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      既有建筑屋面改造光伏屋面(下)

      發布時間:2023-06-15 瀏覽次數:240


      3.光伏屋面支架基礎選擇



      光伏支架基礎方案設計考慮因素:

      首先,依據當地降雨、降雪、風力情況來滿足地方性的光伏設計要求,不同地區采用的支架基礎方案不同。例如,沿海區域屋頂光伏支架基礎方案要能抵抗超級強風、龍卷風等特殊氣候要求;雨水量大區域要按照歷史記錄最強降雨量來計算雨水產生的荷載;同樣,大雪區域也要按照歷史記錄降雪荷載來設計屋面荷載。

      其次,要依據屋面基礎條件來進行光伏支架基礎設計。有女兒墻的屋面和沒有女兒墻的屋面采取的基礎方案不同。屋面結構及防水、排水基礎條件等也是光伏支架基礎方案的考慮因素。例如:沿海區域上人屋面安裝光伏設備,有女兒墻,那么防水基礎條件就是主要考慮因素。屋面是否漏水,支架方案是否破壞防水層,防水的成本等,綜合考慮決定采取哪種基礎方案。這種情況下選擇與結構融合的光伏基礎方案,最大程度減少防水破壞,做好細部防水重塑才是最佳的方案選擇。

      再者,根據現場環境施工條件來選擇支架基礎方案。例如,預制支架和現澆支架等應該綜合考慮運送材料的難易度,太高層采取現澆支墩就更為經濟。



      不同的光伏支架基礎適合的屋面情況:


      1. 1.  混凝土配重塊基礎形式,對結構層和防水層均不會造成擾動破壞,適合的屋面情形:

      2. a)  需要避免對結構層和防水層的擾動建筑

      3. b)  對風荷載的要求不是非常高的區域

      4. c)  無現澆施工條件,運送預制重塊方便,施工更快捷

      5. d)  適合上人屋面,平屋面,非上人屋面存在荷載不滿足的情況,要視屋面荷載情況來選擇預制支墩大小重量方案。

      6. e)  屋面有女兒墻,可以防止重塊掉落

      7. 2.  獨立式現澆混凝土支墩基礎形式,對防水不產生擾動,適合的屋面情形:上人屋面,結構穩定性好,具備施工的條件環境。

      8. 3.  植筋式現澆混凝土支墩基礎形式,與屋面結構連接,現澆混凝土,適合對風荷載要求很高,對光伏系統的設計使用年限要求高,設備投入大的情況。

      9. 4.  條形基礎(梁式基礎),不會對防水層造成擾動,增加了一定的荷載,適合的屋面情形,屋面結構基礎好,對風荷載要求很高,有女兒墻、平屋面,適宜采用條形基礎。

        5.  采用穿透式錨固螺栓與屋面粘連基礎,這種情況對屋面結構層和防水層都造成了擾動,安裝時必須要考慮結構的穩定性,對防水處理要求高。適用情形,例如坡屋面,屋面結構穩定性好,采用該基礎更易穩固,很好避免了支架移動的問題。

        6.  彩鋼屋面一般都是根據彩鋼形狀的凹凸槽形狀采用夾具固定基礎。對于弧形彩鋼瓦則采用鉆孔連接屋頂結構固定基礎。


      4.光伏屋面火災危險警示


      據悉,屋頂光伏的著火率遠大于地面電站。根據清潔能源協會(CEA)在全球范圍內進行的數百次商業規模屋頂檢查樣本,超過90%的屋頂存在著重大安全和火災風險。分布式發電應用場景,有著更多的不確定性。而火災一直是光伏電站經濟效益損失最大的事故。

      光伏屋頂起火原因:

      (1)高壓直流拉弧所致。(2)鋒利邊緣上的電線問題。(3)安裝了不匹配或制造不當的連接器。(4)光伏系統的隱裂風險。(5)熱斑效應。

      光伏電站火災危險性較大的設備有匯流箱、逆變器、蓄電池、連接器、配電柜及變壓器,易發生電氣火災。

      因此,光伏屋頂使用的外露型材料必須考慮防火等級要求,采用阻燃型材料。

      5.光伏安裝基礎與防水處理

      1.  如果采用獨立基礎,則只需要針對屋面及各部位(例如:裂縫、地漏、檐溝、變形縫)進行針對性滲漏治理即可。防水材料必須采用防火等級要求高的產品。

      2.  如果采用錨固螺栓基礎,則對防水層產生破壞,需要對各個錨固部位進行密封及防水處理。這種情況最好打開至結構板,對裂縫、孔洞可采用環氧乳液灌漿,用環氧膠泥封堵,涂聚氨酯,鋪設疏水板、鋪設保溫層,再做保護層,嵌填密封膠收口。

      3.  植筋式現澆型支墩防水處理:打開防水保溫層至結構板層,植筋,澆筑抗滲抗裂混凝土,在支墩周邊同理用氯丁膠乳聚合物水泥找平,再做一層聚氨酯防水涂層,鋪設疏水板,再鋪設保溫層,最后做保護層,要注意防水收口。

      4.  對于彩鋼屋面,穿透式支架基礎需要對孔洞周邊進行防水及密封處理。清理銹跡,嵌填密封膠,刷聚氨酯涂層,鋪貼丁基膠帶處理。注意采用阻燃型材料。

      5.  對于大面積修復可采用外露型防水卷材PVC、TPO等,但必須要考慮耐候性、耐老化(紫外線)、耐腐蝕性能、防火等級等均要達到光伏屋面的應用要求。

      6.  對于光伏屋面要注意排水系統設計,避免因過多的支墩等造成的雨水排出難的問題。通過找坡設計及排水槽的合理布置來解決疏排水問題。


      1. 6.結語


      分布式屋面光伏電站市場潛力巨大,但在當前仍然存在不少的技術因素制約著屋面光伏電站的開發建設,這其中屋面荷載問題、防水問題、防火以及來自光伏本身的產品成熟度問題等等,都不容忽視。低成本投入光伏建設必須要基于統一的從發點才能解決這些問題。因此,光伏廠商、防水、加固等單位的共同參與將電站設計、防水設計、加固設計一體化綜合考慮,有望將這些難題逐一解決。



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