混凝土平屋面光伏组件支架的连接设计

混凝土平屋面光伏组件支架的连接设计

祁建洲 北京乾华科技发展有限公司

摘要：能源问题是世界发展的关键，随着不可再生的煤、石油、天然气等化石能源不断减少，为了国家的可持续发展，迫切需要太阳能等可再生新能源。近几年，由于国家政策对太阳能的大力扶持，太阳能得到迅猛发展，其中有相当部分太阳能组件支架安装在建构筑物屋面上。这时，光伏组件支架与建筑物的连接就成为土建设计的重点，大致来说，支架连接有预制混凝土梁方案、预制压块方案、现浇支架基础方案、支架底部整体连接方案等四种方案。本论文对各种方案的优缺点进行了比较详细的分析，并介绍了各种方案适合的具体工程。

关键词：太阳能组件支架 混凝土屋面 连接

混凝土屋面分为已建混凝土屋面和新建混凝土屋面。对于新建混凝土屋面，支架的连接安装比较容易处理，本文着重介绍已建混凝土屋面光伏组件支架的连接安装。

1 方案选用原则

在满足国家现行规范的前提下，土建工程的方案选择和确定，首先以满足工艺安全生产、操作检修为前提，同时兼顾其它各有关

专业的需要，对不同条件的支架，选择合理的连接形式，力求土建

设计达到：安全、适用、经济、合理、美观，以适应和体现现代工业文明生产的要求，同时尽可能地降低工程造价，使有限的投资尽快形成生产能力，获得最佳经济效益。

2 光伏组件支架方案介绍

对于现有混凝土平屋面,目前支架安装主要有预制混凝土梁方案、预制压块方案、现浇支架基础方案、支架底部整体连接方案等四种。各方案的介绍和比较如下：

2.1 方案介绍

方案一：预制混凝土梁方案。首先，预制好钢筋混凝土小梁，截面为300×300，长1600，并在梁顶面预留4根螺栓；其次，再根据光伏工艺专业提供的组件布置图，将小梁吊装在相应的固定位置；最后，将光伏组件支架通过螺栓与小梁连接，再根据安装图安装支架上部钢梁、支撑及光伏组件等。预制混凝土梁方案类似工程照片见图2-1。

方案二：预制压块方案。为了保证光伏组件支架在风荷载作用

图2-1

图2-2

表

3-1 三种方案优点比较

图2-3图2-4

方案选用

方案一：预制混凝土梁方案 方案二：预制压块方案 方案三：现浇支架基础方案 方案四：支架底部整体连接方案

表3-2 三种方案缺点比较

缺点

a) 较多的增加了原有屋面的负重，需对原屋面结构进行复核计算。 a) 较多的增加了原有屋面的负重，需对原屋面结构进行复核计算。 b) 支架连接的可靠度不及其他方案。 c) 支架钢用量较多。

a) 对屋面防水层和其他建筑层破坏较大。 b) 施工较为复杂，工序较多，工期较长。 a) 对于孤立支架，无法采用该方案。 b) 增加了支架钢用量。

2012.05

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