W nowoczesnych instalacjach PV coraz częściej fotowoltaika pełni nie tylko funkcję źródła energii, ale również dachu. Dotyczy to między innymi wiat fotowoltaicznych, carportów, zadaszeń tarasów czy konstrukcji przemysłowych, gdzie moduły zastępują tradycyjne pokrycie dachowe. W takich realizacjach podstawowe pytanie brzmi: jak zapewnić szczelność dachu fotowoltaicznego, aby konstrukcja PV była trwała, odporna na warunki atmosferyczne i faktycznie spełniała rolę pełnoprawnego dachu.
Poniżej przedstawiamy kompleksowe, praktyczne podejście do tego zagadnienia, zgodne z realiami projektowymi i wykonawczymi stosowanymi w profesjonalnych systemach PV.
Warto od razu zaznaczyć, że szczelność w tego typu konstrukcjach nie wynika z ingerencji w same moduły, lecz z prawidłowego zaprojektowania połączeń, profili montażowych oraz systemu odprowadzania wody. To dach jako całość musi być szczelny, a panele stanowią jeden z jego elementów.
Sprawdź również: BIPV system. Co to jest i jakie są jego rodzaje
Dach fotowoltaiczny: specyficzne wymagania techniczne
W klasycznych instalacjach dachowych, zarówno na dach płaski, jak i na dach skośny, szczelność zapewnia pokrycie dachu, a panele są jedynie montowane nad nim. W przypadku konstrukcji, gdzie fotowoltaika stanowi dach, sytuacja się odwraca. To moduły PV wraz z systemem montażowym odpowiadają za ochronę przed wodą, śniegiem i wiatrem.
Dlatego szczelny dach fotowoltaiczny wymaga:
- odpowiedniego doboru modułów,
- przemyślanego systemu montażowego,
- właściwego układu spadków,
- kontrolowanego odprowadzania wody z całej powierzchni dachu.
Już na etapie projektu należy dokładnie określić, w jaki sposób dach będzie odprowadzał wodę opadową, aby uniknąć przecieków i kosztownych poprawek w przyszłości.
W praktyce należy także uwzględnić obciążenia śniegiem, oddziaływanie wiatru oraz pracę konstrukcji w zmiennych temperaturach. W dachach fotowoltaicznych liczy się nie tylko szczelność statyczna, ale również zachowanie tej szczelności w trakcie wieloletniej eksploatacji.
Czytaj także: Konstrukcja fotowoltaiczna: Jak zadbać o trwałość i bezpieczeństwo instalacji PV?
Czy każdy moduł PV nadaje się na dach?
Nie. Do konstrukcji dachowych należy stosować:
- moduły o podwyższonej wytrzymałości mechanicznej,
- ramy przystosowane do pracy w układach pełniących funkcję pokrycia,
- certyfikowane rozwiązania BIPV, czyli fotowoltaikę zintegrowaną z budynkiem.
Niewłaściwy dobór modułu może uniemożliwić zaprojektowanie szczelnego układu połączeń.
Znaczenie ma również typ modułu i jego konstrukcja. Moduły szkło szkło często lepiej znoszą długotrwałą ekspozycję na warunki atmosferyczne, ale mają określone wymagania montażowe. Kluczowe jest stosowanie się do dokumentacji producenta, zwłaszcza w zakresie punktów mocowania i dopuszczalnych obciążeń.
Główne zasady projektowe szczelnego dachu fotowoltaicznego
W instalacjach, w których fotowoltaika pełni funkcję dachu, szczelność nie może być traktowana jako etap końcowy. To element systemowy, który należy uwzględnić już na etapie koncepcji i projektu konstrukcji. Od poprawnych założeń zależy trwałość instalacji i bezpieczeństwo użytkowania przestrzeni pod nią.
Do najważniejszych zasad projektowych należą:
- odpowiedni kąt nachylenia modułów, umożliwiający skuteczny spływ wody opadowej i zsuwanie się śniegu,
- układ zakładkowy paneli zaprojektowany zgodnie z kierunkiem odprowadzania wody,
- systemowe profile montażowe wyposażone w kanały drenażowe, które przejmują i kontrolują przepływ wody,
- ograniczenie liczby punktów penetracji konstrukcji, co zmniejsza ryzyko nieszczelności.
