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在设计前,首先要充分进行调查,从调查结果中选出设计条件,反映在设计内容中。

在设计前的调查

开始设计前,要充分进行现场勘查。

条例等的调查

由于地方体制不同安装设计条例也不同,必须事先充分调查。每个地域根据是条例对建筑有限制。而且,为了避免在邻居之间或地域居民之间对日照引起的纠纷,事先与用户进行充分协商。

环境条件的调查

有无遮光的障碍物。若山的阴影,树木的阴影,楼房的阴影,烟囱的阴影,电线杆.铁塔的阴影等落在太阳能电池组件上,使其发电量大幅下降。还有,由于有阴影会产生所谓热斑的局部现象。

还要调查周围的建筑物和树木的落叶有无影响,接着调查沙尘和火山灰的堆积物的情况。

树木因不同品种,每年可长高0.3~0.5m左右,如果邻家的树木挡住太阳光的场合,可以和邻居协商锯掉一部分。

盐害.公害的有无。在沿海附近,调查有无盐害.生锈情况发生。有盐害的地方,若不同的金属相互接触产生接触腐蚀,所以不 同金属之间采取垫上绝缘物等必要措施。另外,重工业地区及交通繁忙公路大气中含有高浓度二氧化硫,可促进金属的生锈腐蚀。因此对所有使用钢材进行热浸镀锌时,根据环境变化确定锌镀层的厚度。例如,如果要得到二十年的使用寿命,在重工业区或沿海地区镀锌量为550~600g/m2 (JISHDZ55)以上,郊区为400g/m2(HDZ40)以上。

冬季的积.雪.结冰.雷击.灾害状态。根据当地30年前的气象站的数据,太阳能电池阵列的安装高度应大于最多积雪高度。还有,为使10~20cm厚的积雪能靠重力自行滑落,太阳能电池阵列倾斜角设在50o~60o,这样可以减少因积雪导致发电量下降。

为防止由于感应雷使设备损坏,在线间装设避雷原件,雷发生特别多的地区则应再安装避雷针。

自然灾害。调查在安装场所比周围地面低的情况下,有暴雨和台风时因排水不畅会不会造成积水,调查因为附近河水泛滥有无淹没阵列的可能等。对这些情况结合过去所发生的事例进行分析,也可向当地长期居住的老人询问这方面的经验,这对了解当地气象条件也是有益的。

鸟粪的有无。鸟粪含有油性的成分,干燥的鸟粪容易被雨水溶解成为障碍物。因此要调查周围楼房屋顶和地面上有无附着鸽子.乌鸦等其他的粪,量有多少,还要对 周围的树木及森林进行调查,必要时设置驱鸟装置。

安装条件调查

预安装场地的调查。在地面(大地)上安装的场合,为防止和沙往上溅以及小动物对其破坏,希望安装高度为距离地面1m。在倾斜地面上安装的场合,要考虑会不会因大雨斜面塌方,为促进斜面的排水,要不要安装排水管等。地面强度较差的场合,要进行打桩作业或把斜面角度限制得比较小。

另外,还要对研究地面基础时必要的地基承载力进行调查。接着u建设省的工程事务所了解地下活动断面。

在房屋的屋顶上安装的场合,先对房等梁位置和防水结构与房屋结构相关的事项以及冷却塔阴影的影响进行正确调查,然后进行太阳能电池阵列的安装场所.方向.支架的角度等最佳设计。此时,考虑到排水斜面方向,采用无排水障碍的基础结构。若在壁面上安装时,为了不会因太阳能电池的温度上升使其输出功率下降,有必要设计能对流的散热间隔和排气口。

房屋的状态。要考虑到在已建的房屋屋顶上或者个人住宅的平屋顶上安装的基础及阵列的自重加上风压.积雪最大荷重后,会不会对房屋的强度构成威胁后进行设计。

材料运输路径。事先调查通往安装场地的道路宽度和路自身能承受最大负荷的能力,以及有无架空输电线.电话线及其高度,再做准备搬入工程进行时所需材料。

设计条件的选择

太阳能电池阵列的方位角和倾斜角

选择朝南方向的安装场所,倾斜度设为200~500,同时考虑阴影的影响。根据过去的日本国内的安装例子来看,倾斜角和安装场所的纬度一致是理想的,但也有为降低成本把安装角度弄小的情况。

太阳能电池阵列的支架

支架的材质。支架的材质是根据环境条件和设计使用寿命选择决定的。阵列支架结合安装场所所设计制造的情况较多,但是为了控制设计工人工费,在可能的范围内仍采用制造厂的标准支架为好,目前最廉价的产品有考虑使用寿命的SS400型钢制热浸镀锌产品。

支架的强度。除雪特别大的地区外,支架强度应最低限度地能承受自重和风压相加的荷重。在房顶上安装的场合,支架的强度也要能承受自重和承受自重和风压的最大荷重。

支架的使用寿命。根据设定的使用寿命是多少年,维护保养如何实施等选择材料,以下是根据使用寿命不同采取的方法也不同。

支架的固定地基

在地面上安装的场合,要调查地基的承受力。施工时考虑到地震,采用混凝土底座基础或者格床基础,使用较多的钢筋增加强度,但是避免过多采用钢材,在保证足够强度的同时也要考虑经济性。

另外,敷设重型钢材的场合,希望把重型钢材的端部与房屋的压檐连接,基础设计的具体设计方法在后面会详细叙述。