加装光伏需要做哪些准备-屋面承载力验算

加装光伏需要做哪些准备-屋面承载力验算

导语：国家能源局在《太阳能发展“十三五”规划》中专门提出：“大力推进屋顶分布式光伏发电，继续开展分布式光伏发电应用**区建设”。

屋顶光伏电站作为分布式光伏发电的主力军之一，备受制造企业青睐，闲置的厂房屋顶被利用起来，看到分布式光伏市场的红利，许多居民也在查欲动，欲偿偿鲜，建立家用屋顶光伏电站家用屋质光伏电站建设时，如何把握电站承重能力呢？这是必须要慎重考虑的问题。家用屋顶光伏电站在电站设计的时候，还应充分考虑到屋顶的固定荷载、风压荷载、雪压荷载、地震荷载等。

屋顶情况良好情况，比如前后没有遮挡，光照好，屋顶有足够的承重等，造成遮挡的因素很多，可能是楼层间，可能是植被，可能是组件间。别小看遮挡的危害，光伏组件长期被遮挡，影响电站发电量，收益回收期长。屋顶承重问题一直是光伏电站设计之初必须考虑到的问题，屋项可承要的太阳能电站设备重量是如何计算的呢？以及屋面承载是否满足要求么？这些都可以通过现场检测以及后期数据处理来得到。

调研发现，目前在屋顶光伏电站结构和载荷方面主要存在4个相关典型问题，究竟怎么解决？小编再给出一些专业建议。欢迎一起探讨。
1、农村房屋大多自主建设，承载能力判定方法？
解答：在确定屋面荷载作用后，具体情况区别解决。
（1）有结构设计资料的，可以直接按照设计资料结合现场检测数据进行承载能力的复核。
（2）无结构设计资料但有现场检测条件的，可以现场调查或参考周边同类型房屋，依靠现场实测实量的检测数据，必要的话进行微损的剔凿验证工作，查清尺寸、强度与配筋情况等，就可以进行承载力的验算工作。
（3）既无结构设计资料又无现场检测条件的，考虑现场原位载荷试验，载荷分级施加，出现异常情况停止加载，载荷试验数据作为屋面承载力的参考。
2、由于偷工减料，平屋面素混凝土配重质量往往不满足设计要求，强度不能达到C20，振捣不密实，甚至采用建筑垃圾进行拌制，结构松散，没过几年就会风化，每当大风天气，给电站带来巨大的安全隐患；预制混凝土块的安装好都坐浆处理，提高可靠度；
解答：检查工作应根据认证工作情况分不同级别，设想为初次检查，定期检查和特殊检查。初次检查为认证工作初次情况使用，包括严格检查屋面材料强度、裂缝损伤、变形位移、承载力验算等，如果初次检查结果不满足认证标准，应不给予认证。定期检查按照认证工作周期，在屋面使用过程中，重点检查裂缝损伤、变形位移等，避免安全隐患。
对于相关安装工艺可参考施工标准要求，保证安全可靠。
3、东北地区屋顶都有很厚的保温层，屋顶光伏系统采用配重块安装组件，如果施工不当，造成屋顶漏水或渗水，这些水存在上万平方米的屋顶上，漏到屋顶水的重量可想而知，将对厂房安全影响大，严重将会引起屋顶坍塌。
解答：光伏系统安装原则应在屋面结构层，或在屋面预留支架或支座钢板，好在屋面设计阶段考虑光伏的安装工作。对于已建屋面，应设计可靠的支架，安装时不能破坏防水做法，不能造成屋顶漏水或渗水，造成屋面结构的损伤。
4、分布式光伏很少核算风荷，水泥墩的制作与放置比较随意，靠近风口地区已发生多例被风刮倒组件、支架的案例。
解答：不仅是风口地区建筑，对于高层建筑（10层及10层以上或房屋高度**过28m）风荷载逐渐成为建筑的主要作用，风荷载必须考虑。我国荷载规范，《建筑结构荷载规范》（GB50009-2012），有明确的取值方法，在认证的初次检查中应进行风载组合验算，还应考虑雪载等。

分布式光伏安装所在的建筑物有什么要求？
以下建（构）筑物不应安装分布式光伏：
（1）未通过竣工验收的建筑；
（2）建筑、临时建筑、废弃建筑；
（3）**下发拆迁计划的区域；
（4）生产的火灾危险性分类为甲类、乙类的建筑和储存物品的火灾危险性分类为甲类、乙类的建筑；
（5）屋面围护板为脆性材料且工艺上不可更换的建筑；
（6）屋顶剩余使用年限明显短于光伏设备使用年限的建筑；
（7）其他经现场勘查不符合安装条件的建筑。

承载力检测-安全性要求
根据经验，光伏板一般每平米重约20kg，对于混凝土屋面，一般来说，承载力问题不大，但对于
钢结构屋面来说，却需要进行严格的检测鉴定方可执行。一般钢结构建筑屋面均为不上人屋面，屋面活荷载设计值较小，南方无雪地区一般为0.5kN/㎡，北方地区还要考虑到雪荷载，一般为0.7kN/㎡，若是加上光伏板重量，很有可能会导致承载力不足，产生安全事故。厂房增加光伏板意味着厂房屋面载荷大增加，在安装光伏设备前先要考虑房屋结构的安全性，保证屋面的承载能力能满足要求。根据现行的建筑结构荷载规范要求，结合现场实际情况，委托专业的房屋安全鉴定机构对工厂进行屋面承载力检测，如有不满足规范要求的，必须对房屋进行加固处理。

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，光伏系统的线荷通过配重块施加于框架梁上。1.64m的框架梁上新增的荷载


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。