Sistemas Fotovoltaicos y Techos Comerciales con Baja Inclinación

Introducción

El esfuerzo por implementar prácticas de construcción sostenibles ha llevado a los profesionales del diseño a considerar los techos como algo más que un elemento de protección contra el agua. Consideran al techo como un espacio de fuentes de energías renovables, como sistemas fotovoltaicos (FV). Si bien los sistemas FV pueden ofrecer beneficios tanto al medio ambiente como al dueño de la propiedad, su impacto en el rendimiento de la membrana del techo es un asunto importante. Gracias a su inherente durabilidad, el techado con membrana de betún es adecuado como plataforma para sistemas FV, siempre que se garantice el diseño, instalación y mantenimiento apropiados.

Seguridad y manipulación del producto

Si se toman las precauciones adecuadas y se utiliza el equipo de protección correcto, los sistemas FV pueden instalarse de forma segura y sin incidentes. A continuación se detallan las áreas que requieren atención.

  • Riesgos de caídas: Como en cualquier sistema de techado, trabajar en altura puede ser peligroso. Cumpla con todas las precauciones, normas de seguridad y reglamentaciones de la OSHA necesarias junto con las prácticas de techado correctas, como el uso de equipos de protección contra caídas/equipos anticaídas.
  • Riesgo de descarga eléctrica/electrocución: Los módulos FV generan corriente eléctrica. Respete las prácticas seguras de electricidad en todo momento. Cumpla con todos los códigos locales y los requisitos actuales del Código Nacional de Electricidad (NEC). Cumpla con las instrucciones de instalación y las recomendaciones de precaución del fabricante.
  • La instalación correcta es críticamente importante: No solo el sistema FV debe instalarse según las instrucciones del fabricante del FV, sino que cualquier contacto/adhesión/penetración del sistema FV en el montaje del techado deberá cumplir con las recomendaciones del fabricante del techado. En caso no se conozca el fabricante del techado específico, deben seguirse las prácticas de techado generalmente aceptadas.
  • Estándares utilizados para evaluar módulos FV: Consulte los códigos, estándares y requisitos de construcción aplicables, como ICC-ES AC365; IEC 61646 Edición 2.0, 2005-05, Estándar internacional IEC “Módulos fotovoltaicos (FV) terrestres de capa fina: calificación de diseño y aprobación de tipo”; “Normas para instalaciones de sistemas fotovoltaicos montados en techos” de la NRCA y el Artículo 690 de NEC.

Diseño, instalación y mantenimiento

Consideraciones de diseño

  • Para maximizar la vida útil conjunta de los sistemas FV y de membrana de techado, los sistemas FV deben instalarse junto con un sistema de membrana de techado nuevo. Si se considera la instalación de un sistema FV en un techo existente, debe consultarse a un profesional de techado antes de instalar un sistema FV sobre el sistema de membrana de techado existente para evaluar la edad y el estado de la membrana y los componentes básicos.
  • La membrana de techado puede absorber calor adicional cuando los paneles fotovoltaicos integrados en la construcción (BIPV por sus siglas en inglés) se colocan en la membrana debido al color oscuro y el calor generado.
  • En términos generales, la mayor carga térmica y la expectativa de vida útil de los sistemas de techado son inversamente proporcionales, y con temperaturas elevadas, todos los sistemas de membranas de techos comerciales exhibirán los efectos negativos del envejecimiento acelerado. Debe planificarse y ejecutarse minuciosamente cualquier decisión de agregar materiales al sistema de techado que eleven su temperatura superficial.
  • Antes de instalar un sistema FV, se recomienda que un ingeniero estructural certificado inspeccione la estructura del techo para asegurarse de que el edificio pueda soportar las cargas impuestas (muertas, viento, sísmicas) por el sistema FV.
  • Consulte al fabricante del sistema de techado para conocer la inclinación mínima permitida en su producto de membrana. El drenaje correcto ayudará a minimizar la acumulación de suciedad y residuos debajo del sistema FV.
  • Al diseñar un sistema FV, asegúrese de mantener un drenaje de techo positivo. La alteración del flujo y la dirección del agua del diseño original puede provocar la acumulación de suciedad y residuos alrededor de obstrucciones que aceleren el deterioro de la membrana de techado.
  • Los sistemas FV requieren inspecciones periódicas. Andenes o pasarelas designadas alrededor de los sistemas FV protegen el sistema de techado contra daños. Consulte al fabricante de la membrana para conocer los productos compatibles.

