یک رویکرد رایج این است که پرلین ها را مطابق با طراحی ساختمان چیدمان کنید، یک فاصله اعداد گرد مناسب را انتخاب کنید - مانند 1.5 متر یا 1.2 متر - و سپس ماژول های PV را در بالا نصب کنید. در نیمه راه نصب، تیم ممکن است متوجه شود که یک نقطه پشتیبانی در 100 میلی‌متر لبه ماژول قرار می‌گیرد، یا اینکه یک بست در ناحیه ضعیفی از قاب ماژول قرار می‌گیرد. نقشه ها باید بازنگری شوند، محاسبات تکرار شوند و برنامه پروژه ممکن است دو هفته به تعویق بیفتد.

ترتیب صحیح برعکس است: ابتدا ابعاد ماژول را تعیین کنید، تعداد خطوط تکیه گاه را تعیین کنید، فاصله پرلین را محاسبه کنید و تنها پس از آن بخش های پارچه را انتخاب کنید.

این راهنما کل فرآیند را توضیح می‌دهد، محدوده‌های مرجع برای فاصله پرلین، اندازه بخش‌ها و مصرف فولاد را ارائه می‌کند، و نشان می‌دهد که چرا انحراف اغلب قبل از استحکام به محدودیت طراحی حاکم تبدیل می‌شود.

ابعاد ماژول PV خطوط پشتیبانی را تعیین می کند، که فاصله برلین را تعیین می کند

دو ترتیب پشتیبانی اساسی

یک ماژول PV با ابعاد 2278 × 1134 میلی‌متر را می‌توان در دو پیکربندی اصلی روی پرلین‌ها پشتیبانی کرد.

ترتیب حمایت	جهت گیری ماژول	لبه های پشتیبانی شده	فاصله پارچه ای
پشتیبانی از لبه بلند	جهت گیری منظره	دو لبه بلند	برابر با ضلع کوتاه ماژول، تقریباً 1.13 متر
پشتیبانی از لبه کوتاه	جهت گیری پرتره	دو لبه کوتاه	برابر با ضلع بلند ماژول، تقریباً 2.28 متر

فاصله پارچه ای یک انتخاب طراحی دلخواه نیست. از طرح ماژول مشتق شده است. با ابعاد ضلع کوتاه ماژول 1134 میلی متر، فاصله مربوطه تقریباً 1.13 متر است. با ابعاد ضلع بلند 2278 میلی متر، تقریباً 2.28 متر است. هیچ خط پشتیبانی میانی در هر یک از ترتیبات اساسی وجود ندارد مگر اینکه پشتیبانی سوم اضافه شود.

چه زمانی سه خط پشتیبانی لازم است؟

برای دهانه های بزرگ، بارهای باد زیاد یا ماژول های سنگین تر، پشتیبانی دو نقطه ای ممکن است کافی نباشد. یک راه حل این است که زیر وسط ماژول را یک پارچه اضافه کنید و دهانه اصلی را به دو دهانه تقسیم کنید.

با اضافه شدن یک پرلین مرکزی، فاصله بین خطوط تکیه گاه تقریباً 1.14 متر یا 1.13 متر می شود و پیکربندی شبیه به تکیه گاه لبه بلند را ایجاد می کند. مبادله این است که پرلین های بیشتری مورد نیاز است و مصرف کل فولاد را افزایش می دهد.

محدودیت های فاصله لبه

باید فاصله کافی بین لبه ماژول و خط مرکزی پرلین حفظ شود. گیره های معمولی دارای پهنای موثر در دست گرفتن تقریباً 30-40 میلی متر هستند. اگر خط مرکزی پرلین خیلی نزدیک به لبه ماژول باشد، ممکن است گیره به طور ایمن نگیرد. اگر خیلی دور باشد، برآمدگی ماژول بیش از حد می شود و خطر تغییر شکل در گوشه ها تحت بالا آمدن باد را افزایش می دهد.

یک روش معمول صنعتی این است که خط مرکزی پرلین را 50 تا 100 میلی‌متر از لبه ماژول به سمت داخل قرار دهید و در عین حال اطمینان حاصل کنید که اورهانگ از یک پنجم ابعاد ضلع کوتاه ماژول تجاوز نمی‌کند.

