静载配重块的标准尺寸

不久前，南京大雪，屋顶光伏系统被压塌的视频流传甚广，视频虽然只有短短几秒，但可以看到现场一片狼藉。光伏电站连同厂房，被暴雪压塌，场面异常惨烈。屋顶载荷问题，再次引起大家重视!

分布式光伏项目屋顶荷载问题，特别是易形成较大项目规模的钢结构彩钢瓦屋面的荷载问题，成为了项目开发中最为重要的一个关注点。

那如何对光伏发电屋顶承载力进行预判，以大致确定是否符合光伏项目的要求?

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光伏发电屋面荷载的分类

按时间分类：永久荷载(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。

按作用面大小分类：均布载荷、集中荷载、线性荷载。

按作用方向分类：垂直荷载、水平荷载。

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屋面光伏项目涉及的荷载

1)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、屋面保温防水材料的自重、屋面原有构件及设备的自重(属于恒荷载)。

2)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)。

3)风、雨、雪荷载

因建设光伏电站，而导致的风、雨、雪荷载的增大。

4)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》。

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荷载的预判

1)图纸的模拟计算

通过建筑物结构图纸，使用软件(如MTStool、理正结构工具箱等)对主要受力构件(如檩条、楼板等)初步核算。

2)现场勘察

实际建筑物与设计图纸对比，发现设计图以外新增荷载或因后期改扩建变更的荷载。

室外勘察

屋面增建的设备间，电梯间，空调机或天线的设备基础、消防或通风管道等。

室内勘察

有无大面积漏水、梁板柱有无开裂、锈蚀及损毁、新增吊顶构件，屋面内部吊挂设备、屋面开洞、新增室内轨道吊车等。

如果想要获得可靠的荷载数据，应当经过现场勘察后，结合现场实际荷载情况，再进行结构建模等系统的核算。

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混凝土屋面荷载的预判

1)钢筋混凝土屋面

新增光伏发系统的承载力校核验算通过率大于80%。结构方面比较适宜安装光伏发电系统。

侧重注意的问题

私自建造的建筑物、建设年代久远的老旧建筑，存在偷工减料的豆腐工程、私自改扩建情况影响了原建筑结构受力安全、与屋主沟通未来是否有屋面结构改扩建计划。

2)混凝土预制板屋面、预应力双T板屋面、马鞍板屋面

通过选择合适的安装形式，如适当降低安装倾角、避让敏感区域、阵列加装导流板、降低配重块高度和重量等，亦可正在安装光伏电站系统。

混凝土屋面光伏系统按单排组件最佳倾角进行安装、混凝土配重上考虑，约0.45KN/㎡。

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金属屋面荷载的预判

金属屋面

新增光伏系统的承载力校核验算通过率小于50%。结构承载力不足情况较多，使用前需认真校核。

侧重注意的问题

是否为正规设计单位设计、能否获取原设计图纸、是否私自建造、是否建设期替换过钢材等级、私自改扩建情况影响了原建筑结构受力安全、与屋主沟通未来是否有屋面结构改扩建计划。

彩钢瓦屋面光伏光伏系统按组件顺屋面坡度平铺安装、支架檩条采用夹具夹在金属屋面瓦楞上考虑，约0.15KN/㎡。

金属屋面荷载的快速预判方法

方法一：

非正规设计院设计、非正规施工单位施工、无图纸或借图建造的厂房，基本都不可使用。因为其结构安全不可控、野蛮施工隐患多、材料以次充好。如Q235材料替换Q345材料使用。

方法二：

檩条跨度6米左右，檩条型号小于180，檩条核算易超限

檩条跨度8米左右，檩条型号小于220，檩条核算易超限

檩条跨度大于6米，檩条间的拉条仅为1道时，檩条核算易侧向失稳。

以上主要针对常见的C型或Z型檩条的门式钢架结构厂房进行预判，上述情况下通常存在增加光伏电站荷载后，应力比超限或挠度超限。

上述方法仅供各位在开发期间参考，在光伏发电项目实际设计中，应当由设计院对屋顶，特别是彩钢瓦屋面进行荷载的校验，保证项目安全性。

在日前举办的“2021首届河北光伏产业发展论坛”上，河北省能源局副局长安荣虎介绍，截至2020年底，河北省光伏并网装机规模已达到2191万千瓦，位居全国第二，预计到2025年，河北省光伏装机规模和发电量将较“十三五”期间翻一番。

发挥民营企业服务优势

《通知》要求，申报试点的地区，党政机关建筑屋顶总面积可安装光伏发电比例不低于50%，学校、医院、村委会等公共建筑不低于40%，工商业厂房不低于30%，农村居民不低于20%。

