光伏發(fā)電系統(tǒng)中建筑結(jié)構(gòu)安全性評(píng)價(jià)的現(xiàn)狀及必要性

胡 昕 付國(guó)輝 王利中 侯佳奇

(1.中電投工程研究檢測(cè)評(píng)定中心有限公司，北京 100142; 2.新維智能電力(蘇州)有限公司,江蘇 蘇州 215000)

1 光伏發(fā)電站項(xiàng)目中結(jié)構(gòu)安全評(píng)價(jià)現(xiàn)狀

分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)能有效緩解我國(guó)能源消耗對(duì)燃煤的依賴，是節(jié)能減排的有效手段。截至2016年年底，我國(guó)光伏發(fā)電新增裝機(jī)容量3 454萬(wàn)kW，累計(jì)裝機(jī)容量7 742萬(wàn)kW，新增和累計(jì)裝機(jī)容量均為全球第一。

作為建構(gòu)筑物安全質(zhì)量第三方評(píng)估機(jī)構(gòu)，我們從2009年開始接觸光伏行業(yè)，經(jīng)歷了八年的電站建筑結(jié)構(gòu)檢測(cè)鑒定工作，切身體會(huì)到了光伏電站的高速發(fā)展，但伴隨著發(fā)展的勢(shì)潮，更多的問(wèn)題浮現(xiàn)出來(lái)，亟待解決。

1.1 項(xiàng)目開發(fā)階段

1.1.1備案審批機(jī)制缺少質(zhì)量安全管理

光伏項(xiàng)目的開發(fā)流程基本如下：

1)前往國(guó)家電網(wǎng)公司發(fā)策部討論項(xiàng)目電網(wǎng)接入信息，主要咨詢?nèi)萘繄?bào)批、設(shè)備要求、電網(wǎng)接入條件等；2)光伏可研階段委托當(dāng)?shù)赜匈Y質(zhì)的單位進(jìn)行可行性研究分析；3)出具增設(shè)光伏系統(tǒng)后的建筑荷載驗(yàn)算報(bào)告；4)獲得縣或區(qū)發(fā)改委項(xiàng)目備案；5)獲得縣、市電網(wǎng)公司接入批復(fù)。

在屋頂分布式項(xiàng)目備案過(guò)程中，沒(méi)有明確負(fù)責(zé)監(jiān)管所用建筑結(jié)構(gòu)質(zhì)量安全的政府機(jī)構(gòu)。

1.1.2項(xiàng)目開發(fā)人員缺少安全意識(shí)

光伏項(xiàng)目開發(fā)人員把工作重心放在追求經(jīng)濟(jì)效益、選擇合作模式、尋找合作伙伴融資等運(yùn)營(yíng)方面。未對(duì)光伏電站附著的既有建筑結(jié)構(gòu)安全性有所考量，未意識(shí)到盲目推進(jìn)項(xiàng)目存在的嚴(yán)重隱患。

1.2 設(shè)計(jì)階段

在屋頂分布式項(xiàng)目設(shè)計(jì)過(guò)程中存在的問(wèn)題：

1)設(shè)計(jì)人員不了解國(guó)家檢測(cè)鑒定相關(guān)規(guī)范的規(guī)定，沒(méi)有既有建筑結(jié)構(gòu)檢測(cè)鑒定意識(shí)；

2)設(shè)計(jì)人員沒(méi)有盡到告知義務(wù)，沒(méi)有將既有建筑結(jié)構(gòu)檢測(cè)鑒定的必要性告知甲方。

3)迫于甲方壓力，通過(guò)僅有的圖紙資料對(duì)廠房進(jìn)行核算，忽略了圖紙與實(shí)際結(jié)構(gòu)的偏差，忽略了實(shí)際結(jié)構(gòu)在壽命周期內(nèi)安全度的變化。

1.3 施工階段

光伏電站施工過(guò)程中，缺少詳細(xì)的施工組織方案、施工措施，或是實(shí)際施工時(shí)不能嚴(yán)格按照方案措施執(zhí)行，常常因?yàn)楣て凇⒊杀镜纫蛩赝讌f(xié)。類似項(xiàng)目最后均通過(guò)驗(yàn)收，可見我國(guó)此類項(xiàng)目體系的完善工作迫在眉睫。

