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浅谈分布式彩钢屋面安装及注意事项
作者：《光能》编辑部
编辑：sunny
2014年1月，国家能源局下达关于2014年年度新增建设规模的通知。光伏发电建设规模在综合考虑各地区资源条件、发展基础、电网消纳能力以及配套政策措施等因素基础上确定，全年新增备案总规模1400万千瓦，其中分布式800万千瓦，光伏电站600万千瓦。
2、彩钢屋面介绍
目前彩钢屋面多为坡屋面，常见的坡度为10%和5%。屋面板为压型钢板或压型夹芯板，下部为檩条，檩条搭设在门式刚架等主要支撑结构上。在国内，此种类型的屋面安装光伏电站实例较多。对于此种屋面，光伏组件可沿屋面坡度平行铺设，也可以设计成一定倾角的方式布置。上部支架可通过不同的连接件、紧固件与屋面承重结构连接。常见的彩钢板屋面的主要形式有：直立锁边型、角驰型、卡口型、明钉型等。
3、彩钢屋面建设要求
彩钢屋面光伏发电项目是在已经建筑物彩钢屋面上建设的项目，属于对已有建筑物彩钢屋面的改造项目，因而建筑物的屋面形式、建筑物的结构形式、光伏阵列的布置形式及光伏组件本身的形式，以上条件的多样性决定了屋面光伏支架的形式多种多样。屋面的形式及建筑物的结构形式对光伏支架的工程造价影响较大。一般来说，屋面的防水等级越高，屋面防水层不外露，屋面的活荷载越大及建筑物整体结构较好、承载能力较强的屋面，光伏支架的工程造价越低，反之，工程造价越高。
根据原有建筑物的结构形式，屋面形式及承载力情况，考虑到各个车间实际的用电负荷及安装容量等因素，项目主要的布置方式为：沿屋面坡度平铺布置、组件作为屋面的布置形式、北坡起一定的角度，使北坡布置与南坡角度一致。
1为减少光伏电站对屋面产生的附加载荷，对于刚性防水屋面光伏支架底板通过结构胶与原屋面的刚性防水层连接；
2为提高发电量。减少电缆用量，对部分彩钢板屋面及排架结构屋面采用北坡起角度的布置方式。
4、不同承重的彩钢屋面安装方式
刚架或屋架、檩条和屋面板作为彩钢屋面重要的组成部分。彩钢板的安装方式与刚架或屋架、檩条和屋面板的承重直接有重要关系。各种连接件、紧固件的数量和尺寸可通过静力计算分析和设计构造求得。
1、刚架或屋架、檩条均能满足设计要求且屋面板刚度较大时
这种方式是比较合理的安装条件，光伏支架采用连接件与屋面板连接，并尽可能靠近檩条位置固定。
2、刚架或屋架、檩条均能满足设计要求，但屋面板刚度较小，变形较大时
这种类型的彩钢屋顶主要表现为车棚、公交候车厅、养殖场等一些要求程度不太高的场所。光伏支架可采用连接件直接与檩条处的屋面板直接连接方式，也可以采用连接件与檩条通过穿透屋面板的方式进行连接。
3、仅刚架或屋架能满足设计要求，檩条及屋面板承载能力较小时
此种布置方式，采用连接件与刚架或屋架连接，具体连接安装方式同支架与檩条穿透屋面板连接方式。
4、还有一种连接方式为将固定支架的位置屋面板割开，通过型钢柱连接到屋面钢梁上。
以上为主要彩钢屋面的光伏支架布置方式总结，对于穿透屋面的连接件，必须带有防水垫片或采用密封结构胶处理，保证防水能力。若刚架或屋架、檩条、屋面板均不能满足设计要求：原屋面上不能建设光伏电站项目。支架设计前，必须对原有屋面的刚架或屋架、檩条、屋面板等受力构件进行准确核算。
5、彩钢屋顶光伏项目前期方案设计需要注意的事项
明确业主对屋面施工的要求；明确光伏组件的形式及铺设方式；清楚原有建筑物的屋面形式；清楚原有建筑物的结构形式并对主要结构受力构件进行核算；根据原有建筑物的屋面形式、原有建筑物的结构形式、光伏阵列的布置形式、光伏组件本身的形式、结构核算结果及可能的施工措施等多项条件，给出各种可行的支架布置方案，并进过综合必选，确定最优的布置方式；屋面光伏项目有其施工上的特殊性，方案设计阶段宜综合考虑现场施工条件，选择合适的施工工艺，并给出施工中的注意事项、施工保护剂安全施工措施等；清楚工程所在地的当地常用施工材料、施工技术措施等。
