Elektroauto uzlādes staciju projekta attīstība

Kopš 2020. gada ZAZA TIMBER strādā pie elektroauto uzlādes staciju tīkla būvniecības Dānijā un Norvēģijā.

Projekta ieviešanas gaitā tajā veikti uzlabojumi. Tos noteica arhitektu un pasūtītāja rūpes par būvju kvalitāti, vajadzība pilnveidot projektu un padarīt būvniecību efektīvāku. Izmaiņas īstenotas ciešā sadarbībā starp klientu, arhitektu un ZAZA TIMBER grupas projektēšanas, ražošanas un būvniecības uzņēmumiem.

Šeit uzzināsiet par projektu un īstenotajiem pilnveidojumiem.

Glulam structure manufacturing and construction by ZAZA TIMBER. — Elektroauto uzlādes stacija Frederiksbergā, Dānijā (foto: Rasmus Hjortshoj - COAST)

Ja jums ir jautājumi vai nepieciešamas konsultācijas līdzīgās situācijās, lūdzu, sazinieties ar pārdošanas vadītāju Mareku Balodi.

Mareks Balodis
T +371 26480828
E sales@zazatimber.lv
Linkedin: mareksbalodis

PROJEKTS UN KONCEPCIJA

Projektu īsteno Dānijas vadošā elektroauto uzlādes staciju un mobilitātes risinājumu kompānija Clever. ZAZA TIMBER grupas uzņēmumi nodrošina koka un metāla konstrukciju izgatavošanu, projektēšanas konsultācijas un detalizāciju kā arī veic koka konstrukciju montāžu.

Projektu izstrādāja Clever sadarbībā ar Dānijas arhitektu biroju Cobe. Koncepta centrā ir piecus metrus augsts un septiņus metrus garš un plats jumta modulis, zem kura ir uzlādes vietas automobiļiem. Jumta moduļi ir savā starpā savienojami – modulārā pieeja ļauj veidot dažāda lieluma stacijas un mainīt konfigurāciju.

Cobe un Clever izveidotais arhitektūras koncepts, dizains un materiālu izvēle atspoguļo “zaļo” domāšanu”. Tas paredz izmantot atjaunojamos resursus un orientējoties uz materiālu ilgtspējīgu izmantošanu.

Būvei ir ekstensīvais zaļais seduma jumts ar Vācijas/Dānijas reģionam raksturīgiem augiem. Koka konstrukcijas veidotas un apstrādātas tādā veidā, lai nodrošinātu to ilgmūžību un saglabātu koksnes faktūru.

An early version of the project by Clever Danmark & Cobe in Fredericia, Denmark (2019)

PROJEKTĒŠANA UN PROTOTIPS

Projektēšanu veica Dānijas uzņēmums ABC Rådgivende Ingeniører (iepriekš: AB Clausen). ZAZA TIMBER grupas projektēšanas uzņēmums ZAZA TIMBER Engineering jau no agrīna posma konsultēja būves inženierus par mezglu risinājumiem, izstrādāja būvkonstrukciju detalizāciju, kā arī veica jumta paneļu un to stiprinājumu projektēšanu.

Design _Canopies for EV charging stations: Cobe architects, ABC Rådgivende Ingeniører design, project by Clever Denmark — Design by ABC Rådgivende Ingeniører

