屋面安裝光伏設(shè)備承重檢測(cè)

屋頂?shù)某休d力也是大坑。本來(lái)屋頂荷載是夠的，但是施工設(shè)計(jì)過(guò)程中，電纜，橋架安裝上去以后，荷載就不夠了，導(dǎo)致屋頂主梁變形的情況。又比如下圖，冷庫(kù)混凝土屋頂，看上去太好了，結(jié)果沒(méi)法用。因?yàn)槔鋷?kù)風(fēng)管把荷載全部吃掉了。

屋頂光伏電站作為分布式光伏發(fā)電的主力軍之一，備受制造企業(yè)青睞，閑置的廠(chǎng)房屋頂再次被利用起來(lái)?？吹椒植际焦夥袌?chǎng)的紅利，許多居民也蠢蠢欲動(dòng)，欲償償鮮，建立家用屋頂光伏電站。首先查《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》，在有特殊設(shè)備的情況下還要自己手算，比如你知道一臺(tái)機(jī)器的重量是一噸，擺放的面積是10平米，那就是1000/10=100kg/m2按重力加速度=10來(lái)考慮就是1KN/m2,把這1KN/m2按活荷載考慮，則布置機(jī)器的那個(gè)房間就應(yīng)按照規(guī)范查到的標(biāo)準(zhǔn)活荷載+1KN/m2來(lái)計(jì)算，一般民房的樓面活荷載為2KN/m2，所以你計(jì)算的活荷載應(yīng)該按3KN/m2計(jì)算

家用屋頂光伏電站建設(shè)時(shí)，如何把握電站承重能力呢?屋頂能承受太陽(yáng)能電站設(shè)備的重量是怎么計(jì)算?這是電站設(shè)計(jì)之初必須要慎重考慮的問(wèn)題。

下面我們來(lái)舉例說(shuō)明：一個(gè)3KW的家用屋頂太陽(yáng)能電站，需要150W的太陽(yáng)能電池板20塊，太陽(yáng)能電池板的重量為240kg，支架、水泥方磚重量約在210kg，支架占地面積為15平米，以這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)計(jì)算出太陽(yáng)能電站設(shè)備對(duì)屋頂?shù)膲毫?0kg/平米。家用屋頂一般承重都**過(guò)30KG，因此，在上面安裝光伏板是沒(méi)有多大問(wèn)題的。地面光伏電站的參與者主要是的能源投資企業(yè)；

分布式光伏則利益相關(guān)方眾多，不僅有大量不的投資企業(yè)，項(xiàng)目往往建設(shè)在較不的用電戶(hù)屋頂上。

要實(shí)現(xiàn)“全民光伏”，必須同時(shí)進(jìn)行“全民光伏科普”，否則“不”就是一個(gè)大坑。之前，在《如何**戶(hù)用光伏項(xiàng)目的收益》提到，在光伏走向千家萬(wàn)戶(hù)的同時(shí)，出現(xiàn)很多較不性現(xiàn)象，以及大量常識(shí)性錯(cuò)誤。比如，在屋頂光伏曬辣椒和蘿卜干。

二、判斷屋頂類(lèi)型及屋頂條件識(shí)別屋頂：對(duì)屋頂首先要有很直觀(guān)的判斷，就是識(shí)別屋頂類(lèi)型，是平屋頂還是坡屋頂，或者是金屬屋面，還有屋頂?shù)臉?gòu)成，是混凝土、瓷磚、陶瓦或者是整材外露。判斷屋頂建設(shè)條件1．利用面積：首先判斷屋頂有多少可利用面積，因?yàn)榭衫妹娣e直接決定了光伏系統(tǒng)的裝機(jī)容量。其次屋頂?shù)某颍蓓斒浅?，因?yàn)槲覀冊(cè)诒卑肭颍系臅r(shí)候發(fā)電量是的，接受太陽(yáng)輻射理想。也可以向東或者向西稍微偏一點(diǎn)，一般在幾度之內(nèi)或者是10度左右，可以控制在發(fā)電量損失在1％以?xún)?nèi)也可以接受。2．遮擋：遮擋對(duì)太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)影響非常關(guān)鍵，遮擋包括建筑物的遮擋，還有建筑物周?chē)袥](méi)有高大的樹(shù)木對(duì)采光造成影響。3．防水：判斷屋頂?shù)姆浪畻l件是看屋頂有沒(méi)有非常良好的防水層，光如果建筑物沒(méi)有很好的防水系統(tǒng)，生命周期之內(nèi)可能會(huì)滿(mǎn)足不了屋頂?shù)氖褂霉δ堋?．版型、防腐是對(duì)屋面的基本要求：對(duì)金屬屋面的類(lèi)型能不能安裝要首**行判斷，防腐是要注意金屬屋面的防腐漆防腐效果。5．承重，光伏系統(tǒng)要建在屋頂上，如果屋頂?shù)某休d能力滿(mǎn)足不了光伏建設(shè)的話(huà)，這個(gè)項(xiàng)目就是不成立。光伏系統(tǒng)自身的安全和建筑安全，里面包括了*、防雷和檢修通道，要做到所有的接觸點(diǎn)要有效的防護(hù)。防雷要和建筑防雷形成一體，檢修通道是為了維修的時(shí)候安全，必須要預(yù)留好。

