既有建筑屋面改造光伏屋面（下）
发布时间：2023-06-15 浏览次数：539
首先，依据当地降雨、降雪、风力情况来满足地方性的光伏设计要求，不同地区采用的支架基础方案不同。例如，沿海区域屋顶光伏支架基础方案要能抵抗超级强风、龙卷风等特殊气候要求；雨水量大区域要按照历史记录最强降雨量来计算雨水产生的荷载；同样，大雪区域也要按照历史记录降雪荷载来设计屋面荷载。
其次，要依据屋面基础条件来进行光伏支架基础设计。有女儿墙的屋面和没有女儿墙的屋面采取的基础方案不同。屋面结构及防水、排水基础条件等也是光伏支架基础方案的考虑因素。例如：沿海区域上人屋面安装光伏设备，有女儿墙，那么防水基础条件就是主要考虑因素。屋面是否漏水，支架方案是否破坏防水层，防水的成本等，综合考虑决定采取哪种基础方案。这种情况下选择与结构融合的光伏基础方案，最大程度减少防水破坏，做好细部防水重塑才是最佳的方案选择。
再者，根据现场环境施工条件来选择支架基础方案。例如，预制支架和现浇支架等应该综合考虑运送材料的难易度，太高层采取现浇支墩就更为经济。
1. 混凝土配重块基础形式，对结构层和防水层均不会造成扰动破坏，适合的屋面情形：
a) 需要避免对结构层和防水层的扰动建筑
b) 对风荷载的要求不是非常高的区域
c) 无现浇施工条件，运送预制重块方便，施工更快捷
d) 适合上人屋面，平屋面，非上人屋面存在荷载不满足的情况，要视屋面荷载情况来选择预制支墩大小重量方案。
e) 屋面有女儿墙，可以防止重块掉落
2. 独立式现浇混凝土支墩基础形式，对防水不产生扰动，适合的屋面情形：上人屋面，结构稳定性好，具备施工的条件环境。
3. 植筋式现浇混凝土支墩基础形式，与屋面结构连接，现浇混凝土，适合对风荷载要求很高，对光伏系统的设计使用年限要求高，设备投入大的情况。
4. 条形基础（梁式基础），不会对防水层造成扰动，增加了一定的荷载，适合的屋面情形，屋面结构基础好，对风荷载要求很高，有女儿墙、平屋面，适宜采用条形基础。
5. 采用穿透式锚固螺栓与屋面粘连基础，这种情况对屋面结构层和防水层都造成了扰动，安装时必须要考虑结构的稳定性，对防水处理要求高。适用情形，例如坡屋面，屋面结构稳定性好，采用该基础更易稳固，很好避免了支架移动的问题。
6. 彩钢屋面一般都是根据彩钢形状的凹凸槽形状采用夹具固定基础。对于弧形彩钢瓦则采用钻孔连接屋顶结构固定基础。
据悉，屋顶光伏的着火率远大于地面电站。根据清洁能源协会（CEA）在全球范围内进行的数百次商业规模屋顶检查样本，超过90%的屋顶存在着重大安全和火灾风险。分布式发电应用场景，有着更多的不确定性。而火灾一直是光伏电站经济效益损失最大的事故。
光伏屋顶起火原因：
（1）高压直流拉弧所致。（2）锋利边缘上的电线问题。（3）安装了不匹配或制造不当的连接器。（4）光伏系统的隐裂风险。（5）热斑效应。
光伏电站火灾危险性较大的设备有汇流箱、逆变器、蓄电池、连接器、配电柜及变压器，易发生电气火灾。
因此，光伏屋顶使用的外露型材料必须考虑防火等级要求，采用阻燃型材料。
1. 如果采用独立基础，则只需要针对屋面及各部位（例如：裂缝、地漏、檐沟、变形缝）进行针对性渗漏治理即可。防水材料必须采用防火等级要求高的产品。
2. 如果采用锚固螺栓基础，则对防水层产生破坏，需要对各个锚固部位进行密封及防水处理。这种情况最好打开至结构板，对裂缝、孔洞可采用环氧乳液灌浆，用环氧胶泥封堵，涂聚氨酯，铺设疏水板、铺设保温层，再做保护层，嵌填密封胶收口。
3. 植筋式现浇型支墩防水处理：打开防水保温层至结构板层，植筋，浇筑抗渗抗裂混凝土，在支墩周边同理用氯丁胶乳聚合物水泥找平，再做一层聚氨酯防水涂层，铺设疏水板，再铺设保温层，最后做保护层，要注意防水收口。
4. 对于彩钢屋面，穿透式支架基础需要对孔洞周边进行防水及密封处理。清理锈迹，嵌填密封胶，刷聚氨酯涂层，铺贴丁基胶带处理。注意采用阻燃型材料。
5. 对于大面积修复可采用外露型防水卷材PVC、TPO等，但必须要考虑耐候性、耐老化（紫外线）、耐腐蚀性能、防火等级等均要达到光伏屋面的应用要求。
6. 对于光伏屋面要注意排水系统设计，避免因过多的支墩等造成的雨水排出难的问题。通过找坡设计及排水槽的合理布置来解决疏排水问题。
6.结语
分布式屋面光伏电站市场潜力巨大，但在当前仍然存在不少的技术因素制约着屋面光伏电站的开发建设，这其中屋面荷载问题、防水问题、防火以及来自光伏本身的产品成熟度问题等等，都不容忽视。低成本投入光伏建设必须要基于统一的从发点才能解决这些问题。因此，光伏厂商、防水、加固等单位的共同参与将电站设计、防水设计、加固设计一体化综合考虑，有望将这些难题逐一解决。
