光伏屋顶荷载检测

时间：2023-03-03

作者：广东建业检测鉴定有限公司

　屋顶光伏发电系统作为清洁能源，具有环保节能的优点，受到国家政策的支持。然而，随着光伏电站的增加，

也存在一些问题：屋顶荷载、防水等。

大多数建筑结构的设计都没有考虑额外的光伏荷载。因此，在每个项目的初步设计之前，都必须对荷载进行

复核，即需要备案的荷载证书。如果计算失败，应进行相应的配筋设计和施工处理。

国家能源局总务部发布了《关于加强分布式光伏发电安全的通知》（征求意见稿），其中明确规定，

在规划和选址管理方面，特别是在建筑结构安全方面，严禁使用风险识别等级为C级和D级的建筑建设

分布式光伏发电项目；采用B类建筑的分布式光伏发电项目的建设要经过严格的论证和评估，避免结构构件

处于危险状态。

光伏屋顶的特点

（1）光伏屋顶没有地域的限制，没有资源无枯竭的隐患存在。太阳能资源遍及**，

完全没有地域限制。我国地势优越，平均每天每m2接受到的太阳辐射能在4～6kW·h。

光伏屋顶在－45～60℃都能工作。

（2）节能环保。光伏屋顶采用的能源是太阳能，是可以重复并无污染的能源，节能减排效果明显。

（3）光伏屋顶的适用范围广泛。光伏屋顶可以适用于写字楼、医院、宾馆饭店、学校、民用住宅小区等。

（4）光伏屋顶的占用空间小。光伏屋顶直接利用原建筑的屋顶空间，并无占用多余的空间。尤其在

人口密集地区，屋顶可以使光伏发电系统不用额外占用昂贵的土地。

（5）。光伏屋顶从获取能源到利用能源直接花费的时间较短，电能损失较小，使用效率高。

（6）促进了屋面技术的发展。例如，发达正在推广的光伏电池薄膜复合在SBS改性沥青防水卷材上的

光伏沥青卷材、光伏电池薄膜复合在瓦材上的光伏瓦，以及光伏电池薄膜复合在高分子防水卷材上的太阳能

高分子卷材。这项新技术使得屋面在防水、保温隔热等基础上又增加了新的功能

分布式光伏发电系统一般安装于建筑屋面，由于分布式的主要对象主要是工商业企业和工业园区的屋顶，

主要是混凝土屋顶和彩钢瓦屋顶屋顶为主。工业厂房建筑大多是比较低矮，平整的建筑。用电需求大且电**，

于是成为分布式发电系统推广的场所。不同类型屋面的承载力不同，不仅在安装光伏系统前要进行屋面荷载检测，

对已完成的光伏项目也要进行荷载检测。

根据工程实际,屋面常规可分为混凝土屋面、瓦屋面和彩钢板屋面。

根据屋面的不同,组件支架与屋面的固定可采用不同的方式。

(1)混凝土屋面。

混凝土屋面常规荷载余量比较大,为获取发电量,常规采用支架做出一定倾角,太阳能组件固定在支架上。

支架构成如图1。

采用倾角安装的太阳能组件,除考虑组件和地区的雪荷载外,风对组件的抗拔力是设计*需要考虑的因数。

以往的设计中,是采用防水螺栓将支架固定在屋面上。但此做法会破坏屋面防水,而且需要将原屋面破坏后再

修复,成本较高。目前流行的设计是在支架底部设置混凝土砌块,增加自重以抵御风吸力。

(2)瓦屋面。

国内住宅,特别是多层住宅屋面多为瓦屋面。在此屋面布置太阳能板,无法采用支架形式,且瓦屋面考虑排水,

自身已有坡度。所以在瓦屋面上,太阳能组件一般沿屋面坡度平铺。瓦片无法固定组件,组件需要采用**

固定件固定在屋面梁内。

(3)钢屋面。

钢屋面因自身承载力较小,布置太阳能组件首先要复核原屋面荷载是否能满足设计要求。因为荷载问题,

太阳能系统的轻量化就是在钢屋面上布置太阳能组件的关键点。组件自身质量已固定,可调整范围不大。

组件的固定为减少质量,一般不采用支架,而采用成品的夹具。

光伏屋顶发展所面临的问题

光伏屋顶发电计划的确是为我国建筑业注入了新鲜血液，同样也为我国的房地产开辟了新天地，但为何

目前光伏屋顶却难以进入平常老百姓家中？我国光伏市场为何发展缓慢呢？原因在于其具体付诸实施时困难度

不小，主要表现为以下几个方面。

（1）投入成本过高。在现今条件下，屋顶发电的设备价格和电价与传统能源发电方式相比成本偏高。

目前这是普及光伏屋顶的*主要瓶颈。

（2）广大群众对于光伏发电的认识不够，群众心理接受率不高。