Būtiskākie papildinājumi sākotnējā projektā

Lai droši nostiprinātu salīdzinoši šaurās sijas (120 mm) stiepto zonu, izstrādājām risinājumu ar augstas stiprības pilnās vītnes kokskrūvēm 45 grādos, kas savieno tērauda detaļu ar līmētās koksnes konsolsiju.
Mainījām konsolsiju šķiedras virzienu (lai būtu paralēli sijas augšējai pusei, kas ir stiepta, nevis apakšējai), lai nebūtu nepārtraukta šķiedra stieptajā zonā. Šī pieeja uzlabo būves nestspēju un palielina drošību.
Uzlabojām arī citu mezglu risinājumus, izmantojot modernākus slēptā tipa savienojumus.
Daļa būvju tiek celta jūras tuvumā, kur sāļais gaiss rada pastiprinātu korozijas risku. Lai uzlabotu tērauda ilgizturību, centrālajai kolonnai izvēlējāmies izmantot speciāla sastāva tēraudu ar augstāku silīcija sastāvu, kas ļauj uzklāt vairāk kā 200 mikronus biezu cinka kārtu.
Atsevišķām detaļām, kas vairāk pakļautas laikapstākļu ietekmei, paredzējām izmantot acetilētu koksni Accoya.
Palielinoties konstrukcijas malu izmēriem no 5,6 m uz 7 m, izstrādājām jaunu detalizāciju.
Lai jumta malu stiprinājuma vietās nebūtu redzami skrūves nosedzošie korķi, tika mainīts skrūvju novietojums un virziens. Rezultātā radās iespēja saglabāt vizuālo nevainojamu ārējo malu, savukārt iegūstot iespēju izmantot garākas skrūves, palielinājās savienojumu nestspēja.

Initial version of column and roof beam moment resisting connection using washers

Pirms elektroauto uzlādes staciju izbūves projekta uzsākšanas ZAZA TIMBER izgatavoja un uzņēmuma teritorijā uzbūvēja viena jumta moduļa prototipu. Klients varēja pārliecināties par uzņēmuma spēju īstenot šādus projektus un darba kvalitāti.

ZAZA TIMBER - Prototype - Canopy of EV Charging Station for Clever — A prototype of a single canopy built in 2020 next to the ZAZA TIMBER office building

PROJEKTA ATTĪSTĪBA

Divu gadu laikā kopš 2020. gada decembra līdz 2022. gada beigām uzbūvējām 70 jumta konstrukcijas.

Manufactured and assembled by ZAZA TIMBER - Canopies for EV charging station in Odense — An ensemble of 28 canopies in Odense, Denmark (2022)

Arhus (Dānija) – 1
Frederiksberg (Dānija) – 2
Hallingby (Norvēģija) – 2
Evje (Norvēģija) – 2
Koge (Dānija) – 11
Odense (Dānija) – 28
Esbjerg (Dānija) – 4
Kwix Thised (Dānija) – 3
Hans Knudsen Plads (Dānija) – 5
Nørresundby (Dānija) – 9
Vejle (Dānija) -3

2023. gadā paredzēts uzbūvēt vēl 100 jumta konstrukcijas.

PILNVEIDOJUMI PROJEKTĀ (2021-2022)

Vizuālās prasības
- Stūra savienojumi
- Virsmas
- Apšuvums tērauda kolonnai
- Saplākšņa savienojumi

Materiālu pieejamība un ekonomija
- Kolonnas un siju savienojuma mezgls
- Accoya alternatīva

Vides iedarbības mazināšana
- Korozijas riska novēršana
- Dažāda līmeņa jumtu savienojumu vietas
- Ūdens notekas aizsalšana

Būvniecības efektivitāte
- Tehnikas un būvlaukuma atslogošana
- Jumta hidroizlolācija
- Seduma jumta uzklāšana

Izjaucamas replikas izveide

VIZUĀLĀS PRASĪBAS

Projekta autoru prasības par būves vizuālo tēlu – virsmu kvalitāti, virsmu un savienojumu izskatu – robežojās ar mēbeļu kvalitātes standartiem, kādus ir grūti nodrošināt laikapstākļu ietekmei pakļautās lielās koka konstrukcijās. Projekta attīstības gaitā pasūtītājs identificēja vairākus aspektus, kur bija nepieciešami pilnveidojumi. Pie to risināšanas strādāja ZAZA TIMBER būvniecības un projektēšanas uzņēmumi.

Stūra savienojumu precizitāte

Septiņus metrus garās jumta sānu sijas stūros savienojas 45° grādu leņķī.

