分布式光伏的屋顶承重怎么计算

从光伏电站的建设方面说起，光伏电站抗风能力绝大部分由光伏支架、配重所决定。太阳能光伏支架，是太阳能光伏发电系统中为了摆放、安装、固定太阳能面板设计的特殊的支架。

一般材质有铝合金、碳钢及不锈钢。理论上太阳能支架的最大抗风能力216公里/小时(17级台风)，太阳能跟踪支架最大抗风150公里/小时(大于13级台风)。

虽说支架和配重是影响光伏电站抗风能力的关键，但是，光伏电站排布方案、产品质量、安装角度等因素也不可忽视。

安装光伏电站时都会签订安装合同，虽然光伏组件质保80%，但是所有的合同内基本都会注明自然灾害除外。

因为没有任何一个产品能够连自然灾害都质保赔偿，唯一解决途径就是给光伏电站购买财产意外险，以防意外事故发生造成直接性的财产损失，特别是沿海地带会经常台风、海啸出没。因为光伏电站属于户外设施在地区遭遇人类不可抗力自然灾害时候不可能完全保证光伏电站不是安装问题造成的损失。

当然如果纯属安装工程质量问题，安装商家理应负责全部赔偿。但是如此次”出没之后，即使没有被台风摧残那又该如何保证不被空中不明飞行物砸坏？

虽然光伏组件耐风压17级飓风，风速23m/s(直径为)。按理论只要电站安装设计结构符合要求一般不会出现任何问题。但是万一出现问题不管是业主还是安装商难免会出现不必要的损失。所以台风经常出没地区购买一定的财产险是有必要的。

当然更专业的设计及安装及其重要，如果电站施工本身存在质量问题相信保险公司也会追究其责。然而依然有存在光伏支架利用角铁代替的现象，使用寿命完全无法保障应及时整改。并且加防风绳，以确保电站带来意外伤害。

首先，要使用优质的支架和靠谱的加固方案。

其次，虽说支架和配重是影响光伏电站抗风能力的关键，但是，光伏电站排布方案、产品质量、安装角度等因素也不可忽视。

解决这些问题很简单，那就是找一个知名靠谱的光伏电站品牌商，他们会根据当地实际情况，将抗风、抗雪压等因素计算进去，设计最优的排布方案、角度、配重。在施工过程中，不偷工减料，就可以保证抗风。

作图的关键就是表达明确自己的意思啊。就是说在规范允许的条件下，线条粗细适宜，让别人一下就知道你要说明什么问题，这些问题里什么是重点，什么是次重点。

b 1.建筑立面图或室内立面图的外轮廓线.

2.平、剖面中被剖切的主要建筑构造（包括构件）的轮廓线。

3.建筑构造祥图中被剖切的主要部分的轮廓线。

4.建筑构配件祥图中的外轮廓线。

5.平、立、剖面图的剖切符号。

1、52.6%光伏电站存在遮挡问题

据调查，52.6%电站存在一定程度的遮挡问题。遮挡问题一直以来是比较普遍的问题，虽然在电站设计上，设计工程师会根据实际情况尽可能的避免，但是在实际的安装与使用中，总是避免不了出现各种不可控制的问题。可能是网络上各种完美的电站给了大家一种错觉，但千万别忽视这个普遍存在的问题。

首先在设计的时候，尽可能避开，与其遮挡，不如少装一点，合理的设计很重要第二，在使用过程中，要定时检查电站周围是否产生新的遮挡并及时处理掉，如杂草等第三，在使用过程中千万不要用光伏板来晾晒物品，容易造成热斑。

2、59.2%的电站积尘过多

积尘问题不是小问题，据调查59.2%的电站都存在积尘问题。而我们自己能处理的运维问题也恰好是积尘问题。积尘的程度南北差异很明显，一般北方的积尘要比南方严重很多，这跟气候有关。别以为积尘是小事，一定要等到电站非常脏了才清扫，因为这直接跟发电量相关，未经常除尘的电站要比经常除尘的电站少至少3%以上的发电量。

清理积尘一定要及时，不一定要规定隔多长时间清洁一次，看到电站脏了，就应该及时清理在清理电站积尘的时候一定要注意自身的安全，做好安全防护措施清扫电站一定不能脚踩在组件上，也不能用尖锐的物品清洁，应为都会对电站造成损坏。

