Kształtowniki gorącowalcowane na podkonstrukcje stalowe PV i fasady wentylowane

Kształtowniki gorącowalcowane na podkonstrukcje stalowe PV i fasady wentylowane

Podkonstrukcje stalowe PV oraz systemy elewacji wentylowanych wykonane z teowników i kątowników gorącowalcowanych zapewniają optymalny stosunek sztywności giętnej do masy własnej. Ponadto wykorzystanie kształtowników ze stali konstrukcyjnych w gatunkach S235JR, S275JR oraz S355J2 pozwala przenieść skomplikowane obciążenia wiatrowe i śniegowe. W rezultacie zapobiega to mikropęknięciom paneli fotowoltaicznych oraz gwarantuje wieloletnią stabilność konstrukcji.

Zastosowanie teowników i kątowników w podkonstrukcjach fasad wentylowanych oraz farm fotowoltaicznych

Podkonstrukcje stalowe PV oraz nowoczesne systemy elewacji wentylowanych stanowią fundament współczesnego budownictwa przemysłowego i energetycznego. Dlatego właściwy dobór kształtowników hutniczych bezpośrednio decyduje o bezawaryjnej eksploatacji obiektów. Co więcej, walcowane na gorąco profile o przekroju otwartym charakteryzują się znacznie wyższą nośnością niż ich cienkościenne odpowiedniki gięte na zimno. W efekcie stalowe elementy gorącowalcowane są wyznacznikiem niezawodności w trudnych warunkach środowiskowych.

1. Podkonstrukcje stalowe PV i fasady: wymagania mechaniczne oraz środowiskowe

Przede wszystkim nowoczesne podkonstrukcje stalowe PV pracują w warunkach ciągłego narażenia na zmienne obciążenia atmosferyczne. W związku z tym, zgodnie z normą PN-EN 1991-1-4 na stronie PKN, ramy wsporcze muszą przenieść znaczne siły wywołane parciem i ssaniem wiatru. Ponadto należy uwzględnić ciężar własny okładzin oraz zalegający śnieg.

Z tego względu dla zachowania Stanu Granicznego Użytkowalności (SGU), maksymalne ugięcia elementów nie mogą przekraczać wartości dopuszczalnych. Jednakże równie istotne są odkształcenia kątowe ramy. W konsekwencji nawet nieznaczne odchylenia w przypadku farm fotowoltaicznych mogą powodować mikropęknięcia w strukturze krzemowej ogniw.

2. Kątowniki i teowniki w elewacjach oraz stelażach fotowoltaicznych

Fasady wentylowane wymagają rygorystycznej sztywności ramy wsporczej. Jednocześnie dąży się do ograniczenia powierzchni styku ze ścianą w celu redukcji mostków termicznych.

• Kątowniki w konsolach i rusztach: Do montażu ściennego powszechnie stosuje się kątowniki równoramienne oraz kątowniki nierównoramienne. Ponieważ geometria ramion różnej długości pozwala skierować moment gięcia w stronę większego obciążenia, w rezultacie uzyskuje się obniżenie masy całej konstrukcji.
• Teowniki jako główne profile nośne: Z kolei w miejscach łączeń pionowych płyt elewacyjnych najlepszym rozwiązaniem są teowniki gorącowalcowane. Płaski pas teownika gwarantuje szeroką płaszczyznę przylgową. Co więcej, jego środnik skutecznie przenosi siły ścinające.

3. Trwałe podkonstrukcje stalowe PV dla wolnostojących farm fotowoltaicznych

Gdy projektujemy wielkopowierzchniowe elektrownie słoneczne, kluczowa staje się odporność konstrukcji na dynamiczne porywy wiatru. Z tego powodu podkonstrukcje stalowe PV budowane z profili gorącowalcowanych wykazują przewagę nad profilami zimnogiętymi.

Parametr Techniczny	Profil Gorącowalcowany (np. Teownik / Kątownik)	Profil Cienkościenny Zimnogięty
Grubość ścianki (t)	Standardowo ≥ 4,0 mm	Zazwyczaj 1,5 – 2,5 mm
Odporność na wyboczenie	Bardzo wysoka (sztywny przekrój)	Podatność na deformatyzację
Zapas korozyjny	Wybitny (duży naddatek materiałowy)	Ograniczony na krawędziach cięcia

W wielopodporowych stelażach jako podłużnice nośne wykorzystuje się również ceowniki UPN. Natomiast przy nietypowych projektach z pomocą przychodzą dedykowane profile specjalne. Dzięki temu inwestor ma pewność pełnego dopasowania geometrii. Ponadto szybkie wyliczenie zapotrzebowania tonażowego umożliwia kalkulator wagi stali, zintegrowany z dokumentacją, jaką prezentuje katalog wyrobów WOST.

4. Ochrona korozyjna: podkonstrukcje stalowe PV w trudnych warunkach

Zarówno farmy fotowoltaiczne, jak i elewacje budynków znajdują się w środowiskach zewnętrznych o klasie korozyjności od C3 do C5. Dlatego zabezpieczenie powierzchni stali jest absolutnym priorytetem.

1. Cynkowanie Ogniowe (PN-EN ISO 1461): Profile gorącowalcowane posiadają grubszą ściankę. W efekcie w procesie zanurzeniowym powstaje gruba warstwa stopowa Fe-Zn, co zapewnia ochronę na dekady.
2. Eliminacja korozji galwanicznej: Jednakże bezpośredni styk stali z aluminium (np. ramą panelu PV) wymaga stosowania podkładek izolacyjnych z tworzywa EPDM. W przeciwnym razie dochodzi do powstawania ogniwa galwanicznego.

5. Podsumowanie i wybór profili z WOST S.A.

Podsumowując, podkonstrukcje stalowe PV oraz ruszty fasadowe wykonane z profili gorącowalcowanych stanowią pewne rozwiązanie inżynieryjne. Ponieważ stal w gatunku S355J2 odznacza się wysoką granicą plastyczności, możliwe staje się ograniczenie masy konstrukcji przy zachowaniu nośności.

Zachęcamy do zapoznania się z dokumentacją, jaką zawiera nasza oferta produktowa kształtowników. Ponadto nasz dedykowany dział doradztwa technicznego i kontakt pomoże w doborze właściwych parametrów pod każdy projekt.