分布式光伏发展如火如荼的时候,分布式光伏项目屋【wū】顶荷载问【wèn】题【tí】,特【tè】别是易形成较【jiào】大项目规模【mó】的钢结构彩钢【gāng】瓦【wǎ】屋面【miàn】的荷载问题,成为了项目开发中最【zuì】为重要的一【yī】个痛点。在开具荷载证明之前,如何对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(恒荷载【zǎi】)、可变【biàn】荷载(活荷载)、偶【ǒu】然荷载(特殊载荷或偶然作【zuò】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、屋面钢梁檩条【tiáo】彩钢板的自重、屋面保【bǎo】温防水材料的自重、屋面【miàn】原有构件及设备【bèi】的自【zì】重(属【shǔ】于恒【héng】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【gōng】阶段【duàn】,设【shè】备材料的吊装、运输、施工【gōng】人员、施【shī】工设备等产生的作用影响,属【shǔ】于活荷载。

地震不属于荷载,地【dì】震是一种作用,关于地震【zhèn】作用的规定【dìng】及验算【suàn】,见GB50011-2010《建筑抗震设计【jì】规【guī】范》。

03荷载的预判

图纸的模拟计算:通过建筑物结构图纸【zhǐ】,使用【yòng】软件【jiàn】(如MTStool、理正【zhèng】结构【gòu】工具箱【xiāng】等)对主要【yào】受力构【gòu】件(如檩条【tiáo】、楼板等)初步核算。

现场勘察:实际建【jiàn】筑【zhù】物与设计图纸对比,发现设计【jì】图以外新增荷载或【huò】因后期【qī】改扩建变【biàn】更【gèng】的荷载。

室外:屋【wū】面增建【jiàn】的设备间,电梯间,空调机或天线的设备【bèi】基础、消防【fáng】或通风管【guǎn】道【dào】等

室内:有无大面【miàn】积漏水、梁板柱有无【wú】开裂、锈蚀及【jí】损毁、新增【zēng】吊顶构件,屋面内部【bù】吊挂【guà】设【shè】备、屋面开洞、新【xīn】增室【shì】内轨道吊车等。

如【rú】果想【xiǎng】要获【huò】得可靠的荷载【zǎi】数据,应当经【jīng】过现【xiàn】场【chǎng】勘察后,结合现场实际荷载情况,再进行【háng】结构建【jiàn】模等系统的核算。

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【sī】自建造的建筑物【wù】、建设年代久远的老旧建筑,存在偷【tōu】工【gōng】减【jiǎn】料的豆腐【fǔ】工程、私自改【gǎi】扩建【jiàn】情况影响【xiǎng】了原建筑结构受力安全、与屋主沟【gōu】通【tōng】未【wèi】来是否有屋面结构改扩建计【jì】划。

混凝土预制板屋面、预应力双T板屋面、马鞍板屋面,通过选择合适的安装【zhuāng】形式【shì】,如适【shì】当降低安【ān】装倾角、避让敏【mǐn】感区域【yù】、阵列加装【zhuāng】导流板、降低配【pèi】重块【kuài】高度和重量等,亦可正在安【ān】装光伏电站【zhàn】系统。

混凝土屋面光伏系统按单【dān】排组【zǔ】件最佳倾角进【jìn】行【háng】安装、混凝土【tǔ】配【pèi】重上考虑,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:是否为正规设计【jì】单位设【shè】计【jì】、能否获取原【yuán】设【shè】计图纸、是否私自【zì】建造、是否建设【shè】期替换过钢材等级【jí】、私自改扩建情【qíng】况影响【xiǎng】了原【yuán】建筑结构受力安【ān】全、与屋主【zhǔ】沟通未来是否有屋面结构改扩建计划【huá】。

彩钢瓦屋面光伏系统【tǒng】按组件顺屋【wū】面坡度平【píng】铺安【ān】装、支架檩条采用夹具夹在金【jīn】属屋面瓦楞上【shàng】考虑,约【yuē】0.15KN/㎡。

06金属屋面荷载的快速预判方法

◆经验方法一

非正规设计院设计【jì】、非正规施工单位施【shī】工、无图纸或借图建造【zào】的厂房,基【jī】本都不可使【shǐ】用【yòng】。因为其【qí】结构安全不可控【kòng】、野蛮施工隐患【huàn】多、材料【liào】以次充【chōng】好。如Q235材料替【tì】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【tiáo】仅为1道时,檩条核【hé】算易【yì】侧【cè】向失稳。

以上主【zhǔ】要针对常见的C型或Z型檩条的【de】门式【shì】钢架结构厂房进行【háng】预【yù】判,上述【shù】情况下【xià】通常【cháng】存在增加光伏【fú】电站荷载【zǎi】后,应力比超限【xiàn】或挠度超限。

上述【shù】方【fāng】法仅供各位在开发期间参考,在【zài】光伏【fú】发电项【xiàng】目【mù】实际设计中,应当由设计院对屋顶,特别是彩钢【gāng】瓦屋面【miàn】进行【háng】荷载的【de】校验,保证项目安全性。

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