Fotowoltaika na płaskim dachu: konstrukcja balastowa czy mocowanie z wierceniem

Tak, panele fotowoltaiczne można zamontować na dachu płaskim – i na większości takich dachów nie trzeba niczego wiercić. Stelaż (podkonstrukcja pod panele fotowoltaiczne) ustawia moduły pod kątem, a instalację utrzymuje się na miejscu na jeden z dwóch sposobów: ciężarem, czyli balastem, albo mocowaniami w konstrukcji dachu. Wybór zależy od tego, jakie dodatkowe obciążenie przeniesie dach, jak bardzo jest narażony na wiatr i czy wolno naruszyć hydroizolację.

Poradnik jest przeznaczony dla instalatorów i generalnych wykonawców (EPC), którzy planują montaż konstrukcji fotowoltaicznych na dachach płaskich budynków komercyjnych i mieszkalnych. Omawiamy dwa sposoby utrzymania instalacji na dachu, dobór balastu, wybór kąta nachylenia i układu paneli oraz to, co należy sprawdzić na dachu przed rozpoczęciem prac.

Balast czy mocowanie z wierceniem: co utrzymuje instalację na dachu?

Instalacja na dachu płaskim jest albo balastowa, albo mocowana z przebiciem pokrycia. Konstrukcja balastowa spoczywa na dachu i jest dociążona bloczkami betonowymi, więc żaden element nie przechodzi przez pokrycie dachu. Konstrukcja mocowana z wierceniem jest przykręcana do poszycia lub konstrukcji dachu, a każde mocowanie trzeba uszczelnić.

Większość projektów zaczyna się od balastu. Pokrycie dachu pozostaje nienaruszone, a instalację można później przenieść lub zdemontować bez pozostawiania otworów. Mocowania stosuje się wtedy, gdy dach nie przeniesie balastu wymaganego przez obliczenia wiatrowe. Dotyczy to lekkich dachów i wysokich budynków.

Wszystkie trzy systemy Megawa na dach płaski są standardowo balastowe. Tam, gdzie dach nie przeniesie wystarczającego balastu, systemy Matrix ECO i Matrix ELITE można także zakotwić, a system Nova TRIPOD – ustawić na fundamencie betonowym lub zamocować kotwami chemicznymi w stropie betonowym.

Ile balastu potrzebuje konstrukcja na dach płaski?

Nie ma jednej wartości. Balast dobiera się do każdego dachu na podstawie obliczeń statycznych, ponieważ obciążenie wiatrem dachu płaskiego różni się w zależności od budynku. Decydują o nim następujące czynniki:

• Strefa wiatrowa i teren. Lokalna norma określa obliczeniową prędkość wiatru dla danej lokalizacji.
• Wysokość budynku. Na poziomie dachu wyższych budynków wiatr jest silniejszy.
• Położenie na dachu. Największe ssanie wiatru występuje w narożnikach i przy krawędziach, dlatego skrajne rzędy wymagają więcej balastu niż rzędy w środkowej części dachu.
• Kąt nachylenia. Bardziej nachylony panel stawia większy opór wiatrowi.
• Układ. Rzędy w układzie wschód–zachód osłaniają się wzajemnie i zwykle wymagają mniej balastu niż rzędy skierowane na południe.

Ilość balastu może zmniejszyć również budowa samego systemu. System Matrix ELITE ma niski, pochylony profil, dzięki któremu wiatr dociska instalację do dachu zamiast ją unosić, a opcjonalna mata antypoślizgowa pod dolną szyną zwiększa przyczepność do pokrycia dachu. Oba rozwiązania zmniejszają balast, który musi przenieść dach.

