光伏电站组件支架设计(BIPV)
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组件支架设计1 太阳能支架设计本项目光伏组件选择多晶硅固定倾角安装方式。
太阳能光伏方阵的支架安装型式既要依据建筑一体化的美观要求和承力要求，又要满足支架结构简单，安装调试和管理维护都很方便。
太阳能电池板支架的设计要满足其具有良好结构性能和防腐蚀性能，满足并网发电要求。
本次设计采用的组件是晶体硅组件，组件的尺寸为1631mm×1000mm×50mm，标称功率为230W，根据当地50年一遇风压设计值要求支架和组件能够承受的极限风速为29.7m/s, 根据当地气候条件采用支架南北方向倾角26度。
1.1 支架结构形式的选择方案一：混凝土框架结构的屋面，为达到充分利用太阳能辐射的目的，按照当地最佳倾角布置太阳能光伏组件。
为了降低组件整体安装高度，光伏阵列采用单排布置，南北向留出阴影间距，同时又作为检修通道。
支架采用热镀锌碳钢支架，组件采用背板或压块固定方式安装于铝合金檩条上。
太阳能电池组件支架结构采用国标型钢结构，表面采用热镀锌处理，保证结构具有良好的防腐蚀效果，结构采用螺栓紧固，确保支架能够抵御30m/s风速的载荷，电池板安装时设有2.0cm的泄风口，确保支架的稳定。
组件支撑结构的设计方案为：混凝土屋面的组件下部设置沿组件短向（安装孔位置）通长的铝合金型材（40×40），通过专用铝合金组件夹连接，以固定组件，单侧压块组合适用在只有一块组件边需要固定的情况，双侧压块组合适用于左右均有组件需要固定的情况。
如图1所示；双侧压块的固定单侧压块的固定图1 组件固定形式安装组件的铝合金型材下设置主支撑竖梁，主支撑竖梁采用热镀锌C型钢（41.3×41.3×2.5）制成，与铝合金型材采用螺栓连接，以方便施工；竖梁后端采用60×40的方钢作为后支撑与之相连，并将后支撑连接在后水泥预制墩上，竖梁前端直接与前水泥预制墩连接，前后水泥预制墩通过角钢连接，隔一个支墩连接一个角钢，预制墩再通多角钢与女儿墙连接固定，保证了整体的稳定性。
所有钢结构构件均采用热镀锌处理，铝合金表面阳极氧化处理，可以增加结构的耐久性。
支架结构及基础布置见图6.2。
图6.2 混凝土屋面带倾角支架结构方案二：混凝土框架结构的屋面，考虑到建筑一体化的美观效果，将电池板及支架平铺于带倾角的混凝土屋面。
将组件钢结构支架支撑在屋顶的预制块上，上面铺设太阳能组件。
支架结构简单，安装调试和管理维护都很方便。
支架采用热镀锌碳钢支架，组件采用背板或压块固定方式安装于铝合金檩条上。
太阳能电池组件支架结构采用国标型钢结构，表面采用热镀锌处理，保证结构具有良好的防腐蚀效果，结构采用螺栓紧固，确保支架能够抵御30m/s风速的载荷，电池板安装时设有2.0cm的泄风口，确保支架的稳定。
组件支撑结构的设计方案为：混凝土屋面的组件下部设置沿组件短向（安装孔位置）通长的铝合金型材（40×40），通过专用铝合金组件夹连接，以固定组件，单侧压块组合适用在只有一块组件边需要固定的情况，双侧压块组合适用于左右均有组件需要固定的情况。
如图1所示；双侧压块的固定单侧压块的固定图1 组件固定形式安装组件的铝合金型材下设置主支撑竖梁，主支撑竖梁采用热镀锌C型钢（41.3×41.3×2.5）制成，与铝合金型材采用螺栓连接，以方便施工；竖梁两端直接与前水泥预制墩连接，前后水泥预制墩通过角钢连接，隔一个支墩连接一个角钢，预制墩再通多角钢与女儿墙连接固定，保证了整体的稳定性。
