應(yīng)過熱。
[0004]因此，現(xiàn)行的屋頂采光通風(fēng)設(shè)備的問題如下:a、無法有效的綜合解決室內(nèi)的自然通風(fēng)，采光，防眩光，防風(fēng)防雨等問題;b、屋頂采光通風(fēng)成品窗尺寸及規(guī)格有限，功能比較單一，通用性不高;C、建筑的可再生能源的主要獲取方式為太陽能光伏或光熱板。常規(guī)做法是安裝在建筑的屋頂或立面上。缺點是:作為建筑的附加載體，與建筑主體難以融為一體，對建筑外形干擾較大，且布局容易與屋面設(shè)備設(shè)施沖突。
[0005]故針對現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，本案設(shè)計人憑借從事此行業(yè)多年的經(jīng)驗，積極研究改良，于是有了本發(fā)明一種集成屋頂裝置。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明是針對現(xiàn)有技術(shù)中，傳統(tǒng)的屋頂采光通風(fēng)設(shè)備綜合性能欠佳、功能單一、通用性差，且影響美觀等缺陷提供一種集成屋頂裝置。
[0007]為實現(xiàn)本發(fā)明之目的，本發(fā)明提供一種集成屋頂裝置，所述集成屋頂裝置，包括:框架支撐結(jié)構(gòu)，具有頂層結(jié)構(gòu)框架和設(shè)置在所述頂層結(jié)構(gòu)框架之兩側(cè)，并與所述頂層結(jié)構(gòu)框架之邊緣分別相連的第一斜梁框架和第二斜梁框架，且所述第一斜梁框架和所述第二斜梁框架之異于所述頂層結(jié)構(gòu)框架的一側(cè)分別設(shè)置在建筑物主體結(jié)構(gòu)之水平橫梁上;第一支撐件，設(shè)置在框架支撐結(jié)構(gòu)之第一斜梁框架和第二斜梁框架上;天窗幕墻，進一步包括設(shè)置在所述第一支撐件之朝陽一側(cè)的薄膜光電玻璃，以及設(shè)置在所述第一支撐件之異于朝陽一側(cè)的中空玻璃;屋面模塊，與所述天窗幕墻共面，并設(shè)置在所述框架支撐結(jié)構(gòu)上;風(fēng)帽模塊，進一步包括設(shè)置在所述框架支撐結(jié)構(gòu)之頂層結(jié)構(gòu)框架上的第二支撐件，以及設(shè)置在所述第二支撐件之異于所述框架支撐結(jié)構(gòu)之頂層結(jié)構(gòu)框架一側(cè)的風(fēng)帽，且所述風(fēng)帽在水平投影方向覆蓋所述天窗幕墻;光電轉(zhuǎn)換模塊，通過第三支撐件設(shè)置在所述風(fēng)帽模塊之異于所述框架支撐結(jié)構(gòu)的一側(cè)。
[0008]可選地，所述集成屋頂裝置之光電轉(zhuǎn)換模塊進一步包括太陽能光電板和太陽能光熱板。
[0009]可選地，所述光電轉(zhuǎn)換模塊與所述風(fēng)帽模塊之間形成間距至少為200mm的空腔。
[0010]可選地，所述第一支撐件呈中空斷面，并在所述第一支撐件內(nèi)選擇性的設(shè)置用于電連接的導(dǎo)電連線。
[0011]可選地，所述天窗幕墻之緊鄰所述頂層結(jié)構(gòu)框架的一側(cè)設(shè)置可開啟扇。
[0012]可選地，所述天窗幕墻之可開啟扇的可開啟面積不小于所述天窗幕墻總面積的20%。
[0013]可選地，所述風(fēng)帽模塊之更鄰近所述天窗幕墻的可開啟窗一端為負壓區(qū)。
[0014]明顯地，將所述集成屋頂裝置應(yīng)用于建筑后，具有以下優(yōu)點:
