屋顶分布式光伏混凝土配重块基础初步设计

根据国家发改委、能源局最近下发的《电力发展“十三五”规划》，“十三五”期间，太阳能发电装机达到1.1亿千万以上，其中分布式光伏6000万千瓦以上，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》GB50009-2012

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GB50797-2012)

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=Wkcos35°=-0.36KN/m2

3、荷载组合

最不利负载组合为：

1.0恒＋1.4风

=1.0×0.20KN/m2-1.4×0.36KN/m2=-0.31KN/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=36m2

负荷载：36m2×0.31KN/m2=11.16KN

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。