屋顶分布式光伏混凝土配重块基础初步设计

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，计算简图如下图。

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：

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。