分布式光伏電站多建設在混凝土屋頂和彩鋼瓦屋頂，也有少量建設在普通居民的琉璃瓦屋頂。由于分布式的主要對象是工商業企業和工業園區的屋頂，針對工商業企業，主要是混凝土屋頂；針對工業園區的建筑，主要以混凝土屋頂和彩鋼瓦屋頂為主。本文著重介紹混凝土屋頂的支架結構方案。

一、混凝土屋面分類。

混凝土屋面分為上人屋面與不上人屋面。兩種屋面的工程做法和安全要求是不同的。

兩種屋面工程做法不盡相同，不上人屋面，人不經常上去，只有檢修時才上去，保護層的厚度和材料要求較低，在一般情況下做完屋面的防水層后就可完工；而上人屋面要求高，人經常上去，防止人為對防水層破壞，一般采用剛性混凝土層，在做完防水層工作后，還要做樓地面層，加配鋼絲網，有貼磚或是混凝土層，對屋面結構層起保護作用。上人屋面必須建有樓梯可以到達樓頂屋面層，而不上人屋面的檢修口一般較隱蔽，通過爬梯上到屋面層，爬梯一般距離地面1．5 m以上。

這兩種屋面對屋面的安全要求也不同，上人屋面必須有女兒墻，且女兒墻高度有規定，必須要不小于安全要求高度(一般≥1．2 m)；而不上人屋面的女兒墻為0．6～O．9 m。上人屋面和不上人屋面具體有防水層、保溫層和隔熱層的做法。

根據業主所給的建筑結構圖紙進行結構的PKPM建模，根據國家規定設置參數進行受力分析，確定主要材料的強度和撓度值是否在規范要求的范圍內。

做完屋頂梁和屋面板的計算校核后，要進行屋頂的設計恒荷載計算。最新的建筑結構荷載規范GB 50009-2012中規定：對于不上人屋面的活荷載標準值為0.5kN／m2(即50 kg/m2)：對于普通上人屋面的活荷載標準值為2.0kN／m2(即200 kg／m2)。在屋頂現場勘查時，需及時記錄屋頂現有荷載情況。對于早期設計的建筑，由于各種原因，屋面的設計荷載要求可能與現在的規范不同，因此對于屋頂安裝組件的荷載必須按照最新規范進行評估校核。對于上人屋頂，荷載>2.0kN／m2的屋頂基本可判定為適合安裝負重式的光伏組件。

二、現場考察注意事項。

在混凝土屋頂項目前期考察過程中，首先要充分了解該項目屋頂的具體情況。知道建筑的設計建設時間，了解該建筑在建設過程中發生過哪些問題，查看屋頂的建筑結構圖紙，現場勘查建筑的沉降是否均勻，是否發生破壞和損壞，以及現場拍照測量屋頂建筑已有設備。

現場踏勘需要收集屋面的詳細資料。在現場還需對已有設備進行拍照測量，因為這些設備可能會影響支架形式、結構的選擇和組件安裝的遮擋。如被破壞的屋面、屋頂管道、冷水機組和空調外機等屋頂突出物，都對組件安裝有一定影響。除此之外，還必須了解建筑業主方對于屋頂的規劃用途，如預計不能安裝組件的地方需要另作他用；了解業主方對屋頂檢修通道的要求，在組件排布時予以避讓。

三、支架方案。

對于現有混凝土平屋面，目前支架安裝方案最常見的主要有預制負重鋼筋混凝土塊方案、預制鋼筋混凝土壓塊方案和現澆支架基礎方案

1、預制負重鋼筋混凝土塊方案。

該方案首先需要精確統計項目地點的常年平均風速和不同季節的風向，計算出正風壓和負風壓；再通過風壓大小折算出鋼筋混凝土塊的配重；預先加工好尺寸一致的鋼筋混凝土塊，再運輸到現場安裝；根據提供的組件布置圖，將鋼筋混凝土塊放在相應的固定位置，在鋼筋混凝土上表面鉆兩個孔用來錨固化學錨栓或直接在加工鋼筋混凝土塊時預置錨栓；最后將立柱底板通過已經錨固好的錨栓連接，再根據支架安裝圖安裝支架上部的橫梁、連接件及光伏組件等。支架一般選用熱鍍鋅不銹鋼支架。采用負重式方案的支架如下圖所示：