场景的多元化，让企业嗅到了商机。国家电投、国家能源集团、国家电网等多家电力行业央企宣布与多个市、县及当地企业达成战略合作，推动包括整县屋顶分布式光伏在内的新能源项目开发，大举进入分布式光伏开发市场。

“很多民营企业最关心的问题，就是央企是否会拿走全部的市场份额。”中国新能源电力投融资联盟秘书长彭澎认为事实并非如此，并建议民企将央企看做重要的合作伙伴。

“与民营企业相比，央企普遍存在‘专业有余，服务不足’的情况。央企需要民企在项目中提供大量辅助、服务工作。”彭澎说，“不仅如此，在分布式整县推进的过程中，党政机关建筑屋顶等空间实际较为有限，潜力最大的还是以工商业等情景为主，需要提供定制化的服务，民企有足够的发挥空间。”

安全方案需“量身定制”

电站，施工、运维的安全性是项目建设的重中之重。

深圳创维光伏 科技 有限公司总经理金鑫强调，屋顶光伏项目在建筑安全方面有许多问题需要考虑，要根据实际情况进行针对设计。“举例来说，三四层楼的屋顶，直观上感觉可能不算高，但根据我们的测算，屋顶高度每升高十米，防风设计要提高一级。这就意味着要根据每个屋顶的真实情况，一个个确定设计方案。”

河北能源工程设计有限公司副总经理董晓青也表示，在整县推进分布式光伏的过程中，屋顶荷载验算工作是屋顶光伏项目安全性的重要保障。“例如在支架选择上，需要根据屋顶的不同情况进行优化设计，尽量降低屋面荷载。”董晓青说，“对于承载力较弱的屋顶，可采用小倾角，加设挡风板，减小配重块用量等优化，减轻屋面荷载，充分利用屋顶面积。”

精细运维创效益

在屋顶分布式光伏推进过程中，常常遇到有效屋顶少、屋顶存在遮挡、老旧、结构强度差等问题，直接影响项目收益，降本增效成为保障项目盈利能力的重要环节。

“很多户用光伏单体规模小、数量多，设计、施工、管理难度大。”金鑫说，“此外，电费收取困难、租用屋顶受阻等问题，也导致很多项目难以集中落地。因此，在整县推进过程中也应留意房屋产权等相关问题。”

董晓青指出，高效、高功率组件对于屋顶光伏的降本增效有益。“一般屋顶分布式电站屋顶面积有限，装机容量小，选择高效的光伏组件可以有效提高单位面积发电量，提升收益率。使用高效组件能够减少组件的使用量，相应的减少支撑结构、光伏电缆、组串逆变器以及施工成本、安装成本。”

“当然这并不意味着组件越大越好，要以适宜屋顶建设为前提。”董晓青强调，除了合适的功率外，安装方式也是影响光伏电站发电量的重要因素，“组件竖向排布时积灰造成的阴影遮挡损失比横排大，因此组件横向排布可提高发电量。此外，通过逆变器选型、布置位置优化、光伏组件倾角的优化选择等，均可实现成本的降低和发电量的提升。”

根据每个轮毂的平衡性不同所以打上的配重块也不同打配重块是为了保证轮毂在滚动的时候保持平衡不晃，不抖

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配重块在工业产品设计时通常也叫平衡块，加重块等。在很多产品中都需要利用到，大的如电梯配重块，机械配重块，家具配重块，小的有电子配重块 ，电器配重块，还有各种底座配重块（台灯配重块，地灯配重块，音柱底座配重块，纸巾座配重块，刀座配重块，玩具配重块，风扇底座配重块等）。但是配重块的作用却只有一点，对产品起到平衡增重作用，当然对产品装配也起到辅佐作用，能够提升产品质量及档次，在有些产品中是不可或缺的。但是总的来说配重块还是处在一个很边缘的位置，整个配重块行业都很分散，各种工艺各种材质的都有。按材质分就有翻砂配重块（也就是铸铁配重块），水泥配重块，塑料灌沙配重块，混合压制配重块，近年还出现了更符合与时俱进的仿石材环保配重块。这么多种类的配重块，应该怎样选择一款更符合自己产品又更加经济实用的配重块呢。

