PL248023B1

PL248023B1 - Curvilinear roof

Info

Publication number: PL248023B1
Application number: PL446964A
Authority: PL
Inventors: Jolanta Dźwierzyńska
Original assignee: Politechnika Rzeszowska Im Ignacego Lukasiewicza
Priority date: 2023-12-04
Filing date: 2023-12-04
Publication date: 2025-10-06
Also published as: PL446964A1

Abstract

Zadaszenie zawierające parę krzywoliniowych rygli pierwszych (1) usytuowanych równolegle naprzeciwko siebie oraz parę krzywoliniowych rygli drugich (2) usytuowanych równolegle naprzeciwko siebie, każdy z rygli (1, 2) jest ukształtowany wzdłuż symetrycznego łuku, a ponadto zawierające krzywoliniowe krokwie ukształtowane wzdłuż symetrycznego łuku, charakteryzuje się tym, że rygle pierwsze (1), rygle drugie (2) oraz krokwie (4) są zwrócone swoimi wierzchołkami do góry.A roof comprising a pair of curved first girts (1) arranged parallel to each other and a pair of curved second girts (2) arranged parallel to each other, each girt (1, 2) being formed along a symmetrical arc, and further comprising curved rafters arranged along a symmetrical arc, characterized in that the first girts (1), the second girts (2) and the rafters (4) are directed with their tops upwards.

Description

Przedmiotem wynalazku jest zadaszenie krzywoliniowe, mające zastosowanie zwłaszcza w wiatach pokrytych szklanymi panelami dachowymi w tym fotowoltaicznymi.The subject of the invention is a curved roof, applicable especially in shelters covered with glass roof panels, including photovoltaic panels.

Ze stanu techniki znane są rozwiązania fotowoltaicznych przekryć budowlanych integrowane bezpośrednio z budynkami - BIPV (ang. Building Integrated Photovoltaics), w których panele fotowoltaiczne stanowią zamiennik dla tradycyjnych materiałów budowlanych wykorzystywanych w pokryciach dachowych. W szczególności znane są wiaty solarne o płaskich dachach wypełnionych prostokątnymi panelami PV.The state of the art includes building integrated photovoltaic (BIPV) solutions, which utilize photovoltaic panels as a replacement for traditional roofing materials. Solar canopies with flat roofs filled with rectangular PV panels are particularly well-known.

Z polskiego opisu zgłoszeniowego P.427279 znana jest wiata fotowoltaiczna wyposażona w przednie i tylne słupy nośne o różnych wysokościach, skośną konstrukcję dachową i moduły fotowoltaiczne, zaopatrzona w izolację umieszczoną pomiędzy modułami fotowoltaicznymi, mocowanymi do konstrukcji dachu. Stelaż dachu jest osadzony na co najmniej czterech nośnych słupach, a ponadto są do niego zamocowane fotowoltaiczne panele, pomiędzy którymi zamocowane są łączeniowe moduły o kształcie dwóch połączonych odwróconych teowników wyposażone na spodniej ścianie w dwie równoległe prowadnice wykonane wzdłuż osi łączeniowego modułu prostopadłej do osi górnych i dolnych ramion modułu, usytuowane pomiędzy górnymi i dolnymi ramionami modułu współpracującymi z ramkami przyłączonych do modułu fotowoltaicznych paneli. Na spodniej stronie ramion jest zamocowana uszczelka łączeniowego modułu. W prowadnicach osadzone są przewody fotowoltaiczne paneli, a do co najmniej jednego nośnego słupa zamocowane jest co najmniej jedno złącze elektryczne i falownik współpracujący z akumulatorem.Polish application description P.427279 describes a photovoltaic shelter equipped with front and rear support poles of varying heights, a sloped roof structure, and photovoltaic modules, with insulation placed between the photovoltaic modules attached to the roof structure. The roof structure is supported by at least four support poles, and photovoltaic panels are attached to it. Between these poles are attached connecting modules in the shape of two connected inverted T-beams. These modules are equipped on the bottom wall with two parallel guides, running along the axis of the connecting module perpendicular to the axes of the upper and lower module arms. These guides are positioned between the upper and lower module arms, which cooperate with the frames of the photovoltaic panels connected to the module. A seal for the connecting module is mounted on the underside of the arms. The photovoltaic cables of the panels are embedded in the guides, and at least one electrical connector and an inverter cooperating with the battery are attached to at least one supporting pole.

