Zrównoważony rozwój i odnawialne źródła energii to pojęcia, które wymienia się dziś przez wszystkie przypadki. Pamiętajmy jednak, że ich sens nie ogranicza się do wpływu budynków na środowisko – to także bezawaryjność i trwałość na długie lata materiałów i konstrukcji, które je tworzą. W tym kontekście szczególnym wyzwaniem staje się ocieplenie dachów płaskich z fotowoltaiką. O jakich ryzykach należy wiedzieć oraz jak je zminimalizować poprzez dobór odpowiedniego rozwiązania?

Montaż paneli słonecznych na dachu to krok, na który decyduje się coraz więcej inwestorów – zarówno tych indywidualnych, wznoszących lub modernizujących swoje domy, jak i publicznych i prywatnych, czego przykładem jest coraz więcej instalacji na dachach biurowców, centrów handlowych, szpitali czy urzędów. Aby przekonać się, z jak silnym trendem mamy w dalszym ciągu do czynienia, wystarczy rzut oka na dane Urzędu Regulacji Energetyki. W 2022 roku mikroinstalacje wprowadziły do sieci dystrybucyjnych prawie 5,8 TWh energii – to ponad dwa razy większy wolumen, niż w 2021 roku¹.

¹ https://www.ure.gov.pl/pl/urzad/informacje-ogolne/aktualnosci/10970,OZE-w-ubieglym-roku-produkcja-energii-elektrycznej-w-mikroinstalacjach-wzrosla-w.html

Fotowoltaika na dachu, a kwestia ocieplenia

W wielu przypadkach montaż fotowoltaiki na dachu starszego obiektu stanowi dogodną okazję, aby dołożyć dodatkową warstwę ocieplenia lub co przynajmniej zbadać stan tej już istniejącej – po to, by oprócz bardziej ekologicznych źródeł energii, poprawić samą efektywność energetyczną budynku. Jest to o tyle istotne, że inwestycja w panele słoneczne pociąga za sobą określone wymagania i wyzwania względem samej konstrukcji dachowej.

– Dachy płaskie to konstrukcje podatne na problemy, które potrafią ujawniać się dopiero po latach, a których wspólnym mianownikiem jest wilgoć. Mostki termiczne generowane przez konstrukcje wsporcze instalacji czy uszkodzenia membran wynikające z bieżącej eksploatacji lub stałych obciążeń mechanicznych – to wszystko otwiera drogę dla wody penetrującej wnętrze konstrukcji, a ta z kolei może obniżać skuteczność termoizolacji oraz sprzyjać rozwojowi grzybów czy pleśni – wyjaśnia Paweł Stempuchowski, ekspert firmy Owens Corning PAROC Polska.

Uwaga na obciążenia, wilgoć i ogień

Montaż paneli słonecznych na dachu płaskim przede wszystkim oznacza wyższe obciążenia wynikające z mechanicznego i balastowego mocowania systemu fotowoltaicznego. Pod uwagę należy wziąć wagę metalowej konstrukcji pod panele i samej fotowoltaiki. Pamiętajmy bowiem, że pojedynczy moduł to zazwyczaj obciążenie rzędu 20 kg. Przeciętne instalacje o mocy 5 kWh generują ciężar na poziomie ok. 400 kg.

Oprócz odpowiednich parametrów wytrzymałości mechanicznej, i to najlepiej przy zachowaniu możliwie niskiej wagi samej izolacji termicznej, kluczową kwestią jest to, aby przegroda była maksymalnie odporna na oddziaływanie wilgoci. A ponieważ mamy też tutaj do czynienia z – bądź co bądź – instalacjami elektrycznymi, gdzie zawsze istnieje ryzyko zwarć czy przepięć, kluczową kwestią jest zapewnienie odpowiedniej odporności ogniowej dla kluczowej z punktu widzenia budynku konstrukcji, jaką jest dach.

Wełna kamienna, czyli skuteczność i wytrzymałość w jednym

Biorąc pod uwagę wszystkie wymienione ryzyka, wyzwania i wymagania, optymalnym rozwiązaniem do ocieplenia dachu z fotowoltaiką będzie materiał lekki, trwały, odporny na wilgoć i ogień i, co oczywiste, skutecznie zatrzymujący ciepło we wnętrzach. W tę charakterystykę dobrze wpisują się systemy izolacji na bazie wełny mineralnej, ze szczególnym naciskiem na bardzo wytrzymałą wełnę kamienną.

Po pierwsze, będąc materiałem niepalnym (klasa reakcji na ogień A1), wełna kamienna wytrzymuje temperatury rzędu 1000°C i nie przyczynia się do rozprzestrzenia ognia. Po drugie, jako materiał paroprzepuszczalny choć niewchłaniający wody, umożliwia szybkie wysychanie konstrukcji betonowych. I w końcu po trzecie, poprzez odpowiednie dopasowanie grubości i gęstości płyt, możemy uzyskać skuteczną, a jednocześnie odporną na deformacje warstwę termoizolacji.

System izolacji PAROC Solar

– W przypadku dachów płaskich z fotowoltaiką, inwestorom i projektantom polecamy system PAROC Solar, bazujący na naszych sprawdzonych płytach do izolacji stropodachów – podkreśla Paweł Stempuchowski. – Dwuwarstwowy system z wełny kamiennej o odpowiednio dopasowanych parametrach termicznych i mechanicznych z jednej strony pozwala wyeliminować ryzyko mostków termicznych, z drugiej tworzy stabilne i wytrzymałe podłoże pod panele słoneczne, niezależnie od technologii ich montażu – dodaje.

Wartości współczynnika przenikania ciepła U (W/m²K) dla konstrukcji dachowych ocieplonych w systemie PAROC Solar prezentuje poniższa tabela.