光伏電池板上的積雪滑落時,會飄出多遠?日本獨立行政法人防災科學技術研究所冰雪防災研究中心做了這樣一個獨特的實驗,并于2011年12月下旬公布了實驗結果。
“從設置了光伏電池板的屋頂上落下的雪砸壞了鄰家的墻壁”、“車頂被壓壞了”,國民生活中心去年發布的這些受害事例,促成了此次實驗。實驗以光伏電池板和同樣尺寸的屋頂模型作為試驗體(下方照片)。光伏電池板采用了住宅用的普及產品。屋頂模型是用烤漆鐵皮板橫鋪而成,和實物一模一樣,由新莊市內的建筑公司搭建出當地的普通屋頂結構。
將2種試驗體分別以30%坡度設置在作業臺上。然后,使雪塊同時從離地表近3米高的試驗體上端滑落,測量了距相當于屋檐的試驗體下端的水平飄落距離。在實驗設施內氣溫為+3℃和-3℃的條件下進行了測量。實驗的結果是,在-3℃時光伏電池板與屋頂模型一樣,從試驗體下端開始的水平飄落距離均為1.5米。+3℃時,從屋頂模型的飄落距離為1米,從光伏電池板為1.7米。雪塊從光伏電池板試驗體上飄落的距離是屋頂模型的1.7倍。
防災科學技術研究所新莊分部部長阿部修這樣作了解釋:“在氣溫很低、雪片干燥的狀態下,落雪飄落距離沒有差別。如果雪片融化,表面處于濕潤狀態,那么在平滑的光伏電池板上就會變得容易滑動,而表面具有凹凸、用鐵皮板組裝成的屋頂模型反而阻力會增大。結果就是,滑行速度出現差異,從而影響到了飄落距離。”根據這一實驗結果,阿部等人還按假設的實際住宅尺寸推測了落雪飄落距離(下方圖表)。假設的是一座普通2層住宅。最終得出的結論是:當屋頂上設置了光伏電池板時,與相同坡度、卻無光伏電池板的屋頂相比,落雪飄落距離會遠出約1.5米。
除了北海道等例外地區外,日本全國很少有地方政府設想落雪的范圍,對外墻的后退距離作出規定。新莊分部所在的山形縣亦是如此,不過該縣已開始通過印刷品等喚起有關方面的注意。該縣建筑住宅科的櫻井信表示:“我們要通告實驗結果,以再次呼吁有關方面引起注意。”為了避免發生鄰居糾紛、對人對物的事故,應該說在冬季會有一定程度積雪的地區,落雪范圍是從計劃設置光伏電池板的階段就應考慮的重要問題。(《日經住宅建設》記者:村田浩)
“從設置了光伏電池板的屋頂上落下的雪砸壞了鄰家的墻壁”、“車頂被壓壞了”,國民生活中心去年發布的這些受害事例,促成了此次實驗。實驗以光伏電池板和同樣尺寸的屋頂模型作為試驗體(下方照片)。光伏電池板采用了住宅用的普及產品。屋頂模型是用烤漆鐵皮板橫鋪而成,和實物一模一樣,由新莊市內的建筑公司搭建出當地的普通屋頂結構。
實驗時的情景。對面左側為光伏電池板,右側為覆蓋了鐵皮板的屋頂模型。將作業臺升至2.1米的工作極限高度,從光伏電池板和屋頂模型的上端同時使雪塊(25×30×25厘米)滑落。(攝影:日本防災科學技術研究所) |
將2種試驗體分別以30%坡度設置在作業臺上。然后,使雪塊同時從離地表近3米高的試驗體上端滑落,測量了距相當于屋檐的試驗體下端的水平飄落距離。在實驗設施內氣溫為+3℃和-3℃的條件下進行了測量。實驗的結果是,在-3℃時光伏電池板與屋頂模型一樣,從試驗體下端開始的水平飄落距離均為1.5米。+3℃時,從屋頂模型的飄落距離為1米,從光伏電池板為1.7米。雪塊從光伏電池板試驗體上飄落的距離是屋頂模型的1.7倍。
-3℃條件下。光伏電池板、鐵皮屋頂的落雪飄落距離均為1.5米。(攝影:日本防災科學技術研究所) |
+3℃條件下。光伏電池板的落雪飄落距離為1.7米,鐵皮屋頂為1米。(攝影:日本防災科學技術研究所) |
防災科學技術研究所新莊分部部長阿部修這樣作了解釋:“在氣溫很低、雪片干燥的狀態下,落雪飄落距離沒有差別。如果雪片融化,表面處于濕潤狀態,那么在平滑的光伏電池板上就會變得容易滑動,而表面具有凹凸、用鐵皮板組裝成的屋頂模型反而阻力會增大。結果就是,滑行速度出現差異,從而影響到了飄落距離。”根據這一實驗結果,阿部等人還按假設的實際住宅尺寸推測了落雪飄落距離(下方圖表)。假設的是一座普通2層住宅。最終得出的結論是:當屋頂上設置了光伏電池板時,與相同坡度、卻無光伏電池板的屋頂相比,落雪飄落距離會遠出約1.5米。
根據此次實驗取得的結果,阿部等人換算成普通獨戶住宅的尺寸后進行了估算。上圖表示在屋頂坡度為3寸、水平長度為3.6米、+3℃的條件下推測出的飄落距離。以此算出,如果是2層住宅,光伏電池板落雪的飄落距離會比鐵皮屋頂遠出約1.5米。(資料:日本防災科學技術研究所) |
除了北海道等例外地區外,日本全國很少有地方政府設想落雪的范圍,對外墻的后退距離作出規定。新莊分部所在的山形縣亦是如此,不過該縣已開始通過印刷品等喚起有關方面的注意。該縣建筑住宅科的櫻井信表示:“我們要通告實驗結果,以再次呼吁有關方面引起注意。”為了避免發生鄰居糾紛、對人對物的事故,應該說在冬季會有一定程度積雪的地區,落雪范圍是從計劃設置光伏電池板的階段就應考慮的重要問題。(《日經住宅建設》記者:村田浩)