Z polskiego opisu ochronnego wzoru użytkowego PL 70699 Y1 znana jest inteligentna wiata fotowoltaiczna zbudowana z modułów opartych na ramowych konstrukcjach drewnianych.The Polish utility model description PL 70699 Y1 describes an intelligent photovoltaic shelter built of modules based on wooden frame structures.

Z polskiego opisu zgłoszeniowego wynalazku P.441449 znana jest wiata parkingowa na samochody z dachem o kształcie powierzchni siodłowej, na którym zamocowane są płaskie panele. Wiata charakteryzuje się tym, iż przekrycie uformowane jest za pomocą dwóch grup kształtowników, przy czym wierzchołki łuków kształtowników jednej grupy są zwrócone ku górze, a wierzchołki łuków kształtowników pozostałej grupy zwrócone są ku dołowi. Ponadto każdy kształtownik ułożony jest wzdłuż krzywej łamanej o ułożonych wzdłuż łuku równych odcinkach. Każdy panel zamocowany jest do dwóch sąsiadujących segmentów kształtowników. Natomiast każdy kształtownik charakteryzuje się tym, że ma na swojej górnej ściance dwie powierzchnie nośne. W wariancie wykonania szklane panele czworokątne są zamocowane do segmentów za pomocą uchwytów punktowych.Polish patent application P.441449 describes a carport with a saddle-shaped roof supported by flat panels. The roof is characterized by the roof covering formed by two groups of sections, with the arc apexes of one group facing upwards and the arc apexes of the remaining groups facing downwards. Furthermore, each section is arranged along a broken curve with equal segments arranged along the arc. Each panel is attached to two adjacent section segments. Each section is characterized by having two supporting surfaces on its upper wall. In a variant, the rectangular glass panels are attached to the segments using point brackets.

Z polskiego opisu wynalazku P.443762 znane jest solarne zadaszenie o kształcie paraboloidy hiperbolicznej, w którym każda z krokwi ma kształt parabolicznego łuku, a ponadto są one usytuowane w płaszczyznach pionowych równoległych względem siebie oraz prostopadłych względem płaszczyzn usytuowania rygli. Pomiędzy każdą parą sąsiadujących ze sobą krokwi są z nimi połączone płatwie pośrednie, rozmieszczone w równych odstępach, a ponadto każda z płatwi pośrednich od góry, po stronie jednej ze swoich dłuższych krawędzi ma płaszczyznę nośną pierwszą a od strony swojej drugiej dłuższej krawędzi ma płaszczyznę nośną drugą, przy czym każdy rygiel zawiera na górnej powierzchni każdego ze swoich segmentów co najmniej jedną płatew ryglową, usytuowaną wzdłuż danego segmentu, która od góry ma płaszczyznę nośną ryglową. Każda z płaszczyzn nośnych danej płatwi pośredniej jest nachylona względem pozostałej z płaszczyzn nośnych tej płatwi pośredniej, a jednocześnie jest współpłaszczyznowa z najbliżej niej położoną płaszczyzną nośną usytuowanej naprzeciwko sąsiedniej płatwi pośredniej albo płatwi ryglowej. Na każdej parze sąsiadujących ze sobą współpłaszczyznowych płaszczyzn nośnych ułożony jest połączony z nimi płaski czworokątny panel fotowoltaiczny.Polish patent description P.443762 describes a solar roof in the shape of a hyperbolic paraboloid, in which each rafter has the shape of a parabolic arch, and is arranged in vertical planes parallel to each other and perpendicular to the planes of the girts. Between each pair of adjacent rafters, intermediate purlins are connected, spaced at equal intervals. Furthermore, each intermediate purlin has a first supporting plane on the top of one of its longer edges and a second supporting plane on the other longer edge. Each girt includes at least one transom purlin on the upper surface of each of its segments, positioned along the given segment, which has a transom supporting plane on the top. Each bearing plane of a given intermediate purlin is inclined relative to the other bearing plane of that intermediate purlin, and is simultaneously coplanar with the nearest bearing plane located opposite the adjacent intermediate purlin or transom purlin. A flat, quadrangular photovoltaic panel is connected to each pair of adjacent coplanar bearing planes.

