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    30 Ene '24

    Reforzando la seguridad en cubiertas con instalaciones fotovoltaicas

    Ipur destaca la importancia de un diseño, construcción y mantenimiento seguros para las cubiertas fotovoltaicas, en consonancia con las regulaciones del RSCIEI

    La proliferación de instalaciones fotovoltaicas en las cubiertas de los edificios industriales ha despertado el interés de diversos sectores en analizar los riesgos que suponen para los edificios.

    El RSCIEI (Reglamento de Seguridad Contra Incendios en Establecimientos Industriales) incluye por primera vez medidas de protección específicas para reducir el riesgo de propagación de incendio en cubiertas con instalaciones fotovoltaicas.

    Todo esto nos lleva a contribuir en la difusión de unas buenas prácticas en diseño, construcción y mantenimiento de las cubiertas e instalaciones, para todos los participantes en el sector.

    Para ello contamos con la información de las industrias involucradas, los fabricantes e instaladores de cubiertas y de sistemas fotovoltaicos. Para el caso del riesgo de incendio, contamos también con el sector de la prevención de riesgos y expertos en el comportamiento al fuego de cubiertas industriales.

    Riesgos generales

    En relación a los riesgos en general de las instalaciones fotovoltaicas en cubiertas, UNEF (sector fotovoltaico) y AIFIM (sector cubiertas) proporcionan la siguiente información:

    Las humedades y filtraciones en las cubiertas suponen entre el 50% y el 70% de las incidencias y siniestros en los edificios industriales.

    Por la importancia antes citada y la vulnerabilidad de la cubierta, AIFIM hace un llamamiento a la concienciación de todas las partes involucradas, de forma que se considere la impermeabilización en todas las fases de un proyecto de implantación de la instalación fotovoltaica.

    Las recomendaciones y buenas prácticas que recomienda AIFIM son:

    - En cubiertas de nueva construcción: Antes de abordar la colocación de paneles solares fotovoltaicos se debe asegurar:
    -- Que el sistema soporte de la insolación fotovoltaica es compatible con la impermeabilización.
    -- Que la vgarantías del sistema de impermeabilización no se ven comprometidas. Consultar con el fabricante y el instalador de la impermeabilización.
    -- Que la instalación es segura frente a las succiones de viento y se han llevado a cabo cálculos que lo demuestren. En instalaciones lastradas, se deben estudiar los desplazamientos y las consecuencias sobre la impermeabilización.
    -- Que la resistencia al fuego de la cubierta se corresponde con las exigencias de la propiedad y su aseguradora. Separación adecuada entre el panel solar y la impermeabilización.
    -- Que la superficie de la cubierta cuenta con una resistencia mínima a la compresión de 70 kPa para evitar deformaciones que causen estancamiento de aguas y degradación acelerada.
    -- Que se disponen pasillos técnicos de mantenimiento y seguridad, para evitar tráfico sobre zonas no protegidas, evitando el riesgo de punzonamiento.

    - En cubiertas existentes: Además de las anteriores:

    -- Considerar una re-impermeabilización antes de actuar. Las instalaciones solares son actuaciones con una expectativa de vida de 20 o 25 años. El objetivo debe ser que la impermeabilización tenga una vida útil igual o superior a la instalación. Cualquier problema de impermeabilización durante este periodo multiplica su complejidad si la cubierta cuenta con una instalación fotovoltaica en operación. Considerar antes la posibilidad de renovación.
    -- Comprobar que la instalación solar no implica un cambio de uso que invalide las garantías de la impermeabilización existente.

    La UNEF (Unión Española Fotovoltaica) considera como primera buena práctica que las instalaciones fotovoltaicas en cubiertas que cuenten con su sello de calidad y además las siguientes recomendaciones:

    Ejemplos de malas prácticas durante el montaje de una instalación fotovoltaica.