1.4 驗(yàn)收階段缺少質(zhì)量安全管理

光伏電站驗(yàn)收的主要流程為：

1)電力建設(shè)工程質(zhì)量監(jiān)督站驗(yàn)收(消缺并閉環(huán))；

2)省電力建設(shè)調(diào)試所安評(píng)、技術(shù)監(jiān)督驗(yàn)收(消缺并閉環(huán))；

3)當(dāng)?shù)叵来箨?duì)驗(yàn)收并出具報(bào)告；

4)電網(wǎng)公司驗(yàn)收(消缺并閉環(huán))。

其中電力建設(shè)工程質(zhì)量監(jiān)督站對(duì)工程質(zhì)量負(fù)責(zé)監(jiān)管，但有的項(xiàng)目所在地監(jiān)督站人員不足，監(jiān)督力度有限；有的監(jiān)督站監(jiān)管人員業(yè)務(wù)不熟，對(duì)所利用的建筑結(jié)構(gòu)安全及組件支撐系統(tǒng)質(zhì)量并不重視。

縱觀國(guó)內(nèi)光伏發(fā)電項(xiàng)目工程質(zhì)量現(xiàn)狀，審批階段無(wú)人監(jiān)管，設(shè)計(jì)階段能躲就躲，施工階段野蠻粗糙，驗(yàn)收階段監(jiān)管不力，此亂象已導(dǎo)致某些項(xiàng)目在運(yùn)作過(guò)程中夭折，或者在施工過(guò)程中延誤工期，造成不必要的經(jīng)濟(jì)損失，甚至引發(fā)安全事故。所以提高光伏行業(yè)從業(yè)人員安全防范意識(shí)，規(guī)范操作流程，加強(qiáng)安全監(jiān)管力度，是有極大的必要的。

2 光伏發(fā)電站項(xiàng)目結(jié)構(gòu)安全評(píng)價(jià)的必要性

2.1 國(guó)家規(guī)范及相關(guān)文件的要求

鑒于我國(guó)光伏行業(yè)的迅猛發(fā)展，國(guó)家組織多名專家對(duì)國(guó)內(nèi)外光伏電站項(xiàng)目進(jìn)行了廣泛、深入的調(diào)查研究，結(jié)合我國(guó)在太陽(yáng)能光伏發(fā)電站建設(shè)中的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，于2012年頒布GB 50797—2012光伏發(fā)電站設(shè)計(jì)規(guī)范，其中第10.1.4條規(guī)定在既有建筑物上增設(shè)光伏發(fā)電系統(tǒng)時(shí)，應(yīng)根據(jù)建筑物的種類分別按照現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB 50144工業(yè)建筑可靠性鑒定標(biāo)準(zhǔn)和GB 50292民用建筑可靠性鑒定標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定進(jìn)行可靠性鑒定。

位于抗震設(shè)防烈度為6度～9度地區(qū)的建筑還應(yīng)依據(jù)其設(shè)防烈度、抗震設(shè)防類別、后續(xù)使用年限和結(jié)構(gòu)類型，按照現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB 50023建筑抗震鑒定標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定進(jìn)行抗震鑒定。經(jīng)抗震鑒定后需要進(jìn)行抗震加固的建筑應(yīng)按現(xiàn)行行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)JGJ 116建筑抗震加固技術(shù)規(guī)程的規(guī)定設(shè)計(jì)施工。

《國(guó)家新能》[2014]406號(hào)文件明確說(shuō)明：完善分布式光伏發(fā)電工程標(biāo)準(zhǔn)和質(zhì)量管理。加強(qiáng)光伏產(chǎn)品、光伏發(fā)電工程和建筑安裝光伏發(fā)電設(shè)施的安全性評(píng)價(jià)和管理工作，對(duì)載荷校核、安裝方式、抗風(fēng)、防震、消防、避雷等要嚴(yán)格執(zhí)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)和工程規(guī)范。各地區(qū)的市縣(區(qū))政府要建立建筑光伏發(fā)電應(yīng)用的統(tǒng)籌協(xié)調(diào)管理工作機(jī)制，加強(qiáng)分布式光伏發(fā)電項(xiàng)目的質(zhì)量管理和安全監(jiān)督。

