光伏結構系統的設計要點(diǎn)：

　　一、結構設計的一般原則

　　1.1光伏面板的結構可按下列方式分為兩類(lèi)：

　�。�1）分離式光伏面板： 只具有發(fā)電功能，不作為圍護結構的面板；建筑需要圍護功能時(shí)須另設密封的采光頂或幕墻。這種面板要設單獨的支架，支架連接在主體結構上。因此這種光伏建筑是一體化設計，兩層皮。

　�。�2）合一式光伏面板：既具有發(fā)電功能，同時(shí)又是采光頂或幕墻的面板。又稱(chēng)為建材式光伏面板。由于發(fā)電和建筑功能合一，因此建筑外皮只需一套面板，一套支承。這種光伏建筑是一體化設計，一層皮。合一式光伏結構系統與普通玻璃幕墻和采光頂大體相同，可以套用玻璃幕墻和采光頂的設計方法；分離式光伏結構系統在普通玻璃幕墻和采光頂的外側另外附加了一個(gè)單獨的結構，工作性質(zhì)又不同于一般的幕墻和采光頂，必須進(jìn)行專(zhuān)門(mén)的設計。

　　1.2光伏結構系統應進(jìn)行結構設計，應具有規定的承載能力、剛度、穩定性和變形能力。結構設計使用年限不應小于25年。預埋件屬于難以更換的部件，其結構設計使用年限宜按50年考慮。大跨度支承鋼結構的結構設計使用年限應與主體結構相同。

　　1.3光伏結構系統的設計目標是：在正常使用狀態(tài)下應具有良好的工作性能�？拐鹪O計的光伏結構系統，在多遇地震作用下應能正常使用；在設防烈度地震作用下經(jīng)修理后應仍可使用；在罕遇地震作用下支承骨架不應倒塌或墜落。

　　1.4非抗震設計的光伏結構系統，應計算重力荷載和風(fēng)荷載的效應，必要時(shí)可計入溫度作用的效應�？拐鹪O計的光伏結構系統，應計算重力荷載、風(fēng)荷載和地震作用的效應，必要時(shí)可計入溫度作用的效應。

　　1.5光伏結構可按彈性方法分別計算施工階段和正常使用階段的作用效應，并進(jìn)行作用效應的組合。

　　1.6光伏結構系統的構件和連接應按各效應組合中最不利組合進(jìn)行設計。

　　1.7光伏結構構件和連接的承載力設計值不應小于荷載和作用效應的設計值。按荷載與作用標準值計算的撓度值不宜超過(guò)撓度的允許值。

　　二、荷載和作用

　　2.1光伏結構系統應分別不同情況，考慮下列重力荷載：（1）面板和支承結構自重（2）檢修荷載（3）雪荷載。

　　2.2光伏結構系統的風(fēng)荷載，應按國家標準《建筑結構荷載規范》GB 50009 2006版本采用。設計時(shí)應分別考慮：（1）分離式光伏面板的風(fēng)荷載應計入迎風(fēng)面風(fēng)荷載和背風(fēng)面風(fēng)荷載；（2）支架的風(fēng)荷載應計入面板傳來(lái)的風(fēng)荷載和支架直接承受的風(fēng)荷載；（3）合一式面板系統應分別采光頂和幕墻的風(fēng)荷載，按相應規范采用

　　2.3分離式光伏結構系統應考慮突出屋面小結構的地震力放大作用。必要時(shí)可將其作為獨立的質(zhì)點(diǎn)，連同主體結構一起進(jìn)行地震反應分析。屋面上的分離式光伏系統結構具有一定的質(zhì)量和剛度，相當于一個(gè)小樓層，但是其質(zhì)量和剛度又遠小于主體結構的質(zhì)量和剛度。放在屋面上的地震反應要比放在地面上要強烈得多，稱(chēng)之為鞭梢效應。放在屋面上，地震力比放在地面上放大可達3~5倍，取決于它與主體結構的質(zhì)量比和剛度比。

　　2.4合一式光伏結構面板和支承結構的地震力計算與一般玻璃幕墻相同，可按照行業(yè)標準《玻璃幕墻工程技術(shù)規范》JGJ 102-2003 的規定進(jìn)行。

　　2.5分離式光伏結構的支架暴露于室外，應考慮溫度作用的影響。必要時(shí)可進(jìn)行鋼支架的溫度應力計算。

　　2.6光伏結構系統的荷載組合可按照行業(yè)標準《玻璃幕墻工程技術(shù)規范》JGJ 102-2003 的規定進(jìn)行。光伏采光頂和斜墻的重力荷載會(huì )產(chǎn)生平面外方向的作用分力，它與風(fēng)荷載和地震力的作用相疊加，計算時(shí)應注意。重力荷載起控制作用的組合，重力荷載的分項系數應取為1.35.風(fēng)荷載起主要作用的組合，地震作用的組合值系數應取為0.5.