    - Los paneles no deben pisarse

    - Los cables no deben retorcerse



    - Los marcos no deben agujerearse

    - Deben evitarse las canalizaciones llenas de cableado. El número de cables por canalización debe ser el correcto y dimensionada según normativa vigente.
    - Los paneles fotovoltaicos debe instalarse al menos a 3 cm de distancia de la cubierta.
    - Los conectores no deben estar en mal estado, no deben de ser de distintas calidades (fabricantes diferentes) y deben estar bien engripados.

    Riesgo de incendio

    CEPREVEN en su Guía CFPA-E Nº 37: Sistemas fotovoltaicos, hace las siguientes recomendaciones para la prevención de daños.

    Localización de los puntos de origen de incendio

    - Causa del origen de incendio

    -- Causas achacables a un diseño incorrecto:
    -- Insuficiente sección del cableado
    -- Infradimensionado de seccionadores
    -- Demasiados cables agrupados en manojos/bandejas
    -- Usar fusibles de AC en el circuito de DC
    -- Armarios para conexiones de uso interior previstos para uso exterior

    - Causas achacables a instalación inadecuada:

    -- Conexionado incorrecto (soldaduras inadecuadas, apriete insuficiente de tornillos, fusibles no insertados adecuadamente…)

    - Influencias externas:

    -- Roedores.
    -- Caída de rayo.
    -- Deterioro de los aislantes.
    -- Sombras / suciedad en paneles.
    -- Sobrecalentamiento de células. Toda célula que no está produciendo electricidad pasa a consumirla. Esto le sucede a una célula sombreada o sucia, o una célula dañada. Para evitar este efecto, las células deben llevar incorporado un diodo de by-pass que presenta un camino alternativo al paso de la corriente. Los puntos calientes se producirán en células que por fabricación no tienen diodo o donde el diodo está dañado.

    Medidas preventivas a nivel de diseño

    - Emplazamiento de los paneles.
    -- Captura óptima de luz solar.
    -- Capacidad de carga de la estructura existente: cargas propias más cargas adicionales.
    -- Consideraciones para la propagación de un incendio.

    - Considerar en el diseño los peligros medioambientales (granizo, tormenta, inundación).

    - Seguridad eléctrica.
    -- Protección contra caída de rayos y sobretensiones.
    -- Dimensionado adecuado de los sistemas.

    - Cableado que pase de un sector de incendio a otro: instalar cableado en conductos o bandejas resistentes al fuego.

    - Separación de los módulos FV en cubierta respecto al límite de sector.

    - Subdividir las áreas ocupadas por los paneles en cubierta. Permite evitar la propagación y facilitar la lucha contra el incendio.

    - Separación entre paneles y elementos de salida de humos de un SCTEH.

    Recomendaciones para una instalación FV segura

    - Ponerse en manos de profesionales para el diseño/instalación de estos sistemas.
    - Reducir en lo posible el tramo de cableado transportando corriente continua (por ejemplo, microinversores en el propio panel).
    - Tomar medidas para la limitación de los efectos de incendio en cuanto a la distribución de cableado y módulos.
    - Realizar periódicamente inspecciones de los sistemas (inspección visual + termografía).

    Señalizar la existencia de la instalación FV y del interruptor para desconectar los módulos FV.

    Exigencias de seguridad en caso de incendio en las cubiertas. Propagación exterior e interior. Ensayo Broof(t1).
    Ensayo UNE-CEN/TS 1187:2013. Métodos de ensayo para cubiertas expuestas a fuego exterior


    La clasificación de Broof (t1) es la exigida a las cubiertas en las que se sustentan las instalaciones fotovoltaicas. Su campo de aplicación son distintos tipos de cubiertas con aislamiento térmico. Una cubierta tipo "Deck" suele estar formada por:

    - Chapa de acero perfilada (La chapa de acero es un sustrato, el cual se podrá elegir dependiendo de la condición final de uso).
    - Aislante Térmico.
    - Material impermeabilizante.

    También se aplica a cubiertas inclinadas con panel sándwich metálico

    Ensayos a gran escala de sistemas de cubierta con paneles fotovoltaicos
    Ensayos de paneles fotovoltaicos en combinación con cubiertas planas


    Se trata de una investigación realizada por PU-Europe. Los ensayos a gran escala fueron realizados para comprender el comportamiento relativo de los sistemas habituales de cubiertas planas, con dos aislamientos con certificado FM diferentes, en el caso de un incendio iniciado en un sistema de paneles fotovoltaicos.

