2017年【nián】上半年,全国新增光【guāng】伏发电装机【jī】容量24.4 GW,同比增长【zhǎng】9%,其【qí】中:光伏电站17.29 GW,同比【bǐ】减少16%;其中【zhōng】分布【bù】式光伏7.11 GW,同比增长2.9倍。随着分布式光伏发展的迅速增长,分布式光伏项目屋顶荷【hé】载【zǎi】问题,特别是易【yì】形成【chéng】较大【dà】项目【mù】规模【mó】的钢结构彩钢瓦屋面的荷载问题【tí】,成为了项目开发中最为重要的【de】一个关注点【diǎn】。今天【tiān】我们来了解一【yī】下在开具荷载证明之前,如何对光伏发【fā】电屋顶承载力进行预判,以【yǐ】大致确【què】定是否符合光【guāng】伏项目的要求【qiú】?

超级干货 | 有关光伏发电屋顶荷载以及预判方法!

1、光伏发电屋面荷载的分类

按时间分【fèn】类:永久荷载(恒荷【hé】载【zǎi】)、可变荷载【zǎi】(活荷载)、偶然荷载(特殊载荷或偶然作用【yòng】)。光伏电站系统属于新增恒荷载。

作用面大小分类:均布载荷、集中荷载、线性荷载。

作用方向分类:垂直荷载、水平荷载。

2、屋面分布式光伏项目涉及的荷载

屋面结构【gòu】自【zì】重:钢筋【jīn】混【hún】凝【níng】土楼板自【zì】重、屋面钢梁檩条彩钢板的自重、屋面【miàn】保温防水材料的自重、屋面原有构件及【jí】设备的自重(属【shǔ】于【yú】恒荷载)。

光伏电站系统荷载:光伏组件,支架、基础、电缆、汇流箱等(属于新增恒荷载)。

风、雨、雪荷载:因建设光【guāng】伏电站,而导致的风【fēng】、雨、雪荷载的增大【dà】。

施工荷载【zǎi】(后期运维荷载):施工【gōng】阶段,设备材料【liào】的吊装、运【yùn】输、施工人员【yuán】、施【shī】工设【shè】备【bèi】等产生的作用【yòng】影响,属于活荷载。

地震不【bú】属于荷【hé】载,地震是一种【zhǒng】作用,关于地震作用的规【guī】定及验【yàn】算,见GB50011-2010《建【jiàn】筑抗震设计规范【fàn】》。

超级干货 | 有关光伏发电屋顶荷载以及预判方法!

3、荷载的预判

图【tú】纸的【de】模拟计算:通过建筑物结构图纸,使用软件(如MTStool、理正结构工具箱【xiāng】等)对主要受力【lì】构【gòu】件(如檩【lǐn】条【tiáo】、楼板【bǎn】等)初步核算。

现场勘察:实际建筑物与设计图纸【zhǐ】对【duì】比,发现设计图以外新增荷【hé】载或因【yīn】后期【qī】改扩建变【biàn】更的荷【hé】载【zǎi】。

室外:屋【wū】面增建的设备间,电梯间,空调机【jī】或天【tiān】线的设备基【jī】础【chǔ】、消防或【huò】通风管道等【děng】

室【shì】内:有无大面积漏水、梁板【bǎn】柱有无【wú】开裂、锈蚀及损【sǔn】毁、新增吊【diào】顶构件,屋【wū】面内【nèi】部吊挂设备【bèi】、屋面开洞【dòng】、新增室内轨【guǐ】道吊车等。

如果想要【yào】获得【dé】可靠的荷【hé】载数据,应当经过现场勘察后,结合现场实际荷【hé】载情况【kuàng】,再进行结【jié】构建模等系【xì】统的【de】核【hé】算。

4、混凝土屋面荷载的预判

钢筋混凝【níng】土屋面:新增光伏发系【xì】统的承【chéng】载【zǎi】力校核【hé】验算通【tōng】过率大【dà】于【yú】80%。结构方【fāng】面比较适宜安装光伏发电系统。

侧【cè】重注意【yì】的问题:私【sī】自【zì】建造的建【jiàn】筑物【wù】、建设年代【dài】久远的老旧【jiù】建筑,存在偷工减料的豆腐工程、私自【zì】改【gǎi】扩建情况【kuàng】影响了原建筑结构受力安全、与屋主【zhǔ】沟通未来【lái】是否有屋面结【jié】构改扩建计划。

混【hún】凝土预制板屋面、预应力双T板屋【wū】面、马鞍板屋【wū】面,通过选【xuǎn】择合【hé】适【shì】的安【ān】装形式,如适当降低安装倾【qīng】角、避让敏【mǐn】感【gǎn】区【qū】域、阵列加装导流板、降低配重【chóng】块高度【dù】和重量等,亦可正在安装光伏【fú】电站系统。

混凝土屋面【miàn】光伏系【xì】统按单排组【zǔ】件最佳倾角进行安【ān】装、混凝土【tǔ】配重上考虑【lǜ】,约【yuē】0.45KN/㎡。

5、金属屋面荷载的预判

金【jīn】属屋面:新增光伏【fú】系统的承载力校核验算通【tōng】过率小于50%。结【jié】构承载力不足【zú】情况较多【duō】,使用【yòng】前需认真校核。

侧重注意的问题:是否为正规设【shè】计单【dān】位设计、能否获取原设计【jì】图纸、是否私自建造、是否建【jiàn】设期替换过钢材等级、私自【zì】改扩建【jiàn】情【qíng】况【kuàng】影响了【le】原建筑【zhù】结构【gòu】受【shòu】力安全、与屋主沟通【tōng】未【wèi】来是否有屋面结【jié】构改扩建计划。

彩钢【gāng】瓦屋面【miàn】光伏光【guāng】伏系统按组件顺屋面坡度平铺安装、支架檩【lǐn】条【tiáo】采用夹具【jù】夹在金属屋面【miàn】瓦楞上考【kǎo】虑【lǜ】,约0.15KN/㎡。

6、金属屋面荷载的快速预判方法

方法一:

非正规设计院设【shè】计、非正规施【shī】工单位施工、无图纸【zhǐ】或借图建造的厂房,基本都不可使用。因为其结构安【ān】全不可控、野【yě】蛮【mán】施工隐患多【duō】、材【cái】料以次【cì】充好。如Q235材料【liào】替换【huàn】Q345材料使用。

方法二:

檩条跨度6米左右,檩条型号小于180,檩条核算易超限;

檩条跨度8米左右,檩条型号小于220,檩条核算易超限;

檩条跨度大于【yú】6米,檩条间【jiān】的拉条【tiáo】仅为1道时【shí】,檩【lǐn】条核算【suàn】易侧向失稳。

以上主要针对常【cháng】见的C型或Z型檩条的【de】门【mén】式钢架结构厂房【fáng】进【jìn】行预判,上述情【qíng】况下通常【cháng】存在【zài】增加光伏【fú】电站荷载后,应力比【bǐ】超限或挠【náo】度超限。

上述方法仅供各位在开发期间参考,在光伏发电项目实际设计中,应【yīng】当由设计院【yuàn】对屋【wū】顶【dǐng】,特【tè】别是彩【cǎi】钢瓦屋面【miàn】进行荷载【zǎi】的校验,保证项目安【ān】全性。

来源:富万家新能源