Instalación

  • Los sistemas FV pueden montarse en el techo utilizando uno de los siguientes métodos: montaje en bastidor, con balasto, o adhesivo. Asegúrese de leer y seguir minuciosamente las instrucciones de instalación del fabricante del sistema FV.
  • Comuníquese con el fabricante del techado para conocer las mejores prácticas de instalación e impermeabilización y recomendaciones de detalles e instalación que afecten al sistema de membrana. Antes de la instalación del sistema FV, debe comunicarse con el fabricante del techado para conocer las prácticas recomendadas para proteger el sistema de techado.
  • Asegúrese de que el método de instalación y el equipo y los materiales asociados sean compatibles y que no afecten la garantía limitada del fabricante del techado.
  • Al planificar la ubicación y disposición de los paneles FV en un techo, consulte al fabricante de FV sobre las normas a tener en cuenta de los requisitos de resistencia al viento e incendios. Debe mantenerse un espacio adecuado entre paredes, tapajuntas de bases y penetraciones para facilitar la inspección y el mantenimiento.

Mantenimiento

  • Consulte a los fabricantes de FV, bastidores (si corresponde) y sistemas de techado para conocer los programas de inspección y mantenimiento recomendados.

Autorizaciones de pruebas y estándares de FV en techos

UL1703: Módulos y paneles fotovoltaicos planos

Alcance: Estos requisitos abarcan los módulos y paneles fotovoltaicos planos destinados a ser instalados en construcciones, incorporados en estas o a estar independientes (es decir, separados de los edificios), según el Código Nacional de Electricidad (NEC), NFPA 70, y el Código de Construcción Modelo del ICC.

ICC-ES AC365: Criterios de aceptación para sistemas fotovoltaicos integrados en el edificio (BIFV) que cubren el techo

Alcance: Los criterios son aplicables a módulos, tejas y paneles de techos BIFV que cumplen con UL 1703, utilizados en sistemas de cubierta de techos. Los requisitos de seguridad eléctrica y rendimiento de energía solar de los módulos, tejas y paneles de techado BIFV se encuentran fuera del alcance de este criterio.

ICC-ES AC428: Criterios de aceptación para sistemas de armazones modulares utilizados para soportar módulos fotovoltaicos (FV)

Alcance: Este criterio de aceptación aplica a sistemas de armazones modulares para la instalación de matrices de módulos FV en techos y paredes de edificios (sistema de montaje) e instalación de matrices de módulos FV independientes que no se colocan en los edificios, pero que sirven para el montaje en el suelo (sistema independiente). El criterio de aceptación especifica los requisitos de carga de diseño estructural para los sistemas de armazones modulares conforme al Código Internacional de Edificación (IBC) o el Código Residencial Internacional, según las disposiciones citadas en el Capítulo 16 del IBC. El criterio también contiene procedimientos de prueba para calificar conexiones de módulos FV en el sistema del armazón donde la composición o configuración de la conexión es tal que el cálculo de la capacidad de conexión no puede realizarse según las disposiciones del código. Este criterio no aborda los requisitos de evaluación para los métodos de colocación del sistema de armazón modular de montaje en edificios o la colocación de sistemas independientes en un cimiento. La capacidad del módulo FV para resistir cargas estructurales, así como los sistemas sujetos a cargas vibratorias, también está fuera del alcance de este criterio. La seguridad eléctrica, las disposiciones de aislamiento y la continuidad de aislamiento para los módulos FV y el sistema de armazón están fuera del alcance de este criterio.

