Fotowoltaika na dachu – montaż a wytrzymałość dachów

Właściciele obiektów wielkopowierzchniowych jak hale magazynowe, zakłady produkcyjne, galerie handlowe coraz częściej decydują się na montaż instalacji fotowoltaicznych. Wynika to z faktu, że budynki takie, bez względu na rodzaj prowadzonych w nich działalności zazwyczaj mają duże zapotrzebowanie na energię elektryczną. Oświetlenie, klimatyzacja, taśmy produkcyjne czy niezbędna do funkcjonowania infrastruktura techniczna, pochłaniają ogromne pokłady energii, a co za tym idzie, również pieniędzy. Wydawać by się mogło, że duże połacie dachowe, które posiadają centra logistyczne lub obiekty handlowe są idealnym miejscem instalacji fotowoltaiki, ale czy faktycznie tak jest?

Ciężar instalacji fotowoltaicznej

Instalacja fotowoltaiczna może stanowić duże obciążenie dla dachu. Nie każda konstrukcja dachowa będzie w stanie je utrzymać. Dla przykładu, panel fotowoltaiczny o mocy 460 Wp waży ok. 24 kg. By zbudować instalację o mocy 20 kWp potrzebujemy 43 takich modułów. Waga samych modułów PV to już ok 1 tony. Należy pamiętać, że ciężar instalacji to nie tylko sama waga modułów, lecz również konstrukcji wsporczych czy balastów dociążających nie wspominając już o elementach pośrednich jak okablowanie czy elementy elektroinstalacyjne. Finalnie waga instalacji może wynosić nawet do kilkudziesięciu kg/m2. W skrajnych przypadkach, konstrukcja dachu może nie wytrzymać takiego obciążenia. Zanim przystąpimy do montażu instalacji, analizujemy projekty wykonawcze i powykonawcze obiektu, szczególnie konstrukcji dachowej i dokonujemy wstępnej oceny, czy budowa systemu fotowoltaicznego jest możliwa.. 

Problemy z nośnością konstrukcji dachowych

Każdorazowo konstrukcja powinna być projektowana indywidualnie pod panujące warunki lokalne na danym terenie  – na konkretne obciążenia oraz geometrię dachu. Przy projektowaniu, ważny jest odpowiedni dobór elementów konstrukcyjnych z uwzględnieniem ich nośności oraz dopuszczalnych ugięć. Niestety ze względów finansowych, większość dachów jest projektowana i budowana tak, że ich nośność nie uwzględnia dodatkowego zapasu na obciążenia technologiczne, które Inwestor w późniejszym czasie będzie chciał dobudować. Kontrukcja taka utrzyma ciężar dachu, obciążenie śniegiem i wiatrem, ale może nie wytrzymać dodatkowego ciężaru jak instalacja fotowoltaiczna. Częstym problemem są też błędy projektowe, niewłaściwie wykonane lub błędnie połączone elementy konstrukcyjne.

Problematyczne mogą być również starsze konstrukcje, które nie były odpowiednio zabezpieczone/zakonserwowane i uległy degradacji na skutek czynników zewnętrznych. Skorodowane elementy stalowe lub przegniłe/pęknięte elementy drewniane mogą osłabiać konstrukcję i stanowić niebezpieczeństwo.  

Jak działamy w Columbus?

Bezpieczeństwo to dla nas priorytet, dlatego zanim przystąpimy do jakichkolwiek prac związanych z montażem instalacji fotowoltaicznej wykonujemy ocenę stanu technicznego i nośności dachu. Pierwszym krokiem jest analiza projektu powykonawczego versus stan istniejący konstrukcji, jeśli z dokumentacji okaże się, że nośność jest niewystarczająca, lub ledwo wystarczająca do utrzymania dodatkowego obciążenia, przechodzimy do dalszej ekspertyzy. 

Przed przystąpieniem do montażu:

• analizujemy projekt powykonawczy,
• wykonujemy analizę statyczno-wytrzymałościową konstrukcji,
• przygotowujemy projekt wzmocnienia konstrukcji dachowej (uwzględniającą technologię wzmocnienia, niezbędne materiały oraz wstępną wycenę) – jeśli jest potrzebna!
• jeśli koszt wzmocnienia jest zbyt duży, oferujemy alternatywne rozwiązania.

Współpracujemy ze sprawdzonymi ekipami, które wykonują wzmocnienia konstrukcji, ściśle według naszych wytycznych projektowych. Dzięki temu Twoja firma ma pewność, że zlecone prace zostaną wykonane z należytą starannością, a my możemy wykonać instalację fotowoltaiczną bez obaw o bezpieczeństwo budynku, ludzi i mienia.

Analiza statyczno-wytrzymałościowa konstrukcji

Analiza statyczno-wytrzymałościowa jest niezwykle istotna jeśli chodzi o montaż paneli fotowoltaicznych na obiektach wielkopowierzchniowych. Powinna ona dostarczyć informacji o zachowaniu się budynku, a także poszczególnych jego elementów, pod działaniem obciążenia. Konstrukcja dachu przejmuje obciążenia stałe, czyli pokrycia i poszycia dachowego oraz czasowe, powodowane opadami śniegu i wiatrem. 

Analiza obejmuje m.in. obciążenie:

• ciężarem własnym elementów konstrukcji dachowej,
• stałe od warstw i elementów konstrukcji dachu, 
• śniegiem,
• wiatrem
• inną infrastrukturą techniczną.

Dobór odpowiedniej konstrukcji montażowej

Systemy montażowe zapewniają stabilne mocowanie modułów w wybranym miejscu i pomagają chronić je przed uszkodzeniami. Zastosowanie konstrukcji balastowej jest popularnym rozwiązaniem na płaskich dachach hal, niestety system ten jest ciężki i nie zawsze możliwy do zastosowania. Alternatywą jest system lżejszych podkonstrukcji. Wybierając odpowiedni sposób montażu zawsze sugerujemy się projektem budynku oraz przeprowadzonymi analizami. Wartość obciążenia jest indywidualnie obliczana do każdego dachu przy uwzględnieniu konstrukcji dachu, nośności, wysokości budynku oraz stref wiatrowych i śniegowych.

Alternatywne rozwiązanie

Jeśli wartość inwestycji związanej z remontem czy wzmocnieniem konstrukcji dachu jest zbyt duża, są inne możliwości:

• instalacja fotowoltaiczna na gruncie/carport – jeśli Twoja firma dysponuje odpowiednią powierzchnią, instalacja może powstać na gruncie obok budynku lub na specjalnie wybudowanej wiacie parkingowej,
• umowa VPPA –  jest to wirtualne rozliczenie zakupu energii elektrycznej, wytwarzanej ze źródeł odnawialnych bezpośrednio od Columbus, umowa zapewnia Twojej firmie finansowe zabezpieczenie przed wahaniami cen energii na lata, 
• gotowa farma – w swoim portfolio posiadamy gotowe farmy, które Twoja firma może kupić na własność, a następnie wyprodukowaną energię sprzedawać, czerpiąc zyski.

Poznałeś zagadnienie: fotowoltaika a obciążenie dachu. Zainteresowany fotowoltaiką i innymi urządzeniami z zakresu nowoczesnej energetyki? Skontaktuj się z nami. Eksperci Columbus na podstawie szczegółowego audytu dobiorą rozwiązania dopasowane do potrzeb Twojej firmy. Z nami, nie musisz martwić się o bezpieczeństwo.