Источник: nef.org.uk
Ветровая нагрузка должна учитывать максимальную повторяющуюся скорость ветра, а не среднюю скорость, как в случае с микротурбинными турбинами. На этой карте показаны максимальные скорости в Великобритании в метрах в секунду, и, в общих чертах, отсутствие надлежащим образом установленной нормальной солнечной панели, вероятно, добавит небезопасную ветровую нагрузку к типичной крыше Великобритании в зонах I-III, поэтому можно использовать упрощенный метод расчета. Особое внимание следует уделить зонам IV и V, главным образом северной и западной Шотландии, а также северным и западным островам.
Если требуются более подробные расчеты, следует использовать Еврокод [Примечание 1] для ветровой нагрузки на строительные конструкции и соответствующее национальное приложение Великобритании. Процесс расчета состоит из шести этапов:
Определить скорость ветра на участке против
Определить эффективную скорость ветра Ve
Определить динамическое давление qs = 0,613 Ve2
Определить внешнее поверхностное давление pe
Определить внутреннее поверхностное давление пи
Определить полезную нагрузку на фотоэлектрический модуль P = (pe - pi) A
Эта страница не будет пытаться показать все факторы, внесенные, но необходимая информация включает в себя высоту здания, высоту, расстояние от моря, расстояние от края города, высоту участка, топографию, расстояние до и высоту окружающих зданий и др. факторы для всех 12 направлений ветра. BRE Digest 436 дает больше информации об этом процессе, и есть программа BRE BREVe. В Национальном приложении приведены коэффициенты внешнего давления для широкого диапазона форм крыш, включая плоские, монолитные, традиционно скатные и модные крыши, но конкретно не рассматриваются фотоэлектрические и другие солнечные панели.
Эта диаграмма показывает схематический план скатной крыши с ветром, идущим с двух направлений (запад и юг, если север является вершиной диаграммы), показывая различные зоны давления ветра на крыше, для которых, возможно, потребуется провести расчеты.
В зонах от I до III часто можно использовать упрощенную формулу для силы ветра: F = qsCpnetCaA, где:
qs - динамическое давление ветра.
Cpnet - коэффициент чистого давления.
Ca - это размерный фактор, который уменьшается до значения 1 для массива менее 5 м по диагонали.
A - это загруженная область фотоэлектрического модуля.
В этом случае динамическое давление ветра (qs) может быть найдено из справочных таблиц, которые учитывают только высоту здания, высоту, зону и то, является ли местная топография существенной или нет. Для коэффициента чистого давления необходимы два значения - одно для потенциального поднятия, а другое для нисходящей силы.
Высота и дизайн панели
Проект EurActive Roofer ранее определил пять основных схем расположения панелей. В сущности, для традиционно монтируемых панелей на поверхности крыши Cpnet также можно найти по таблицам, причем значения варьируются в зависимости от того, находятся ли они в пределах 300 мм от края крыши - так что это становится важной конструктивной особенностью. Тип крепления также имеет решающее значение для традиционных противостоящих панелей. Крюковые крепления не должны быть такими гибкими, чтобы они могли значительно поднять окружающую кровлю. Максимальный зазор между плитками с установленным крюком должен быть менее 6 мм, и рекомендуется, чтобы максимальное отклонение крюка было менее 70 мм при расчетной ветровой нагрузке. Это можно проверить, применяя расчетную ветровую нагрузку к крюку или фиктивной крыше с использованием гирь и системы шкивов и измеряя остаточный прогиб.
Интегрированные конструкции, которые являются номинально воздухонепроницаемыми, могут рассматриваться как любая другая кровельная облицовка в соответствии с Еврокодом (при условии, что они не выступают из крыши более чем на 100 мм). Воздухопроницаемые кровельные черепицы или сланцы также используют вариант упрощенного метода расчета с некоторым учетом того, подходят ли они непосредственно к основам основной кровли.
Положение фотоэлектрических модулей на плоских крышах
Это немного сложнее, в зависимости от того, являются ли они механически закрепленными или отдельно стоящими. Оба должны будут противостоять подъему ветра, но отдельно стоящие модули также должны будут противостоять скольжению. Ветровые нагрузки будут зависеть от расположения модуля на крыше, от того, есть ли на крыше парапет и от того, является ли опорная конструкция PV открытой или полностью плакированной. В расчетах также необходимо учесть, где находятся модули на крыше, с различными коэффициентами полезного давления, применяемыми для тех, кто находится возле края, в углах или в центре крыши. На плоских крышах ключевым расчетом может быть определение риска опрокидывания. Для этого масса блока и балласта должна превышать силу ветра (момент), на который в свою очередь влияет угол наклона панели.
Примечание 1: BS6399: Часть 2 (Свод правил по ветровой нагрузке на строительные конструкции) была отозвана в марте 2010 года и заменена BS EN 1991-1-4: 2005 Еврокод 1: Действия на конструкциях: Часть 1-4: Ветровые воздействия NA to BS EN 1991-1-4: 2005 - Национальное приложение Великобритании к Еврокоду 1. Действия на сооружениях. Общие действия. Ветер действий (сентябрь 2008).
Мы хотели бы поблагодарить BRE и других партнеров в проекте EurActive Roofer за их помощь на этой странице. Приведенная информация носит справочный характер и не должна использоваться вместо надлежащих инженерных расчетов в соответствии с соответствующими британскими стандартами.
Эта информация основана на работе, проделанной проектом EurActive Roofer, который проводился с 2005 по 2008 год и был поддержан программой Европейского Союза по горизонтальным действиям с участием МСП.