Weilan Steel Структура специализируется на строительстве фабрик со стальным каркасом и склады, и sooner или later каждый клиент задаёт вопрос о солнечной энергетике на крышах. Вопрос обычно возникает после возведения здания — и к этому моменту честный ответ звучит как «дорого». Как только крыша покрыта, вопросы, которые следовало решить ещё на стадии чертежей, превращаются в работы на объекте: выдержит ли эта прогонная линия дополнительную нагрузку, где проложить кабель, где разместить инвертер. Кто-то вскрывает отделочные материалы, чтобы измерить прогон, и получает в ответ рекомендацию по усилению, а не подтверждение возможности монтажа, и проект, который выглядел привлекательным в энергетической модели, превращается в первую очередь в задачу по усилению конструкций. В этой статье перечислены вопросы, которые мы задаём нашим клиентам в самом начале проекта. Каждый из пунктов ниже — это решение, принятое на стадии чертежей, и каждое из них направлено на экономию ваших средств. 
Экономия — это не скидка и не результат ранней покупки оборудования. Она возникает за счёт выполнения работ на стадии чертежа вместо выполнения тех же работ на уже построенном здании, и разница проявляется в четырёх аспектах.
Первый — сталь. Резервирование грузоподъёмности кровли на стадии строительства стального здания, готового к установке солнечных панелей означает умеренное увеличение сечения прогонов в зонах, которые будут нести крепления — дополнительные тонны стали, закупленные по заводской цене и отгруженные в том же контейнере, что и всё остальное. Установка такой же стали после монтажа кровельного настила требует работы сверху: использования подъёмного оборудования, временной защиты, демонтажа и повторного монтажа кровельного настила, а также повторной гидроизоляции. В обоих случаях материал — самая дешёвая часть; меняется всё остальное.
Второй момент — это сама кровля. Кровля, готовая к установке солнечных панелей, проектируется единожды: гидроизоляционный слой тщательно прорабатывается в местах крепления. При модернизации нарушается уже эксплуатируемое покрытие, а отраслевые оценки стоимости демонтажа и последующей повторной установки фотоэлектрической системы (именно таковы действия при замене кровельного покрытия или устранении протечек) составляют несколько сотен долларов на панель ещё до начала непосредственных кровельных работ. Эту статью расходов можно полностью избежать, определив конструкцию кровли один раз на этапе проектирования.
Третий момент — время. Модернизация выполняется на действующем заводе: краны на площадке, подрядчики над зоной производства, люди мешают друг другу в процессе выполнения своей работы. Работа на стадии проектирования происходит в офисе инженера. Сталь остаётся той же; масштабы нарушений производственного процесса — нет.
Четвертый — электрический. Решения по проектированию: проложенный в защитной трубе кабельный маршрут, зарезервированная стена под инвертор и распределительное устройство с предусмотренным свободным пространством над ними для установки в будущем автоматического выключателя реверсивного питания.
Солнечная электростанция на крыше имеет небольшой вес, однако она не является невесомой. В случае здания, подготовленного к установке солнечных панелей, стальное здание мы проектируем коммерческую систему с креплением на направляющих в плоскости крыши, добавляющую примерно 15–25 кг/м² (0,15–0,25 кН/м²) на площади размещения станции; из этого значения приблизительно 11–13 кг/м² приходится на сами модули, а остальное — на направляющие, крепёжные зажимы и анкерные элементы. Балластная система для плоской крыши создаёт нагрузку совершенно иного порядка — обычно 30–60 кг/м² , а в случаях большего угла наклона панелей или при расположении в открытых, подверженных ветровым нагрузкам местах — ещё выше, поскольку балласт, удерживающий солнечную станцию от опрокидывания под действием ветрового подъёмного усилия, сам по себе представляет значительную нагрузку.