2.2 圖紙與結(jié)構(gòu)現(xiàn)狀不符

房屋建設(shè)中為節(jié)省成本，建設(shè)單位或施工單位擅自“優(yōu)化圖紙”；由于工程實(shí)際需要，設(shè)計(jì)單位對(duì)施工圖進(jìn)行了變更，但竣工圖中未體現(xiàn)；房屋建設(shè)單位為了偷面積，要求設(shè)計(jì)單位出陰陽(yáng)施工圖及竣工圖，諸如此類問(wèn)題最終導(dǎo)致建筑結(jié)構(gòu)的竣工圖與建筑物現(xiàn)狀不符。然而光伏發(fā)電開發(fā)建設(shè)企業(yè)開發(fā)人員甚至技術(shù)人員無(wú)法辨認(rèn)圖紙是否存在此類問(wèn)題，更不用說(shuō)辨認(rèn)圖紙是否與現(xiàn)狀相符。因此僅按照?qǐng)D紙進(jìn)行鑒定，必將出現(xiàn)較大的偏差，甚至出現(xiàn)安全事故。

在六年的電站建筑結(jié)構(gòu)檢測(cè)鑒定工作中，我中心完成相關(guān)項(xiàng)目工作1 200萬(wàn)m2以上，其中約500萬(wàn)m2圖紙與實(shí)際結(jié)構(gòu)現(xiàn)狀有出入，約300萬(wàn)m2圖紙與實(shí)際結(jié)構(gòu)現(xiàn)狀嚴(yán)重不符。

2.3 既有建筑結(jié)構(gòu)安全度是變量

不單單是圖紙與結(jié)構(gòu)現(xiàn)狀不符的問(wèn)題存在隱患，對(duì)于既有建筑自身的結(jié)構(gòu)現(xiàn)狀,還存在以下問(wèn)題：

1)施工質(zhì)量不良。施工質(zhì)量不良在已有工程事故原因統(tǒng)計(jì)結(jié)果中所占比例較高。一方面的原因是管理，建筑市場(chǎng)不規(guī)范、不健全，甲方拖欠施工隊(duì)工程款，施工隊(duì)拖欠材料商材料款現(xiàn)象[1]；不按基建程序辦事，不報(bào)建，不招標(biāo)或不公平競(jìng)爭(zhēng)，不合理壓價(jià)，層層轉(zhuǎn)包，致使施工管理和技術(shù)保證失控，真正施工單位利潤(rùn)有限，出現(xiàn)偷工減料，工程質(zhì)量下降。另一方面施工單位只顧產(chǎn)值和利潤(rùn)，企業(yè)內(nèi)部疏于質(zhì)量檢查和體系管理；從業(yè)人員技術(shù)水平參差不齊，責(zé)任心不強(qiáng)，違反施工操作規(guī)程，不能達(dá)到設(shè)計(jì)要求等[2]。

2)使用管理不當(dāng)。建筑物建成交付使用后，使用部門管理不善，改造承重結(jié)構(gòu)、建筑物的用途，或使用環(huán)境管理不善，不進(jìn)行定期維護(hù)，侵蝕性物質(zhì)進(jìn)入結(jié)構(gòu)構(gòu)件造成損壞[3]。最終導(dǎo)致開裂、變形等結(jié)構(gòu)損傷。

工業(yè)建筑也存在諸多問(wèn)題，如：強(qiáng)化生產(chǎn)或不正常生產(chǎn)時(shí)，超負(fù)荷使用對(duì)結(jié)構(gòu)造成危害(吊車超噸位使用、樓地面超載和超溫等造成結(jié)構(gòu)的變形、開裂和燒損)；亂拆、亂打洞口、亂切、亂焊、亂挪、亂建、亂排等破壞了結(jié)構(gòu)的整體性和正常工作條件。