（1）原結(jié)構(gòu)荷載驗(yàn)算

驗(yàn)算結(jié)果表明，廠(chǎng)房原結(jié)構(gòu)荷載作用下，鋼柱作用彎矩與考慮屈曲后強(qiáng)度抗彎承載力比值、平面內(nèi)穩(wěn)定應(yīng)力比均小于1，滿(mǎn)足承載力計(jì)算要求，GZ2、GZ6平面外穩(wěn)定應(yīng)力比大于1，不滿(mǎn)足承載力計(jì)算要求；鋼梁作用彎矩與考慮屈曲后強(qiáng)度抗彎承載力比值、平面內(nèi)穩(wěn)定應(yīng)力比、平面外穩(wěn)定應(yīng)力比均小于1，滿(mǎn)足承載力計(jì)算要求。GZ2平面外穩(wěn)定長(zhǎng)細(xì)比不滿(mǎn)足規(guī)范要求，其余各構(gòu)件長(zhǎng)細(xì)比均滿(mǎn)足規(guī)范要求。驗(yàn)算結(jié)果參見(jiàn)附圖5。

（2）屋面增加光伏板荷載驗(yàn)算

廠(chǎng)房在屋面增加光伏板荷載作用下，鋼柱GZ3、GZ4作用彎矩與考慮屈曲后強(qiáng)度抗彎承載力比值、平面內(nèi)穩(wěn)定應(yīng)力比、平面外穩(wěn)定應(yīng)力比小于1，滿(mǎn)足承載力計(jì)算要求；GZ1、GZ2、GZ7平面內(nèi)穩(wěn)定應(yīng)力比大于1；GZ2、GZ7平面內(nèi)長(zhǎng)細(xì)比不滿(mǎn)足計(jì)算要求；GZ2、GZ5、GZ6平面外穩(wěn)定應(yīng)力比大于1，不滿(mǎn)足承載力計(jì)算要求；GZ2平面外長(zhǎng)細(xì)比不滿(mǎn)足計(jì)算要求。鋼梁平面內(nèi)穩(wěn)定應(yīng)力比、平面外穩(wěn)定應(yīng)力比、作用彎矩與考慮屈曲后強(qiáng)度抗彎承載力比均大于1，不滿(mǎn)足承載力計(jì)算要求。

1）由于西部地區(qū)煤礦資源豐富而且城市耗電量相對(duì)較低，光伏電站生產(chǎn)的電能無(wú)法就近使用，需要通過(guò)變電站升壓并通過(guò)高壓電纜進(jìn)行遠(yuǎn)距離傳輸，其中存在較大的運(yùn)輸損耗；
（2）地價(jià)、額外的土地建設(shè)費(fèi)用以及電站管理費(fèi)用成為了光伏電站建設(shè)的附加成本，其可以達(dá)到光伏電站總建設(shè)成本的10%～20%左右；
（3）由于太陽(yáng)能資源缺乏連續(xù)性，光伏電站直接并網(wǎng)之后，不但無(wú)法成為大型電網(wǎng)的備用電源，同時(shí)其發(fā)電的隨機(jī)性還會(huì)加大電網(wǎng)對(duì)電力調(diào)配的難度。

而從我國(guó)的情況來(lái)看，在沙漠地區(qū)，光伏電站具有較好的應(yīng)用*，沙漠地區(qū)的土地利用家就只較低，而且面積廣闊，其太陽(yáng)能資源相對(duì)較為豐富，加上我國(guó)沙漠面積較大，未來(lái)在沙漠地區(qū)建設(shè)光伏電站將成為主要的趨勢(shì)。

