Płaskie dachy

Krok 1: najpierw ekspertyza konstrukcyjna

Instalacja balastowa dokłada stałe obciążenie na całej powierzchni dachu i dokłada je do obciążenia śniegiem, na które dach był już zaprojektowany. Pytanie do konstruktora brzmi nie "czy dach uniesie moduły fotowoltaiczne", tylko "jakie dodatkowe obciążenie równomiernie rozłożone i punktowe jest dostępne, w kg/m², po uwzględnieniu istniejących obciążeń projektowych".

• Obciążenie rozłożone: balastowy układ wschód-zachód mieści się zwykle gdzieś w przedziale 10 do 25 kg/m² na powierzchni zabudowanej instalacją, zależnie od strefy wiatrowej, wysokości budynku i kąta nachylenia. Duży kąt i tereny otwarte szybko podbijają tę wartość.
• Obciążenia punktowe: balast nie rozkłada się równomiernie. Rzędy narożne i krawędziowe niosą najwięcej, a lekkie poszycia, takie jak blacha trapezowa, są wrażliwe na obciążenia skupione na jednym przęśle.
• Śnieg działa jednocześnie z ciężarem własnym instalacji i tworzy zaspy przy rzędach i attykach. Nie zastępuje po prostu ciężaru modułów.
• Jeśli rezerwa jest zbyt mała, pozostaje system przebijający lub klejony, lżejszy układ aerodynamiczny z deflektorami, mniejszy kąt nachylenia albo mniejsza instalacja. Dokładanie płyt nie jest jedną z opcji.

Krok 2: balastowy czy przebijający

Oba rozwiązania są uzasadnione. Decyduje dach, a nie preferencje.

• Balastowy: bez przebić, więc gwarancja na membranę zwykle zostaje zachowana, a montaż jest szybki i odwracalny. Wymaga rezerwy nośności i sprawdzenia tarcia, bo system opiera się na ciężarze i na współczynniku tarcia między matą a membraną, żeby nie przesunąć się po dachu.
• Przebijający: kotwi się w poszyciu lub w płycie, więc balast spada do ułamka. Każda kotwa wymaga uszczelnionego detalu z obróbką wykonanego przez firmę dekarską, a nośność na wyrywanie z poszycia trzeba przebadać albo obliczyć.
• Klejony: stopki przyklejone do membrany zgodnym klejem albo zgrzewaną łatą. Bez otworów i z małym ciężarem, ale zależy od wieku i czystości membrany oraz od tego, czy klej jest dopuszczony przez producenta membrany.
• Hybrydowy: pole w większości balastowe, z kotwami mechanicznymi tylko w strefach narożnych i krawędziowych, gdzie ssanie osiąga szczyt. Często najtańszy sposób na wykorzystanie granicznej rezerwy nośności.

Krok 3: ssanie wiatru, strefy krawędziowe i obliczenia balastu

Oddziaływania wiatru wyprowadza się z EN 1991-1-4 wraz z załącznikiem krajowym, na podstawie bazowej prędkości wiatru w danym miejscu, kategorii terenu, wysokości budynku i geometrii dachu. Wynikiem nie jest jedno ciśnienie na całym dachu. Norma dzieli dach na pole środkowe i znacznie mocniej obciążone pasy wzdłuż obrysu, przy czym długość odniesienia e przyjmuje się jako mniejszą z szerokości budynku i podwojonej jego wysokości.

• Strefy narożne odbierają najwyższe ssanie ze wszystkich. Instalacje często po prostu się z nich wycofuje, bo to tańsze niż ich balastowanie.
• Strefy krawędziowe wzdłuż attyk wymagają dodatkowego balastu albo kotew. Układ, który ignoruje strefowanie i wszędzie stosuje jedną uśrednioną wartość balastu, jest niedobalastowany przy krawędziach i przeciążony w środku.
• Odsunięcie od attyki: większość dostawców systemów wymaga wolnego pasa przy attyce. Trzyma on instalację poza najgorszą turbulencją, daje dostęp serwisowy i zostawia otwartą drogę odwodnienia.
• Deflektory aerodynamiczne: tylny deflektor zamyka szczelinę za modułem, więc powietrze przepływa nad instalacją zamiast pod nią, zamieniając ssanie w docisk. Znacząco obniża wymagany balast, kosztem większej powierzchni zbierającej śnieg i większej powierzchni efektywnej w modelu zacienienia.
• Przesuwanie i tarcie: ssanie to tylko połowa sprawdzenia. Poziomą siłę wiatru musi przenieść tarcie między matą ochronną a membraną i właśnie dlatego materiał maty jest częścią obliczeń i nie można go dowolnie zamieniać.

Krok 4: zgodność z membraną i maty ochronne

System montażowy dotyka hydroizolacji przy każdej stopce, trwale, pod obciążeniem, w temperaturach, które latem potrafią wahać się od wartości poniżej zera do grubo ponad 60 °C na ciemnej membranie.

