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光伏系统屋顶荷载计算
+ 发布时间:2016-11-22


一. 前言

目前,我国大多数分布式光伏发电项目是在现有屋顶上建设完成的,考虑到屋面的结构、年限等不确定因素,作为项目申报均的必备条件,光伏创客们需要针对屋顶的承载能力出具复核报告,以确保前期的施工及后期的安全运营。

接下来小固就屋顶的分类屋顶载荷计算具体项目荷载计算和荷载证明模板来介绍。


二. 屋顶分类


按屋顶的一般使用要求,可以将屋顶分为可上人屋顶和不可上人屋顶,区别如下:
1、工程作法不同:不可上人屋面一般作完防水层后就完工了,而上人屋面在做完防水层后,还要做一个楼地面层。
2、登上屋顶的方式不同:上人屋面必须有楼梯通到屋面层,而不上人屋面可以留一个上人孔,通过爬梯上到屋面层。
3、可变荷载:上人屋面可在更大程度的承受屋顶作业带来的可变荷载。
可上人屋顶和不可上人屋顶对永久和荷载的分析没有影响,其区别在与可变荷载分析时的活荷载,上人屋面一般2.0kN/m²,不上人屋面取0.5kN/m²。



三. 屋顶载荷计算

屋面荷载的分析包括永久荷载和可变荷载,其中可变载荷又可分为不可上人屋面活载荷、可上人屋面载荷、风载、雪载、房屋的积灰荷载等。


l 永久荷载分析计算

永久荷载主要包括光伏组件和零配件的自重,如果采用支架方式安装,还需计入支架的重量。光伏组件的重量一般在20KG/m2之间,零配件包括放置于光伏组件和屋面之间支撑件及各类固定件,按0.05KN/ m2来算,可以得出永久载荷组合值0.25KN/ m2


l 可变荷载分析计算

可变荷载包括屋面活荷载、雪荷载、风荷载、积灰荷载,如光伏组件定期清理,可以忽略不计。

屋面活荷载QP包括施工和维修人员、小型工具和光伏组件等临时活荷载,当计算时,应该扣除临时性的活荷载,具体根据项目现场来计算。

雪荷载标称值计算公式为SK=UrS01其中Ur为屋面积雪分布系数,各个屋面的积雪分布系数不相同,具体的类别见下表所示:


S0为基本雪压,可以根据GB50009-2001建筑结构荷载规范得出,通过上述UrS0的乘积,能够得到雪荷载标称值SK

风荷载标称值的计算公式为Wk=ΒZUSUZW02),式中ΒZ是指高度Z处的风振系数,US为风荷载体型系数,UZ为风压高度变化系数,W0指基本风压。与雪荷载标称值计算类似,上述参数可以参考《GB50009-2012建筑结构荷载规范》。

由于上述不利因素(雪荷载、风荷载等)出现的可能性较低,因此要将各种可变荷载的标准值同时乘以折减系数(组合值系数),从而得到组合值。可变荷载组合值Qc的计算如下所示:

QC=Qh+Qx+Qf 3

式中:

Qh=hQP 4

Qx=xSK 5

Qf=fWk 6

hxf分别屋面的活荷载、雪荷载、风荷载的组合值系数。

雪荷载的系数可取0.7;风荷载的组合值系数可取0.6;屋面活荷载组合值系数可参照下表:

将式(4)、(5)、(6)代入式(3),可计算出组合值QC


四. 具体项目荷载计算及复核报告模板

见附件-彩钢屋面项目分析计算书


五. 总结

小固从屋顶分类、屋面载荷计算、项目分析、注意事项几个方面对屋顶的承载能力进行计算和分析。认真做好前期承载能力的评估工作,对屋面光伏电站的安全施工及运营至关重要。


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