چگونه فاصله پارچه بر روی انتخاب بخش تاثیر می گذارد

هنگامی که فاصله تار دو برابر می شود، بار خط حمل شده توسط هر پرلین نیز با فرض بار مساحت یکسان دو برابر می شود. اندازه بخش باید متناسب با آن افزایش یابد.

فاصله پارچه ای	بخش معمولی	وزن نظری	مصرف فولاد در واحد سطح	یادداشت ها
1.13 متر	C160 × 60 × 20 × 2.5	تقریبا 6.3 کیلوگرم بر متر	تقریبا 5.5 کیلوگرم بر متر مربع	پرلین های بیشتر، بار کمتر به ازای هر عضو و جابجایی آسان تر در حین نصب
1.50 متر	C180 × 70 × 20 × 2.5	تقریبا 7.1 کیلوگرم بر متر	تقریبا 4.7 کیلوگرم بر متر مربع	راه حل مصالحه ای؛ انحراف باید بررسی شود
2.28 متر	C220 × 70 × 20 × 3.0	تقریبا 9.4 کیلوگرم بر متر	تقریبا 4.1 کیلوگرم بر متر مربع	پرلین کمتر، بار بیشتر برای هر عضو. انحراف ممکن است به عامل محدود کننده تبدیل شود

تنها بر اساس مصرف فولاد، تکیه گاه لبه کوتاه با فاصله 2.28 متر در حدود 4.1 کیلوگرم بر متر مربع اقتصادی تر به نظر می رسد - بیش از 20٪ کمتر از 5.5 کیلوگرم بر متر مربع مربوط به پشتیبانی لبه بلند.

با این حال، این رقم را نباید به تنهایی در نظر گرفت. دلیل آن در بخش بعدی مشخص می شود.

انحراف: حدی که می توان قبل از بحرانی شدن قدرت به آن رسید

حد انحراف چگونه تعیین می شود؟

برای پرلین های سقفی در شرایط عادی سرویس دهی، یک محدودیت صنعتی رایج است L/200. برخی از پروژه‌ها با الزامات سخت‌گیرانه‌تر در برابر بالا بردن باد و الزامات ضد آب ممکن است L/250 را اتخاذ کنند.

برای پروژه ای با دهانه 7.5 متر، L/200 اجازه انحراف 37.5 میلی متر را می دهد. برای دهانه 9 متر، حد مجاز 45 میلی متر است. این کمک هزینه ها برای اعضای فولادی نسبتاً محدود است.

چرا دوبرابر کردن فاصله های پارچه ای، کنترل انحراف را دشوارتر می کند؟

انحراف متناسب با بار توزیع شده یکنواخت و با ممان دوم منطقه با فرض یکسان دهانه و شرایط نگهدارنده نسبت معکوس دارد.

هنگامی که فاصله تار از 1.13 متر به 2.28 متر افزایش می‌یابد، بار خط روی هر تار تقریباً دو برابر می‌شود، همانطور که انحراف در شرایط بدون تغییر نیز افزایش می‌یابد. افزایش مقطع از C160 به C220 تنها افزایش محدودی را در لحظه دوم مساحت ایجاد می کند که ممکن است به طور کامل بار اضافی را جبران نکند.

در نتیجه، بررسی مقاومت ممکن است همچنان حد مجاز را برآورده کند، در حالی که بررسی انحراف با شکست مواجه می شود. این یکی از رایج‌ترین مشکلات طراحی سقف است و اغلب فقط در طول بررسی نقشه‌ها کشف می‌شود.

چرا الزامات انحراف برای سقف های BIPV سختگیرانه تر است؟

در یک سیستم فتوولتائیک کاربردی ساختمان (BAPV)، ماژول های PV بر روی یک ساختار پشتیبانی نصب می شوند که سپس به سقف فلزی متصل می شود. انحراف بیش از حد ممکن است مهر و موم بین ساختار تکیه گاه و پانل های سقف را به خطر بیندازد و یک مشکل تعمیر و نگهداری ایجاد کند که گاهی اوقات می توان با آب بندی مجدد یا تعویض واشر برطرف کرد.

