Sì, i pannelli fotovoltaici si possono installare su un tetto piano e, nella maggior parte dei casi, senza alcuna foratura. Una struttura di supporto inclina i pannelli e l'impianto viene trattenuto in due modi: con il peso, cioè con la zavorra, oppure con fissaggi nella struttura della copertura. La soluzione adatta dipende dal carico aggiuntivo che il tetto può sostenere, dalla sua esposizione al vento e dalla possibilità di aprire l'impermeabilizzazione.
La guida si rivolge a installatori ed EPC contractor che progettano strutture per pannelli fotovoltaici su tetti piani di edifici commerciali e residenziali. Illustra i due metodi per trattenere l'impianto, il dimensionamento della zavorra, la scelta dell'angolo di inclinazione e della configurazione e le verifiche da eseguire sulla copertura prima di iniziare.
Zavorrato o ancorato: come si trattiene l'impianto?
Un impianto su tetto piano è zavorrato oppure ancorato. Una struttura zavorrata appoggia sulla copertura ed è trattenuta da blocchi di zavorra in cemento, quindi nulla attraversa il manto di copertura. Una struttura ancorata è imbullonata al solaio o alla struttura del tetto e ogni fissaggio deve essere sigillato.
| Zavorrato | Ancorato | |
|---|---|---|
| Cosa lo trattiene | Blocchi in cemento e peso della struttura | Ancoraggi nel solaio in calcestruzzo o nella struttura del tetto |
| Fori nel manto di copertura | Nessuno | Sì, ciascuno sigillato |
| Carico aggiuntivo sul tetto | Maggiore: la zavorra aggiunge peso | Minore: il sollevamento del vento è contrastato dai fissaggi, non dal peso |
| Ideale per | Tetti con riserva di portata e guaine che devono restare integre | Tetti che non reggono altro peso; edifici molto esposti o alti |
| Attenzione a | Portata del tetto; più zavorra su bordi e angoli | Sigillatura di ogni fissaggio; benestare dell'impermeabilizzatore |
La maggior parte dei progetti parte dalla zavorra. Il manto di copertura resta intatto e l'impianto può essere spostato o rimosso in seguito senza lasciare fori. I fissaggi diventano necessari quando il tetto non può sostenere la zavorra richiesta dal calcolo del carico del vento, come accade sulle coperture leggere e sugli edifici alti.
Tutti e tre i sistemi Megawa per tetto piano sono normalmente zavorrati. Dove la copertura non può sostenere una zavorra sufficiente, i sistemi Matrix ECO e Matrix ELITE possono anche essere ancorati, mentre il sistema Nova TRIPOD può essere posato su una fondazione in calcestruzzo o fissato con ancoranti chimici a un solaio in calcestruzzo.
Zavorre per fotovoltaico: quante ne servono su un tetto piano?
Non esiste un valore unico. La zavorra si dimensiona per ogni tetto con un calcolo strutturale, perché il carico del vento su un tetto piano cambia da un edificio all'altro. Questi sono i fattori determinanti:
- Zona di vento e categoria del terreno. La normativa locale fissa la velocità del vento di progetto per il sito.
- Altezza dell'edificio. Sugli edifici più alti il vento in copertura è più forte.
- Posizione sul tetto. Angoli e bordi subiscono il sollevamento maggiore, quindi le file esterne richiedono più zavorra di quelle al centro del tetto.
- Angolo di inclinazione. Un pannello più inclinato offre più presa al vento.
- Configurazione. Le file est-ovest si proteggono a vicenda e in genere richiedono meno zavorra delle file esposte a sud.
Anche la progettazione della struttura può ridurre la zavorra. Il sistema Matrix ELITE ha un profilo basso e inclinato che fa sì che il vento spinga l'impianto verso il basso anziché sollevarlo; un tappetino antiscivolo opzionale sotto il profilo di base aumenta l'aderenza sulla superficie del tetto. Entrambe le soluzioni riducono la zavorra che la copertura deve sostenere.
Gli ingegneri Megawa dimensionano la zavorra di ogni progetto secondo la normativa locale sul vento – JIS C 8955, ASCE/SEI 7 o Eurocode EN 1991 – e inviano il calcolo insieme al preventivo: numero di blocchi e posizione di ciascuno. Non si deve riutilizzare il piano di zavorra di un altro tetto: una disposizione valida al centro di una copertura può risultare insufficiente sul bordo di un'altra. Per approfondire il nostro metodo di calcolo dei carichi: ingegneria strutturale.
