Els preus de l'electricitat estan augmentant i molts propietaris de fàbriques estan mirant els seus terrats no utilitzats com a llocs potencials per a la fotovoltaica solar.
Què hauria de ser primer? La majoria dels propietaris comencen per demanar a les empreses solars els preus dels mòduls. Això és només la meitat de la imatge. Per a un edifici de fàbrica d'estructura d'acer existent, el primer pas és una avaluació estructural. Si el sostre no pot suportar el sistema de manera segura, l'economia del projecte no es suma.
Una estimació de la indústria situa la taxa de superació de les comprovacions de la capacitat de càrrega fotovoltaica a les cobertes metàl·liques existents per sota del 50%. Gairebé la meitat dels edificis de fàbriques més antics poden necessitar reforços abans que es pugui instal·lar solar. Saltar-se l'avaluació i anar directament a la instal·lació pot provocar deformacions de la correa, fuites del sostre o fins i tot incidents de seguretat estructural.
Aquesta guia explica les tres comprovacions, els seus criteris d'aprovació/no apte i els costos indicatius si el sostre no supera l'avaluació.
Comprovació 1: Capacitat de càrrega
Què comprovar
Comproveu si el disseny original té suficient capacitat de càrrega en reserva. Un sistema fotovoltaic al terrat (mòduls, estructura de muntatge i cables), instal·lat paral·lel al pendent del sostre, afegeix aproximadament 15–26 kg/m² (0,15–0,26 kN/m²).
Potser no sembla gaire, però és una càrrega morta permanent. El disseny original sovint suposa una càrrega viva de només 0,5 kN/m² per a un sostre no destinat a un accés regular. Una vegada que la càrrega morta fotovoltaica es combina amb les càrregues de vent i neu, pot esgotar fàcilment la capacitat restant.
Criteris d'aprovat/no apte
| Element d'inspecció | Passar | Falla |
| Relació d'estrès en casos combinats de càrrega morta, viva, vent i neu | Dins del límit admissible | Supera el límit |
| Deflexió del bastidor principal | ≤ L/250 (pràctica comuna de la indústria) | Supera el límit |
| Desplaçament de la columna superior | Dins del límit del codi | Supera el límit |
Si el sostre falla: Reforça el marc principal, per exemple augmentant la mida dels membres o afegint arriostraments. Aquesta és una mesura de reforç relativament costosa i requereix un disseny d'enginyeria específic del projecte.
Comprovació 2: mida de la secció i l'envergadura de la correa
Què comprovar
Les pinces de muntatge PV es fixen a les corretges. Com que les corretges es van dimensionar originalment per a les càrregues existents, entre 15 i 26 kg/m² addicionals poden empènyer-les més enllà de la seva capacitat permesa. Per als edificis de fàbriques amb marc de portal amb corretges de secció C o Z, aquestes dues regles generals es poden utilitzar per a un cribratge inicial:
- L'envergadura de la correa d'uns 6 m amb una designació de la secció inferior a 180 → és probable que superi els límits permesos
- L'envergadura de la correa d'uns 8 m amb una designació de la secció inferior a 220 → és probable que superi els límits permesos
Criteris d'aprovat/no apte
| Element d'inspecció | Passar | Falla |
| Relació de tensió de la correa | Dins del límit admissible | Supera el límit |
| Desviació de la correa | ≤ L/150 | Supera el límit |
| Disposició de ponts/lligats (quan l'envergadura és > 6 m) | Almenys 2 fileres | Només 1 fila; risc d'inestabilitat lateral |
Si les corretges són inadequades però el marc principal té la capacitat suficient, reforçar o substituir només les corretges és una opció més manejable i normalment la menys costosa de les tres mesures de reforç.
Comprovació 3: Estat de corrosió
Què comprovar
Inspeccioneu el recobriment protector i la pèrdua de secció transversal relacionada amb la corrosió. Presteu especial atenció als llocs on s'acumula pols o aigua, zones subjectes a mullatges i assecats repetits, connexions i zones ocultes i les vores de les obertures del sostre.
Mètode: primer inspeccioneu el recobriment per si hi ha danys. En llocs danyats, utilitzeu un mesurador de gruix ultrasònic o pinces per mesurar el gruix real del material i comparar-lo amb les dimensions de la secció original.
