Flest vandamál með byggingar samþættum ljósvökvaþökum (BIPV) stafa ekki af röngum útreikningum á burðarvirki, heldur vegna rangrar skipulagsröðunar.
Algeng nálgun er að setja út garða í samræmi við hönnun hússins, velja hentugt hringlaga bil — eins og 1,5 m eða 1,2 m — og setja svo PV einingarnar ofan á. Á miðri uppsetningu getur teymið uppgötvað að stuðningspunktur fellur innan við 100 mm frá brún einingar, eða að festing lendir á veikt svæði á einingargrindinni. Endurskoða þarf teikningar, endurtaka útreikninga og verkáætlun getur tafist um tvær vikur.
Rétt röð er öfug: ákvarðaðu stærð einingarinnar fyrst, ákvarðaðu fjölda stuðningslína, reiknaðu út bilið og veldu aðeins þá hlutana.
Þessi leiðarvísir útskýrir allt ferlið, veitir viðmiðunarsvið fyrir millibil, hlutastærðir og stálnotkun, og sýnir hvers vegna beyging verður oft ráðandi hönnunarþvingun áður en styrkur gerir það.
Stærðir PV einingarinnar ákvarða stuðningslínur, sem ákvarða bilið á milli
Tvö grunnstuðningsfyrirkomulag
Hægt er að styðja PV-einingu sem mælist 2.278 × 1.134 mm á purlinum í tveimur grunnstillingum.
| Stuðningsfyrirkomulag | Eining stefnumörkun | Stuðlar brúnir | Purlin bil |
| Langhliða stuðningur | Landslagsstefna | Tvær langar brúnir | Jafnt skammhlið einingarinnar, um það bil 1,13 m |
| Stutt stuðningur | Andlitsmynd | Tvær stuttar brúnir | Jafnt langhlið einingarinnar, um það bil 2,28 m |
Purlin bil er ekki handahófskennt hönnunarval; það er dregið af skipulagi mátsins. Með 1.134 mm skammhliðarmáli mátsins er samsvarandi bil um það bil 1,13 m. Langhliðin er 2.278 mm og er um það bil 2,28 m. Það er engin millistuðningslína í hvoru grunnfyrirkomulaginu nema þriðju stuðningurinn sé bætt við.
Hvenær er þörf á þremur stuðningslínum?
Fyrir stórar breiddir, mikið vindálag eða þyngri einingar getur tveggja punkta stuðningur verið ófullnægjandi. Ein lausn er að bæta við purlinum fyrir neðan miðja eininguna og skipta upprunalegu spaninu í tvær spannir.
Með miðlægu túrlínu bætt við verður bilið á milli stuðningslína um það bil 1,14 m eða 1,13 m, sem gefur svipaða uppsetningu og langbrún. Ávinningurinn er sá að það er þörf á fleiri purlinum, sem eykur heildarstálnotkun.
Edge-Fjarlægðartakmarkanir
Halda verður nægilegri fjarlægð á milli brúnar einingarinnar og miðlínu purlins. Dæmigerðar klemmur hafa virka gripbreidd um það bil 30–40 mm. Ef miðlínan er of nálægt brún einingarinnar gæti klemman ekki gripið tryggilega. Ef það er of langt í burtu verður yfirhengi einingarinnar of mikið, sem eykur hættuna á aflögun í hornum undir vindhækkun.
Algeng iðnaður er að staðsetja miðlínuna 50–100 mm inn á við frá brún einingarinnar á meðan tryggt er að yfirhangið fari ekki yfir fimmtung af skammhliðarmáli einingarinnar.
Hvernig Purlin bil hefur áhrif á hluta val
Þegar millibilið tvöfaldast, tvöfaldast línuálagið sem hvert purlin ber einnig, miðað við sama svæðisálag. Stækka verður hlutastærð sem því nemur.
| Purlin bil | Dæmigerður kafli | Fræðileg þyngd | Stálnotkun á svæðiseiningu | Skýringar |
| 1,13 m | C160 × 60 × 20 × 2,5 | U.þ.b. 6,3 kg/m | U.þ.b. 5,5 kg/m² | Fleiri purlins, minna álag á hvern meðlim og auðveldari meðhöndlun við uppsetningu |
| 1,50 m | C180 × 70 × 20 × 2,5 | U.þ.b. 7,1 kg/m | U.þ.b. 4,7 kg/m² | Málamiðlunarlausn; beygju verður að athuga |
| 2,28 m | C220 × 70 × 20 × 3,0 | U.þ.b. 9,4 kg/m | U.þ.b. 4,1 kg/m² | Færri purlins, hærra álag á meðlim; sveigjanleiki getur orðið takmarkandi þátturinn |
Miðað við stálnotkun einni og sér virðist stuttbrúnarstuðningur með 2,28 m bili hagkvæmari með um það bil 4,1 kg/m² — meira en 20% minna en 5,5 kg/m² sem tengjast langbrún.
