Beregn ramme til drivhus
Om beregning av ramme til drivhus
Kalkulatoren for ramme til drivhus beregner dimensjoner, antall og lengder på delene i en buet drivhusramme samt samlet materiallengde. Beregningen gjelder drivhus med sirkelformede eller elliptiske buer, med eller uten døråpninger.
Resultatene omfatter drivhusets geometri, målsatte tegninger med delenumre og en deleliste for rammen. Dette hjelper med å planlegge byggingen, anslå nødvendige rørlengder og beregne omtrentlig dekkflate, for eksempel for polykarbonatplater.
Beregningsgrunnlag og anbefalinger
Drivhusets geometri og bueform
Grunnmål. Geometrien bestemmes av drivhusets lengde A, bredde B, totalhøyde H1 og høyden på de rette sideveggene H2. Alle inndataverdier er i millimeter. Tverrsnittet forutsettes å være det samme langs hele drivhusets lengde.
Buehøyde. Høyden på de rette veggene trekkes fra totalhøyden. Differansen er stigningen i den buede takdelen.
h = H1 - H2
Sirkelbue. Den øvre delen er en sirkelbue som går gjennom drivhusets høyeste punkt og toppen av de rette sideveggene. Sirkelradiusen beregnes fra bredden B og buehøyden h.
R = B2 / (8h) + h / 2
Buens sentralvinkel bestemmes av forholdet mellom buehøyden og halve drivhusbredden. Vinkelen brukes i radianer for å beregne buelengde og arealet av sirkelsegmentet.
θ = 4 × arctan(2h / B)
For en sirkelbue må høyden på den buede delen ikke overstige halve drivhusbredden: h ≤ B / 2. Dermed begrenses buen til den øvre delen av en sirkel, med en sentralvinkel på høyst 180°.
Elliptisk bue. Den øvre delen modelleres som en halv ellipse med horisontal halvakse B / 2 og vertikal halvakse h. Buelengden og arealet under kurven bestemmes numerisk: en halv ellipse deles i 1000 like horisontale intervaller, og lengdene på korte linjestykker og arealene av trapeser summeres. Resultatet dobles på grunn av symmetri.
Areal, volum og omkrets
Grunnflate. Drivhusets grunnflate regnes som rektangulær. Arealet er lengden A multiplisert med bredden B. Resultatet deles på 1 000 000 for å konvertere kvadratmillimeter til kvadratmeter.
Sbase = A × B / 1 000 000
Omkrets av grunnflaten. Dette er summen av de fire sidene i rektangelet. Ved å dele på 1000 omregnes millimeter til meter.
P = 2 × (A + B) / 1000
Lengde på en tverramme. To rette sidedeler med høyden H2 legges til lengden på det buede taket. For sirkelbuen er den øvre buelengden radius multiplisert med sentralvinkelen. For den elliptiske buen brukes den numerisk beregnede lengden.
Larch = R × θ
Lframe = Larch + 2 × H2
Areal av én endevegg. Tverrsnittet består av et rektangel med bredde B og høyde H2 samt en buet øvre del. For sirkelbuen bestemmes arealet av det øvre segmentet ut fra radius og sentralvinkel.
Ssegment = R2 × (θ - sin(θ)) / 2
Send = B × H2 + Ssegment
For en elliptisk bue beregnes det øvre arealet med numerisk summering. I begge tilfeller måles endeveggens areal langs ytterkonturen. Døråpninger trekkes ikke fra.
Drivhusets volum. Siden tverrsnittet er konstant langs lengden, beregnes det innvendige volumet som arealet av én endevegg multiplisert med lengden A. Med mål i millimeter deles resultatet på 1 000 000 000 for å få m³.
V = Send × A / 1 000 000 000
Tak- og sideveggareal. Hele lengden av tverrkonturen, inkludert rette vegger og bue, multipliseres med drivhusets lengde. Dette gir arealet av den langsgående overflaten.
Slong = Lframe × A / 1 000 000
Samlet utvendig overflate. Arealene av de to endeveggene legges til tak- og sideveggarealet. Grunnflaten tas ikke med. Resultatet er det geometriske arealet av drivhusets ytre overflate.
