Для достижения целей «двойного углеродного» баланса большинство новых промышленных предприятий в Китае проектируются и монтируются с солнечными фотоэлектрическими панелями на крышах. Обеспечение герметичности крыш в течение длительного срока службы панелей и обеспечение согласованного срока службы фотоэлектрической системы и гидроизоляции крыш является ключевым направлением исследований в области гидроизоляции. Проект Сучжоуского завода по производству высокоэффективных солнечных элементов N-типа нового поколения изначально предусматривал установку фотоэлектрических панелей на крыше. В данной статье этот проект используется в качестве примера для изучения применения композитных функциональных панелей TPO в проектах фотоэлектрических кровель для новых промышленных предприятий.
1 Обзор проекта
Проект высокоэффективных солнечных элементов нового поколения N-типа в Сучжоу расположен на пересечении улиц Хэшань и Иньхэ в Сучжоу, провинция Аньхой. Планируемая площадь завода составляет около 240 му (около 240 му). Общая площадь застройки первой фазы проекта составляет около 116 000 квадратных метров, включая около 70 000 квадратных метров водонепроницаемой металлической кровли. На рисунке 1 представлена проектная визуализация проекта.
Рисунок 1. Визуализация проекта высокоэффективной солнечной электростанции нового поколения N-типа в Сучжоу.
Первоначальная структура проекта выглядит следующим образом (снизу вверх): стальные прогоны, стальная сетка, пароизоляция из полиэтилена толщиной 0,3 мм, слой стекловаты толщиной 50 мм, гидроизоляционный слой из ТПО-мембраны толщиной 1,5 мм и металлическое кровельное покрытие толщиной 0,6 мм.
Это решение имеет два недостатка: 1) Поскольку гидроизоляционная мембрана находится под металлической кровельной панелью, при строительстве и монтаже кровельной панели её необходимо прорезать, что приводит к риску протечки в кровельной системе;
2) Необходимость устранения протечек сократит срок службы фотоэлектрической системы, тем самым снижая экономическую выгоду от фотоэлектрической генерации.
После многочисленных технических обсуждений, демонстраций и обмена опытом на месте было принято решение заменить кровельные панели и гидроизоляционный слой, использованные в первоначальном проекте, композитными функциональными панелями OIPS-129 (композитные функциональные панели TPO) компании Beixin Waterproof. Оптимизированная конструкция кровли, от основания до верха, состоит из: стальных прогонов, стальной сетки, пароизоляции из полиэтилена толщиной 0,3 мм, утеплителя из стекловаты толщиной 50 мм и композитных функциональных панелей OIPS-129 толщиной 2,4 мм (H-образная мембрана TPO толщиной 1,8 мм + оцинкованный стальной лист толщиной 0,6 мм), как показано на рисунке 2.
Рисунок 2. Слои конструкции крыши
2. Требования к выбору основных гидроизоляционных и вспомогательных материалов
В качестве гидроизоляционного слоя кровли в этом проекте использованы композитные функциональные панели OIPS-129 компании Beixin Waterproof толщиной 2,4 мм (H-образная мембрана ТПО толщиной 1,8 мм + оцинкованный стальной лист толщиной 0,6 мм). Мембрана и стальной лист свариваются термопластичным методом перед отгрузкой. После профилирования на строительной площадке они соединяются внахлест и устанавливаются. Длинные швы соединяются сваркой горячим воздухом с нахлестом ТПО, образуя единую цельную композитную функциональную панель. Композитная функциональная панель крепится к стальным прогонам болтами, а шляпки гвоздей герметизируются готовыми секциями ТПО-мембраны из того же материала.