Hins vegar ætti ekki að líta á þessa tölu í einangrun. Ástæðan kemur í ljós í næsta kafla.
Beyging: Takmörkin sem hægt er að ná áður en styrkur verður mikilvægur
Hvernig eru sveigjumörkin ákvörðuð?
Fyrir þakgrind við venjulega notkunarskilyrði eru almennt notuð iðnaðarmörk L/200. Sum verkefni með strangari kröfum um vindupplyftingu og vatnsheldni kunna að nota L/250.
Fyrir verkefni með 7,5 m span leyfir L/200 aðeins 37,5 mm sveigju. Fyrir 9 m spönn eru mörkin 45 mm. Þessar heimildir eru tiltölulega takmarkandi fyrir stálhluta.
Af hverju gerir tvöföldun purlinabils erfiðara að stjórna sveigju?
Sveigjan er í réttu hlutfalli við álagið sem er jafndreift og í öfugu hlutfalli við annað flatarmál hlutans, að því gefnu að sömu lengd og burðarskilyrði séu.
Þegar bilið eykst úr 1,13 m í 2,28 m, tvöfaldast línuálagið á hverja stangarlínu um það bil tvöfaldast sem og sveigjan við að öðru leyti óbreyttar aðstæður. Með því að stækka hlutann úr C160 í C220 er aðeins takmörkuð aukning á öðru augnabliki svæðisins, sem gæti ekki bætt að fullu upp viðbótarálagið.
Þar af leiðandi gæti styrkleikaathugunin enn uppfyllt leyfileg mörk á meðan sveigjuathugunin mistekst. Þetta er eitt algengasta hönnunarvandamálið í þaki og uppgötvast oft aðeins við teikningar.
Af hverju eru sveigjukröfur strangari fyrir BIPV þak?
Í byggingartengdu ljósvökvakerfi (BAPV) eru PV einingar festar á stoðvirki sem síðan er fest við málmþakið. Óhófleg sveigja getur komið í veg fyrir þéttingarnar á milli stoðvirkis og þakplötur og skapað viðhaldsvandamál sem stundum er hægt að leysa með því að endurþétta eða skipta um þéttingar.
Í BIPV kerfi, PV einingarnar sjálfar eru hluti af þakhlífinni. Ef tappa sveigir um 5 mm, getur spjaldsamskeytin opnast um 5 mm. Samfella vatnsþéttingar fer eftir burðarstífni sem og þéttingarupplýsingum.
Þetta er ástæðan fyrir því að BIPV þök þurfa oft þéttari sveigjustýringu en hefðbundin málmþök og hvers vegna stutt brún stuðningsfyrirkomulag getur verið hafnað í verkefnum með stórt dálkabil.
Þrjár viðbótarþvinganir sem geta breytt purlin bili
Dálkabil
Spennan ræðst af bilinu á milli aðalrammasúlanna. 6 m, 7,5 m og 9 m súlubil eru algengir kostir fyrir iðnaðarhúsnæði.
Eftir því sem dálkabilið eykst, lengjast þvermálið, sem þarf yfirleitt dýpri hluta og eykur stálnotkun. Vegabil verður því að velja innan ramma settrar dálkaskipulags frekar en sjálfstætt.
PV Module Samskeyti
Purlin stöður verða að vera í takt við samskeyti milli PV eininga. Ef tunnur fellur beint undir miðja einingu geta festingar lent á óstuddu svæði bakhliðar einingarinnar, þannig að tengingin sé háð klemmingu og hugsanlega dregið úr stífleika liðanna.
Þegar spjaldið er útbúið, merkið fyrst samskeyti eininga og komið síðan á miðlínur töfra. Þessari röð ætti ekki að snúa við.
Hitahreyfing
Þegar þakhitastig nær 70°C stækka stálgrindur og áleiningargrind mishratt vegna þess að hitastuðullar þeirra eru mismunandi. Lengdarþensla þeirra er því ekki eins. Algeng verkfræðileg nálgun er að fella inn smáatriði sem renna meðfram lengdarstefnunni, sem gerir takmarkaða hlutfallslega hreyfingu milli eininga og purlins.
Óhóflega þröngt millibil getur takmarkað þessa hreyfingu og aukið aðhaldsálag í ramma einingarinnar. Þess vegna þýðir nærra bil á milli ekki sjálfkrafa öruggari hönnun.