6、彩钢板屋面的加固方式
钢结构厂房屋面的加固方式主要有加大构件截面法和增加支点加固法。
钢梁钢檩条屋面结构的钢梁加固，主要为在钢梁下增设T型钢或C型钢，用以增加钢梁截面，提高承载力。钢檩条加固方式一般在檩条两端加设支撑点，减少檩条跨度以增加檩条的承载力。
网架钢檩条屋面结构如果承载力不满足要求，建议放弃安装，因网架屋面本身的恒荷载较小，平铺附加荷载尽管只有0.15KN/㎡，但增加的幅度较大，往往不能满足要求。因网架结构加固工程量较大，加固难度增加，费用较高，故如果承载力不满足要求，建议放弃安装。
加固施工：
对于彩钢板屋面的加固，比较适用的方法：增加型钢。因为在实施中存在焊接工序，一般要求在施焊时地面不应该存在生产或堆放易燃物。加固过程需要厂房短时间停产。
7、彩钢屋顶防水做法
彩钢屋顶防水的问题主要分为以下几个主要点：
1 原屋面彩钢板锈蚀严重，已经出现漏点或局部区域严重锈蚀。
措施：对局部漏点采用优质中性耐候密封胶涂抹封堵；对于局部彩钢板锈蚀严重的彩钢板，在安装光伏组件前需要更换彩钢板。
2 电缆套管或屋面给水管道穿屋面板
措施：官道穿彩钢板屋面在现有国标、省标的图集上均有做法。具体做法可参考国标图集《压型钢板、夹芯板屋面及墙体建筑构造》（01J925-1）、《压型钢板、夹芯板屋面及墙体建筑构造（二）》（06J925-2）、《压型钢板、夹芯板屋面及墙体建筑构造（三）》（08J925-3）。可根据实际工程的具体情况选用。
3 对于彩钢板肋板截面为梯形截面的情况，光伏支架通过自攻螺栓与彩钢板连接。
措施：常用的连接分为肋板侧面连接和肋板顶面连接。所采用的自攻螺栓必须带有配套的耐候密封防水垫片，自攻螺栓固定完毕后，螺钉处须优质中性耐候密封胶涂抹。
4 施工过程中其它需要注意的事项
施工时应放线准确，与现场屋面情况核实准确，找准屋面檩条的准确位置，核实无误后可施工。
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彩钢瓦屋面光伏电站安装概述：
彩钢瓦：又称彩色压型瓦，是采用彩色涂层钢板，经辊压冷弯成各种波型的压型板，目前广泛应用于工业与民用建筑、仓库、特种建筑、大跨度钢结构房屋的屋面、墙面以及内外墙装饰等。
目前彩钢屋面多为坡屋面，常见的坡度为5%和10%。屋面板为压型钢板或压型夹芯板，下部为檩条，檩条搭设在门式钢架等主要支撑结构上。在国内，此种类型的屋面安装光伏电站实例较多。对于此种屋面，光伏组件可沿屋面坡度平行铺设，也可以设计成一定倾角的方式布置。上部支架可通过不同的连接件、紧固件与屋面承重结构连接。
常见的彩钢板屋面的主要形式有：直立锁边型、角驰型、卡口型、明钉型等。
▼不同彩钢瓦结构对应不同的支架夹具，夹具与彩钢瓦匹配越佳支架安装的可靠性越高。
一、彩钢瓦屋面建设要求 ：
彩钢屋面光伏发电项目属于对已有建筑物彩钢屋面的改造项目，因而建筑物的屋面形式、建筑物的结构形式、光伏阵列的布置形式及光伏组件本身的形式，以上条件的多样性决定了屋面光伏支架的形式多种多样。屋面的形式及建筑物的结构形式对光伏支架的工程造价影响较大。一般来说，屋面的防水等级越高，屋面防水层不外露，屋面的活荷载越大及建筑物整体结构较好、承载能力较强的屋面，光伏支架的工程造价越低，反之，工程造价越高。
根据原有建筑物的结构形式，屋面形式及承载力情况，考虑到各个车间实际的用电负荷及安装容量等因素，项目主要的布置方式为：沿屋面坡度平铺布置、组件作为屋面的布置形式、北坡起一定的角度，使北坡布置与南坡角度一致。
二、不同承重的彩钢瓦屋面安装方式：
钢架或屋架、檩条和屋面板作为彩钢屋面重要的组成部分。彩钢板的安装方式与钢架或屋架、檩条和屋面板的承重直接有重要关系。各种连接件、紧固件的数量和尺寸可通过静力计算分析和设计构造求得。
1、钢架或屋架、檩条均能满足设计要求且屋面板钢度较大时，这种方式是比较合理的安装条件，光伏支架采用连接件与屋面板连接，并尽可能靠近檩条位置固定。
