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El montaje solar sin rieles está viviendo un momento discreto pero significativo en la energía fotovoltaica comercial en techos. No porque los sistemas con rieles hayan dejado de funcionar, sino porque la industria está comenzando a optimizar para lo que los techos metálicos y los edificios existentes realmente necesitan: sistemas más ligeros, trayectorias de carga más limpias y menos incertidumbre estructural.
Cuando la fijación FV sin rieles se combina con módulos ligeros, el resultado es una ecuación estructural fundamentalmente distinta, con implicaciones directas en la viabilidad, la seguridad y la economía del proyecto.
En este blog abordaremos la experiencia y el enfoque técnico de Kevin Nuño, CEO de KN Control Estructural, firma de ingeniería estructural con sede en Zapopan, México, quien lo plantea con claridad: “Lo primero que debemos hacer para que un proyecto fotovoltaico sea viable en un edificio industrial existente es una evaluación de seguridad estructural”. Su postura no responde a un proceso burocrático, sino a principios físicos fundamentales: la capacidad real de un techo no puede inferirse a partir de una nave vecina, planos antiguos o una simple inspección visual.
La seguridad estructural como punto de partida
En un edificio industrial existente, la instalación fotovoltaica introduce un nuevo caso de carga sobre una estructura que puede haber sido optimizada, modificada o deteriorada con el tiempo. Una evaluación de seguridad estructural inicia, como toda buena ingeniería, en sitio. La inspección visual busca identificar grietas, corrosión, pandeo local, deformaciones de lámina, daños en soldaduras o impactos acumulados durante años de operación.
Ejemplo de estructura metálica sin daños estructurales evidentes
Cuando la documentación es inexistente o poco confiable, se recurre a pruebas en campo para determinar las propiedades reales de los materiales: ensayos con martillo de rebote, extracción de núcleos de concreto, verificación de soldaduras y mediciones de espesores en elementos tubulares. En ausencia de planos, se requiere un levantamiento estructural y arquitectónico; en instalaciones complejas, el escaneo por nube de puntos se utiliza cada vez más para crear un gemelo digital que alimenta directamente los modelos estructurales y BIM.
Con esta información, los ingenieros actualizan las condiciones de carga para incluir la carga muerta del sistema fotovoltaico, las cargas vivas de mantenimiento, la succión por viento y las combinaciones sísmicas conforme a los códigos vigentes. Los estados límite de servicio controlan deflexiones y desplazamientos, mientras que los estados límite últimos verifican las relaciones demanda–capacidad.
El resultado no es una respuesta binaria, sino un rango de escenarios posibles: el techo puede ser adecuado tal como está; el arreglo debe reubicarse a zonas más rígidas; se requiere un refuerzo menor; un reforzamiento mayor es inevitable; o, en casos poco comunes, la estructura no es apta para recibir un sistema fotovoltaico.
Nuño destaca por qué este paso es crítico, especialmente para propietarios que lo perciben como un gasto y no como una inversión: “Ni siquiera sabemos si ya se están excediendo los límites de servicio y resistencia… no podríamos garantizar que la estructura seguirá en pie mañana tal como está hoy”. En esencia, la evaluación estructural compra certeza antes de que los materiales, la mano de obra y el equipo suban al techo.
Daños visibles como corrosión, deformaciones o fallas en soldaduras son señales clave durante una evaluación de seguridad estructural.
¿Por qué el montaje sin rieles cambia la viabilidad?
Los sistemas fotovoltaicos tradicionales sobre techos dependen de rieles largos de aluminio que conforman una estructura secundaria sobre el techo. En contraste, los sistemas sin rieles —como el PVKIT® de S-5!, el primer sistema sin rieles del mundo para montar solar en techos metálicos— utilizan los engargolados del propio techo como riel estructural, eliminando por completo la necesidad de rieles adicionales.
Este enfoque reduce de forma drástica el peso del sistema de montaje, disminuye el número de componentes y transmite las fuerzas de fijación de manera más directa hacia la estructura del techo. De acuerdo con S-5!, el sistema PVKIT® puede reducir el peso del sistema de montaje hasta en un 85% y requiere sustancialmente menos componentes en comparación con sistemas con rieles.
Desde la perspectiva estructural, esto no es una preferencia estética, sino una mejora real en la trayectoria de cargas. Menor masa implica menor carga muerta añadida, menor demanda de flexión en correas y elementos secundarios, y una menor probabilidad de que la deflexión —y no la resistencia— sea el criterio gobernante. En techos antiguos o altamente optimizados, esta diferencia suele ser la que define si un proyecto requiere refuerzos o puede instalarse tal como está.