Когда мы проектируем крышу, готовую к установке солнечных панелей, два параметра указываются непосредственно на чертеже, а не в общих примечаниях. Допуск обозначается как резерв для будущей солнечной электростанции, чтобы следующий инженер сразу понял его назначение. Также указывается допустимая сосредоточенная нагрузка в точках крепления — ведь крыша, способная выдерживать равномерно распределённую нагрузку 15 кг/м², может оказаться перегруженной в месте, где кронштейн опирается на прогон посредине пролёта. Нагрузка прикладывается в отдельных точках с регулярным шагом, а не в виде равномерного сплошного покрытия. 
Установка солнечных панелей редко означает, что необходимо модернизировать всё здание целиком. Путь передачи нагрузки идёт сверху вниз: сначала проверяется прогон, поскольку он расположен ближе всего к солнечной электростанции и зачастую является определяющим элементом; затем — балка или ферма покрытия; далее — колонна и её фундамент. Обычно требуется усилить лишь одну линию, а не всю конструкцию каркаса.
Именно здесь бронирование позволяет сэкономить деньги и именно здесь локальное усиление прогонов оправдывает своё применение. Если будущее расположение солнечных модулей известно на этапе проектирования здания, мы можем увеличить толщину или высоту прогонов в тех местах, где плотность креплений максимальна, либо уменьшить шаг прогонов локально — там, где будет сосредоточен массив модулей. На практике это небольшое количество стали в рамках крупного заказа — решение, принятое на стадии проектирования, а не повторное проектирование. Если же такая корректировка выполняется после монтажа кровельного покрытия, её приходится осуществлять сверху, на эксплуатируемом здании, с временным вскрытием и последующим восстановлением покрытия. Во втором случае вы оплачиваете сталь дважды: один раз — за материал, второй раз — за доступ к месту работ и переделку.
Выбранный вами кровельный материал определяет способ крепления солнечной электростанции. На металлической кровле с фальцевым соединением используются непроникающие зажимы, которые захватывают фальц, не нарушая герметичность гидроизоляционного слоя — это наиболее аккуратный вариант, если профиль кровли подходит для него. На трапециевидном листе с креплением через всю толщину или на сэндвич-панели, которые обычно применяются на промышленных складах, крепёжные элементы проникают сквозь кровлю, поэтому каждый кронштейн необходимо герметизировать, а выдергивающую способность крепления следует проверять, а не предполагать. В любом случае расположение прогонов, о котором мы уже говорили, определяет, где вообще могут быть установлены кронштейны. Это также имеет решающее значение для полной ст альной конструкции здания .
Коррозия — это единственный пункт в этом списке, который невозможно недорого устранить на любом этапе после завершения строительства, поскольку она определяется свойствами приобретённой стали. На стадии проектирования в наших проектах решаются два ключевых вопроса. Класс покрытия листов и прогонов подбирается с учётом степени воздействия окружающей среды на объекте: например, для побережья или местности с высокой влажностью применяется более толстое покрытие — небольшая надбавка к стоимости рулона, которую невозможно добавить к уже смонтированной кровле. А там, где алюминиевые монтажные рейки будут опираться на оцинкованные прогоны, мы предусматриваем электрическая Изоляция специальную детализацию в точке контакта, поскольку такое соединение образует гальваническую пару, которая подвержена ускоренной коррозии в местах скопления влаги. Это локальная деталь, но её долгосрочные эксплуатационные издержки значительны, а предусмотреть её на начальном этапе — бесплатно. 
Электрические подготовительные работы — самая дешёвая часть обеспечения готовности здания к установке солнечных панелей и одновременно самая раздражающая при последующем монтаже. Мы предусматриваем три таких элемента на чертежах в качестве стандарта для зданий, готовых к установке солнечных систем. Заглушенное и маркированное отверстие в кровле с внутренним каналом, проложенным до распределительного оборудования, означает, что трасса для кабеля уже существует, а не прокладывается по внешней стороне завершённого фасада — это наиболее распространённый вид заметного компромисса при модернизации существующих объектов. Для инвертора, а также для аккумулятора (если он требуется на площадке), необходимо зарезервировать место под оборудование: участок стены или территории двора с чётко обозначенной рабочей зоной перед ним — обычно глубиной около одного метра и размерами, соответствующими местным нормам электробезопасности, а не просто тем, что остаётся «по остаточному принципу». Кроме того, распределительное устройство проектируется с запасом по высоте для будущего установочного автомата обратной подачи, поскольку во многих юрисдикциях именно номинальный ток шин определяет максимальный размер солнечной электростанции на более позднем этапе — сейчас это строка в схеме распределительного щита, а позже — необходимость модернизации всей электросети.
