Windlastberechnung
Logo

Beoordeling van windzuigbelastingen en statische wrijving

Projectgegevens

De beoordeling is gebaseerd op windtunnelonderzoeken in de atmosferische grenslaag, die zijn uitgevoerd volgens DIN EN 1991-1-4:2021 Daarnaast is de berekening uitgevoerd met de gecertificeerde rekentool W15611-2E-RA-003 van Peutz Engineering van 24 juni 2024. Deze combinatie van experimenteel onderzoek en rekenkundige analyse vormt de betrouwbare basis voor de vastgestelde resultaten.

Invoerparameters
Wattstone [graden]
Windgeleidingsplaat
Oriëntatie PV-modules
Dakhoogte z [m]
Lengte van de kleinste gebouwgevel d1 [m]
Windbelastingszone
Terreincategorie
Referentieperiode [jaar]
Veiligheidsfactor Yf:q
Belastingsfactor Yg
Oppervlakte per PV-module [m²]
Gewicht per module [kg]
Gecombineerde ballast per module [kg]
Dakbedekking
Statische wrijvingscoëfficiënt μ

Uitvoerparameters
Basiswindsnelheid Vb;0 [m/s]
Windzuigbelastingen qp;50 jaar [N/m²]
Windzuigbelastingen qp; referentieperiode [N/m²]
Overzicht testgroepen
Afb. 1: Testgroepen G1, G2, G3 en G4
Schematische weergave oost-west
Afb. 2: Schematische weergave van 4 modules in een oost-westopstelling
Schematische weergave oost-west
Afb. 3: Schematisch zijaanzicht van de oost-westopstelling
Schematische weergave oost-west
Afb. 4: Proefopstelling voor windtunnelonderzoek van de Wattstone 10G V2 oost-westopstelling met geïntegreerde sensoren voor het bepalen van de windzuigbelastingen.
Schematische weergave oost-west
Afb. 5: Bepaling van de glijwrijvingscoëfficiënt μ (nat) tussen het proefstuk en de met leisteengranulaat bestrooide bitumen toplaag bij een vastgestelde waterfilmdikte.
Schematische weergave oost-west
Afb. 6: Meetopstelling (testopstelling) voor bitumineuze dakafdichtingen
Schematische weergave oost-west
Afb. 7: Onderzochte dakoppervlakken: gladde bitumen toplaag, met leisteengranulaat bestrooide bitumen toplaag, PVC-dakbaan, EPDM-dakbaan en glad betonoppervlak.


Tabel met coëfficiënten voor de stuwdruk
Weerstand Opwaartse kracht
Enkel Groepen Enkel Groepen
Cp_min [Cp_min_Single_Drag] [Cp_min_Groups_Drag] [Cp_min_Single_Lift] [Cp_min_Groups_Lift]
Cp_max [Cp_max_Single_Drag] [Cp_max_Groups_Drag] [Cp_max_Single_Lift] [Cp_max_Groups_Lift]

Weerstand (weerstandskracht in de stromingsrichting):
Dit betreft de kracht die de wind in zijn hoofdstromingsrichting op de modules uitoefent.
– Voor afzonderlijke modules (enkel) liggen de waarden tussen en .
– Bij gekoppelde modules (groepen) liggen de waarden tussen en .

Opwaartse kracht (loodrecht op het dakoppervlak):
Deze waarde is bijzonder belangrijk, omdat ze aangeeft of en hoe sterk de wind de modules probeert "op te tillen".
– Voor afzonderlijke modules (enkel) loopt het bereik van tot .
– Voor gekoppelde modules (groepen) liggen de waarden tussen en .




Berekening van de windbelastingen


Voor Wattstone GmbH heeft ingenieursbureau Peutz bv uitgebreide windtunnelstudies uitgevoerd. Het doel van deze onderzoeken was om de windbelastingen op het innovatieve betonnen draagconstructiesysteem voor PV-panelen op platte daken nauwkeurig te bepalen.

De metingen vonden plaats in een atmosferische grenslaagwindtunnel en waren gebaseerd op schaalmodellen. Daarbij werden zowel systemen met een zuidoriëntatie als symmetrische oost-westopstellingen onderzocht, waarbij de modules per paar waren gekoppeld. Daarnaast werden verschillende varianten en dakconfiguraties onderzocht om een zo realistisch en volledig mogelijk beeld van de belastingssituaties te krijgen.

Daarnaast heeft Peutz Engineering voor Wattstone GmbH optiltesten uitgevoerd. Deze dienden om de koppelingseffecten tussen aangrenzende panelen binnen een rij te bepalen, overeenkomstig bijlage D.5 van de norm NEN 7250:2021.

De resultaten van de windtunnelproeven komen volledig overeen met de aannames en bevindingen zoals vastgelegd in het rapport W 15611‑2E‑RA‑001 van 11. oktober 2023.

