南平市房顶太阳能光伏承重检测

1、 计算参数

现业主准备在屋面加设光伏太阳能设备，根据业主的要求，综合现场检测的实际结构情况对该结构进行整体分析计算。

经检测，现场屋面做法为：（1）深蓝色彩钢夹芯板；（2）保温棉；（3）斜卷边Z形檩条。

验算荷载取值：恒载：0.3 kN/m2。

变更前活载：0.5 kN/m2（验算檩条）；0.3 kN/m2（验算刚架）

变更后活载：0.83 kN/m2（验算檩条）；0.63 kN/m2（验算刚架）

吊车荷载：5t（③~⑦轴每跨一台，）

基本风压：0.55kN/m2，地面粗糙度为B类

基本雪压：0.20kN/m2

广义的光伏与建筑物结合主要有两种形式:类是建筑与光伏系统结合,即将封装好的太阳能组件阵列衣服在建筑物上,建筑物作为光伏阵列的支撑物。*二类是建筑与光伏器件结合,即将光伏组件作为建筑材料,在建筑结构设计中应用于建筑物的屋顶、外墙、窗户等。常见的光伏屋顶系统按照楼顶类型不同可以分为:倾斜屋顶上安装的光伏系统、平屋顶(楼顶)安装的光伏系统;按照安装方式不同,可以分为:附着式结构与嵌入式结构。

倾斜屋顶光伏系统

在倾斜屋顶上安装光伏系统主要有两种形式:一类是在屋顶上安装支架,将光伏组件铺设在支架上。这种系统通常要在屋顶上预埋固定件,如螺栓,并将支架通过连接件与螺栓固定。在安装的过程中要调整好组件的位置以保证整个屋面平整、美观。这类系统在安装时要注意支架与屋顶之间要预留一定的距离,保证良好的空气流动,以此来降低光伏组件的工作温度。在多数情况下,太阳能板会产生大量的热量,太阳能电池板的温度增加一度(以25℃为基准),其效率会相应减少0.3%~0.5%。屋顶与支架间预留一定的空间是很重要的,这样做也可以降低炎热季节的室内温度,保证室内环境的舒适度。系统安装(示意图如下)。

倾斜屋顶光伏系统安装的*二类方式是:嵌入式结构,即将光伏系统作为建筑物的一部分替代某些建筑构件。这是一种新型结构,在建筑物设计之初就通过设计、计算,预先做好光伏组件的安装构件,并将组件的安装构件与建筑结构设计为一体,建好之后的光伏系统既具备普通建筑屋顶防雨、遮阳的功能,还可以发电。这样做的好处是,光伏系统的成本在建筑设计之初就包含在建材成本里,不需要在建筑物建好之后重新花费安装系统的费用。光伏系统的铺设与建筑主体同步设计、施工、安装,同时投入使用。同时,光伏屋顶系统能*好的利用屋顶面积并且在结构上*安全、。

2、门式刚架承载力验算

本次采用中国建筑科学研究院结构计算程序PKPM（V3.1版）系列软件STS模块对典型刚架（1-7/E轴）按实测结构布置及构件截面尺寸进行建模，并对该厂房进行结构承载力验算。计算模型见附图4。

（1）原结构荷载验算

验算结果表明，厂房原结构荷载作用下，钢柱作用弯矩与考虑屈曲后强度抗弯承载力比值、平面内稳定应力比均小于1，满足承载力计算要求，GZ2、GZ6平面外稳定应力比大于1，不满足承载力计算要求；钢梁作用弯矩与考虑屈曲后强度抗弯承载力比值、平面内稳定应力比、平面外稳定应力比均小于1，满足承载力计算要求。GZ2平面外稳定长细比不满足规范要求，其余各构件长细比均满足规范要求。验算结果参见附图5。

（2）屋面增加光伏板荷载验算

厂房在屋面增加光伏板荷载作用下，钢柱GZ3、GZ4作用弯矩与考虑屈曲后强度抗弯承载力比值、平面内稳定应力比、平面外稳定应力比小于1，满足承载力计算要求；GZ1、GZ2、GZ7平面内稳定应力比大于1；GZ2、GZ7平面内长细比不满足计算要求；GZ2、GZ5、GZ6平面外稳定应力比大于1，不满足承载力计算要求；GZ2平面外长细比不满足计算要求。钢梁平面内稳定应力比、平面外稳定应力比、作用弯矩与考虑屈曲后强度抗弯承载力比均大于1，不满足承载力计算要求。