در یک سیستم BIPV، ماژول های PV خود بخشی از پوشش سقف را تشکیل می دهند. در صورت انحراف 5 میلی متری دیوار، محل اتصال پانل ممکن است 5 میلی متر باز شود. تداوم عایق کاری به سختی سازه و همچنین جزئیات آب بندی بستگی دارد.

به همین دلیل است که سقف‌های BIPV اغلب به کنترل انحراف دقیق‌تری نسبت به سقف‌های فلزی معمولی نیاز دارند و به همین دلیل است که ترتیبات پشتیبانی لبه‌های کوتاه ممکن است در پروژه‌هایی با فاصله ستون‌های بزرگ رد شوند.

سه محدودیت اضافی که می‌تواند فاصله‌ی برلین را تغییر دهد

فاصله بین ستون ها

دهانه پرلین با فاصله بین ستون های قاب اصلی تعیین می شود. فاصله ستون های 6 متر، 7.5 متر و 9 متر گزینه های رایج برای ساختمان های صنعتی هستند.

با افزایش فاصله ستون ها، دهانه پرلین طولانی تر می شود و به طور کلی به بخش های عمیق تر و افزایش مصرف فولاد نیاز دارد. بنابراین فاصله بره ها باید در چارچوب طرح ستون تعیین شده انتخاب شود نه مستقل.

اتصالات ماژول PV

موقعیت های پرلین باید با اتصالات بین ماژول های PV هماهنگ باشد. اگر یک پرلین مستقیماً زیر وسط یک ماژول بیفتد، بست ها ممکن است در یک ناحیه بدون پشتیبانی از صفحه پشتی ماژول قرار بگیرند و اتصال را به گیره کردن و به طور بالقوه کاهش سفتی مفصل وابسته کنند.

در حین چیدمان پانل، ابتدا خطوط اتصال ماژول را علامت بزنید و سپس خطوط مرکزی پرلین را تعیین کنید. این توالی نباید برعکس شود.

حرکت حرارتی

هنگامی که دمای سقف به 70 درجه سانتیگراد می رسد، پرلین های فولادی و قاب های ماژول آلومینیومی با سرعت های مختلف منبسط می شوند زیرا ضرایب انبساط حرارتی آنها متفاوت است. بنابراین انبساط طولی آنها یکسان نیست. یک رویکرد مهندسی متداول، ترکیب جزئیات لغزشی در امتداد جهت طولی است که امکان حرکت نسبی محدود بین ماژول ها و پرلین ها را فراهم می کند.

فاصله بیش از حد از جنس پره ممکن است این حرکت را محدود کرده و تنش های مهار را در قاب های ماژول افزایش دهد. بنابراین، فاصله نزدیک‌تر از تار به‌طور خودکار به معنای طراحی ایمن‌تر نیست.

یک نمونه انتخاب کامل پرلین

شرایط فرضی: فاصله ستون 7.5 متر، سقف BIPV یکپارچه، ماژول های PV با ابعاد 2278 × 1134 میلی متر، و پروژه ای واقع در یک منطقه با فشار باد متوسط.

مرحله 1: ترتیب پشتیبانی را انتخاب کنید. فاصله ستون 7.5 متر نسبتاً بزرگ است. با تکیه گاه لبه کوتاه و فاصله تار 2.28 متر، کنترل انحراف در حد L/200 ممکن است دشوار باشد. بنابراین تکیه گاه لبه بلند در جهت افقی انتخاب شده است، با فاصله 1.13 متر.

مرحله 2: قسمت پرلین را انتخاب کنید. با استفاده از بار مرده 20 کیلوگرم بر متر مربع، بار زنده تعمیر و نگهداری 0.5 کیلونیوتن بر متر مربع و ترکیبات محلی قابل اجرا با بار باد، بار خط را محاسبه کرده و یک بخش C160 × 60 × 20 × 2.5 را انتخاب کنید. اگر فشار باد بیشتر است، به C180 × 70 × 20 × 2.5 ارتقا دهید.

مرحله 3: بررسی انحراف. برای دهانه 7.5 متر، حد L/200 37.5 میلی متر است. انحراف را تحت ترکیب های بار قابل اجرا بررسی کنید و تأیید کنید که در محدوده مجاز باقی می ماند.