Konstruktorzy Megawa dobierają balast do każdego projektu zgodnie z lokalną normą wiatrową – JIS C 8955, ASCE/SEI 7 lub Eurokod EN 1991 – i przesyłają obliczenia razem z ofertą: liczbę bloczków i miejsce każdego z nich. Nie należy przenosić planu balastu z innego dachu. Plan, który sprawdza się w środkowej części jednego dachu, przy krawędzi innego może okazać się za lekki. Więcej o tym, jak obliczamy obciążenia: projektowanie konstrukcji.

Jaki kąt nachylenia sprawdza się na dachu płaskim?

Większość instalacji na dachach płaskich ma niewielki kąt nachylenia, zwykle 10–15°. Mały kąt ogranicza obciążenie wiatrem, ilość balastu i odstęp między rzędami, dzięki czemu na dachu mieści się więcej paneli. Większy kąt, zbliżony do szerokości geograficznej lokalizacji, daje większy uzysk z jednego panelu, ale kosztem powierzchni dachu i dodatkowego balastu.

Kompromis wygląda następująco:

• Większy kąt to wyższa konstrukcja. Stawia większy opór wiatrowi, więc wymaga więcej balastu lub mocniejszych mocowań.
• Większy kąt to dłuższy cień. Rzędy trzeba rozstawić szerzej, więc na tym samym dachu mieści się mniej paneli.
• Bardzo mały kąt zatrzymuje wodę i brud. Panele wymagają pewnego nachylenia, aby deszcz mógł z nich spływać.

Każdy z systemów Megawa obejmuje inny zakres. System Matrix ECO ma regulowany kąt od 5° do 30°. System Matrix ELITE ma stały kąt 5°, 10° lub 15°. System Nova TRIPOD ma regulację od 0° do 45°, co jest przydatne na wyższych szerokościach geograficznych, gdzie większy kąt poprawia uzysk zimą.

Układ południowy czy wschód–zachód?

Układ wschód–zachód pozwala zmieścić na dachu większą moc, a układ południowy zapewnia większy uzysk z każdego panelu. Na dużym dachu komercyjnym zwykle lepiej sprawdza się układ wschód–zachód.

System Matrix ELITE umożliwia oba układy. System Matrix ECO to zestaw do układu południowego. System Nova TRIPOD również obsługuje oba układy, a pojedyncze trójkąty montażowe można też ustawiać jako wolnostojące.

Co najpierw sprawdzić na dachu

Dach należy sprawdzić przed wyborem systemu. To on wyznacza ograniczenia dla wszystkich dalszych decyzji.

• Nośność. Trzeba ustalić, jakie dodatkowe obciążenie przeniesie konstrukcja: stelaże, panele i balast łącznie. Powinien to potwierdzić konstruktor. Starsze dachy mają często najmniejszy zapas nośności – właśnie tam sprawdza się konstrukcja z niewielkim balastem lub mocowanie kotwami.
• Pokrycie dachu. Membrana, beton i blacha wymagają różnego podejścia. Należy sprawdzić, czego producent pokrycia wymaga pod stelażami, aby stopy konstrukcji nie przecierały pokrycia.
• Gwarancja na dach. Konstrukcja balastowa nie wymaga otworów, więc nie tworzy nowych miejsc, przez które mogłaby przedostać się woda. Mimo to przed rozpoczęciem prac warto skonsultować się z producentem pokrycia lub dekarzem: niektóre gwarancje określają własne zasady dla wszystkiego, co jest umieszczane na dachu.
• Krawędzie i narożniki. Tutaj ssanie wiatru jest największe. Obliczenia statyczne określają, w jakiej odległości od krawędzi zaczyna się instalacja i ile balastu wymagają skrajne rzędy.
• Odwodnienie. Wpusty, rynny i drogi spływu wody muszą pozostać drożne. Stelaże nie mogą tworzyć zastoisk wody na dachu.
• Urządzenia i przeszkody. Jednostki klimatyzacyjne, świetliki i wywietrzniki rzucają cień i wymagają dostępu serwisowego. Instalację trzeba zaplanować z ich uwzględnieniem.

