Progettazione di un impianto solare per capannone agricolo attorno alla macchina
La maggior parte dei capannoni agricoli per l'installazione di pannelli solari sono progettati al contrario. Prima si definisce la dimensione dell'impianto, poi si trova un tetto adatto a sostenerlo e infine si adatta la struttura. Questo approccio funziona per un magazzino. In un'azienda agricola, invece, produce una struttura che genera energia in modo efficiente ma è d'intralcio: troppo bassa per l'irroratrice, troppo stretta per il rimorchio, gocciolante sul foraggio e soggetta alla ruggine dall'interno.
L'ordine corretto è quello opposto. Decidete prima quanta pressione deve sopportare l'edificio, poi quanta ne deve sopportare il tetto, poi cosa farà l'aria sottostante all'acciaio e solo allora quanti moduli possono essere inseriti. Quattro decisioni, in quest'ordine. Tutto il resto è solo aritmetica.
Uno: cosa deve passare sotto
Partite dalla macchina, non dal numero di moduli. Il dato rilevante è l'altezza massima dell'attrezzatura nella sua posizione di trasporto, misurata direttamente in azienda: un'irroratrice con il braccio ripiegato, un sollevatore telescopico con il montante abbassato, una pala caricatrice con una balla sulla forca. Aggiungete un margine per l'operatore e per un carico che si sposta, e otterrete l'altezza libera da terra all'elemento più basso.
Questo singolo numero, più di ogni altro, determina il costo del capannone. Una struttura a portale con un'altezza libera di 3 m e la stessa struttura con un'altezza libera di 4,5 m non sono la stessa cosa: i pilastri sono più lunghi, i controventi a ginocchiera cambiano e il tonnellaggio dell'acciaio varia. Sbagliare in fase di preventivo significa dover rivedere il progetto; sbagliare dopo il montaggio significa dover ricostruire tutto.
Lo stesso discorso vale per la campata. Un capannone per macchinari necessita di una campata libera da ostacoli, e campate libere di 12-18 metri sono la norma. Oltre i 20 metri circa, la curva di tonnellaggio si fa più ripida e le opzioni si riducono a una linea di pilastri intermedi, una capriata o una diversa forma di copertura. Bisogna chiedersi di cosa ha bisogno il macchinario per manovrare, non solo di cosa deve contenere.
Due: cosa deve perdere il tetto
Il carico di neve è il dato che compare in ogni richiesta di informazioni. È anche il dato che più spesso viene utilizzato come un singolo numero uniforme, ed è proprio questo il motivo per cui i tetti agricoli risultano sottodimensionati.
La neve non si deposita uniformemente su un edificio agricolo. Dove un capannone più alto, un muro, una siepe o una fila di alberi si trovano sottovento, la neve si accumula formando un cumulo che può raggiungere un peso da due a tre volte superiore al carico uniforme su una parte del tetto. È questo cumulo, e non la media, a piegare le travi. La geometria che lo crea – la differenza di altezza, lo spazio tra gli edifici, il vento dominante – deve essere riportata nel progetto.
Il vento si comporta allo stesso modo ai margini. Un terreno agricolo aperto è più esposto rispetto a un lotto suburbano e, di conseguenza, la pressione sulla stessa struttura aumenta. Gli angoli e le gronde sono i punti in cui si concentra la spinta verso l'alto, motivo per cui lo schema di fissaggio sul perimetro è più importante di quello al centro.
Tre: cosa farà l'aria sottostante
Questa è la decisione che viene saltata, ed è quella che decide se la struttura è ancora solida dopo quindici anni.
Una stalla è un ambiente chimicamente attivo. L'ammoniaca proveniente da urina e liquami, il solfuro di idrogeno, la polvere di mangime e i lavaggi periodici portano molti interni a rientrare nella categoria di corrosività C4 o C5 della norma ISO 12944, ben al di sopra delle categorie C2-C3 previste per un campo aperto. Lo zinco reagisce a tale atmosfera più rapidamente che all'aria costiera alla stessa distanza dal mare. Un rivestimento dimensionato per un campo può apparire intatto dopo vent'anni all'aperto e presentare ruggine rossa all'interno di una stalla dopo cinque-otto anni.
Di conseguenza, le specifiche cambiano: zinco più pesante, bordi tagliati sigillati anziché lasciati a vista, elementi di fissaggio in acciaio inossidabile in ogni giunzione alluminio-acciaio e un margine di corrosione sugli elementi più vicini al pavimento.
La condensa rientra nella stessa categoria. Un tetto freddo all'esterno e caldo all'interno accumula umidità sulla parte inferiore e, in un edificio agricolo, quest'umidità si deposita su mangimi, lettiere, piantine o animali. La soluzione non è un semplice rivestimento, ma una combinazione di fattori: una pendenza sufficiente a far defluire l'acqua, una ventilazione adeguata in corrispondenza delle gronde e del colmo per far fuoriuscire l'aria umida e una membrana anticondensa sotto il rivestimento. Quando i moduli sono installati sopra un tetto metallico, lo spazio di ventilazione tra di essi deve rimanere aperto: chiuderlo per motivi estetici riduce la produttività in estate e trattiene l'umidità in inverno.