Pie tik lieliem siju garumiem un četriem 45° savienojuma punktiem ir sarežģīti izveidot precīzu kvadrātu ar visā šķērsgriezumā ideāli piegulošiem savienojumiem. Tos būtiski ietekmē mazākā ražošanas neprecizitāte — milimetra nobīde garumā vai gala zāģējuma leņķī, nobīde montāžas procesā
Šo problēmu risinājām sekojoši. Trīs sijas tiek izgatavotas projektā paredzētajā garumā ar 45° zāģējumu galos, bet ceturtajai sijai viens gals tiek atstāts garāks, lai to varētu piezāģēt. Pirmās trīs sijas tiek savienotas pieguloši, pēc tam pieguloši tiek pievienota ceturtā sija, un pēdējā savienojuma vieta tiek piezāģēta un apstrādāta vajadzīgajā garumā un leņķī.

Miter-joints dislayed at a quadripoint of four canopies

Virsmas

Līmētā koka būvkonstrukcijas parasti tiek ražotas atbilstoši būvkonstrukciju, nevis mēbeļu standartiem.

Atbilstoši EN14080:2013 būvkonstrukciju standartam tajās ir pieļaujamas dažādas vizuālas nepilnības, kas neietekmē konstrukciju nestspēju — izplēsumi, nelīdzenumi, robi, smērējumi. Savukārt, klientu gaidas uz vizuālo kvalitāti ir augstākas, īpaši — gadījumos, kad konstrukcijas ir paredzēts eksponēt bez īpašas apstrādes.
Šajā projektā klientam bija augstas prasības par virsmas apdari, tāpēc nodrošinājām, ka koka konstrukciju ražotājs veic virsmu slīpēšanu pirms krāsošanas.

Spruce plywood panels rest on sanded glulam beams

Pilnībā nosedzošs apšuvums tērauda kolonnai

Jumta konstrukcijas centrā ir tērauda kolonna, kas apšūta ar vertikālām koka konstrukcijām.

Riņķveida virsmu apšūt ar koka konstrukcijām, saglabājot riņķa formu, ir izaicinoši, jo koka konstrukcijas nedaudz maina savu formu atmosfēras ietekmē. Tāpat to savienojumus ietekmē jumta konstrukcijas kustības, šūpošanās utt. Rezultātā apšuvuma detaļu starpās vietām veidojās spraugas, caur kurām bija redzama būves centrā esošā metāla kolonna.

Steel column is visible through the gap as timber parts initially were placed next to each other without interlapping

Šai problēmai bija divi risinājumi. Pirmais risinājums bija kolonnas apšūšanu veikt tikai tad, kad beigušies visi darbi uz jumta, jo būvnieku staigāšana pa jumtu, materiālu uzkraušana radīja nevienmērīgu slodzi uz jumta sijām un tika tālāk nodota uz kolonnas apšuvumu. Otrais risinājums bija slīpuma veidošana kolonnas apšuvuma detaļām, lai savienojumā vienas detaļas mala nedaudz pārsedz blakus esošo.

Redesigned version - a change in slope angle of glulam parts and slight interlapping in their placement precludes emergence of gaps

Glulam part inerlapping - a snapshot taken from the base of the column

No gaps emerge between adjacent glulam parts

Savienojumu vietas jumta paneļos

Jumta paneļu apakša veidota no vairākiem trīsstūra formas egles koka saplākšņiem, kas tiek stiprināti pie rāmja malām.

Vietās, kur savienojās nenostiprinātās saplākšņa malas, tās sāka liekties.

Šo problēmu atrisinājām, uzlabojot paneļu konstrukciju – vietās, kur satiekas nenostiprinātās saplākšņa malas, tām apakšā tiek ievietoti abām malām kopīgi šķērskoki, pie kā tiek pieskrūvētas attiecīgās malas.

Fixed to timber bars from below plywood edges would not bend

MATERIĀLU PIEEJAMĪBA

Vairākiem projektā sākotnēji paredzētajiem materiāliem bija ierobežota pieejamība. Šādas situācijas sarežģīja projekta īstenošanu, tāpēc veicām izmaiņas projektā, aizstājot grūti pieejamos materiāliem ar vieglāk pieejamiem. Izmaiņu veikšana deva iespēju īstenot arī citus uzlabojumus.

Kolonnas un siju savienojuma mezgls

Katras jumta sijas stiprināšanas pie kolonnas bija veicama ar 10 skrūvēm 45° leņķī, kas nodrošināja maksimālu savienojuma stiprību.

