光伏厂房加固技术方案解析

光伏厂房的加固改造,旨在确保原有建筑结构能够安全承载新增光伏系统的荷载,并满足长期的运营安全要求。其技术方案需遵循严谨的工程逻辑,核心在于结构评估、方案选择与精细化实施。

一、结构评估与荷载分析

这是所有加固工作的基石。首先,需对厂房原有结构进行“体检”,包括勘察建筑图纸、检测材料强度、评估结构现状及损伤情况。关键是对比新增荷载结构剩余承载力。新增荷载主要包括光伏组件及支架系统的自重(恒荷载)、风荷载、雪荷载及施工检修荷载(活荷载)。特别是风荷载,在屋面安装光伏板后会改变原有风压分布,可能产生上拔力,需重点复核。通过计算,确定承载力不足的具体构件及部位。

二、关键加固技术路径

根据评估结果,可选择以下一种或多种组合的加固技术:

  1. 主体结构加固:

    • 钢柱加固: 对于承载力不足的钢柱,常采用外包钢法(在原有柱四周包裹角钢并焊接缀板,形成组合结构)或增大截面法(在柱身外侧焊接新的型钢或钢板),显著提高其抗压与抗弯能力。

    • 钢梁加固: 针对弯矩或剪力超限的钢梁,有效的方法是在其下翼缘或腹板粘贴或焊接高强度钢板,形成加固后的组合梁,大幅提升抗弯刚度与承载力。也可采用增加支点法,改变跨度,有效降低梁内应力。

  2. 屋面结构加固:

    • 檩条加固: 屋面檩条是直接承受光伏阵列的构件,易出现承载力不足。常用方法是在原檩条下方通长加设新的冷弯C型或Z型钢檩条,与原檩条可靠连接,共同受力。或在原檩条下翼缘焊接钢板,增大其截面模量。

    • 屋面板复核与加强: 检查原有屋面板的承载力及腐蚀情况。若不足,可考虑更换为更高强度的板型,或在板下增设附加次檩,将荷载更均匀地传递至主结构。

  3. 基础与连接节点加固:

    • 基础加固: 若荷载增加导致基础承载力或抗拔力不足,可采用基础加大截面法,在原有基础周围浇筑新的混凝土,扩大底面积。对于独立基础,也可设置基础连梁,增强整体性。

    • 节点加固: 对所有关键连接节点,如梁柱节点、柱脚节点、支架与檩条连接节点等进行复核。对薄弱节点,可通过增加连接板、加厚焊缝、增设加劲肋或采用高强螺栓进行补强,确保荷载有效传递。

三、方案制定与实施要点

一个成功的加固方案,需综合考虑:

  • 技术可行性: 方案应便于施工,对原有结构损伤小,且不影响厂房正常生产。

  • 经济合理性: 在满足安全的前提下,选择性价比的加固方法,控制改造成本。

  • 安全性与耐久性: 所有加固措施必须保证结构在端天气下的安全,并采取防腐、防火处理,确保与建筑同寿命。

总结而言, 光伏厂房加固是一项系统性工程,其核心是“评估、对症下药”。通过科学的计算与合理的加固技术选择,不仅能有效提升结构安全储备,满足光伏电站的长期运行需求,更是对既有资产价值的深度挖掘与保障。