[0015](I)增高室內(nèi)空間，利用天窗幕墻引入側(cè)高窗天光，改善室內(nèi)照明的同時避免了天光直接炫光；
[0016](2)集成屋頂裝置增高室內(nèi)空間，為室內(nèi)帶來了熱壓通風(fēng)。所述風(fēng)帽模塊產(chǎn)生的負壓區(qū)，形成拔風(fēng)，增強了天窗幕墻之可開啟扇的通風(fēng)效果；
[0017](3)所述第一支撐件之朝陽一側(cè)的薄膜光電玻璃，利用直射陽光發(fā)電，并利用設(shè)置在所述第一支撐件內(nèi)的導(dǎo)電連線進行電連接，以實現(xiàn)電能轉(zhuǎn)換存儲。利用薄膜光電發(fā)電的同時避免了天窗幕墻的太陽直射。進一步地，彩色薄膜光電玻璃的色彩亦為室內(nèi)空間增添趣味；
[0018](4)所述風(fēng)帽模塊在產(chǎn)生通風(fēng)負壓區(qū)的同時，幫助天窗幕墻解決防水問題，位于所述風(fēng)帽模塊之上的光電轉(zhuǎn)換模塊即能積蓄電能，亦能積蓄建筑內(nèi)生活熱水，為建筑運營節(jié)省能源；
[0019](5)所述集成屋頂裝置之模塊化的組成利于工業(yè)化生產(chǎn)和使用推廣。
[0020]綜上所述，本發(fā)明集成屋頂裝置之模塊化的特點，不僅便于工業(yè)化、模塊化生產(chǎn)，而且可適應(yīng)于不同建筑的新建或改建安裝。同時，本發(fā)明集成屋頂裝置不僅綜合解決了建筑室內(nèi)自然采光、通風(fēng)問題，讓室內(nèi)光環(huán)境和風(fēng)環(huán)境接近人的舒適要求，更集合了光電轉(zhuǎn)換模塊的利用，將光能轉(zhuǎn)換為電能進行存儲和蓄熱，降低建筑日常運營中的使用耗能。
【附圖說明】
[0021 ]圖1所示為本發(fā)明集成屋頂裝置之立體圖；
[0022]圖2(a)所示為本發(fā)明集成屋頂裝置之側(cè)視圖；
[0023]圖2(b)所示為本發(fā)明集成屋頂裝置之俯視圖；
[0024]圖2(c)所示為本發(fā)明集成屋頂裝置之右視圖。
【具體實施方式】
[0025]為詳細說明本發(fā)明創(chuàng)造的技術(shù)內(nèi)容、構(gòu)造特征、所達成目的及功效，下面將結(jié)合實施例并配合附圖予以詳細說明。
[0026]在當(dāng)下關(guān)注建筑可持續(xù)性和以人為本的理念下，建筑的自然采光和通風(fēng)越來越受重視。尤其是類似建筑中庭這種特殊空間，采光和通風(fēng)一般依賴人工照明、機械通風(fēng)及中央空調(diào)解決。
[0027]目前，為獲得自然采光和通風(fēng)，一般采用以下兩種方式:一種是利用成品可開啟天窗，如Velux天窗，弊端是造價高昂，開窗面積有限，功能相對單一；另一種是玻璃幕墻天窗加電動可開啟扇，弊端是室內(nèi)有直射眩光，容易因溫室效應(yīng)過熱。
[0028]因此，現(xiàn)行的屋頂采光通風(fēng)設(shè)備的問題如下:a、無法有效的綜合解決室內(nèi)的自然通風(fēng)，采光，防眩光，防風(fēng)防雨等問題;b、屋頂采光通風(fēng)成品窗尺寸及規(guī)格有限，功能比較單一，通用性不高;C、建筑的可再生能源的主要獲取方式為太陽能光伏或光熱板。常規(guī)做法是安裝在建筑的屋頂或立面上。缺點是:作為建筑的附加載體，與建筑主體難以融為一體，對建筑外形干擾較大，且布局容易與屋面設(shè)備設(shè)施沖突。