Criteris d'aprovat/no apte
| Element d'inspecció | Passar | Falla |
| Revestiment protector | Intacta o reparable | Falla generalitzada del recobriment |
| Pèrdua de secció transversal per corrosió | ≤ 5% | > 5% |
| Connexions (soldures/perns) | Sense soltes ni esquerdes | Elements de fixació solts o soldadures esquerdades |
Si la pèrdua de la secció transversal a causa de la corrosió supera el 5%, apliqueu protecció contra la corrosió i reforçeu la secció afectada abans de revalorar la capacitat del sostre per a càrregues fotovoltaiques. Els problemes de connexió tenen prioritat sobre la resta: reparar les connexions abans de plantejar-se la instal·lació solar.
Si falla el sostre: on van els diners
Intervals de costos indicatius de la indústria:
| Treball de reparació | Cost orientatiu | Notes |
| Càlculs de verificació estructural | 1.400–4.200 dòlars EUA | Obligatori; contractar una empresa d'enginyeria estructural qualificada o una empresa d'estructura d'acer per a la modelització i verificació d'estructura |
| Reforç / substitució de corredisses | 2.800–7.000 dòlars EUA | La categoria de reforç més habitual |
| Reforç del bastidor principal | 11.000–21.000 dòlars EUA | Augmentar la mida dels membres/afegir tirants; Es requereix un disseny específic del projecte |
| Reforç de fonamentació | 14.000–28.000 dòlars EUA | L'opció més extensa; primer confirmeu si és realment necessari |
Un cas de precaució: una fàbrica va instal·lar fotovoltaica sense realitzar primers càlculs estructurals. Un any més tard, les seves corretges s'havien enfonsat 5 cm. Les reparacions i el reforç van costar uns 25.000 dòlars EUA i la producció es va aturar durant un mes.
Una avaluació del sostre només costa uns quants milers de dòlars. Saltar-lo significa posar en risc un sostre per valor de centenars de milers de dòlars i tota la línia de producció.
Després de l'avaluació: el cas del disseny integrat
Una vegada que la coberta aprova l'avaluació, considereu la possibilitat d'integrar la FV al disseny estructural en lloc d'utilitzar una modificació FV aplicada a l'edifici (BAPV) convencional.
- Els mòduls fotovoltaics poden substituir part del revestiment del sostre en un disseny fotovoltaic integrat en l'edifici (BIPV), reduint potencialment en lloc d'augmentar la càrrega permanent.
- Planifiqueu els detalls de muntatge i connexió als dibuixos des del principi per evitar adaptacions in situ.
- Per a cobertes de llarga durada amb capacitat de càrrega limitada, BIPV pot eliminar o reduir substancialment els costos de reforç.
Per a un nou edifici de fàbrica, això significa "un disseny estructural, una fase de construcció i generació d'energia incorporada". Per a una fàbrica existent que supera l'avaluació, una adequació convencional segueix sent una opció viable, però els detalls de la connexió i la distribució de càrrega haurien de ser gestionats per un equip de disseny amb experiència en estructura d'acer.
Preguntes freqüents
P1: És necessària la verificació estructural abans d'instal·lar solar al terrat?
Sí. Les estimacions de la indústria situen per sota del 50% la taxa de superació de les comprovacions de càrrega fotovoltaica a les cobertes metàl·liques existents. Els càlculs estructurals ajuden a gestionar aquest risc; entre 1.400 i 4.200 dòlars EUA, són una de les salvaguardes menys costoses del projecte.
P2: Un edifici de fàbrica que té 20 anys encara pot suportar l'energia solar?
L'edat sola no és determinant. Un edifici més antic pot passar si es controla la corrosió i el disseny original té capacitat suficient en reserva. Si la pèrdua de secció relacionada amb la corrosió supera el límit permès, apliqueu protecció contra la corrosió i reforçeu-la primer.
P3: Qui ha de preparar l'informe d'avaluació estructural?
Una empresa qualificada d'enginyeria estructural o una empresa d'estructura d'acer hauria d'emetre l'informe. Hauria de documentar les combinacions de càrrega, les relacions de tensió, els resultats de la deflexió i qualsevol recomanació de reforç.
P4: Quina mida de la secció i la secció de la correa són generalment adequades per a l'energia solar al terrat?
Com a regla general inicial, les corretges de secció C o Z amb una designació de secció d'almenys 180 en una llum d'uns 6 m, o 220 a uns 8 m, tenen més probabilitats de passar sota càrregues fotovoltaiques. La idoneïtat final s'ha de confirmar mitjançant càlculs estructurals.
No esteu segur que el vostre sostre suporti l'energia solar? Envieu la llum, la mida de la correa, l'any de construcció i les fotos del sostre per a una avaluació preliminar gratuïta. Correu electrònic: info@xzbesta.com