В качестве гидроизоляционного слоя кровли в этом проекте использованы композитные функциональные панели OIPS-129 компании Beixin Waterproof толщиной 2,4 мм (H-образная мембрана ТПО толщиной 1,8 мм + оцинкованный стальной лист толщиной 0,6 мм). Мембрана и стальной лист свариваются термопластичным методом перед отгрузкой. После профилирования на строительной площадке они соединяются внахлест и устанавливаются. Длинные швы соединяются сваркой горячим воздухом с нахлестом ТПО, образуя единую цельную композитную функциональную панель. Композитная функциональная панель крепится к стальным прогонам болтами, а шляпки гвоздей герметизируются готовыми секциями ТПО-мембраны из того же материала.
3 Технология строительства кровли
3.1 Укладка металлической сетки
Сетка раскладывается в соответствии с расстоянием между прогонами и размерами крыши. Сначала сетка закрепляется по торцам, а затем строители методом натяжения укладывают рулоны сетки. Другие строители одновременно закрепляют уложенную сетку.
3.2 Укладка пароизоляции
На установленную сетку был уложен пароизоляционный слой полиэтилена толщиной 0,3 мм. Пароизоляционный слой был временно закреплен с одного конца. Строители укладывали пароизоляционный слой методом натяжения. Нахлест кромок пароизоляционного слоя был надежно проклеен двухсторонним бутиловым скотчем (рисунок 3).
Рисунок 3 Укладка пароизоляционного слоя
3.3 Укладка изоляционного слоя
Уложите слой изоляции на пароизоляцию. Укладка слоя изоляции должна быть ровной, с герметичными швами. Для надежной герметизации основания оборудования, вентиляционных отверстий и откидных зон, требующих отсоединения, используйте двустороннюю бутиловую ленту.
3.4 Укладка композитных функциональных панелей ОИПС-129 на большие поверхности
1) Композитные функциональные панели OIPS-129 могут быть профилированы на месте или предварительно профилированы перед отгрузкой. В связи с большой шириной пролета этой крыши, профилирование было выполнено на месте. Профилирующее оборудование поднималось на ту же высоту, что и крыша, и профилирующий станок работал непрерывно, обрезая панели по заданной длине. Пролет крыши составлял 25 метров, поэтому панели были профилированы за один проход до нужной длины пролета, избегая нахлеста по короткой стороне. На рисунке 4 показан процесс профилирования композитных функциональных панелей OIPS-129 на месте.
Рисунок 4. Профилирование на месте строительства композитных функциональных панелей OIPS-129
2) Крепление функциональной платы композитного ОИПС-129
Композитные функциональные панели OIPS-129 следует крепить винтами. Требования к материалу винтов описаны выше. Шаг винтов должен быть таким же, как и шаг стальных прогонов. Шаг установки должен соответствовать требованиям расчёта ветровых нагрузок, выданного проектной организацией. Как правило, винты крепятся по одному желобу или через желоб. В данном проекте шаг винтов составляет один желоб. После завинчивания винтов установите готовые заглушки и закройте их термопластичными (ТПО) мембранами.
3) Конструкция перекрытия композитной функциональной платы OIPS-129
Композитные функциональные панели OIPS-129 имеют нахлёст листов ТПО по длинным сторонам. Этот нахлёст затем надёжно приваривается к соседнему листу с помощью сварочного аппарата с горячим воздухом. Температура сварочного аппарата и скорость ползучести должны регулироваться в зависимости от температуры и влажности на объекте для обеспечения качества сварки. Прочность сварного шва должна превышать прочность самого листа, а шов должен быть плотным и непрерывным.
Для металлических кровель промышленных предприятий с пролётом менее 18 метров с одной стороны композитные функциональные панели ОИПС-129 могут укладываться по всей длине без перекрытия коротких сторон. При больших пролётах допускается резервирование кромок перекрытия для предотвращения деформаций, вызванных перепадами температур. Расположение перекрытия должно быть адаптировано к конкретным требованиям проекта. Расстояние между соседними перекрытиями коротких сторон должно быть не менее 500 мм. Стыки верхней и нижней панелей должны перекрываться в направлении движения воды, а перекрытия должны быть надёжно герметизированы сварной ТПО-мембраной из того же материала.
