光伏發(fā)電系統(tǒng)是指采用光伏組件，將太陽能直接轉(zhuǎn)換為電能的發(fā)電系統(tǒng)。分布式光伏發(fā)電特指在用戶場地附近建設(shè)，運(yùn)行方式以用戶側(cè)自發(fā)自用、余電上網(wǎng)，且在配電網(wǎng)系統(tǒng)內(nèi)平衡調(diào)節(jié)為特征的光伏發(fā)電設(shè)施。主要設(shè)備包括：光伏組件、支架、逆變器、配電柜、計(jì)量表及雙向電表等。

　　分布式光伏發(fā)電是一種新型的、具有廣闊發(fā)展前景的發(fā)電和能源綜合利用方式，它倡導(dǎo)因地制宜、就近發(fā)電、就近并網(wǎng)、就近轉(zhuǎn)換、就近使用的原則，充分利用當(dāng)?shù)靥柲苜Y源，減少化石能源消費(fèi)，不僅能夠有效提高同等規(guī)模光伏電站的發(fā)電量，同時(shí)還有效解決了電力在升壓及長途輸運(yùn)中的損耗問題。

　　目前,建在建筑物之上的光伏發(fā)電系統(tǒng)是一種應(yīng)用廣泛的分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)，涉及的建筑物包括民用建筑、公共建筑、工業(yè)建筑等一切可以承載光伏發(fā)電系統(tǒng)的建筑物。它是與建筑物同時(shí)設(shè)計(jì)、同時(shí)施工和安裝，并與建筑物形成完美結(jié)合的光伏發(fā)電系統(tǒng)，也稱為“構(gòu)建型”和“建材型”光伏建筑，是將光伏陣列做為建筑結(jié)構(gòu)的功能部分，包括用光伏組件取代傳統(tǒng)的屋頂材料，如：屋頂板、瓦、石板瓦、金屬屋頂、窗戶、遮雨棚等。它作為建筑物外部結(jié)構(gòu)的一部分，既具備發(fā)電功能，又具有建筑構(gòu)件和建筑材料的功能，甚至還能提升建筑物的美感，與建筑物形成完美的統(tǒng)一體。

　　附著在建筑物上的太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)，也稱為“安裝型”光伏建筑。它的主要功能是發(fā)電，與建筑物功能不發(fā)生沖突，不破壞或削弱原有建筑物的功能。

　　1屋面防水設(shè)防

　　當(dāng)前，國家相關(guān)規(guī)劃明確提出鼓勵(lì)在中東部地區(qū)建設(shè)與建筑結(jié)合的分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)。在國家及地方政府的政策大力支持下，分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)已經(jīng)成為應(yīng)用越來越廣泛，占光伏發(fā)電系統(tǒng)的總裝機(jī)容量的比例達(dá)到57%以上，成為未來的重要發(fā)展方向。

　　光伏組件在屋面上的安裝方式不僅要考慮日照和陰影，而且要因屋面形式而異。在工程上，組件的安裝必須考慮荷重、耐風(fēng)壓、抗地震、排水、防水以及防雷等問題。因?yàn)楣こ讨饕婕暗焦夥Ъ芘c屋面的結(jié)合，進(jìn)而涉及屋面防水問題，因此設(shè)計(jì)方案、工程施工質(zhì)量的優(yōu)劣，不僅關(guān)系到建筑物的使用壽命，而且直接影響到生產(chǎn)活動(dòng)和人民生活的正常進(jìn)行。目前，由于分布式光伏發(fā)電處于市場導(dǎo)入期，競爭激烈，設(shè)計(jì)、施工質(zhì)量良莠不齊，對所在屋面的防水問題更應(yīng)予以重視。

　　各類屋面工程包括屋面結(jié)構(gòu)層以上的屋面找平層、隔氣層、防水層、保溫隔熱層、保護(hù)層和使用面層，是房屋建筑的一項(xiàng)重要的分部工程。根據(jù)建筑物的性能、重要程度、使用功能及防水層合理使用年限等要求。

