天津市屋面光伏承重能力安全检测鉴定标准
屋顶光伏安全检测鉴定的相关知识：
屋顶面积直接决定光伏发电项目的容量，是较基础的元素，屋面上是否存在附属物，如风楼、风机、附房、女儿墙等，设计时需要避开阴影影响。屋面朝向决定着光伏支架、组件、串列、汇流箱的布置原则，比如东西走向的屋面，背阴面的方阵是否需要设置倾角，组件串联时阴阳两面尽量避免互连，汇流箱及逆变器直流输入输入尽量为同一屋面朝向的阵列。屋面材质基本分为彩钢瓦、陶瓷瓦、钢混等，其中彩钢瓦分为直立锁边型、咬口型(角驰式，龙骨呈菱形)型、卡扣型(暗扣式)型、固定件连接(明钉式，梯形凸起)型。前两种需要*转接件，后两种需要打孔固定；陶瓷瓦屋面既可以使用*转接件，也可以不与屋面固定，利用自重和屋面坡度附着其上；钢混结构屋面一般需要制作支架基础，基础与屋面可以生根也可以不生根，关键考虑屋面*、抗风载能力、屋面设计荷载等因素。屋面的设计使用寿命决定光伏电站的使用寿命。屋面荷载屋面荷载大体分为荷载和可变荷载。荷载也称恒荷载，指的是结构自重及灰尘荷载等，光伏电站安装在屋面后，需要运营25年，其自重归属于恒荷载，在项目前期考察时，需要着重查看建筑设计说明中恒荷载的设计值，并落实除屋面自重外，是否额外增加其他荷载，如管道、吊置设备、屋面附属物等，并落实恒荷载是否有余量能够安装光伏电站。可变荷载是考虑**状况下暂时施加于屋面的荷载，分为风荷载、雪荷载、地震荷载、活荷载等，是不可以占用的。特殊情况下，活荷载可以作为分担光伏电站荷载的选项，但不可以占用过多，需要具体分析。
一、倾斜屋顶光伏系统
在倾斜屋顶上安装光伏系统主要有两种形式：一类是在屋顶上安装支架，将光伏组件铺设在支架上。这种系统通常要在屋顶上预埋固定件，如螺栓，并将支架通过连接件与螺栓固定。在安装的过程中要调整好组件的位置以保证整个屋面平整、美观。这类系统在安装时要注意支架与屋顶之间要预留一定的距离，保证良好的空气流动，以此来降低光伏组件的工作温度。在多数情况下，太阳能板会产生大量的热量，太阳能电池板的温度增加一度(以25"C为基准)，其效率会相应减少0．3％’0．5％。屋顶与支架间预留一定的空间是很重要的，这样做也可以降低炎热季节的室内温度，保证室内环境的舒度倾斜屋顶光伏系统安装的*二类方式是：嵌入式结构，即将光伏系统作为建筑物的一部分替代某些建筑构件。这是一种新型结构，在建筑物设计之初就通过设计、计算，预先做好光伏组件的安装构件，并将组件的安装构件与建筑结构设计为一体，建好之后的光伏系统既具备普通建筑屋顶防雨、遮阳的功能，还可以发电。这样做的好处是，光伏系统的成本在建筑设计之初就包含在建材成本里，不需要在建筑物建好之后重新花费安装系统的费用。光伏系统的铺设与建筑主体同步设计、施工、安装，投入使用。光伏屋顶系统能*好的利用屋顶面积并且在结构上*安全、。
二、平屋顶(楼顶)光伏系统
在楼顶上安装光伏系统的分类方法亦是相同，一类是将平屋顶作为光伏系统支撑物。在屋顶上要预先安装生根或不生根筑起水泥条或水泥带，并在其中预埋地脚螺栓用于固定组件支架。平屋顶上安装的水泥条或水泥带需安置在建筑物的承重粱上，安装前要预先观测建筑物周围的环境，如较大风速、较高、较低温度等相关参数，通过设计计算出水泥条或水泥带的重量、体积并预埋好地脚螺栓。*二类是将光伏组件作为屋顶材料，如遮阳棚、大楼顶棚、天窗等。这类屋顶结构要求光伏组件既具备建筑材料的功用，又可以发电。对于光伏组件来说要求防雨、抗冲击，若作为建筑物天窗，这就要求光伏组件具备一定的透光性，多采用由双层玻璃构成的组件。若是作为装饰性的建筑物外观材料，还应该具备一定的美观性。与传统的太阳电池使用方式相比，光伏与建筑结合有许多优势：
