太阳能光伏系统的建筑荷载与结构设计需综合考虑荷载计算、结构类型、抗震要求、材料选型及安装规范，具体要求如下：

### **一、荷载计算要求**
1. **恒荷载**
- 包括光伏组件、支架、电缆、汇流箱等设备自重。以晶硅组件为例，单块重量约18-22kg，每平方米屋面荷载约20-30kg（含附属系统）。
- 钢结构屋面设计荷载标准为30kg/m²，混凝土结构为60kg/m²，需确保新增荷载不超过原结构承载力的60%。

2. **活荷载**
- 施工阶段需考虑设备吊装、人员操作等动态荷载，属于可变荷载。
- 运维阶段需预留检修荷载，一般按0.5kN/m²（约50kg/m²）计算。

3. **风荷载**
- 按《建筑结构荷载规范》（GB 50009）计算，分离式光伏面板需分别考虑迎风面和背风面风压。
- 支架设计需计入面板传来的风荷载及直接承受的风压，屋面光伏系统的“鞭梢效应”可能使地震力放大3-5倍。

4. **雪荷载**
- 根据地区积雪情况调整设计值，北方地区需重点考虑雪压对组件的叠加影响。

5. **地震荷载**
- 抗震设计需满足“小震不坏、中震可修、大震不倒”原则。设防烈度地震后经修理仍可使用，罕遇地震下支承骨架不得倒塌。
- 分离式光伏支架需单独进行地震反应分析，合一式（建材式）光伏面板可参照《玻璃幕墙工程技术规范》（JGJ 102）计算。

### **二、结构设计要求**
1. **结构类型**
- **分离式光伏面板**：仅发电，不作为围护结构，需单独设置支架并连接至主体结构，形成“两层皮”设计。
- **合一式光伏面板**：兼具发电与围护功能（如采光顶、幕墙），形成“一层皮”设计，支承结构可套用玻璃幕墙规范。

2. **设计使用年限**
- 光伏结构系统设计年限不低于25年，预埋件等难更换部件按50年考虑，大跨度支承钢结构与主体结构同寿命。

3. **结构性能目标**
- 正常使用状态下需满足刚度、稳定性及变形要求，按弹性方法计算施工与使用阶段作用效应。
- 构件与连接设计需按最不利荷载组合进行，承载力设计值不得小于荷载效应设计值。

### **三、材料与连接要求**
1. **支架材料**
- 常用铝合金（轻便、耐腐蚀）或钢结构（需热浸锌防腐，锌膜厚度≥80μm）。
- 分离式面板钢支架构件截面厚度≥3.0mm，焊接需符合《钢结构设计规范》（GB 50017）。

2. **连接设计**
- 支架与主体结构连接需采用锚栓或地脚螺栓，锚栓直径≥10mm，每个节点不少于2个。
- 化学锚栓接触件需焊接时，锚栓承载力设计值不得超过材料极限承载力的50%。

3. **防腐措施**
- 钢结构支架需预留腐蚀厚度（如每年腐蚀0.02mm，额外增加1.0mm截面厚度可满足50年防腐需求）。
- 闭口钢型材内侧难以处理时，可预留腐蚀余量。

### **四、安装与验收要求**
1. **安装前检测**
- 需委托专业机构对屋面承载力进行复核，特别是钢结构厂房需评估檩条在新增荷载与风荷载下的弯矩是否超限。

2. **施工规范**
- 支架安装需确保与屋面固定牢靠，安装角度符合设计要求以最大化接收阳光。
- 电缆连接需形成串联或并联阵列，使用接线盒保护，逆变器安装需满足通风与防护等级要求（户外型≥IP54）。

3. **验收标准**
- 安装完成后需进行调试验收，确保系统运行正常且符合设计要求。
- 提交并网资料，通过供电部门验收后实现并网运行。