　　城市中較大型的公共建筑和別墅屋面屬于Ⅱ級設(shè)防;一般的工業(yè)與民用建筑、普通住宅、一般辦公樓、學(xué)校、旅館等屬于Ⅲ級設(shè)防。

　　2.常見安裝方式

　　光伏組件的安裝方式因屋面形式而異。大部分是采用分離式設(shè)計(jì)，靈活性較大，以點(diǎn)式連接構(gòu)件架空在屋面結(jié)構(gòu)之上，在不影響原有屋面性能的同時(shí)，創(chuàng)造較好的通風(fēng)條件，使太陽電池板獲得最佳的工作效率，維護(hù)也比較方便，特別適用于平屋面和坡屋面上。

　　平屋面BAPV常見安裝方式有：混凝土配重法(含：澆注混凝土基座法和預(yù)制混凝土塊配重法)、現(xiàn)澆混凝土連接屋面法、化學(xué)錨固螺栓固定法等。

　　坡屋面常見安裝方式有：連接屋面主結(jié)構(gòu)法、專用夾具固定法、雙組分膠粘接法(輕量安裝法)。

　　3.屋面滲漏原因簡析

　　施工案例中，在結(jié)構(gòu)載荷等設(shè)計(jì)正確的前提下，如果正確、安全、文明施工，那么不進(jìn)行屋面鉆孔的施工方法，一般來說也不會(huì)破壞屋面防水層，造成屋面滲漏。這類的施工方法有：混凝土配重法、鋼構(gòu)連接法、專用夾具固定法、雙組份膠粘接法等。

　　造成屋面可能發(fā)生滲漏的情況，有如下幾種：

　　1)在混凝土平屋面或別墅混凝土坡屋面上安裝光伏支架時(shí)，利用預(yù)埋螺栓、膨脹螺栓或化學(xué)錨固螺栓固定法安裝光伏支架的工程;

　　2)在鋼結(jié)構(gòu)坡屋面上安裝光伏支架時(shí)，對于彩鋼板肋板截面為梯形截面的情況，利用自攻螺絲將支架與彩鋼瓦屋面牢固固定的工程;

　　3)電纜套管或屋面給水管道穿過屋面板;

　　4)屋面彩鋼板銹蝕并出現(xiàn)漏點(diǎn)，或局部區(qū)域銹蝕;

　　5)錯(cuò)誤、粗暴的施工方法。

　　上述幾種情況都有可能在系統(tǒng)安裝過程中破壞原有防水層或防水瓦片，使屋面在光伏系統(tǒng)使用壽命期內(nèi)發(fā)生滲漏。但在使用條形基座且與排水方向垂直布置時(shí)，則有可能阻礙屋面雨水排放，造成滲漏。另外，即使在光伏系統(tǒng)安裝過程中做了屋面防水處理，但由于施工質(zhì)量和自然環(huán)境的原因，如在氣候惡劣地區(qū)，經(jīng)歷年凍融循環(huán)、日曬等，屋面起鼓開裂，加速防水層老化及破損后，屋面亦很有可能在后期發(fā)生滲漏。

　　4.屋面防水

　　屋面防水處理遵循的一般原則是：宜導(dǎo)不宜堵，即保證節(jié)點(diǎn)處理在暴雨積水時(shí)能順利的讓水瀉掉而保障屋面不漏。因此，在設(shè)計(jì)時(shí)首先應(yīng)使支架基座不與排水方向垂直布置，不阻礙屋面雨水排放。另外，施工中在既有屋面上采用直接放置支架基座的方式安裝光伏系統(tǒng)時(shí)，基座不與原屋面的結(jié)構(gòu)層發(fā)生關(guān)系，因此為保證結(jié)構(gòu)的安全性，必須保證基座放置平穩(wěn)、整齊，并需要采取措施進(jìn)行固定，避免發(fā)生傾覆、滑移等現(xiàn)象。由于基座與結(jié)構(gòu)層不發(fā)生關(guān)系，設(shè)置附加防水層困難，應(yīng)盡量保全原屋面的防水層，防止發(fā)生滲漏。

　　對于必須打孔破壞原屋面的情況，則要做到因地制宜，根據(jù)不同情況做不同處理。

　　5.混凝土平屋面或別墅混凝土坡屋面防水

　　對于混凝土平屋面或別墅混凝土坡屋面(上覆瓦片)的新建建筑，通常在設(shè)計(jì)時(shí)就應(yīng)預(yù)埋螺栓，按照常規(guī)做法做好屋面防水。

