ICS K83 27.160 团 体 标 准 T/CPIA 0011.203—2019 户用光伏并网发电系统 第 2-3 部分：设计规范 结构设计 Residential gird-connected photovoltaic (PV) systemPart 2-3:Design specifications-structure 2019-3-15 实施 2019 -2-14 发布 中国光伏行业协会 发 布 T/CPIA 0011.203—2019 前  言 T/CPIA 0011《户用光伏并网发电系统》分为如下部分： ——第 1 部分：现场勘察与安装场地评估； ——第 2-1 部分：设计规范 一般要求； ——第 2-2 部分：设计规范 方阵设计； ——第 2-3 部分：设计规范 结构设计； ——第 2-4 部分：设计规范 电气安全设计； ——第 2-5 部分：设计规范 系统接入设计； ——第 3 部分：安装与调试规范； ——第 4 部分：验收规范； ——第 5 部分：运行和维护规范； ——第 6 部分：发电性能评估方法。 本部分为 T/CPIA 0011 的第 2-3 部分。 本部分根据GB/T 1.1-2009《标准化工作导则 第1部分：标准的结构和编写》和GB/T 1.2-2002《标 准化工作导则 第2部分：标准中规范性技术要素内容的确定》给出的规则起草。 请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别这些专利的责任。 本部分由中国光伏行业协会标准化技术委员会归口。 本部分起草单位：江苏天合智慧分布式能源有限公司、天合光能股份有限公司、中国电子技术标准 化研究院、江苏爱康绿色家园科技有限公司、珠海兴业绿色建筑科技有限公司、汉能移动能源控股集团 有限公司、天津中环新能源有限公司、山东力诺电力设计咨询有限公司。 本部分主要起草人： 王勇、姜迪、王继业、肖桃云、靳云红、余国保、毛惠洁、裴会川、王赶强、 汪舟、陈大英、张利强、呼森巴图、孙少春、武振羽、徐贵阳、李冉。 I T/CPIA 0011.203—2019 户用光伏并网发电系统 第 2-3 部分：设计规范 结构设计 1 范围 T/CPIA 0011的本部分规定了户用光伏并网发电系统设计规范之结构设计要求、支架设计、基础设 计等。 本部分适用于以220V或380V电压等级接入用户侧电网或公共电网的户用光伏并网发电系统，220V 电压等级单点接入容量不宜超过8kW,380V电压等级单点接入容量不宜超过400kW。 本部分不适用于带储能光伏系统、聚光光伏系统、BIPV光伏系统和双面组件光伏发电系统。 2 规范性引用文件 下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅所注日期的版本适用于本文 件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。 GB/T 818 十字槽盘头螺钉 GB/T 2297 太阳光伏能源系统术语 GB/T 3098.1 紧固件机械性能 螺栓、螺钉和螺柱 GB/T 3098.2 紧固件机械性能 螺母 粗牙螺纹 GB/T 3098.4 紧固件机械性能 螺母 细牙螺纹 GB/T 3098.5 紧固件机械性能 螺栓 自攻螺钉 GB/T 3098.6 紧固件机械性能 不锈钢螺栓、螺钉和螺柱 GB/T 3098.15 紧固件机械性能 不锈钢螺母 GB/T 5237 铝合金建筑型材 GB/T 5277 紧固件 螺栓和螺钉 GB/T 13912 金属覆盖层钢铁制件热浸镀锌层技术要求及试验方法 GB/T 14683 硅酮建筑密封胶 GB 16776 建筑用硅酮结构密封胶 GB 50009 建筑结构荷载规范 GB 50010 混凝土结构设计规范 GB 50017 钢结构设计规范 GB 50046 工业建筑防腐蚀设计规范 GB 50429 铝合金结构设计规范 GB 50797 光伏发电站设计规范 GB 51101-2016 太阳能支架基础技术规范 JGJ 102 玻璃幕墙工程技术规范 JGJ 145 混凝土结构后锚固技术规程 CECS 410 不锈钢结构技术规程 3 术语、定义和符号 3.1 术语和定义 GB/T 2297、GB 50009、GB 50017和GB 51101界定的术语和定义适用于本文件。 3.1.1 全支撑支架 all extension supporting frame structure 1 T/CPIA 0011.203—2019 或称拉拽方案支架。指光伏系统的主龙骨通过型钢或钢索等材料固定在建筑的四周墙体上，而不与 屋面直接连接的支架形式。主要适用于屋面承载力较差、防水要求高的斜屋面建筑。 3.2 符号 下列符号适用于本文件。 C——结构构件达到正常使用要求所规定的变形限值； C25——立方体抗压强度标准值为25N/mm2的混凝土强度等级； ——结构构件承载力的设计值； ——荷载效应组合的设计值； ——雪荷载标准值； ——基本雪压； ——永久荷载效应标准值； ——雪荷载效应标准值； ——风荷载效应标准值； ——屋面积雪分布系数；  s ——风荷载体型系数；  z ——风压高度变化系数； wk ——风荷载标准值； w0 ——基本风压；  gz ——阵风系数； ——永久荷载分项系数； ——重要性系数； ——雪荷载的分项系数； ——风荷载的分项系数； ——雪荷载的组合值系数； ——风荷载的组合值系数。 