光伏电站屋顶承重结构安全性检测鉴定的必要性:
分布式光伏发电作为一种新型的发电和用电模式,具有就近发电、就近并网、就近转换、就近使用的特点,近年来得到**广泛的关注和推广。截至2010年底,**分布式光伏发电累计装机容量为23.4GW,占同期光伏发电系统累计装机容量的66.8%,可见从世界范围内来看分布式发电是光伏应用的主流。我国**近年来已将分布式光伏发电作为发展清洁能源、化解过剩产能和应对大气污染的重要手段,不断出台新政策鼓励推广。
目前,分布式光伏发电系统一般安装于建筑屋面,而工业厂房建筑大多是比较低矮、平整的厂房,用电需求大且电**,于是成为大规模推广分布式光伏发电的可以选择场所。截至2006年底,我国拥有各类经济开发区1568个(含高新区、工业园等),规划面积9949km2[2],建筑密度取29.28%(以2012年**开发区调查结果为例),则可用于安装光伏系统的工业屋顶面积约达3000km2,以每kw光伏阵列占地约10㎡计算,则装机容量可达到300GW,市场前景非常广阔。
另一方面,我国分布式光伏发电的建设施工标准并不统一,针对不同类型屋面的承载能力评估不足,导致已建成的光伏项目运行质量堪忧
一、倾斜屋顶光伏系统
在倾斜屋顶上安装光伏系统主要有两种形式:一类是在屋顶上安装支架,将光伏组件铺设在支架上。这种系统通常要在屋顶上预埋固定件,如螺栓,并将支架通过连接件与螺栓固定。在安装的过程中要调整好组件的位置以保证整个屋面平整、美观。这类系统在安装时要注意支架与屋顶之间要预留一定的距离,保证良好的空气流动,以此来降低光伏组件的工作温度。在多数情况下,太阳能板会产生大量的热量,太阳能电池板的温度增加一度(以25"C为基准),其效率会相应减少0.3%’0.5%。屋顶与支架间预留一定的空间是很重要的,这样做也可以降低炎热季节的室内温度,保证室内环境的舒度倾斜屋顶光伏系统安装的第二类方式是:嵌入式结构,即将光伏系统作为建筑物的一部分替代某些建筑构件。这是一种新型结构,在建筑物设计之初就通过设计、计算,预先做好光伏组件的安装构件,并将组件的安装构件与建筑结构设计为一体,建好之后的光伏系统既具备普通建筑屋顶防雨、遮阳的功能,还可以发电。这样做的好处是,光伏系统的成本在建筑设计之初就包含在建材成本里,不需要在建筑物建好之后重新花费安装系统的费用。光伏系统的铺设与建筑主体同步设计、施工、安装,投入使用。光伏屋顶系统能较好的利用屋顶面积并且在结构上较安全、。
二、平屋顶(楼顶)光伏系统
在楼顶上安装光伏系统的分类方法亦是相同,一类是将平屋顶作为光伏系统支撑物。在屋顶上要预先安装生根或不生根筑起水泥条或水泥带,并在其中预埋地脚螺栓用于固定组件支架。平屋顶上安装的水泥条或水泥带需安置在建筑物的承重粱上,安装前要预先观测建筑物周围的环境,如较大风速、较高、较低温度等相关参数,通过设计计算出水泥条或水泥带的重量、体积并预埋好地脚螺栓。第二类是将光伏组件作为屋顶材料,如遮阳棚、大楼顶棚、天窗等。这类屋顶结构要求光伏组件既具备建筑材料的功用,又可以发电。对于光伏组件来说要求防雨、抗冲击,若作为建筑物天窗,这就要求光伏组件具备一定的透光性,多采用由双层玻璃构成的组件。若是作为装饰性的建筑物外观材料,还应该具备一定的美观性。与传统的太阳电池使用方式相比,光伏与建筑结合有许多优势:
(1)光伏与建筑结合可以节省一部分建材成本,通过结合,光伏组件可以起到装饰作用,增加建筑物的美观性。(2)可有效的利用阳光照射的空间。如上海市就有2亿m2的屋顶,假设1/10的屋顶用做光伏并网发电,每年可获得电力为34~47亿KWh。
(3)在夏季用电高峰时,光伏系统也正好吸收夏季强烈的太阳辐射,并转换成制冷设备所需要的电能,从而舒缓电力需求高峰时的供需矛盾。光伏建筑一体化将成为21世纪的市场热点,目前制约太阳电池发展的瓶颈仍然是生产成本过高,转换效率低,加上此行业法规政策仍不完善,光伏建筑系统在短期内还难以大规模普及。
屋顶光伏承重检测鉴定现场检测内容:
1.几何量检测
裂缝的检测包括裂缝出现的部位(分布)、裂缝的走向、裂缝的长度和宽度。观察裂缝的分布和走向,可绘制裂缝分布图。裂缝宽度的检测主要用10倍~20倍读数放大镜、裂缝对比卡及塞尺等工具。裂缝长度可用钢尺测量,裂缝深度可用较薄的钢片插入裂缝,粗略地测量,也可沿裂缝方向取芯或超声仪检测。判断裂缝是否发展可用粘贴石膏法,将厚10mm左右,宽约50mm~80mm的石膏饼牢固地粘贴在裂缝处,观察石膏是否裂开;也可以在裂缝的两侧粘贴几对手持式应变仪的头子,用手持式应变仪量测变形是否发展。
2.结构变形检测
测量结构或构件变形常用仪器有水准仪、经纬仪、锤球、钢卷尺、棉线等常规仪器以及激光测位移计、红外线测距仪、全站仪等。结构变形有许多类型,如梁、屋架的挠度,屋架倾斜,柱子侧移等需要根据测试对象采用不同的方法和仪器。测量小跨度的梁、屋架挠度时,可用拉铁丝的简单方法,也可选取基准点用水准仪测量。屋架的倾斜变位测量,一般在屋架中部拉杆处,从上弦固定吊锤到下弦处,量测其倾斜值,并记录倾斜方向。
3.结构材料性能检测
对钢材性能检测主要是指裂纹、孔洞、夹渣等。对焊缝主要是指夹渣、气泡、咬边、烧穿、漏焊、未焊透以及焊脚尺寸不足等对铆钉或螺栓主要是指漏铆、漏检、错位、错排及掉头。检测方法主要是外观检查、x射线、超声波探伤、磁粉探伤方法和渗透探伤方法检查。超声法用于金属材料的探测要求频率高,功率不必太大,这样测试灵敏度高,测试精度好。超声波探伤通常采用纵波探伤和横波探伤(主要用于焊缝探伤)两种方法。超声波对钢结构检测,要求测点平整光滑。
4.钢结构的缺陷
由于人为或自然原因,致使建筑物出现影响正常使用以及承载力、耐久性、整体稳定性等不足的问题。缺陷表现为具有影响正常使用以及承载力、耐久性、完整性的种种隐藏的和显露的不足。但缺陷往往是产生事故的直接或间接原因,而事故往往是缺陷的质变和经久不加处理的发展。