3)環(huán)境影響。建筑物周圍存在有害介質(zhì)，有機(jī)材料本身存在老化特性，如：沿海的建筑物受氯離子侵蝕。

4)災(zāi)害影響。使用期間發(fā)生水災(zāi)、火災(zāi)、爆炸、颶風(fēng)、地震、撞擊等災(zāi)害，對(duì)建筑物造成影響。

5)生產(chǎn)工藝形成的危害。工業(yè)建筑更為常見，日常生產(chǎn)中不同的生產(chǎn)工業(yè)均會(huì)對(duì)結(jié)構(gòu)產(chǎn)生危害。如：高溫、腐蝕、水的沖刷滲透、環(huán)境或設(shè)備振動(dòng)等。

綜上，施工單位施工水平參差不齊，我國(guó)不同社會(huì)時(shí)期不同地方政府對(duì)工程質(zhì)量監(jiān)管力度存在差異，實(shí)際施工驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一，施工質(zhì)量難以保證。建筑結(jié)構(gòu)建成后，又由于材料本身、環(huán)境、作用等因素，結(jié)構(gòu)安全度不斷變化，所以既有建筑結(jié)構(gòu)的安全性是一個(gè)復(fù)雜的系統(tǒng)問(wèn)題，存在大量的不確定性，不是一張圖紙能夠說(shuō)明清楚的。建筑物使用多年，未發(fā)生安全事故，就認(rèn)為該建筑是安全的，是非專業(yè)人士錯(cuò)誤的觀點(diǎn)。讓人費(fèi)解的是此類錯(cuò)誤觀點(diǎn)，在光伏行業(yè)竟普遍認(rèn)為是合理的。

3 結(jié)語(yǔ)

中國(guó)光伏行業(yè)既是一個(gè)嶄新的朝陽(yáng)產(chǎn)業(yè)，也是一個(gè)龐大的綜合產(chǎn)業(yè)，它的高速發(fā)展舉世矚目，但高速發(fā)展所帶來(lái)的問(wèn)題也比較突出。

目前光伏項(xiàng)目開發(fā)市場(chǎng)魚龍混雜，結(jié)構(gòu)安全監(jiān)管機(jī)制的不完善，致使在資質(zhì)不全的情況下，某些地方設(shè)計(jì)單位、鋼結(jié)構(gòu)廠家等相關(guān)方開始盲目出具復(fù)核報(bào)告，更有甚者還會(huì)出具檢測(cè)鑒定報(bào)告，造成項(xiàng)目巨大風(fēng)險(xiǎn)，不少項(xiàng)目還出現(xiàn)過(guò)安全事故。另一方面項(xiàng)目開發(fā)過(guò)程中相關(guān)人員安全意識(shí)的淡薄，給光伏項(xiàng)目也會(huì)帶來(lái)極大的隱患。

在面對(duì)諸多問(wèn)題的情況下，建議光伏行業(yè)從業(yè)者們按照國(guó)家規(guī)范及相關(guān)文件的要求，對(duì)光伏發(fā)電系統(tǒng)中的建筑結(jié)構(gòu)進(jìn)行安全性評(píng)估，以確保工程質(zhì)量，提高工程品質(zhì)，為光伏行業(yè)這個(gè)嶄新的朝陽(yáng)產(chǎn)業(yè)奠定穩(wěn)固的基礎(chǔ)。

[1] 劉 彥.談建筑結(jié)構(gòu)檢測(cè)及加固施工技術(shù)[J].中國(guó)新技術(shù)新產(chǎn)品，2008,24(16):123.

[2] 史壽國(guó).既有結(jié)構(gòu)的砌體強(qiáng)度無(wú)損檢測(cè)技術(shù)[J].黑龍江科技信息，2009(25):301.

[3] 常 在，王紫軒，邸小壇.建筑結(jié)構(gòu)檢測(cè)與評(píng)定技術(shù)的發(fā)展[J].建筑科學(xué),2013(11):98.