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【zǎi】问题,特别是易形成【chéng】较大项目【mù】规模的钢结构【gòu】彩钢瓦屋面的荷载问【wèn】题,成为了项目开【kāi】发中最【zuì】为重要的一个痛【tòng】点。在开具【jù】荷载证【zhèng】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?

1光伏发电屋面荷载的分类

按时间分【fèn】类【lèi】:永久荷【hé】载(恒荷载)、可变【biàn】荷【hé】载(活荷载【zǎi】)、偶【ǒu】然荷载(特殊载荷或偶然作用)。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。

2屋面分布式光伏项目涉及的荷载

屋面【miàn】结构自【zì】重:钢筋【jīn】混凝土楼板自【zì】重、屋面钢梁檩条彩【cǎi】钢板的【de】自重、屋面保温防水【shuǐ】材【cái】料的【de】自重、屋面原有【yǒu】构件及设备的自重【chóng】(属【shǔ】于恒荷载)。

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【hé】载:因【yīn】建【jiàn】设光伏电站,而导致的风、雨、雪【xuě】荷【hé】载的【de】增大。

施工荷载(后期运维荷载):施工阶【jiē】段,设备材【cái】料【liào】的吊装、运输、施工【gōng】人员、施【shī】工设备【bèi】等产生【shēng】的作【zuò】用【yòng】影响,属于活荷载。

地震不属于荷载,地震是一种作用【yòng】,关于地震作用【yòng】的规【guī】定【dìng】及验算,见GB50011-2010《建【jiàn】筑抗【kàng】震【zhèn】设计规【guī】范》。

3荷载的预判

图纸【zhǐ】的【de】模拟计算:通过建筑物结构【gòu】图纸,使用软件(如【rú】MTStool、理正结构工具箱等)对主要受力【lì】构【gòu】件(如檩条【tiáo】、楼板【bǎn】等)初步核算。

现场勘察【chá】:实【shí】际建筑物与设计【jì】图纸对比,发现设【shè】计图以外新增荷载或【huò】因【yīn】后期【qī】改扩建【jiàn】变更的荷载。

室外:屋面增建的设【shè】备间,电梯间,空调机或【huò】天【tiān】线的设备基础【chǔ】、消防或通风管道等

室内:有无大面积漏水、梁板柱有无【wú】开裂、锈【xiù】蚀【shí】及损毁、新增吊【diào】顶【dǐng】构【gòu】件,屋面【miàn】内部吊挂【guà】设备、屋面开洞、新增室内轨道吊车【chē】等。

如果想要获得可靠【kào】的荷载数据,应当经过现场【chǎng】勘察后,结合【hé】现场实际荷载情况,再【zài】进行结【jié】构建模【mó】等系【xì】统【tǒng】的核算。

4混凝土屋面荷载的预判

钢【gāng】筋【jīn】混凝土屋面:新增光伏发系统的承【chéng】载【zǎi】力校核验算通过【guò】率大于80%。结构方面比【bǐ】较【jiào】适宜安装【zhuāng】光伏发电系统。

侧重注【zhù】意的问【wèn】题:私自建【jiàn】造【zào】的建筑物【wù】、建设年代久【jiǔ】远的老旧建筑,存在偷工减料的【de】豆腐工程、私【sī】自改【gǎi】扩建情【qíng】况【kuàng】影响了原建筑结构受力安全、与屋主沟【gōu】通未【wèi】来是否有屋面结构改扩建计【jì】划【huá】。

混凝土预【yù】制板屋面【miàn】、预应【yīng】力双T板屋面、马鞍板屋面,通过选择合适的安装【zhuāng】形式,如【rú】适当降【jiàng】低【dī】安装倾角、避让敏感区【qū】域、阵列加【jiā】装导流板、降低配重块高度【dù】和重【chóng】量等,亦可正在安装光伏【fú】电站【zhàn】系统。

混凝土屋面光伏系统按【àn】单排组件最佳倾角进【jìn】行安装【zhuāng】、混凝土【tǔ】配重【chóng】上考虑,约【yuē】0.45KN/㎡。

5金属屋面荷载的预判

金属屋面:新增光伏系统的承【chéng】载力校核验算【suàn】通过率【lǜ】小【xiǎo】于50%。结构承【chéng】载力不【bú】足情【qíng】况较多,使用前需认真校核。

侧重【chóng】注【zhù】意的问题:是否【fǒu】为正规设计单位【wèi】设计、能否获取原【yuán】设【shè】计图纸、是否私自建造、是否【fǒu】建设期替换过【guò】钢材等级【jí】、私自改扩建【jiàn】情【qíng】况影响了【le】原【yuán】建【jiàn】筑结构受力安全、与屋主沟通【tōng】未来是否有屋面结构改扩建计划。

彩钢瓦屋【wū】面光伏光伏系统按【àn】组件【jiàn】顺屋面【miàn】坡度平铺安装、支架檩【lǐn】条【tiáo】采用夹具夹在【zài】金属屋面瓦楞上考【kǎo】虑,约0.15KN/㎡。

6金属屋面荷载的快速预判方法

经验方法一:

非【fēi】正规设计院设【shè】计、非正规施工单位施工、无【wú】图纸或借图【tú】建【jiàn】造的厂房,基本都不可【kě】使用。因为其结构【gòu】安【ān】全不可控、野【yě】蛮施工【gōng】隐患多、材料以次充好。如【rú】Q235材料【liào】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【lǐn】条跨度【dù】大于【yú】6米,檩条间的拉条仅【jǐn】为1道【dào】时,檩条核算易侧向失稳。