【设计】屋顶分布式光伏混凝土配重块基础初步设计过程

 根据国家能源局下发的《太阳能利用十三五发展规划(征求意见稿)》,到2020年,光伏发电累计总装机容量达到1.5亿千瓦,其中集中式光伏电站8000万千瓦,分布式光伏7000万千瓦,而截止到2015年底分布式累计装机才606万千瓦。并且根据国家发改委、能源局最近下发的《关于完善光伏发电规模管理和实施竞争方式配置项目的指导意见》强调,对光伏发电年度建设规模进行分类管理,其中分布式光伏列入不限规模类型,各地区可随时受理项目备案。因此无论从装机容量,还是从项目备案政策角度看,分布式光伏具有很大的发展空间。
      屋顶分布式光伏基础根据屋顶形式的不同,主要分为夹具固定式基础和配重块基础两种,下面小编就以北京市某商业楼混凝土上人屋面为例,对屋顶分布式光伏混凝土配重块基础进行初步设计。本商业楼屋面高度20m,混凝土屋面太阳能方阵采用主次梁布置,电池板以35°倾角布置;主次梁及柱采用表面热镀锌钢型材。本计算依据2×11(电池板)阵列进行计算。
      1.参考规范
      《建筑结构荷载规范》GB50009—2012
      《光伏电站设计规范》GB50797—2012
      2. 荷载标准值计算
      2.1 恒荷载:
      每块光伏组件的自重:G=19kg
      每块光伏组件的尺寸:1650mm×992mm×40mm
      太阳能板:q1=0.019kg×9.8N/m3÷(1.637m×0.992m)=0.12KN/m2
      支架自重:q2=0.08KN/m2
      恒荷载标准值:q=0.20KN/m2
      2.2 风荷载:
      根据《建筑结构荷载规范》GB 50009-2012
      项目所在具体位置:北京
      基本风压: 0.45KN/m2
      地面粗糙度类别:C
      风振系数βz=1.0
      风压高度变化系数μz =0.74
      结构体形类别: 组件与地面的角度θ=35°
      负风压荷载体型系数μs=-1.3 (根据GB 50797-2012)
      作用在组件上的逆风风荷载:
      Wk= βz×μz×μs×Wo = 1×0.74×(-1.3)×0.45 =-0.44KN/m2
      作用在组件竖向方向的逆风风荷载:
 W= Wk cos35°=-0.36 KN/m2
      3. 荷载组合
      最不利负载组合为:
      1.0恒+1.4风
      =1.0×0.20 KN/m2-1.4 ×0.36 KN/m2=-0.31 KN/m2
      4. 混凝土配重块基础初步设计
      电池板总面积:1.65m×0.992m×22=36 m2
      负荷载:36 m2× 0.31 KN/ m2=11.16 KN
      单个基础配重: 11.16KN÷16÷9.8kg/m3 =72kg
      混凝土的密度为2500kg/m3
      假设混凝土配重块是立方体,则边长为:
QQ

      因此每个立方体混凝土块边长至少为0.3m,配重至少72kg。
      以上即为混凝土配重块基础初步设计过程,如有错误,敬请指正。
 
作者:计鹏新能源

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