مرحله 4: اتصالات ماژول را تراز کنید. ماژول ها را با استفاده از یک ماژول طرح بندی 1134 میلی متری مرتب کنید. خطوط مرکزی پرلین را با خطوط اتصال ماژول، با تحمل موقعیت هدف 5± میلی متر تراز کنید.

مرحله 5: نقشه های طرح بندی را کامل کنید. به وضوح فاصله تار، مشخصات بخش، موقعیت بست، انتهای کشویی و انتهای ثابت را مشخص کنید.

پیروی از این ترتیب به کاهش احتمال تجدید نظر در طرح‌بندی در طول بررسی‌های طراحی کمک می‌کند.

سوالات متداول

Q1: فاصله معمولی بین سقف ها چیست؟

محدوده صنعتی رایج 1.0-1.5 متر است. فاصله واقعی به ابعاد ماژول، ترتیبات پشتیبانی و ترکیب بار بستگی دارد. برای یک ماژول با ابعاد ضلع کوتاه 1134 میلی متر، پشتیبانی از لبه بلند تقریباً با فاصله 1.13 متر مطابقت دارد. تکیه گاه لبه کوتاه بر اساس ابعاد ضلع بلند 2278 میلی متر تقریباً معادل 2.28 متر است که از محدوده معمول فراتر می رود و نیاز به بررسی انحراف جداگانه دارد.

Q2: آیا فاصله های کوچکتر سقف همیشه سقف را ایمن تر می کند؟

خیر. فاصله کمتر به معنای پرلین بیشتر و مصرف فولاد بیشتر است. همچنین ممکن است حرکت لغزشی مورد نیاز برای تطبیق با انبساط حرارتی را محدود کند و تنش های مهار را در قاب های ماژول افزایش دهد. روش صحیح برآوردن نیازهای انحراف، استحکام و حرکت حرارتی به طور همزمان است.

Q3: آیا سقف BIPV می تواند از همان طرح پارچه ای مانند سقف فلزی معمولی استفاده کند؟

این بدون بررسی طراحی خاص توصیه نمی شود. محدودیت های انحراف برای سقف های فلزی معمولی در درجه اول به زهکشی و ظاهر می پردازد، در حالی که سقف های BIPV باید پیوستگی بین ماژول های PV و سیستم ضد آب را حفظ کنند. همان آرایش پرلین ممکن است برای BAPV کافی باشد، اما ممکن است باعث باز شدن بیش از حد اتصالات پانل در یک برنامه BIPV شود.

Q4: آیا هنگام نصب BIPV بر روی سقف کارخانه موجود، باید پرلین ها اضافه شوند یا فاصله بیشتری داشته باشند؟

سازه موجود باید بر اساس بارهای طراحی اولیه و شرایط خوردگی فعلی آن مورد ارزیابی مجدد قرار گیرد. تجربه صنعت نشان می‌دهد که کمتر از نیمی از سقف‌های فلزی موجود، بررسی‌های ظرفیت ساختاری مورد نیاز برای مقاوم‌سازی PV را پشت سر می‌گذارند. در مواقعی که سازه از کار می افتد، تقویت ممکن است ضروری باشد، از جمله افزایش ظرفیت اعضا، افزودن تکیه گاه ها یا جایگزینی پرلین. این اقدامات می تواند 15٪ تا 25٪ از بودجه مقاوم سازی را تشکیل دهد.

Q5: چقدر فولاد را می توان ذخیره کرد؟

ادغام بارهای مرده PV و بارهای زنده نگهداری در مرحله طراحی سازه می تواند مصرف کل فولاد را تقریباً 8 تا 12 درصد در مقایسه با طرحی که به تقویت بعدی نیاز دارد، کاهش دهد. این صرفه جویی تخمینی ناشی از اثرات ترکیبی جزئیات اتصال مشترک، بهینه سازی بخش و طراحی سقف یکپارچه است. این تفاوت در هزینه خود ماژول های PV را حذف نمی کند.

تماس: info@xzbesta.com

اخبار قبلی

ذخیره زغال سنگ باز در مقابل ذخیره سازی زغال سنگ محصور D...

اخبار بعدی

هیچ کدام