건축물 태양광 구조보강 및 태양광 설치 관련 판단에 대한 기초 지식1편

[에비수산업주식회사]

건축물 태양광 구조보강 및 태양광 설치 관련 판단에 대한 기초 지식1편

안녕하십니까? 먼저 카페에 글을 보고 한번씩 회사로 전화 오시는 분들이 계셔서 통성명을 먼저 합니다. 저희 회사로 전화 오셔서 인터넷 카페보고 전화하셨다는 분이 계셔서 먼저 통성명을 합니다!

저는 에비수 산업 주식회사의 오상호 이사라고 합니다. 카페에 계신분들 중에서 제가 누군지 아시고 계시는 분들도 있으신데 처음부터 밝히지 못해서 죄송합니다.

오늘도 태양광 관련해서 지식을 전달해 드리기위해서 글을 적습니다.

태양광 구조물을 건축물 위에 설치하고자 하실때 고려하셔야할 부분들 중에서 가장 먼저 고려하셔야 할사항들을 정리해 드립니다.

1. 내 건물 내의 용도는 무엇이고 인근에 공장이 있다면 공장의 업종은 무었인가

태양광 발전소 건설 요청이 들어와서 현장에 답사하면 가장 먼저 보는것이 태양광 모듈의 오염 가능성입니다. 특히 산단내 태양광 시설을 희망하시는 분들이 계시면 가장 먼저 이부분을 먼저 물어보게됩니다.

저희가 보는 피해야하는 업종: 염산 황산등 산처리를 하는 산업체, 도장을 하는 산업체, 사상업무가 많고 고로작업을 하는 사업체, 고무류를 제조 가공하는 사업체, 기타 집진장치를 과도하게 하여 지붕위로 비산될 확률이 많은 사업체

-> 저희가 태양광 진행을 해드리면서 꼭 이런부분을 체크하는 이유는 지금 당장은 태양광 설치하고 괜찮지만 시간이 지나면서 태양광 모듈의 부식, 오염등이 발생하게되어서 지속적으로 청소를 해줘야 합니다. 청소라는게 한번 하는게 아니라 태양광 발전소가 가동을 중지하는날까지 해야하는것이기에 사업주분들께 이런부분을 설명을 드리면 대부분 포기하십니다.

<지붕의 오염 사례 사진>

2. 지붕의 오염 및 부식 정도

위성지도와 현장에 드론을 사용하여 지붕상태를 파악해야 합니다. 지붕의 부식이 심하고 오염이 많이된 지붕은 작업자가 작업중에 추락할 확률도 크고, 태양광 발전소를 시공후에 보수하기가 매우 어렵습니다.

이런 지붕위에 태양광을 설치할경우 저희는 미리 고객에게 지붕 교체를 권해드립니다.

3. 건축물의 구조

통상 건물의 높이에 따라 건축물의 구조도 요구치가 달라집니다.

고도할증계수에 따라서 풍하중값도 바뀌게 됩니다.

마이다스 젠에서 구조해석을 실행해보면 고도에 따른 하중값이 바뀌게 됩니다.

그리고 지역에 따른 풍하중값, 해안가 등에 따른 노풍도 등급도 바뀌게 됩니다.

그렇기에 구조가 정확하게 어떻게 나와야 통과된다는건 없습니다.

건물마다 구조 해석값이 달라지고 형태에 따라 달라집니다.

이건 구조검토할 때 고려하는 부분입니다.

설계 풍속: 해당 지역별로 설계 풍속이 나뉘게 됩니다.

조도구분: 노풍도 등급이라고 하는데 A~D등급까지 있으며 해안가에 있을때가 가장 불리하다고 보시면됩니다.

중요도계수: 건축물의 중요도에 따라서 중요도 계수가 나눠지게되면 대부분 태양광 시설은 2급으로 분류됩니다.

가스트케수: 풍하중 계산할 때 적용합니다

포항 지진과 같은 내진 규정도 적용되어 지진하중도 산정해서 구조검토를 진행합니다

마지막으로 적설하중입니다.

