屋頂光伏為何需要防水卷材?
屋面防水工程總體可分為三類,結(jié)構(gòu)防水+防水層對應(yīng)最高防水等級??傮w來看,屋面防水工程按從下到上的結(jié)構(gòu)可以分為:防水墊層、結(jié)構(gòu)防水層以及防水層。其中,結(jié)構(gòu)防水層一般是指屋面基層結(jié)構(gòu)本身即帶有 防水性能,例如帶有導(dǎo)水槽的金屬屋面,而防水墊層和防水層一般兩者選一即可。
防水墊層是指在金屬板復(fù)合板中間或瓦片下方的輔助防水材料,用于坡屋面的防水,可視為結(jié)構(gòu)防水中的輔助構(gòu)造層次,而防水層是指鋪設(shè)或噴涂在屋面結(jié)構(gòu)上方的防水卷材或防水涂料,不僅可以用于坡屋面也可以用于平屋面,既可以用于復(fù)合金屬板屋面也可用于單層金屬板屋面。盡管防水墊層和防水層只需要選擇一個即可,但由于材料的限制,防水層+ 結(jié)構(gòu)防水的防水性能要高于防水墊層+結(jié)構(gòu)防水。
防水墊層與防水層所選材料有所不同,高分子防水卷材在兩者中皆有應(yīng)用,且效果更佳。根據(jù)《坡屋面工程技術(shù)規(guī)范》,防水墊層被分為瀝青類防水墊層、高分子類防水墊層以及防水卷材和防水涂料四類,其中防水卷材和涂料類中既包括高分子類防水卷材,也包括 SBS、APP 改性瀝青防水卷材。
當防水卷材作為防水墊層位于復(fù)合板內(nèi)部時,由于其還需要承擔透氣、防潮等功能,因此高分子卷材在其中使用效果更好。而在防水層中,目前主要使用的材料為防水卷材和防水涂料,且由于卷材暴露在最外層,在沒有保護層的情況下,高分子卷材因其卓越的抗老化性能而被更多使用。
防水設(shè)計是光伏屋面工程中必不可少的一環(huán)。秉承著“以排為主,防排結(jié)合”的屋面防水方針,光伏屋面 防水設(shè)計應(yīng)根據(jù)建筑物的使用性質(zhì)、重要程度、區(qū)域環(huán)境和使用功能要求,合理選擇材料以及構(gòu)造。
從《光伏組件屋面工程技術(shù)規(guī)程(征求意見稿)》給出的光伏組件屋面基本構(gòu)造層可以看出,光伏組件屋面可以分為四個 類型,而四類的基本構(gòu)造層中均包括結(jié)構(gòu)防水層,其是指由光伏組件和排水槽構(gòu)件組成的屋面防水層;類型 III、 類型 IV 中除結(jié)構(gòu)防水層還需要增加防水墊層以及二次防水層,通常二次防水層為防水卷材。
防水設(shè)計的技術(shù)路徑有所不同,當前市場提出三種主流方案。由于防水方案的設(shè)計在不同條件下具有很大 的差異性,因此提供商根據(jù)自身優(yōu)勢以及產(chǎn)品提出了不同的防水設(shè)計方案,目前市場上主流的設(shè)計方案包括以下三種:
①結(jié)構(gòu)性防水:指通過橫向和縱向的導(dǎo)水槽,將水導(dǎo)到環(huán)形的收集器后通過屋頂排水溝將水排出。逆 變器龍頭陽光新能源的 iBuilding 智慧 BIPV 以及支架龍頭中信博的智頂 BIPV 均采用這類防水方案;
②新型彩鋼瓦:傳統(tǒng)彩鋼瓦是由 Q215 或 Q195 低碳鋼經(jīng)過雙面鍍鋅制成的輕型鋼板,其防水設(shè)計年限僅為 8-10 年,而 新型彩鋼瓦由 Q235 鋅鋁鎂合金制成,防腐防滲性能大幅提升,使用年限可達 25 年以上。目前組件龍頭天合光能的天能瓦 BIPV 產(chǎn)品采用新型彩鋼瓦,同時配合大流量排水槽、180 度鎖邊實現(xiàn)高防水性;
③傳統(tǒng)彩鋼瓦+防水卷材:通過在原始屋面鋪設(shè)防水卷材和提供防水支座預(yù)制件的方式構(gòu)建光伏屋面防水系統(tǒng),防水龍頭東方雨虹以及凱倫股份均推出了自身的光伏屋面防水系統(tǒng)。
屋頂分布式光伏按根據(jù)屋面材料不同,可以大致分為混凝土屋面和金屬屋面,而根據(jù)附著下游建筑類型可 以分為工業(yè)廠房,居民建筑和公共建筑,其中,工業(yè)廠房以金屬屋面為主,還包括少量的混凝土屋面;而居民 建筑和公共建筑以混凝土屋面為主。BAPV 和 BIPV 在產(chǎn)品和施工有所不同,對于防水卷材需求的原因也有所不同。
為確定防水卷材在光伏屋面的使用空間,按照 BAPV 和 BIPV 兩種產(chǎn)品發(fā)展路徑,我們將談?wù)撛诓煌窂较路浪聿牡膽?yīng)用場景。
BAPV:原始屋面+安裝環(huán)節(jié)存在提升空間,防水卷材可兜底加強效果
按照屋面結(jié)構(gòu)的不同,我們梳理了兩種屋面安裝 BAPV 的過程,并通過拆分施工環(huán)節(jié),可以得到防水卷材 在其中的必要性。從整體來看,BAPV 安裝都需要經(jīng)過以下幾個步驟:
1)檢測屋面情況:如果是混凝土屋面需要檢測漏水程度;如果是彩鋼瓦金屬屋面,需要確定彩鋼瓦厚度來 保證荷載,檢測銹蝕情況來確定是否滲漏水。而如果當前防水設(shè)計年限未能和光伏組件使用年限相匹配,則需 要更換或新增防水。
2)安裝支座:如果是混凝土平屋面通常采用新增灌注水泥基座或壓載的方式安裝支座;如果是混凝土瓦頂 坡屋面,則需要拆除瓦片,在瓦片后打孔安裝預(yù)制件支座,之后需要再放回瓦片;如果是金屬屋面,則有兩種 方式,一是加裝檁條或墊高座,二是支座通過膠粘、夾具或螺栓的方式固定在金屬屋面上。
3)安裝支架:支座安裝完畢后,在支座上方安裝導(dǎo)軌以及橫向和縱向的導(dǎo)水槽。
4)安裝光伏組件:安裝支架后,通過固定支架將光伏組件固定在導(dǎo)軌上,光伏組件之間安裝防水蓋板。以上安裝步驟,對建筑物的屋面防水產(chǎn)品性能提出更高要求。