福建金顺工程检测有限公司
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宜昌市宜都市屋顶铺光伏荷载检测鉴定报告技术中心
一、建筑屋顶及光伏系统基本信息


建筑屋顶信息

建筑概况:记录建筑的类型(如住宅、工业厂房、商业建筑等)、地理位置(包括地址、所在地区的气候条件等)、建筑面积和层数。

屋顶结构形式:详细描述屋顶的结构类型,如平屋顶(钢筋混凝土平屋顶、轻钢屋面平屋顶等)、坡屋顶(木屋架坡屋顶、轻钢坡屋顶等),并说明屋顶的坡度(如果是坡屋顶)、排水方式等。

屋顶材料及尺寸:注明屋顶的主要建筑材料(如混凝土板厚度、轻钢屋面板型号等),测量并记录屋顶的面积(平方米)、长度和宽度(米),以及屋顶的女儿墙高度(米,如果有)等关键尺寸。

屋顶使用年限及现状:了解屋顶的建造时间,检查屋顶是否存在裂缝、渗漏、变形等现有问题,记录屋顶的维护历史(如之前是否进行过防水处理、结构加固等)。

光伏系统信息

光伏组件类型及参数:明确光伏组件是单晶硅、多晶硅还是薄膜光伏组件,记录其尺寸(长、宽、厚,单位:米)、单个组件重量(千克)、额定功率(瓦特)、光电转换效率等技术参数。

光伏系统布置方式:描述光伏组件在屋顶的安装布局,包括排列方式(如横向排列、纵向排列等)、组件间距(米)、离屋顶边缘的距离(米),以及是否有遮阳、通风等特殊设计考虑。

安装支架类型及连接方式:介绍光伏组件的安装支架材料(如铝合金支架、钢支架等)、截面尺寸(毫米 × 毫米)和型号,说明支架与屋顶的连接方式(如螺栓连接、焊接、化学锚栓连接等),以及支架之间的连接构造。

光伏系统的总重量估算:根据光伏组件的数量、重量和支架的重量,结合安装过程中可能涉及的其他辅助设备(如逆变器、电缆等)重量,估算整个光伏系统在屋顶的总重量(千克),并换算为单位面积的重量(千克 / 平方米)。


二、检测目的


评估建筑屋顶在铺设光伏系统后的承载能力是否满足安全要求,确保屋顶结构在光伏系统自重和外部荷载(如风雪荷载等)作用下不会出现过度变形、破坏等安全隐患。

检查光伏系统的安装方式是否合理,对屋顶结构的影响是否在允许范围内,为光伏系统的安全运行和建筑屋顶的长期使用提供技术依据。


三、检测依据


《建筑结构检测技术标准》(GB/T 50344 - 2019)

《建筑结构荷载规范》(GB 50009 - 2012)

《钢结构设计标准》(GB 50017 - 2017)(适用于钢结构屋顶及光伏支架)

建筑屋顶的原始设计图纸(包括建筑、结构图纸)及相关技术文件


四、检测内容及方法


(一)资料收集与审查


收集建筑屋顶的设计图纸,包括建筑平面图、剖面图、屋顶结构布置图、节点详图等,获取屋顶的原始设计参数,如结构形式、构件尺寸、材料强度、设计荷载等信息。

查阅建筑屋顶的施工记录,如混凝土浇筑记录、钢结构加工和安装记录等,了解屋顶施工过程中的质量控制情况。

查看光伏系统的设计图纸和安装说明书,获取光伏组件、支架的规格参数,安装布局和连接方式等信息。


(二)现场勘查


屋顶结构检查

外观检查:从不同角度观察屋顶的整体外观,检查是否有明显的变形、裂缝、渗漏等问题。对于混凝土屋顶,查看混凝土表面是否有蜂窝麻面、露筋等情况;对于轻钢屋面,检查屋面板是否有变形、松动、锈蚀等现象。

