12Montagesystemen

• Paneel: wordt met klemmen op rails of profielen gehouden. Het paneel mag niet vervormen door de klemmen, want dat kan verborgen celschade geven. Een regelbaar bevestigingssysteem verdient de voorkeur.
• Rails: metalen profielen waarop de panelen rusten. Ze verdelen de krachten over de dichtstbijzijnde haken en kunnen in portret- of landschapsrichting liggen.
• Dakhaken: verbinden de rails met het dak. Ze passeren door de overlap van de dakbedekking en worden in het gebinte geschroefd.
• Bevestigingsmateriaal: schroeven, klemmen en eventueel ballastelementen, meestal in roestvrij staal of aluminium. Alleen de haken verschillen per soort dakbedekking.

De paneelfabrikant geeft op waar je een paneel mag klemmen (de klemzones), hoe het gemonteerd moet worden en welke belastingen het aankan. Klem je buiten die zones, dan belast je het paneel anders dan het getest is. Ook het aanhaalmoment van klemmen en bevestigingen moet bij de instructies passen. Sterke rails compenseren geen ongeschikte schroeven of een te zwakke ondergrond: elke schakel in de keten moet voor de verwachte belasting berekend zijn.

De richtlijn van het WTCB (Technische Voorlichting 263, december 2017) geldt voor daken met een helling van 15° tot 75°.

1. Bovenop de dakbedekking. De panelen rusten op rails die aan het daktimmerwerk vastzitten. De dakbedekking blijft de regen tegenhouden. Dit is de gangbare manier.
2. Integratie. Een deel van de dakbedekking wordt vervangen door panelen met waterdichte aansluitingen.
3. Semi-integratie. Vervangingselementen onder de panelen nemen de dakfunctie over. Dit is eerder zeldzaam voor zonnepanelen en vooral interessant bij nieuwbouw of renovatie.

Enkele regels uit de richtlijn:

• Bevestigingen moeten geschroefd zijn. Vernagelde systemen zijn niet geschikt.
• Onder de panelen blijft minstens 50 mm vrij (rails loodrecht op de helling) of 20 mm (rails evenwijdig met de helling), zodat je bladeren kan verwijderen.
• Langs de dakranden en de nok blijft een vrije zone van ongeveer 30 cm voor inspectie.

De resterende levensduur van het dak moet langer zijn dan die van de installatie: minstens 20 jaar volgens het WTCB, minstens 25 jaar volgens Leefmilieu Brussel. Doorboringen moeten waterdicht en vakkundig uitgevoerd zijn. Corrosie is een risico bij water, zeelucht, industrie en een combinatie van verschillende metalen.

De windbelasting volgt de Eurocode NBN EN 1991-1-4 met de Belgische nationale bijlage. Voor een paneel op een hellend dak geldt: windkracht = piekdruk × krachtcoëfficiënt. De piekdruk is de plaatselijke maximale winddruk, afhankelijk van terrein en hoogte. De krachtcoëfficiënt hangt af van de plaats op het dak en van de montagewijze. Een minteken betekent zuiging: de wind trekt het paneel naar buiten.

Rand- en hoekzones van het dak krijgen de hoogste belasting. De referentiewindsnelheid in België ligt tussen 23 en 26 m/s.

⏱ De cijfers komen uit documenten van 2013 tot 2017. De normen worden herzien, dus laat een installateur met de huidige waarden rekenen.

Sneeuw schuift naar de onderrand van de panelen en hoopt zich daar op. Vorst en dooi kunnen die sneeuw verdichten. Een zonnepaneel weegt zelf ongeveer 11 tot 13 kg per m².

Deze cijfers zijn indicatief. Meer uitleg vind je in Panelen op een plat dak.

• Ballast: indicatief meer dan 80 kg per m² dak. Een niet-toegankelijk dak is normaal berekend op ongeveer 80 kg per m². Dak en draagstructuur moeten het extra gewicht dus bewijsbaar aankunnen. Een ingenieur controleert dat.
• Verankerd aan de gebouwstructuur: indicatief meer dan 40 kg per m². Dit vraagt een volledige afdichting rond de verankeringspunten.
• Gekleefd: soepele panelen in dunne lagen, onder 10 kg per m², voor een helling van 0° tot 10°.