3.5 Методы обработки для каждого узла детали
1) Обработка конька крыши
На коньке стальные коньковые плитки прикручиваются саморезами к композитным функциональным панелям OIPS-129 с обеих сторон. После надёжного соединения гомогенная ТПО-мембрана (тип H) из того же материала разрезается так, чтобы полностью закрыть коньковые плитки, и приваривается к композитным функциональным панелям OIPS-129 с обеих сторон. Эффективная ширина сварного шва должна быть не менее 25 мм, а прочность сварного шва должна превышать собственную прочность мембраны. Для усиления гребней следует нарезать веретенообразные заплатки.
2) Водосточные желоба парапетных стен
В этом проекте используются водосточные желоба из нержавеющей стали, а гидроизоляция обеспечивается с помощью подкладочной ТПО-мембраны (тип L) для полного прилегания к желобу. ТПО-мембрана типа H приваривается к стыку композитных функциональных панелей OIPS-129 и подкладочной ТПО-мембраны (тип L) для желобов, обеспечивая целостность гидроизоляционного слоя. Конструкция стыка желоба с парапетной стенкой показана на рисунке 5.
Рисунок 5. Детали внутреннего желоба парапета.
3) Сифонный слив
Для водосточной трубы используется готовый сифонный водослив. В месте выхода сифона предварительно уложенная мембрана ТПО разрезается. После установки готового сифона мембрана ТПО в этом месте приваривается к большей мембране ТПО. Сварка должна обеспечивать прочный и герметичный шов, исключающий риск протечки в этом месте. Конструкция сифонной мембраны показана на рисунке 6.
Рисунок 6 Конструкция узла сифона-водосточной трубы
3.6 Установка крепления фотоэлектрических систем
В данном проекте используются горизонтальные анкерные опоры откидного типа, как показано на рисунке 7. Перед установкой необходимо разметить место установки и предварительно просверлить отверстия между композитными функциональными панелями OIPS-129 и стальными прогонами с помощью дрели. После сверления отверстий опоры вставляются в стальные прогоны, а болты вращаются до тех пор, пока анкерные опоры откидного типа не будут надежно закреплены на стальных прогонах. После затяжки болтов предварительно закрепленный болтами лист ТПО сваривается горячим воздухом с большой площадью поверхности ТПО-мембраны, что позволяет впоследствии крепить фотоэлектрические панели к болтам. Это надежное соединение обеспечивает надежность монтажа как фотоэлектрических панелей, так и гидроизоляционного слоя.
Рисунок 7. Горизонтальная анкерная опора
4. Меры безопасности и защиты продукции
1) Не ходите по композитным функциональным панелям OIPS-129 в обуви с шипами.
2) Не кладите тяжелые предметы на композитные функциональные панели OIPS-129.
3) Не царапайте композитные функциональные панели OIPS-129 при подъеме и перемещении материалов.
4) Не допускайте контакта композитных функциональных панелей OIPS-129 с органическими растворителями, маслами и смазками.
5) При работе на крыше строители должны использовать пятиточечные ремни безопасности; использование трехточечных ремней безопасности строго запрещено.
5. Заключение
Применение распределенных фотоэлектрических кровельных систем предъявляет новые требования к гидроизоляции стальных кровель. Композитные функциональные панели OIPS-129 компании Beixin Waterproof, представляющие собой инновационную технологию для металлических кровель, заменяют стальные кровельные панели и гидроизоляционный слой, предусмотренные в первоначальной конструкции. Это решает проблему необходимости промерзания нижележащего гидроизоляционного слоя при креплении стальных кровельных панелей, что может привести к протечкам. Эта инновационная технология постепенно совершенствуется в реальных проектах для создания системного решения. Мы приглашаем коллег изучить применение этой новой технологии и содействовать развитию инновационных технологий гидроизоляции в области металлических кровель.