Ze stanu techniki nie są znane rozwiązania pozwalające na budowę translacyjnych przekryć dachowych, o kształtach zbliżonych do kopuły, przystosowanych do montowania na nich szklanych paneli, zwłaszcza fotowoltaicznych.There are no known solutions in the state of the art that would allow the construction of translational roof coverings with a shape similar to a dome, adapted to the installation of glass panels, especially photovoltaic ones.

Zadaszenie krzywoliniowe, zawierające parę krzywoliniowych rygli pierwszych usytuowanych naprzeciwko siebie oraz parę krzywoliniowych rygli drugich usytuowanych naprzeciwko siebie, każdy z rygli jest ukształtowany wzdłuż symetrycznego łuku oraz jest usytuowany w płaszczyźnie pionowej, a rygle w ramach danej pary mają takie same wymiary, przy czym z ryglami pierwszymi połączone są krzywoliniowe krokwie, z których każda jest ukształtowana wzdłuż łuku oraz jest usytuowana w płaszczyźnie pionowej, a panele szklane zamocowane są do elementów konstrukcyjnych zadaszenia, według wynalazku charakteryzuje się tym, że rygle pierwsze, rygle drugie oraz krokwie są zwrócone swoimi wierzchołkami do góry, a każdy z rygli pierwszych ma prostoliniowe podłużne segmenty, stanowiące odcinki, których końce są usytuowane wzdłuż symetrycznego łuku, a pomiędzy krokwiami oraz pomiędzy krokwiami a ryglami drugimi są usytuowane prostoliniowe płatwie pośrednie, przy czym każda z płatwi pośrednich zawiera dwie nachylone względem siebie płaszczyzny nośne płatwiowe, a ponadto na górnej powierzchni segmentów rygli pierwszych są płatwie ryglowe usytuowane wzdłuż danego segmentu, a każda z tych pławi ryglowych ma od góry powierzchnię nośną ryglową, a jedna z powierzchni nośnych płatwi owych jest od strony jednej z sąsiadujących z nią płatwi pośrednich usytuowanych naprzeciwko, zaś druga jest od strony sąsiadującej z nią płatwi pośredniej, usytuowanej naprzeciwko, albo płatwi ryglowej, przy czym usytuowane naprzeciwko siebie płaszczyzny nośne dwóch sąsiadujących płatwi są względem siebie współpłaszczyznowe, a na każdej parze sąsiadujących ze sobą współpłaszczyznowych płaszczyzn nośnych ułożony jest, połączony z nimi, płaski czworokątny szklany panel.A curvilinear roofing comprising a pair of curvilinear first girders situated opposite each other and a pair of curvilinear second girders situated opposite each other, each girder being formed along a symmetrical arc and being situated in a vertical plane, and the girders within a given pair having the same dimensions, wherein the first girders are connected to curvilinear rafters, each of which is formed along an arc and is situated in a vertical plane, and the glass panels are attached to the structural elements of the roofing, according to the invention, characterized in that the first girders, the second girders and the rafters are turned with their tops upwards, and each of the first girders has rectilinear longitudinal segments constituting sections whose ends are situated along a symmetrical arc, and between the rafters and between the rafters and the second girders there are rectilinear intermediate purlins, wherein each of the intermediate purlins comprises two inclined sections purlin bearing planes, and furthermore, on the upper surface of the first beam segments there are beam purlins located along the given segment, and each of these beam purlins has a beam bearing surface at the top, and one of the bearing surfaces of these purlins is on the side of one of the adjacent intermediate purlins located opposite to it, and the other is on the side of the adjacent intermediate purlin located opposite to it, or the beam purlin, wherein the oppositely located bearing planes of two adjacent purlins are coplanar with each other, and on each pair of adjacent coplanar bearing planes there is placed and connected to them a flat quadrangular glass panel.