Суть всего этого в том, что солнечная энергия превращается в решение, которое вы можете принять в удобное для вас время, а не в проект, требующий единовременного финансирования. Крыша готова, электрическая трасса готова — поэтому монтаж солнечных панелей может выполнить любой квалифицированный подрядчик, как только тарифы, цены на дизельное топливо или ваш график капитальных затрат сделают это экономически целесообразным — без необходимости проведения структурного обследования, укрепления конструкции и вскрытия уже завершённой кровли.
Операционная составляющая — это источник доходности. Экономия реальна и поддаётся измерению: опубликованный анализ африканских рынков показывает, что стоимость дизельного топлива, которую заводу удаётся избежать, покрывает расходы на одну солнечную панель примерно за шесть месяцев в Нигерии и ещё быстрее — на нескольких других африканских рынках. Именно поэтому фотоэлектрические системы на крышах промышленных складов являются одними из инвестиций с самым коротким сроком окупаемости, доступных производителю. На стадии проектирования мы продаём не сами панели — мы устраняем все структурные, кровельные и электрические препятствия, которые иначе встали бы между вами и этой доходностью.
Существует и более тихое преимущество. Крыша, для которой указано допустимое нагрузочное значение, подобрана совместимая кровля и задан документально проложенный маршрут кабельных каналов, — такая крыша «включает в себя» все необходимые опции, благодаря чему здание сохраняет свою стоимость для будущего собственника или арендатора. Резервная мощность — это не статья расходов; это актив, отражённый в проектной документации. 
Мы поставили стальные конструкции где изначально была предусмотрена грузоподъёмность крыши для размещения фотоэлектрических панелей на крыше — в трёх совершенно разных типах зданий:
Общее у этих трёх проектов — не особый продукт. Общее — порядок принятия решений: заказчик поставил вопрос о фотоэлектрических панелях на крыше ещё на этапе проектирования конструкции, поэтому допустимые нагрузки, состав кровельного пирога и требования к коррозионной стойкости были определены одновременно, а не пересматривались позже с многократно возросшими затратами.
Мы можем спроектировать только то, стального здания, готового к установке солнечных панелей если мы знаем, что может быть установлено на его крыше. Для точного расчёта нам необходимы следующие данные: площадь здания в плане и высота карниза; предполагаемое назначение здания; местоположение объекта и соответствующие условия по ветровым и снеговым нагрузкам; тип кровельного покрытия, которое вы планируете использовать; а также — если планируется установка фотоэлектрических панелей (PV) — требуемый размер массива или допустимая нагрузка, которую должна нести конструкция, а также место размещения инвертора и, при наличии, аккумуляторной батареи. Отправьте нам эти данные, и такие параметры, как допустимая нагрузка, расположение прогонов, способ крепления и класс коррозионной стойкости, будут рассчитаны как единое проектное решение и чётко указаны в коммерческом предложении, а не оставлены в виде примечания.
Weilan работает в отрасли стальных конструкций более 25 лет и реализовала свыше 6590 индивидуальных инженерных решений. Наши 32 инженера — как отечественные, так и международные — проектируют в соответствии со стандартами AISC, EN и AS/NZS, что позволяет нам указывать допустимые нагрузки в терминах, которые ваш собственный инженер может проверить; наш завод площадью 26 650 квадратных метров производит рамы, прогонные балки и кровельные системы в едином цикле, поэтому резервная мощность обходится вам в стоимость материалов, а не в простои; а наши 450 монтажников устанавливают конструкции на объектах по всему миру. Если вы планируете стального здания, готового к установке солнечных панелей — фабрику или склад с возможностью последующей установки солнечных панелей — направьте нам свои габариты и условия площадки, и наша команда предоставит проект и коммерческое предложение в течение трёх рабочих дней.