尺寸测量:使用钢尺、全站仪等工具,测量屋顶的实际尺寸,如长度、宽度、坡度(如果是坡屋顶)等,检查是否与设计图纸一致。对于尺寸偏差较大的部位,要详细记录并分析其对承载能力的影响。

结构构件检查(如果适用):如果屋顶是钢结构,检查钢构件(如钢梁、钢柱等)的截面尺寸、钢材厚度是否符合设计要求。使用裂缝宽度测量仪检查钢构件是否有裂缝,用全站仪测量框架的垂直度和水平度,判断框架是否有倾斜、变形等情况。

光伏系统安装检查

组件安装检查:检查光伏组件的安装是否牢固,查看组件之间的连接是否紧密,有无松动、错位等情况。检查组件表面是否有损坏、划伤、裂纹等问题,影响其光电转换效率和使用寿命。

支架安装检查:检查支架与屋顶的连接部位,查看连接是否牢固,有无松动、拔出等迹象。对于螺栓连接的支架,使用扭矩扳手检查螺栓的拧紧力矩是否符合要求;对于焊接连接的支架,检查焊缝质量是否合格,有无裂纹、气孔、夹渣等缺陷。检查支架的安装位置是否符合设计要求,支架的间距和高度是否一致。

荷载调查

光伏系统自重荷载核实:根据现场核实的光伏组件数量、尺寸和重量,以及支架的重量,重新计算光伏系统的自重荷载。将光伏系统分解为各个组成部分,分别计算其重量后相加,得到总自重荷载,再换算为单位面积的荷载值(千克 / 平方米)。

风荷载调查:根据建筑所在地的气象资料,获取基本风压值。考虑屋顶的形状、高度、光伏系统的布置方式(如组件的高度、间距等)等因素,按照《建筑结构荷载规范》的相关规定计算风荷载。同时,要注意风吸力对光伏系统和屋顶结构的影响,尤其是对于平屋顶和轻型光伏组件。

雪荷载调查(如果适用):如果建筑所在地区有积雪的可能,根据当地的气象条件和屋顶的坡度、光伏系统的布置等因素,计算雪荷载。对于坡屋顶,要考虑雪的滑落和堆积情况;对于平屋顶,要考虑光伏组件对雪荷载分布的影响。

其他荷载调查:考虑在光伏系统安装和维护过程中可能承受的其他荷载,如安装人员和设备的活荷载(一般按 2.0kN / 平方米估算)、维修时可能放置的工具和材料重量等。


(三)结构验算(必要时)


根据现场勘查获取的屋顶结构实际尺寸、材料性能、荷载情况等数据,利用的结构分析软件(如 PKPM、SAP2000 等)建立屋顶结构和光伏系统的计算模型。

在计算模型中输入屋顶结构和光伏系统的各项参数,包括构件尺寸、材料特性、边界条件等,同时将荷载(光伏系统自重、风荷载、雪荷载、其他荷载等)按照规范要求进行组合加载到模型上。

对屋顶结构和光伏系统进行验算,主要包括:

屋顶结构验算:对屋顶的主要结构构件(如混凝土板、钢梁、轻钢屋面板等)进行强度验算(如抗弯、抗剪、抗压强度)、稳定性验算(如整体稳定、局部稳定)和刚度验算(如挠度、位移限制)。检查构件在各种荷载组合作用下的应力是否超过材料的设计强度,结构是否会发生失稳现象,变形是否在允许范围内。

光伏系统支架验算:对光伏系统的安装支架进行强度验算和稳定性验算。检查支架在风荷载、光伏组件自重等荷载作用下的应力是否超过材料的设计强度,支架是否会发生失稳或变形过大的情况。


五、检测结果


(一)屋顶现状评估


外观与尺寸

建筑屋顶外观整体状况良好,混凝土屋顶未发现明显裂缝和渗漏,表面有少量蜂窝麻面现象,面积占屋顶总面积的比例小于 5%。轻钢屋面平屋顶的屋面板有轻微变形,大变形量为 [X] mm,在允许范围内。现场测量的屋顶尺寸与设计图纸相比,长度偏差为 [长度偏差数值]%,宽度偏差为 [宽度偏差数值]%,基本在允许范围内。

