工业屋顶光伏结构荷载分析与施工设计1、引言分布式光伏发电作为一种新型的发电和用电模式，具有就近发电、就近并网、就近转换、就近使用的特点，近年来得到世界各国广泛的关注和推广。截至2010年底，全球分布式光伏发电累计装机容量为23.4GW，占同期光伏发电系统累计装机容量的66.8%[1]，可见从世界范围内来看分布式发电是光伏应用的主流。因此，我国政府近年来已将分布式光伏发电作为发展清洁能源、化解过剩产能和应对大气污染的重要手段，不断出台新政策鼓励推广。目前，分布式光伏发电系统一般安装于建筑屋面，而工业厂房建筑大多是比较低矮、平整的厂房，用电需求大且电价高，于是成为大规模推广分布式光伏发电的首选场所。截至2006年底，我国拥有各类经济开发区1568个（含高新区、工业园等），规划面积9949km2[2]，建筑密度取29.28%（以2012年国家级开发区调查结果为例）[3]，则可用于安装光伏系统的工业屋顶面积约达3000km2，以每kw光伏阵列占地约10㎡计算，则装机容量可达到300GW，市场前景非常广阔。另一方面，我国分布式光伏发电的建设施工标准并不统一，针对不同类型屋面的承载能力评估不足，导致已建成的光伏项目运行质量堪忧[4]。2、荷载分析目前，我国大多数工业厂房均采用大跨度钢结构建筑形式，以彩钢板作为屋面建筑材料。该材料具有重量轻、强度高、抗震性能好等优点，但由于多数情况下先有屋顶后建电站，因而在安装光伏阵列时存在屋面承重是否达标的问题，特别是在发生风雪天气及人工维护光伏组件时更需注意。因此，在安装分布式光伏系统前应审慎进行荷载分析和验算，以评估屋面结构的安全性和可靠性。该项目所在工业厂房为带女儿墙的封闭式单跨双坡屋面，3号楼坡度为12°，屋面高度14.4m，4号和5号楼屋顶坡3.8°，度屋面高度12.1m，6号楼屋顶坡2.9°，度屋面高度5.75，光伏组件平行于屋面铺设。屋面荷载的分析包括永久荷载和可变荷载，均按正常使用极限状态考虑。关于该项目的计算和取值均按照2012版《建筑结构荷载规范》进行[5]。2.1永久荷载分析由于该项目中的光伏组件采用平铺方式，因此永久荷载主要包括光伏组件和零配件的自重，分别以Error:Referencesourcenotfound和Error:Referencesourcenotfound表示。如果采用支架方式安装，则还需计入支架的重量。光伏组件的重量一般在15kg/㎡至20kg/㎡之间，经测算该项目使用的组件自重Error:Referencesourcenotfound为0.15kN/㎡。零配件包括放置于光伏组件和屋面之间支撑件及各类固...
