信息摘要:
在 "雙碳 "戰(zhàn)略驅(qū)動下,數(shù)以萬計的工業(yè)廠房正迎來屋頂光伏改造浪潮。但在這場綠色革命背后,一個被忽視的安全隱患正在浮現(xiàn)
在"雙碳"戰(zhàn)略驅(qū)動下,數(shù)以萬計的工業(yè)廠房正迎來屋頂光伏改造浪潮。但在這場綠色革命背后,一個被忽視的安全隱患正在浮現(xiàn)。據(jù)權(quán)威檢測機構(gòu)統(tǒng)計,我國現(xiàn)存鋼結(jié)構(gòu)廠房中約35%存在原始荷載冗余不足,若盲目加裝光伏系統(tǒng),無異于在建筑結(jié)構(gòu)上埋下"定時炸彈"。
現(xiàn)代工業(yè)廠房設計普遍遵循“輕量化”理念,其荷載標準多基于常規(guī)使用場景設定。當加裝光伏系統(tǒng)時,單平米新增恒荷載可達0.15-0.3kN,相當于在屋頂持續(xù)增加30-60kg/m²的永久載荷。更值得注意的是,光伏組件會改變屋面風荷載分布特性,在極端天氣下可能引發(fā)局部應力突變。
合規(guī)性改造需嚴格執(zhí)行三階段技術(shù)流程:首先需調(diào)取竣工圖紙,核查鋼材強度等級、連接節(jié)點類型等原始設計參數(shù);其次通過三維激光掃描與應變監(jiān)測技術(shù),建立與實際結(jié)構(gòu)吻合的數(shù)字化模型;最后采用非線性有限元分析,模擬光伏荷載與極端氣候組合工況下的結(jié)構(gòu)響應。
針對荷載不足的典型問題,工程實踐中優(yōu)先采用截面增強與體系優(yōu)化相結(jié)合的加固策略。對于主鋼梁承載力不足的情況,可通過焊接附加翼緣板將截面慣性矩提升15%-25%;門式剛架柱穩(wěn)定性不足時,宜增設交叉支撐使長細比降至150以內(nèi)。節(jié)點區(qū)域需采用加蓋板或擴大連接板面積的方式,確保螺栓群抗滑移系數(shù)≥0.45。加固后需進行靜載試驗驗證,要求在設計荷載1.1倍作用下,結(jié)構(gòu)變形量不超過L/300,且殘余變形小于L/2000。
從投資回報角度考量,科學加固可使鋼結(jié)構(gòu)廠房延長使用年限12-20年。統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示,預防性加固成本約占光伏項目總投資的5%-8%,但可將后期維護成本降低41%,同時避免因結(jié)構(gòu)變形導致的光伏板陣列效率損失。