在楼顶上安装光伏系统的分类方法亦是相同,一类是将平屋顶作为光伏系统支撑物。在屋顶上要预先安装生根或不生根筑起水泥条或水泥带,并在其中预埋地脚螺栓用于固定组件支架。平屋顶上安装的水泥条或水泥带需安置在建筑物的承重粱上,安装前要预先观测建筑物周围的环境,如风速、、温度等相关参数,通过设计计算出水泥条或水泥带的重量、体积并预埋好地脚螺栓。*二类是将光伏组件作为屋顶材料,如遮阳棚、大楼顶棚、天窗等。这类屋顶结构要求光伏组件既具备建筑材料的功用,又可以发电。对于光伏组件来说要求防雨、抗冲击,若作为建筑物天窗,这就要求光伏组件具备一定的透光性,多采用由双层玻璃构成的组件。若是作为装饰性的建筑物外观材料,还应该具备一定的美观性。

与传统的太阳电池使用方式相比,光伏与建筑结合有许多优势:(1)光伏与建筑结合可以节省一部分建材成本,通过结合,光伏组件可以起到装饰作用,增加建筑物的美观性。(2)可有效的利用阳光照射的空间。如上海市就有2亿m2的屋顶,假设1/10的屋顶用做光伏并网发电,每年可获得电力为34～47亿KWh。(3)在夏季用电高峰时,光伏系统也正好吸收夏季强烈的太阳辐射,并转换成制冷设备所需要的电能,从而舒缓电力需求高峰时的供需矛盾。光伏建筑一体化将成为21世纪的市场热点,目前制约太阳电池发展的瓶颈仍然是生产成本过高,转换效率低,加上此行业法规政策仍不完善,光伏建筑系统在短期内还难以大规模普及。

随着国家对新能源产业的支持，越来越多的光伏项目开始大力建设，光伏放置空间成了急需解决的问题，目前光伏放置主要有两大方向

一是放置于空旷的地面如沙漠地区，二是放置于建筑物屋面上.对于放置于建筑屋面上的光伏，需要保证屋面的承载能力能满足要求，方可放置，不然容易产生建筑倒塌的严重事故。光伏板一般每平米重约20kg,对于混凝土屋面。-漯河屋面光伏荷载检测证明机构-日照屋面光伏荷载检测证明机构-绍兴屋面光伏荷载检测证明有资质机构

光伏发电屋面荷载的分类

按时间分类：荷载（恒荷载）、可变荷载（活荷载）、偶然荷载（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。

屋面分布式光伏项目涉及的荷载

屋面结构自重：钢筋混凝土楼板自重、屋面钢梁檩条彩钢板的自重、屋面保温*材料的自重、屋面原有构件及设备的自重（属于恒荷载）。

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）：施工阶段，设备材料的吊装、运输、施工人员、施工设备等产生的作用影响，属于活荷载。

地震不属于荷载，地震是一种作用，关于地震作用的规定及验算，见GB50011-2010《建筑抗震设计规范》。

鉴定检测工作的资质问题.表面上看资质并不是很重要的问题.其实不然.

目前房屋安全性鉴定工作.大多结论都要依赖于检测数据.若检测的数据全面.详细.准确.其鉴定结论也就科学.公正.鉴定报告才具有性.那么.什么样的检测数据才具有法律效力呢?根据“人民共和国计量法"的规定:“为社会提供公证数据的产品检验机构.必须经省级以上人民**计量行政部门对其鉴定.测试能力和性考核合格".其内容应该有四点: a经省级以上人民**计量行政部门计量认证.**检测资质.具有cma章的单位. b用经计量认证的检测仪器检测. c经持证上岗的技术人员检测和试验. d在其出具的检测报告上盖有cma章. 只有具备上述四点方具有法律效力.其它单位或个人提供的数据均不具有法律效力. 复核验算的判断依据问题.在已建房屋受到损伤后.需对建设工程的许多环节进行检测.校核.其中包括对原设计文件的校核.用什么计算手段对原设计计算内容进行校核呢?有些技术人员用pkpm程序.有的用tat程序.有的用手算.检测部门的不同.采用的手段也不同.其校核结果均可能出现一定的差异.后对设计文件是否正确进行判断时是比较困难的.特别是复核结果同原设计文件相接近.而工程又有一定问题时.其判断*为困难(已排除了其它因素的影响).目前有些部门对框架结构就用pkpm程序作为判断依据。

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