El mercado de pantallas LED para exteriores de China ha crecido rápidamente durante la última década, y la mayor parte del contenido técnico escrito para los compradores se centra en la pantalla misma: tamaño de píxel, brillo y frecuencia de actualización. Se presta mucha menos atención a lo que realmente mantiene una pantalla en su lugar. Sin embargo, para las instalaciones fijas al aire libre, la estructura de soporte es donde comienzan muchas de las fallas más costosas: - entrada de agua a través de una junta mal sellada, una costura del gabinete que se ensancha después de una temporada de ciclos de temperatura o, peor aún, un incidente de seguridad que involucra una carga de viento que nunca se calculó en absoluto.
Este artículo recorre el lado estructural de un proyecto de pantalla LED para exteriores tal como lo vería un ingeniero.
1. Por qué la estructura importa tanto como la pantalla
Una pantalla LED para exteriores es, ante todo, un equipo para exteriores. Aguantará las ráfagas de la temporada de tifones-, el calor del verano que eleva las temperaturas de la superficie de los gabinetes por encima de los 60 grados, los ciclos de congelación-invernal y años de lluvia. La pantalla siempre se puede reparar módulo por módulo - la estructura no. Si la estructura de acero se deforma o se corroe, la reparación implica grúas, cierres y un coste significativo. Esta asimetría es la razón por la que la calidad estructural merece tanto escrutinio como la calidad de los paneles.
2. La estructura de acero es el verdadero elemento-portante de carga.
Una instalación fija exterior típica utiliza un esqueleto de acero primario (generalmente tubos de acero cuadrados o secciones laminadas en caliente-) anclado a la fachada de un edificio, al tejado o a los cimientos del suelo. Tres puntos de diseño son fáciles de subestimar:
- Peso de la pantalla.Un gabinete para exteriores P10 con una cubierta trasera de acero convencional pesa normalmente entre 40 y 65 kg por metro cuadrado, incluidas las fuentes de alimentación; Los gabinetes de aluminio fundido-son más livianos pero siguen siendo significativos a escala de cartelera. Una pantalla de 100 m² representa varias toneladas de carga muerta, concentradas en aquello a lo que la transfiere el marco.
- Estructura del edificio anfitrión.Las fachadas de mampostería más antiguas a menudo no están diseñadas para soportar una carga colgante concentrada. En cambio, una instalación en el tejado carga la losa del tejado, lo que puede requerir un marco basado en columnas-apoyado sobre muros de carga-en lugar de penetrar la capa impermeabilizante.
- Espacio de servicio.Los diseños de mantenimiento-traseros necesitan aproximadamente entre 800 y 1000 mm de pasillo de mantenimiento detrás de la pantalla; Los diseños de mantenimiento-frontales fijan los gabinetes al ras del marco. Esta única decisión cambia la profundidad del marco, el uso de materiales y el costo más que cualquier otro factor.
3. Carga de viento: el número que la mayoría de las cotizaciones nunca muestran
Para instalaciones altas o al borde de la carretera, la carga del viento suele ser el caso estructural determinante, no el peso. En China, los cálculos de diseño suelen seguir el GB 50009 (Código de carga para el diseño de estructuras de construcción), que aplica una presión de viento básica basada en la velocidad del viento del período-de retorno del sitio, ajustada según la altura, la exposición del terreno y la forma de la estructura.
Para una valla publicitaria rectangular sólida, la captación de viento es toda la cara de la pantalla. Con una presión del viento de diseño de 0,55 kN/m² (un valor medio- aproximado para muchas ciudades chinas a una altura moderada), una pantalla de 100 m² se enfrenta a una fuerza horizontal del orden de 5 a 6 toneladas. En la estructura de un tejado, esa fuerza se convierte en un gran momento de vuelco; en un marco-montado en la pared, se convierten en fuerzas de anclaje concentradas que tiran de la fachada.
Los compradores también deben tener en cuenta un caso que suele pasarse por alto: el viento que actúa sobre estructuras-de malla abierta o semi-permeables se comporta de forma diferente a una pared sólida. Si un proyecto utiliza un diseño de gabinete inusual, el coeficiente de forma del viento debe recalcularse para esa geometría en lugar de copiarlo de una tabla publicitaria estándar.
4. Cimentación y anclaje
Los postes y columnas-parados en el suelo son una estructura muy diferente de una mampara-colgada en la pared, y los cimientos deciden su calidad:
- Instalaciones en postesen suelo blando generalmente se necesita una pila-aburrida o una base extendida del tamaño de las condiciones geotécnicas - una regla-práctica-"cavar dos metros y verter concreto" no es un diseño.
- Pantallas-montadas en la pareddebe anclarse a columnas estructurales de concreto, vigas anulares o muros de corte, no a muros de relleno de ladrillo. Si la fachada no ofrece puntos estructurales, un marco de suelo autoportante-evita el problema por completo.
- Diseños de azoteasDebe evitar penetrar la membrana impermeabilizante siempre que sea posible y debe proporcionar vías de drenaje continuas para que el agua nunca quede atrapada entre la pantalla y el techo.
5. Sellado, drenaje y protección contra la corrosión.
La calidad estructural se muestra más claramente en los detalles que nadie fotografía el día de la entrega:
Un canal de drenaje y cable detrás de la pantalla, inclinado para que el agua condensada y el viento-drene la lluvia hacia abajo en lugar de acumularse alrededor de los conectores.
Prensaestopas sellados, gabinetes secos para tarjetas receptoras y fuentes de alimentación, y bucles de expansión en bandejas de cables para que el movimiento térmico no ejerza presión sobre los terminales.
Galvanizado-en caliente o una imprimación rica en zinc-más una capa de acabado en todo el acero estructural. La pintura sobre acero en bruto es una solución de cinco-años; la galvanización es de quince-años. En sitios costeros o con alta-humedad, esta elección tiene un efecto enorme en la confiabilidad-a largo plazo.
Placas base con lechada en las conexiones de acero-a-hormigón, para que los pernos de anclaje no sufran momentos de flexión desde el primer día.
6. Tolerancia de alineación: donde la estructura se une a la calidad de la imagen
Una pantalla LED sólo parece plana si el marco detrás de ella es plano. Las dimensiones del gabinete varían en fracciones de milímetro, por lo que cualquier error acumulado en el marco se multiplica en filas y columnas. Las pantallas grandes normalmente se construyen con un láser-nivelado con láser del plano de montaje y se calzan en los puntos de anclaje - y una costura visible o una fila torcida a lo largo de una pared de 50 metros casi siempre se remonta al marco, no a los módulos. Las secciones de más de unos pocos metros también necesitan juntas de expansión o telescópicas al nivel del marco, de modo que la expansión térmica diferencial entre el acero y la pantalla no abra las uniones bajo el sol directo.
7. Una breve lista de verificación para el comprador
Solicite el resumen del cálculo estructural (caso de carga de viento, carga muerta, fuerzas de anclaje), no solo un dibujo renderizado.
Confirme el método de mantenimiento (acceso frontal o trasero) y la profundidad del marco que implica.
Revise la estructura del edificio anfitrión o el informe geotécnico antes de aceptar un esquema de cimentación.
Especifique los detalles de drenaje y acero galvanizado-en caliente en el cuerpo del contrato, no en un apéndice.
Solicite la tolerancia de alineación a la que se compromete el instalador y cómo se verificará en el momento de la aceptación.
Ninguno de estos artículos es glamoroso. Todos ellos determinan si una pantalla que parecía perfecta el día de la entrega sigue siendo plana, sellada y segura cinco años después.