Distribución de fuerzas y trayectorias de carga en sistemas fotovoltaicos
Los módulos ligeros: la otra mitad del sistema de bajo impacto
El hardware de montaje representa solo una parte de la historia. En muchos casos, el peso superficial de los módulos domina la carga muerta total del sistema fotovoltaico. Por ello, el desarrollo de módulos comerciales ligeros ha incrementado el margen estructural de manera significativa.
Las soluciones ligeras para techos fotovoltaicos de LONGi están diseñadas para reducir la carga sobre el techo en aproximadamente un tercio en comparación con módulos de vidrio convencionales, alcanzando pesos por área del orden de 7 a 8 kg/m².
Al combinar módulos ligeros con un sistema de montaje sin rieles, la carga muerta total del sistema fotovoltaico puede pasar de valores tradicionales de dos dígitos (kg/m²) a cifras de un solo dígito. Un caso real presentado en la capacitación, correspondiente a un almacén industrial de paquetería en Zapopan, Jalisco, lo ilustra claramente: un sistema convencional con rieles presentaba una carga aproximada de 15 kg/m², mientras que una configuración S-5! + LONGi se ubicó alrededor de 7–8 kg/m².
Esta reducción no solo es deseable, sino que mejora el desempeño en servicio, reduce la sensibilidad a la succión por viento gracias a una menor área efectiva del módulo y amplía la zona de diseño viable en techos donde la simetría y la distribución de rigidez son determinantes.
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Instalación fotovoltaica con módulos ligeros sobre carport en Monterrey, México
Una lección práctica: peso y distribución evitan refuerzos
Un ejemplo es este caso del almacén de Zapopan, el diseño inicial con un sistema con rieles concentró los paneles en el claro más largo, lo que generó relaciones demanda–capacidad por encima de los límites aceptables y deflexiones de servicio aproximadamente 15% superiores al objetivo.
Un nuevo análisis con un sistema fotovoltaico con módulos ligeros y sin rieles redujo significativamente la carga muerta. No obstante, el factor decisivo fue la redistribución del arreglo hacia una zona más simétrica, sobre claros más cortos y en un área del techo con menores presiones de viento. Con estos ajustes, las correas regresaron a valores aceptables sin necesidad de refuerzos.
Se aplicaron cargas de servicio propias del tipo de estructura
La lección es clara: los sistemas fotovoltaicos de bajo impacto no solo reducen cargas, sino que ofrecen a los ingenieros un mayor margen de maniobra para encontrar configuraciones estructuralmente viables.
Techos curvos (arcotechos): una oportunidad mal entendida
Los techos metálicos tipo arcotecho suelen percibirse como estructuras demasiado delicadas para la instalación fotovoltaica, debido a su lámina delgada, grandes claros y la aparente ausencia de elementos primarios. Sin embargo, esta percepción es incompleta.
El arco trabaja como una cáscara estructural: su curvatura reduce la deflexión por gravedad y la corrugación aporta rigidez adicional. En un ejemplo de modelado presentado por Nuño, incluso al considerar la carga muerta adicional del sistema fotovoltaico, las deflexiones se mantuvieron muy por debajo de los límites admisibles.
El comportamiento estructural estuvo gobernado no por la carga gravitacional, sino por la succión del viento, que tiende a “inflar” el arco. Esto hace crítica la estrategia de fijación y la simetría del arreglo fotovoltaico, y refuerza la conveniencia de utilizar sistemas sin rieles diseñados para zonas de alta succión.
¿Dónde se generan realmente los ahorros?
Los sistemas fotovoltaicos ligeros y sin rieles concentran los ahorros en tres frentes principales:
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Economía directa del sistema: menos componentes, menor peso de envío, instalación más rápida y reducción de mano de obra.
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Economía estructural: menor probabilidad de requerir refuerzos de acero, especialmente en techos donde la deflexión controla el diseño.
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Reducción del riesgo: evitar daños estructurales latentes previene reparaciones de emergencia, interrupciones operativas y exposición a responsabilidades que pueden anular los beneficios económicos del proyecto.
Nuño resume la prioridad que une todos estos puntos: “El ingeniero estructural buscará no comprometer la integridad estructural del edificio. Esa es la premisa principal”. El montaje sin rieles y los módulos ligeros son valiosos porque alinean la instalación fotovoltaica con esta premisa, en lugar de trabajar en su contra.
Ideas para considerar
Elegir sistemas de montaje diseñados y de alta calidad para fijar paneles solares y utilidades en techos de membrana de una sola capa es una decisión fundamental. Con la combinación de materiales duraderos, opciones de instalación flexibles, gran capacidad de carga positiva y negativa (uplift) y una prevención eficaz de la infiltración de agua, estos sistemas diseñados simplifican la instalación y ofrecen tranquilidad.
Los tiempos cortos de instalación y la durabilidad a largo plazo los convierten no solo en una opción práctica, sino también en una inversión confiable para prácticamente cualquier techo de membrana simple.
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