Estruturas e fixação de placas solares em telhados e solo

Conceito: o que a estrutura precisa garantir

A estrutura mecânica de um sistema fotovoltaico tem três funções principais: (1) transferir as cargas (peso próprio, vento e esforços de manutenção) para a estrutura do telhado/solo com segurança; (2) manter os módulos alinhados e com afastamentos adequados para ventilação e dilatação térmica; (3) preservar a estanqueidade do telhado, evitando infiltrações. Na prática, isso é feito com um conjunto de elementos: pontos de ancoragem (ganchos, parafusos estruturais, chumbadores), trilhos (perfis), emendas, grampos (intermediários e finais), aterramentos/equipotencialização mecânica quando aplicável e itens de vedação.

Tipos de estruturas e fixações por tipo de cobertura

Telha cerâmica (colonial, romana, francesa)

Em telhas cerâmicas, a fixação não deve “trabalhar” na telha. O esforço deve ser transferido para o caibro/terça (madeira) ou estrutura metálica abaixo. O mais comum é usar ganchos para telha (gancho ajustável ou fixo) que passam por baixo da telha e emergem em um recorte controlado, conectando-se ao trilho.

• Estrutura típica: gancho + trilho de alumínio + grampos finais/intermediários.
• Cuidados: recorte mínimo na telha, apoio correto para não criar ponto de pressão que trinca a peça; reposicionamento da telha para não ficar “suspensa”.
• Vedação: preferir soluções que mantenham o caminho natural de escoamento; quando houver furo/recorte, usar vedação compatível com cerâmica e resistente a UV.

Fibrocimento (ondulada)

Em fibrocimento, a fixação costuma ser feita com parafuso estruturado com vedação (arruela metálica + arruela de EPDM) e, idealmente, com apoio interno (madeiramento/terças) dimensionado. O furo deve ser feito no topo da onda para reduzir risco de infiltração.

• Estrutura típica: parafuso para fibrocimento (com EPDM) + suporte L/pezinho + trilho.
• Cuidados: não apertar em excesso (trinca), não fixar em região “vazia” sem apoio estrutural, evitar bordas e telhas já fissuradas.
• Vedação: EPDM em bom estado, furo com diâmetro correto e sem rebarbas; selante apenas como complemento, não como solução principal.

Telha metálica (trapezoidal/zipada/sanduíche)

Em telha metálica, a fixação pode ser feita diretamente na telha (quando o fabricante permite e há estrutura abaixo) ou, preferencialmente, na terça. Para telha trapezoidal, é comum usar grampos específicos que prendem no “cume” do trapézio, ou parafusos autoperfurantes com EPDM em pontos definidos.

• Estrutura típica: grampo para trapezoidal ou parafuso autoperfurante + suporte + trilho.
• Cuidados: atenção à corrosão galvânica (alumínio/aço/zinco), uso de isolantes/arruelas adequadas; evitar cortar proteção da telha sem tratamento.
• Vedação: EPDM e torque correto; em telha zipada, usar clamps sem perfuração quando especificado.

Laje (concreto) e coberturas planas

Em lajes, é comum usar estruturas com lastro (sem perfuração) ou ancoradas (com chumbadores). A escolha depende de carga de vento, capacidade da laje, impermeabilização existente e restrições do condomínio/obra. Estruturas com inclinação (triângulos) precisam prever dilatação e drenagem.

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• Estrutura típica: triângulos + longarinas/trilhos + lastro (blocos) ou chumbadores químicos/mecânicos.
• Cuidados: não perfurar manta impermeabilizante sem detalhamento de reparo; garantir caminho de água e acesso para manutenção.
• Vedação: quando houver ancoragem, usar sistema compatível com impermeabilização (flanges, selantes corretos e recomposição da manta).

Solo (ground mount)

No solo, a estrutura deve resistir a vento e corrosão, além de acomodar irregularidades do terreno. As fundações podem ser estacas cravadas, sapatas de concreto, microestacas ou bases pré-moldadas. O alinhamento e o prumo dos postes são determinantes para facilitar a montagem dos trilhos e manter os módulos no mesmo plano.