Quale angolo di inclinazione su un tetto piano?
La maggior parte degli impianti su tetto piano ha un'inclinazione ridotta, tipicamente 10–15°. Un'inclinazione bassa limita carico del vento, zavorra e distanza tra le file, così sul tetto trovano posto più pannelli. Angoli maggiori, fino alla latitudine del sito, aumentano la produzione per pannello, ma richiedono più spazio sul tetto e più zavorra.
Il compromesso funziona così:
- Un'inclinazione maggiore aumenta l'altezza. La struttura offre più presa al vento e richiede quindi più zavorra o fissaggi più resistenti.
- Un'inclinazione maggiore proietta un'ombra più lunga. Le file vanno distanziate di più e sullo stesso tetto trovano posto meno pannelli.
- Un'inclinazione molto bassa trattiene acqua e sporco. I pannelli richiedono una certa inclinazione per far defluire la pioggia.
Ogni sistema Megawa copre un intervallo diverso. Il sistema Matrix ECO è regolabile da 5° a 30°. Il sistema Matrix ELITE ha un'inclinazione fissa di 5°, 10° o 15°. Il sistema Nova TRIPOD è regolabile da 0° a 45°, un vantaggio alle latitudini più elevate, dove un angolo maggiore recupera la produzione invernale.
Configurazione a sud o est-ovest?
La configurazione est-ovest consente di installare più potenza sul tetto; quella a sud ricava più energia da ogni pannello. Su un grande tetto commerciale, di solito prevale la configurazione est-ovest.
| A sud | Est-ovest | |
|---|---|---|
| Disposizione delle file | File singole rivolte al sole, distanziate tra loro | Coppie di pannelli contrapposti, poco spazio tra le coppie |
| Pannelli sullo stesso tetto | Meno | Di più |
| Produzione per pannello | Maggiore | Minore |
| Produzione nella giornata | Picco verso mezzogiorno | Distribuita tra mattina e sera |
| Zavorra | In genere di più | In genere di meno |
| Ideale per | Impianti più piccoli e siti in cui conta la resa per pannello | Grandi tetti in cui conta la potenza totale |
Il sistema Matrix ELITE consente entrambe le configurazioni. Il sistema Matrix ECO è un kit per configurazione a sud. Il sistema Nova TRIPOD consente entrambe le configurazioni e le sue unità possono anche essere installate singolarmente.
Le verifiche preliminari sulla copertura
La copertura va verificata prima di scegliere il sistema, perché fissa i limiti di tutto il resto.
- Portata. Occorre stabilire quanto peso aggiuntivo la struttura può sostenere: strutture di supporto, pannelli e zavorra insieme. Il valore va confermato da un ingegnere strutturista. I tetti più vecchi hanno spesso la minore riserva di portata, ed è lì che un sistema a zavorra ridotta o ancorato si rivela utile.
- Manto di copertura. Guaina, calcestruzzo e lamiera richiedono ciascuno un approccio diverso. Occorre verificare cosa prescrive il produttore della copertura sotto le strutture, affinché i piedini non usurino il manto.
- Garanzia della copertura. Una struttura zavorrata non aggiunge fori, quindi non crea nuovi punti di infiltrazione. Prima di iniziare è comunque opportuno consultare il produttore della copertura o l'impermeabilizzatore: alcune garanzie prevedono regole specifiche per qualsiasi elemento posato sul tetto.
- Bordi e angoli. Qui il sollevamento dovuto al vento è massimo. Il calcolo strutturale stabilisce a quale distanza dal bordo inizia l'impianto e quanta zavorra richiedono le file esterne.
- Drenaggio. Bocchettoni, canali di gronda e percorsi dell'acqua devono restare liberi. Le strutture non devono creare ristagni sul tetto.
- Impianti e ostacoli. Unità di climatizzazione, lucernari e sfiati proiettano ombra e devono restare accessibili per la manutenzione. L'impianto va progettato tenendone conto.
