A engenheira mecânica Ana Carolina escreveu um artigo sobre cálculos para estruturas de fixação de painéis fotovoltaicos, o qual foi publicado na edição nº 34 da revista “Fotovolt” em janeiro de 2021. Como mencionamos em nossa última publicação, decidimos dividir o artigo em duas partes. Disponibilizamos a primeira parte na íntegra.

Manual de cálculos para estruturas de fixação de painéis FV

As estruturas metálicas sofrem principalmente com a incidência de ventos e precisam ter resistência para manter sua integridade e segurança. Com o aumento da demanda dessas estruturas para fixação de painéis solares, foi identificada a necessidade de elaborar um manual para o cálculo estrutural de acordo com as normas brasileiras, especificando os critérios a serem utilizados nessas aplicações específicas. Este artigo aponta os primeiros passos para a criação deste documento, utilizando principalmente a NBR 6123.

As estruturas metálicas (figura 1) têm sido muito utilizadas no Brasil e no mundo para instalar painéis fotovoltaicos (de pequeno a grande porte) no solo ou em coberturas de estacionamentos. De um lado, elas precisam ser leves o suficiente para se tornarem lucrativas aos fabricantes. Por outro lado, é essencial que sejam submetidas a cálculos estruturais para verificação da resistência dos perfis quando expostos às cargas, principalmente de vento, que são as predominantes nessas aplicações. Instalar uma estrutura sem cálculo estrutural ou com cálculo inadequado pode configurar crime contra o consumidor e à segurança do patrimônio e das pessoas.

Há normas vigentes no Brasil para estruturas metálicas, as quais estabelecem critérios mínimos para o projeto. As duas principais são: NBR 8800 – Projeto de estruturas de aço e de edificações mistas de aço e concreto de edifícios e NBR 6123 – Forças devidas ao vento em edificação, ambas normas de requisitos gerais. A NBR 6123, apesar de tratar de edificações, aborda o vento nas estruturas para diversos casos, inclusive de estruturas isoladas (ou seja, sem paredes e por vezes com inclinações), como é o caso de muitas estruturas para fixação de painéis solares.

Algumas prescrições constantes em normas de requisitos gerais podem não ser válidas para os sistemas fotovoltaicos, e mesmo prescrições necessárias a esses sistemas podem não estar contidas nesses documentos. Além disso, algumas prescrições devem ser aplicadas de forma diferente. Daí a necessidade de uma norma de requisitos particulares para cálculo de estruturas para sistemas FV, a qual se encaixaria no sistema normativo brasileiro como uma espécie de manual de cálculos para esse fim. Existem alguns manuais internacionais, como, por exemplo, o japonês JIS C 8955 – Design guide on structures for photovoltaic array, que define a aplicação de cargas de vento, de neve e sísmicas e as combinações de cargas. No caso brasileiro, a ABNT não publica manuais, mas normas técnicas. Desta forma, a melhor opção seria a publicação de uma norma de requisitos particulares.