安裝光伏系統(tǒng)后需要重新評估或檢測屋面的抗風(fēng)性能,原因如下:
1. 荷載變化
新增自重:光伏組件、支架及安裝附件會增加屋面恒載(可能達(dá)15-30kg/㎡),可能超出原結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)承載力。
風(fēng)荷載疊加:光伏系統(tǒng)改變屋面氣動外形,可能增大風(fēng)吸力或風(fēng)壓力(如形成局部負(fù)壓區(qū)),導(dǎo)致原有抗風(fēng)設(shè)計(jì)失效。
2. 規(guī)范與標(biāo)準(zhǔn)要求
國際規(guī)范:如美國ASCE 7、歐洲Eurocode等要求,新增荷載需重新驗(yàn)算結(jié)構(gòu)安全性,尤其是風(fēng)敏感區(qū)域(如沿海、臺風(fēng)區(qū))。
光伏專用標(biāo)準(zhǔn):如IEC 61215、UL 2703等可能要求光伏系統(tǒng)通過抗風(fēng)測試(如2400Pa風(fēng)壓),但未涵蓋對原有屋面的影響。
3. 關(guān)鍵風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn)
連接節(jié)點(diǎn)失效:光伏支架與屋面的固定方式(如化學(xué)錨栓、自攻螺釘)可能破壞原有防水層或抗風(fēng)連接點(diǎn)。
動態(tài)效應(yīng)放大:光伏系統(tǒng)可能降低屋面阻尼,加劇風(fēng)致振動或疲勞破壞(如金屬疲勞、連接件松動)。
局部破壞:光伏陣列邊緣、穿線孔等位置可能成為風(fēng)壓突破口,引發(fā)連鎖破壞(如“拉鏈效應(yīng)”)。
4. 檢測建議
靜態(tài)復(fù)核:驗(yàn)證結(jié)構(gòu)承載力(如檁條、檁托、主體連接)是否滿足新增荷載組合。
動態(tài)抗風(fēng)揭測試:模擬真實(shí)風(fēng)場動態(tài)荷載(如FM 4474、ASTM E1592),重點(diǎn)檢測光伏-屋面系統(tǒng)的協(xié)同抗風(fēng)能力。
現(xiàn)場檢查:確認(rèn)支架固定方式、防水穿透點(diǎn)密封性、陣列布局合理性(如避免遮擋導(dǎo)致局部風(fēng)壓集中)。
5. 特殊情況
輕鋼結(jié)構(gòu):薄型金屬屋面(如彩鋼瓦)抗風(fēng)能力較弱,安裝光伏后需優(yōu)先檢測。
既有建筑改造:若原屋面未經(jīng)過抗風(fēng)設(shè)計(jì),安裝光伏前需先完成基礎(chǔ)評估。
結(jié)論
安裝光伏系統(tǒng)后,必須重新評估抗風(fēng)性能,尤其是通過動態(tài)測試驗(yàn)證整體可靠性。即使原屋面通過檢測,新增荷載和氣動變化可能導(dǎo)致風(fēng)險(xiǎn)升級,需結(jié)合規(guī)范、現(xiàn)場條件及光伏系統(tǒng)設(shè)計(jì)綜合判定。