所有钢结构构件均采用热镀锌处理，铝合金表面阳极氧化处理，可以增加结构的耐久性。
支架结构及基础布置见图6.2。
图6.2 混凝土屋面平铺支架结构方案三：彩钢瓦屋面为达到充分利用太阳能辐射的目的，按照当地最佳倾角布置太阳能光伏组件。
为了降低组件整体安装高度，光伏阵列采用单排布置，南北向留出阴影间距，同时又作为检修通道。
支架采用热镀锌碳钢支架，组件采用背板或压块固定方式安装于铝合金檩条上。
太阳能电池组件支架结构采用国标型钢结构，表面采用热镀锌处理，保证结构具有良好的防腐蚀效果，结构采用螺栓紧固，确保支架能够抵御30m/s风速的载荷，电池板安装时设有2.0cm的泄风口，确保支架的稳定。
组件支撑结构的设计方案为：混凝土屋面的组件下部设置沿组件短向（安装孔位置）通长的铝合金型材（40×40），通过专用铝合金组件夹连接，以固定组件，单侧压块组合适用在只有一块组件边需要固定的情况，双侧压块组合适用于左右均有组件需要固定的情况。
如图1所示；双侧压块的固定单侧压块的固定图1 组件固定形式安装组件的铝合金型材下设置主支撑竖梁，主支撑竖梁采用热镀锌C型钢（41.3×41.3×2.5）制成，与铝合金型材采用螺栓连接，以方便施工；竖梁后端采用60×40的方钢作为后支撑与之相连，横梁与竖梁通过螺栓连接，竖梁与屋面彩钢板采用专用铝合金夹具连接，形成完整结构体系，具有足够的强度和刚度。
所有钢结构构件均采用热镀锌处理，铝合金表面阳极氧化处理，可以增加结构的耐久性。
组件和支撑结构见图6.2。
图6.2 彩钢瓦屋面带倾角支架结构方案四：彩钢板屋面考虑到建筑一体化的美观效果，将电池板及支架平铺于带倾角的彩钢板屋面。
安装形式为利用钢或铝结构夹具，将组件钢结构支架支撑在屋顶的彩钢板肋条上，上面铺设太阳能组件。
支架结构简单，安装调试和管理维护都很方便。
太阳能电池组件支架结构采用国标型钢结构，表面采用热镀锌处理，保证结构具有良好的防腐蚀效果，结构采用螺栓紧固，确保支架能够抵御30m/s风速的载荷，电池板安装时设有2.0cm的泄风口，确保支架的稳定。
组件支撑结构的设计方案为：混凝土屋面的组件下部设置沿组件短向（安装孔位置）通长的铝合金型材（40×40），通过专用铝合金组件夹连接，以固定组件，单侧压块组合适用在只有一块组件边需要固定的情况，双侧压块组合适用于左右均有组件需要固定的情况。
如图1所示；双侧压块的固定单侧压块的固定图1 组件固定形式彩钢板屋面的支架全部采用热镀锌C型钢来做。
横梁与数量通过螺栓连接，竖梁与屋面彩钢板采用专用铝合金夹具连接，形成完整结构体系，具有足够的强度和刚度。
所有钢结构构件均采用热镀锌处理，铝合金表面阳极氧化处理，可以增加结构的耐久性。
组件和支撑结构见图6.3。
图6.3 彩钢瓦屋面支架结构组件与四周组件间隔20mm方便组件受热膨胀，组件之间采用压板的形式将光伏组件安装在钢结构支架上。
光伏组件距离彩钢板物面高度约0.15m。
1.2 支架设计标准和依据《建筑结构荷载规范》GB50009-2001《钢结构设计规范》GB50017-2003《玻璃幕墙工程技术规范》JGJ102-2003《混凝土结构设计规范》GB50010-2002《建筑结构可靠设计统一标准》GB50068-2001《建筑抗震设计规范》GB50011-2001《建筑工程抗震设防分类标准》GB50023-20041.3 设计原则a、贯彻“安全可靠、经济适用、符合国情”的电站建设方针；b、全面执行国家的相关政策、法规；c、总体规划布置：结合场址地形地质条件，采用适当场地平整，集中布置，安装便捷。