Rozwiązanie pozwala na uzyskanie translacyjnego przekrycia dachowego o kształcie zbliżonym do kopuły i jednocześnie przystosowanym do montażu na nim płaskich czworokątnych paneli fotowoltaicznych, dzięki czemu na jego bazie można tworzyć rozwiązania systemowe dotyczące m.in. fotowoltaicznych wiat parkingowych.This solution allows for the creation of a dome-like, translational roof covering that is also adapted to accommodate flat, quadrangular photovoltaic panels, making it a base for creating system solutions, including photovoltaic parking shelters.

Zadaszenie krzywoliniowe, według wynalazku, zostało bliżej wyjaśnione w przykładach wykonania przedstawionych na rysunku, na którym fig. 1, 2 i 3 - przedstawiają zadaszenie w pierwszym przykładzie wykonania, odpowiednio wrzucie izometrycznym, z boku oraz z góry, fig. 4 - szczegół montażu paneli szklanych do płatwi pośredniej, fig. 5 - szczegół montażu panelu szklanego do płatwi ryglowej.The curved roofing according to the invention has been explained in more detail in the embodiment examples shown in the drawing, where fig. 1, 2 and 3 - show the roofing in the first embodiment example, respectively in an isometric view, from the side and from above, fig. 4 - detail of the assembly of glass panels to the intermediate purlin, fig. 5 - detail of the assembly of the glass panel to the transom purlin.

Zadaszenie krzywoliniowe, w przykładzie wykonania zawiera parę krzywoliniowych rygli pierwszych 1, usytuowanych równolegle naprzeciwko siebie, oraz parę krzywoliniowych rygli drugich 2, które również są usytuowane równolegle naprzeciwko siebie. Każdy z rygli 1, 2 jest ukształtowany wzdłuż krzywej łamanej o usytuowanych wzdłuż symetrycznego łuku odcinkach wyznaczających prostoliniowe segmenty ryglowe 3, przy czym z ryglami pierwszymi 1 połączone są krzywoliniowe krokwie 4, o kształcie łuku. Rygle pierwsze 1 oraz drugie 2 są zwrócone swoimi wierzchołkami ku górze oraz są usytuowane w płaszczyznach pionowych. Każda para sąsiadujących ze sobą krokwi 4 jest ponadto połączona płatwiami pośrednimi 5, każda z krokwi 4 sąsiadująca z jednym z rygli drugich 2 jest ponadto połączona płatwiami pośrednimi 5 z tym ryglem drugim 2. Płatwie pośrednie 5 są prostoliniowe, a każda z nich zawiera dwa kształtowniki o zamkniętych przekrojach poprzecznych. Ponadto na każdym z segmentów 3 rygla pierwszego 1 jest zamocowana płatew ryglowa 6. Każda z płatwi pośrednich 5 ma dwie płaszczyzny nośne płatwiowe 7, z których każda jest ustanowiona przez górną powierzchnię jednego z kształtowników płatwi pośredniej 5. Każda z płatwi ryglowych 6 na swojej górnej powierzchni zawiera płaszczyznę nośną ryglową 8, a każda z płaszczyzn nośnych płatwiowych 7 danej płatwi pośredniej 5 jest nachylona względem pozostałej z płaszczyzn nośnych płatwiowych 7 tej płatwi pośredniej 5 i jest współpłaszczyznowa względem najbliżej niej położonej płaszczyzny nośnej płatwiowej 7 usytuowanej na położonej naprzeciwko sąsiedniej płatwi pośredniej 5, przy czym płaszczyzna nośna płatwiowa 7 sąsiadująca bezpośrednio z płaszczyzną nośną ryglową 6 jest współpłaszczyznowa z tą płaszczyzną ryglową 6. Na każdej parze sąsiadujących ze sobą współpłaszczyznowych płaszczyzn nośnych 7, 8 ułożony jest połączony z nimi płaski czworokątny szklany panel 9 fotowoltaiczny, który jest zamocowany na swoich rogach do tych płaszczyzn nośnych 7, 8 za pomocą śrub 10 przechodzących przez otwór w szklanym panelu 9 oraz osadzoną w nim uszczelkę 11 zawierającą górny i dolny kołnierz a pomiędzy uszczelką 11 a daną płaszczyzną nośną 7, 8 jest podkładka 12. Pomiędzy krawędziami sąsiadujących ze sobą szklanych paneli 9 jest klej silikonowy. Zadaszenie jest osadzone na czterech słupach 13, tak że od góry z każdym słupem 13 połączony jest jeden koniec jednego z rygli pierwszych 1 oraz jeden koniec z rygli drugich 2. Kształtowniki płatwi pośrednich są ze sobą połączone łącznikami 14.The curved roof, in the example embodiment, comprises a pair of curved first beams 1, arranged parallel to each other, and a pair of curved second beams 2, also arranged parallel to each other. Each of the beams 1, 2 is shaped along a broken curve with segments arranged along a symmetrical arc defining rectilinear beam segments 3, with curved arc-shaped rafters 4 connected to the first beams 1. The first beams 1 and second beams 2 have their apices facing upwards and are arranged in vertical planes. Each pair of adjacent rafters 4 is further connected by intermediate purlins 5, each rafter 4 adjacent to one of the second beams 2 is further connected by intermediate purlins 5 to this second beam 2. The intermediate purlins 5 are rectilinear and each of them comprises two sections with closed cross-sections. Furthermore, a transom purlin 6 is mounted on each of the segments 3 of the first beam 1. Each of the intermediate purlins 5 has two supporting purlin planes 7, each of which is formed by the upper surface of one of the sections of the intermediate purlin 5. Each of the transom purlins 6 has a supporting transom plane 8 on its upper surface, and each of the supporting purlin planes 7 of a given intermediate purlin 5 is inclined with respect to the remaining of the supporting purlin planes 7 of this intermediate purlin 5 and is coplanar with respect to the closest supporting purlin plane 7 situated on the opposite adjacent intermediate purlin 5, wherein the supporting purlin plane 7 directly adjacent to the supporting transom plane 6 is coplanar with this supporting transom plane 6. On each pair of adjacent coplanar supporting planes 7, 8 a flat quadrangular glass photovoltaic panel 9 connected to them is arranged, which is attached at its corners to these supporting planes 7, 8 by means of screws 10 passing through an opening in the glass panel 9 and a gasket 11 embedded in it, comprising an upper and lower flange, and between the gasket 11 and the given supporting plane 7, 8 there is a washer 12. There is silicone adhesive between the edges of adjacent glass panels 9. The roof is mounted on four pillars 13, so that from the top, one end of one of the first transoms 1 and one end of the second transoms 2 is connected to each pillar 13. The intermediate purlin sections are connected to each other by connectors 14.