• PVC-P jednowarstwowe: plastyfikatory migrują. Bezpośredni kontakt z bitumem, izolacją EPS lub niektórymi gumami powoduje kruszenie albo zmiękczenie. Stosuj włókninę rozdzielającą lub matę dopuszczoną przez producenta membrany i nigdy nie dopuszczaj do kontaktu z podkładką na bazie bitumu.
• EPDM: chemicznie stabilne, ale miękkie i łatwo poddające się wgnieceniom od obciążeń punktowych. Maty o dużej powierzchni rozkładają nacisk. Unikaj kontaktu z produktami olejowymi i bitumicznymi.
• Bitum: mięknie w upale, więc wąska stopka potrafi powoli się odcisnąć i z czasem przetrzeć warstwę wierzchnią. Standardową odpowiedzią są warstwy poślizgowe plus szerokie płyty dociskowe, a temperatura powierzchni dachu pod ciemną instalacją jest wyższa niż na odkrytym dachu.
• Dachy żwirowe i zielone: balast opiera się na stropie konstrukcyjnym przez cały układ warstw, więc mata i baza muszą stać na właściwej warstwie nośnej, a nie pływać na luźnym żwirze czy podłożu wegetacyjnym.
• Stan istniejącej membrany: stary, skurczony lub kruchy arkusz może wymagać miejscowych łat wzmacniających, zanim cokolwiek na nim stanie. To decyzja dekarza, na piśmie.

Krok 5: wschód-zachód czy południe, kąt nachylenia i rozstaw rzędów

Decyzja o układzie to kompromis między szczytowym uzyskiem a tym, ile dachu da się faktycznie wykorzystać.

• Wschód-zachód: moduły montowane grzbietami do siebie w płaskim kształcie litery A, zwykle pod kątem 10 do 15 stopni. Rzędy zazębiają się z niewielką szczeliną albo bez niej, więc dach niesie znacznie więcej kWp na metr kwadratowy. Balast jest mniejszy, bo zamknięta geometria zmniejsza ssanie, a krzywa produkcji jest szersza, z porannym i popołudniowym szczytem, co sprzyja autokonsumpcji.
• Ustawienie południowe: wyższy uzysk na zainstalowany kWp, na dachu płaskim zwykle pod kątem 15 do 20 stopni, a nie pod optymalnym dla szerokości geograficznej, bo kąt napędza jednocześnie obciążenie wiatrem i rozstaw rzędów. Za każdym rzędem musi zostać wolna przerwa.
• Rozstaw rzędów i zacienianie własne: przy układzie południowym rozstaw dobiera się tak, żeby tylny rząd nie był zacieniony przy projektowej wysokości słońca, przyjmowanej zwykle około południa w środku zimy. Zbyt ciasny rozstaw sprawia, że zimą zacieniony zostaje dolny rząd ogniw, co ściąga cały string w dół przez diody obejściowe.
• Kąt nachylenia nie jest darmowy: każdy dodatkowy stopień zwiększa powierzchnię rzutu na wiatr, więc podnosi balast, i wydłuża cień, więc powiększa rozstaw rzędów. Na dachu ograniczonym nośnością optymalny kąt jest zwykle mniejszy, niż sugerowałby sam model uzysków.
• Zysk z modułów dwustronnych: moduł dwustronny nad jasną membraną zbiera odbite światło tylną stroną. Dachy płaskie są dla niego najlepszym przypadkiem, o ile jest odpowiedni prześwit pod modułem, powierzchnia o wysokim albedo i system montażowy, którego profile i balast nie zacieniają tyłu. Na jasnobiałej membranie dodatkowy uzysk jest odczuwalny, na ciemnym bitumie prawie żaden.

Krok 6: odwodnienie, dostęp i utrzymanie

Dach płaski to system odwodnienia z budynkiem pod spodem. Wanny balastowe, płyty podstaw i deflektory stoją wprost na drodze wody, a wszystko, co ją piętrzy, tworzy zastoiny, które dokładają obciążenie dokładnie tam, gdzie stoi już instalacja.

• Zostaw drożne wpusty i przelewy awaryjne. Żaden komponent, żadna płyta balastowa i żadna trasa kablowa nie mogą stać nad wpustem ani obok niego w sposób ograniczający przepływ.
• Nie blokuj spadków. Rzędy prowadzi się tak, żeby woda przechodziła między bazami i pod nimi. Tam, gdzie baza przecina spadek, system musi zostawić szczelinę przepływu na poziomie dachu.
• Liście i zanieczyszczenia zbierają się przy deflektorach i pod dolną krawędzią modułu. Zaplanuj drogę dostępu do czyszczenia oraz do przeglądu rynien i wpustów.
• Prowadzenie kabli: okablowanie DC układa się w korytkach albo mocuje do profili, nigdy nie leży na drodze wody i nigdy nie opiera się o membranę tam, gdzie może ją przetrzeć.
• Zabezpieczenie przed upadkiem i dostęp do instalacji na potrzeby przeglądu falownika i stringów trzeba zaprojektować, a nie improwizować po odbiorze.

Wschód-zachód a południe na dachu płaskim

Przesuń tabelę w lewo