Techos planos

Paso 1: la comprobación estructural va primero

Un generador lastrado añade carga muerta permanente en toda la superficie de cubierta, y la añade encima de la carga de nieve para la que ya estaba dimensionada. La pregunta al ingeniero de estructuras no es "¿aguanta la cubierta paneles solares?" sino "¿qué carga adicional uniformemente repartida y qué carga puntual quedan disponibles, en kg/m², después de las cargas de diseño existentes?".

• Carga repartida: un sistema lastrado este-oeste suele situarse en torno a 10 a 25 kg/m² sobre la superficie ocupada, según la zona eólica, la altura del edificio y la inclinación. Una inclinación alta y un emplazamiento expuesto la disparan enseguida.
• Cargas puntuales: el lastre no se reparte por igual. Las filas de esquina y de borde son las que más soportan, y los forjados ligeros como la chapa trapezoidal son sensibles a cargas concentradas sobre un solo vano.
• La nieve actúa al mismo tiempo que la carga muerta del generador y se acumula contra las filas y los petos. No sustituye sin más al peso de los paneles.
• Si la reserva es demasiado pequeña, las opciones son un sistema perforante o adherido, un reparto aerodinámico más ligero con deflectores, una inclinación menor o un generador más pequeño. Añadir losas no es una de ellas.

Paso 2: lastrado o perforante

Ambos son legítimos. Decide la cubierta, no la preferencia.

• Lastrado: sin perforaciones, así que la garantía de la lámina suele conservarse y el montaje es rápido y reversible. Necesita reserva de carga y una comprobación de rozamiento, porque el sistema depende del peso y del coeficiente de rozamiento entre lámina de protección e impermeabilización para resistir el deslizamiento.
• Perforante: ancla al forjado o a la losa, así que el lastre baja a una fracción. Cada anclaje necesita un detalle sellado y con babero ejecutado por el instalador de cubiertas, y la capacidad de arrancamiento del forjado debe ensayarse o calcularse.
• Adherido: apoyos pegados a la lámina con un adhesivo compatible o un parche soldado. Sin agujeros y con poco peso, pero depende de la edad de la lámina, de su limpieza y de que el adhesivo esté aprobado por el fabricante de la impermeabilización.
• Híbrido: un campo mayoritariamente lastrado con anclajes mecánicos solo en las zonas de esquina y borde, donde la succión es máxima. Suele ser la forma más barata de resolver una reserva de carga justa.

Paso 3: succión del viento, zonas de borde y cálculo del lastre

Las acciones de viento se derivan de la EN 1991-1-4 con su anejo nacional, usando la velocidad básica del viento del emplazamiento, la categoría de terreno, la altura del edificio y la geometría de la cubierta. El resultado no es una única presión en toda la cubierta. La norma divide la cubierta en un campo central y unas franjas perimetrales mucho más cargadas, con la longitud de referencia e tomada como la menor entre el ancho del edificio y el doble de su altura.

• Las zonas de esquina sufren la mayor succión de todas. A menudo los generadores simplemente se mantienen fuera de ellas, lo que sale más barato que lastrarlas.
• Las zonas de borde junto a los petos necesitan lastre o anclajes adicionales. Un reparto que ignora la zonificación y aplica una cifra media de lastre en todas partes queda escaso de lastre en los bordes y sobrecargado en el centro.
• Retranqueo respecto al peto: la mayoría de los suministradores exigen una franja libre por dentro del peto. Mantiene el generador fuera de la peor turbulencia, da acceso de mantenimiento y deja libre la vía de desagüe.
• Deflectores aerodinámicos: un deflector trasero cierra el hueco por detrás del módulo para que el aire pase por encima del generador en lugar de por debajo, convirtiendo la succión en carga descendente. Reduce mucho el lastre necesario, a costa de una superficie mayor donde se acumula la nieve y de un área efectiva mayor en el modelo de sombras.
• Deslizamiento y rozamiento: la succión es solo la mitad de la comprobación. La fuerza horizontal del viento debe resistirse por rozamiento entre la lámina de protección y la impermeabilización, por eso el material de esa lámina forma parte del cálculo y no se puede sustituir a la ligera.

Paso 4: compatibilidad con la lámina y láminas de protección

La estructura de montaje toca la impermeabilización en cada apoyo, de forma permanente, bajo carga y a temperaturas que pueden pasar de bajo cero a bastante más de 60 °C en una lámina oscura en verano.

