既有建筑屋面改造光伏屋面(下)
發(fā)布時(shí)間:2023-06-15 瀏覽次數(shù):751
首先,依據(jù)當(dāng)?shù)亟涤辍⒔笛L(fēng)力情況來滿足地方性的光伏設(shè)計(jì)要求,不同地區(qū)采用的支架基礎(chǔ)方案不同。例如,沿海區(qū)域屋頂光伏支架基礎(chǔ)方案要能抵抗超級強(qiáng)風(fēng)、龍卷風(fēng)等特殊氣候要求;雨水量大區(qū)域要按照歷史記錄最強(qiáng)降雨量來計(jì)算雨水產(chǎn)生的荷載;同樣,大雪區(qū)域也要按照歷史記錄降雪荷載來設(shè)計(jì)屋面荷載。
其次,要依據(jù)屋面基礎(chǔ)條件來進(jìn)行光伏支架基礎(chǔ)設(shè)計(jì)。有女兒墻的屋面和沒有女兒墻的屋面采取的基礎(chǔ)方案不同。屋面結(jié)構(gòu)及防水、排水基礎(chǔ)條件等也是光伏支架基礎(chǔ)方案的考慮因素。例如:沿海區(qū)域上人屋面安裝光伏設(shè)備,有女兒墻,那么防水基礎(chǔ)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(chǔ)方案。這種情況下選擇與結(jié)構(gòu)融合的光伏基礎(chǔ)方案,最大程度減少防水破壞,做好細(xì)部防水重塑才是最佳的方案選擇。
再者,根據(jù)現(xiàn)場環(huán)境施工條件來選擇支架基礎(chǔ)方案。例如,預(yù)制支架和現(xiàn)澆支架等應(yīng)該綜合考慮運(yùn)送材料的難易度,太高層采取現(xiàn)澆支墩就更為經(jīng)濟(jì)。
1. 混凝土配重塊基礎(chǔ)形式,對結(jié)構(gòu)層和防水層均不會(huì)造成擾動(dòng)破壞,適合的屋面情形:
a) 需要避免對結(jié)構(gòu)層和防水層的擾動(dòng)建筑
b) 對風(fēng)荷載的要求不是非常高的區(qū)域
c) 無現(xiàn)澆施工條件,運(yùn)送預(yù)制重塊方便,施工更快捷
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(yù)制支墩大小重量方案。
e) 屋面有女兒墻,可以防止重塊掉落
2. 獨(dú)立式現(xiàn)澆混凝土支墩基礎(chǔ)形式,對防水不產(chǎn)生擾動(dòng),適合的屋面情形:上人屋面,結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性好,具備施工的條件環(huán)境。
3. 植筋式現(xiàn)澆混凝土支墩基礎(chǔ)形式,與屋面結(jié)構(gòu)連接,現(xiàn)澆混凝土,適合對風(fēng)荷載要求很高,對光伏系統(tǒng)的設(shè)計(jì)使用年限要求高,設(shè)備投入大的情況。
4. 條形基礎(chǔ)(梁式基礎(chǔ)),不會(huì)對防水層造成擾動(dòng),增加了一定的荷載,適合的屋面情形,屋面結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)好,對風(fēng)荷載要求很高,有女兒墻、平屋面,適宜采用條形基礎(chǔ)。
5. 采用穿透式錨固螺栓與屋面粘連基礎(chǔ),這種情況對屋面結(jié)構(gòu)層和防水層都造成了擾動(dòng),安裝時(shí)必須要考慮結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性,對防水處理要求高。適用情形,例如坡屋面,屋面結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性好,采用該基礎(chǔ)更易穩(wěn)固,很好避免了支架移動(dòng)的問題。
6. 彩鋼屋面一般都是根據(jù)彩鋼形狀的凹凸槽形狀采用夾具固定基礎(chǔ)。對于弧形彩鋼瓦則采用鉆孔連接屋頂結(jié)構(gòu)固定基礎(chǔ)。
據(jù)悉,屋頂光伏的著火率遠(yuǎn)大于地面電站。根據(jù)清潔能源協(xié)會(huì)(CEA)在全球范圍內(nèi)進(jìn)行的數(shù)百次商業(yè)規(guī)模屋頂檢查樣本,超過90%的屋頂存在著重大安全和火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)。分布式發(fā)電應(yīng)用場景,有著更多的不確定性。而火災(zāi)一直是光伏電站經(jīng)濟(jì)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(dāng)?shù)倪B接器。(4)光伏系統(tǒng)的隱裂風(fēng)險(xiǎn)。(5)熱斑效應(yīng)。
光伏電站火災(zāi)危險(xiǎn)性較大的設(shè)備有匯流箱、逆變器、蓄電池、連接器、配電柜及變壓器,易發(fā)生電氣火災(zāi)。
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。
1. 如果采用獨(dú)立基礎(chǔ),則只需要針對屋面及各部位(例如:裂縫、地漏、檐溝、變形縫)進(jìn)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(chǎn)品。
2. 如果采用錨固螺栓基礎(chǔ),則對防水層產(chǎn)生破壞,需要對各個(gè)錨固部位進(jìn)行密封及防水處理。這種情況最好打開至結(jié)構(gòu)板,對裂縫、孔洞可采用環(huán)氧乳液灌漿,用環(huán)氧膠泥封堵,涂聚氨酯,鋪設(shè)疏水板、鋪設(shè)保溫層,再做保護(hù)層,嵌填密封膠收口。
3. 植筋式現(xiàn)澆型支墩防水處理:打開防水保溫層至結(jié)構(gòu)板層,植筋,澆筑抗?jié)B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(shè)疏水板,再鋪設(shè)保溫層,最后做保護(hù)層,要注意防水收口。
4. 對于彩鋼屋面,穿透式支架基礎(chǔ)需要對孔洞周邊進(jìn)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(fù)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(dá)到光伏屋面的應(yīng)用要求。
6. 對于光伏屋面要注意排水系統(tǒng)設(shè)計(jì),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(shè)計(jì)及排水槽的合理布置來解決疏排水問題。
6.結(jié)語
分布式屋面光伏電站市場潛力巨大,但在當(dāng)前仍然存在不少的技術(shù)因素制約著屋面光伏電站的開發(fā)建設(shè),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(chǎn)品成熟度問題等等,都不容忽視。低成本投入光伏建設(shè)必須要基于統(tǒng)一的從發(fā)點(diǎn)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(shè)計(jì)、防水設(shè)計(jì)、加固設(shè)計(jì)一體化綜合考慮,有望將這些難題逐一解決。