Elektrihinnad tõusevad ja paljud tehaseomanikud vaatavad oma kasutamata katuseid kui potentsiaalseid päikeseenergia asukohti.
Mis peaks olema esimene? Enamik omanikke küsib päikeseenergia ettevõtetelt moodulite hindu. See on vaid pool pildist. Olemasoleva teraskarkassiga tehasehoone puhul on esimene samm konstruktsiooni hindamine. Kui katus ei suuda süsteemi turvaliselt toetada, ei lähe projekti ökonoomika kokku.
Ühes tööstusharu hinnangus on olemasolevate metallkatuste PV kandevõime kontrollimise läbimise määr alla 50%. Peaaegu pooled vanematest tehasehoonetest võivad enne päikeseenergia paigaldamist vajada tugevdamist. Hindamise vahelejätmine ja otse paigaldamine võib põhjustada võre deformatsiooni, katuse lekkeid või isegi konstruktsiooni ohutusjuhtumeid.
See juhend selgitab kolme kontrolli, nende läbimise/mittearvestuse kriteeriume ja soovituslikke kulusid, kui katus ei läbi hindamist.
Kontroll 1: kandevõime
Mida kontrollida
Kontrollige, kas esialgsel konstruktsioonil on varuks piisav kandevõime. Katuse kaldega paralleelselt paigaldatud katuse PV-süsteem (moodulid, kinnituskonstruktsioon ja kaablid) lisab ligikaudu 15–26 kg/m² (0,15–0,26 kN/m²).
See ei pruugi tunduda palju, kuid see on püsiv surnud koormus. Algne projekt eeldab sageli ainult 0,5 kN/m² pingelist koormust katusel, mis ei ole ette nähtud korrapäraseks juurdepääsuks. Kui PV tühikoormus on kombineeritud tuule- ja lumekoormustega, võib see järelejäänud võimsuse hõlpsalt ära kasutada.
Läbimise/ebaõnnestumise kriteeriumid
| Ülevaatuse ese | Läbida | Ebaõnnestumine |
| Pingesuhe kombineeritud surnud, pingestatud, tuule- ja lumekoormuse korral | Lubatud piirides | Ületab piiri |
| Pearaami läbipaine | ≤ L/250 (tööstuses levinud tava) | Ületab piiri |
| Veeru ülaosa nihe | Koodipiirangu piires | Ületab piiri |
Kui katus ebaõnnestub: tugevdage põhiraami, näiteks suurendades elementide suurust või lisades toestust. See on suhteliselt kulukas tugevdusmeede ja nõuab projektipõhist projekteerimist.
Kontroll 2: võre ulatus ja sektsiooni suurus
Mida kontrollida
PV-kinnitusklambrid on fikseeritud ääriste külge. Kuna võred määrati algselt olemasolevate koormuste jaoks, võib 15–26 kg/m² neid lükata üle lubatud kandevõime. Portaalkarkassiga tehasehoonete puhul, millel on C- või Z-sektsiooniga võred, saab esialgseks sõelumiseks kasutada neid kahte rusikareeglit:
- Lõikeava umbes 6 m ja lõigu tähistus alla 180 → tõenäoliselt ületab lubatud piire
- Lõikeava umbes 8 m ja lõigu tähistus alla 220 → ületab tõenäoliselt lubatud piire
Läbimise/ebaõnnestumise kriteeriumid
| Ülevaatuse ese | Läbida | Ebaõnnestumine |
| Purlini pingesuhe | Lubatud piirides | Ületab piiri |
| Purlini läbipaine | ≤ L/150 | Ületab piiri |
| Sildade/sidemete paigutus (kui ulatus > 6 m) | Vähemalt 2 rida | Ainult 1 rida; külgmise ebastabiilsuse oht |
Kui võred on ebapiisavad, kuid põhiraam on piisava mahutavusega, on ainult võre tugevdamine või asendamine paremini juhitav ja tavaliselt kolmest tugevdusmeetmest kõige odavam.
Kontroll 3: korrosiooniseisund
Mida kontrollida
Kontrollige kaitsekatet ja korrosiooniga seotud ristlõikepinna kadu. Pöörake erilist tähelepanu kohtadele, kuhu koguneb tolm või vesi, korduva märgumise ja kuivamise aladele, ühendustele ja varjatud aladele ning katuseavade servadele.
Meetod: Esmalt kontrollige katet kahjustuste suhtes. Kahjustatud kohtades kasutage materjali tegeliku paksuse mõõtmiseks ultraheli paksusmõõturit või nihikuid ja võrrelge seda sektsiooni algsete mõõtmetega.