Quattro: cosa conterrà il terreno
Un terreno agricolo non è un lotto edificabile. Sopra qualsiasi cosa si trovi al di sotto, c'è uno strato superficiale di terriccio sciolto arato, una linea di gelo che varia a seconda della regione, a volte una falda freatica a meno di un metro dalla superficie e spesso canali di drenaggio che nessuno ha mappato.
Le viti di ancoraggio sono rapide e rimovibili, il che è importante su terreni in affitto, ma la loro capacità di resistenza alla trazione dipende interamente dal tipo di terreno su cui si innestano. Le fondazioni a plinto resistono correttamente al sollevamento e al gelo se realizzate al di sotto della linea di congelamento e necessitano di un tempo di stagionatura prima del montaggio della struttura. Le fondazioni a trave o a platea sono la soluzione ideale quando il terreno è troppo variabile per i plinti isolati, o quando il carico dei macchinari sul bordo della soletta è determinante.
Sono necessari quattro dati per risolvere il problema: la profondità di congelamento, il livello della falda freatica, una descrizione del terreno ricavata da un sondaggio di prova come minimo, e il valore di sollevamento dovuto al vento. Un preventivo emesso senza questi dati è un prezzo basato su un'ipotesi.
Cosa cambia nella sequenza
L'esecuzione del progetto in quest'ordine produce una specifica tecnica anziché una brochure. Prima di ordinare l'acciaio, il documento dovrebbe indicare:
Altezza libera e la macchina da cui è stata misurata
Portata e se è consentito un supporto intermedio
carico di neve al suolo, più il caso di accumulo e la geometria che lo crea
Velocità del vento di progetto, categoria del terreno e schema di fissaggio del bordo
Categoria di corrosività dell'interno e relativo spessore del rivestimento.
Inclinazione del tetto, aperture di ventilazione e presenza o meno di una membrana anticondensa
Tipo di fondazione, con la profondità di congelamento e la descrizione del terreno contro cui è stata progettata
Dimensionamento di grondaie e pluviali in base all'intensità delle precipitazioni locali, con uscite distanti dalla base delle colonne.
Qualsiasi linea mancante è una domanda che l'acquirente porrà in seguito, di solito dopo che il calcestruzzo è stato gettato.
Tre cose da verificare in qualsiasi preventivo
Il prezzo include gli elementi di fissaggio?Spesso, per raggiungere un determinato valore, l'acciaio inossidabile viene sostituito con l'acciaio rivestito, e la differenza è invisibile fino al primo inverno.
Il prezzo della custodia Drift è stato comunicato?Un preventivo basato su un carico di neve uniforme è più economico e leggero. Chiedete in base a quale caso di carico sono stati verificati i travetti.
Dove va a finire l'acqua?Le grondaie, dimensionate in base alle abitudini, traboccano su un tetto lungo, l'acqua si accumula alla base delle colonne e le fondamenta, progettate per resistere al sollevamento, poggiano su un terreno saturo.
FAQ
Quanto dovrebbe essere alto?una struttura solare per capannone agricoloEssere?Abbastanza alta da ospitare l'accessorio più alto della macchina più alta, in posizione di trasporto, più un margine di lavoro. La maggior parte dei capannoni agricoli ha un'altezza libera compresa tra 3 e 4,5 metri proprio per questo motivo: è la macchina a decidere, non uno standard.
È possibile installare pannelli solari sul tetto di un capannone esistente?A volte è necessario, ma servono le informazioni strutturali originali o un rilievo topografico. In mancanza di queste, una struttura indipendente sopra l'edificio è solitamente più economica rispetto al restauro del vecchio tetto, e non lo danneggia.
Perché le strutture zincate all'interno degli edifici adibiti all'allevamento del bestiame arrugginiscono?L'ammoniaca e la presenza di fanghi collocano l'ambiente interno in una categoria di corrosività superiore rispetto all'aria aperta. Il rivestimento non è difettoso; è stato progettato per un ambiente diverso.
Ho bisogno di un permesso di costruzione per un capannone con pannelli solari?I requisiti variano da paese a paese e spesso anche da comune a comune, e le esenzioni per il settore agricolo sono diverse. Quasi ovunque sono richiesti un calcolo strutturale, una serie di disegni e una specifica dei materiali.
Invia quattro numeri, ricevi una struttura
La posizione del sito con il relativo carico di neve al suolo e la velocità del vento di progetto, la macchina più alta e la sua altezza, la destinazione d'uso dell'edificio e se il tetto esistente sarà soggetto a carico o a campata. Con questi quattro elementi, viene elaborata una proposta che comprende la struttura, il tipo di fondazione e le specifiche del rivestimento, anziché un prezzo per watt.
