S dotazy na instalaci fotovoltaických elektráren na střechy jsem se začal setkávat ve zvýšené míře v závěru roku 2022 jako předseda oblasti a také při práci v projektové a statické kanceláři. Většina dotazů je směřována na statický posudek střechy pro osazení fotovoltaických zařízení. Vzhledem k trendu podpory technických a ekologických opatření směřujícímu k úsporám energií je třeba se tomuto problému podrobně věnovat.
Nová nebo již dokončená střecha
Z pohledu stavebního inženýra je nutné při hodnocení problematiky osazování fotovoltaických zařízení na střechy budov vzít v úvahu určité skutečnosti. Zcela zásadní je, zda se jedná o instalaci na novou právě projektovanou střechu nebo na střechu již dokončené stavby. U nové stavby můžeme stavební konstrukci střechy navrhnout a dimenzovat na potřebné účinky v rámci zpracování projektové dokumentace. Stavba byla projektována a realizována v určité době, za platnosti tehdejších předpisů a norem. To se týká jak jejího stavebního provedení, tak i velikosti případných na střeše uvažovaných zatížení. Proto se při posuzování vhodnosti střechy musíme soustředit na několik faktorů. Tím prvním je velikost, typ, sklon, uložení a ukotvení vlastního fotovoltaického zařízení. Dalším jsou podklady o stavbě, zejména původní konstrukční výkresy, popřípadě dochované statické výpočty a technické zprávy. Zde je třeba konstatovat, že ne u všech staveb máme tyto podklady k dispozici. Důležité jsou také údaje z dříve platných norem a jejich porovnání s dnešními postupy. Nelze opomenout fyzický stav stavby a její nosné konstrukce, především pak prověření projevů jejího stáří, úprav či případné degradace a poškození.
Posledním faktorem jsou důsledky instalace nového zařízení na střeše, které se prokazují právě požadovaným statickým výpočtem nebo posudkem. Pokud tedy uvedené informace shrneme, bude rozhodovat návrh zařízení, místo a provedení střechy a působící zatížení.
Současné normy jsou přísnější, nelze počítat jen s hmotností FVE
Ze zkušeností z práce v kanceláři je možné říci, že při posuzování dokončených střech vycházejí lépe ty sklonité s krovy. Zde bývá problematickou konstrukcí většinou pouze vaznice. Jinak je tomu ale u plochých střech a lehkých střešních plášťů hal. Dříve prováděné střechy byly totiž navrhovány pouze na účinky klimatických zatížení sněhem a větrem. Víc nebylo potřeba, návrh byl takto ekonomický. Dnešní normou stanovené hodnoty těchto zatížení jsou ale vyšší, než byly ty původní. U sněhu je to nejméně 18 % navíc a u větru více. Tím vzniká již základní nesoulad při návrhu instalace zařízení. Sníh zatěžuje více střechu, vítr působí opačně větším sáním. Tato zatížení nelze pro osazování fotovoltaických zařízení zanedbat nebo omezit. I když vlastní hmotnost fotovoltaických panelů nebo panelů s nosnými rámy se jeví jako nízká, tj. 0,15–0,35 kN/m2, nelze tyto hodnoty chápat jinak než jako další přitížení střechy. Umístění fotovoltaických zařízení na střeše vyvolá ještě další účinky, které zde nechci podrobně rozebírat. Jde například o soustředění tíhy zařízení do několika míst střechy, jeho ukotvení, možnost návějí sněhu, montážní zatížení a působení větru na šikmé plochy panelů. FVE se záměrně přitěžuje kvůli větru
A ještě o jednom paradoxu instalace FVE bych se chtěl zmínit. Je to přitěžování konstrukce fotovoltaických zařízení na střeše. Pro přitížení jsou používány betonové desky nebo nádržky vyplněné pískem. Zařízení je pouze položeno na krytině nebo střešním násypu a zmíněné prvky ho mají stabilizovat proti větru. Vše by bylo v pořádku, pokud by střecha tuto tíhu navíc byla schopna přenést. Setkávám se však s případy, kdy takové přitížení vyčerpává velkou část nosnosti střechy. Posouzení všech těchto účinků by mělo být součástí statického posudku.
Instalace FVE není tak jednoduchá, jak se může zdát
Smyslem tohoto článku je upozornění, že instalace fotovoltaických panelů není tak jednoduchá, jak se někdy předpokládá. Bohužel platí, že samotný projektový návrh firem specializovaných na fotovoltaiku nepostačuje. Pořizovatel fotovoltaického zařízení se často domnívá, že posouzení vhodnosti střechy je již dodavatelem vyřešeno nebo že není důležité se jím zabývat. To je zásadní neznalost. Instalaci je třeba řešit celkově. Na druhou stranu nechceme vytvářet dojem, že pořízení fotovoltaických zařízení je komplikovaný problém. Je třeba tyto instalace podporovat. Návrh nebo statické ověření stavební konstrukce ale musí odborně proběhnout. Nová samostatná konstrukce znamená další náklady Pokud nosnost střechy nevychází, je potřeba navrhnout pro zařízení samostatnou konstrukci. Při všech těchto pracích je nutná účast autorizovaných osob. Zároveň je vhodné zvýšit informovanost stavebníků a dotčených orgánů.
Ing. Luděk Vejvara, Ph.D. předseda oblasti ČKAIT