[0029]請參閱圖1、圖2(a)?2(c)，圖1所示為本發(fā)明集成屋頂裝置之立體圖。圖2(a)所示為本發(fā)明集成屋頂裝置之側(cè)視圖。圖2(b)所示為本發(fā)明集成屋頂裝置之俯視圖。圖2(c)所示為本發(fā)明集成屋頂裝置之右視圖。所述集成屋頂裝置I，包括:框架支撐結(jié)構(gòu)10，所述框架支撐結(jié)構(gòu)10具有頂層結(jié)構(gòu)框架101和設(shè)置在所述頂層結(jié)構(gòu)框架101之兩側(cè)，并與所述頂層結(jié)構(gòu)框架101之邊緣分別相連的第一斜梁框架102和第二斜梁框架103，且所述第一斜梁框架102和所述第二斜梁框架103之異于所述頂層結(jié)構(gòu)框架101的一側(cè)分別設(shè)置在建筑物主體結(jié)構(gòu)之水平橫梁(未圖示)上;第一支撐件U，所述第一支撐件11設(shè)置在所述框架支撐結(jié)構(gòu)10之第一斜梁框架102和第二斜梁框架103上;天窗幕墻12，所述天窗幕墻12進一步包括設(shè)置在所述第一支撐件11之朝陽一側(cè)的薄膜光電玻璃121，以及設(shè)置在所述第一支撐件11之異于朝陽一側(cè)的中空玻璃122;屋面模塊13，所述屋面模塊13與所述天窗幕墻12共面，并設(shè)置在所述框架支撐結(jié)構(gòu)10上;風(fēng)帽模塊14，所述風(fēng)帽模塊14進一步包括設(shè)置在所述框架支撐結(jié)構(gòu)10之頂層結(jié)構(gòu)框架101上的第二支撐件141，以及設(shè)置在所述第二支撐件141之異于所述框架支撐結(jié)構(gòu)10之頂層結(jié)構(gòu)框架101—側(cè)的風(fēng)帽142，且所述風(fēng)帽142在水平投影方向覆蓋所述天窗幕墻12;光電轉(zhuǎn)換模塊15，所述光電轉(zhuǎn)換模塊15通過第三支撐件16設(shè)置在所述風(fēng)帽模塊14之異于所述框架支撐結(jié)構(gòu)10的一側(cè)。
[0030]為了更直觀的揭露本發(fā)明之技術(shù)方案，凸顯本發(fā)明之有益效果，現(xiàn)結(jié)合【具體實施方式】對本發(fā)明集成屋頂裝置之結(jié)構(gòu)和采光、通風(fēng)等原理進行闡明。在【具體實施方式】中，所述集成屋頂裝置之具體材質(zhì)、型號、形狀，布置方式等僅為列舉，不應(yīng)視為對本發(fā)明技術(shù)方案的限制。
[0031]請繼續(xù)參閱圖1、圖2(a)?2(c)，所述框架支撐結(jié)構(gòu)10具有頂層結(jié)構(gòu)框架101和設(shè)置在所述頂層結(jié)構(gòu)框架101之兩側(cè)，并與所述頂層結(jié)構(gòu)框架101之邊緣分別相連的第一斜梁框架102和第二斜梁框架103，且所述第一斜梁框架102和所述第二斜梁框架103之異于所述頂層結(jié)構(gòu)框架101的一側(cè)分別設(shè)置在建筑物主體結(jié)構(gòu)之水平橫梁上。則，所述第一斜梁框架102、所述頂層結(jié)構(gòu)框架101和所述第二斜梁框架103相連設(shè)置，并與建筑物主體形成較常規(guī)建筑更大的室內(nèi)空間。作為本發(fā)明之【具體實施方式】，所述天窗幕墻12之緊鄰所述頂層結(jié)構(gòu)框架101的一側(cè)設(shè)置可開啟扇121。所述天窗幕墻12之可開啟扇121的可開啟面積不小于所述天窗幕墻12總面積的20%。
