[发明专利]一种兼顾绿化和光伏发电的屋顶结构及其施工方法

说明书

本发明提供一种兼顾绿化和光伏发电的屋顶结构及其施工方法，发明通过借鉴沙漠光伏发电与沙地绿化共存的原理，利用屋顶设置光伏发电装置进行发电的同时，充分利用屋顶剩余空间开展屋顶绿化；发明提供多种屋顶绿化结构形式，同时考虑了穿刺防水、排水、防风、屋顶径流水质净化、便于维护、固废利用等多个问题，在获得绿色电能的同时，获得了减缓空气和固废污染、噪音超标、城市内涝、热岛效应等技术效果。

技术领域

本发明涉及绿色生态城市,节能环保技术领域,具体涉及一种兼顾绿化和光伏发电的屋顶结构及其施工方法。

背景技术

快速城市化带来一系列城市环境问题。最突出的是绿地减少，不透水的硬化下垫面逐年增多，由此导致了严重城市环境问题：空气污染、噪音超标、城市内涝、热岛效应等。城市混凝土森林的单调丑陋景观也给人们健康带来不利影响。为了减缓这个不利趋势和改善城市环境，利用城市闲置的建筑屋顶开展绿化势在必行。

同时，城市屋顶也是可以用作太阳能光伏发电的重要场所。架立式的光伏发电装置下，占有很少的屋顶面积，其下完全可以同时进行屋顶绿化。大量沙漠光伏发电实践证明，光伏发电装置下方沙地上的植物有更好的水热条件，生长更茂盛。原因是沙漠阳光过于强烈，蒸发量远高于降雨量，光伏发电装置的存在可以遮挡一部分阳光和减少蒸发量。同理，城市屋顶也具备阳光强烈、无遮阴，风速大，蒸发量大的特点，对于植物生长其环境并不友好，也需要类似的遮挡改善。因此，在屋顶上安装架立式光伏发电装置，并在其下开展屋顶绿化，能在发电的同时，获得更高质量的绿化，实现高效利用屋顶资源。如何在屋顶上实现这个光伏发电和屋顶绿化兼顾的目的，需要提出新的技术方案。

发明内容

本发明旨在提供一种兼顾绿化和光伏发电的屋顶结构及其施工方法，既能利用太阳能发电，又能满足屋顶种植绿色植物，大大提高了空间的利用率，同时也能在大风时，起到一定的防风作用。

本发明采取的方案是:一种兼顾绿化和光伏发电的屋顶结构，屋顶作为光伏发电装置与植物种植绿化的场地，在屋顶面层设置种植区及步道，种植区与步道相间布置；光伏发电装置通过光伏立柱架设在种植区上空；光伏立柱下部通过固定螺栓固定在地脚垫块上，地脚垫块通过地脚螺栓连接在结构层上，光伏立柱自下而上依次穿过屋面保温层、防水层、面层；光伏立柱刺穿防水层处设置防水套，防水套由防水套筒与防水套下扇面构成；光伏立柱中部设置孔洞，弹簧卡珠位于光伏立柱上部，光伏支架连接在光伏立柱顶端，光伏板通过卡扣与光伏支架连接；花盆置于种植区内，花盆分为上下两个部分，植物基质置于花盆上部容器内，底部为隔水托盘，通过榫卯结构与下部容器拼接，下部容器底部设置保湿毯；在种植区四周设置防风网，防风网架设于光伏立柱下部；步道为架空结构，通过垫块搁置于面层上，垫块底部设置排水孔。

一种兼顾绿化和光伏发电的屋顶结构，屋顶作为光伏发电装置与植物种植绿化的场地，在屋顶面层设置种植区及步道，种植区与步道相间布置；光伏发电装置通过光伏立柱架设在种植区上空；光伏立柱下部通过固定螺栓固定在地脚垫块上，地脚垫块通过地脚螺栓连接在结构层上，光伏立柱自下而上依次穿过屋面保温层、防水层、面层；光伏立柱刺穿防水层处设置防水套，防水套由防水套筒与防水套下扇面构成；光伏立柱中部设置孔洞，弹簧卡珠位于光伏立柱上部，光伏支架连接在光伏立柱顶端，光伏板通过卡扣与光伏支架连接；种植区上设置排蓄层，排蓄层四周设置围挡，排蓄层上设置过滤层，种植层设置在过滤层上，草坪置于种植层上；在种植区四周设置防风网，防风网架设于光伏立柱下部；步道为架空结构，通过垫块搁置于面层上，垫块底部设置排水孔。

优选地，所述花盆材料为泡沫玻璃。

优选地，所用植物基质各成分体积份数分别为：70％黑臭海泥或河湖淤泥烧制的超轻陶粒、25％种植土、5％硅藻土；另外每立方米植物基质还施加4kg复合肥。

优选地，所述花盆下部容器底部设置有含有玉米秸秆热裂解成的生物质碳的保湿毯，下部容器底部设置若干透水孔。

优选地，所述的防风网的材料为高密度聚乙烯或高密度聚丙烯。