Stotal = Slong + 2 × Send / 1 000 000
Beregning av tverrammer og langsgående deler
Tverrammer. Drivhusets lengde deles i det angitte antallet like langsgående felt. Rammene plasseres på feltgrensene, også i begge ender. Derfor er antall tverrammer alltid én mer enn antall felt langs lengden.
For eksempel gir et drivhus på 6000 mm med 5 felt en rammeavstand på 1200 mm og totalt 6 tverrammer. Lengden på hver ramme følger geometrien til den valgte buen.
Langsgående deler. Drivhusets tverrkontur deles i det angitte antallet horisontale seksjoner. De langsgående delene går langs hele drivhuset ved grensene mellom seksjonene. Antallet er én mer enn antall seksjoner, og hver del har lengden A.
For eksempel krever 6 horisontale seksjoner av sideflaten 7 langsgående deler. Samlet lengde for gruppen er antall deler multiplisert med drivhusets lengde.
Utbrettet rammetegning. For å gjøre tegningen oversiktlig brettes den buede tverrkonturen ut til en rett linje. Tegningen viser plasseringen av tverrammer og langsgående deler, avstandene mellom dem og delenumrene i listen.
Beregning av deler i endeveggene
Nedre tverrdel. For hver endevegg regnes én horisontal del med lengden B. Samlet deleliste inneholder to slike deler uavhengig av antall døråpninger.
Endevegg uten åpning. Konstruksjonens høyde deles i det angitte antallet horisontale seksjoner. Innvendige horisontale tverrdeler plasseres med lik vertikal avstand, og lengden bestemmes av drivhusets bredde på hvert nivå.
Endeveggen deles også i like vertikale seksjoner i bredden. Innvendige stolper plasseres mellom ytterkantene, fra grunnlinjen til buekonturen. Med 3 vertikale seksjoner blir det 2 innvendige stolper.
Endevegg med døråpning. Åpningen plasseres midt på endeveggen. Bredden D2 og høyden D1 oppgis i millimeter. Beregningen omfatter to vertikale dørstolper og én horisontal tverrdel over åpningen.
Lengden på den øvre tverrdelen bestemmes av tverrsnittets bredde ved åpningens høyde. Den kan derfor være lengre enn selve døråpningen, fordi den fortsetter til endeveggens ytterkontur.
Begrensning av åpningshøyde. Åpningens øvre hjørner må ligge innenfor buekonturen. Maksimal tillatt høyde bestemmes av buehøyden i avstand D2 / 2 fra midtaksen. Dersom angitt høyde er større, reduseres den automatisk til beregnet maksimum.
Hvis tilgjengelig buehøyde ved åpningskantene er mindre enn 1000 mm, settes åpningsbredden automatisk til halvparten av drivhusbredden, og høyden beregnes på nytt fra buekonturen.
Horisontale seksjoner rundt åpningen. Endeveggen deles separat over og under den øvre tverrdelen. Antall nivåer i hver del fordeles proporsjonalt etter åpningshøyde og drivhusets totalhøyde og avrundes til hele seksjoner. Ved flere seksjoner beholdes minst én over og én under tverrdelen.
Over åpningen går de horisontale delene over tilgjengelig tverrsnittsbredde. Under åpningen deles tverrdelene i en venstre og en høyre del ved siden av døren. Lengdene måles fra ytterkonturen til åpningskanten.
Vertikale seksjoner rundt åpningen. Over den øvre tverrdelen monteres stolper med lik avstand. Flere vertikale seksjoner kan gi ekstra sidestolper på begge sider av åpningen. Høyden begrenses av døråpningen eller ytterkonturen på det aktuelle stedet.
Antall døråpninger. Uten åpninger beregnes begge endeveggene som like, lukkede konstruksjoner. Med én åpning beregnes front og bakside separat. Med to åpninger brukes samme utforming i begge ender. Delelisten omfatter totalt antall deler fra begge endeveggene.