(1)光伏与建筑结合可以节省一部分建材成本，通过结合，光伏组件可以起到装饰作用，增加建筑物的美观性。
(2)可有效的利用阳光照射的空间。如上海市就有2亿m2的屋顶，假设110的屋顶用做光伏并网发电，每年可获得电力为34～47亿KWh。
(3)在夏季用电高峰时，光伏系统也正好吸收夏季强烈的太阳辐射，并转换成制冷设备所需要的电能，从而舒缓电力需求高峰时的供需矛盾。光伏建筑一体化将成为21世纪的市场热点，目前制约太阳电池发展的瓶颈仍然是生产成本过高，转换效率低，加上此行业法规政策仍不完善，光伏建筑系统在短期内还难以大规模普及。
甲方拟在车间屋面上铺设太阳能电池板及附件设备，根据甲方提供的资料，铺设太阳能电池板及附件设备的总重量不*过15kg/㎡（0.15kN/㎡）。根据甲方提供的技术资料和厂房图纸，对屋面增加太阳能设备进行安全评估，根据安全评估结果提出对车间结构的处理意见及建议，以确保建筑物的安全和合理使用。
1、车间结构基本情况查勘：
该厂房，建于2015年，结构形式为门式钢架结构，结构传力路径为：荷载→檩条→钢屋架→钢柱→基础。钢构件布置及尺寸与原设计图纸相符。抗风柱的布置，屋面支撑及檩条、拉条、柱间支撑的布置，墙柱、墙梁的设置满足有关设计规范的要求。车间梁柱平整度较好，未发现梁的平面内垂直变形和平面外的侧向变形，未发现柱子的倾斜和挠曲。主体结构构件表面无明显缺陷；链接及节点无明显缺陷；钢构件表面均有防锈涂层和防火涂层，无明显锈蚀痕迹。
2、结构使用条件调查核实：
该厂房，其生产设备均直接支撑于地面上，没有支撑于车间主结构上，未增加屋面的局部吊挂荷载。
3、地基基层调查：
现场勘察车间结构的柱底和底层墙体，未发现因基础不均匀沉降而导致的上部结构倒斜、近地面墙体斜裂缝等，地基基层可评定为无明显静载缺陷，地基基本趋于稳定。
4、承重结构检查：
检查车间的主体结构未发现梁的平面内垂直变形和平面外的侧向变形；未发现柱子的侧斜和挠曲；未发现屋面檩条有过大挠曲变形；主体结构构件表面无明显缺陷；连接及节点无明显缺陷。
5、工程资料收集：
甲方提供了车间的建筑、结构施工图（竣工图），产品介绍资料及已经运行设备的实地考察。
鉴定分析：
1、根据甲方提供的施工图，采用PKPM系列STS钢结构计算软件（2012版），按现有结构布置、构件截面、材质和荷载情况建立计算模型，对车间按增加太阳能设备荷载后的工况进行计算复核。
2、经复核验算，该厂房的基础在增加太阳能设备荷载后，计算结果均小于原图纸设计值，满足验算要求。
3、经复核验算，该厂房的主体结构在增加太阳能设备荷载后，刚架原有承重钢柱承载能力不满足要求，强度应力比较大为1.19，钢柱平面内、外稳定计算较大应力不满足要求，平面内稳定应力比较大为1.22，平面外稳定应力比较大为2.99；原有钢屋架的强度不满足规范要求，钢梁的强度应力比较大为1.08；钢梁平面内、外稳定计算较大应力不满足要求，平面内、外稳定应力比较大为1.07；钢梁的挠跨比不满足要求，较大挠跨比为1/104。
4、屋面檩条在增加太阳能设备荷载后，檩条强度不满足规范要求，檩条挠度不满足规范要求。