（3）我国在光伏屋顶应用技术的研究方面，自主创新不够，市场发展缓慢，光伏产品的生产和研发也

相对滞后，而且并无制度明确的光伏产品质量认证制度。

（4）既有建筑的光伏屋顶的改造难以实施。

（5）建筑从业人员对光伏建筑的认识存在不足。

屋面承重能力计算的方法主要有二种：

首先是传统经验方法。它的特点是以实际调查作为荷载计算的根据，依据经验评定来进行材料取值，

然后对原先设计中所采用的规范依据.理论计算.计算图形加以分析，从而判定设计与实际结构二者是否相符合，

房屋结构是否具有可靠性。此种方法，总的来说是以*的知识和实践经验对房屋结构的可靠性进行宏观的评价，

它具有鉴定程序较少.花费较低.操作方法简单.鉴定速度快的优点，但是整体结构保守粗糙，而且与*自身的

知识水平和实践经验紧密相关。我公司从事房屋结构安全检测鉴定工作，是国内的检测鉴定机构。

其次是实用鉴定法。在传统经验的方法基础上，运用现代检测手段和试测技术，通过分析和计算结构材料的

强度实测值，根据规范标准进行综合性鉴定的一种方法。此种方法是建立在事故原因的初步分析之上，

对设计图进行调查，通过对材料进行细致的实验，对房屋进行全面的检查，后再对各项指标进行评定，

然后得出可靠、准确的数据，对房屋做出的判定。实用鉴定法不仅准确性高，而且使用有效，

是现在流行的一种房屋安全鉴定方法。

1）详细研究相关文件资料。

2）详细调查结构上的作用和环境中的不利因素，以及它们在目标使用年限内可能发生的变化，必要时测试

结构上的作用或作用效应。

3）检查结构布置和构造、支撑系统、结构构件及连接情况，详细检测结构存在的缺陷和损伤，包括承重

结构或构件、支撑杆件及其连接节点存在的缺陷和损伤。

4）检查或测量承重结构或构件的裂缝、位移或变形，当有较大动荷载时测试结构或构件的动力反应和动力特性。

5）调查和测量地基的变形，检测地基变形对上部承重结构、围护结构系统及吊车运行等的影响。必要时可

开挖基础检查，也可补充勘察或进行现场荷载试验。

6）检测结构材料的实际性能和构件的几何参数，必要时通过荷载试验检验结构或构件的实际性能。

我公司拥有的检测鉴定人员，有专门针对厂房楼面承重能力评估的工程师，对各类大型机器设备重量、

参数及支点摆放较为了解，可为各类工业生产提供楼面承重能力数据，确保厂房安全使用。

与集中式地面光伏电站相比，分布式光伏发电是具有不确定性的，并网后，势必会对电网造成影响。

国家电网公司要求所有分布式光伏都要并网，电网安全运行、调度、检修都是新的课题。”国网嘉兴供电公司

副总经理王坚敏对记者说。未来的分布式光伏发电技术将是以智能化和控制网络化的协同在线控制为发展方向

，通过与智能配电网的衔接，实现广义智能配电网的大发展。如何程度实现分布式光伏发电系统的优势，

使之有效配合电网的发展、建设，大力发展清洁能源，还需在实践中不断摸索前进。分布式光伏发电示范工程

应抓住配电网智能化建设和光伏发电技术日新月异的重要机遇，结合自身各方面条件，分析各个不同区域分布式

电源/储能及微网发展的典型模式，完善自身，**示范工程定位，形成有关标准。分分布式钢结构屋面光伏

承载力检测鉴定机构新闻，掌握分布式发电/储能和微网系统的接入与协调控制技术，在提高电网可靠性和

提升电力系统整体运行效率方面取得较大的综合效益；通过研究和推广分布式发电/储能及微网的接入与

协调控制技术，深入分析对电网负荷特性以及生产运行带来的影响，正确引导，逐步扩大分布式发电/储能与

微网的在配电网中的应用规模，逐步提高协调控制能力，充分发挥新型分布式发电/储能与微网技术能源利用

效率高、节能减排效益明显、电热冷三联产综合效益好的优点，提高系统的供电可靠性，改善系统的峰谷特性，

使其成为未来大型电网的有力补充和有效支撑。

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词条
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