該方案的優點為：

1)不破壞屋面防水層和支撐結構層、頂棚層、保溫隔熱層等其他建筑層；

2)施工操作過程簡單，能有效縮短施工周期；

3)支架整體較預制鋼筋混凝土壓塊方案連接牢固可靠；

4)光伏組件支架的用鋼量相對其他方案不多。

缺點為：屋頂增加了混凝土塊及組件和支架等，施工結束后需要復核計算屋頂的恒荷載。

2、預制鋼筋混凝土壓塊方案。

為了防止組件支架在風荷載作用下在屋頂發生滑移或傾翻，保證光伏組件支架結構安全可靠，組件支架與屋面無連接，直接放在平屋面上，在支架橫梁上增加鋼筋混凝土壓塊。壓塊由鋼筋混凝土預制成，需要精確統計項目地點的常年平均風速和不同季節的風向，計算出正風壓和負風壓，再通過風壓大小折算出鋼筋混凝土塊的配重。采用預制鋼筋混凝土壓塊方案的支架如下圖所示。

1）不破壞屋面防水層和支撐結構層、頂棚層、保溫隔熱層等其他建筑層；

2）施工操作過程較簡單，可有效縮短施工周期。

缺點為：

1）屋頂增加了混凝土塊及組件和支架等，施工結束后復核計算屋頂的恒荷載；

2）整體支架連接的安全可靠度不及預制負重鋼筋混凝土塊方案和現澆支架基礎方案；

3）支架用鋼量相對較多。

3、現澆支架基礎方案。

根據設計院提供的屋面組件排布圖，在支架前后兩個支撐點所在位置除去屋面原有的樓面層、防水層、保溫隔熱層等和屋面現澆板的上層鋼筋的保護層，使得露出原有屋頂的部分鋼筋；焊接組件支架基礎的鋼筋和屋面板上層鋼筋，扎好混凝土梁的基礎鋼筋，在模具中澆筑基礎混凝土，預留基礎錨栓或直接鉆孔使用化學錨栓，利用錨栓固定支架支撐；等鋼筋混凝土梁硬化后，根據提供的光伏組件支架安裝圖連接安裝支架和組件；還需要修復屋面防水層及保溫隔熱層等其他建筑層。

1）因與屋面連接，相對預制負重鋼筋混凝土塊方案和預制鋼筋混凝土壓塊方案結構更加牢固可靠；

2）光伏組件支架的用鋼量較預制鋼筋混凝土壓塊方案少；

3）原有屋面的負重增加較少。

缺點為：破壞了屋面的防水層和樓面層等其他建筑層；鋼筋混凝土梁需現澆，施工過程較為繁雜，工序較多，需要等混凝土梁硬化后才可安裝支架組件，施工周期相對較長。

對上述3種方案的優、缺點進行比較，混凝土屋面方案的選用基本原則為：

1）對于上人屋面，由于設計時的活負載為2.0kN／m2，上述的3種方案都可選用；對于不上人屋面，由于設計時的活負載只有0.5kN／m2，預制負重鋼筋混凝土方案和預制鋼筋混凝土壓塊方案采用鋼筋混凝土自身重量抵抗風壓，而由于混凝土塊本身質量較大，需要復核計算屋面結構的恒荷載。

2）對于現澆支架基礎方案，因為破壞了屋面防水層和樓面層等其他建筑層，而且施工比其他兩個方案復雜，工序多，施工周期相對長，一般情況下較少采用，多用于受臺風嚴重影響的區域采用現澆支架基礎方案，需要修復屋面防水層和樓面層等其他建筑層

3）因施工簡單，施工工期較短，在上人屋面被廣泛使用的是預制負重鋼筋混凝土方案。實際工程狀況千差萬別，需要設計者根據工程特點綜合考慮，采用最佳方案。