湘乡市钢结构光伏屋顶承载力复核报告单位
一、湘乡市钢结构光伏屋顶承载力复核中心，关于光伏的载荷计算方式：
将太阳能电池阵列安装在地面上或者房屋屋顶上，以及住宅的平屋顶上的场合，打好牢固的地基，再作支架设计。支架(支持物)大部分都是钢结构。支架是安装从下端到上端高度为4m以下的太阳能电池阵列时使用。结构设计时把允许应力设计作为基本，设计用的荷重是以等价静态荷重为前提。到现在为止关于太阳能电池阵列的支架没有设计标准，如果作为电气设备考虑的场合，按照送电支撑物设计标准，如果作为建筑物考虑，则按照建筑法、建筑物荷重等。这些标准在设计对象和设计方法的考虑中存在一些差异，不适合称为太阳能电池阵列的设计标准。
2.1假想荷重
作为太阳能电池阵列用支架结构设计时的假想荷重，有持久作用的固定荷重和自然界外力的风压荷重、积雪荷重及地震荷重等。也有因温度变化产生的“温度荷重”，在除了焊接结构的长部件以外的支撑物中，与其他荷重相比很小，忽略不计。
①固定荷重(G )。组件质量( MG )和支撑物等质量( K G )的总和。
②风压荷重(W )。加在组件上的风压力( MW )和加在支撑物上的风压力( K W )的总和(矢量和)。
③积雪荷重( S )。与组件面垂直的积雪荷重。
④地震荷重( K )。加在支撑物上的水平地震力(在钢结构支架中地震荷重一般比风压荷重要小)
荷重条件和荷重组合如表1所示。多雪地区的荷重组合，把积雪荷重设为平时的70%，暴风时及地震时设为35%。
2.2风压荷重
在设计太阳能电池阵列安装用支架结构时，在假想荷重中较大的荷重一般是
风压荷重。在电池阵列中因风引起的损坏多数在强风时发生。这里规定的风压荷重只适用于防止因强风导致的破坏为目的的设计。
(1) 设计时的风压荷重
作用于阵列的风压荷重：W = CW×q ×AW
式中W是风压荷重( N )；C W是风力系数；q设计用速度压(N/m2)；A W是受风面积(m2)。
(2)设计时的速度压
设计时的速度压：q = q0×α×I×J
式中q 是设计用的速度压(N/m2)；q0是基准速度压(N/m2)；α是高度补偿系数；
I 是用途系数；J是环境系数。
对于设计速度压q，一般应按照如下准则计算: 对于地上16m以下和16m以上场合的速度压算式应按照如下准则计算：地上16m以下的场合:60；地上16m以上的场合:1204 。这里，h为地面以上的高度。在地面31m以上安装的场合，风力系数规定为1.5以上。
①基准速度压q0。设定基准高度10m，由下式算出：q0=0.5ρ×V 02式中q0是基准速度压(N/m2)；ρ是空气密度风速(N·s2/m4)；V0是设计用基准(m/s)。空气的密度在夏天和冬天不一样，从安全角度考虑取数值大的冬天的值1.274N·s2/m4。设计用基准风速取在太阳能电池阵列的安装场所，地上高度10m 处，在50 年内再现的较大瞬时风速。
②高度补正系数α。随地面以上的高度不同，速度压也不同，要进行高度补正。高度补正系数由下式算出: α= ,式中α是高度补正系数；h 是阵列的地面以上高度；h0是基准地面以上高度l0m；n是表示因高度递增变化的程度，5为标准。
③用途系数I 。是与太阳能光伏发电系统的用途重要程度对应的系数(参见表2)。通常，太阳能光伏发电系统的风速的设计用再现期限设为50年，这相当于用途系数1.0。
二、湘乡市钢结构光伏屋顶承载力复核-房屋加固的注意事项：
01在进行房屋加固设计的时候必须要关注到加固的合理性问题。
不管是局部性的加固处理还是房屋整体性的加固处理，在合理性的问题上不可忽视，使用到的加固建材也一定要符合相关的安全标准和质量标准，否则就达不到预期的加固效果了。这是我们在进行房屋加固的时候第一个需要关注的问题。
02在加固施工前，管理和施工等工程相关人员应对施工现场周边环境进行了解。