光伏建筑
從中國(guó)沿海城市及中部和北部的工業(yè)城市來(lái)看，城市經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)增速快、工業(yè)發(fā)達(dá)、土地資源緊缺，而傳統(tǒng)的發(fā)電方式能以滿(mǎn)足這些城市的用電需求，夏季經(jīng)常出現(xiàn)拉閘限電的情況，針對(duì)這種情況，通過(guò)在建筑商安裝光伏電池板成為了有效的解決方案。
通過(guò)建立光伏建筑形式使發(fā)電系統(tǒng)與用電設(shè)備之間的距離大大縮短，有效避免了電能在長(zhǎng)距離線(xiàn)路傳輸中產(chǎn)生的大量損耗，同時(shí)還大大節(jié)約了長(zhǎng)距離傳輸線(xiàn)路改造的成本，從這一方面的優(yōu)勢(shì)來(lái)看，光伏建筑業(yè)將成為城市可再生能源利用的主要方向。從集成技術(shù)來(lái)區(qū)分可以將光伏建筑分為光伏屋頂電站和光伏建筑一體化兩類(lèi)。其中光伏建筑一體化是通過(guò)將光伏發(fā)電系統(tǒng)、建筑幕墻以及屋頂?shù)葒o(hù)結(jié)構(gòu)構(gòu)建成一個(gè)整體結(jié)構(gòu)，在具備圍護(hù)結(jié)構(gòu)功能的同時(shí)，還能為提供電能，該類(lèi)光伏建筑結(jié)構(gòu)的安全性是需要重點(diǎn)考慮的方面。
農(nóng)村地區(qū)的應(yīng)用 

針對(duì)部分偏遠(yuǎn)農(nóng)村地區(qū)，為了實(shí)現(xiàn)“送電到鄉(xiāng)”工程，可以通過(guò)采用光伏發(fā)電的形式建立小型的光伏電站或者在農(nóng)宅安裝獨(dú)立的光伏發(fā)電系統(tǒng)。即可有效解決偏遠(yuǎn)農(nóng)村地區(qū)農(nóng)戶(hù)的用電問(wèn)題，同時(shí)還有效解決了大量線(xiàn)纜敷設(shè)以及電路輸送構(gòu)件的成本，還避免了電能*長(zhǎng)距離傳輸過(guò)程中的損耗

光伏承重檢測(cè)的方案確定之后，項(xiàng)目的施工建設(shè)隨即開(kāi)始。通過(guò)幾天的施工，項(xiàng)目的主體建設(shè)基本完成。施工中的看點(diǎn)不少，難度也不小，業(yè)主的別墅屋為人字形瓦片尖，屋的傾斜度為30度左右，施工方利用屋的斜度，將電池板平裝在屋坡面上，既為業(yè)主節(jié)省了安裝成本，也讓施工操作較為簡(jiǎn)便。

房屋荷載，通俗理解是房屋能承載的重量。大體分為荷載和可變荷載。荷載也稱(chēng)恒荷載，指的是結(jié)構(gòu)自重及灰塵荷載等，光伏電站安裝在屋面后，需要運(yùn)營(yíng)25年，其自重歸屬于恒荷載，因此，在項(xiàng)目前期考察時(shí)，需要著重查看建筑設(shè)計(jì)說(shuō)明中恒荷載的設(shè)計(jì)值，并落實(shí)除屋面自重外，是否額外增加其他荷載，如管道、吊置設(shè)備、屋面附屬物等，并落實(shí)恒荷載是否有余量能夠安裝光伏電站;可變荷載是考慮限狀況下暫時(shí)施加于屋面的荷載，分為風(fēng)荷載、雪荷載、地震荷載、活荷載等，是不可以占用的。情況下，活荷載可以作為分擔(dān)光伏電站荷載的選項(xiàng)，但不可以占用過(guò)多，需要具體分析。

屋面太陽(yáng)能光伏發(fā)電系統(tǒng)在運(yùn)行過(guò)程中由于受到風(fēng)荷載、雪荷載、地震作用以及其它外力因素的作用，其結(jié)構(gòu)強(qiáng)度將產(chǎn)生不同程度的損傷。為了保證系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行，對(duì)屋頂進(jìn)行必要的檢測(cè)鑒定是必須的。