Ogni tipo di tetto ha le sue caratteristiche che gli appaltatori devono considerare quando installano i pannelli solari. I tetti in metallo sono disponibili in un'ampia varietà di profili e materiali e richiedono fissaggi specializzati, ma l'installazione di pannelli solari su questi tetti specializzati è semplice.
I tetti in metallo sono un'opzione di copertura comune per gli edifici commerciali con sommità leggermente inclinate e stanno diventando sempre più popolari anche nel mercato residenziale. L’analista del settore edile Dodge Construction Network ha riferito che l’adozione di tetti metallici residenziali negli Stati Uniti è aumentata dal 12% nel 2019 al 17% nel 2021.
Un tetto in metallo può essere più rumoroso durante le tempeste di grandine, ma la sua durabilità gli consente di durare fino a 70 anni. Allo stesso tempo, i tetti in tegole di asfalto hanno una vita utile più breve (15-30 anni) rispetto ai pannelli solari (25+ anni).
“I tetti in metallo sono gli unici che durano più a lungo di quelli solari. È possibile installare l’energia solare su qualsiasi altro tipo di tetto (TPO, PVC, EPDM) e se il tetto è nuovo al momento dell’installazione dell’energia solare, probabilmente durerà 15 o 20 anni”, afferma il CEO e fondatore Rob Haddock! Produttore di accessori per coperture metalliche. “Bisogna rimuovere l’impianto solare per sostituire il tetto, il che non fa altro che danneggiare la performance finanziaria prevista dell’energia solare”.
L'installazione di un tetto in metallo è più costosa rispetto all'installazione di un tetto in scandole composite, ma a lungo termine ha più senso dal punto di vista finanziario per l'edificio. Esistono tre tipi di coperture metalliche: acciaio ondulato, acciaio a giuntura diritta e acciaio rivestito in pietra:
Ogni tipo di tetto richiede diversi metodi di installazione dei pannelli solari. L'installazione dei pannelli solari su un tetto ondulato è molto simile all'installazione su tegole composite, poiché richiede comunque il montaggio attraverso le aperture. Sui tetti ondulati, inserire le traverse nei lati di una porzione trapezoidale o rialzata del tetto oppure fissare gli elementi di fissaggio direttamente alla struttura dell'edificio.
Il disegno dei pilastri solari del tetto ondulato ne segue i contorni. S-5! Produce una gamma di accessori per tetti ondulati che utilizzano elementi di fissaggio sigillati per impermeabilizzare ogni penetrazione del tetto.
Raramente sono necessarie perforazioni per i tetti con aggraffatura verticale. Le staffe solari sono fissate alla parte superiore delle cuciture utilizzando elementi di fissaggio angolari che tagliano la superficie di un piano metallico verticale, creando rientranze che mantengono la staffa in posizione. Queste cuciture in rilievo servono anche come guide strutturali, che si trovano spesso nei progetti solari con tetti spioventi.
"Fondamentalmente, sul tetto ci sono dei binari che puoi afferrare, fissare e installare", afferma Mark Gies, Direttore della gestione del prodotto per S-5! "Non hai bisogno di così tanta attrezzatura perché è parte integrante del tetto."
I tetti in acciaio rivestiti in pietra sono simili alle tegole in argilla non solo nella forma, ma anche nel modo in cui sono installati i pannelli solari. Su un tetto in tegole, l'installatore deve rimuovere una porzione delle tegole o tagliare le tegole per raggiungere lo strato sottostante e attaccare un gancio alla superficie del tetto che sporge dallo spazio tra le tegole.
"In genere levigano o scheggiano il materiale della piastrella in modo che possa posizionarsi sopra un'altra piastrella come previsto e il gancio possa attraversarlo", ha affermato Mike Wiener, responsabile marketing del produttore di pannelli solari QuickBOLT. “Con l'acciaio rivestito in pietra, non devi davvero preoccuparti perché è metallico e si sovrappone. In base alla progettazione, dovrebbe esserci un certo spazio di manovra tra di loro”.
Utilizzando l'acciaio rivestito in pietra, gli installatori possono piegare e sollevare le tegole metalliche senza rimuoverle o danneggiarle e installare un gancio che si estende oltre le tegole metalliche. QuickBOLT ha recentemente sviluppato ganci da tetto appositamente progettati per tetti in acciaio con rivestimento in pietra. I ganci sono sagomati per abbracciare le strisce di legno a cui è fissata ciascuna fila di copertura in acciaio con rivestimento in pietra.