Los geplaatste, geballaste panelen kunnen oplichten, kantelen of schuiven. Plaats geen panelen in de hoek- en randzones van het dak. Die zones zijn zo breed als het kleinste van twee maten: de gebouwhoogte × 2 of de gebouwbreedte. Bij winterstormen werden vooral schadegevallen gemeld bij geballaste structuren.

Voor de bevestiging op stalen profielplaten (draagkracht van de plaat, plaats en aantal schroeven) bestaat geen algemene vuistregel. Laat dit door een stabiliteitsingenieur of de installateur uitwerken en vraag de berekening schriftelijk.

Dit voorbeeld toont hoe de krachten oplopen. Het neemt de parameters uit het WTCB-werkvoorbeeld over: piekdruk 815 Pa, helling 40°, een gebouw van 12 m hoog in terreincategorie III. Voor een gewone woning is de piekdruk anders.

Aannames: - Eén paneel van 1,7 × 1,1 m (aangenomen oppervlak 1,87 m²). - Drukcoëfficiënt −1,2 in het midden en −2,0 in de randzone. - Eigen gewicht 12 kg per m².

De zuiging is dus tot ongeveer 14 keer het gewicht van het paneel. Het pad van de kracht loopt van wind naar paneel, klemmen, rail, haken, schroeven en keper. De zwakste schakel bepaalt de sterkte. In het WTCB-voorbeeld is de kracht op een haak 1.227 N en houden twee schroeven van 6 × 80 mm tot ongeveer 3.885 N vast.

Een foto van de afgewerkte panelen zegt weinig over wat eronder zit. Vraag daarom het montagedossier: de naam van het systeem, de berekening, de plaats van de bevestigingen en foto's van de belangrijke details tijdens de uitvoering (haken, doorvoeren, afdichtingen). Doorvoeren moeten duurzaam waterdicht zijn, er moet ruimte zijn voor ventilatie en voor een veilige kabelgeleiding, en de materialen moeten bij elkaar passen zodat er geen corrosie ontstaat.

• De wind trekt harder aan een paneel dan zijn eigen gewicht. In het voorbeeld is de zuiging in de randzone ruim tien keer het paneelgewicht.
• Twee dikke schroeven houden meer vast dan vier dunne. In het WTCB-voorbeeld (houtklasse C18) houden vier schroeven van 4 × 50 mm 3.938 N vast, twee schroeven van 6 × 80 mm 6.170 N.
• Niet elk dak kan panelen dragen. Fluvius raadt rieten daken en groendaken af, en op daken met asbest zijn zonnepanelen verboden.

• Krachtenpad. Bij zuiging gaat de kracht via paneel, klemmen en rail naar de haken en dan naar de schroeven in het hout. De schroefkracht volgt uit het moment rond het draaipunt van de haak.
• Uittrekweerstand. Die hangt af van de houtklasse (C14 tot D70, dichtheid 290 tot 900 kg/m³), de schroef en de indringing. Het aantal schroeven telt niet lineair mee: de rekenformule gebruikt n^0,9.
• Rekenmodule. Het WTCB biedt een gratis online rekenmodule voor de verankering op hellende daken. Controleer de actuele versie en voorwaarden.

• WTCB, Verankering van fotovoltaïsche panelen op hellende daken
• WTCB, Technische Voorlichting 263, Montage van zonnepanelen op hellende daken (december 2017)
• WTCB-Contact 2017/3, rekentool voor de verankeringen
• WTCB-Contact 2013/4, manipulatie van kristallijne fotovoltaïsche panelen
• Buildwise, bouwdetail 1357, semi-integratie
• Leefmilieu Brussel, Gids Duurzame Gebouwen, fotovoltaïsche installaties op platte en hellende daken
• Vlaanderen.be, omgevingsvergunning voor zonnepanelen
• Fluvius, is mijn dak geschikt voor zonnepanelen