分布式光伏发展如火如荼的时候,分布式光伏项目屋顶【dǐng】荷载问【wèn】题,特别【bié】是易形成较大项目规模的钢结构彩钢瓦屋面的荷载问题【tí】,成为【wéi】了项【xiàng】目【mù】开发中最为重要的【de】一个痛点。在【zài】开具荷载证明【míng】之前,如何【hé】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:永久荷载(恒【héng】荷载)、可变荷载(活荷载)、偶然荷【hé】载【zǎi】(特【tè】殊载荷或偶【ǒu】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【bǎn】自重【chóng】、屋【wū】面钢梁【liáng】檩条彩钢【gāng】板的自重、屋面保【bǎo】温防水材料的自重、屋面原有构件及设备的【de】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【jiē】段,设【shè】备【bèi】材料的吊【diào】装【zhuāng】、运输、施工【gōng】人员、施工设备等产生的作用影【yǐng】响,属于活荷载【zǎi】。

地震不属于荷载,地震是一种作【zuò】用【yòng】,关于地震作用【yòng】的规定及【jí】验算,见【jiàn】GB50011-2010《建筑抗震设计规【guī】范》。

03荷载的预判

图纸的模拟计算:通过建筑物结构图纸,使用软件(如MTStool、理正结构【gòu】工【gōng】具箱等)对【duì】主【zhǔ】要受力构件(如檩条【tiáo】、楼板等【děng】)初【chū】步核算。

现场勘察:实际建筑物【wù】与设【shè】计图【tú】纸对比,发现【xiàn】设计图【tú】以外新增荷载【zǎi】或因后期改扩建【jiàn】变更的荷载。

室外:屋面增建的【de】设【shè】备间,电【diàn】梯间,空调机或天线的设【shè】备基础、消防【fáng】或通风管道等

室内:有无大面【miàn】积【jī】漏水【shuǐ】、梁板柱有无【wú】开裂、锈蚀及损毁、新增吊顶构件,屋面内部吊【diào】挂设【shè】备、屋面开洞、新增室内轨【guǐ】道吊【diào】车等。

如果【guǒ】想要【yào】获得可靠的【de】荷载数据,应当经过【guò】现场勘察后,结合现场实际【jì】荷载情【qíng】况,再进行【háng】结构建模等系统的核算。

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:私自【zì】建造的建筑物、建【jiàn】设年代久远的老【lǎo】旧建筑,存在偷【tōu】工减【jiǎn】料【liào】的豆腐工程【chéng】、私自改【gǎi】扩建情【qíng】况影响了原建筑结构受力【lì】安全、与屋主【zhǔ】沟通未来是【shì】否有【yǒu】屋面结构【gòu】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【tōng】过【guò】选择合适【shì】的安装形式,如适当降低安装倾角、避让【ràng】敏感区域、阵【zhèn】列【liè】加装导【dǎo】流板、降低配重块高度【dù】和重【chóng】量【liàng】等【děng】,亦可正在安装光伏电站系统【tǒng】。

混凝土屋面光伏系统【tǒng】按【àn】单排组【zǔ】件最佳倾角【jiǎo】进行安装、混【hún】凝土配【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【zhèng】规设计【jì】单位设计、能否获取原【yuán】设计图纸【zhǐ】、是【shì】否私自建造、是否建【jiàn】设期替换过钢材等级、私【sī】自改【gǎi】扩建情况影响了原建筑结构受力安全、与屋主【zhǔ】沟通【tōng】未来是否有屋【wū】面【miàn】结构改扩建计【jì】划。

彩钢瓦屋面光伏系统按【àn】组件顺屋面【miàn】坡度平【píng】铺安装、支架檩条采用夹具【jù】夹【jiá】在金属【shǔ】屋面瓦楞上考虑,约【yuē】0.15KN/㎡。

06金属屋面荷载的快速预判方法

◆经验方法一

非【fēi】正规设计院【yuàn】设计、非正规施工【gōng】单位施工、无图纸或借图建造的厂房,基本都【dōu】不可使用。因为其结构安全不可控、野【yě】蛮【mán】施工隐患多、材料以【yǐ】次充【chōng】好。如【rú】Q235材料替换Q345材料使【shǐ】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【kuà】度大于6米,檩条间的【de】拉条仅为1道【dào】时,檩【lǐn】条核算【suàn】易侧向失稳【wěn】。

以上主【zhǔ】要针对常见的C型或Z型檩条的门【mén】式钢架结构厂房进行预判,上述情况下【xià】通常【cháng】存在增加【jiā】光伏电站荷载后,应【yīng】力比【bǐ】超【chāo】限【xiàn】或【huò】挠度超【chāo】限。

上述方法仅【jǐn】供【gòng】各位在开发期【qī】间参考【kǎo】,在光伏发电项目实际设计中,应当【dāng】由设计【jì】院【yuàn】对【duì】屋顶,特别是【shì】彩钢瓦屋面进行荷载的校验,保证【zhèng】项目安【ān】全性。

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