Projektā sākotnēji paredzējām lietot speciālas paplāksnes, kas nodrošināja gan 45° leņķi, gan ļāva iegult skrūves galvai. Katram ražotājam bija sava paplāksnes un skrūves komplekta specifikācija, un ne vienmēr konkrētie projektā paredzētie materiāli bija pieejami. Projektā izvēlētā paplāksne bija paredzēts izmantošanai tikai komplektā ar tā paša ražotāja 13 mm skrūvēm. Paplākšņu veidotie pacēlumi radīja arī neērtību jumta seguma ieklāšanā.
Tika atrasts veids, kā attiekties no paplākšņu izmantošanas un izmantot nedaudz tievākas — 10 mm skrūves, vienlaikus saglabājot savienojuma nestspēju. Tērauda kolonnas plecos tika paredzēts speciāls urbums 45° leņķī un sadarbībā ar ražotāju tika atrasts veids, kā to īstenot.

Revised version of column and roof beam moment resisting connection

Accoya alternatīva

Šajā projektā vienīgās horizontāli eksponētās koka detaļas, kas pakļautas tiešai nokrišņu ietekmei, ir dēļi, kas nostiprina jumta membrānas malas virs sānu sijām.

Šo dēļu izgatavošanu sākotnēji paredzējām no acetilētās koksnes Accoya. Tomēr projekta realizācijas laikā saskārāmies ar situāciju, kad Accoya ne vienmēr bija ērti pieejama. Savukārt parasta priedes vai egles koksne ir daudz uzņēmīgāka pret nokrišņu iedarbību un to nepieciešams īpaši pasargāt.

Jumta membrāna nostiprināta ar accoya dēli

Atsakoties no Accoya par labu parastai priedes vai egles koksnei, konstrukciju augšējās malas konstruktīvajai aizsardzībai tika izvēlēts cinkota tērauda apšuvums. Tā krāsa saskanēja ar cinkotās kolonnas apakšējo — eksponēto malu. Vietās, kur divu jumta moduļu malas atrodas viena pie otras, tās tika nosegtas ar kopīgu apšuvuma konstrukciju.

Nosedzošais accoya dēlis ir aizstāts ar pieejamāka materiāla dēli un pārklāts ar cinkota tērauda apšuvumu

Blakus esošo jumta moduļu malām uzstādīts kopīgs cinkota tērauda apšuvums

VIDES IETEKMES MAZINĀŠANA

Jumtu savienojumu vietas dažādos līmeņos

Vietās, kur jumta moduļi viens blakus otram bija dažādos augstumos, bija sprauga un pa kuru lietus laikā lejā tecēja ūdens.
Šo problēmu atrisinājām, paredzot un izgatavojot abām blakus esošajām jumta malām kopīgu pārsedzi no cinkota tērauda. Tā pārklāja abas malas un novadīja ūdeni uz notekkolektoru.

Tērauda apšuvums jumta savienojumam divos līmeņos

Risinājums pret ūdens notekas aizsalšanu

Jumtiem, kas tiek uzstādīti vietās ar zemu temperatūru un augstu sniega daudzumu, rodas risks, ka ūdens noteka aizsals un uz jumta sakrāsies tāds sniega un ledus apjoms, kas pārsniedz konstrukcijā paredzēto slodzi.
Lai to novērstu, projektu papildinājām ar pretaizsalšanas kabeļiem, kas uzstādāmi gan ūdens noteces kolonnā, gan ūdens savākšanas kolektorā.

Drain collector and drainage heating - Timber canopy with sedum roof - ZAZA TIMBER — Heating of the drainage collector and the drainage tube prevents frosting

IZJAUCAMAS REPLIKAS IZVEIDE

Elektroauto uzlādes staciju tīkla staciju popularizēšanai publiskos pasākumos Clever bija vajadzīga jumta moduļa replika mazākā izmērā — viegli uzstādāma, demontējama, pārvadājama un eksponējama arī āra apstākļos – mērenā vējā.