Na tym etapie kluczowe jest zaprojektowanie dachu tak, aby zachował szczelność nie tylko podczas standardowych opadów, ale również przy intensywnym deszczu, zalegającym śniegu i długotrwałej ekspozycji na zmienne warunki atmosferyczne. Takie efekty osiąga się wyłącznie poprzez spójne rozwiązania systemowe.
Szczególną uwagę należy zwrócić na strefy brzegowe, gdzie najczęściej dochodzi do wnikania wody przy opadach bocznych i podwiewaniu.
Najczęstsze błędy przy realizacji dachów fotowoltaicznych
Nawet najlepsze komponenty nie zapewnią szczelności, jeśli popełnione zostaną błędy wykonawcze. Do najczęstszych należą:
- brak zachowania spadków i logicznych kierunków odpływu wody,
- zbyt duże naprężenia termiczne pomiędzy modułami,
- stosowanie silikonów budowlanych zamiast systemowych rozwiązań,
- nieuwzględnienie pracy konstrukcji pod wpływem wiatru i temperatury.
W praktyce prowadzi to do przecieków już po pierwszym sezonie eksploatacji. Częstym problemem jest również zbyt ciasne ułożenie modułów, które nie kompensuje rozszerzalności cieplnej i powoduje rozszczelnienia po kilku cyklach temperatury.
Zobacz również: Najczęstsze problemy przy montażu konstrukcji fotowoltaicznej na dachu
Rozwiązania systemowe stosowane w szczelnych dachach PV
Skuteczna szczelność dachu fotowoltaicznego wynika z zastosowania sprawdzonych, kompatybilnych elementów systemowych, zaprojektowanych specjalnie do konstrukcji, w których moduły pełnią funkcję pokrycia dachowego.
Najczęściej stosuje się:
- Uszczelki EPDM i TPE
Zapewniają elastyczność połączeń, odporność na UV i temperaturę oraz długotrwałą szczelność w miejscach styku modułów i profili. - Profile aluminiowe z funkcją odwadniania
Łączą funkcję nośną z kontrolą przepływu wody, kierując ją do krawędzi dachu i eliminując potrzebę stosowania tymczasowych mas uszczelniających. - Taśmy i membrany dachowe
Stosowane w strefach brzegowych i połączeniach z innymi elementami konstrukcji, stanowią dodatkowe zabezpieczenie newralgicznych obszarów.
O skuteczności decyduje nie pojedynczy element, lecz sposób, w jaki cały system współpracuje w warunkach eksploatacyjnych.
Carporty i wiaty PV: szczególne wymagania
W przypadku carportów i wiat fotowoltaicznych wymagania dotyczące szczelności są szczególnie wysokie. Konstrukcje te są w pełni odsłonięte i narażone na boczne opady oraz silne podmuchy wiatru.
Do głównych wyzwań należą:
- duże, jednorodne połacie bez tradycyjnego pokrycia,
- łatwe wnikanie wody przy opadach ukośnych,
- praca konstrukcji pod wpływem wiatru.
W takich realizacjach kluczowe są:
- powtarzalne połączenia moduł moduł,
- skutecznie zabezpieczone krawędzie boczne,
- prawidłowo zaprojektowane rynny i strefy odpływu wody.
Warto także uwzględnić zjawisko kondensacji pary wodnej. Przy dużej wilgotności i spadkach temperatury może pojawić się skraplanie, które nie jest przeciekiem, ale wymaga kontrolowanego odprowadzenia.
Szczelność jako efekt systemu
Szczelny dach fotowoltaiczny powstaje w wyniku świadomych decyzji projektowych i wykonawczych. O jego jakości decyduje połączenie:
- przemyślanej koncepcji konstrukcyjnej,
- dobranego systemu montażowego,
- wysokiej jakości profili, uszczelek i odwodnień,
- doświadczenia i precyzji montażu.
Zagadnienie szczelności należy analizować całościowo już na etapie projektu. Tylko spójne podejście pozwala, aby instalacja PV trwale i bezpiecznie pełniła funkcję dachu, niezależnie od warunków pogodowych i czasu eksploatacji.
