Շենքերում ինտեգրված ֆոտոգալվանային (BIPV) տանիքների հետ կապված խնդիրների մեծ մասը պայմանավորված է ոչ թե կառուցվածքային սխալ հաշվարկներով, այլ դասավորության հաջորդականությունը սխալ ստանալու պատճառով:
Ընդհանուր մոտեցումն այն է, որ շինությունների նախագծման համաձայն շարել պատյանները, ընտրել կլոր թվերի հարմար տարածություն, օրինակ՝ 1,5 մ կամ 1,2 մ, և այնուհետև տեղադրել ՖՎ մոդուլները վերևում: Տեղադրման կեսին թիմը կարող է հայտնաբերել, որ աջակցության կետը ընկնում է մոդուլի եզրից 100 մմ հեռավորության վրա, կամ որ ամրացնողը ընկնում է մոդուլի շրջանակի թույլ հատվածի վրա: Գծագրերը պետք է վերանայվեն, հաշվարկները կրկնվեն, և ծրագրի ժամանակացույցը կարող է հետաձգվել երկու շաբաթով:
Ճիշտ հաջորդականությունը հակառակն է. նախ որոշեք մոդուլի չափերը, սահմանեք աջակցության գծերի քանակը, հաշվարկեք ավազանի միջակայքը և միայն այնուհետև ընտրեք մանգաղի հատվածները:
Այս ուղեցույցը բացատրում է ամբողջ գործընթացը, տրամադրում է հղման միջակայքներ մանուշակի տարածության, հատվածի չափերի և պողպատի սպառման համար և ցույց է տալիս, թե ինչու շեղումը հաճախ դառնում է նախագծման կառավարող սահմանափակում, նախքան ամրությունը:
ՖՎ մոդուլի չափերը որոշում են աջակցության գծերը, որոնք որոշում են մանգաղի տարածությունը
Աջակցության երկու հիմնական պայմանավորվածություն
2278 × 1134 մմ չափսերով ՖՎ մոդուլը կարող է տեղադրվել երկու հիմնական կոնֆիգուրացիաներով պատյանների վրա:
| Աջակցության կազմակերպում | Մոդուլի կողմնորոշում | Աջակցված եզրեր | Purlin Spacing |
| Երկար եզրային աջակցություն | Լանդշաֆտային կողմնորոշում | Երկու երկար եզրեր | Հավասար է մոդուլի կարճ կողմին, մոտավորապես 1,13 մ |
| Կարճ եզրային աջակցություն | Դիմանկարային կողմնորոշում | Երկու կարճ եզրեր | Հավասար է մոդուլի երկար կողմին, մոտավորապես 2,28 մ |
Վզնոցների տարածությունը կամայական դիզայնի ընտրություն չէ. այն բխում է մոդուլի դասավորությունից: Մոդուլի կարճ կողմի 1134 մմ չափսով, համապատասխան տարածությունը մոտավորապես 1,13 մ է: 2278 մմ երկարատև չափսով այն մոտավորապես 2,28 մ է: Չկա միջանկյալ աջակցության գիծ երկու հիմնական դասավորության մեջ, քանի դեռ երրորդ աջակցություն չի ավելացվել:
Ե՞րբ են պահանջվում երեք աջակցության գիծ:
Մեծ բացվածքների, բարձր քամու բեռների կամ ավելի ծանր մոդուլների համար երկու կետանոց աջակցությունը կարող է անբավարար լինել: Լուծումներից մեկն այն է, որ մոդուլի միջնամասի տակ մածուկ ավելացվի՝ սկզբնական բացվածքը բաժանելով երկու բացվածքի:
Ավելացվող կենտրոնական ավազանով, աջակցության գծերի միջև հեռավորությունը դառնում է մոտավորապես 1,14 մ կամ 1,13 մ՝ առաջացնելով այնպիսի կոնֆիգուրացիա, որը նման է երկար եզրային հենակետին: Փոխզիջումն այն է, որ ավելի շատ մանգաղներ են պահանջվում՝ մեծացնելով պողպատի ընդհանուր սպառումը:
Եզրային հեռավորության սահմանափակումներ
Բավարար հեռավորություն պետք է պահպանվի մոդուլի եզրի և հենասյուների կենտրոնական գծի միջև: Տիպիկ սեղմակներն ունեն մոտ 30-40 մմ արդյունավետ սեղմման լայնություն: Եթե ավազանի կենտրոնական գիծը շատ մոտ է մոդուլի եզրին, սեղմիչը կարող է ապահով չբռնել: Եթե այն շատ հեռու է, մոդուլի վերելքը դառնում է չափից ավելի՝ մեծացնելով քամու վերելքի տակ գտնվող անկյուններում դեֆորմացիայի վտանգը:
Արդյունաբերության տարածված պրակտիկան այն է, որ ավազանի կենտրոնական գիծը մոդուլի եզրից 50-100 մմ դեպի ներս տեղադրվի՝ միաժամանակ ապահովելով, որ վերելքը չի գերազանցում մոդուլի կարճ կողմի չափման մեկ հինգերորդը:
Ինչպես է Purlin Spacing-ը ազդում հատվածի ընտրության վրա
Երբ ավազանի միջակայքը կրկնապատկվում է, յուրաքանչյուր ցամաքի բեռնվածքը նույնպես կրկնապատկվում է՝ ենթադրելով նույն տարածքի բեռը: Բաժնի չափը պետք է համապատասխանաբար մեծացվի:
| Purlin Spacing | Տիպիկ բաժին | Տեսական քաշը | Պողպատի սպառումը մեկ միավորի տարածքի համար | Նշումներ |
| 1.13 մ | C160 × 60 × 20 × 2,5 | Մոտ. 6,3 կգ/մ | Մոտ. 5,5 կգ/մ² | Ավելի շատ թակոցներ, մեկ անդամի ավելի ցածր բեռ և տեղադրման ընթացքում ավելի հեշտ բեռնաթափում |
| 1,50 մ | C180 × 70 × 20 × 2,5 | Մոտ. 7,1 կգ/մ | Մոտ. 4,7 կգ/մ² | Փոխզիջումային լուծում; շեղումը պետք է ստուգվի |
| 2.28 մ | C220 × 70 × 20 × 3.0 | Մոտ. 9,4 կգ/մ | Մոտ. 4,1 կգ/մ² | Ավելի քիչ մանգաղներ, ավելի բարձր բեռ մեկ անդամի համար; շեղումը կարող է դառնալ սահմանափակող գործոն |
Ելնելով միայն պողպատի սպառումից՝ 2,28 մ հեռավորությամբ կարճ եզրային հենարանը ավելի խնայող է թվում մոտավորապես 4,1 կգ/մ²-ի դեպքում՝ ավելի քան 20%-ով պակաս, քան 5,5 կգ/մ² երկարատև հենարանի հետ կապված:
Այնուամենայնիվ, այս ցուցանիշը չպետք է դիտարկվի առանձին: Պատճառը պարզ է դառնում հաջորդ բաժնում։
Շեղում. սահմանը, որին կարելի է հասնել նախքան ուժը կրիտիկական դառնալը
Ինչպե՞ս է որոշվում շեղման սահմանը:
Տանիքների համար նախատեսված սպասարկման նորմալ պայմաններում սովորաբար օգտագործվող արդյունաբերության սահմանաչափն է Լ/200. Որոշ նախագծեր, որոնք ունեն քամու բարձրացման ավելի խիստ դիմադրություն և ջրամեկուսացման պահանջներ, կարող են ընդունել L/250:
7,5 մ բացվածքով նախագծի համար L/200-ը թույլ է տալիս ընդամենը 37,5 մմ շեղում: 9 մ բացվածքի համար սահմանը 45 մմ է: Այս նպաստները համեմատաբար սահմանափակող են պողպատե անդամների համար:
Ինչու՞ է շեղումը վերահսկելը ավելի դժվար:
Շեղումը համաչափ է հավասարաչափ բաշխված բեռին և հակադարձ համեմատական է անդամի տարածքի երկրորդ մոմենտին, ենթադրելով նույն տարածությունը և հենման պայմանները:
Երբ ավազանի միջակայքը մեծանում է 1,13 մ-ից մինչև 2,28 մ, յուրաքանչյուր ձողիկի վրա գծի ծանրաբեռնվածությունը մոտավորապես կրկնապատկվում է, ինչպես նաև անփոփոխ պայմաններում շեղումը: C160-ից C220 հատվածի մեծացումը ապահովում է միայն սահմանափակ աճ տարածքի երկրորդ պահի համար, որը կարող է ամբողջությամբ չփոխհատուցել լրացուցիչ բեռը:
Արդյունքում, ամրության ստուգումը դեռևս կարող է բավարարել թույլատրելի սահմանը, մինչդեռ շեղման ստուգումը ձախողվում է: Սա տանիքի նախագծման ամենատարածված խնդիրներից մեկն է և հաճախ հայտնաբերվում է միայն նկարչական ակնարկների ժամանակ:
Ինչու՞ են շեղման պահանջներն ավելի խիստ BIPV տանիքների համար:
Շենքերի վրա կիրառվող ֆոտոգալվանային (BAPV) համակարգում ՖՎ մոդուլները տեղադրվում են հենարանի վրա, որն այնուհետև ամրացվում է մետաղական տանիքին: Չափից դուրս շեղումը կարող է վնասել կնիքները հենարանային կառուցվածքի և տանիքի պանելների միջև՝ ստեղծելով պահպանման խնդիր, որը երբեմն կարող է լուծվել միջադիրները նորից փակելով կամ փոխարինելով:
BIPV համակարգում, ՖՎ մոդուլներն իրենք են կազմում տանիքի ծածկույթի մի մասը. Եթե մանգաղը շեղվում է 5 մմ-ով, վահանակի միացումը կարող է բացվել 5 մմ-ով: Ջրամեկուսացման շարունակականությունը կախված է կառուցվածքի կոշտությունից, ինչպես նաև կնքման մանրամասներից:
Սա է պատճառը, որ BIPV տանիքները հաճախ պահանջում են շեղման ավելի խիստ հսկողություն, քան սովորական մետաղական տանիքները, և ինչու կարճ եզրային աջակցության պայմանավորվածությունները կարող են մերժվել մեծ սյուների տարածություններ ունեցող նախագծերում:
Երեք լրացուցիչ սահմանափակումներ, որոնք կարող են փոխել մանգաղի տարածությունը
Սյունակների տարածություն
Շրջանակի բացվածքը որոշվում է հիմնական շրջանակի սյուների միջև եղած տարածությամբ: Սյունակների 6 մ, 7,5 մ և 9 մ հեռավորությունները արդյունաբերական շենքերի ընդհանուր տարբերակներն են:
Քանի որ սյունակների տարածությունը մեծանում է, մանգաղի բացվածքն ավելի երկար է դառնում՝ ընդհանուր առմամբ պահանջելով ավելի խորը հատվածներ և մեծացնելով պողպատի սպառումը: Հետևաբար, շղարշի հեռավորությունը պետք է ընտրվի սահմանված սյունակի դասավորության շրջանակներում, այլ ոչ թե ինքնուրույն:
ՖՎ մոդուլի միացումներ
Պտուտակային դիրքերը պետք է համընկնեն ՖՎ մոդուլների հոդերի հետ: Եթե շալվարը ընկնում է անմիջապես մոդուլի մեջտեղի տակ, ամրացնողները կարող են վայրէջք կատարել մոդուլի հետևի թերթիկի չաջակցվող հատվածի վրա՝ թողնելով կապը կախված սեղմումից և հնարավոր նվազեցնելով հոդերի կոշտությունը:
Վահանակի դասավորության ընթացքում նախ նշեք մոդուլի միացությունների գծերը, այնուհետև ստեղծեք ակոսների կենտրոնական գծերը: Այս հաջորդականությունը չպետք է շրջվի:
Ջերմային շարժում
Երբ տանիքի ջերմաստիճանը հասնում է 70°C-ի, պողպատե պատնեշները և ալյումինե մոդուլի շրջանակները լայնանում են տարբեր արագությամբ, քանի որ դրանց ջերմային ընդլայնման գործակիցները տարբերվում են: Դրանց երկայնական ընդլայնումը, հետևաբար, նույնական չէ: Ընդհանուր ինժեներական մոտեցումը երկայնական ուղղության երկայնքով սահող մանրամասների ընդգրկումն է, որը թույլ է տալիս սահմանափակ հարաբերական շարժում մոդուլների և ակոսների միջև:
Չափազանց կիպ տարածությունը կարող է սահմանափակել այս շարժումը և մեծացնել զսպման լարվածությունը մոդուլի շրջանակներում: Հետևաբար, ավանդակի ավելի մոտ տարածությունը ավտոմատ կերպով չի նշանակում ավելի անվտանգ ձևավորում:
Պուրլինի ընտրության ամբողջական օրինակ
Ենթադրվող պայմաններ՝ 7,5 մ սյունակի տարածություն, ինտեգրված BIPV տանիք, 2278 × 1134 մմ չափսերով ՖՎ մոդուլներ և չափավոր քամու ճնշման գոտում տեղակայված նախագիծ:
Քայլ 1. Ընտրեք աջակցության դասավորությունը: 7,5 մ սյունակի տարածությունը համեմատաբար մեծ է: Կարճ եզրային հենարանով և 2,28 մ շեղումով շեղումը կարող է դժվար լինել վերահսկել L/200 սահմանի տակ: Հետևաբար, ընտրված է լանդշաֆտային կողմնորոշման երկար եզրային հենարան՝ 1,13 մ շալվարով:
Քայլ 2. Ընտրեք շղարշի հատվածը: Օգտագործելով 20 կգ/մ² մեռած բեռ, 0,5 կՆ/մ² սպասարկման հոսանքի բեռնվածություն և քամու բեռի տեղական համակցությունները, հաշվարկեք գծի բեռը և ընտրեք C160 × 60 × 20 × 2,5 հատված: Եթե քամու ճնշումն ավելի բարձր է, արդիականացրեք մինչև C180 × 70 × 20 × 2,5:
Քայլ 3. Ստուգեք շեղումը: 7,5 մ բացվածքի համար L/200 սահմանաչափը 37,5 մմ է: Ստուգեք շեղումը կիրառելի բեռների համակցությունների ներքո և հաստատեք, որ այն մնում է թույլատրելի սահմաններում:
Քայլ 4. Հավասարեցրեք մոդուլի հոդերը: Մոդուլները դասավորեք 1134 մմ դասավորության մոդուլի միջոցով: Հավասարեցրեք ավազանի կենտրոնական գծերը մոդուլի միացման գծերի հետ՝ ±5 մմ թիրախի դիրքավորման հանդուրժողականությամբ:
Քայլ 5. Լրացրեք դասավորության գծագրերը: Հստակ նշեք ավազանի միջակայքը, հատվածի բնութագրերը, ամրացնողի դիրքերը, սահող ծայրերը և ֆիքսված ծայրերը:
Այս հաջորդականությանը հետևելը օգնում է նվազեցնել դասավորության վերանայման հավանականությունը գծագրերի վերանայումների ժամանակ:
Հաճախակի տրվող հարցեր
Q1: Ո՞րն է տիպիկ տարածությունը տանիքի պատերի միջև:
Արդյունաբերության ընդհանուր միջակայքը 1,0–1,5 մ է։ Իրական տարածությունը կախված է մոդուլի չափերից, աջակցության դասավորություններից և բեռների համակցություններից: 1134 մմ կարճ կողմի չափս ունեցող մոդուլի համար երկար եզրային հենարանը համապատասխանում է մոտավորապես 1,13 մ տարածությանը: 2278 մմ երկարատև չափման վրա հիմնված կարճ եզրային հենարանը համապատասխանում է մոտավորապես 2,28 մ-ին, որը գերազանցում է սովորական միջակայքը և պահանջում է շեղման առանձին ստուգում:
Q2: Արդյո՞ք ավազանի փոքր տարածությունը տանիքը միշտ ավելի անվտանգ է դարձնում:
Ոչ: Ավելի փոքր հեռավորությունը նշանակում է ավելի շատ մանգաղներ և ավելի մեծ պողպատի սպառում: Այն կարող է նաև սահմանափակել սահող շարժումը, որն անհրաժեշտ է ջերմային ընդլայնումը հարմարեցնելու համար՝ մեծացնելով զսպման լարումները մոդուլի շրջանակներում: Ճիշտ մոտեցումը շեղման, ամրության և ջերմային շարժման պահանջները միաժամանակ բավարարելն է:
Q3. Կարո՞ղ է արդյոք BIPV տանիքը օգտագործել նույն ծածկույթի դասավորությունը, ինչ սովորական մետաղական տանիքը:
Սա խորհուրդ չի տրվում առանց հատուկ դիզայնի վերանայման: Սովորական մետաղական տանիքների շեղման սահմանները հիմնականում վերաբերում են ջրահեռացմանը և արտաքին տեսքին, մինչդեռ BIPV տանիքները պետք է նաև պահպանեն PV մոդուլների և ջրամեկուսիչ համակարգի միջև շարունակականությունը: Միևնույն շղարշի դասավորությունը կարող է համարժեք լինել BAPV-ի համար, բայց կարող է առաջացնել վահանակի հոդերի չափից ավելի բացում BIPV հավելվածում:
Q4. Պե՞տք է արդյոք ավելացվեն կամ ավելի սերտ հեռավորության վրա տեղադրվեն ավազանները, երբ BIPV-ն վերազինում է գոյություն ունեցող գործարանի տանիքին:
Գոյություն ունեցող կառուցվածքը պետք է վերագնահատվի՝ ելնելով նախնական նախագծային բեռներից և ներկայիս կոռոզիոն վիճակից: Արդյունաբերության փորձը ցույց է տալիս, որ գոյություն ունեցող մետաղական տանիքների կեսից պակասն անցնում է ՖՎ-ի վերազինման համար պահանջվող կառուցվածքային հզորության ստուգումները: Այն դեպքում, երբ կառուցվածքը ձախողվում է, կարող է անհրաժեշտ լինել ամրացում, ներառյալ անդամի հզորության ավելացումը, հենարանների ավելացումը կամ պատյանների փոխարինումը: Այս միջոցառումները կարող են կազմել վերազինման բյուջեի 15%-25%-ը:
ՖՎ-ի մահացած բեռների և սպասարկման հոսանքի բեռների ինտեգրումը կառուցվածքային նախագծման փուլում կարող է նվազեցնել պողպատի ընդհանուր սպառումը մոտավորապես 8%-12%-ով` համեմատած այն նախագծման հետ, որը պահանջում է հետագա ամրացում: Այս գնահատված խնայողությունը արդյունք է ընդհանուր կապի մանրամասների, հատվածի օպտիմալացման և տանիքի ինտեգրված նախագծման համակցված հետևանքներից: Այն բացառում է ինքնին ՖՎ մոդուլների արժեքի տարբերությունները:
Կապ: info@xzbesta.com
