Marcelo Villalva

En Internet circulan con frecuencia vídeos e imágenes de tejados que se derrumban en caso de lluvia y viento. Todo sería normal si no se instalaran sistemas fotovoltaicos en estos tejados. Al fin y al cabo, ¿los paneles solares favorecen el desplome de los tejados? ¿Debemos preocuparnos por la seguridad de los tejados antes de instalar los sistemas? Siempre que se derrumba un tejado con sistema fotovoltaico, antes de echarle la culpa al viento, cabe preguntarse: "¿Se realizó un análisis estructural del edificio y del tejado antes de la instalación?" ¿El sistema fotovoltaico?". Sumando los paneles fotovoltaicos y las estructuras de fijación, normalmente se produce una sobrecarga de hasta 15 kgf/m² en el tejado. Esto no es poca cosa. El análisis estructural es necesario en cualquier instalación fotovoltaica. Naturalmente, en instalaciones pequeñas, con media docena de paneles sobre tejados residenciales, el análisis estructural es un bien preciado del que acaba prescindiendo el sentido común. Aun así, a veces el sentido común falla, ya que ha habido informes de que tejados residenciales se derrumbaron durante la instalación. En los diseños se debe prever el viento y la lluvia. No podemos simplemente instalar sistemas fotovoltaicos sin preocuparnos por la seguridad del tejado o incluso del edificio. ¿Se derrumbó el techo después de un vendaval? No podemos culpar al viento. Instalar sistemas fotovoltaicos en tejados sin un análisis estructural de la cubierta y del edificio es un delito de responsabilidad. La caída del tejado puede provocar daños materiales y la muerte. Este asunto es serio y debe tratarse con todo el rigor que permite la ingeniería Análisis de la estructura del tejado El diseñador fotovoltaico no necesita ser un especialista en tejados. Para resolver este problema existen dos especialidades de ingeniería: civil y mecánica. La empresa responsable del diseño e instalación del sistema fotovoltaico debe buscar la ayuda de un ingeniero especializado en estructuras para realizar un análisis del tejado o del edificio. Realizar un buen proyecto y dormir tranquilo no cuesta mucho más. El valor del proyecto estructural debe ser parte de la composición de costos del proyecto fotovoltaico. Evaluación de la estructura. Se recomienda que el ingeniero estructural visite el sitio para inspeccionar las características de la estructura y el techo. En muchos casos, sin embargo, debido a la distancia, la valoración puede ser realizada por otro profesional, mediante croquis y fotografías, como ocurre en algunos casos se deben relevar las dimensiones y ubicación de los pilares, correas y cerchas. tijeras. Es necesario identificar las características del material que se utilizó en la fabricación de las estructuras (tipo de perfil, espesor, tipo de acero) y el tipo de teja utilizada en el techo. Un consejo: puedes buscar la ayuda de un. cerrajero para realizar esta valoración. Las fotos y películas de las estructuras también pueden ayudar al ingeniero estructural a realizar el proyecto. Proyecto estructural. ¿Esto significa que vamos a realizar el diseño estructural del edificio y del tejado sólo para poder instalar el sistema fotovoltaico? Sí, hagámoslo. Pero no se trata sólo de instalar el sistema fotovoltaico. Es para que puedas dormir tranquilo. Evidentemente, el proyecto debería haberse hecho antes de la construcción del techo, pero no se hizo (o incluso el proyecto existía, pero se perdió). Un proyecto estructural para un almacén de tamaño mediano, digamos, de unos 2 mil m². Es un trabajo de una semana o menos. Es un servicio brindado por ingenieros civiles o mecánicos, quienes tienen la responsabilidad profesional de calcular las estructuras. El diseño estructural no tiene un impacto significativo en el cronograma ni en el costo del sistema fotovoltaico. Es un servicio que se debe considerar desde el inicio del diseño del proyecto fotovoltaico. ¿Cuántos tejados serán necesarios para que el mercado tome conciencia de ello? Después de estudiar todas las características de la construcción y del tejado, se modelan las estructuras. Este trabajo lo realiza el ingeniero estructural con la ayuda de programas informáticos especializados, como STRAP, ANSYS, CYPECAD y otros. ¿Qué analizará el ingeniero estructural? El análisis estructural es un trabajo de relativa complejidad, que considera varias normas técnicas, entre las que podemos destacar: ABNT NBR 8800/2008: Diseño de estructuras de acero y estructuras mixtas de acero y hormigón para edificios; ABNT NBR 14762/2010: Diseño de estructuras de acero; compuestos por perfiles conformados en frío;ABNT NBR 6123/1988: Fuerzas debidas al viento en edificios;ABNT NBR 14323/2013: Diseño de estructuras de acero y estructuras