I tetti in metallo sono realizzati principalmente in acciaio, alluminio o rame. A livello chimico, alcuni metalli sono incompatibili quando entrano in contatto tra loro, provocando quelle che vengono chiamate reazioni elettrochimiche che favoriscono la corrosione o l’ossidazione. Ad esempio, la miscelazione di acciaio o rame con alluminio può causare una reazione elettrochimica. Fortunatamente, i tetti in acciaio sono ermetici, quindi gli installatori possono utilizzare staffe in alluminio e sul mercato sono disponibili staffe in ottone compatibili con il rame.
“L’alluminio si buca, arrugginisce e scompare”, ha detto Gies. “Quando si utilizza acciaio non rivestito, solo l’ambiente arrugginisce. Tuttavia è possibile utilizzare l’alluminio puro perché l’alluminio si protegge attraverso uno strato anodizzato”.
Il cablaggio in un progetto di tetto solare in metallo segue gli stessi principi del cablaggio su altri tipi di tetti. Secondo Gies, tuttavia, è più importante evitare che i cavi entrino in contatto con il tetto in metallo.
Le fasi di cablaggio per i sistemi basati su binari sono le stesse di altri tipi di tetti e gli installatori possono utilizzare i binari per fissare i cavi o fungere da condotti per i cavi correnti. Per progetti senza binari su tetti con aggraffature, l'installatore deve collegare il cavo al telaio del modulo. Giese consiglia di installare corde e fili tagliati prima che i moduli solari raggiungano il tetto.
"Quando si costruisce una struttura senza binari su un tetto in metallo, è necessario prestare maggiore attenzione alla preparazione e alla progettazione delle aree di salto", afferma. “È importante preparare i moduli in anticipo: tagliare tutto e metterlo da parte in modo che non ci sia nulla che penda. È comunque una buona pratica perché l'installazione è più semplice quando si resta troppo sul tetto."
La stessa funzione è svolta dalle linee d'acqua che corrono lungo il tetto metallico. Se i cavi vengono instradati internamente, è presente un'unica apertura nella parte superiore del tetto con una scatola di giunzione per far passare i cavi al punto di carico designato all'interno. In alternativa, se l'inverter viene installato su una parete esterna dell'edificio, i cavi possono essere fatti passare lì.
Anche se il metallo è un materiale conduttivo, la messa a terra di un progetto solare su tetto in metallo è uguale a qualsiasi altro tipo di messa a terra sul mercato.
"Il tetto è esagerato", ha detto Gies. “Che tu sia sul marciapiede o da qualche altra parte, dovrai comunque collegare e mettere a terra il sistema come al solito. Fallo allo stesso modo e non pensare al fatto che sei su un tetto di metallo.
Per i proprietari di case, il fascino delle coperture metalliche risiede nella capacità del materiale di resistere a condizioni ambientali difficili e nella sua durata. I progetti di costruzione degli installatori solari su questi tetti presentano alcuni vantaggi materiali rispetto alle tegole composite e alle piastrelle di ceramica, ma possono comportare rischi intrinseci.
Le tegole composite e persino le particelle di acciaio rivestite in pietra rendono questi tetti più facili da calpestare e da afferrare. I tetti ondulati e con giunture verticali sono più lisci e diventano scivolosi quando piove o nevica. Quando la pendenza del tetto diventa più ripida, aumenta il rischio di scivolare. Quando si lavora su questi tetti speciali è necessario utilizzare adeguati sistemi di protezione anticaduta e di ancoraggio del tetto.
Il metallo è anche un materiale intrinsecamente più pesante delle tegole composite, soprattutto in scenari commerciali con ampie campate del tetto in cui l'edificio non può sempre sostenere il peso aggiuntivo sovrastante.
"Questo è parte del problema perché a volte questi edifici in acciaio non sono progettati per sostenere molto peso", ha affermato Alex Dieter, ingegnere senior vendite e marketing per SunGreen Systems, un appaltatore solare commerciale a Pasadena, California. "Quindi, a seconda di quando è stato costruito o del motivo per cui è stato costruito, trova la soluzione più semplice o come possiamo distribuirla in tutto l'edificio."
Nonostante questi potenziali problemi, gli installatori incontreranno senza dubbio più progetti solari con tetti in metallo poiché sempre più persone scelgono questo materiale per la sua resistenza e durata. Date le sue caratteristiche uniche, gli appaltatori possono affinare le loro tecniche di installazione come l'acciaio.
Billy Ludt è un redattore senior di Solar Power World e attualmente si occupa di installazione, installazione e argomenti aziendali.
“L’alluminio si buca, arrugginisce e scompare”, ha detto Gies. “Quando si utilizza acciaio non rivestito, solo l’ambiente arrugginisce. Tuttavia è possibile utilizzare l’alluminio puro perché l’alluminio si protegge attraverso uno strato anodizzato”.
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Orario di pubblicazione: 24 febbraio 2024