[0032]作為本發(fā)明之可選地實施方式，所述風(fēng)帽模塊14之第二支撐件141為支撐鋼結(jié)構(gòu)框架，且所述第二支撐件141形式順應(yīng)所述風(fēng)帽142之造型，所述第二支撐件141設(shè)置在所述框架支撐結(jié)構(gòu)10之頂層結(jié)構(gòu)框架101上。所述第二支撐件141上進一步間隔設(shè)置次龍骨，所述次龍骨的間距不大于600mm。更具體地，所述風(fēng)帽142的形態(tài)應(yīng)與建筑物所處地區(qū)全年主導(dǎo)風(fēng)向一致。所述風(fēng)帽142之形態(tài)可針對具體項目進行調(diào)整，以確保所述風(fēng)帽模塊14之更鄰近所述天窗幕墻12的可開啟窗121—端為負壓區(qū)。更優(yōu)選地，所述風(fēng)帽142在水平投影方向覆蓋所述天窗幕墻12，以確保所述風(fēng)帽142的雨水不落入天窗幕墻12的范圍內(nèi)。
[0033]作為【具體實施方式】，所述集成屋頂裝置I之光電轉(zhuǎn)換模塊15進一步包括太陽能光電板151和太陽能光熱板152，以在將光能轉(zhuǎn)換為電能進行存儲的同時，對生活用水進行加熱，為建筑物運營節(jié)能能源。同時，為了增強所述集成屋頂裝置I的美觀性，所述光電轉(zhuǎn)換模塊15之電連接的導(dǎo)電連線(未圖示)可選擇性的設(shè)置在所述第一支撐件11內(nèi)。更具體地，SP所述第一支撐件11呈中空斷面，并在所述第一支撐件11內(nèi)選擇性的設(shè)置用于電連接的導(dǎo)電連線。非限制性地列舉，例如所述第一支撐件之中空斷面的面積不小于50 X70mm—2。所述光電轉(zhuǎn)換模塊15與所述風(fēng)帽模塊14之間形成間距至少為200mm的空腔。
[0034]作為本領(lǐng)域技術(shù)人員，不難理解地，所述集成屋頂裝置I適于新建建筑及改建建筑的屋頂。所述集成屋頂裝置I之框架支撐結(jié)構(gòu)10固定設(shè)置在建筑物主體結(jié)構(gòu)之水平橫梁上。若所述集成屋頂裝置I之框架支撐結(jié)構(gòu)10為木質(zhì)結(jié)構(gòu)，則可采用鋼板螺栓式連接;若所述集成屋頂裝置I之框架支撐結(jié)構(gòu)10為鋼制材料，則可采用焊接和栓接方式連接。所述集成屋頂裝置I與底部常規(guī)屋頂交接處，采用保溫密閉及防水措施，具有金屬披水從天窗幕墻12下的隱框龍骨處，扣于常規(guī)屋面的防水卷材上，以保證交接處不漏水。
[0035]明顯地，將所述集成屋頂裝置應(yīng)用于建筑后，具有以下優(yōu)點:
[0036](I)增高室內(nèi)空間，利用天窗幕墻引入側(cè)高窗天光，改善室內(nèi)照明的同時避免了天光直接炫光；
[0037](2)集成屋頂裝置增高室內(nèi)空間，為室內(nèi)帶來了熱壓通風(fēng)。所述風(fēng)帽模塊產(chǎn)生的負壓區(qū)，形成拔風(fēng)，增強了天窗幕墻之可開啟扇的通風(fēng)效果；
[0038](3)所述第一支撐件之朝陽一側(cè)的薄膜光電玻璃，利用直射陽光發(fā)電，并利用設(shè)置在所述第一支撐件內(nèi)的導(dǎo)電連線進行電連接，以實現(xiàn)電能轉(zhuǎn)換存儲。利用薄膜光電發(fā)電的同時避免了天窗幕墻的太陽直射。進一步地，彩色薄膜光電玻璃的色彩亦為室內(nèi)空間增添趣味；
[0039](4)所述風(fēng)帽模塊在產(chǎn)生通風(fēng)負壓區(qū)的同時，幫助天窗幕墻解決防水問題，位于所述風(fēng)帽模塊之上的光電轉(zhuǎn)換模塊即能積蓄電能，亦能積蓄建筑內(nèi)生活熱水，為建筑運營節(jié)省能源；
[0040](5)所述集成屋頂裝置之模塊化的組成利于工業(yè)化生產(chǎn)和使用推廣。