其实每款不同材质的配重块都有不同的特点与定位的，不同产品可以选择不同材质的配重块，比重要求特别大的可以选择铸铁配重块，硬度高比重大，当然价格也高，一般情况下现在设计的产品会比较少选择铸铁配重块。混合压制配重块比重也较高但相对铸铁而言要低很多，质量也远不如铸铁，价格比铸铁稍低；塑料灌铁砂配重块比重和混合压制配重块差不多价格也差不多，但是工业稍微复杂一点，如果没有一定的需求量，成本还是比较高的；水泥配重块就相对低档很多，比重低质量也明摆着的，但是价格相对较便宜，所以对于一些需要大量使用而又对比重要求较低的情况下可以选择；现在介绍的仿石材环保配重块对于以上材质配重块适用面更广，工艺也更加简单，成本低廉，还可以通过各项出口环保检测，所以，仿石材环保配重块正得到越来越多的认可，在电器配重块，灯饰配重块，电子配重块及各种底座配重块等领域都越来越多的受到青睐，国外客户也更加喜欢，有些国外客户甚至指定要求使用仿石材环保配重块。

基础有多种形式，主要包括：

一、钻孔灌注桩基础

二、大开挖现浇基础

三、混凝土块配重式基础

四、火锅式预制砼基础

五、螺旋桩基础

不同的地形、地质条件，需选择不同的基础形式。

总的来说灌注桩和螺旋桩比较便宜，但适用环境有限。

太阳能光伏板主要分为A、B、C类板。A类板为最佳，B类稍次一点，C类板就是回收板，通俗来讲就是翻新的旧板。A类板还可以细分为A+、A-两个等级，B类一样。不同等级的太阳能板，成本的差距非常大。直接造成了家用电站销售价格的差异。

逆变器主要按照装机容量、品牌不同，价格也会有差异。在这里就不多做论述具体品牌差异了。光伏板和逆变器作为家庭电站的核心，其产品的质量直接影响其使用寿命、发电量、衰减率等重要参数。大家在考虑价格的同时一定也要将以上参数考虑在内，俗话说一分价钱一份货，一块好的太阳能板和一块差的板，发电量可能相差非常大，我们安装的电站最少都需要使用20年，一旦因为质量问题造成经济损失，那真的是得不偿失了。

纸做的有木有

当然并不是所有的光伏板都会把等级标注出来的，以次充好的光伏板就会出现了，例如一般是真实的光伏板，一半是废纸，最后外面包裹上钢化玻璃这样的一块光伏板，它的发电量只会有正常光伏板发电量的一半，但是外观上却分毫不差。

因此，光伏板的选择一定要选择正规厂家的产品，他们具有产品认证和产品各项检测证书，品质有保证，避免“诉说无门”的状况，毕竟安装几块光伏板是要使用20年以上的同理，逆变器的选择自然是有知名度的产品最佳，逆变器的好坏也会影响的发电量，能否提升您的投资回报率的。“一分价钱一分货”的道理大家都明白，选择权完全把握在自己手中!

电缆、PVC管

家用并网电站的组成其实非常简单。如果将光伏板和逆变器比做电站的器官的话，那电缆就是链接各个器官的血管，其质量和耐用度也相当相当重要，电站使用主要有两种电缆，分为直流和交流电缆。

电缆户外敷设较多，需防潮、防暴晒、耐寒、耐热、抗紫外线，某些特殊的环境下还需防酸碱等化学物质。因为要使用最少较长时间，还会在电缆外加套PVC管来保护它。

有些商家故意使用一些低价、质量差、易损坏的电缆，有些甚至不加套PVC管直接裸线布在室外，以此来提高利润，蒙蔽消费者。这种电缆不但使用年限达不到要求，甚至还会有触电危险。一旦过了保质期返修也是很大的问题，明明能用20甚至30年的东西，可能用了6-7年就要花钱重新布线。所以大家选择的时候一定要注意，尽量找正规专业的企业公司安装，防止多花冤枉钱。

支架、配重

太阳能支架是太阳能光伏发电系统中为了摆放、安装、固定太阳能光伏板设计的特殊的支架。一般材质有热镀锌碳钢、阳极氧化铝合金、不锈钢等。现在我们发现一些公司为了节约成本，使用角铁做支架，时间一久支架就容易生锈变形。

支架间的连接组装都是必须用螺母和连接件组装，还有些公司直接采用焊接组装，时间一长容易断裂倒塌。螺母和连接件组装的支架容易拆装，而用焊接组装的必须切割才能拆除，影响用户利益。再来谈谈配重，现在市面上最常用的是水泥墩、钢结构、化学锚固螺栓等。

