在三部分白皮書系列的最後一個條目中，S-5！和金屬建築協會研究了安裝在金屬屋頂上的太陽能光伏系統的關鍵技術因素，并說明隻有通過仔細的規劃、設計、采購、安裝才能實現屋頂安裝的太陽能光伏系統的長期性能和質量控制。

S-5! 是一家金屬屋頂附件解決方案制造商，該解決方案提供用于将太陽能系統連接到金屬屋頂的非穿透式解決方案，已與金屬建築協會 (MCA) 發布了一份由三部分組成的系列白皮書，研究太陽能和金屬屋頂之間的關系）。

在本系列的第一篇文章中，兩人從資産壽命和整個系統生命周期成本的角度探讨了金屬屋頂在住宅太陽能系統中固有的優勢，而第二篇文章則側重于金屬屋頂的常見安裝系統類型，以及各自的相關風險、利弊。

在最終條目 S-5 中！和 MCA 彙集了之前的對話，以全面了解太陽能光伏系統安裝在金屬屋頂上的關鍵技術因素。來自這兩個組織的作者說明了屋頂太陽能光伏系統的長期性能隻能通過仔細的規劃、設計、采購、安裝和質量控制來實現。

當然，正如第一個條目中所述，在金屬屋頂上安裝光伏系統的首要考慮應該是驗證現有金屬屋頂的剩餘屋頂壽命至少為 30 年。之後，必須進行計算以确保屋頂和系統的所有組件能夠承受并有助于在面對風、雪、地震和附帶恒載時的整體彈性。完成這兩個步驟後，必須徹底審查為安裝選擇的硬件，以确保質量保證和潛在缺陷。

硬件注意事項和使用壽命兼容性

首先，在各種金屬屋頂上安裝光伏裝置的所有安裝系統組件都必須通過 UL 2703 認證，即 UL 安全安裝系統、安裝裝置、夾緊/固定裝置和平闆光伏用接地片标準模塊和面闆。

據作者介紹，金屬屋頂安裝系統組件應由耐腐蝕金屬制成，其預期使用壽命至少與屋頂本身相當。

對于銅屋頂，安裝系統組件應為黃銅或不鏽鋼合金，但當黃銅合金無法商購時，可以使用陽極氧化結構鋁合金。當這些緊固件的部分暴露于元件時，應使用不鏽鋼緊固件或蓋。對于塗層鋼、鋁、鋅或不鏽鋼屋頂，應使用結構鋁合金和/或 300 系列不鏽鋼。

最常見和最高推薦（至少是作者）風格的金屬屋頂是立縫金屬屋頂。由于這些系統幾乎沒有（如果有的話）穿透性組件，因此同樣适用于太陽能裝置。用于直立縫屋頂安裝的太陽能光伏安裝系統 必須僅通過接縫夾以機械方式連接到面闆接縫，以保持屋頂的設計特征和保修。

另一種金屬屋頂樣式是表面固定金屬屋頂，其中屋頂通過設計小瓶長壽命緊固件直接連接到結構，使用與屋頂材料在冶金和預期壽命方面兼容的塗層和/或金屬合金。這種類型的系統通過優質合成橡膠密封件防止水分侵入，并通過緊固件頭設計防止紫外線照射。雖然這些屋頂類型的緊固穿透是不可避免的，但安裝系統組件的防水努力應與屋頂結構本身具有相同或更好的質量。

這些屋頂的連接方式還需要對連接組件進行額外測試，這些測試應根據 ASTM E 2140 進行驗證，通過靜态水壓頭對金屬屋面闆系統進行水滲透的标準測試方法。

此外，作者證明，當緊固件的一部分暴露于元件時，應使用不鏽鋼螺釘或蓋子。

為了獲得額外的結構信心，必須通過工程計算證明所選系統和組件能夠承受當地建築規範規定的設計載荷。由正式注冊的專業設計人員提供的工程證明必須提供給客戶和具有管轄權的相關當局。

安裝系統附件必須經過 ISO 17025 認證的獨立實驗室和行業認可的協議的全面測試。測試必須針對項目使用的屋頂材料、型材和制造品牌，并提供給客戶。理想情況下，該證明采用公認的第三方清單或工程評估的形式，但作者概述它也可能是書面報告。

保證質量

為了在選擇組件時更加安心，該報告概述了安裝人員和客戶應考慮的一系列問題。

• 供應商提供用于将太陽能光伏系統安裝到金屬屋頂上的工程産品多久了？
• 提供哪些保證以及哪些保障條款？（參見圖 4） 注意：僅依靠保修是不明智的。）
• 供應商的業績記錄能否通過客戶推薦信和推薦信進行驗證？
• 是否執行了所需的産品測試和工程以解決項目的具體設計考慮？
• 屋頂制造商是否推薦這些安裝系統産品？
• 公司的商業慣例和認證是否與本文件相符，公司是否會通過書面驗證來支持這種合規性？
• 證實這些問題的答案的銷售/營銷聲明是否清晰且可驗證？

該報告建議，建築和光伏系統所有者至少應從供應商處獲得一封信，說明測試、制造和産品設計符合本文件的所有規定，并獲得 适用的實驗室負載測試報告和工作- 特定的結構工程計算，證明光伏支架系統對設計負載具有适當的抵抗力。

安裝細節

雖然使用的組件和屋頂樣式可能與金屬屋頂和其他常見材料大不相同，但報告概述了許多最佳實踐與在任何屋頂類型上安裝太陽能光伏發電相同，因為每個項目都必須設計和設計為無論屋頂如何，都可以使用經過認證的組件承受設計力和環境條件。

然而，金屬屋頂足夠獨特，有自己的安裝注意事項。金屬屋頂的使用壽命将超過太陽能光伏系統的使用壽命，因此安裝系統和所有附件保護和保持屋頂的耐用性至關重要。同樣重要的是使用經過徹底測試和認證的材料和組件，尤其是與屋頂直接接觸的組件，這樣附件就不會損害金屬屋頂的完整性。

無論安裝系統如何，金屬屋頂附件都應與安裝系統在機械上兼容。替換、添加或堆疊未作為組件進行測試的組件通常是一個非常糟糕的主意。當然，無論屋頂樣式如何，附件系統都必須最适合特定的金屬屋頂。

最後，對于暴露的固定屋頂，關鍵因素是密封的完整性，因為附件設計為穿透屋頂。

在接觸屋頂的支架表面和所有緊固件的頭部都需要密封劑和墊圈。儲存在蓄水池中的丁基密封劑通常是密封連接到屋頂闆面闆的支架的最佳方式，而耐用的密封條适用于連接在面闆上方的支架，例如肋骨區域。理想情況下，這些密封劑和墊圈是組件設計不可或缺的一部分，并由制造商預先安裝。這種做法可确保安裝人員不會在當地采購劣質密封劑。

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