光电屋顶结构设计.pdf

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1、建筑技术第43卷第4期2012年4月·294·ArchitectureTechnolo,vVo1．43No．4ADr．2012光电屋顶结构设计龙文志(住房和城乡建设部幕墙门窗标准化技术委员会，100835，北京)摘要：通过介绍光电屋顶结构的设计要点，指出光电屋顶结构设计同光电幕墙结构设计的区别，并分别介绍了BIPV光电屋顶~HBAPV光电屋顶的结构设计，最后指出光电屋顶作为产业的战略发展方向。关键词：光电建筑；光电屋顶；BIPV；BAPV；光伏；结构设计；支架设计中图分类号：TU231文献标识码：A文章编号：1000—4726(2012)04—0294—06DESIGNOFPHoToELEC

2、TRICROOFSTRUCTURELONGWen-zhi(StandardizationTechnicalCommitteeforWindowsandCurtainWalls，MinistryofHousingandUrban—RuralConstruction，100835，Beijing，China)Abstract：Basedonintroductionofkeypointsinphotoelectricroofstructuredesign，designdifferencesbetweenphotoelectricroofstructureandcurtainwallstructur

3、eareexplained，andstructuraldesignsofBIPVphotoelectricroofandBAPVphotoelectricroofareintroducedrespectively．Finally，strategicdevelopmenttrendofphotoelectricroofasanindustryispointedout．Keywords：photoelectricbuilding；photoelectricroof；BIPV；BAPV；photovoltaic；structuraldesign；bracketdesign屋顶是由承受各种屋面荷载和

4、作用的屋面板与支承体系(屋面梁、架或以拱、网架、薄壳和悬索等大跨空间构件与支承边缘构件)所组成的与垂直面夹角大于15。的建筑外围护构件总称。幕墙是指墙面板与支承体系所组成的与垂直面夹角不大于15。的建筑外围护构件总称。光电屋顶结构设计不同于光电幕墙结构设计。1光电屋顶概述图1BAPV光电屋顶光电屋顶是具有独立电源，可自我循环的21世纪新型建筑屋顶，是建筑屋顶概念的拓宽和发展。光伏发电系统安装在建筑屋顶上，主要完成发电任务，不具有建筑屋顶外围护结构的功能，简称BAPV光电屋顶(图1)；光伏发电系统作为建筑屋顶结构的一部分，既具有发电功能，又具有建筑屋顶外围护结构的功能，简称为BIPV光电屋顶(

5、图2)。由于BIPV光电屋顶和BAPV光电屋顶的光电组件与建筑屋顶的组合方式不同。故BIPV光电屋顶和BAPV光电屋顶的结构设计图2BIPV光电屋顶不同。光电屋顶的结构设计和电学设计同等重要，不良2光电屋顶结构设计要点的光电屋顶结构设计会导致光电屋顶倒塌、被掀翻或者破裂2．1一般原则(1)结构设计使用年限不应小于25年。预埋件属收稿日期：2012—02—24于难以更换的部件，其结构设计使用年限宜按5O年考作者简介：龙文志(1937一)，男，湖北武汉人，教授级高级工程师，中国金虑。大跨度支承钢结构的结构设计使用年限应与主体属结构协会光电建筑委员会专家，主要研究方向为建筑幕墙、门窗及结构相同。屋

6、面，e-mail：1wzxpj@126．corn．2012年4月龙文志：光电屋顶结构设计-295·(2)光电屋顶结构可按弹性方法分别计算施工阶(3)特殊设防类光电屋顶，应按本地区抗震设防段和正常使用阶段的作用效应，并进行作用效应组合。烈度提高一度的要求加强其抗震措施；但抗震设防烈(3)光电屋顶结构系统的构件和连接应按各效应度为9度时应按比9度更高的要求采取抗震措施。同时，组合中最不利组合进行设计。应按批准的地震安全性评价结果且高于本地区抗震设2．2结构荷载设计防烈度的要求确定其地震作用。(1)光电屋顶结构系统应进行结构设计，按GB(4)适度设防类光电屋顶，允许比本地区抗震设50009—200

7、1《建筑结构荷载规范》(2006年版)设计，须防烈度的要求适当降低其抗震措施，但抗震设防烈度具有规定的承载能力、刚度、稳定性和变形能力。为6度时不应降低。一般情况下，仍应按本地区抗震设(2)光电屋顶承受的荷载包括自重、风荷载、活荷防烈度确定其地震作用。载、雪荷载、地震作用及其他荷载和作用，如积水、积可按《建筑工程抗震设防分类标准》(GB50223—冰、灰荷载及温度作用。2008)列出主要行业的抗震设防类别的建