4 材料要求 4.1 应结合工程实际选用合适的光伏支架材料、光伏支架设计结构方案和构造措施，保证支架结构在运 输、安装和使用过程中满足强度、稳定性、刚度及防腐要求。 4.2 光伏支架材料及夹具等配件宜采用钢材、铝合金、不锈钢等材料，材质的选用和支架设计应符合现 行标准GB 50017、GB 50429、CECS 410等规定。 4.3 有防水功能要求的光伏发电系统，其密封材料宜采用中性硅酮耐候密封胶，且应符合现行标准GB/T 14683的规定。光伏发电系统中使用的结构胶宜选用中性硅酮结构密封胶，其性能应符合现行标准 GB 16776的规定。 4.4 与光伏支架配套使用的紧固件及附件应符合现行标准GB/T 5277、GB/T 818、GB/T 3098.1、GB/T 3098.2、GB/T 3098.4、GB/T 3098.5、GB/T 3098.6、GB/T 3098.15的规定。 4.5 现浇混凝土基础中采用的预置埋件及锚筋应符合现行标准GB 50010的规定。后加锚栓连接时锚栓应 有出厂合格证且符合现行标准JGJ 145的规定。 5 设计要求 5.1 设计原则 2 T/CPIA 0011.203—2019 5.1.1 结构设计采用以概率理论为基础的极限状态设计方法，用分项系数的设计表达式进行计算。 5.1.2 承重结构按承载力极限状态和正常使用极限状态进行设计。 5.2 荷载和荷载效应计算 5.2.1 支架应按承载能力极限状态计算结构和构件的强度、稳定性以及连接强度，按正常使用极限状态 计算结构和构件的变形。 5.2.2 按承载能力极限状态设计结构构件时，应采用荷载效应的基本组合或偶然组合；荷载效应组合的 设计值应按式（1）验算： ………………… （1） 式中： ——重要性系数。光伏结构的设计使用年限宜为 25 年， 安全等级为三级，重要性系数不小于 0.95； ——荷载效应组合的设计值； ——结构构件承载力的设计值。 5.2.3 按正常使用极限状态设计结构构件时，应采用荷载效应的标准组合；荷载效应组合的设计值应按 式（2）验算： ……………………（2） 式中： ——荷载效应组合的设计值； C——结构构件达到正常使用要求所规定的变形限值。 5.2.4 光伏结构的荷载和荷载效应计算应符合下列规定 5.2.4.1 基本风压、基本雪压应按现行标准 GB 50009 中 100 年及 10 年一遇的荷载取值，计算得出重 现期不低于 25 年的相应值进行取值。 5.2.4.2 地面和平屋顶楼面支架风荷载的体型系数应取 1.3。光伏组件紧贴建筑物立面安装、紧贴斜屋 顶安装时（组件表面与瓦面距离≤20cm），光伏组件不宜伸出建筑物立面或者屋面。安装的支架风荷载 的确定应按现行标准 GB 50009 的要求进行取值。复杂风荷载体型系数宜进行风洞试验后来确定。 5.2.4.3 荷载效应组合的设计值应按式（3）计算： …………………………（3） 式中： ——荷载效应组合的设计值； ——永久荷载分项系数；取 1.2，永久荷载效应对结构承载力有利时，应取 1.0； ——永久荷载效应标准值； ——风荷载效应标准值； ——雪荷载效应标准值； 、 ——风荷载、雪荷载的分项系数，取 1.4； 、 ——风荷载、雪荷载的组合值系数。 5.2.4.4 位移计算采用的各荷载分项系数均应取 1.0，承载力计算时，荷载组合值系数应符合表 1 的规 定。 3 T/CPIA 0011.203—2019 表 1 荷载组合值系数表 载荷系数 荷 载 组 合 风载荷，Ψw 雪载荷，Ψs 永久荷载、风荷载 1.0 —— 永久荷载、雪荷载 —— 1.0 5.2.4.5 光伏发电系统的风荷载应按式（4）计算 wk   gz   s   z  w0 ………………………（4） 式中： wk ——风荷载标准值，单位为千牛顿每平方米（kN/m2）；  gz ——阵风系数；  z ——风压高度变化系数；  s ——风荷载体型系数； w0 ——基本风压，单位为千牛顿每平方米（kN/m2）。 5.2.4.6 阵风系数 ，按现行标准 GB 50009 的规定选用；风压高度变化系数 的规定选用；风荷载体型系数 ，按现行标准 GB 50009 ，按现行标准 GB 50009 的规定选用；基本风压 w0 ，按现行标准 GB 50009 规定的不低于 25 年重现期的规定值选用。 5.2.4.7 光伏发电系统的雪荷载应按式（5）计算。 ……………………………（5） 式中： 2 ——雪荷载标准值，单位为千牛顿每平方米（kN/m ）； ——屋面积雪分布系数； ——基本雪压，按现行标准 GB 50009 规定的 25 年重现期的规定值采用。 5.2.4.8 屋面积雪分布系数 ，按现行标准 GB 50009 规定值选用；基本雪压 ，按现行标准 GB 50009 规定的不低于 25 年重现期的规定值选用。山区雪荷载应通过实际调查后确定，当无实测资料时，可按 当地邻近空旷平坦地面的雪荷载值乘以系数 1.2 采用。 5.2.4.9 结构设计时，应对施工检修荷载进行验算，基本原则如下述： a) 进行结构构件承载力验算时，荷载组合应取永久荷载； b) 施工检修荷载