Algjört Purlin valdæmi
Áætlaðar aðstæður: 7,5 m súlubil, samþætt BIPV þak, PV einingar sem mæla 2.278 × 1.134 mm og verkefni staðsett í hóflegu vindþrýstingssvæði.
Skref 1: Veldu stuðningsfyrirkomulag. 7,5 m súlubil er tiltölulega mikið. Með stuttbrúnarstuðningi og 2,28 m millibili getur verið erfitt að stjórna sveigju undir L/200 mörkum. Langbrúnarstuðningur í landslagsstefnu er því valinn með 1,13 m millibili.
Skref 2: Veldu purlin hlutann. Notaðu eiginálag upp á 20 kg/m², 0,5 kN/m² viðhaldsálag og viðeigandi staðbundnar vindálagssamsetningar, reiknaðu línuálagið og veldu C160 × 60 × 20 × 2,5 hluta. Ef vindþrýstingur er meiri, uppfærðu í C180 × 70 × 20 × 2,5.
Skref 3: Staðfestu sveigju. Fyrir 7,5 m spönn eru L/200 mörkin 37,5 mm. Athugaðu sveigjuna undir viðeigandi álagssamsetningum og staðfestu að hún haldist innan leyfilegra marka.
Skref 4: Stilltu einingasamskeytin saman. Raðaðu einingunum með því að nota 1.134 mm útlitseiningu. Stilltu miðlínur töfralína við samskeyti einingarinnar, með ±5 mm vikmörk fyrir staðsetningarmarkmið.
Skref 5: Ljúktu við útlitsteikningarnar. Tilgreinið greinilega bil á milli, hluta forskriftir, festingarstöður, rennienda og fasta enda.
Að fylgja þessari röð hjálpar til við að draga úr líkum á endurskoðun útlits við endurskoðun teikninga.
Algengar spurningar
Spurning 1: Hvert er dæmigert bil á milli þakstöngla?
Algengt iðnaðarsvið er 1,0–1,5 m. Raunverulegt bil fer eftir stærð eininga, fyrirkomulagi stuðnings og álagssamsetningum. Fyrir einingu með 1.134 mm skammhliðarmáli samsvarar langbrún stuðningur um það bil 1,13 m bili. Stuðningur á stuttum brúnum byggður á 2.278 mm langhliðarmáli samsvarar um það bil 2,28 m, sem fer yfir venjulegt svið og krefst sérstakrar sveigjuskoðunar.
Spurning 2: Gerir minna bil á milli þakið alltaf öruggara?
Nei. Minni bil þýðir meiri töfrar og meiri stálnotkun. Það getur einnig takmarkað rennihreyfinguna sem þarf til að mæta varmaþenslu, aukið aðhaldsálag í ramma einingarinnar. Rétta nálgunin er að uppfylla kröfur um sveigju, styrk og varmahreyfingar samtímis.
Q3: Getur BIPV þak notað sama purlin skipulag og hefðbundið málmþak?
Ekki er mælt með þessu án sérstakrar hönnunarskoðunar. Sveigjumörk fyrir hefðbundin málmþök fjalla fyrst og fremst um frárennsli og útlit, en BIPV þök verða einnig að viðhalda samfellu milli PV eininganna og vatnsþéttingarkerfisins. Sama purlin fyrirkomulag getur verið fullnægjandi fyrir BAPV en getur valdið því að spjaldsamskeyti opnast of mikið í BIPV umsókn.
Spurning 4: Ætti að bæta við eða dreifa stöngum betur þegar BIPV er endursett á núverandi verksmiðjuþak?
Endurmeta þarf núverandi mannvirki út frá upprunalegu hönnunarálagi og núverandi tæringarástandi þess. Reynsla iðnaðarins bendir til þess að færri en helmingur af núverandi málmþökum standist burðargetuprófanir sem krafist er fyrir endurbætur á PV. Þar sem burðarvirki bilar getur styrking verið nauðsynleg, þar á meðal að auka getu meðlima, bæta við stoðum eða skipta um purlins. Þessar aðgerðir geta numið 15%–25% af endurbótafjárveitingu.
Með því að samþætta PV dauðhleðslu og viðhaldshleðslu á burðarvirkishönnunarstigi getur það dregið úr heildarstálnotkun um u.þ.b. 8%–12% samanborið við hönnun sem krefst síðari styrkingar. Þessi áætlaði sparnaður stafar af sameinuðum áhrifum sameiginlegra tengiupplýsinga, fínstillingar hluta og samþættrar þakhönnunar. Það útilokar mun á kostnaði við PV einingarnar sjálfar.
Tengiliður: info@xzbesta.com
