Katera namestitev sončnih panelov ustreza zahtevam za vgradnjo BIPV projektov?

Osnove BIPV montaže: strukturna logika in vrste sistemov

Palčni nasproti enotnim sistemom: pot obremenitve, hitrost vgradnje in globina integracije BIPV

Ko se sistemi, sestavljeni iz posameznih delov, montirajo kos za kosom na gradbišču, ustvarijo preproste poti prenosa obremenitev, ki potekajo neposredno od sončnih panelov do nosilne konstrukcije stavbe. Čeprav ta pristop namestnikom omogoča prilagoditev pri nepravilno oblikovanih strehah, traja v povprečju približno 30 do 40 odstotkov dlje kot uporaba predizdelanih enot. Nasprotno pa so prefabricirani sistemi že vnaprej sestavljeni v celotne plošče, vključno s kompletno opremo za montažo. To zmanjša stroške dela za okoli četrtino in omogoča gladko integracijo fotonapetostnih sistemov v stavbe, saj je celoten sklop že tovarniško tesnjen proti vremenskim vplivom. Slabost? Te tovarniško izdelane plošče enakomerno porazdelijo obremenitev po celotni površini stavbne ovojnice, kar pomeni, da morajo proizvajalci med izdelavo natančno izmeriti mere. Ne glede na to, kateri sistem se izbere, morata oba zdržati močne vetrne sile – več kot 144 milj na uro v območjih, ki jih pogosto zadenejo orkane – ter upoštevati majhna raztezanja in krčenja aluminijastih okvirjev, približno plus ali minus 3 milimetri na vsak meter dolžine.

Sistemi fasad s točkovno podporo in prezračevanjem: Ravnotežje med estetiko, toplotno učinkovitostjo in zračnim tokom v BIPV obleku

Fasade s točkovno podporo uporabljajo majhne nosilce za držanje fotonapetostnih steklenih plošč, kar ustvari čist videz, ki ga arhitekti tako cenijo, hkrati pa ostaja strukturna prosojnost. Sistem pusti za oblekom prostor približno 20 do 50 milimetrov, kar dejansko naredi veliko razliko. Na ta način se površinske temperature znižajo za okoli 14 stopinj Celzija, stavbe pa skupno potrebujejo približno 18 odstotkov manj hlajenja. Zrak neprekinjeno obtoka kanale za ploščami, zaradi česar se ne tvori kondenz in se presežno toploto odnaša stran od sončnih celic. Ta dodatna zračna tlačnost lahko v toplejših predelih poveča proizvodnjo energije za 5 do 8 odstotkov. Projektantskim ekipam ni enostavno, saj morajo uravnotežiti raztezanje materialov ob temperaturnih spremembah (približno plus ali minus 6 mm) z željo po najbolj vitkih profilih. Pri razponih daljših od 1,5 metra ponavadi izberejo armirane steklene rešitve. Ne smemo pozabiti niti na vodno gospodarstvo. Ustrezno naklonjene drenažne poti v kombinaciji s kapilarnimi prekinitvami na spojih pomagajo ohraniti izolacijo suho, ne da bi pokvarile gladki videz, ki je tako pomemben za arhitekturno integrirane fotonapetostne sisteme.

Rešitve za montažo BIPV, prilagojene strehi, in primerna uporaba

Integracija stojnega šiva na strehi in lepilni sistemi za ravne strehe za brezšivno BIPV kritino

Pri namestitvi fotonapetostnih elementov, integriranih v stavbe (BIPV), se sončni moduli pritrdijo neposredno na šive kovinskih streh. Ta pristop odpravi nadležne prebode, kar pomaga ohraniti vodotesnost in sistemu omogoča boljšo odpornost proti močnim vetrovom. Tehnika deluje zelo učinkovito na strmih strehah, kjer ustvari čisten videz, ki ustreza arhitekturni obliki stavbe. Za ravne ali nekoliko naklanjene strehe obstaja druga možnost, imenovana lepilna metoda. Ti sistemi uporabljajo posebne lepila za pritrditev sončnih panelov brez potrebe po vrtanju in tradicionalnem privijanju. Izvajalci poročajo o skrajšanju montažnega časa za približno eno četrtino pri uporabi teh lepilnih rešitev. Poleg tega večina sistemov vključuje vgrajene odvodnjavne funkcije, da se prepreči zastajanje vode in nastanek težav. Medtem ko se namestitve s stojnimi šivi najbolje odrežejo na kovinskih površinah, lepilne rešitve odlično delujejo na strehah iz modificiranega bitumna in podobnih materialov. Oba pristopa zagotavljata zanesljivo zmogljivost s časom ter pomagata stavbam proizvajati več električne energije, ne glede na vrsto strehe, ki jo imajo.

