📍 ТЦ «Сеница», МКАД 23 км, Минск — I ветровой район · vb₀ = 24 м/с · qb = 0.28 кПа
Местоположение объекта
📌 53.8357, 27.5052
Клик или перетащить маркер
I район — запад/центр РБ · 24 м/с · 0.28 кПа
II район — северо-восток РБ · 26 м/с · 0.33 кПа
Параметры установки
Высота установки, м9 м
Угол панели к горизонту, °10°
Угол ската кровли, °30°
Тип местности
Расчётные коэффициенты
Коэф. надёжности γf1.5
Что такое коэффициент надёжности γf?
Множитель запаса — во сколько раз расчётная нагрузка превышает нормативную. Компенсирует погрешности схемы и пиковые порывы. По ТКП EN 1990: γQ = 1.5.
1.0 — норм.1.4–1.5 — ТКП EN ✓1.8–2.0 — с запасом
Ветровой район (из карты)
I район · qb = 280 Па
Солнечные панели — тип, количество, ориентация
Количество панелей в ряду
16 пар
Ориентация и стыковка в ряду
Панелей по высоте стола (вдоль наклона)1
Однонаправленный стол
—
Масса 1 панели, кг33 кг
Масса крепежа на 1 панель, кг6 кг
Трение подошвы о кровлю μ0.50
Как учитываются вес панелей, крепежа и балласта?
Всё, что лежит на кровле, — панели, крепёж (профили, опоры, зажимы) и сам балласт — работает одинаково: прижимает систему вниз.
Ветер давит перпендикулярно панели; его сила раскладывается на вертикальную часть (отрывает) и горизонтальную (сдвигает по кровле).
Отрыв: 0,9 × (m_пан + m_креп + m_балл) × g ≥ F × cos α Сдвиг: μ × (0,9 × m_всего × g − F × cos α) ≥ F × sin α
Нужный балласт — больший из двух ответов, за вычетом массы панели и крепежа. Множитель 0,9 — коэффициент для веса, который удерживает конструкцию (ТКП EN 1990): вес берут чуть меньше фактического, чтобы ошибка в массе не ушла в опасную сторону.
Трение μ зависит от кровли и подкладки: резиновый мат по мембране ≈ 0,5–0,6, бетон по битуму ≈ 0,4, скользкая ПВХ-мембрана без мата — меньше; точное значение даёт производитель системы.
Компоновка «восток–запад» (домиком)
Рядов (хребтов) рядом2
Масса конструкции на пару, кг10 кг
Трение подошвы о кровлю μ0.50
Ветровые щитки по торцам (север и юг)
Как устроена компоновка
Панели стоят парами спиной к спине: одна смотрит на восток, другая на запад, хребет идёт с севера на юг. Закрытый хребет не даёт ветру задувать под панели сзади, поэтому подъёмная сила в разы меньше, чем у ряда «на юг» под 30–35°. Слабые места — торцы рядов: туда ветер с севера и юга заходит под конструкцию. Щиток закрывает треугольный торец и снижает нагрузку на крайние пары.
Визуализация стринга
—
Нагрузка на 1 панель
Минимальная масса пригруза
—кг
Расч. сила на панель
— Н
Расч. давление ×γf
— Н/м²
Весь стринг (ряд панелей)
Суммарный пригруз
— кг
Суммарная сила
— Н
Панелей × площадь
— м²
Нагрузка на кровлю — вес системы
Пригруз (балласт)
—
—
Панели + крепёж
—
—
Всего на кровлю
—
—
Площадь кровли под системой
—
—
Нагрузка на 1 м² под системой
—
—
В среднем по полю
—
—
Это нормативный вес — сколько система реально весит и давит на кровлю, без коэффициентов. Его сравнивают с допустимой нагрузкой на кровлю из проекта здания, сверх снега и других нагрузок. Нагрузка под балластными лотками сосредоточенная — несущую способность утеплителя и мембраны под ними проверяют отдельно.
Норм. нагрузка
— Н/м²
Расч. нагрузка ×γf
— Н/м²
Пиковый напор qp(z)
— Па
Балласт по зонам поля
Промежуточные значения
Ветровой район—
Базовый напор qb—
Тип местности—
Высота ze—
Коэф. высоты k(ze)—
Интенсивность турбулентности Iv(z)—
Пиковый напор qp(z)—
Аэродин. коэф. cp,net—
Размер панели—
Площадь 1 панели—
Ориентация—
Количество панелей—
▶ Масса 1 панели—
▶ Стабилиз. сила G·cos(α)—
▶ Чистая подъёмная сила—
▶ Пригруз на весь стринг—
Суммарный вес панелей—
Формулы (ТКП EN 1991-1-4)
Пиковый скоростной напор:
qp(z) = qb × k(z) × (1 + 7·Iv(z))
Ветровая сила на панель (перпендикулярно плоскости) и её составляющие:
F = qp × cp,net × γf × S
F_отрыв = F × cos(α) · F_сдвиг = F × sin(α)
Балласт на 1 панель — больший из двух (удерживающий вес × 0,9 по ТКП EN 1990):
α — угол панели к горизонту · μ — трение подошвы о кровлю · N — кол-во панелей · g = 9.81 м/с² · на скатной кровле сдвиг не проверяется: панели крепят к стропилам, цифра показывает отрыв на крепёж
Восток–запад: как считается балласт
Подъём пары (площадь 2·S) и горизонтальная сила, с коэффициентом зоны kz:
F_отрыв = qp × cp,ew × γf × 2S × kz × cos(α)
F_сдвиг = qp × cf,ew × γf × 2S × kz
Удерживает вес двух панелей с конструкцией m_пары и сам балласт — всё ×0,9 (ТКП EN 1990); на сдвиг работает трение μ:
cp,ew ≈ (0.20 + 0.9·sin α) × 0.9 с щитками · cf,ew ≈ 0.04 + 0.3·sin α · зоны: середина 1.0, край 1.15 / 1.35, угол 1.3 / 1.7 (с щитками / без) · 0.6 — одновременность подъёма и сдвига при одном направлении ветра
⚠ В ТКП EN 1991-1-4 нет коэффициентов для систем «восток–запад»: производители берут их из продувок в аэродинамической трубе, и для своих систем они различаются в разы. Здесь коэффициенты — осторожная оценка по типовым результатам таких испытаний, для прикидки бюджета и проверки, выдержит ли кровля. Для проекта нужна схема балласта (ballast plan) от производителя конкретной системы и проверка несущей способности кровли.
⚠ Расчёт по ТКП EN 1991-1-4-2009 (Национальное приложение РБ), упрощённый. Граница I/II районов — ориентировочно линия Витебск–Могилёв–Гомель. Для проектной документации требуется заключение сертифицированного инженера-конструктора.
SmartESS.by
to save energy