ZAZA TIMBER izstrādāja mazāka mēroga projektu ar augstumu 2,6 metri un 3 metrus garām jumta malām. Tērauda kolonna bija izjaucama divās daļās, jumta siju, jumta malu un kolonnas apšuvuma stiprināšanai pie kolonnas tika izvēlēti slīdoši savienojumi, kas ļāva konstrukcijas nesošās detaļas salikt, neizmantojot skrūves. Skrūves bija nepieciešamas tikai saplākšņa pieskrūvēšanai jumta apakšā.
Konstrukcijas stabilitāti nodrošināja smaga metāla plāksne, uz kā tika nostiprināta kolonna.
ZAZA TIMBER ražošanas un būvniecības uzņēmumi nodrošināja visu konstrukciju izgatavošanu. Konstrukcija ir saliekama un izjaucama dažu stundu laikā; darbu var veikt divi cilvēki.

Detailing - a promotional replica of a glulam canopy — Timber parts are connected to the steel column using sliding hook-connectors composed of 3D nail plates The approach enables swift an fast assembly and reassembly

Glulam canopy - Assembling a replica in a ZAZA TIMBER stand in Nordbygg 2022 — Assembling a replica in the ZAZA TIMBER stand in the Nordbygg 2022

Glulam canopy - replica for trade fairs by ZAZA TIMBER — Assembled replica for trade fairs used in the ZAZA TIMBER stand in the Nordbygg 2022

BŪVNIECĪBAS EFEKTIVITĀTE

Jumta hidroizolācija

Pirmajā projektā jumta paneļu hidroizolācijai tika izmantoti kausējamā bitumena ruļļi. Taču darbs ar atklātu uguni pie koka konstrukcijām un nereti arī vējā radīja ugunsdrošības risku.
Šo un citu apsvērumu dēļ bitumens projektā tika aizstāts ar modernāku materiālu – membrānu. Membrānas izvēle ļāva arī nodrošināt augstāku uzklājuma kvalitāti, savienojumus veidojot ar membrānas kausējamo ierīci – atbilstoši membrānas veidam un apkārtējās vides temperatūrai tā regulē kausēšanas temperatūru un ātrumu.

Tehnikas un būvlaukuma atslogošana

Projekta īstenošanas laikā uzlabojām arī būvniecības efektivitāti.

Ņemot vērā, ka vienā vietā parasti tiek būvētas vairākas jumta konstrukcijas, dārgās paceļamās tehnikas izmantošana tika samazināta, visām jumta konstrukcijām secīgi veicot tos darbus, kuros iesaistīta smagā tehnika — kolonnu montāža, siju, paneļu montāža, būvmateriālu pacelšana un novietošana un jumta. Pēc tam, izmantojot tikai stalažas, veicām citus darbus, kuros vairs nav nepieciešama konstrukciju pacelšana. Šī pieeja ļāva arī atslogot būvlaukumu no materiāliem un atviegloja darbu citiem būvuzņēmējiem.
Tam laicīgi gatavojamies jau ražošanas un pakošanas laikā — piemēram, katrai jumta konstrukcijai atsevišķi tiek sakomplektētas un atbilstoši sastiprinātas visas detaļas, lai būvlaukumā tās varētu droši un ātri pa blokiem uzcelt uz jumta. Tāpat rūpnīca veic katras detaļas pārmērīšanu un fiksē pat sīkākās atkāpes speciāli sagatavotā formā, lai montāžas laikā būtu iespēja plānot, kā detaļas efektīvāk izvietot, rēķinoties ar pieļaujamajām atkāpēm.

Resources saved on lifting equipment outweight investment in scafolding

Seduma jumta kvalitāte

Būves jumta segums veidots kā ekstensīvais zaļais seduma (laimiņa) jumts.

Lai arī sedumam vajadzīga ļoti minimāla kopšana, ir svarīgi to atbilstoši uzglabāt pirms uzklāšanas un pareizi uzklāt. Apguvām vajadzīgās nianses, kā uzglabāt jumtu pirms uzklāšanas, kurā brīdi veikt jumta uzklāšanu, kā sagatavot virsmu pirms uzklāšanas un kā veikt uzklātā jumta sākotnējo apkopi.

…