1.4 设计条件a、结构设计使用年限：25年；b、环境类别：地上一类；c、风荷载：50年一遇的基本风压：0.55KN/㎡。
极限风速：29.7m/s设计风速：30m/sd、基础方案：混凝土的屋面采用水泥预制墩做基础，彩钢板屋面采用专用铝合金夹具连接钢构件与屋面彩钢板和檩条连接。
e、使用材料：热轧钢材：Q235B，铝型材：铝合金6063 T6。
1.5 太阳能方阵支架制作1）原材料的采购我公司全部原材料采购将严格按照国家标准进行。
全部构件应于安装前在监理人参与下进行试验、检验和整定，并应达到各自的订货合同规定的技术标准、规范及设计、制造厂商的要求。
我公司采购的钢材、零部件或自制的零部件、装配件应经过检验并有质量检验的合格证明。
代用品应经工程监理人批准后方可使用。
我公司在安装钢构件的过程中，应能满足安装环境的要求，如温度、湿度、含尘量等。
2）采购、加工和安装应遵循的规程规范（1）GB/T 699-1999 优质碳素结构钢（2）CB/T 700-2006 碳素结构钢（3）GB/T 11263-2005 热轧H型钢和剖分T型钢（4）GB/T 5117-1995 碳钢焊条（5）GB/T 5118-1995 低合金钢焊条（6）JGJ 81-2002 建筑钢结构焊接技术规程（7）GB/T 5780-2000 六角头螺栓C级（8）GB/T 5781-2000 六角头螺栓全螺纹C级（9）GB/T 5782-2000 六角头螺栓（10）GB＿8923-1988 涂装前钢材表面锈蚀等级和除锈等级（11）GBCS71-94 施工现场焊接目测验收规范（12）GB 50026-2007 工程测量规范（13）GB 50205-2001 钢结构工程施工质量验收规范3）原材料质量保证措施（1)材料管理质量目标:材料采购必查“四证”，材料进场把好“四道验收关”，施工期间动态控制，资料台帐齐全，保质、保量。
（2)掌握材料信息，优选供货厂家，掌握材料质量、价格、供货能力的信息，选择好供货厂家，就可获得质量好、价格低的材料资源，从而确保工程质量，降低工程造价。
（3)合理组织材料供应，确保施工正常进行，合理地、科学地组织材料的采购、加工、储备、运输，建立严密的计划、调度体系，加快材料的周转，减少材料的占用量，按质、按量、如期地满足建设需要。
（4)合理地组织材料使用，减少材料的损失，正确按定额计量使用材料，加强运输、仓库、保管工作，加强材料限额管理和发放工作，健全现场材料管理制度，避免材料损失、变质、生锈。
（5)加强材料检查验收，严把材料质量关。
a．对用于工程的主要材料，进场时必须具备正式的出厂合格证。
如不具备或对检验证明有疑问时，补作检验。
b．工程中所有构件，必须具有厂家批号和出厂合格证。
c．凡标志不清或认为质量有问题的材料；对质量保证资料有怀疑或同合同规定不符的一般材料；需进行追踪检验，以控制和保证其质量的材料等，应进行抽检。
d．重视材料的使用认证，以防错用或使用不合格的材料。
4）构件加工和防腐处理所有构件拼装、组合、打孔必须在工厂内制作完成，出厂前应全部检验合格，并具有监理现场监造人员签字认可。
严禁在施工现场进行二次加工，确保现场无湿无火作业，除设计要求外，其余进场的材料或构件，严禁采用焊接方式连接。
5）主支撑梁系统本工程支架主支撑梁采用Q235-B钢材，Q235B钢材应符合国家标准《碳素结构钢》CB/T700国家标准各项规定，钢材屈服强度fy≥235N/mm2。
钢构件外形尺寸主控项目的允许偏差应符合相关规范要求。
