Tiếng Việt
English
Tải trọng gió tác dụng lên kết cấu hệ Solar được khuyến nghị tại Việt Nam
Việc lắp đặt hệ thống điện mặt trời mái nhà được tiến hành khi đảm bảo các yêu cầu về an toàn của công trình xây dựng và của hệ thống điện mặt trời. Trường hợp chưa đảm bảo phải có biện pháp xử lý gia cường. Việc tính toán tải trọng gió rất quan trọng trong quá trình đánh giá an toàn của công trình xây dựng và của hệ thống điện mặt trời.
Tải trọng gió tác dụng lên các tấm quang điện xác định theo mục tải trọng gió tham khảo theo bài viết này hoặc theo tiêu chuẩn hoặc tài liệu kỹ thuật do chủ đầu tư lựa chọn áp dụng theo quy định.
Bài viết này ICCI muốn truyền tải một số nội dung về việc tính toán tải trọng gió tác dụng lên kết cấu của hệ Solar được khuyến nghị tại Việt Nam theo tài liệu HDKTXD: 2020 - Hướng dẫn kỹ thuật liên quan đến an toàn công trình xây dựng khi lắp đặt hệ thống điện mặt trời mái nhà của Bộ Xây dựng.
1. Tải trọng gió lên tấm quang điện và kết cấu đỡ
Áp lực gió (bốc lên) tác dụng lên tấm quang điện có thể xác định theo công thức sau:
W = W0 x k x 1,5 (B.1)
Trong đó:
W0 là áp lực gió cơ bản tương ứng với vận tốc gió cơ bản V0 ở độ cao 10m so với mặt đất lấy trung bình trong khoảng thời gian 3 giây, bị vượt trung bình một lần trong 20 năm, tương ứng với địa hình dạng B, lấy theo TCVN 2737:1995 hoặc QCVN 02:2009/BCĐ, tính bằng daN/m².
K là hệ số kể đến sự thay đổi áp lực gió theo độ cao và dạng địa hình (A, B, C)³ tại độ cao z (lấy tại độ cao giữa tấm quang điện so với mặt đất), lấy theo Bảng B.1.
Bảng B.1 Hệ số k kể đến sự thay đổi áp lực gió theo độ cao và dạng địa hình
Hệ số độ tin cậy (vượt tải) của tải trọng gió khi tính toán kết cấu đỡ có thể lấy bằng 1. Trường hợp cần thiết, có thể tiến hành trong thí nghiệm ống thổi khí động (hầm gió) để xác định chính xác hơn tải trọng gió tác dụng lên hệ thống điện mặt trời mái nhà.
Trường hợp sử dụng số liệu vận tốc gió trung bình 10 phút, chu kỳ lặp 50 năm, cũng lấy ở độ cao 10m so với mặt đất, thì áp lực gió W tác dụng lên tấm quang điện xác dịnh theo hướng dẫn của tiêu chuẩn thiết kế gió 10 phút, 50 năm. Hệ số khí động c trong trường hợp này cũng lấy bằng 1,5. Trường hợp tuổi thọ sử dụng của tấm quang điện là 20 năm thì phải nhân với hệ số chuyển đổi chu kỳ lặp, lấy theo tiêu chuẩn thiết kế áp dụng.
Không khuyến khích lắp đặt hệ thống điện mặt trời áp mái nhà ở khu vực có áp lực gió W0 từ 125 daN/m² trờ lên (phân vùng theo TCVN 2737:1995 hoặc QCVN 02:2009/BXD)
³Chú thích:
- Địa hình A là địa hình trống trải, không có hoặc có rất ít vật cản cao không quá 1,5m (bờ biển thoáng, mặt sông, hồ lớn, đồng muối, cánh đồng không có cây cao ...).
- Địa hình B là địa hình trống trải, có một số vật cản thưa thớt cao không quá 10 m (vùng ngoại ô ít nhà, thị trấn, làng mạc, rừng thưa hoặc rừng non, vùng trồng cây thưa ...).
- Địa hình C là địa hình che chắn mạnh, có nhiều vật cản sát nhau cao từ 10 m trở lên (trong thành phố, vùng rừng rậm)
2. Tải trọng gió lên hệ mái gắn tấm quang điện
- Đối với mái có hệ tấm quang điện áp mái
+ Áp lực gió lên mái nhà hiện hữu sau khi gắn tấm quang điện cơ bản giống trường hợp trước khi gắn tấm quang điện. Áp lực gió tác dụng lên mái nhà có thể xác định theo công thức sau:
W = W0 x k x c (B.2)
Trong đó
+ C là hệ số khí động lấy với trường hợp chưa có tấm quang điện đặt trên mái, xác định theo theo Bảng 6 của TCVN 2737:1995
+ Hệ số độ tin cậy (hệ số vượt tải) đối với tải trọng gió lấy bằng 1,2
+ Khi cần chính xác hơn kiến nghị thí nghiệm trong ống khí động để xác định chính xác hơn tải trọng góp tác dụng lên mái nhà và hệ thống điện mặt trời mái nhà.
- Đối với mái có tấm quang điện gắn lên khung (cách mái khoảng từ 30-50cm trở lên)
+ Áp lực gió tác dụng lên mái nhà được xác định theo TCVN 2737:1995. Có thể tiến hành thí nghiệm trong ống thổi khí động để xác định chính xác hơn tải trọng gió tác dụng lên mái nhà và hệ thống điện mặt trời mái nhà.
Lưu ý:
- Không khuyến khích áp dụng nếu mái nhà là mái tôn.
- TCVN 2737:1995 vẫn được áp dụng đối với các công trình được thiết kế trước thời điểm TCVN 2737:2023 có hiệu lực.
Tham khảo thêm
- Tham khảo thêm nội dung bài viết so sánh những điểm mới trong TCVN 2737:2023 - Tải trọng và tác động so với TCVN 2737:1995 tại đây
- Tải file bảng so sánh những điểm mới trong TCVN 2737:2023 - Tải trọng và tác động so với TCVN 2737:1995so sánh tại đây.
- Xem thêm bài viết một số lưu ý khi tính toán tải trọng gió theo tiêu chuẩn Mỹ ASCE 7-05, ASCE 7 -10 và ASCE 7 -161 tại đây.
- Xem thêm các tiêu chuẩn áp dụng trong kiểm định kết cấu lắp đặt điện mặt trời áp mái tại đây.
- Kiểm định kết cấu công trình nhà xưởng phục vụ lắp đặt pin điện năng lượng mặt trời