Claims

1. A curvilinear roof comprising a pair of curvilinear first girts (1) situated parallel to each other and a pair of curvilinear second girts (2) situated parallel to each other, each girt (1, 2) being formed along a symmetrical arc and being situated in a vertical plane, and the girts (1, 2) within a given pair having the same dimensions, and the first girts (1) being connected to the curvilinear rafters (4), each of which is formed along an arc and is situated in a vertical plane, and between the rafters (4) and between the rafters (4) and the second girts (2) there are rectilinear intermediate purlins (5), and each of the intermediate purlins (5) comprises two inclined purlin bearing planes (7) with respect to each other, and each of the first girts

PL 248023 Β1 (2) has rectilinear longitudinal segments (3), constituting sections whose ends are situated along a symmetrical arc, and furthermore, on the upper surface of the segments (3) of the first beams (1) there are beam purlins (6) situated along a given segment (3), and each of these beam purlins (6) has a beam bearing surface (8) at the top, and one of the purlin bearing surfaces (7) is on the side of one of the adjacent intermediate purlins (5) situated opposite to it, while the other is on the side of the adjacent intermediate purlin (5) situated opposite to it, or the beam purlin (6), wherein the oppositely situated bearing planes (7, 8) of two adjacent purlins (5, 6) are coplanar with respect to each other, and on each pair of adjacent coplanar bearing planes (7, 8) there is arranged, a flat, quadrangular glass panel (9) connected to them, characterized in that the first transoms (1), the second transoms (2) and the rafters (4) are turned with their tops upwards.

2. Roofing according to claim 1, characterized in that the glass panels (9) are photovoltaic.

3. Roofing according to claim 1 or 2, characterized in that each of the intermediate purlins (5) is in the form of two sections with a closed rectangular cross-section, and the purlin bearing planes (7) are constituted by the upper walls of these sections.