[發明專利]一種屋頂光伏支架系統的風載荷區間劃分方法

有效

• 申請號: 201410307641.1
• 申請日: 2014-06-30
• 公開（公告）號: CN104032875B
• 公開（公告）日: 2017-06-27
• 發明（設計）人: 劉鳳軍;徐強;廖勤;鄧湘云
• 申請（專利權）人: 廣東保威新能源有限公司
• 主分類號: E04B7/02
• 分類號: E04B7/02;H02S20/23
• 代理公司: 廣州市越秀區哲力專利商標事務所(普通合伙)44288
• 代理人: 唐超文,賀紅星

技術領域

本發明涉及建筑技術領域，具體涉及光伏支架系統的壓載技術。

背景技術

目前大量的平屋頂工業廠房的業主對于光伏能源的需求日益增長。水平工業屋頂可以大量安裝太陽能電池板，光伏能源為企業和個人提供更便宜和更清潔的能源。然而，房屋幾何結構引起的風的湍流效會導致安裝在屋頂的太陽能組件承受很大的上升風壓。為了保障屋頂的防水和構造的要求，通常都不能夠允許用機械螺栓刺穿屋頂，而是在支架系統上安裝壓載物。一直以來，工程中確定屋頂風荷載的傳統方法一直都是利用國標相關結構設計標準中的風載系數，但是這個方法是非常不經濟的，使用了大量的金屬材料，同時對屋頂結構安全還造成了隱患。工廠屋頂的有限的殘余負載能力所引發的安全性問題，加上利用壓載物代替刺穿螺栓的必要性，使得更加經濟更加合理的屋頂風載系數確定方法更準確和必需。到目前為止，國內外科研工作者已經做過大量風洞測試，取得大量的風壓數據，為本發明的風荷載區間劃分方法提供了大量數據作為依據。

發明內容

本發明的目的在于提出一種屋頂光伏支架系統的風載荷區間劃分方法，其能解決傳統方法所產生的不經濟問題。

為了達到上述目的，本發明所采用的技術方案如下：

一種屋頂光伏支架系統的風載荷區間劃分方法，其包括以下步驟：

步驟1、根據公式1.1-1.3，在一建筑物的屋頂上劃分出角落區c、邊緣區r和中心區f；

其中，h為建筑物的高度，d₁為屋頂的寬度，d₂為屋頂的長度，且d₂≥d₁，a為邊緣區r的寬度，a₁為角落區c在d₁方向上的長度，a₂為角落區c在d₂方向上的長度；

角落區c位于所述屋頂的四個角落且呈L字形，中心區f位于所述屋頂的中部且呈方形，所述屋頂的其余區域為邊緣區r；

步驟2、根據角落區c、邊緣區r和中心區f分配風載荷系數：角落區c的風吸力系數為-1.8；邊緣區r的風吸力系數為-1.6；中心區f的風吸力系數為-0.6；

步驟3、根據角落區c、邊緣區r和中心區f的風載荷系數，計算位于上述各區域中的光伏支架系統的壓載量。

優選的，所述屋頂的傾斜角度小于或等于10°。

優選的，所述屋頂呈方形。

優選的，所述屋頂具有護墻，所述護墻的高度小于200mm。

本發明具有如下有益效果：

利用屋頂光伏支架系統的靜態力學模型，進行風載荷區域劃分，規定位于不同區域的風載荷系數，從而得到風載荷的正確分布，得到最優的屋頂光伏支架系統的壓載物方案，劃分過程快速、簡單、方便。

附圖說明

圖1為本發明較佳實施例屋頂上的不同風載荷區域示意圖；

圖2為光伏支架系統的開放結構的傾倒失效模式；

圖3為光伏支架系統的閉合結構的傾倒失效模式；

圖4為在傾斜屋頂上與屋頂平行的靜荷載分力示意圖。

具體實施方式

下面，結合附圖以及具體實施方式，對本發明做進一步描述。

本實施例考慮的光伏支架系統類型(平屋頂，組件有傾斜角度)有開放和閉合結構。一個閉合的結構可以被定義為一個所有可見面都閉合或者可以在前面、背面、截面屏蔽風(三角墻)的結構。

本實施例設一個有平面屋頂的矩形建筑，而且屋頂有小于10度的傾斜角度但不會影響建筑安裝。按照本實施例提出的方法，屋頂被分為角落、邊緣和中間三個區域。屋頂分區圖中的各個幾何尺寸是利用圖1和公式1.1、1.2和1.3得出，具體如下：

一種屋頂光伏支架系統的風載荷區間劃分方法，其包括以下步驟：

步驟1、根據公式1.1-1.3，在一建筑物的屋頂上劃分出角落區c、邊緣區r和中心區f；

其中，h為建筑物的高度，d₁為屋頂的寬度，d₂為屋頂的長度，且d₂≥d₁，a為邊緣區r的寬度，a₁為角落區c在d₁方向上的長度，a₂為角落區c在d₂方向上的長度；

角落區c位于所述屋頂的四個角落且呈L字形，中心區f位于所述屋頂的中部且呈方形，所述屋頂的其余區域為邊緣區r。