[0041]綜上所述，本發(fā)明集成屋頂裝置之模塊化的特點，不僅便于工業(yè)化、模塊化生產(chǎn)，而且可適應(yīng)于不同建筑的新建或改建安裝。同時，本發(fā)明集成屋頂裝置不僅綜合解決了建筑室內(nèi)自然采光、通風(fēng)問題，讓室內(nèi)光環(huán)境和風(fēng)環(huán)境接近人的舒適要求，更集合了光電轉(zhuǎn)換模塊的利用，將光能轉(zhuǎn)換為電能進行存儲和蓄熱，降低建筑日常運營中的使用耗能。
[0042]本領(lǐng)域技術(shù)人員均應(yīng)了解，在不脫離本發(fā)明的精神或范圍的情況下，可以對本發(fā)明進行各種修改和變型。因而，如果任何修改或變型落入所附權(quán)利要求書及等同物的保護范圍內(nèi)時，認為本發(fā)明涵蓋這些修改和變型。
【主權(quán)項】
1.一種集成屋頂裝置，其特征在于，所述集成屋頂裝置，包括: 框架支撐結(jié)構(gòu)，具有頂層結(jié)構(gòu)框架和設(shè)置在所述頂層結(jié)構(gòu)框架之兩側(cè)，并與所述頂層結(jié)構(gòu)框架之邊緣分別相連的第一斜梁框架和第二斜梁框架，且所述第一斜梁框架和所述第二斜梁框架之異于所述頂層結(jié)構(gòu)框架的一側(cè)分別設(shè)置在建筑物主體結(jié)構(gòu)之水平橫梁上；第一支撐件，設(shè)置在框架支撐結(jié)構(gòu)之第一斜梁框架和第二斜梁框架上； 天窗幕墻，進一步包括設(shè)置在所述第一支撐件之朝陽一側(cè)的薄膜光電玻璃，以及設(shè)置在所述第一支撐件之異于朝陽一側(cè)的中空玻璃； 屋面模塊，與所述天窗幕墻共面，并設(shè)置在所述框架支撐結(jié)構(gòu)上； 風(fēng)帽模塊，進一步包括設(shè)置在所述框架支撐結(jié)構(gòu)之頂層結(jié)構(gòu)框架上的第二支撐件，以及設(shè)置在所述第二支撐件之異于所述框架支撐結(jié)構(gòu)之頂層結(jié)構(gòu)框架一側(cè)的風(fēng)帽，且所述風(fēng)帽在水平投影方向覆蓋所述天窗幕墻； 光電轉(zhuǎn)換模塊，通過第三支撐件設(shè)置在所述風(fēng)帽模塊之異于所述框架支撐結(jié)構(gòu)的一側(cè)。2.如權(quán)利要求1所述集成屋頂裝置，其特征在于，所述集成屋頂裝置之光電轉(zhuǎn)換模塊進一步包括太陽能光電板和太陽能光熱板。3.如權(quán)利要求2所述集成屋頂裝置，其特征在于，所述光電轉(zhuǎn)換模塊與所述風(fēng)帽模塊之間形成間距至少為200mm的空腔。4.如權(quán)利要求1所述集成屋頂裝置，其特征在于，所述第一支撐件呈中空斷面，并在所述第一支撐件內(nèi)選擇性的設(shè)置用于電連接的導(dǎo)電連線。5.如權(quán)利要求1所述集成屋頂裝置，其特征在于，所述天窗幕墻之緊鄰所述頂層結(jié)構(gòu)框架的一側(cè)設(shè)置可開啟扇。6.如權(quán)利要求5所述集成屋頂裝置，其特征在于，所述天窗幕墻之可開啟扇的可開啟面積不小于所述天窗幕墻總面積的20%。7.如權(quán)利要求5所述集成屋頂裝置，其特征在于，所述風(fēng)帽模塊之更鄰近所述天窗幕墻的可開啟窗一端為負壓區(qū)。
【文檔編號】E04D13/00GK106013628SQ201610461505
【公開日】2016年10月12日
【申請日】2016年6月22日
【發(fā)明人】宋曄皓, 孫菁芬, 陳曉娟, 林正豪, 韓冬辰, 郝石盟, 解丹, 丁建華
【申請人】清華大學(xué)