紐約太陽能車棚、涼亭及簷篷
重點
太陽能車棚、涼亭或簷篷可比受限的屋頂安裝更多太陽能板,而且無須在屋面開孔。但它始終是構築物,視乎工程內容及所屬管轄區,可能須申請建築許可證及提交工程圖則;在紐約市,亦須符合建築規範對簷篷及太陽能系統的規定。組件的 UL 認證涵蓋電力及防火安全,並不代表它適合作為人或車輛上方的屋頂,因此框架、固定方式及玻璃均須按紐約的雪荷載及風荷載設計。
為何建在車道或露台上方
建於車道、露台或停車場上方的獨立構築物,無須在屋面開孔,亦不受現有屋頂狀況影響。紐約市以外,車棚、太陽能花架等獨立非居住構築物一般無須預留屋頂通道 (開啟外部網站),而住宅屋頂的陣列正受此限制,因此簷篷面積可以全部利用。雙面雙玻組件亦能吸收部分地面反射的光線。
構築物除發電外,亦可遮陽擋雨。住宅屋頂有遮擋、面積小或已達消防規範上限的業主,簷篷往往是增加發電容量最可行的方法。
屋面的三種做法
- 鋼或鋁簷篷上安裝有框組件:標準做法。組件安裝在檁條上,除非下方另設屋面,雨水會從組件之間流下。
- 雙玻組件安裝在路軌上,組件之間留縫,或在每道接縫下設排水槽。
- 以光伏作為屋面防水層:以密封或黏合的無框組件組成防水屋面。組件因此成為頂部玻璃,隨之而來的是夾層玻璃、頂部玻璃規定、黏合劑認可及密封膠長期變形等問題。
第三種做法最美觀,要求亦最高。業主應取得組件廠商對安裝或黏合方式的書面認可,因為組件保養一般以安裝手冊為準;適用哪些玻璃規定,則由建築部門決定。任何無框或黏合系統都不應假定已獲規範認可。
組件認證不等於結構認可
太陽能組件按 UL 61730 或較早的 UL 1703 認證。這些認證涵蓋電力及防火安全,並包括按安裝手冊安裝時、在廠商額定設計荷載下的機械荷載測試。
認證並非建築規範對人或車輛上方屋頂的認可,並不涉及框架跨度、固定組件的夾具或黏合劑、積雪堆積,亦不涉及玻璃破裂後的情況。雙玻結構可提高組件本身的荷載等級,但不能解決上述問題。因此我們將每一座太陽能簷篷視為工程構築物,由紐約州持牌專業工程師設計,並核查以下各項。
- 雪荷載,包括積雪堆積,以及積雪從簷篷滑落至相鄰屋頂、行人路或車輛的情況。
- 開放式構築物的風荷載,其作用方式與封閉樓宇不同。
- 所選組件安裝手冊容許的夾具位置及固定區域。
- 玻璃破裂及防墮措施,尤其是下方有人通行或停車的位置。
- 承受上述荷載的地基、框架構件及接駁位。
跨度、構件尺寸及荷載數值取決於場地、組件及規範版本,我們不提供經驗數值,一律以工程師就每個項目所作的計算為準。
紐約市、長島及鄰近各州的許可證
在紐約市,光伏系統須符合建築規範、電氣規範、分區條例及消防規範(BC 3113 (開啟外部網站))。遮陽篷及簷篷的框架須為不燃物料,並按第 16 章進行風荷載及側向荷載設計(BC 3105.3)。光伏支撐結構設於屋頂上時,其框架及下方屋頂結構須符合 Table 601 的建築類型要求(BC 1512.1.1)。簷篷一般須向屋宇局申報並提交專業圖則,並須符合分區及院落規定。
平頂屋頂上,消防規範要求預留 6 呎闊、9 呎高的消防通道,通道表面不得為玻璃或透光物料,亦不得要求消防員在平鋪的太陽能板上行走(FC 504.4.4 (開啟外部網站))。玻璃光伏屋面因此不能作為紐約市屋頂的行走面。如考慮在消防通道上方架設陣列,應在設計開始前按紐約市消防局(FDNY)的要求商討。
紐約市以外,太陽能簷篷或地面構築物的許可證及圖則要求由所屬鎮或村訂定。按紐約州住宅規範,地面光伏須按第 R301 節的結構規定及當地規定的防火間距設計。附屬構築物的退界、地段覆蓋率及高度由鎮的分區規定管理,在長島,因分區規定而建不成的車棚多於因結構問題而建不成的。康涅狄格州、新澤西州及賓夕法尼亞州採用以 IRC 及 IBC 為藍本的規範,要求相近,均以當地建築部門為準。設計前,我們會就具體地址確認分區及許可證要求。
積雪、線路及費用
- 積雪滑落:選擇傾角及低邊位置,避免積雪滑落至門口、行人路或停泊的車輛。
- 地基:基腳須深於當地冰凍深度,冰凍深度由鎮建築部門訂定。
- 線路:車棚下的導線須防止車輛碰撞,通往主屋的挖溝埋管亦屬工程範圍。
- 快速關斷:NEC 690.12 適用於樓宇上或樓宇內的光伏系統,獨立車棚是否屬樓宇由建築部門認定,我們按圖則審查人員的認定設計。
- 簷篷下的照明及插座按規範佈線,須設 GFCI 保護的位置按要求設置。
費用主要取決於鋼或鋁框架及其表面處理、地基(視乎土質、冰凍深度及機械進場條件)、結構設計及申報圖則,以及安裝框架和組件所需的吊機或升降設備時間。我們核查分區及退界要求,協調工程師按紐約雪荷載及風荷載設計,並就構築物、太陽能及許可證提供一個總價;電力工程由合作的持牌電工施工。提供現場相片及大約尺寸即可開始。
常見問題
雙玻太陽能組件是否足以作為屋頂?
單憑組件本身的荷載等級無法判斷。須由持牌工程師就具體設計核查框架、夾具或黏合方式、雪荷載及風荷載,以及玻璃防墮措施;視乎工程內容及所屬管轄區,可能亦須提交蓋章圖則。
太陽能涼亭能否為露台擋雨?
須在設計時專門處理。路軌安裝的組件之間留有縫隙,除非加設排水槽或另設屋面;密封式無框設計則須取得組件廠商的書面認可,並經建築部門審查。
太陽能車棚是否須預留消防退距?
紐約市以外,車棚等獨立非居住構築物一般無須預留屋頂通道。在紐約市的屋頂上,FDNY 消防通道規定仍然適用。
參考資料
共 4 項
- Chapter 31 Special Construction, New York City Building Code 2022 (開啟外部網站)UpCodes
- Photovoltaic Systems and the 2020 RCNYS (開啟外部網站)New York State Department of State, Code Outreach Program
- Chapter 5 Fire Operations Features, New York City Fire Code 2022 (開啟外部網站)UpCodes
- Local Laws 92/94: Solar & Green Roofs (開啟外部網站)NYC Department of Buildings
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