mixtas de acero y hormigón de edificios en situación de incendio;ABNT NBR 8681/2003: Acciones y seguridad en estructuras En el análisis estructural se realizan comprobaciones respecto de la acción de cargas gravitacionales, sobrecarga accidental y cargas gravitacionales Peso propio (debe calcularse, ya que depende de los materiales utilizados y de las geometrías de las estructuras); de tejas (de 7 kgf/m2 a 12 kgf/m2, para tejas metálicas simples, por ejemplo, paneles fotovoltaicos, incluido el sistema de fijación (15 kgf/m2) Utilidades (típicamente 10 kgf/m2); parte de la estructura pero que puede estar apoyado o suspendido de ella, como instalaciones eléctricas, hidráulicas, revestimientos, etc. Sobrecarga accidental Según la norma NBR 8800/2008, se considera una sobrecarga accidental mínima de 25 kgf/m2, correspondiente a acciones o esfuerzos que inicialmente no estaban previstos. Esta consideración es obligatoria por ley. Acciones del viento Finalmente, al análisis hay que añadir la acción del viento. Se debe tener en cuenta la velocidad básica del viento en la obra, además de la topografía, la rugosidad y los factores estadísticos, que modifican el tipo de análisis realizado por el software estructural. Todo este conocimiento forma parte del currículum de los ingenieros civiles y mecánicos. Con estas consideraciones, tras realizar todos los análisis, no podemos culpar al viento del colapso de un tejado. Se aplican datos conocidos, factores estadísticos, factores de seguridad y sobrecargas accidentales. En un proyecto de ingeniería no debe haber posibilidad de mala suerte. Situar el sistema fotovoltaico dentro del margen de seguridad existente. En algunos casos, a criterio del ingeniero estructural, con el objetivo de reducir el coste de los refuerzos estructurales, se puede realizar un análisis más agresivo. , pero aún seguro, según el ítem B.5.1 de la NBR 8800/2010. El valor de las cargas útiles puede ser incluido en la sobrecarga hasta el límite superior de 0,05 kgf/m², lo que reduce además el peso total considerado sobre la estructura. , la carga de los paneles solares (15 kgf/m²) se puede incluir dentro del límite de carga accidental (originalmente 25 kgf/m²), dejando un margen de seguridad para carga accidental de 5 kgf/m². En resumen, el párrafo anterior dice que. No es necesario tener una estructura sobredimensionada para aceptar la instalación del sistema fotovoltaico. Esto significa que, si la estructura fue diseñada de la manera correcta, dentro de los estándares, debería soportar el sistema fotovoltaico sin ningún cambio, como el peso del mismo. Los paneles solares se incluirán en el margen de seguridad que ya existía en el proyecto. Esto sería perfecto en un mundo ideal. Desafortunadamente, la mayoría de las estructuras que encontramos están construidas fuera de los estándares o sin ningún tipo de diseño de ingeniería; en este caso, los refuerzos son necesarios no sólo por la presencia del sistema fotovoltaico sino porque de todos modos la estructura ya era deficiente. La presencia de la instalación fotovoltaica sólo precipitará el desastre, por eso cualquier "viento" lo derriba todo. Refuerzo estructural: ¿hacerlo o no? En muchos casos es realmente necesario reforzar las estructuras. El resultado del proyecto estructural pondrá de relieve esta necesidad. El ingeniero estructural sugerirá una solución y proporcionará una lista de materiales. Luego se puede contratar a un cerrajero para que realice los refuerzos según las instrucciones del ingeniero. Tras el análisis estructural del tejado y la aplicación de los refuerzos sugeridos por el ingeniero responsable, el resultado es un proyecto fotovoltaico realizado respetando todas las normas. y correctas prácticas de ingeniería. La empresa instaladora y el cliente pueden dormir tranquilos. El coste del refuerzo estructural, cualquiera que sea, deberá repercutirse al cliente. Afortunadamente, el coste del diseño estructural y de los refuerzos no hace que el sistema fotovoltaico sea inviable, lo cual es una buena noticia. Conclusión No existen los milagros. ¿Quieres instalar un sistema solar de forma segura? Por lo que tendrás que realizar un diseño estructural y, quizás, reforzar las estructuras. Es parte del juego. Un proyecto fotovoltaico es un proyecto de ingeniería y el mercado necesita verlo. Hemos visto todo tipo de pifias en las instalaciones fotovoltaicas. La falta de seguridad en el uso de los techos es sólo una de las aberraciones encontradas. La responsabilidad, la profesionalidad y la seguridad en las instalaciones fotovoltaicas deben formar parte de las normas. En el mercado fotovoltaico no hay lugar para el amateurismo.

Marcelo Villalva

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