• Estrutura típica: postes (aço galvanizado) + travessas + trilhos + grampos; fundação por estaca ou sapata.
• Cuidados: drenagem do terreno, afastamento do solo para evitar respingos e vegetação, proteção anticorrosiva em cortes e furos.

Componentes mecânicos: trilhos, grampos, ganchos, parafusos e vedação

Trilhos (perfis)

• Função: receber os módulos e distribuir cargas para os pontos de fixação.
• Materiais comuns: alumínio anodizado; em solo, também aço galvanizado.
• Emendas: usar conectores próprios e respeitar folgas para dilatação quando especificado.
• Fixação ao suporte: parafusos inox ou galvanizados conforme compatibilidade; uso de arruelas de pressão quando indicado.

Grampos (clamps)

• Intermediários: prendem dois módulos adjacentes.
• Finais: prendem o módulo na extremidade da fileira.
• Altura do grampo: deve ser compatível com a espessura do frame do módulo (ex.: 30/35/40 mm).
• Posição de aperto: respeitar a zona de fixação indicada pelo fabricante do módulo (normalmente a uma distância específica das bordas).

Ganchos e suportes

• Ganchos para telha cerâmica: ajustáveis facilitam compensar desníveis; devem ser fixados no elemento estrutural (caibro/terça).
• Suportes L/pezinhos: comuns em fibrocimento e metálica; precisam de base plana e vedação correta.
• Clamps sem perfuração: usados em telhas metálicas específicas (zipadas/standing seam) para evitar furos.

Parafusos e chumbadores

• Autoperfurantes: comuns em telha metálica; sempre com arruela EPDM e comprimento compatível com a estrutura abaixo.
• Parafusos para madeira: usados em caibros/terças; pré-furo pode ser necessário para evitar rachadura.
• Chumbadores mecânicos/químicos: em concreto; seguir profundidade, limpeza do furo e tempo de cura (no químico).
• Compatibilidade: evitar misturar materiais que acelerem corrosão (ex.: inox inadequado com aço galvanizado sem isolamento em ambiente agressivo).

Vedação (EPDM, butílico, selantes)

Vedação eficiente depende mais de geometria correta (furo no ponto certo, compressão adequada, caminho de água preservado) do que de “muito selante”. EPDM é padrão em fixações com arruela. Fitas butílicas ajudam em sobreposições e detalhes. Selantes (PU, MS polímero, silicone neutro específico) devem ser escolhidos pela compatibilidade com o substrato e resistência UV.

• Evitar: silicone acético em metais (pode corroer), selantes genéricos que ressecam ao sol, “tampar” infiltração sem corrigir a causa (furo mal posicionado, aperto errado).

Critérios práticos: vento, dilatação térmica, ventilação e passagens seguras

Carga de vento (pressão e sucção)

O vento pode empurrar e também “puxar” os módulos (sucção), principalmente em bordas e cantos do telhado. Por isso, a quantidade de pontos de fixação e o espaçamento entre suportes geralmente aumenta nessas regiões. Na prática, siga a tabela do fabricante da estrutura (que já considera zonas de borda/canto) e nunca “padronize” espaçamento sem checar a condição do telhado e a altura da edificação.

• Regras de bolso (não substituem tabela): mais fixações em bordas/cantos; reduzir vãos de trilho em áreas com vento forte; evitar balanços longos de trilho além do último suporte.

Dilatação térmica

Trilhos e módulos expandem e contraem com temperatura. Se a estrutura “travar” sem folgas, podem surgir empenos, ruídos, afrouxamento de parafusos e até deformação do telhado. Use emendas e furos oblongos quando previstos e respeite folgas recomendadas pelo fabricante.