대략 1재곱미터에 50kg 정도의 눈이 쌓였을때를 산정해서 검토한다고 보시면됩니다.

(지역별로 설중량은 상이합니다)

구조검토는 1제곱미터에 50kg인 사람이 빽빽하게 서있을 때 건축물이 무너지느냐를 검토하게되고 여기에서 기타 계수값을 적용해서 검토를 하게됩니다.

특이한부분은 온도계수에서 난방 구조물과 같이 눈이 너무 많이 오는 지역에는 지붕위에 난방을 하여 눈을 녹이는 시설을 하기도 합니다. 이럴때는 설하중에서는 유리해 지게됩니다.

여기에 설계하중은 태양광 패널 무게+태양광 패널의 무게+태양광 구조물의 무게를 합산해서

구조해석을 하여야 완벽한 구조해석이 이뤄진것입니다.

구조검토를 진행하셨으면 반드시 검토하셔야 하는부분이 있습니다.

바로 골조 조감도와 내 건물이 같은형태 인지 파악하는 것입니다.

일부 몰지각한 태양광 시공사들은 건축 구조 도면을 임의로 수정해서 구조기술사에게 의뢰하는 경우도 보입니다. 그래서 구조검토를 진행하였는데 실제 태양광 설치를 하고나서 보면 건축물의 중도리가 처지고 보가 처지는 등의 중대 하자가 발생합니다.

태양광 사업주분들께서는 번거로우시더라도 반드시 구조검토서를 꼭 검토하셔서 정상적으로 구조검토가 진행되었는지 확인하셔야 합니다.

백터공간상(x,y,z축) y축에 대한 하중을 적용하여 발생한 하중값에 대한 다이어그램입니다.

보시면 위에서 누르는 힘에 따라 주보가 아래로 힘을 받고 기둥이 바깥방향으로 힘이 적용된게 보입니다.

백터공간상(x,y,z축) z축에 대한 하중을 적용하여 발생한 하중값에 대한 다이어그램입니다.

보시면 건축물의 측면에서 받는 힘에 따라 주보와 기둥에 힘이 작용되는걸 알수 있습니다

마지막으로 반력고정부 (건축물의 베이스플레이트) 에 받는 힘을 표현한 Reaction 모멘트 값입니다. 통상 건축물을 지을때는 기초를 매우 크게 타설하고 앙카를 철골에 엮어서 짓기에 큰 문제가 없습니다.

그리고 부재별 output(내력치 검토에 따른 결과값이 나옵니다.)

복잡한부분은 생략하시고 “O.K” 가 나와있는지를 보셔야합니다.

부재의 내력치가 약하게되면 “N.G”라고 빨간색으로 나옵니다.

이제 건축물 구조검토가 확인되었으면 태양광 구조물 구조검토도 확인하셔야 합니다.

태양광 구조물의 골조도

태양광 구조물의 설치형태가 맞는지 확인하셔야 합니다.

일부 시공사는 기둥을 빼먹기도 하고 보강을 빼먹기도 합니다. 하지만 이는 안전과 직결되어있기에 반드시 꼼꼼하게 시공사진과 구조검토서를 비교해보셔야 합니다.

Y축의 하중값을 적용하여 검토

z축의 하중값을 적용하여 검토

반력고정부 (건축물과 태양광 구조물이 연결된 부분)에 대한 검토

태양광 구조물 설치 관련 가장 중요한 부분이 반력고정부에 대한 시공방법인데

반력고정부는 많을수록 안전하며, 힘이 100이 전달되면 100개의 반력부가 있으면 1/100 만큼의

힘이 전달되는 것과 비슷한 개념으로 보면됩니다. 볼트고정을 해서 더 힘이 좋다고 맹신하시면 시공후에 볼트 파손으로 구조물 전체가 날아갈수도 있습니다.

마지막으로 부재에 대한 output결과값을 확인합니다.