Izbira materialov in celovitost ovoja stavbe za montažo BIPV

Sistemi za vgradnjo fotonapetosti v stavbe (BIPV) zahtevajo strategično izbiro materialov za ohranjanje strukturne stabilnosti in zaščite pred vremenskimi vplivi – kar neposredno vpliva na energetsko učinkovitost in življenjsko dobo stavbe.

Aluminij v primerjavi s pocinkano jeklo: odpornost proti koroziji, toplotno raztezanje in dolgoročna zanesljivost BIPV

Aluminij se izpostavi pri uporu proti koroziji zaradi zaščitnega oksidnega sloja, ki ga naravno tvori. To naredi aluminij odlično izbiro za območja ob morju ali področja z visoko vlažnostjo, kjer krožijo slan zrak in drugi onesnaževalci. Vendar je tu ena pomembna opomba: kovina se pri spremembah temperature kar precej razširi, dejansko približno 23 mikrometrov na meter na stopinjo Celzija. Zato morajo namestniki poskrbeti za dovolj elastičnosti v svojih nosilnih sistemih, sicer bi se sončne plošče lahko poškodovale med vročimi poletnimi dnevi in hladnimi nočmi. Druga možnost je cinkana jeklena pločevina. Ta je konstrukcijsko trša in na začetku cenejša. Vendar redno vzdrževanje cinkovega prevlečnega sloja postane nujno, če želimo preprečiti rjo v res težkih podnebnih razmerah. Kar se tiče razteznosti, se cinkana jeklena pločevina razširi le približno za 12 mikrometrov na meter na stopinjo Celzija, kar je dovolj dobro za namestitve, kjer temperaturni nihaji niso tako ekstremni. Če pogledamo dolgoročno zmogljivost več kot 25 let, mnogi poročani podatki iz prakse kažejo, da namestitve iz aluminija zahtevajo približno 30 odstotkov manj vzdrževalnega dela v primerjavi z alternativami v območjih, kjer se pojavljajo težave s korozijo.

Strategije za vodotesnost, drenažo in tesnjenje pri prezračevanih in monolitnih BIPV sestavih

Prezračevani BIPV sistemi upravljajo z vlago prek zračnih rež za obložnimi ploščami:

• Kapljice in drenažni kanali usmerjajo vodo stran
• Paroprepustne membrane preprečujejo nabiranje kondenza
• Termična vzgonost naravno posuši votline in zmanjša tveganje za plesni

Monolitne konstrukcije se zanašajo na neprekinjena tesnila:

• Tekoče nanašana vodotesna zaščita ustvarja brezšivne ovire
• Stiskalna tesnila na spojih omogočajo premike
• Plošče integrirane v naklon usmerjajo odtok stran od kritičnih con

Oba pristopa morata obravnavati prodor dežja pod vplivom vetra skozi šive – enega izmed glavnih vzrokov okvar ovoja med ekstremnimi vremenskimi dogodki.

Inovativne aplikacije za montažo BIPV zunaj standardnih površin

Ukrivljene fasade, obnove zgodovinskih objektov in sončni nadstreški: prilagojeni pristopi k montaži pri zapleteni integraciji BIPV

Fotovoltaika, integrirana v stavbe (BIPV), gre veliko dlje od preprostega nameščanja plošč na ravne strehe. Specializirani nosilni sistemi omogočajo namestitev sončne tehnologije celo na stavbah s kompleksnimi oblikami in dizajni. Pri delu z ukrivljenimi fasadami montažerji uporabljajo fleksibilne tirnice in nosilke, ki se prilegajo arhitekturi, hkrati pa ohranjajo strukturno trdnost in dobro proizvodnjo električne energije. Za starejše stavbe, ki se sanirajo, so na voljo sistem ključavnic in majhni sidri, ki se pritrdijo na obstoječe konstrukcije, ne da bi poškodovali zgodovinske elemente. Vzemimo za primer sončne nadstrešnike. Ti niso več le navadne zastrešitve, temveč dejanski generatorji energije, postavljeni neposredno nad parkirišči. Opredeljeni so z ustrezno drenažo, da se deževnica ne nabira, ter okrepjenimi okvirji, ki zdržijo močne vetrove. Vsi ti prilagojeni pristopi pomenijo, da BIPV sedaj deluje na mestih, za katera smo prej mislili, da so nemogoča. Mesta od New Yorka do Tokya zdaj vidijo, kako se parkirišča spreminjajo v mini elektrarne, zgodovinski deli mest pa dobivajo sončne nadgradnje, ne da bi izgubili svoj značaj. Tudi gospodarska smiselnost je boljša, ko lastniki nepremičnin sami proizvajajo čisto energijo in hkrati služijo svojim skupnostim.