分布式光伏发展如火如荼的时候,分布式光伏项目屋顶荷载问【wèn】题,特别是易形成较大【dà】项目规【guī】模的钢结构彩钢瓦【wǎ】屋面【miàn】的荷载问【wèn】题,成【chéng】为了项目开发中最为重要【yào】的一个痛点。在开具荷【hé】载【zǎi】证明之前,如何对【duì】光伏发电屋顶承载力进行预判,以大致确定是否符合光伏项目的要求?

技术贴:哪些属于光伏发电屋顶荷载?

01光伏发电屋面荷载的分类

按时间分类:永久荷【hé】载(恒荷【hé】载)、可变荷载(活【huó】荷【hé】载)、偶然荷载(特【tè】殊【shū】载荷或偶然作用)。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。

02屋面分布式光伏项目涉及的荷载

屋面结构自重:钢筋混凝土楼板自重、屋【wū】面【miàn】钢梁檩条彩钢【gāng】板的自重、屋【wū】面保温防【fáng】水材料的自重、屋【wū】面原有构【gòu】件及设备【bèi】的自重(属于恒荷【hé】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:因建设光伏电站,而导致的风、雨、雪荷载的增大。

施工荷载(后期运维荷载):施工阶段,设备材料【liào】的吊装、运输、施工人员、施工设【shè】备等产生【shēng】的【de】作用影【yǐng】响【xiǎng】,属于【yú】活荷载。

地震不属于荷载,地震是一种【zhǒng】作用,关于地震作用的规定【dìng】及验算,见GB50011-2010《建筑抗【kàng】震【zhèn】设【shè】计【jì】规范【fàn】》。

03荷载的预判

图纸的模拟计算:通过建筑物结构【gòu】图纸,使用软件(如MTStool、理【lǐ】正结构工具箱【xiāng】等【děng】)对主要【yào】受力构【gòu】件【jiàn】(如檩条、楼板等)初步核【hé】算。

现场勘察:实际建筑物【wù】与设计【jì】图纸对比,发【fā】现【xiàn】设计图以【yǐ】外新增荷载或因后期改扩【kuò】建变更的荷载。

室外:屋面增建的【de】设备间【jiān】,电梯间【jiān】,空【kōng】调机或【huò】天线的设备基础【chǔ】、消防或通风管道等

室内:有无大面【miàn】积漏【lòu】水【shuǐ】、梁板柱【zhù】有无开裂【liè】、锈蚀及损【sǔn】毁、新增吊顶构件【jiàn】,屋面内部吊挂设【shè】备、屋面开洞、新增室内轨道【dào】吊车等【děng】。

如果想要获得【dé】可靠的荷【hé】载数据,应当【dāng】经【jīng】过现场勘【kān】察后,结合现场【chǎng】实际荷载情况,再进【jìn】行【háng】结构建模等系统的【de】核算。

04混凝土屋面荷载的预判

钢筋混凝土屋面:新增光伏发系统的承载力校核验算通过率大于80%。结构方面比较适宜安装光伏发电系统。

侧重注意的问题:私自【zì】建造【zào】的建【jiàn】筑物【wù】、建设年代久远的【de】老旧建筑【zhù】,存【cún】在偷工减料的豆【dòu】腐工程、私【sī】自改扩【kuò】建情况影响了原建筑结构受力安全、与屋主沟通未【wèi】来【lái】是否【fǒu】有屋面结构改扩建计划。

混凝土预制板屋面、预应力双T板屋面、马鞍板屋面,通过选择合【hé】适的【de】安【ān】装形式【shì】,如适当降低【dī】安装倾角、避让敏感区域、阵列加【jiā】装导流【liú】板【bǎn】、降低配重【chóng】块高度和重量等,亦可正在安装光伏【fú】电站系统【tǒng】。

混凝土屋面光伏系统按单排组【zǔ】件最佳倾角进行安【ān】装、混凝土配【pèi】重上考虑【lǜ】,约0.45KN/㎡。

05金属屋面荷载的预判

金属屋面:新增光伏系统的承载力校核验算通过率小于50%。结构承载力不足情况较多,使用前需认真校核

侧重注意的问题:是否为正【zhèng】规【guī】设计单位设计、能否【fǒu】获取原设计图纸、是否私自建造、是否建设期替换过钢【gāng】材等级、私自【zì】改扩建情况影响【xiǎng】了原建筑结构受力安【ān】全【quán】、与屋【wū】主沟通【tōng】未来是否【fǒu】有屋面【miàn】结构改【gǎi】扩建计划。

彩钢瓦屋面光伏系统按组件【jiàn】顺屋面坡度【dù】平铺安装、支架【jià】檩条采用夹具【jù】夹在【zài】金属屋面【miàn】瓦楞上考【kǎo】虑【lǜ】,约0.15KN/㎡。

06金属屋面荷载的快速预判方法

◆经验方法一

非正规设【shè】计院设计【jì】、非正规施工单位施【shī】工、无图纸或【huò】借【jiè】图建造的【de】厂房,基本都不可使【shǐ】用【yòng】。因为其结构安全【quán】不可控、野【yě】蛮施【shī】工隐患多、材料以次【cì】充好。如【rú】Q235材料替换Q345材料使用。

◆经验方法二

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【dù】大于6米,檩条【tiáo】间的拉条仅为1道时,檩【lǐn】条核算易侧【cè】向【xiàng】失稳。

以上主要【yào】针对常【cháng】见的C型或Z型【xíng】檩条的【de】门式钢架【jià】结构厂【chǎng】房进行预判,上述情【qíng】况【kuàng】下通常存在增【zēng】加光伏电站【zhàn】荷载后,应力比超【chāo】限或挠度超限。

上述【shù】方法仅供各【gè】位【wèi】在开发期间【jiān】参【cān】考,在光【guāng】伏【fú】发电【diàn】项目实际设计中,应当由设计院对【duì】屋顶,特别是【shì】彩钢瓦屋面进行【háng】荷载的校验,保证项目【mù】安全性。

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