Cargas de nieve y viento en módulos fotovoltaicos, del mapa a la separación c/c.

Todo cálculo de cargas empieza por la carga de nieve característica en el terreno y la velocidad de referencia del viento del emplazamiento, que se leen en mapas nacionales. El resto de la cadena las convierte en la carga sobre esta cubierta concreta: la inclinación, la altura del edificio, el terreno alrededor de la casa y la posición del módulo en la cubierta.

La nieve aprieta el módulo contra la cubierta y lo empuja hacia abajo a lo largo del faldón. El viento tira del módulo hacia fuera de la cubierta por succión, sobre todo en esquinas y bordes.

Las cargas se combinan en estado límite último. En Suecia rige la BFS 2024:6, cap. 3, § 6, tabla 3:1: peso propio desfavorable γd·1,2·Gk, la acción variable principal γd·1,5·Qk y las demás acciones variables γd·1,5·ψ0·Qk. La combinación de acciones 2 es γd·1,35·Gk sin acciones variables. El coeficiente parcial γd es 0,83, 0,91 o 1,00 para las clases de seguridad 1, 2 y 3 (cap. 3, § 2).

El arrancamiento se calcula como comprobación de equilibrio estático (cap. 2, § 3, y cap. 3, § 9, tabla 3:2), en la que el peso propio del módulo es favorable: la succión del viento γd·1,5·w menos 0,9 veces el peso propio perpendicular a la cubierta. La carga por metro de perfil es la carga por m² multiplicada por el ancho tributario del perfil. Con dos perfiles por módulo, el ancho tributario es la mitad de la dimensión del módulo transversal a los perfiles. La separación c/c máxima es la resistencia del anclaje dividida por la carga por metro, en cada dirección por separado: contra la cubierta, hacia fuera de la cubierta y a lo largo de la cubierta.

En el paso 5 se introducen la carga de nieve en el terreno (kN/m²) y la velocidad de referencia del viento (m/s) de los mapas de Boverket. Las coordenadas del emplazamiento aparecen junto a los campos y la normativa sueca se abre con un enlace. El terreno se elige entre las categorías 0 y IV, con la III por defecto. En las opciones de carga ampliadas están la clase de seguridad (2 por defecto, un concepto sueco), los paranieves de la cubierta y la resistencia del anclaje según el informe del fabricante.

Ritwerk toma la altura de cumbrera y las dimensiones de la casa del modelo 3D, traza la zona de borde e/10 a lo largo de todos los bordes del faldón y marca cada módulo como de esquina, de borde o central. Cuando se conoce la resistencia del anclaje, por la ficha técnica del fabricante o introducida a mano, se calcula la separación c/c máxima por zona frente a presión, arrancamiento, fuerza a lo largo de la cubierta y la tabla del perfil, y rige el valor menor. El resultado se resume en una línea con los datos de partida, los anclajes por módulo y la separación c/c más amplia que se usa en algún perfil. La lista de materiales indica la separación c/c por perfil: para la casa del ejemplo, como máximo 1,22 m en las zonas de esquina y de borde y 1,7 m en el centro de la cubierta, donde limita la tabla del perfil. El cálculo ocupa además una página propia en el informe.

El cálculo es preliminar y sigue la normativa sueca BFS 2024:6 con el Eurocódigo 1, no el CTE DB SE-AE, así que en una instalación en España no sustituye a la comprobación según el CTE. El lastre de las estructuras sobre cubierta plana se calcula en la herramienta del fabricante, por ejemplo NM Planner o el cálculo estático del sistema de SOLTOP.

España. El CTE DB SE-AE (versión de abril de 2009) se aplica a los edificios que requieren licencia. Viento: qe = qb·ce·cp con qb = 0,5·δ·vb², δ = 1,25 kg/m³. Las zonas A, B y C tienen vb de 26, 27 y 29 m/s y qb de 0,42, 0,45 y 0,52 kN/m², y de forma simplificada puede usarse 0,5 kN/m². Las cubiertas planas tienen las zonas F, G, H e I (tabla D.4), y pueden usarse las tablas de la EN 1991-1-4 (D.3.6). Nieve: qn = μ·sk con μ = 1 hasta 30° de inclinación, es decir, más que el 0,8 del Eurocódigo. Madrid tiene sk = 0,6 kN/m² (tabla 3.8).

Suecia. La BFS 2024:6 rige desde el 1 de julio de 2025 y sustituyó a las EKS (BFS 2011:10). Las reglas anteriores podían aplicarse si la solicitud de licencia o la comunicación previa se presentaba antes del 1 de julio de 2026 (BFS 2024:14, disposiciones transitorias, punto 3). El mapa de nieve de la figura 4:2 tiene zonas de 1,0 a 5,5 kN/m² y se basa en máximos anuales de 1961–2020. La API abierta Klimatlaster de Boverket da valores por coordenada (versión v2 = BFS 2024:6) a título orientativo, y rige la norma publicada.

Alemania. Nieve según DIN EN 1991-1-3:2010-12 con A1:2015-12 y el anexo nacional NA:2019-04; viento según DIN EN 1991-1-4:2010-12 con NA:2010-12. Son vinculantes a través de la MVV TB (edición 2025/1) y de la normativa de edificación de cada Land. Las zonas de carga de nieve 1, 1a, 2, 2a y 3 y las zonas de viento 1–4 se obtienen por municipio de las tablas del DIBt, y la carga de nieve en el terreno se calcula a partir de la zona según el anexo nacional. En los municipios de la llanura del norte de Alemania marcados en la tabla, los edificios de las zonas de nieve 1 y 2 deben comprobarse también para carga de nieve excepcional.

Italia. NTC 2018 (DM de 17 de enero de 2018) y Circolare n. 7 de 21 de enero de 2019. Nieve: qs = qsk·μi·CE·Ct con las zonas I-Alpina, I-Mediterranea, II y III. Hasta 200 m sobre el nivel del mar, qsk es 1,50, 1,50, 1,00 y 0,60 kN/m², y por encima de 200 m el valor crece con la altitud. μ1 = 0,8 hasta 30°. Viento: vb = vb,0·ca en nueve zonas y p = qr·ce·cp·cd. Roma está en la zona de nieve III y en la zona de viento 3 (Lacio), con vb,0 = 27 m/s.