了解加固结构受力和传力途径，对整体结构中的裂缝进行检查并记录。若出现与设计不符的现象或疑惑应当及时上报，勿存有侥幸心理，盲目开工。
03在房屋加固设计的时候还要关注的就是加固设计的施工周期问题。
做出完备的施工进度计划，在施工过程中尽量避免消耗多余时间，提升整体施工效率缩短房屋装修、加固所需时间。如此一来施工速度会得到大幅提升，但注重速度并不能忽略质量，我们要保证质量的前提下尽量加快施工效率。
04在施工过程中对于危险构件和受压构件而言，需要进行切实可行的监控和安全措施，并经过相关部门审批。
在施工过程当中要时刻注意，构件是否有异常，若出现问题应当停止施工，加设临时支撑，并和相关人员进行讨论研究，避免加固过程当中出现新的问题。
05在加固过程中，施工所用安全支护体系及工作平台要经常进行检查。
避免出现结构受力发生变化的现象，而使得安全体系强度降低，致使其失效。
06施工时项目负责人应注意保护工人身体健康。
对于周边粉尘、噪声及有害气体要采取有效的防护措施。
07加固施工过程中很多材料为易燃或遇高温失效材料，在现场要设置有消防器材，并严禁烟火。
三、湘乡市钢结构光伏屋顶承载力复核。举例说明增设光伏电站对屋顶荷载的影响：
屋面新增光伏系统配重统计：
计算宽度按一块配重块的长度为1.64m考虑，配重块作用于1.64m的框架梁上，光伏系统的线荷载均通过配重块施加于框架梁上。1.64m的框架梁上新增的荷载如下：
1恒荷载：
组件自重：3*0.19/2/1.64=0.174kN/m
支架自重：(5.7*2*3.43+1.64*2.63)*10/1000/2/1.64=0.073kN/m
配重自重：0.2*1.64*0.4*2500*10/1000/1.64=2kN/m
屋顶新增光伏系统自重（恒荷载）合计：0.174+0.073+2=2.247kN/m
2屋面施工阶段活荷载：
施工阶段，严格控制施工操作人员在屋面的分布及屋面临时堆料的摆放，要求不大于设计文件中要求的关于屋面活荷载的限值。故核算屋面活荷载时，可按原设计文件的活荷载布置考虑。
3屋面雪荷载：
屋面雪荷载可按原设计阶段的取值考虑。
4屋面风荷载：
屋面风荷载可按原设计阶段的取值考虑。
5地震作用：
屋顶光伏系统通过屋顶配重块传递竖向荷载至结构主体，屋顶配重块与屋面不构造连接，采用直接搁置于屋面的方式。
四、关于屋顶光伏电站设计设计原则：
1、美观性
与建筑结合，美观大方。在不改变原有建筑风格和外观的前提下，设计安装太阳能光伏阵列的结构和布局。
2、高效性
光伏系统在考虑美观的前提下，在给定的安装面积内，尽可能高的提高光伏组件的利用效率，达到充分利用太阳能，提供较大发电量的目的。
3、安全性
设计的光伏系统应安全，不能给建筑物内的其他用电设备带来安全隐患，尽可能的减少运行中的维护维修工作，应考虑到方便施工和利于维护。
太阳能工程必须保证建筑物的安全。太阳能系统不仅仅要保证自身系统的安全，要确保建筑的安全。必须考虑安装条件、安装方式和安装强度。
光伏发电系统设计必须要求其高性能，保证在较恶劣条件下的正常使用；要求系统的易操作和易维护性，便于用户的操作和日常维护。此次关于太阳能工程保证建筑物的安全由业主单位自行负责。
整套光伏发电系统设计、制造和施工的低成本，设备的标准化、模块化设计，提高备件的通用互换性，要求系统预留扩展接口便于以后规模容量的扩大。
具体实施时，太阳光伏发电组件板要用适当的方位角和倾斜角安装，确保太阳电池组件得到较优化的性能；安装地点的选择应能够满足组件在当地一年中光照时间较少天内，太阳光从上午9：00到下午3：00能够照射到组件。
组件安装结构要经得住风雪等环境应力，安装孔位要能保证容易安装和机械的受力，推荐使用正确的安装结构材料可以使得组件框架、安装结构和材料的腐蚀减至较小。