2017年第一季度分布式光伏新增裝機4.78GW，同比增長(cháng)151%；2017年上半年分布式光伏新增裝機7.11GW，同比增長(cháng)2.9倍。截至2016年年底，分布式累計裝機占比只有13%左右，2017上半年新增分布式占比提升至將近30%，分布式占比大幅提升。
然而，在分布式光伏發(fā)展如火如荼的時(shí)候，分布式光伏項目屋頂荷載問(wèn)題，特別是易形成較大項目規模的鋼結構彩鋼瓦屋面的荷載問(wèn)題，成為了項目開(kāi)發(fā)中最為重要的一個(gè)痛點(diǎn)。今天兔子君與大家分享分布式光伏屋面荷載的知識以及簡(jiǎn)便的快速評估的經(jīng)驗方法，讓大家在花錢(qián)請設計院開(kāi)具荷載證明之前，能夠大致估算項目屋頂荷載是否滿(mǎn)足光伏項目的要求。
02、荷載與載荷
許多開(kāi)發(fā)人員經(jīng)常會(huì )混淆荷載和載荷的概念，為了體現開(kāi)發(fā)人員的專(zhuān)業(yè)，我們應當使用正確的專(zhuān)業(yè)術(shù)語(yǔ)。
荷載：指的是使結構或構件產(chǎn)生內力和變形的外力及其它因素。多用于建筑領(lǐng)域。
載荷：機械設計中通常指施加于機械或結構零件上的外力，側重指其承擔能力。
因此在討論分布式光伏屋頂承重問(wèn)題的時(shí)候，我們應當使用荷載的概念。
03、屋面荷載的分類(lèi)
按時(shí)間分類(lèi)：永久荷載（恒荷載）、可變荷載（活荷載）、偶然荷載（特殊載荷或偶然作用）。光伏電站系統屬于新增恒荷載。
作用面大小分類(lèi)：均布載荷、集中荷載、線(xiàn)性荷載。
作用方向分類(lèi)：垂直荷載、水平荷載。
04、屋面分布式光伏項目涉及的荷載
屋面結構自重：鋼筋混凝土樓板自重、屋面鋼梁檁條彩鋼板的自重、屋面保溫防水材料的自重、屋面原有構件及設備的自重（屬于恒荷載）。
光伏電站系統荷載：光伏組件，支架、基礎、電纜、匯流箱等（屬于新增恒荷載）。
風(fēng)、雨、雪荷載：因建設光伏電站，而導致的風(fēng)、雨、雪荷載的增大。
施工荷載（后期運維荷載）：施工階段，設備材料的吊裝、運輸、施工人員、施工設備等產(chǎn)生的作用影響，屬于活荷載。
地震不屬于荷載，地震是一種作用，關(guān)于地震作用的規定及驗算，見(jiàn)GB50011-2010《建筑抗震設計規范》。
05、荷載的預判
圖紙的模擬計算：通過(guò)建筑物結構圖紙，使用軟件（如MTStool、理正結構工具箱等）對主要受力構件（如檁條、樓板等）初步核算，
現場(chǎng)勘察：實(shí)際建筑物與設計圖紙對比，發(fā)現設計圖以外新增荷載或因后期改擴建變更的荷載。
室外：屋面增建的設備間，電梯間，空調機或天線(xiàn)的設備基礎、消防或通風(fēng)管道等
室內：有無(wú)大面積漏水、梁板柱有無(wú)開(kāi)裂、銹蝕及損毀、新增吊頂構件，屋面內部吊掛設備、屋面開(kāi)洞、新增室內軌道吊車(chē)等。
如果想要獲得可靠的荷載數據，應當經(jīng)過(guò)現場(chǎng)勘察后，結合現場(chǎng)實(shí)際荷載情況，再進(jìn)行結構建模等系統的核算。
06、混凝土屋面荷載的預判
鋼筋混凝土屋面：新增光伏發(fā)系統的承載力校核驗算通過(guò)率大于80%。結構方面比較適宜安裝光伏發(fā)電系統。
側重注意的問(wèn)題：私自建造的建筑物、建設年代久遠的老舊建筑，存在偷工減料的豆腐工程、私自改擴建情況影響了原建筑結構受力安全、與屋主溝通未來(lái)是否有屋面結構改擴建計劃。
混凝土預制板屋面、預應力雙T板屋面、馬鞍板屋面，通過(guò)選擇合適的安裝形式，如適當降低安裝傾角、避讓敏感區域、陣列加裝導流板、降低配重塊高度和重量等，亦可正在安裝光伏電站系統。
混凝土屋面光伏系統按單排組件最佳傾角進(jìn)行安裝、混凝土配重上考慮，約0.45KN/㎡。
07、金屬屋面荷載的預判
金屬屋面：新增光伏發(fā)系統的承載力校核驗算通過(guò)率小于50%。結構承載力不足情況較多，使用前需認真校核。
側重注意的問(wèn)題：是否為正規設計單位設計、能否獲取原設計圖紙、是否私自建造、是否建設期替換過(guò)鋼材等級、私自改擴建情況影響了原建筑結構受力安全、與屋主溝通未來(lái)是否有屋面結構改擴建計劃。
彩鋼瓦屋面光伏光伏系統按組件順屋面坡度平鋪安裝、支架檁條采用夾具夾在金屬屋面瓦楞上考慮，約0.15KN/㎡。
08、金屬屋面荷載的快速預判方法
經(jīng)驗方法一：
非正規設計院設計、非正規施工單位施工、無(wú)圖紙或借圖建造的廠(chǎng)房，基本都不可使用。因為其結構安全不可控、野蠻施工隱患多、材料以次充好。如Q235材料替換Q345材料使用。
經(jīng)驗方法二：
檁條跨度6米左右，檁條型號小于180，檁條核算易超限；
檁條跨度8米左右，檁條型號小于220，檁條核算易超限；
檁條跨度大于6米，檁條間的拉條僅為1道時(shí)，檁條核算易側向失穩。
以上主要針對常見(jiàn)的C型或Z型檁條的門(mén)式鋼架結構廠(chǎng)房進(jìn)行預判，上述情況下通常存在增加光伏電站荷載后，應力比超限或撓度超限。
當然，文中方法僅供各位在開(kāi)發(fā)期間參考，在項目實(shí)際設計中，應當由設計院對屋頂，特別是彩鋼瓦屋面進(jìn)行荷載的校驗，保證項目安全性。