Läbimise/ebaõnnestumise kriteeriumid
| Ülevaatuse ese | Läbida | Ebaõnnestumine |
| Kaitsev kate | Terve või parandatav | Laialt levinud katte rike |
| Korrosioonist tingitud ristlõike kadu | ≤ 5% | > 5% |
| Ühendused (keevisõmblused/poldid) | Ei mingit lõtvust ega pragusid | Lahtised kinnitusdetailid või mõranenud keevisõmblused |
Kui korrosioonist tingitud ristlõike kadu ületab 5%, rakendage korrosioonikaitset ja tugevdage kahjustatud sektsiooni enne katuse PV-koormuste taluvuse ümberhindamist. Ühendusprobleemid on tähtsamad kui kõik muu: parandage ühendused enne päikeseenergia paigaldamise kaalumist.
Kui katus ebaõnnestub: kuhu raha läheb
Tööstusharu soovituslikud kuluvahemikud:
| Parandustööd | Orienteeruv maksumus | Märkmed |
| Struktuurikontrolli arvutused | 1400–4200 USA dollarit | Nõutav; kaasake konstruktsiooni modelleerimiseks ja kontrollimiseks kvalifitseeritud ehitusinsenerifirma või teraskonstruktsioonide ettevõte |
| Purlini tugevdamine/vahetus | 2800–7000 USA dollarit | Kõige tavalisem tugevduskategooria |
| Pearaami tugevdamine | 11 000–21 000 USA dollarit | Suurendage liikme suurust / lisage tugi; nõutav projektipõhine projekt |
| Vundamendi tugevdamine | 14 000–28 000 USA dollarit | Kõige ulatuslikum variant; esmalt veenduge, kas see on tegelikult vajalik |
Hoiatav juhtum: üks tehas paigaldas PV ilma enne konstruktsiooniarvutusi tegemata. Aasta hiljem olid selle äärised 5 cm vajunud. Remont ja tugevdamine läksid maksma umbes 25 000 USA dollarit ning tootmine peatati kuuks ajaks.
Katuse hindamine maksab vaid paar tuhat dollarit. Selle vahelejätmine tähendab sadu tuhandeid dollareid maksva katuse ja kogu tootmisliini ohtu seadmist.
Pärast hindamist: integreeritud disaini juhtum
Kui katus on läbinud hinnangu, kaaluge PV integreerimist konstruktsiooniprojekti, selle asemel, et kasutada tavalist hoones kasutatavat PV (BAPV) moderniseerimist.
- PV-moodulid võivad hoonesse integreeritud PV (BIPV) konstruktsioonis asendada osa katusekattest, mis võib püsivat koormust pigem vähendada kui suurendada.
- Planeerige paigaldus- ja ühendusdetailid joonistele algusest peale, et vältida kohapealseid kohandamisi.
- Piiratud kandevõimega pika avaga katuste puhul võib BIPV kõrvaldada või oluliselt vähendada tugevdamiskulusid.
Uue tehasehoone puhul tähendab see "ühte konstruktsiooniprojekti, ühte ehitusfaasi ja sisseehitatud elektritootmist". Olemasoleva tehase jaoks, mis läbib hindamise, jääb tavapärane moderniseerimine mõistlikuks võimaluseks, kuid ühenduse üksikasjade ja koormuse jaotusega peaks tegelema teraskonstruktsioonide ekspertteadmistega projekteerimismeeskond.
Korduma kippuvad küsimused
K1: Kas enne katuse päikeseenergia paigaldamist on vaja konstruktsiooni kontrollimist?
Jah. Tööstusharu hinnangul on olemasolevate metallkatuste PV koormuse kontrollimise läbimise määr alla 50%. Struktuuriarvutused aitavad seda riski maandada; 1400–4200 USA dollariga on need projekti üks odavamaid kaitsemeetmeid.
K2: Kas 20 aastat vana tehasehoone suudab ikka veel päikeseenergiat toetada?
Vanus üksi ei ole määrav. Vanem hoone võib läbi minna, kui korrosioon on kontrolli all ja esialgsel projektil on piisavalt võimsust varuks. Kui korrosiooniga seotud sektsioonikadu ületab lubatud piiri, rakendage korrosioonikaitset ja tugevdage seda esmalt.
Q3: Kes peaks koostama struktuurihindamise aruande?
Aruande peaks väljastama kvalifitseeritud ehitusinsenerifirma või teraskonstruktsioonide ettevõte. See peaks dokumenteerima koormuse kombinatsioonid, pingesuhted, läbipaindetulemused ja kõik tugevdussoovitused.
Q4: milline võre ulatus ja sektsiooni suurus on üldiselt sobivad katuse päikeseenergia jaoks?
Esialgse rusikareegel on see, et C- või Z-sektsiooniga purlinid, mille sektsiooni tähis on umbes 6 m kaugusel vähemalt 180 või umbes 8 m kaugusel 220, läbivad suurema tõenäosusega PV-koormuse all. Lõplik sobivus tuleb kinnitada konstruktsiooniarvutustega.
Kas pole kindel, et teie katus talub päikeseenergiat? Tasuta eelhinnangu saamiseks saatke sildevahe, võre suurus, ehitusaasta ja katusefotod. E-post: info@xzbesta.com