    El objetivo fue:

    - Comparar la propagación del fuego sobre la cubierta y la penetración a través de la membrana impermeabilizante y el aislamiento.
    - Investigar si la exigencia de aislamiento A1/A2 (los llamados "no combustibles") debajo de los sistemas fotovoltaicos tiene alguna diferencia.
    - Contribuir al desarrollo de un método ensayo para este escenario de incendio.

    Procedimiento de ensayo.

    - Un quemador de gas con una potencia 15kW (según CLC/TR 50670: 2016 "External fire exposure to roofs in combination with photovoltaic (PV) arrays – Test method(s)")
    - Quemador ubicado debajo de uno de los paneles PV en el centro de su anchura.
    - 10 minutos de exposición.
    - Permitir el ensayo hasta la auto-extinción.
    - Las temperaturas fueron observadas hasta después de la auto-extinción de los módulos fotovoltaicos y de la cubierta.

    Aspecto de la membrana tras la retirada de los paneles PV

    La membrana de la cubierta por encima del aislamiento PIR en el lado izquierdo muestra un patrón de daños similar al del aislamiento MW en el lado derecho.

    Aspecto aislamientos al día siguiente del ensayo



    La barrera de vapor bajo el aislamiento MW ha quedado parcialmente fundida al sufrir mayor temperatura y menor protección frente a esta, que a la situada bajo el aislamiento PIR, que ha quedado intacta.

    Conclusiones

    En caso de incendio, las cubiertas situadas debajo de sistemas de paneles fotovoltaicos podrían estar expuestas a un alto nivel de calor y radiación.

    La propagación del fuego sobre la cubierta, más allá de los sistemas fotovoltaicos en combustión, fue similar en las dos cubiertas ensayadas. La membrana de la cubierta por encima del aislamiento PIR muestra un patrón de daños similar al del aislamiento MW (lana mineral).

    Con esta configuración se muestra que no es necesario exigir aislamientos A1/A2 (llamados no combustibles) para limitar la propagación del incendio sobre un sistema de cubierta y su daño interior.

    UNEF aporta la siguiente información al respecto del riesgo de incendio.

    Resistencia al fuego del panel fotovoltaico

    Existen ensayos para clasificación de materiales de construcción (incluidos paneles fotovoltaicos) que permiten su clasificación a partir de su comportamiento en caso de fuego.

    La importancia de un buen mantenimiento de la instalación

    Un mantenimiento adecuado de la instalación con limpieza, revisión de puntos calientes con drones o termografía con cámara manual, etc. ayuda a reducir la probabilidad de fallo eléctrico

    Propuestas de mitigación de incendio en fase diseño

    - Elegir materiales de calidad y características propias para que en el lugar de la instalación (climatología) no se deterioren de forma prematura.
    - Diseñar una instalación que además de cumplir con la regulación vigente minimice la posibilidad de fallo eléctrico.
    - Si el incendio no se produce por fallo eléctrico de la instalación, diseñar la misma para su inmediata desconexión para mayor seguridad.
    - Para instalaciones de más de ciertos m2, dejar un espacio suficientemente grande para evitar la propagación del incendio (cortafuegos).

    Mitigación del riesgo por incendio

    De forma preventiva se podrían llevar a cabo las siguientes acciones para la mitigación de un incendio en cubierta con paneles fotovoltaicos.

    - Sistemas de vigilancia prematura (cámaras, sensores, etc.).
    - Protocolo de activación de alarma de incendio automática.
    - Equipos y formación de personal contra incendios (extintores, etc.).
    - Asegurarse que el servicio de bomberos conoce previamente las mejores prácticas para apagar un fuego en estas circunstancias.
    - Si se instala en cubierta, alejarla al menos 2,5 metros de la salida de gases.

    La información recogida en este articulo es un extracto del documento Buenas Practicas en Cubiertas con Instalaciones fotovoltaicas.

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