光伏发电系统中建筑结构安全性评价的现状及必要性

2017-04-06付国辉王利中侯佳奇

山西建筑 2017年36期

关键词：图纸发电结构

胡昕付国辉王利中侯佳奇

(1.中电投工程研究检测评定中心有限公司，北京 100142; 2.新维智能电力(苏州)有限公司,江苏苏州 215000)

1 光伏发电站项目中结构安全评价现状

分布式光伏发电系统能有效缓解我国能源消耗对燃煤的依赖，是节能减排的有效手段。截至2016年年底，我国光伏发电新增装机容量3 454万kW，累计装机容量7 742万kW，新增和累计装机容量均为全球第一。

作为建构筑物安全质量第三方评估机构，我们从2009年开始接触光伏行业，经历了八年的电站建筑结构检测鉴定工作，切身体会到了光伏电站的高速发展，但伴随着发展的势潮，更多的问题浮现出来，亟待解决。

1.1 项目开发阶段

1.1.1备案审批机制缺少质量安全管理

光伏项目的开发流程基本如下：

1)前往国家电网公司发策部讨论项目电网接入信息，主要咨询容量报批、设备要求、电网接入条件等；2)光伏可研阶段委托当地有资质的单位进行可行性研究分析；3)出具增设光伏系统后的建筑荷载验算报告；4)获得县或区发改委项目备案；5)获得县、市电网公司接入批复。

在屋顶分布式项目备案过程中，没有明确负责监管所用建筑结构质量安全的政府机构。

1.1.2项目开发人员缺少安全意识

光伏项目开发人员把工作重心放在追求经济效益、选择合作模式、寻找合作伙伴融资等运营方面。未对光伏电站附着的既有建筑结构安全性有所考量，未意识到盲目推进项目存在的严重隐患。

1.2 设计阶段

在屋顶分布式项目设计过程中存在的问题：

1)设计人员不了解国家检测鉴定相关规范的规定，没有既有建筑结构检测鉴定意识；

2)设计人员没有尽到告知义务，没有将既有建筑结构检测鉴定的必要性告知甲方。

3)迫于甲方压力，通过仅有的图纸资料对厂房进行核算，忽略了图纸与实际结构的偏差，忽略了实际结构在寿命周期内安全度的变化。

1.3 施工阶段

光伏电站施工过程中，缺少详细的施工组织方案、施工措施，或是实际施工时不能严格按照方案措施执行，常常因为工期、成本等因素妥协。类似项目最后均通过验收，可见我国此类项目体系的完善工作迫在眉睫。

1.4 验收阶段缺少质量安全管理

光伏电站验收的主要流程为：

1)电力建设工程质量监督站验收(消缺并闭环)；

2)省电力建设调试所安评、技术监督验收(消缺并闭环)；

3)当地消防大队验收并出具报告；

4)电网公司验收(消缺并闭环)。

其中电力建设工程质量监督站对工程质量负责监管，但有的项目所在地监督站人员不足，监督力度有限；有的监督站监管人员业务不熟，对所利用的建筑结构安全及组件支撑系统质量并不重视。

纵观国内光伏发电项目工程质量现状，审批阶段无人监管，设计阶段能躲就躲，施工阶段野蛮粗糙，验收阶段监管不力，此乱象已导致某些项目在运作过程中夭折，或者在施工过程中延误工期，造成不必要的经济损失，甚至引发安全事故。所以提高光伏行业从业人员安全防范意识，规范操作流程，加强安全监管力度，是有极大的必要的。

2 光伏发电站项目结构安全评价的必要性

2.1 国家规范及相关文件的要求

鉴于我国光伏行业的迅猛发展，国家组织多名专家对国内外光伏电站项目进行了广泛、深入的调查研究，结合我国在太阳能光伏发电站建设中的实践经验，于2012年颁布GB 50797—2012光伏发电站设计规范，其中第10.1.4条规定在既有建筑物上增设光伏发电系统时，应根据建筑物的种类分别按照现行国家标准GB 50144工业建筑可靠性鉴定标准和GB 50292民用建筑可靠性鉴定标准的规定进行可靠性鉴定。