Jaką konstrukcję pod panele fotowoltaiczne na dach płaski wybrać do danego dachu?

Pełne dane techniczne znajdują się na stronach produktów: Matrix ECO, Matrix ELITE i Nova TRIPOD. Wszystkie trzy systemy wykonano ze stopu aluminium AL6005-T5, anodowanego w celu ochrony przed korozją, z elementami złącznymi ze stali nierdzewnej SUS304. Projektowa trwałość wynosi 25–30 lat, a gwarancja na produkt – 12 lat. Systemy sprawdzają się na dachach płaskich z membraną, betonowych i z blachy, a system Nova TRIPOD nadaje się również na dachy o małym spadku.

Dachy skośne omawiamy w poradniku o tym, jak dobrać uchwyty do paneli fotowoltaicznych do rodzaju dachu.

Fotowoltaika na dachu płaskim – najczęstsze pytania

Czy panele fotowoltaiczne można zamontować na dachu płaskim bez wiercenia?

Tak. Konstrukcję balastową utrzymują na miejscu bloczki betonowe i jej własny ciężar, więc żadne mocowanie nie przechodzi przez pokrycie dachu. Takie rozwiązanie można zastosować na większości dachów płaskich, o ile konstrukcja dachu przeniesie dodatkowe obciążenie.

Czy panele fotowoltaiczne wpływają na gwarancję na dach płaski?

Konstrukcja balastowa nie wymaga otworów, więc nie tworzy nowych miejsc przecieków. Niektóre gwarancje na dach określają jednak zasady dla wszystkiego, co jest umieszczane na dachu, np. co musi się znaleźć pod stelażami. Dlatego przed montażem warto to uzgodnić z producentem pokrycia lub dekarzem.

Jakie dodatkowe obciążenie dachu płaskiego tworzą panele fotowoltaiczne?

Do obciążenia dachu dochodzą stelaże, panele i balast. Najbardziej zmienną składową jest balast, ponieważ zależy od strefy wiatrowej, wysokości budynku i położenia każdego rzędu. Dodatkowe obciążenie określają obliczenia statyczne, a następnie porównuje się je z nośnością dachu.

Czy panele fotowoltaiczne na dachu płaskim są bezpieczne przy silnym wietrze?

Tak, jeśli instalacja jest zaprojektowana dla danej lokalizacji. Obliczenia statyczne wykonuje się zgodnie z lokalną normą wiatrową i przewiduje dodatkowy balast lub mocowania tam, gdzie ssanie wiatru jest największe: przy krawędziach i w narożnikach. Obciążenie wiatrem zmniejszają też mały kąt nachylenia i układ wschód–zachód.

Czy panele fotowoltaiczne można zamontować na płaskim dachu z blachy?

Tak. Wszystkie trzy systemy Megawa na dach płaski sprawdzają się na dachach z blachy, a także z membraną i betonowych. Na dachach skośnych z blachy należy zamiast nich zastosować system dopasowany do profilu blachy: system Solaris WAVE do blachy trapezowej i falistej lub system Apollo SEAM do blachy na rąbek stojący.

Jakie dane są potrzebne do wyceny konstrukcji pod panele fotowoltaiczne na dach płaski?

Rysunek dachu z wymiarami, rodzaj dachu (membrana, beton lub blacha), lokalizacja projektu, model paneli i docelowa moc. Jeśli to możliwe, warto podać również nośność dachu i ewentualne ograniczenia wysokości. Na tej podstawie zaproponujemy system, rozplanujemy instalację i obliczymy balast.

Zaplanuj projekt na dachu płaskim

Prześlij nam rysunek dachu, lokalizację i model paneli. Zaproponujemy system, rozplanujemy instalację i obliczymy balast zgodnie z lokalną normą wiatrową. Dystrybutorom udostępniamy próbki i warunki współpracy OEM/ODM.

Zapytaj o ofertę na dach płaski