3、40%电站安装角度非当地最佳

最佳角度之所以是最佳，是因为它代表的是最高的发电量。那么在实际的电站安装设计中，因为要考虑到屋顶面的结构，有时候不得不做出妥协，比如瓦屋面等。

平屋面的电站安装是一定可以采用最佳角度的，千万不要为了多装几块板而放弃最佳角度，最后顾此失彼瓦屋面要考虑房屋的结构，也不能一味的最求最佳角度而偏离合理设计的范畴。

4、23%的电站直流组串与逆变器匹配不合理

同一路MPPT接入两路以上的直流组串，每一路的输入电压和电流要保持较高的一致性，否则就会造成较大的并联损失。这也就是两路组串每一串的组件型号和块数要一致，组件角度要一致的原因。

5、25.3%电站存在配重不足问题

电站配重，就是维持电站在特殊条件下如大风大雨下依然能屹立不倒的配重，比如水泥墩。如果水泥墩偷工减料，配重不足，电站就很容易被大风刮倒，造成电站损坏甚至危害到其他人的生命安全。配重设计要依据当地50年的气象资料，并且要严格按照设计施工。

6、 15%电站支架配件存在问题

除了支架的配重外，还有就是支架配件问题，比如接地螺丝容易生锈、压块使用不当等，都足以成为电站的安全隐患。

7、29%电站逆变器安装不规范

一般一线的逆变器品牌都用一定的防水防尘功能，因此常见逆变器安装在户外也不稀奇。但是逆变器的安装要注意的一点就是做好散热空间，因为逆变器承担着电站的能量转换站，过程必定会产生大量的热量，如果散热不及时，就会对元件造成损坏，进而影响发电量与电站安全。

8、34%电站监控未合理使用

光伏电站为什么要有监控系统，一方面是为了能及时的查看电站的发电量，让自己心里有个底另一方面则是要确保电站的安全高效运行，电站出现问题，一般是逆变器的监控系统首先检测到，如果能及时的反馈到给业主，就能及时的得到电站的维护，避免不必要的损失。

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

光伏支架基础上作用的荷载有很多，包括支架及光伏组件的自重、风荷载、雪荷载、温度荷载及地震荷载等等。其中起控制作用的主要是风荷载，因此光伏支架基础设计应保证风荷载作用下基础的稳定。光伏支架基础可以简单的区分为地面光伏支架基础与平面屋顶光伏支架基础两大类，但其中还能细分为很多小类。比如地面光伏支架基础中就有钻孔灌注桩基础、钢螺旋基础、独立基础、钢筋混凝土条形基础、预制桩基础等。光伏支架的钻孔灌注桩基础成孔较为方便，可以根据地形调整基础顶面标高，说明顶标高易控制。而且混凝土钢筋用量小，开挖量小，施工快，对原有植被破坏小等优势，但不适用于松散的沙性土层中。钢螺旋基础的顶面标高不受地下水影响，即便是在冬季气候条件下照常施工，施工快。采用专用机械将其旋入土体中，无需场地平整，可以尽可能的保护场内植被，螺旋桩可二次利用。光伏支架若是采用独立基础的话，将会有超强的抗水荷载能力和抗洪抗风能力，但由于其施工周期长，对环境破坏力大，所以实际的光伏项目中已经很少会使用这样的基础了。对于平面屋顶光伏支架来说，它的基础主要有两种，一种是水泥配重法，还有一种是预制水泥配重，同样也是各有各的优缺点。

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?

1

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。

2

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》。

3

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。

4

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/㎡。

5

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。

可以。

1、水泥配重法。在水泥屋顶浇筑水泥墩，这是常见的安装方式，非常稳固，不破坏屋顶防水。预制水泥配重，相对制作水泥墩省时，可提前定作配重水泥砖。

2、钢构链接。在支架的立柱底端做法兰盘，利用镀锌型钢将若干支架阵列连接在一起，500KW甚至一个兆瓦以上为一个单位，利用屋顶光伏支架阵列自重增加抗风性，只需在屋顶承重点做少数水泥墩，固定大型支架阵列。

3、化学锚固螺栓。对于预制楼板厂房，单位面积称重较大，可在屋顶做5厘米厚的水泥层，之后利用化学锚固螺栓固定支架，在打孔时不会破坏屋顶防水层，目前国内只有少数项目使用，使用寿命有待考验。这种方法无膨胀力锚固，施工简便，节省成本，但是耐热性能差，高温时失效，不可焊接。