Daarmee is gewaarborgd dat de verkregen inzichten een betrouwbare basis vormen voor de planning, constructie en toepassing van het Wattstone-systeem.



Evaluatie: overzicht van de benodigde extra ballast inclusief Yf:q per testgroep (afb. 1)

Testgroepen (zie afb. 1):
Testgroep Totaalgewicht [kg] Benodigde extra ballast per PV-module [kg]

Vul hier uw projectgegevens in

Beoordeling van windzuigbelastingen en statische wrijving

De beoordeling is gebaseerd op windtunnelonderzoeken in de atmosferische grenslaag, die zijn uitgevoerd volgens DIN EN 1991-1-4:2021 Daarnaast is de berekening uitgevoerd met de gecertificeerde rekentool W15611-2E-RA-003 van Peutz Engineering van 24 juni 2024. Deze combinatie van experimenteel onderzoek en rekenkundige analyse vormt de betrouwbare basis voor de vastgestelde resultaten.

Invoerparameters

Wattstone [graden]
Wattstone 10° V2 (25 kg)
Windgeleidingsplaat
Nee
Oriëntatie PV-modules
Oost-west
Dakhoogte z [m]
7,6
Lengte van de kleinste gebouwgevel d1 [m]
7,2
Windbelastingszone
Zone 2
Terreincategorie
III – voorstad
Referentieperiode [jaar]
25
Veiligheidsfactor Yf:q
1,35
Belastingsfactor Yg
1
Oppervlakte per PV-module [m²]
1,79
Gewicht per module [kg]
24
Gecombineerde ballast per PV-module [kg]
61,5
Dakbedekking
Bitumen
Statische wrijvingscoëfficiënt μ
0,69

Uitvoerparameters

Basiswindsnelheid Vb;0 [m/s]
25,00
Windzuigbelastingen qp;50 jaar [N/m²]
574,7
Windzuigbelastingen qp; referentieperiode [N/m²]
539,4

Afbeeldingen

Overzicht testgroepen
Schematische weergave bovenaanzicht
Schematische weergave zijaanzicht
Proefopstelling windtunnel
Meetopstelling bitumen nat
Afb. 5: Bepaling van de glijwrijvingscoëfficiënt μ (nat) tussen het proefstuk en de met leisteengranulaat bestrooide bitumen toplaag bij een vastgestelde waterfilmdikte.
Natte meting van bitumineuze dakbedekking met leisteen
Afb. 6: Meetopstelling (testopstelling) voor bitumineuze dakafdichtingen
Onderzochte dakoppervlakken
Afb. 7: Onderzochte dakoppervlakken: gladde bitumen toplaag, met leisteengranulaat bestrooide bitumen toplaag, PVC-dakbaan, EPDM-dakbaan en glad betonoppervlak.

Cp-bereiken (weerstand / opwaartse kracht)

Weerstand

Enkel Cp_min: 0,03
Cp_max: 0,045
Groepen Cp_min: 0,017
Cp_max: 0,017

Opwaartse kracht

Enkel Cp_min: 0,174
Cp_max: 0,33
Groepen Cp_min: 0,121
Cp_max: 0,19

Berekening van de windbelastingen

Voor Wattstone GmbH heeft ingenieursbureau Peutz bv uitgebreide windtunnelstudies uitgevoerd. Het doel van deze onderzoeken was om de windbelastingen op het innovatieve betonnen draagconstructiesysteem voor PV-panelen op platte daken nauwkeurig te bepalen.

De metingen vonden plaats in een atmosferische grenslaagwindtunnel en waren gebaseerd op schaalmodellen. Daarbij werden zowel systemen met een zuidoriëntatie als symmetrische oost-westopstellingen onderzocht, waarbij de modules per paar waren gekoppeld. Daarnaast werden verschillende varianten en dakconfiguraties onderzocht om een zo realistisch en volledig mogelijk beeld van de belastingssituaties te krijgen.

Daarnaast heeft Peutz Engineering voor Wattstone GmbH optiltesten uitgevoerd. Deze dienden om de koppelingseffecten tussen aangrenzende panelen binnen een rij te bepalen, overeenkomstig bijlage D.5 van de norm NEN 7250:2021.

De resultaten van de windtunnelproeven komen volledig overeen met de aannames en bevindingen zoals vastgelegd in het rapport W 15611-2E-RA-001 van 11 oktober 2023.

Daarmee is gewaarborgd dat de verkregen inzichten een betrouwbare basis vormen voor de planning, constructie en toepassing van het Wattstone-systeem.

Evaluatie: overzicht van de benodigde extra ballast inclusief Yf:q per testgroep (afb. 1)

Testgroepen (zie afb. 1):
Testgroep volgens afb. 1 Totaalgewicht [kg] Benodigde extra ballast per PV-module [kg]
google maps store locator

{title}

Toggle store list