Regresar

Contabilidad de cargas de nieve en proyectos solares

Ilustración sobre cargas de nieve en un edificio
Carga de nieve desequilibrada por la nieve a la deriva y deslizamiento en un edificio comercial o industrial típico. Foto cortesía de la Guía de seguridad de carga de nieve de FEMA.

Un techo está formado por un conjunto complejo de vigas, armaduras, cubiertas y material para techos. Al diseñar un proyecto solar, es vital determinar las cargas permitidas para el techo. Una matriz solar agrega peso al techo, y en áreas que reciben nieve, también deberá considerar la cantidad adecuada de carga de nieve que el techo puede manejar.

 

 

Uno de los malentendidos más comunes sobre este tema es la diferencia entre la carga de nieve en el suelo y la carga de nieve en el techo. La carga de nieve en el suelo es el peso de la nieve en la superficie del suelo. En los Estados Unidos, el Código Internacional de Construcción (IBC) se utiliza para identificar la carga de nieve en el suelo. La carga de nieve del techo se define como el peso de la nieve en la superficie del techo. La carga de nieve en el suelo y la carga de nieve en el techo rara vez son iguales y, por lo general, no se pueden intercambiar. Es necesario comprender cuál es la carga de nieve del suelo para el proyecto antes de calcular la carga de nieve del techo.

¿Cómo se calcula la carga de nieve?

Afortunadamente, puede encontrar calculadoras de carga de nieve en línea, sin embargo, es importante comprender cómo determinan las cantidades. Cada proyecto es diferente, y los diseñadores deben conocer las reglas y restricciones. El sitio web de Everest Solar Systems proporciona una tabla de conversión para ayudar a determinar la carga de nieve del techo en función de la carga de nieve del suelo para proyectos residenciales. La herramienta de diseño en línea Everest, conocida como Base, también ayudará con estos cálculos tanto para proyectos residenciales como comerciales. Incluso con estas herramientas disponibles, siempre es una buena práctica consultar al ingeniero de registro para comprender cuál debe ser la carga de nieve del techo diseñada para el proyecto.

 

El manual ASCE 7-10 incluye métodos para calcular las cargas de nieve. En los EE. UU., El Servicio Meteorológico Nacional recopila datos para ayudar a determinar la carga de nieve de un lugar en particular. Los mapas de cargas de nieve en el suelo en los códigos IBC y ASCE 7-10 indican 92% de probabilidad de que una carga sea igual o excedida en cualquier año. Dentro de los Estados Unidos, hay tres zonas de carga de nieve diferentes. La intensidad de las cargas de nieve aumenta de sur a norte. La carga de nieve promedio es de entre 20-40 lbs./sqft para los Estados Unidos continentales.

Sistemas solares afectados por la nieve

Factores que afectan la carga de nieve

  1. Los tipos de nieve pueden afectar la carga de nieve. Cada evento de nieve individual y tipo de nieve afectarán el diseño del sistema. El hielo, la densidad y la humedad de la nieve son factores importantes a tener en cuenta para el área de instalación.
  2. La carga uniforme de nieve en el techo se basa en techos planos y abiertos sin obstrucciones. Desafortunadamente, estos tipos de techos no son muy comunes; La mayoría de los techos tienen numerosas obstrucciones. Agregar energía solar a un edificio también crea más obstrucciones y estas deben tenerse en cuenta. El equipo de la azotea agrega obstrucciones que pueden acumular nieve a la deriva. La carga de nieve desequilibrada ocurre cuando la nieve se acumula en diferentes lugares del techo. Esta es a menudo la mayor causa de fallas en el techo debido a las cargas de nieve. La nieve a la deriva o deslizante causada por el viento puede transportar nieve de una parte del techo a otra. Esto hace que se acumule más nieve en algunos lugares y menos en otros. Debido a esto, los sistemas siempre deben estar diseñados para la mayor carga de nieve calculada.
  3. Otro factor a considerar es la fuerza dinámica de deslizar la nieve sobre un techo más bajo. La nieve deslizante puede tener una fuerza de impacto significativa que puede sobrecargar la estructura del techo. Dependiendo de cómo se asiente la nieve en los paneles, el sistema de montaje puede volverse muy cargado. Un sistema altamente cargado corre el riesgo de fallar y también podría ser peligroso para las personas en el suelo. Es necesaria una carga precisa de nieve para garantizar que el sistema sea seguro y que el edificio no se vea comprometido.
  4. Agregar equipo en la azotea, como un sistema solar, agrega peso al techo. Es importante tener en cuenta el peso del sistema al calcular la cantidad de carga de nieve. También deberá tener en cuenta el peso de los materiales de techo actuales. Muchas veces, un nuevo techo se coloca encima de un techo existente, y esto debe tenerse en cuenta en el análisis.

Para determinar con precisión la carga de nieve del techo, debe:

  1. Obtenga la carga de nieve en el suelo para la ubicación del proyecto; consulte el capítulo siete del manual ASCE 7-10, el AHJ o el ingeniero de registro.
  2. Determinar la importancia y ocupación del edificio. ¿El edificio es un pequeño granero utilizado para almacenamiento o un hospital ocupado con mucha gente yendo y viniendo? Las reglas serán más estrictas dependiendo de la importancia del edificio. También es necesario tener en cuenta las condiciones térmicas del edificio. Por ejemplo, un hospital se mantendrá más caliente que un establo; Esto podría hacer que la nieve se derrita más rápido en el hospital que la estructura sin calefacción.
  3. La exposición al viento del techo también afecta dónde se acumulará la nieve. Deberá evaluar cualquier posible obstrucción para predecir dónde se acumulará la nieve y cómo se acumulará.
  4. La inclinación y la forma del techo también son factores importantes a tener en cuenta. ¿El techo está inclinado y es probable que la nieve se deslice o la nieve se acumulará continuamente porque el techo es plano? ¿Habrá nieve deslizándose potencialmente aterrizando en la superficie del techo debajo? Todas estas condiciones deben considerarse para diseñar un sistema seguro.

Diseñar un sistema solar que sea productivo, seguro y estéticamente agradable es una tarea importante que enfrentan los diseñadores e instaladores. Cada sistema es diferente y planteará sus propios desafíos únicos. Se deben tomar medidas preventivas para evitar fallas. Las calculadoras en línea son un excelente punto de partida, pero lo mejor que puede hacer es consultar al ingeniero de registro para cada proyecto que diseñe.

¿Tienes alguna pregunta o comentario sobre el artículo? Puede enviarnos sus comentarios haciendo clic en el botón a continuación. 

Regresar

Volver