　　對于混凝土平屋面或別墅混凝土坡屋面(上覆瓦片)的既有建筑，應(yīng)首先確認(rèn)屋面結(jié)構(gòu)。將光伏組件基座與結(jié)構(gòu)層連接時(shí)，基座頂部金屬埋件周邊是防水薄弱環(huán)節(jié)，若處理不當(dāng)，雨水容易從埋件的螺栓周圍下滲到達(dá)結(jié)構(gòu)層，對結(jié)構(gòu)層的受力鋼筋造成腐蝕，形成安全隱患。因此，設(shè)置光伏組件基座時(shí)，應(yīng)當(dāng)將防水層應(yīng)鋪設(shè)到基座和金屬埋件的上部，并在地腳螺栓周圍做密封處理，穿防水層處用防水密封膠填實(shí)，隔絕雨水下滲路徑外還應(yīng)在基座下部增設(shè)一層附加防水層，即使基座頂部發(fā)生滲漏，雨水也不會(huì)到達(dá)結(jié)構(gòu)層。

　　6.屋面打孔處的防水處理

　　對于混凝土平屋面或別墅混凝土坡屋面的既有建筑，若使用化學(xué)錨固螺栓固定支架，應(yīng)首先確認(rèn)保護(hù)層或使用面層的厚度。對于單位面積承重較大的預(yù)制樓板屋面，可在屋面現(xiàn)澆一定厚度的混凝土層，固化后利用化學(xué)錨固螺栓固定支架。對于上覆瓦片的坡屋面，應(yīng)確認(rèn)打孔深度，將化學(xué)錨固螺栓固定后，螺栓穿過瓦片的位置應(yīng)使用防水密封膠做良好處理?；瘜W(xué)錨固螺栓由于承載能力大，抗疲勞、耐老化，部分型號(hào)能承受動(dòng)載荷和沖擊載荷;對基體無膨脹力，不產(chǎn)生擠壓應(yīng)力，因此，不會(huì)對屋面防水造成不良影響。

　　7.化學(xué)錨固螺栓使用方法

　　金屬屋面防水

　　對于金屬屋面來說，需要將光伏系統(tǒng)的鋼結(jié)構(gòu)穿透原防水層及壓型鋼板，固定在建筑的主體鋼結(jié)構(gòu)上;再參照金屬屋面防水做法，進(jìn)行隔汽、保溫及防水處理。施工的重點(diǎn)是去銹蝕、密封、對基層及外圍涂刷防水涂料。

　　金屬屋面上的支架固定

　　對金屬屋面的局部漏點(diǎn)，應(yīng)采用優(yōu)質(zhì)中性耐候密封膠涂抹封堵;對于局部銹蝕嚴(yán)重的彩鋼板，在安裝光伏組件前需要更換。

　　1)對于彩鋼板肋板截面為梯形的情況：光伏支架通常是通過自攻螺栓與彩鋼板從側(cè)面或頂面連接。自攻螺栓必須帶有配套的耐候密封防水墊片，且自攻螺栓固定完畢后，螺釘處須使用優(yōu)質(zhì)中性耐候密封膠涂抹。

　　2)對于有電纜套管穿屋面板的情況：在現(xiàn)有國標(biāo)的圖集上均有做法。設(shè)計(jì)和施工中，可根據(jù)實(shí)際工程的具體情況選用。

　　3)對于電纜穿屋面板的情況：可采用得泰蓋片進(jìn)行防水。得泰蓋片是一種屋面防水結(jié)構(gòu)，經(jīng)常用在有彩色壓型鋼板屋面，具有良好的物理性能和耐化學(xué)腐蝕性能，可克服剛性防水材料的漏水等問題。

　　8.結(jié)語

　　分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)施工過程中，可能會(huì)有屋面雨水滲漏的風(fēng)險(xiǎn)，應(yīng)引起重視。從項(xiàng)目現(xiàn)場勘察階段到深化設(shè)計(jì)階段，必須對屋面未來可能產(chǎn)生的滲漏風(fēng)險(xiǎn)做出充分預(yù)估和論證，對任何可能發(fā)生雨水滲漏的點(diǎn)要進(jìn)行詳細(xì)排查，盡量采用簡單有效的技術(shù)手段，進(jìn)行防水技術(shù)處理;在工程施工階段，要避免給屋面防水造成二次風(fēng)險(xiǎn)。