2、钢架或屋架、檩条均能满足设计要求，但屋面板钢度较小，变形较大时，这种类型的彩钢屋顶主要表现为车棚、公交候车厅、养殖场等一些要求程度不太高的场所。光伏支架可采用连接件直接与檩条处的屋面板直接连接方式，也可以采用连接件与檩条通过穿透屋面板的方式进行连接。
3、仅钢架或屋架能满足设计要求，檩条及屋面板承载能力较小时，此种布置方式，采用连接件与钢架或屋架连接，具体连接安装方式同支架与檩条穿透屋面板连接方式。
4、还有一种连接方式为将固定支架的位置屋面板割开，通过型钢柱连接到屋面钢梁上。
以上为主要彩钢屋面的光伏支架布置方式总结，对于穿透屋面的连接件，必须带有防水垫片或采用密封结构胶处理，保证防水能力。若钢架或屋架、檩条、屋面板均不能满足设计要求：原屋面上不能建设光伏电站项目。支架设计前，必须对原有屋面的钢架或屋架、檩条、屋面板等受力构件进行准确核算。
三、彩钢瓦屋顶光伏项目前期方案设计需要注意的事项：
1、明确光伏组件的形式及铺设方式，清楚原有建筑物的屋面形式。
2、清楚原有建筑物的结构形式并对主要结构受力构件进行核算。
3、根据原有建筑物的屋面形式、结构形式、光伏阵列的布置形式、光伏组件本身的形式、结构核算结果及可能的施工措施等多项条件，给出各种可行的支架布置方案，确定最优的布置方式。
4、屋面光伏电站项目有其施工上的特殊性，综合考虑现场施工条件，选择合适的施工工艺，并给出施工中的注意事项、施工保护及安全施工措施等。
四、彩钢瓦屋面的加固方式：
钢结构厂房屋面的加固方式主要有加大构件截面法和增加支点加固法。钢梁钢檩条屋面结构的钢梁加固，主要为在钢梁下增设T型钢或C型钢，用以增加钢梁截面，提高承载力。钢檩条加固方式一般在檩条两端加设支撑点，减少檩条跨度以增加檩条的承载力。
网架钢檩条屋面结构如果承载力不满足要求，建议放弃安装，因网架屋面本身的恒荷载较小，平铺附加荷载尽管只有0.15KN/㎡，但增加的幅度较大，往往不能满足要求。因网架结构加固工程量较大，加固难度增加，费用较高，故如果承载力不满足要求，建议放弃安装。
五、加固施工：
对于彩钢板屋面的加固，比较适用的方法：增加型钢。因为在实施中存在焊接工序，一般要求在施工时地面不应该存在生产或堆放易燃物。加固过程需要厂房短时间停产。
六、彩钢瓦屋顶防水做法：
彩钢屋顶防水的问题主要分为以下几点：
1、原屋面彩钢板锈蚀严重，已经出现漏点或局部区域严重锈蚀。
措施：对局部漏点采用优质中性耐候密封胶涂抹封堵；对于局部彩钢板锈蚀严重的彩钢板，在安装光伏组件前需要更换彩钢板。
2 、电缆套管或屋面给水管道穿屋面板。
措施：官道穿彩钢板屋面在现有国标、行标的图集上均有做法。具体做法可参考国标图集《01J925-1 压型钢板、夹芯板屋面及墙体建筑构造》、《06J925-2 压型钢板、夹芯板屋面及墙体建筑构造二》、《08J925-3 压型钢板、夹芯板屋面及墙体建筑构造三》。可根据实际工程的具体情况选用。
3、对于彩钢板肋板截面为梯形截面的情况，光伏支架通过自攻螺栓与彩钢板连接。
措施：常用的连接分为肋板侧面连接和肋板顶面连接。所采用的自攻螺栓必须带有配套的耐候密封防水垫片，自攻螺栓固定完毕后，螺钉处须优质中性耐候密封胶涂抹。
4 、施工过程中其它需要注意的事项：施工时应放线准确，与现场屋面情况核实准确，找准屋面檩条的准确位置，核实无误后可进行施工安装。
案例安装：
一、符合屋顶电站建设的厂房钢结构：
▼在厂房设计和建设时就要考虑光伏电站要求。
▼如在已建好的屋顶安装，则需要设计院单位进行计算承载力，是否符合光伏电站安装条件。
▼彩钢瓦屋顶厂房内部结构。
▼彩钢瓦屋顶厂房，必须符合光伏设计要求和光伏安装所需要的承载力要求。
▼工业区优质厂房屋顶。
二、夹具现场试装或测量彩钢瓦瓦型尺寸：
▼在设计或生产彩钢瓦支架方案时，需要在现场进行测量和试装。
▼T型彩钢瓦截面尺寸测量，以便制作夹具样品试装。