位于抗震设防烈度为6度～9度地区的建筑还应依据其设防烈度、抗震设防类别、后续使用年限和结构类型，按照现行国家标准GB 50023建筑抗震鉴定标准的规定进行抗震鉴定。经抗震鉴定后需要进行抗震加固的建筑应按现行行业标准JGJ 116建筑抗震加固技术规程的规定设计施工。

《国家新能》[2014]406号文件明确说明：完善分布式光伏发电工程标准和质量管理。加强光伏产品、光伏发电工程和建筑安装光伏发电设施的安全性评价和管理工作，对载荷校核、安装方式、抗风、防震、消防、避雷等要严格执行国家标准和工程规范。各地区的市县(区)政府要建立建筑光伏发电应用的统筹协调管理工作机制，加强分布式光伏发电项目的质量管理和安全监督。

2.2 图纸与结构现状不符

房屋建设中为节省成本，建设单位或施工单位擅自“优化图纸”；由于工程实际需要，设计单位对施工图进行了变更，但竣工图中未体现；房屋建设单位为了偷面积，要求设计单位出阴阳施工图及竣工图，诸如此类问题最终导致建筑结构的竣工图与建筑物现状不符。然而光伏发电开发建设企业开发人员甚至技术人员无法辨认图纸是否存在此类问题，更不用说辨认图纸是否与现状相符。因此仅按照图纸进行鉴定，必将出现较大的偏差，甚至出现安全事故。

在六年的电站建筑结构检测鉴定工作中，我中心完成相关项目工作1 200万m2以上，其中约500万m2图纸与实际结构现状有出入，约300万m2图纸与实际结构现状严重不符。

2.3 既有建筑结构安全度是变量

不单单是图纸与结构现状不符的问题存在隐患，对于既有建筑自身的结构现状,还存在以下问题：

1)施工质量不良。施工质量不良在已有工程事故原因统计结果中所占比例较高。一方面的原因是管理，建筑市场不规范、不健全，甲方拖欠施工队工程款，施工队拖欠材料商材料款现象[1]；不按基建程序办事，不报建，不招标或不公平竞争，不合理压价，层层转包，致使施工管理和技术保证失控，真正施工单位利润有限，出现偷工减料，工程质量下降。另一方面施工单位只顾产值和利润，企业内部疏于质量检查和体系管理；从业人员技术水平参差不齐，责任心不强，违反施工操作规程，不能达到设计要求等[2]。

2)使用管理不当。建筑物建成交付使用后，使用部门管理不善，改造承重结构、建筑物的用途，或使用环境管理不善，不进行定期维护，侵蚀性物质进入结构构件造成损坏[3]。最终导致开裂、变形等结构损伤。

工业建筑也存在诸多问题，如：强化生产或不正常生产时，超负荷使用对结构造成危害(吊车超吨位使用、楼地面超载和超温等造成结构的变形、开裂和烧损)；乱拆、乱打洞口、乱切、乱焊、乱挪、乱建、乱排等破坏了结构的整体性和正常工作条件。

3)环境影响。建筑物周围存在有害介质，有机材料本身存在老化特性，如：沿海的建筑物受氯离子侵蚀。

4)灾害影响。使用期间发生水灾、火灾、爆炸、飓风、地震、撞击等灾害，对建筑物造成影响。

5)生产工艺形成的危害。工业建筑更为常见，日常生产中不同的生产工业均会对结构产生危害。如：高温、腐蚀、水的冲刷渗透、环境或设备振动等。

综上，施工单位施工水平参差不齐，我国不同社会时期不同地方政府对工程质量监管力度存在差异，实际施工验收标准不统一，施工质量难以保证。建筑结构建成后，又由于材料本身、环境、作用等因素，结构安全度不断变化，所以既有建筑结构的安全性是一个复杂的系统问题，存在大量的不确定性，不是一张图纸能够说明清楚的。建筑物使用多年，未发生安全事故，就认为该建筑是安全的，是非专业人士错误的观点。让人费解的是此类错误观点，在光伏行业竟普遍认为是合理的。