直立锁边金属屋面光伏系统抗风、气密与水密性能试验研究

谢贻军; 邓松; 童林浪; 盘洪玉; 张灵智; 沈正峰

doi:10.3724/j.gyjzG23102204

直立锁边金属屋面光伏系统抗风、气密与水密性能试验研究

doi: 10.3724/j.gyjzG23102204

1. 长江精工钢结构(集团)股份有限公司, 安徽六安 237000;
2. 同济大学土木工程学院, 上海 200092

详细信息

作者简介:
谢贻军,硕士,高级工程师,主要从事钢结构设计、施工及研究工作。

通讯作者:
沈正峰,博士,副教授,主要从事结构工程教学及研究工作,2905807322@qq.com。

计量
- 文章访问数: 4
- HTML全文浏览量: 1
- PDF下载量: 0
- 被引次数: 0
出版历程
- 收稿日期: 2023-10-22
- 网络出版日期: 2026-06-06
- 刊出日期: 2026-04-20

Experimental Research on Wind Resistance， Air Permeability， and Watertightness of Standing Seam Metal Roof Photovoltaic Systems

1. Changjiang Jinggong Steel Structure (Group) Co., Ltd., Lu'an 237000, China;
2. College of Civil Engineering, Tongji University, Shanghai 200092, China

摘要

摘要: 直立锁边金属屋面光伏系统凭借轻质高强、绿色环保、经济美观等特点，在钢结构建筑中逐渐得以广泛应用。然而，由于缺乏相应的设计和施工标准，致使实际项目应用存在诸多困难。以某直立锁边金属屋面光伏系统项目为研究背景，通过试验对其抗风与水密、气密性进行研究。结果表明：试验风压在3.5 kPa以内，直立锁边金属屋面光伏系统中的光伏板、金属板、夹具、支座无任何残余变形；当试验风压加载到4.2 kPa并持荷23 s后，光伏板从边部光伏夹具脱落，试验失效，该系统抗风揭性能试验结果被判定为3.5 kPa等级；整个系统实际抗风承载力能够满足设计要求，并具有一定安全冗余度；水密、气密性均能达到目前GB/T 15227—2019《建筑幕墙气密、水密、抗风压性能检测方法》中规定的最高等级，分别为4级和5级，试验结果符合设计要求。
- 直立锁边金属屋面 /
- 光伏系统 /
- 抗风揭性能 /
- 水密性能 /
- 气密性能
Abstract: Standing seam metal roof photovoltaic systems have been widely used in steel structures due to their lightweight and high-strength properties， environmental friendliness， cost-effectiveness， and aesthetic appeal. However， the lack of corresponding design and construction standards has posed challenges in practical applications. Based on a case study of a standing seam metal roof photovoltaic system project project， experimental research was conducted to investigate its wind resistance， watertightness， and air permeability. The results showed that when the test wind pressure was within 3.5 kPa， no residual deformation occurred in the photovoltaic panels， metal plates， fixtures， or supports of the standing seam metal roof photovoltaic system. However， when the test wind pressure was increased to 4.2 kPa and maintained for 23 seconds， the photovoltaic panel detached from the edge photovoltaic fixture， resulting in test failed. The wind uplift resistance test results of the system was thus determined to be at the 3.5 kPa level. The actual wind uplift resistance of the entire system can meet the design requirements and possesses a certain degree of safety redundancy. Both watertightness and airtightness have achieved the highest grades specified in the Test Method of Air Permeability， Watertightness， Wind Load Resistance Performance for Curtain Walls （GB/T 15227-2019）， namely Grade 4 and Grade 5， respectively. The test results meet the design requirements.
- standing seam metal roof /
- photovoltaic system /
- wind uplift resistance /
- air permeability /
- watertightness

HTML全文

参考文献(16)

[1]	赵家敏. 光伏建筑一体化（BIPV）的设计与应用［J］. 工业建筑，2023，53（1）：259.
[2]	秦文军，李想. 中国光伏建筑一体化行业概况与发展前景［J］. 建筑学报，2019（增刊2）：6-9.
[3]	范新宇，吴松梅，张飞宇，等. 基于数字化的光伏建筑一体化设计方法研究［J］. 建筑学报，2019（增刊2）：44-47.
[4]	孙成疆. 直立锁缝金属屋面系统在模拟极端暴风工况下抗风揭能力测试和分析［J］. 建筑结构，2011，41（增刊1）：1438-1442.
[5]	宋云浩，杨丽曼，王乾锁，等. 屋面金属板风吸力下变形特性研究［J］. 建筑结构，2015，45（17）：87-91.
[6]	马文勇，孙高健，刘小兵，等. 太阳能光伏板风荷载分布模型试验研究［J］. 振动与冲击，2017，36（7）：8-13.
[7]	王海涛，王静峰. 大跨度空间结构屋面金属板抗风揭性能试验研究［J］. 合肥工业大学学报（自然科学版），2016，39（1）：115-121.
[8]	陈辉. 直立锁边金属屋面的抗风构造性能试验研究［J］. 钢结构，2018，33（8）：20-23.
[9]	黄宏，方旭，陈杰，等. 昌北机场直立锁边屋面金属板抗风揭试验研究［J］. 工业建筑，2021，51（3）：110-114.
[10]	易桂香，段威阳，王越，等. 基于抗风揭试验的改进型直立锁边压型钢板屋面抗超强台风性能分析［J］. 工业建筑，2021，51（12）：79-83.
[11]	王明明，辛志勇，葛连福，等. 直立锁边金属屋面系统抗风设计与结构承载力试验［J］. 建筑结构，2024，54（6）：141-147.
[12]	李怀，肖伟，于震，等. 五棵松冰上运动中心气密性和热桥处理关键技术［J］. 建筑科学，2022，38（4）：243-251.
[13]	中国国家标准化管理委员会. 金属屋面抗风掀性能检测方法第1部分：静态压力法：GB/T 39794.1—2021 ［S］. 北京：中国标准出版社，2021.
[14]	中华人民共和国住房和城乡建设部. 门式刚架轻型房屋钢结构技术规范：GB 51022—2015［S］. 北京：中国建筑工业出版社，2015.
[15]	中华人民共和国住房和城乡建设部. 建筑幕墙气密、水密、抗风压性能检测方法：GB/T 15227—2019［S］. 北京：中国建筑工业出版社，2019.
[16]	中华人民共和国住房和城乡建设部. 建筑幕墙、门窗通用技术条件：GB/T 31433—2015［S］. 北京：中国建筑工业出版社，2015.