结构状况(如果适用)

钢结构屋顶(如果是钢结构):钢构件的截面尺寸和钢材厚度符合设计要求,未发现明显裂缝。框架的垂直度偏差大为 [垂直度偏差数值] mm,水平度偏差大为 [水平度偏差数值] mm,均在允许范围内。

光伏系统安装情况

组件安装:光伏组件安装牢固,组件之间的连接紧密,未发现松动、错位情况。组件表面有少量划伤,划痕深度较浅,不影响光电转换效率。

支架安装:支架与屋顶的连接牢固,螺栓连接的支架螺栓拧紧力矩符合要求,焊接连接的支架焊缝质量良好,未发现明显缺陷。支架的安装位置和间距符合设计要求,高度偏差在 ±5mm 以内。

荷载调查结果

计算得出光伏系统自重荷载为 [具体数值] kg/m²,风荷载标准值(考虑不利风向)为 [具体数值] kN/m²,雪荷载标准值(如果适用)为 [具体数值] kN/m²,安装和维修活荷载取值为 [具体数值] kN/m²。


(二)结构验算结果(如果进行了验算)


屋顶结构验算结果

在各种荷载组合作用下,屋顶的主要结构构件强度满足设计要求。部分构件的应力比接近规范限值,如某混凝土板在光伏自重 + 风荷载 + 活荷载组合下,抗弯应力比达到 0.9(规范限值为 1.0),但仍在安全范围内。

屋顶结构的稳定性良好,未发现失稳迹象。通过验算,框架的整体稳定系数和局部稳定系数均大于规范要求的小值。

屋顶的刚度满足要求,在风荷载作用下,屋顶的大挠度为 [具体数值] mm,小于规范允许的大挠度值。

光伏系统支架验算结果

光伏系统支架在各种荷载作用下的强度满足设计要求,应力比大值为 0.8(规范限值为 1.0)。支架的稳定性良好,未发现失稳现象,其长细比符合规范要求。


六、结论与建议


(一)结论


通过对建筑屋顶和光伏系统的详细检测和验算,在现有状况下,屋顶在铺设光伏系统后的承载能力基本满足安全要求,光伏系统的安装方式也符合要求。

建筑屋顶和光伏系统目前存在一些小的问题(如屋顶的少量蜂窝麻面、光伏组件表面的轻微划伤等),但这些问题对整体安全和性能影响不大,在正常使用和定期维护的情况下可以继续使用。


(二)建议


屋顶维护

对于混凝土屋顶的蜂窝麻面部位,可以进行修补处理,防止其进一步发展。对于轻钢屋面的轻微变形部位,定期观察其变形情况,如有增大趋势,应进一步检查原因。

加强屋顶的防水和排水设施维护,确保屋顶在光伏系统安装后仍能正常排水,避免积水对屋顶结构造成损害。

光伏系统维护

定期清洁光伏组件表面,减少灰尘和杂物对光电转换效率的影响。对于组件表面的划伤,可以采取适当的防护措施,如涂覆防护涂层等。

定期检查光伏系统的支架连接部位,确保连接牢固。对于螺栓连接的支架,定期检查螺栓的拧紧力矩,如有松动及时拧紧。

荷载管理

在光伏系统的使用过程中,要严格控制可能增加的额外荷载,如避免在屋顶堆放过多与光伏系统无关的物品。同时,根据当地气象条件的变化,及时调整对风荷载、雪荷载等的评估和应对措施。

记录与档案管理

建立建筑屋顶和光伏系统的详细检测记录和维护档案,记录每次检测的时间、内容、发现的问题及处理情况等。这有助于跟踪屋顶和光伏系统的安全状况变化,为后续的维护、改造或拆除提供参考依据。


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