Afastamentos para ventilação dos módulos

Manter um vão entre módulo e telhado melhora a ventilação e reduz aquecimento, além de diminuir risco de acúmulo de umidade e sujeira. Evite encostar o frame do módulo na telha. Em telhados, também preserve afastamentos de cumeeira, rufos e calhas para não bloquear escoamento e permitir manutenção.

Passagens seguras no telhado

Planeje corredores de acesso e pontos de apoio antes de fixar os trilhos. Em telha cerâmica e fibrocimento, pisar no lugar errado quebra telhas e cria microfissuras que viram infiltração. Defina por onde a equipe vai transitar, onde apoiar escadas e onde posicionar ferramentas, reduzindo retrabalho e danos.

• Prática recomendada: manter uma faixa sem módulos para acesso a caixas d’água, antenas e manutenção do telhado; evitar bloquear ralos e quedas d’água em lajes.

Técnicas de marcação, alinhamento, espaçamentos e torque

Marcação e alinhamento

• Referências: use beiral/cumeeira como linha base e confirme esquadro com medição diagonal.
• Linhas: marque eixos dos trilhos com linha de pedreiro ou laser; marque pontos de fixação conforme espaçamento do fabricante.
• Compensação de desnível: ganchos ajustáveis e calços próprios ajudam a manter trilhos coplanares; não “forçar” o trilho para alinhar.

Espaçamentos

• Entre suportes: seguir tabela do sistema de fixação (varia por vento, tipo de telhado e orientação do trilho).
• Entre módulos: normalmente pequeno vão definido pelo grampo intermediário; manter uniformidade melhora estética e evita tensões.
• Balanço de trilho: limitar a projeção além do último suporte conforme especificação (balanço excessivo aumenta momento e pode soltar fixações).

Torque (aperto controlado)

Torque insuficiente pode soltar grampos e suportes; torque excessivo pode esmagar EPDM, deformar trilhos, trincar fibrocimento e danificar roscas. Use torquímetro ou chave com controle de torque, aplicando o valor recomendado pelo fabricante do grampo/suporte.

• Boa prática: registrar torques críticos no checklist e reapertar após assentamento inicial quando o fabricante recomendar.

Procedimento passo a passo: montagem mecânica em telhado (trilhos e módulos)

1) Preparar layout e pontos de fixação

• Defina a área de instalação e o sentido dos trilhos (horizontal ou vertical conforme estrutura e módulo).
• Marque as linhas dos trilhos e os pontos de fixação, considerando bordas/cantos com maior carga de vento.
• Planeje corredores de acesso e afastamentos de rufos, cumeeira e calhas.

2) Instalar os pontos de ancoragem (conforme tipo de telha)

• Telha cerâmica: levante a telha, posicione o gancho sobre o caibro/terça, faça pré-furo se necessário, fixe com parafuso adequado; recorte mínimo na telha para passagem do gancho e reassente a telha sem tensão.
• Fibrocimento: fure no topo da onda com broca adequada, remova rebarbas, posicione parafuso com arruela EPDM e suporte; aperte até comprimir EPDM sem esmagar a telha.
• Metálica: use clamp específico (sem perfuração) quando aplicável; se for parafuso, perfure/auto-perfure no ponto correto, com EPDM e comprimento que alcance a terça.
• Laje: posicione bases/triângulos; se ancorado, fure, limpe, instale chumbador (mecânico/químico) e faça recomposição da impermeabilização conforme sistema.

3) Fixar e alinhar os trilhos

• Parafuse os trilhos aos suportes, deixando folga para ajuste inicial.
• Alinhe os trilhos no mesmo plano (coplanaridade) usando linha/laser e régua longa; ajuste altura com ganchos ajustáveis ou calços próprios.
• Aperte os parafusos dos trilhos no torque especificado.
• Instale emendas de trilho quando necessário, respeitando folgas e orientação do conector.

4) Instalar grampos e posicionar módulos

• Posicione o primeiro módulo, instale grampos finais e aperte parcialmente para permitir ajuste.
• Instale o segundo módulo, aplique grampos intermediários entre eles, mantendo espaçamento uniforme.
• Prossiga fileira a fileira, conferindo alinhamento visual e com trena (bordas paralelas).
• Aperte todos os grampos no torque recomendado e confirme que estão na zona correta do frame.