Materialmengder og nøyaktighet
Deleliste for rammen. Den geometriske lengden på hver del beregnes i millimeter. Deler med samme lengde innenfor samme gruppe slås sammen. Buede tverrammer og rette langsgående deler regnes hver for seg selv om lengdene er like.
Nummerering av deler. Hver gruppe med like deler får et nummer som vises på tegningene og i materiallisten. Hver post angir antall og lengden på én del.
Avrunding. Hver dellengde avrundes til 1 mm. Summen for hver post er avrundet lengde multiplisert med antall. Samlet materiallengde vises i meter med nøyaktighet 0,001 m. Areal og volum vises med nøyaktighet henholdsvis 0,01 m2 og 0,01 m3.
Samlet materiallengde. Dette er summen av alle tverrammer, langsgående deler og endeveggsdeler. Ingen tilleggskorreksjon brukes: beregningsfaktoren er 1,00 og kappetillegget er 0 %. Ved innkjøp legges det vanligvis til en reserve ut fra standard leveringslengder og planlagt kapping.
Praktiske råd og europeiske standarder
Avstand mellom tverrammer. Avstanden er drivhusets lengde delt på antall langsgående felt. Kortere avstand reduserer fritt spenn for dekkmaterialet, men øker antallet rammer og materiallengden. Velg avstand etter drivhusets størrelse, dekktype og profilegenskaper.
Polykarbonatdekke. Den geometriske overflaten er et utgangspunkt for å anslå dekkbehovet. Det faktiske plateforbruket avhenger av standard platemål, monteringsretning, skjøter og kappesvinn. For buede konstruksjoner må man også ta hensyn til minste tillatte bøyeradius for den valgte polykarbonaten.
Standardgrunnlag. Ved prosjektering av drivhus i Europa brukes EN 13031-1 «Drivhus - Prosjektering og bygging - Del 1: Drivhus for kommersiell planteproduksjon». Standarden stiller krav til mekanisk styrke, stabilitet, bruksegenskaper og holdbarhet for kommersielle drivhus, med hensyn til konstruksjonenes særtrekk.
Klimatiske påvirkninger vurderes etter EN 1991-1-3 «Eurokode 1: Laster på konstruksjoner - Del 1-3: Snølaster» og EN 1991-1-4 «Eurokode 1: Laster på konstruksjoner - Del 1-4: Vindlaster». Dimensjonerende laster og bruksregler fastsettes i gjeldende nasjonale tillegg og krav i byggelandet.
FAQs
Hvorfor krever sirkelbuer og elliptiske buer forskjellig materialmengde ved samme drivhusmål?
Ved lik bredde og høyde er sirkelbuen en del av en sirkel, mens den elliptiske buen er en halv ellipse. Kurvene har ulik form og lengde, og derfor endres lengden på tverrammene, utvendig areal og innvendig volum. Ved valg av form bør også fri høyde nær sideveggene vurderes.
Hvorfor er det flere tverrammer enn langsgående felt?
Et felt er rommet mellom to tilstøtende rammer. Derfor krever 5 langsgående felt 6 tverrammer, inkludert den første og den siste. Slik regnes rammene i begge drivhusender med.
Hvordan påvirker døråpningens størrelse materialforbruket i rammen?
Når bredden eller høyden endres, beregnes stolpelengder, øvre tverrdel og innvendige endeveggsdeler på nytt. Tverrsnittets bredde ved tverrdelen avhenger av bueformen. Dermed kan samlet lengde av endeveggsdelene både øke og minke.
Hvorfor er drivhusets overflate forskjellig fra nødvendig mengde dekkmateriale?
Overflaten beregnes ut fra takets, sideveggenes og endeveggenes geometri. For polykarbonat påvirkes forbruket også av platestørrelser, plassering, skjøter og kapprester. Den geometriske flaten er derfor startpunktet for en separat plan for tilskjæring.
Hvordan brukes delelisten til å forberede byggingen av drivhuset?
Delelisten grupperer like deler etter lengde og antall, og numrene stemmer med tegningene. Det gjør det mulig å beregne materialbehov og sette opp en kappeliste. Ved innkjøp må man også ta hensyn til standardlengder, skjøter og mulig kappesvinn.