En esta publicación se explica como emplear la siguiente hoja de cálculo para comprobar la solidez estructural de cubiertas en las que se vayan a ejecutar instalaciones solares fotovoltaicas, térmicas o híbridas a fin de verificar que estas no supondrán un riesgo para el edificio en el que se instalen:
Autoría: Ingeniero Solitario (Autoconsumo y Autarquía)
El método de cálculo seguido es en línea generales el explicado en la publicación «Solidez estructural | Cargas provocadas por los paneles solares«, que aplica los criterios recogidos en el Documento Básico SE-AE del Código Técnico de la Edificación sobre seguridad estructural y acciones en la edificación.
Esta hoja Excel tiene como objeto facilitar los cálculos y permitir comprobar rápidamente si una cubierta puede soportar el montaje de un campo solar en base a la normativa vigente en su año de construcción. En cualquier caso es necesario inspeccionar el emplazamiento para la detección de vicios ocultos y anomalías.
ÍNDICE DE CONTENIDOS
PARÁMETROS DE ENTRADA
A parte de los datos identificativos de la cubierta que se desea calcular (apartado Nº1 – proyecto, emplazamiento y zona de montaje), los parámetros que debe conocer el usuario para poder cumplimentar esta hoja de cálculo son los siguientes:
- Altura media de la cubierta respecto la vía pública.
- Tipo de entorno del emplazamiento (urbano, forestal, etc).
- Año de construcción o reforma integral de la cubierta (consultable en catastro).
- Tipo de cubierta acorde a la normativa vigente en el año de construcción/reforma.
- Dimensiones y peso de los paneles solares a instalar (ficha técnica).
- Ángulo, peso y número de apoyos de las estructuras soporte (en función del tipo y material).
- Velocidad básica del viento (Figura D.1 del CTE-DB-SE-AE).
- Empleo de lastres (SI/NO) y factor reductor considerado (1.0 a 0.0).
EXPLICACIÓN DE USO
Las celdas en blanco son los parámetros que debe introducir manualmente el usuario, el resto contienen valores generados automáticamente mediante fórmulas, criterios técnicos o extraídos de la propia normativa. En el último punto (apartado Nº7) se comprueba que las sobrecargas introducidas no superen las máximas de uso de la cubierta, marcando la celda con fondo verde en caso positivo y en rojo en caso contrario.
Las cargas producidas por la instalación se dividen en aquellas provocadas por el peso de los equipos (Nº4), por la acción del viento (Nº5) y por los lastres empleados (Nº6). El método aplicado descuenta a las sobrecargas por viento las que ya sufre actualmente la cubierta, por lo que el efecto del viento se considera nulo en el caso de que el montaje sea coplanar (0º entre panel y cubierta).
Si el panel cuenta con estructura autolastrada (e.g SolarBloc) o la estructura está anclada a la cubierta, entonces habitualmente no habrá lastres adicionales, por lo que habrá que indicar en el punto Nº6 que no van a emplearse para que así no se tenga en cuenta la sobrecarga mínima que supondrían.
En proyectos con diferentes tipos de cubiertas o/y con varios métodos de montaje se recomienda emitir varios anejos o en su defecto realizar el cálculo para la parte del campo solar más desfavorable. Cuando la sobrecarga supere el límite permitido deberán tomarse medidas compensatorias que reduzcan las cargas, algunas de ellas son:
- Disminuir el ángulo de la estructura soporte para reducir la acción del viento.
- Usar adhesivos o estructuras auxiliares para fijar los lastres a la cubierta o pretil y así poder bajar su peso.
- Fijar las estructuras o los paneles con tensores a la cubierta o sus pretiles para reducir los lastres.
- Instalar estructuras rompevientos en el perímetro del campo de paneles o de la cubierta.
CASOS PRÁCTICOS
A continuación se adjuntan varios casos prácticos resueltos con la hoja de cálculo en diferentes emplazamientos de España:
Instalación FV en cubierta transitable de edificio de la Expo del 92 (Sevilla) con estructura autolastrada: Excel | PDF
Instalación FV en cubierta no accesible de nave del Polígono Industrial de Outeda (Barro) con estructura coplanar: Excel | PDF
Instalación híbrida FV/T en cubierta accesible de hotel en centro histórico (Murcia) con estructura lastrada: Excel | PDF