• PVC-P monocapa: los plastificantes migran. El contacto directo con betún, aislamiento EPS o algunas gomas provoca fragilización o reblandecimiento. Use un fieltro de separación o una lámina aprobada por el fabricante de la impermeabilización, y nunca deje que la toque una almohadilla a base de betún.
• EPDM: químicamente estable pero blando y fácil de marcar con cargas puntuales. Las láminas de gran superficie reparten la presión. Evite productos a base de aceite o de betún en contacto con él.
• Betún: se reblandece con el calor, así que un apoyo estrecho puede ir imprimiendo su huella y acabar desgastando la lámina de acabado. Láminas deslizantes más placas de reparto anchas son la respuesta habitual, y la temperatura superficial bajo un generador oscuro es más alta que en la cubierta despejada.
• Cubiertas con grava y ajardinadas: el lastre descarga sobre el forjado estructural a través de la composición, así que la lámina y la base deben apoyarse en una capa portante adecuada y no flotar sobre grava suelta o sustrato.
• Estado de la lámina existente: una lámina vieja, encogida o quebradiza puede necesitar parches de refuerzo locales antes de colocar nada encima. Esa decisión es del instalador de cubiertas, por escrito.

Paso 5: este-oeste o sur, inclinación y separación entre filas

La decisión de reparto es un compromiso entre producción máxima y cuánta cubierta puede aprovechar de verdad.

• Este-oeste: módulos montados espalda con espalda en una A tendida, normalmente a 10 o 15 grados. Las filas encajan casi sin hueco, así que la cubierta admite muchos más kWp por metro cuadrado. El lastre es menor porque la geometría cerrada reduce la succión, y la curva de producción es más ancha, con puntas de mañana y de tarde que van bien para el autoconsumo.
• Orientación a sur: mayor producción por kWp instalado, normalmente a 15 o 20 grados en cubierta plana en lugar del óptimo de la latitud, porque la inclinación gobierna tanto la carga de viento como la separación entre filas. Cada fila necesita un hueco libre por detrás.
• Separación entre filas y autosombreado: en un reparto a sur, la separación se fija para que la fila trasera no quede sombreada a la altura solar de diseño, tomada habitualmente en torno al mediodía de pleno invierno. Si es demasiado ajustada, las filas de células inferiores se sombrean en invierno y arrastran todo el string a través de sus diodos de bypass.
• La inclinación no es gratis: cada grado de más aumenta el área proyectada al viento, y por tanto el lastre, y alarga la sombra, y por tanto la separación entre filas. En una cubierta limitada por carga, la inclinación óptima suele ser menor de lo que sugeriría el modelo de producción por sí solo.
• Ganancia bifacial: un módulo bifacial sobre una lámina de color claro recoge luz reflejada por su cara posterior. Las cubiertas planas son su mejor caso, siempre que haya altura libre suficiente bajo el módulo, una superficie de albedo alto y una estructura cuyos perfiles y lastre no sombreen la parte trasera. Sobre una lámina blanca brillante la producción extra es apreciable; sobre betún oscuro es casi nula.

Paso 6: desagüe, acceso y mantenimiento

Una cubierta plana es un sistema de desagüe con un edificio debajo. Las bandejas de lastre, las placas base y los deflectores se sitúan justo en el camino del agua, y todo lo que la represa crea encharcamiento, que añade carga exactamente donde ya está el generador.

• Mantenga libres los sumideros y los rebosaderos de emergencia. Ningún componente, ninguna losa de lastre y ningún trazado de cable puede situarse sobre o junto a un desagüe de forma que restrinja el flujo.
• No bloquee las pendientes. Las filas se disponen para que el agua pase entre las bases y por debajo de ellas. Donde una base cruza una pendiente, el sistema debe dejar un paso de agua a la altura del forjado.
• Las hojas y la suciedad se acumulan contra los deflectores y bajo el borde inferior del módulo. Prevea un recorrido de acceso para la limpieza y para la inspección de canalones y sumideros.
• Gestión del cableado: el cableado DC se conduce en bandejas o se sujeta a los perfiles, nunca tendido en el camino del agua ni apoyado sobre la lámina donde pueda abrasarla.
• La protección anticaídas y el acceso al generador para revisar inversor y strings deben proyectarse, no improvisarse tras la entrega.

Este-oeste frente a sur en cubierta plana

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