家用一般使用浇筑达到光伏行业安装标准的水泥墩来作为配重，一般为正方形实心水泥墩。有些公司根本无视国家标准，直接使用膨胀螺栓将支架固定在屋面，这样做不但破坏了屋面的防水层，时间久了以后膨胀螺栓还会松动断裂。还有些公司使用空心的重量不达标的水泥墩。很多新闻讲某家太阳能光伏板被刮坏、掉落造成一定的经济损失，基本上都是这种情况导致，所以说支架和配重对于安放太阳能光伏板非常重要

开篇我们先分享一则旧闻，3月1日中午，江苏气象台发布了大风黄色预警信号。3月1日下午4点左右江苏省内多个城市相继出现8级左右大风，有网友曝出正在施工塔吊被吹倒，大厦玻璃掉下，某地光伏电站损坏严重等。

这里我们就来说说，农村的光伏电站遭暴风袭击后变成废墟，问题出在哪里？光伏电站该如何预防暴风的袭击？

关于暴风、雨雪以及其他不可抗力的自然因素对光伏电站造成影响已经不是什么新闻了，各地时有发生，比如去年的持续的雨水天气造成河面上升，直接把光伏周边电站淹没；比如光伏电站建于荒山之上，出现山体滑坡，部分电站被毁；比如某地持续暴雪天气，组件表面积雪来不及清理，造成大面积的热斑效应，严重影响发电等。

当这些事情发生的时候，很多光伏发电业主或者投资公司可能存在一丝庆幸：还好没有发生在我们自己的电站！的确是这样，一旦这样的事故发生在业主自己身上损失就是惨重的，因为光伏电站的投资成本高是一个不争的事实。

俗话说的好“居安思危,思则有备,有备无患,敢以此规。” 对于光伏发电的业主或者即将成为业主的朋友来说，心存庆幸不如常怀“忧患”意识更靠谱点，因为不可抗力的自然因素对于光伏电站造成的损坏已经不是个例，每年都会出现。当你看到一片片“金子价”的光伏组件散落一地，支架东倒西歪，逆变器被烧毁，本打算6、7年回本赚钱的项目，毁于一旦，我想很多人都会心里不禁一颤。

接下来对于已经是光伏电站的业主的朋友们来说，这几件事要立刻做，因为谁也不敢打包票下次这样的偶然事情不会发生在自己身上。

首先对光伏电站进行全面检查，看组件的螺丝紧固件、扣件是否存在松弛或者损坏现象，如果有就需要尽快加固或者更换。对于迎风面的组件阵列做好额外的紧固。可以采取用两股2平方毫米的铁丝进行捆绑固定。

其次，对于光伏支架进行加固。从图示中我们可以清楚的看到支架被扭动弯曲严重，桩基被连根拔起，支架和组件散落一地。所以说对支架进行桩基加固，加装防风拉杆，以防支架随风扭动很重要，同时将串列两侧凿开过岩的地锚进行夯实处理。

对于那些即将成为光伏电站用户的朋友来说，要从光伏电站的安装位置、基础施工这两个方面来预防。

一、关于光伏电站的安装位置除了要考虑周围的建筑物或树木遮挡的问题外，更重要的要考虑到光伏电站的安装现场的基本条件。现场地形要尽可能的平坦，要选择地质结构及水文条件好的地段，尽可能的远离有断层、滑坡、泥石流及容易水淹的地段。

二、光伏电站的基础施工。这里学问就很多，有桩基法，混泥土块配重法、螺旋地桩法、直埋法等。这几种的方法要根据安装要求及地质土壤情况等来选择。其中混泥土块配重发、预埋件法常见于屋顶光伏发电系统建设中，这样可以有效的避免屋顶的防水层被破坏。而预埋法、螺旋地桩法、直接埋入法等都可以应用到任何光伏电站中，具有稳固、可靠性高的优点。

图中被损的光伏电站一个是地面电站，一个是屋顶电站。其中屋顶电站很显然采用的是混泥土块配重法，可惜的是这混泥土块承重太小，大风下直接连根拔起。

而地面电站从图中看，可能采取的是直埋法或者是螺旋地桩法，但是忽略对于组件整体的紧固以及支架整体缺乏防风拉杆。

“亡羊补牢，为时不晚”，既然光伏电站遭受暴风袭击变废墟的悲剧已经发生，我们不能更多关注它是谁家的电站，是谁施工的，因为在自然气候下，人类还是太渺小。眼下更多的是对已经有的光伏系统作好防范措施，把对付“最坏的预期”的方法应用在自己的光伏电站上，及早做好防范举措。同时对于即将要安装光伏系统的朋友，不管是地面还是屋顶，也要常有“忧患”意识，把这样的悲剧给施工单位来看，叮嘱他们及早作好预期。这里我们也希望施工单位多做些民心工程、良心工程，避免悲剧再次发生。

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