UL1703: Módulos y paneles fotovoltaicos planos

Alcance: Estos requisitos abarcan los módulos y paneles fotovoltaicos planos destinados a ser instalados en construcciones, incorporados en estas o a estar independientes (es decir, separados de los edificios), según el Código Nacional de Electricidad (NEC), NFPA 70, y el Código de Construcción Modelo del ICC.

ICC-ES AC365: Criterios de aceptación para sistemas fotovoltaicos integrados en el edificio (BIFV) que cubren el techo

Alcance: Los criterios son aplicables a módulos, tejas y paneles de techos BIFV que cumplen con UL 1703, utilizados en sistemas de cubierta de techos. Los requisitos de seguridad eléctrica y rendimiento de energía solar de los módulos, tejas y paneles de techado BIFV se encuentran fuera del alcance de este criterio.

ICC-ES AC428: Criterios de aceptación para sistemas de armazones modulares utilizados para soportar módulos fotovoltaicos (FV)

Alcance: Este criterio de aceptación aplica a sistemas de armazones modulares para la instalación de matrices de módulos FV en techos y paredes de edificios (sistema de montaje) e instalación de matrices de módulos FV independientes que no se colocan en los edificios, pero que sirven para el montaje en el suelo (sistema independiente). El criterio de aceptación especifica los requisitos de carga de diseño estructural para los sistemas de armazones modulares conforme al Código Internacional de Edificación (IBC) o el Código Residencial Internacional, según las disposiciones citadas en el Capítulo 16 del IBC. El criterio también contiene procedimientos de prueba para calificar conexiones de módulos FV en el sistema del armazón donde la composición o configuración de la conexión es tal que el cálculo de la capacidad de conexión no puede realizarse según las disposiciones del código. Este criterio no aborda los requisitos de evaluación para los métodos de colocación del sistema de armazón modular de montaje en edificios o la colocación de sistemas independientes en un cimiento. La capacidad del módulo FV para resistir cargas estructurales, así como los sistemas sujetos a cargas vibratorias, también está fuera del alcance de este criterio. La seguridad eléctrica, las disposiciones de aislamiento y la continuidad de aislamiento para los módulos FV y el sistema de armazón están fuera del alcance de este criterio.


Referencias

FM 4476: “Approval Standard for Flexible Photovoltaic Modules,” FM Approvals

FM 4478: “Approval Standard for Rigid Photovoltaic Modules,” FM Approvals

“Guidelines for Roof-mounted Photovoltaic System Installations,” National Roofing Contractors Association (NRCA)

ICC-ES AC365: “Acceptance Criteria for Building-Integrated Photovoltaic (BIPV) Roof Covering Systems,” Consejo Internacional de Códigos (ICC)

ICC-ES AC428: “Acceptance Criteria for Modular Framing Systems Used to Support Photovoltaic (PV) Modules,” Consejo Internacional de Códigos (ICC)

IEC 61646: “Thin-film terrestrial photovoltaic (PV) modules – Design qualification and type approval,” Estándar Internacional IEC, Edición 2.0, 2005-05

UL1703: “Flat-Plate Photovoltaic Modules and Panels,” Underwriters Laboratories

Código Residencial Internacional (IRC)

Código Internacional de Edificación (IBC)

Artículo 690, Código Nacional de Electricidad (NEC)

Administración de Seguridad y Salud Ocupacional, OSHA


*EXENCIÓN DE RESPONSABILIDAD: Este documento fue preparado por Asphalt Roofing Manufacturers Association y se distribuye solo con fines informativos. Nada de lo que se incluye aquí pretende anular o modificar los requisitos o las especificaciones de los fabricantes individuales del material de techado o de los funcionarios de la construcción locales, estatales y federales que tengan jurisdicción en su área. Cualquier pregunta o consulta, sobre los requisitos o las especificaciones de un fabricante, debe dirigirse al fabricante del techado en cuestión. EL USUARIO ES RESPONSABLE DE GARANTIZAR EL CUMPLIMIENTO DE TODAS LAS LEYES Y REGLAMENTACIONES APLICABLES.

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