Quale struttura fotovoltaica per quale tetto piano?
| Sistema | Inclinazione | Configurazione | Trattenuto da | Quando sceglierlo |
|---|---|---|---|---|
| Matrix ECO | 5–30°, regolabile | A sud | Zavorra in cemento; ancoraggi se necessari | Per un kit semplice con pochi componenti, inclinazione a scelta e costo di progetto inferiore |
| Matrix ELITE | 5°, 10° o 15° | Est-ovest o a sud | Zavorra in cemento, ridotta con tappetino antiscivolo opzionale; ancoraggi se necessari | Grande tetto commerciale con portata limitata |
| Nova TRIPOD | 0–45° | Unità singole, file, a sud o est-ovest | Zavorra, fondazione in calcestruzzo o ancoranti chimici | Per un'inclinazione elevata o precisa, o un impianto che aggiri gli ostacoli |
Le specifiche complete sono disponibili nella pagina di ciascun prodotto: Matrix ECO, Matrix ELITE e Nova TRIPOD. Tutti e tre sono realizzati in alluminio AL6005-T5 con bulloneria in acciaio inox SUS304, anodizzati contro la corrosione, con vita utile di progetto di 25–30 anni e garanzia di prodotto di 12 anni. Sono adatti a tetti piani con guaina, in calcestruzzo e in lamiera; il sistema Nova TRIPOD è adatto anche alle coperture a bassa pendenza.
Per i tetti a falda, si veda la nostra guida alle staffe per pannelli fotovoltaici in base al tipo di tetto.
Fotovoltaico su tetto piano: domande frequenti
Si possono installare pannelli fotovoltaici su un tetto piano senza forare?
Sì. Una struttura zavorrata è trattenuta da blocchi in cemento e dal proprio peso, quindi nessun fissaggio attraversa il manto di copertura. La maggior parte dei tetti piani può accoglierla, purché la struttura sia in grado di sostenere il peso aggiuntivo.
I pannelli fotovoltaici influiscono sulla garanzia di un tetto piano?
Una struttura zavorrata non aggiunge fori, quindi non crea nuovi punti di infiltrazione. Alcune garanzie della copertura prevedono comunque regole per qualsiasi elemento posato sul tetto, ad esempio cosa interporre sotto le strutture: prima dell'installazione è quindi opportuno consultare il produttore della copertura o l'impermeabilizzatore.
Quanto peso aggiungono i pannelli fotovoltaici a un tetto piano?
Strutture di supporto, pannelli e zavorra contribuiscono tutti al carico sul tetto. La zavorra è la componente che varia di più da un tetto all'altro, perché dipende dalla zona di vento, dall'altezza dell'edificio e dalla posizione di ciascuna fila. Il calcolo strutturale fornisce il carico aggiuntivo, che viene poi confrontato con la portata della copertura.
I pannelli fotovoltaici su tetto piano sono sicuri con vento forte?
Sì, se l'impianto è progettato per il sito. Il calcolo strutturale segue la normativa locale sul vento e prevede più zavorra, o fissaggi, dove il sollevamento è maggiore: su bordi e angoli. Anche un'inclinazione bassa e una configurazione est-ovest riducono il carico del vento.
Si possono montare pannelli fotovoltaici su un tetto piano in lamiera?
Sì. Tutti e tre i sistemi Megawa per tetto piano sono adatti alle coperture in lamiera, oltre che a quelle con guaina e in calcestruzzo. Per le coperture in lamiera a falda occorre invece un sistema specifico per il profilo della lamiera: Solaris WAVE per lamiera grecata e ondulata, oppure Apollo SEAM per lamiera aggraffata.
Cosa serve per un preventivo di montaggio di pannelli fotovoltaici su tetto piano?
Un disegno del tetto quotato, il tipo di copertura (guaina, calcestruzzo o lamiera), la località del progetto, il modello di pannello e la potenza prevista. Se disponibili, anche la portata del tetto ed eventuali limiti di altezza. Con questi dati possiamo consigliare un sistema, definire il layout dell'impianto e calcolare la zavorra.
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Ci invii il disegno del tetto, la località e il modello di pannello. Le consiglieremo un sistema, definiremo il layout dell'impianto e calcoleremo la zavorra secondo la normativa locale sul vento. Per i distributori sono disponibili campioni e condizioni OEM/ODM.
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