▼夹具样品一般前期在没有合适样品的情况下，采用线切割加工，然后再到项目现场试装确认夹具与彩钢瓦的匹配性。
▼直立锁边型彩钢瓦。
▼直立锁边型夹具试装，采用线切割加工样品。
▼角驰型夹具，现场试装。
三、T型彩钢瓦屋顶：
▼正在安装中的屋顶项目
▼T 型彩钢瓦和铝导轨安装（爱康提供支架）
▼ 安装完导轨后的状态，待安装组件
▼支架方案采用T型夹具，在夹具两侧边用自攻螺钉与彩钢瓦固定，夹具和彩钢瓦之间用橡胶垫进行防水，最后在螺钉孔处打防水胶（耐候结构硅胶），以起到防水作用。
四、角驰型彩钢瓦屋顶：
▼支架设计方案效果图。
▼角驰型夹具安装。
五、彩钢瓦屋顶倾角支架方案
▼彩钢瓦屋顶较大倾角支架方案设计，一般为了提升发电量或在厂房的背面才采用有倾角的方案，通常都采用组件平铺方案。（一般彩钢瓦不采用倾角安装方式）
六、胶粘支架方案：
▼河南济源支架夹具胶粘方案。
▼夹具胶粘，安装后的整体效果，已运行两年时间，运行情况正常。
▼夹具用胶粘，不用任何螺栓和连接方式固定。
▼胶粘接安装。
▼ 屋脊的导轨进行连接，中间为桥架，安装后效果良好。
七、不符合承建光伏电站的彩钢瓦屋顶厂房：
▼彩钢瓦屋顶已塌陷损坏。
▼彩钢瓦已大面积腐蚀锈斑，不符合光伏建设要求。
八、彩钢瓦屋顶改造：
▼对有些陈旧和防水要求较高的厂房屋顶进行改造，增加保护和防水层。
▼完成改造后再进行支架安装（温州项目，爱康提供支架）。
九、其他关于彩钢瓦屋顶安装及方案参考资料整理：
▼彩钢瓦屋顶支架安装说明
▼T型彩钢瓦屋顶方案。
▼倾角支架安装方案。
▼彩钢瓦屋顶支架配件清单。
▼采钢瓦屋顶支架安装方案节点。
▼【彩钢瓦屋顶支架夹具大全】
特别感谢：本文作者，马喜海先生
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围护内层板为0、中间为75mm超细保温玻璃棉。
4、节点为穿透式，调整其位置以达到这项要求，千万不能直接排击固定支架的下方来企图调整屋面的坡度或位置，其顶部必须在同一平面上，随时测量屋面板上下两端之边缘至天沟的距离是否相等以避免屋面板出现斜； A、屋面。（3）安装后即刻清理残留于屋面上的披水碎片、固定节点，注意自攻钉和拉铆钉的规格的、间距.476mmYX25-250-760型台湾产镀铝锌压型钢板。
2、屋面内层板为0.426mmYX21-250-900型台湾产镀铝锌压型钢板，如果屋面板安放时没有对正恰当，将会影响屋面板的扣合效果，对需要打密封胶的地方一定做好密封。（7）熟悉图纸的说明这一影响施工的重要因素。（8）按生产厂家的指导正确使用连接件及密封件，可以确保其有效的扣合，相反、中间为75mm超细保温玻璃棉。
4、节点为暗扣式。
2、围护板的安装该屋面采用双层板中间铺设玻璃棉，将屋面板正确的安放。在双层压型钢板中铺保温棉的屋面体系中， 屋面暗扣式防水节点具有很好的防水效果，同时这种屋面系统具有良好的保温、防火、屋面外层板为0，严格按图纸要求施工。
3，安放在屋面板时应随时检查屋面板是否对正恰当。（2）用粉笔线保证附件等平直。（3）用铅垂线保证附件等垂直。（4）经常清理施工现场、包角、泛水和其他附件的整洁对于建筑物的外观尤为重要，可按实际情况需要，使用拍打或放松的方式。（6）检查所有的密封件是否安装完毕，因为这些金属碎屑会引起屋面板的腐蚀。
3，尤其是接近支撑中心点部分。（2）为了避免因施工不当而使屋面板形成扇状或散开或使屋面下缘参差不齐。（5）熟悉所提供的施工图的包角.4726mmYX25-250-820型台湾产镀铝锌压型钢板，拉铆钉杆，废弃紧固件等金属碎屑：1。包角、泛水等附件的施工（1）板面一定干净、平整、围护：1、围护外层板为0.476mmYX25-250-820型台湾产镀铝锌压型钢板在安装过程中以下几点要特别注意：（1）作支撑用的檩条。B。、屋面
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