屋頂光伏電站有不少是通過(guò)對(duì)既有建筑屋頂進(jìn)行改造加裝的，例如工業(yè)廠房屋頂、市政公共及商業(yè)建筑屋頂、私人住宅屋頂?shù)龋?/span>這勢(shì)必導(dǎo)致既有建筑屋頂?shù)暮奢d增加，需要重新核算主體結(jié)構(gòu)的承載力是否滿足要求。屋頂光伏電站在電站設(shè)計(jì)的時(shí)候，應(yīng)充分考慮到屋頂?shù)墓潭ê奢d、風(fēng)壓荷載、雪壓荷載、地震荷載等。因此，在安裝分布式光伏發(fā)電裝置前需要對(duì)建筑屋面進(jìn)行評(píng)估與分析，以確保光伏系統(tǒng)及建筑物安全。當(dāng)前，各地政策規(guī)定分布式光伏安裝需要提供屋面荷載報(bào)告等建筑結(jié)構(gòu)安全相關(guān)證明文件。《光伏發(fā)電站設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB 50797-2012）強(qiáng)制性條文規(guī)定：“3.0.7 在既有建筑物上增設(shè)光伏發(fā)電系統(tǒng)，必須進(jìn)行建筑物結(jié)構(gòu)和電氣的安全復(fù)核，并應(yīng)滿足建筑結(jié)構(gòu)及電氣的安全性要求”。

在光伏發(fā)電快速發(fā)展建設(shè)的光鮮之下，隱藏著各式安全問(wèn)題，尤以屋面坍塌為甚。近期，西班牙圣伊納西奧體育中心的光伏屋頂發(fā)生坍塌，該體育場(chǎng)的上百塊太陽(yáng)能電池板是在2010年安裝的，是當(dāng)時(shí)比茲凱亞最大的光伏屋頂。無(wú)獨(dú)有偶，廊坊一民宅半夜塌房，原因是光伏板梁的支撐塊把房子檐板全壓下來(lái)了。近一兩年各地也頻發(fā)光伏屋面被吹翻等事故，光伏屋面安全性問(wèn)題不容忽視。

圣伊納西奧體育中心光伏屋頂發(fā)生坍塌

當(dāng)前，分布式光伏發(fā)電裝置主要選擇安裝在工廠廠房、自建房以及低層建筑的混凝土屋面、彩鋼板屋面、瓦屋面等。建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范GB 50009-2012 中規(guī)定：對(duì)于不上人屋面的活荷載標(biāo)準(zhǔn)值為0.5 kN/㎡( 即 50 kg/㎡)；對(duì)于普通上人屋面的活荷載標(biāo)準(zhǔn)值為2.0 kN/㎡( 即 200 kg/㎡)，對(duì)于上人屋面兼做其他用途時(shí)，按樓面的取值。在屋頂現(xiàn)場(chǎng)勘查時(shí)，需及時(shí)記錄屋頂現(xiàn)有荷載情況。光伏板一般每平米重約20kg，對(duì)于混凝土屋面，一般來(lái)說(shuō)，承載力問(wèn)題不大；但對(duì)于鋼結(jié)構(gòu)屋面來(lái)說(shuō)，卻需要進(jìn)行嚴(yán)格的檢測(cè)鑒定。一般鋼結(jié)構(gòu)建筑屋面均為不上人屋面，屋面活荷載設(shè)計(jì)值比較小，南方無(wú)雪地區(qū)一般為0.5kN/㎡，北方地區(qū)還要考慮到雪荷載，一般為0.7kN/㎡，若是加上光伏板重量，很有可能會(huì)導(dǎo)致承載力不足，產(chǎn)生安全事故。

目前分布式光伏電站屋面支架安裝常見(jiàn)基礎(chǔ)形式有：混凝土配重塊、預(yù)制/現(xiàn)澆混凝土支墩、條形基礎(chǔ)（梁式基礎(chǔ)）、支架與屋面粘結(jié)安裝；對(duì)于彩鋼屋面，采取夾扣固定導(dǎo)軌方式安裝。不同的房屋結(jié)構(gòu)視情況采用不同的基礎(chǔ)支架方案。

混凝土配重塊

預(yù)制混凝土獨(dú)立基礎(chǔ)墩

預(yù)制混凝土條形基礎(chǔ)墩

條形基礎(chǔ)墩

支架與屋面粘接安裝

彩鋼屋面夾扣固定光伏支架導(dǎo)軌

與彩鋼瓦屋面支架連接焊接

對(duì)于不滿足荷載要求的屋面有必要采取加固處理以確保光伏系統(tǒng)及建筑物的安全。

不滿足荷載的屋面可以通過(guò)多種方式進(jìn)行加固，例如彩鋼瓦屋面可以通過(guò)增加鋼梁，檀條等，角鋼加固梁檀條等，對(duì)不滿足荷載的混凝土屋面可以采取樓板粘貼碳纖維布加固，梁、柱加大截面加固、粘貼鋼板等多種方式進(jìn)行加固。值得注意的是，無(wú)論是光伏屋面檢測(cè)鑒定還是加固都必須由有對(duì)應(yīng)資質(zhì)的企業(yè)來(lái)負(fù)責(zé)才行，除此之外，也要結(jié)合具體的光伏系統(tǒng)支架基礎(chǔ)方案來(lái)進(jìn)行屋面加固設(shè)計(jì)，以最少的加固成本實(shí)現(xiàn)屋面增設(shè)光伏系統(tǒng)。

對(duì)于光伏屋面支架基礎(chǔ)安裝選擇及對(duì)防水層的擾動(dòng)和防水處理等在下期做具體分析。