Material 이란 부분은 강재의 종류인데 POSMAC기준으로 설명드리면

개정KS기준 강재 분류에 의거하여

SS400 기준 16mm 이하 강판 할복강도 245 이상 인장강도 400~510

SS490 기준 16mm 이하 강판 할복강도 285 이상 인장강도 490~610

SS540 기준 16mm 이하 강판 할복강도 400 이상 인장강도 540 이상

SS590 기준 16mm 이하 강판 할복강도 450 이상 인장강도 590 이상

일반적으로 사용되는 강재 SS400 -> SS275로 변경

통상 많이 사용하는 포스맥400 ->SS315로 변경

저희가 사용하는 포스맥 540 -> SS410으로 변경

내용에 보시면 Material 이 POSMAC540으로 적용하여 검토되었다는 것을 알수있습니다.

여기서 만약 시공사가 사용한 자재를 속이고 있나 의심스러우시면 포스코에서 제공된 밀시트를 요구하시면됩니다.

정상적인 방법으로 원소재를 구매하였으면 밀시트가 반드시 존재하고 이는 태양광 구조물의 원소재에 대한 원산지 증명과 같습니다.

실제 현업에 종사하면서 태양광 발전 사업주분들이 건너 건너 알고 오셔서 운영하고 계신 태양광 발전소의 문제점을 파악하시고 해결 방법에 대한 조언을 구하시는 경우가 종종 있습니다. 그런데 아무래도 이런 쪽으로 지식이 전무하시고 그냥 영업사원들 말만 듣고 다 맞잘되었다고 알고계시다가 문제가 생겨서 연락하면 나몰라라 하는 경우가 많기에 어렵게 저희쪽에 도움을 요청하시곤 합니다.

실제 저희도 이렇게 소개로 오시는 분들은 참 난처한게 사실 저희가 다른 시공사의 잘못된 부분을 따질수도 없고, 그업체도 그업체 나름의 노하우로 공사한건데 문제가 생긴거기에 시비를 가리기는 어렵습니다. 그렇지만 기본적으로 구조검토서사 시공을 하면 않되는곳에 시공하는 등의 피해가 생기는 것들이 사라져야 태양광 발전소 시공사들에 대한 인식 개선이 이뤄질수 있을것 같고, 더 나아가 고객과의 신뢰도 쌓이게 될것같아 글을 적어 봅니다.

앞전에 양면 모듈에 대한 내용도 같지만 상기 내용은 사견도 많이 적혀있고 이게 정답이라고 말씀드릴수 있는게 아닌 부분도 있습니다. 하지만 정상적으로 공사를 해온 시공사로서 이렇게 공사를 해오면서 문제가 없었기에 참고하시라고 올려드립니다.

2편에는 건축 구조 보강에 대해서 적어 드릴까 합니다.

긴글을 읽어 주셔서 감사합니다.

-에비수 산업 주식회사 이사 오상호 올림-

[하루를 일년처럼..]

좋네요..^^

[에비수산업주식회사]

감사합니다~

[솔라플래너]

좋은내용 감사합니다.
직원 교육용으로 직원밴드와 저희회사에서 운영하는 커뮤니티에 카페글을 공유했습니다.

[에비수산업주식회사]

감사합니다~ 기회되시면 이번에 그린에너지엑스포에 같이 참가하시던데 저희 부스에 오셔서 같이 이야기를 나눠보면 좋을것 같습니다~

[솔라플래너]

예 그렇게 하겠습니다.
직원 소통용 밴드에도 소개하여 공부하라고 했습니다.

[솔라플래너]

마이다스 쓸 줄 아는 직원구합니다.
프로그램은 있는데 쓸 사람이 없습니다.
구조설계 능력까지는 아니고 볼수 있을정도면 됩니다.

[솔라플래너]

저희 커뮤니티에서 몇분이나 보실지 모르겠지만 좋은태양광이 보기에도 좋고 안전하게 설치되었으면 좋겠습니다.

[순수해]

좋은 자료 감사합니다.^^

[왕소나무]

좋은 자료 감사합니다~~^^

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도움 많이 되었습니다 감사합니다!!