嵇学培

摘 要：随着国家对生态发展的重视，绿色能源的发展则成为了主流，相关的光伏发电项目变得越来越多，有点分布式光伏发电体系直接设置在已有的建筑的屋面，因此增加了原有建筑的屋面荷载，从而造成一定的屋面承载能力不足的现象，所有需要对其进行相应的加固。本文通过具体实例，对相关工程中的轻钢屋面的加工进行相应的探讨。

关键词：商业建筑；景观设计；设计理念

随着绿色发展的诉求不断提升，绿色可持续的发展能源的相关发展得到了更大的进步，目前来说，太阳能作为清洁能源，其相关技术得到了较快的发展。在现代的发展技术中，将太阳能与相关的建筑物进行相互组合，形成了新的绿色体系-分布式光伏发电。在较多的轻钢屋面进行设计时，因为其结构性能问题，对其上部作用的荷载大小进行考虑时，通常所选用的设计荷载都比较小，所以在其上面再增加相应的太阳能电池板荷载，则会对整个的轻钢屋面的承载能力造成损坏，从而影响到结构的整体稳定性。因此需要对轻钢屋面进行相应的维修和加固，才能够进行光伏电板的相关施工[1]-[3]。

1轻钢屋面加固的原则

在进行轻钢屋面的加固过程中，整个的建筑仍然在进行其使用功能，所以在进行相关的加固工作时，采用的施工方法则不能够对相关建筑的正常使用产生影响。

需要进行加固的建筑物，在進行相关的加固施工之前就一直承受荷载作用，因此在进行加固中，如果选用了焊接的施工方法，其在焊接部位很有可能会出现应力集中现象，或是因为焊接导致该部位的发生加大的变形，从而降低了原有建筑的承载能力。因此在进行加固施工方法的选择上，尽量避免选用焊接的方式。

在整个的加固过程中，均是在高空进行作业，施工作业环境较为危险，同时相应的施工作业面也较小，从而增加了施工的难度。因此在进行相关的加固方案的设计时，应该做到最大限度的减少相应的工作量，或是设计更加简便的施工步骤。

2轻钢屋面的加固设计

2.1屋面梁的加固设计

在对屋面的加固中，可以根据不同的跨度进行选择适当的方法。

（1）在厂房跨度比较小，并且厂房内没有吊车设置时，如果说，在厂房内相应的净高能够满足相关要求，并且能够做到不影响其使用功能时，则可以选用在相关梁柱的节点位置处，进行设置斜向支撑。

（2）如果厂房内有吊车，但是跨度相对来说比较大的时候，此时进行加固设计时，则可以将原有的屋面梁设置成为相应的上弦杆，与此同时进行设置相应的下弦杆，以及相关的腹板，并由这些结构共同组成平面桁架，以此来达到加固的目的。采用这种方法，其最大的好处就是能够最大限度的减少焊接量，从而有效的减少了焊接变形所带来的不利影响。

（3）如果需要进行加固的厂房，其各部分条件不能满足上面所描述的，那么就需要采用，进行T形钢的焊接，同时进行原有结构中梁的截面高度进行扩大。这种方法所需要的焊接工作量较大，因此为了避免焊缝变形的影响，需要对相关的施工技术进行严格的把控。

2.2屋面檩条的设计

（1）对于单层压型钢板屋面的加固设计，则是通过对原来的屋面的特定位置进行相应的增加C形檩条的数量来达到加固目的的。在原有檩条的基础上进行间隔的增加其数量，从而能够替原有檩条进行分摊所作用的荷载；同时为了能够保证增加后整个屋面仍然具有较好的整体性，所以需要进行相应的增设平面外支撑，一方面能够最大程度的实现荷载的连续传递，另一方面也能够在很大程度上减少新增设的檩条相应的计算长度。

（2）在对双层压型钢板屋面进行一定的加固处理时，采用的加固方法主要是在屋面檩条之间，进行增加相应的横向支撑梁，采用这种方法能够对屋面内板进行一定程度上的保护。但是相对于前一种加固方式，这种方式的施工难度加大，在施工中要注意相关施工细节的操作。

2.3连接点的设计

在进行加固中，应该尽量的减少施工操作对相应的连接点的损伤，同时要减少相关焊接工作以及钻孔工作等对屋面梁产生的一些有害影响。再就是对采用螺栓连接的构件，一定要选择适当的工艺，从而才能满足相关的设计要求，最终得到相应的加固目的。同时要对相应的高强螺栓和特定的锚栓等进行相应的试验检测，保证其承载能力能够满足施工要求。

3轻钢屋面加固案例分析

3.1项目概况

本项目为某30MW屋顶金太阳项目，一方面具有较高的投资效益，另一方面能够就地解决当地用户的用电要求。

3.2项目加固应用

该项目由20多家企业屋顶组建而成，屋顶类型分为混凝土和钢结构两种形式，由于改变了屋面用途增加了荷载，故需要对屋面承载力鉴定。对于混凝土上人屋面为优选屋顶，由于设计时，选用的活荷载值为2.0KN/m2，因此对于荷载来说，结构不会存在相关的安全隐患问题。对于轻钢屋面，增加光伏组件板，所对应增加的荷载约为0.15KN/m2，该荷载值对于轻钢屋面荷载来说，所占比重较大，故需要对其先进复核承载力，项目前期各个商务团队搜集上千个屋顶信息，技术根据商务提供的信息现场实地排查，对于建筑使用年限大于10年的厂房且业务不愿意更换彩钢瓦的厂房先放弃。

面对屋面荷载判断问题需要大量的人力资源，理清思路后，组建了结构屋顶复核小组，根据屋面特点摸索出快捷的复核方法，由于项目地都处于苏州，风载雪载等荷载取值相等，对于标准厂房，按照一定的柱距，进行编制相应的计算表格，分别对应出檩条截面最小值，这样减少了工作时间。对于檩条复核通过的屋面复核主钢架。由我们筛选过的屋面，需要寻找有现场鉴定资质的厂家一同前往项目现场排查屋面情况，首先需要确认业主完全按照设计图纸施工，后续使用过程中没有增加图纸以外的荷载。对于需要加固的屋顶根据荷载超限情况对现有屋面加固。常用的加固方案为简支檩更改为连续檩，主钢架采用增大截面设置拉索等方案提高承载力。

屋顶分布式项目小，工作繁琐，结构前期对屋面承载的把控尤为重要，该工作不仅仅是纯技术的复核还需要现场认真仔细的排查与业主方，原设计单位以及具有现场鉴定资质的公司高效的沟通。结构专业前期屋面承载复核通过后方可有后续的设计。为不影响项目进度结构专业加班加点，高效解决屋面荷载承载复核，将项目风险降至最低。

4小结

近年来，随着科技的不断进步，太阳能电池的相关技术的创新性得到了大幅提高，大规模的分布式光伏发电项目也越来越多，这些新技术的应用也给生活带来了更大的便利。在对原有建筑上添加光伏发电组件的情况，应该根据实际情况对相关建筑的实际承载能力进行验算，如果不能满足相关的要求，就需要对其进行一定的加固处理，尤其是在轻钢屋面上进行设置的光伏发电项目，为了能够使得光伏发电达到其预期的相关，则需要对轻钢屋面的加固进行更加深入发研究。本文主要对轻钢屋面的相关设计原则和设计内容进行了阐述，并通过实例的应用，探讨了轻钢屋面加固的实际运用效果。

参考文献：

[1]GB/T50344-2004建筑结构检测技术标准[S].

[2]CECS77：96钢结构加固技术规范[S].

[3]GB 50204-2002（2010版）混凝土结构工程施工质量验收规范[S].