Källa: nef.org.uk
Vindbelastningen måste överväga den maximala återkommande vindhastigheten och inte, som används för mikropinor, genomsnittliga hastigheter. Denna karta visar brittiska maxhastigheter i meter per sekund och i stort sett ingen normal solpanel som är korrekt monterad kommer sannolikt att lägga till en osäker vindbelastning till ett typiskt brittiskt tak i zonerna I till III, så en förenklad beräkningsmetod kan användas. Särskild uppmärksamhet måste betalas i zonerna IV och V, huvudsakligen nord- och västra Skottland och norra och västra öarna.
När det krävs mer detaljerade beräkningar, bör Eurocode [Note1] för vindbelastning på byggnadsstrukturer och den relaterade brittiska nationella bilagan användas. Beräkningsprocessen har sex steg:
Bestäm Vindhastighet Vs
Bestäm Effektiv vindhastighet Ve
Bestäm det dynamiska trycket qs = 0,613 Ve2
Bestäm yttre yttryck pe
Bestäm det inre yttrycket pi
Bestäm nätbelastningen på PV-modulen P = (pe - pi) A
Den här sidan kommer inte att försöka visa alla faktorer som tagits in, men den information som krävs är bygghöjd, höjd, avstånd från havet, avståndet från kanten av staden, platshöjd, topografi, avstånd till och höjd på omgivande byggnader och andra faktorer för alla 12 vindriktningar. BRE Digest 436 ger mer information om denna process och det finns ett BRE-program BREVe. Den nationella bilagan ger yttre tryckkoefficienter för ett brett utbud av takformer, inklusive platta tak, monopitchtak, traditionellt stigande tak och höfttak, men adresserar inte specifikt PV eller andra solpaneler.
Detta diagram visar en schematisk plan för ett stigat tak med vind från två riktningar (väster och söder om nord är toppen av diagrammet), som visar de olika vindtryckszonerna på taket för vilka beräkningar kan behöva göras.
I zonerna I till III är det ofta möjligt att använda en förenklad formel för vindkraften: F = qsCpnetCaA där:
qs är det dynamiska vindtrycket.
Cpnet är nettotryckkoefficienten.
Ca är en storleksfaktor som minskar till ett värde av 1 för en array under 5m diagonalt tvärs över.
A är det laddade området för PV-modulen.
I detta fall kan det dynamiska vindtrycket (qs) hittas från referenstabeller som bara beaktar bygghöjd, höjd, zon och om lokal topografi är signifikant eller ej. Det behövs två värden för nättryckskoefficienten - en för potentiell upplyftning och den andra för nedåtgående kraft.
Panelhöjd och design
EurActive Roofer-projektet hade tidigare identifierat fem grundläggande arrangemang av paneler. I huvudsak kan Cpnet för traditionellt monterade paneler på takytan hittas från tabeller, där värdena varierar beroende på huruvida de ligger inom 300 mm av takkanten, så det blir en viktig designfunktion. Typen av fastsättning är också avgörande för traditionella fristående paneler. Hakfästningarna får inte vara så flexibla att de lyfter upp de omgivande takplattorna. Maximala klyftan mellan plattor med en krok ska vara mindre än 6 mm och det rekommenderas att krokens maximala avböjning ska vara mindre än 70 mm vid vindbelastningen. Detta kan kontrolleras genom att man använder vindvikten på ett krok eller dummy tak med vikter och remskivor och mäter den resterande avböjningen.
Integrerade mönster som är nominellt lufttäta kan behandlas som alla andra takbeklädnader enligt Eurocode (förutsatt att de inte skjuter ut från taket med mer än 100 mm). Luftpermeabla takplattor eller skiffer använder också en variant på den förenklade beräkningsmetoden, med viss avgift för huruvida de passar direkt på huvudtaket.
Läge av PV-moduler på plana tak
Detta är lite mer komplext, beroende delvis på om de är mekaniskt fixerade eller fristående. Båda måste motstå vindupphöjning, men fristående moduler måste också motstå glidning. Vindbelastningen beror på modulens läge på taket, om taket har en parapet och om PV-stödstrukturen är öppen eller helt klädd. Beräkningar kommer också att behöva överväga var modulerna ligger på taket, med olika trycktryckskoefficienter som tillämpas för dem nära kanten, i hörnen eller i mitten av taket. På plana tak kan en nyckelberäkning vara att bestämma om det finns risk för att vändning uppstår. För detta måste aggregatets och ballastens massa överstiga vindkraften (moment), vilket i sin tur påverkas av lutningsvinkeln på panelen.
Anm. 1: BS6399: Del 2 (Code of Practice for Wind Load on Building Structures) drogs tillbaka i mars 2010 och ersattes av BS EN 1991-1-4: 2005 Eurokod 1: Åtgärder på strukturer: Del 1-4: Vindåtgärder och NA till BS EN 1991-1-4: 2005 - Storbritanniens nationella bilaga till Eurocode 1. Åtgärder på strukturer. Allmänna åtgärder. Vindåtgärder (september 2008).
Vi vill tacka BRE och de andra partnerna i EurActive Roofer-projektet för deras hjälp med denna sida. Den angivna informationen är endast vägledande och bör inte användas i stället för riktiga tekniska beräkningar i enlighet med relevanta brittiska standarder.
Denna information baseras på det arbete som gjordes av EurActive Roofer-projektet som löpte från 2005 till 2008 och stöddes av Europeiska unionens program för horisontella åtgärder som involverar små och medelstora företag.