5) Conferir vedação e integridade do telhado

• Verifique se não há telhas “presas” ou levantadas por ganchos.
• Confirme compressão correta de EPDM (sem extravasar excessivamente).
• Faça inspeção visual interna (se possível) após a primeira chuva ou teste controlado, priorizando pontos perfurados.

Procedimento passo a passo: montagem mecânica em solo (estrutura fixa)

1) Locação e nivelamento

• Marque o perímetro, eixos e posições dos postes com estacas e linha.
• Cheque desníveis do terreno e defina se haverá cortes/aterros ou ajuste por altura de postes.

2) Fundação e prumo

• Execute estacas/sapatas conforme projeto.
• Instale postes e confira prumo e alinhamento entre fileiras (um erro aqui “se multiplica” nos trilhos).

3) Montagem de travessas e trilhos

• Fixe travessas/longarinas e depois os trilhos, mantendo paralelismo e coplanaridade.
• Trate cortes e furos em aço galvanizado com proteção anticorrosiva apropriada.

4) Fixação dos módulos

• Instale módulos com grampos finais/intermediários, respeitando torque e zonas de fixação.
• Mantenha afastamento do solo suficiente para evitar respingos e facilitar roçada/manutenção.

Prevenção de infiltrações: práticas que funcionam

• Furo no lugar certo: em fibrocimento, topo da onda; em metálica, conforme perfil e recomendação do fabricante.
• Compressão correta do EPDM: apertar até vedar, sem esmagar.
• Evitar “selante como muleta”: se a geometria está errada, selante falha com UV e dilatação.
• Respeitar escoamento: não criar barreiras que represam água (trilhos muito baixos, cabos e suportes mal posicionados).
• Inspeção pós-montagem: revisar todos os pontos perfurados e telhas reassentadas.

Lista de pontos críticos (checklist de falhas comuns)

• Rachaduras e microfissuras: telha cerâmica trincada por apoio errado do gancho; fibrocimento trincado por aperto excessivo ou furo sem apoio estrutural.
• Corrosão galvânica: contato direto de metais incompatíveis (ex.: alumínio com aço carbono sem isolamento) em ambiente úmido/salino; uso de fixadores inadequados.
• Fixação em regiões frágeis: parafusar apenas na telha sem alcançar terça/caibro; fixar próximo a bordas quebradiças ou em telhas já degradadas.
• Selantes inadequados: silicone acético em metal; selante sem resistência UV; excesso de selante que descola e cria caminho de água.
• Torque incorreto: grampo frouxo (módulo pode deslocar) ou excesso (deforma frame/trilho, esmaga EPDM, arranca rosca).
• Desalinhamento/coplanaridade ruim: trilho “torcido” força o módulo e pode gerar estalos, empeno e afrouxamento ao longo do tempo.
• Vãos e balanços fora do especificado: poucos suportes em zona de borda/canto; trilho com balanço longo após o último suporte.
• Ventilação insuficiente: módulo muito próximo ao telhado, aumentando temperatura e acumulando sujeira/umidade.
• Passagens inseguras: ausência de corredor de acesso leva a pisoteio em telhas e danos ocultos que viram infiltração.
• Rebarbas e limalhas metálicas: em telha metálica, limalha de furação fica sobre a telha e inicia pontos de ferrugem; sempre limpar após perfurar.

Exemplo prático de especificação de montagem (modelo de checklist de campo)

Parâmetros de referência (para registrar na obra)

Para padronizar a execução, registre em ficha de instalação os parâmetros fornecidos pelos fabricantes (estrutura e módulos): torque de grampos e suportes, espaçamento máximo entre apoios por zona de vento, limite de balanço de trilho, tipo de fixador (material e dimensão), e método de vedação por tipo de telha. Esse registro evita improvisos e facilita inspeções e manutenção.