　　三、面板設計

　　3.1面板的玻璃應能承受施加于面板的荷載、地震作用和溫度作用。其厚度除應由計算確定外，尚應滿(mǎn)足最小厚度的要求。

　　3.2分離式面板夾膠玻璃中的單片玻璃，厚度不應小于4mm.

　　3.3用作采光頂和幕墻的合一式面板，夾膠玻璃中的單片玻璃厚度不應小于5mm；幕墻中空玻璃的內側采用單片玻璃時(shí)，厚度不應小于6mm.

　　3.4有光伏電池的夾膠玻璃，外片宜采用超白玻璃。夾膠玻璃的內外片，厚度相差不宜大于3mm.

　　3.5無(wú)中空層的單片夾膠玻璃，不宜采用Low-E鍍膜；有中空層的夾膠中空玻璃，Low-E鍍膜應朝中空層。

　　3.6合一式面板應采用PVB夾膠膜；分離式面板可采用PVB夾膠膜，也可采用EVA夾膠膜。非晶硅電池的夾膠玻璃宜采用PVB夾膠膜。

　　3.7采光頂采用中空玻璃時(shí)，室內側也應采用夾膠玻璃；斜玻璃幕墻采用中空玻璃時(shí)，朝地面一側宜采用夾膠玻璃。

　　3.8夾膠玻璃宜采用半鋼化玻璃或浮法玻璃，可采用鋼化玻璃。點(diǎn)支承面板應采用鋼化玻璃。鋼化玻璃有1%~3%的自爆率，即使經(jīng)過(guò)二次熱處理也還有0.1%~0.3%的自爆率。而半鋼化玻璃和浮法玻璃不會(huì )自爆，夾膠后成為安全玻璃。所以如果承載力足夠，完全不必采用鋼化夾膠玻璃，以免使用后更換玻璃的困難。點(diǎn)支承玻璃開(kāi)孔處局部應力很大，只有強度高的鋼化玻璃才能滿(mǎn)足承載力的要求。

　　3.9 面板的結構計算應按《玻璃幕墻工程技術(shù)規范》JGJ 102-2003的規定進(jìn)行。規范中已列出了邊支承玻璃板和點(diǎn)支承玻璃板的計算公式和計算用表，可直接采用。

　　3.10 由荷載及作用標準值產(chǎn)生的面板撓度，邊支承面板不宜大于短邊的1/60；點(diǎn)支承面板不宜大于沿較大邊長(cháng)支承點(diǎn)間距的1/60.

　　四、支承結構設計

　　4.1支承結構設計應遵照《鋼結構設計規范》GB 50017-2003 和《鋁合金結構設計規范》GB 50429-2007 的規定進(jìn)行。

　　4.2分離式面板的鋼支架構件的截面厚度不應小于3.0mm，其鋼種、牌號和質(zhì)量等級應符合現行國家標準和行業(yè)標準的規定。鋼材之間進(jìn)行焊接時(shí)，應符合現行國家標準和行業(yè)標準的規定。

　　4.3分離式面板的鋼支架應采取有效的防腐措施。當采用熱浸鋅防腐處理時(shí)，鋅膜厚度不宜小于80微米。采用氟碳噴涂時(shí)涂膜厚度不宜小于40微米。采用防銹漆或其他防腐涂料時(shí)應遵照相應的技術(shù)規定。腐蝕嚴重地區的鋼支架，必要時(shí)可預留截面的腐蝕厚度。

　　另外，圓管、方管等閉口鋼型材，其內側表面難以進(jìn)行防腐處理，也可以留出腐蝕厚度。在通常條件下，鋼材截面的腐蝕速度大概不超過(guò)每年0.02mm.這樣一來(lái)，鋼型材截面厚度額外增加1.0mm，就可留出單面腐蝕50年或雙面腐蝕25年的余量。

　　4.4在風(fēng)荷載標準值作用下，分離式面板支架的頂點(diǎn)水平位移不宜大于其高度的1/150.

　　4.5合一式面板的支承結構設計，應按《玻璃幕墻工程技術(shù)規范》 JGJ 102-2003 的規定進(jìn)行。

　　以上內容均根據學(xué)員實(shí)際工作中遇到的問(wèn)題整理而成，供參考，如有問(wèn)題請及時(shí)溝通、指正。