La instalación de sistemas fotovoltaicos en cubiertas de edificios es una pieza fundamental de la transición energética. Sin embargo, su integración también introduce nuevos factores que deben considerarse desde el diseño para garantizar que la mejora de la eficiencia energética vaya acompañada de unas condiciones adecuadas de seguridad.

Una serie de ensayos realizados entre 2024 y 2025 han analizado el comportamiento de sistemas fotovoltaicos instalados sobre cubiertas planas con membranas de impermeabilización y aislamiento de poliestireno expandido (EPS). Los resultados permiten comprender mejor cómo se propaga el fuego bajo los módulos y qué soluciones constructivas pueden contribuir a limitar sus consecuencias.

¿Por qué cambia el riesgo al instalar módulos fotovoltaicos?

En los sistemas fotovoltaicos instalados sobre edificios, conocidos como BAPV (Building Applied Photovoltaics), el espacio que queda entre la cara posterior de los módulos y la superficie de la cubierta puede modificar significativamente la dinámica de un incendio.

Esta cavidad funciona como un “semi-cerramiento”: retiene parte del calor generado y aumenta la radiación que recibe la superficie de la cubierta. En determinadas condiciones, este fenómeno puede favorecer una propagación sostenida de las llamas bajo los módulos.

La geometría de la instalación es especialmente relevante. Cuando la distancia entre el módulo y la cubierta se reduce por debajo de una determinada altura crítica, aumenta la retroalimentación térmica sobre los materiales de impermeabilización. Esto puede facilitar que el fuego se extienda a zonas alejadas del punto de ignición.

Además de favorecer la propagación superficial, un incendio bajo una instalación fotovoltaica puede transferir calor hacia las capas inferiores de la cubierta y, potencialmente, hacia el interior del edificio.

Una capa de mitigación entre la impermeabilización y el aislamiento

Los ensayos estudiaron la incorporación de un panel de partículas aglomeradas con cemento, conocido como CPB (Cement Particle Board), entre la membrana de impermeabilización —generalmente de PVC— y el aislamiento de EPS.

En las configuraciones analizadas, estos paneles actuaron como una capa de mitigación capaz de modificar el balance térmico del sistema. Se ensayaron espesores de 6mm, 8mm y 12mm, observándose una reducción significativa de la probabilidad de propagación sostenida de las llamas.

Con esta solución, los daños tendieron a quedar localizados alrededor de la fuente de ignición, en lugar de extenderse bajo el conjunto de módulos fotovoltaicos.

¿Cómo actúa el “panel cementoso”?

El efecto protector de los paneles cementosos o CPB se explica mediante varios mecanismos complementarios.

En primer lugar, su densidad y sus propiedades térmicas permiten que absorban una parte de la energía generada durante el incendio. El panel CPB funciona así como un disipador de calor, reduciendo la energía que alcanza la membrana y las capas inferiores de la cubierta.

Los materiales a base de cemento también contienen agua en su composición. Durante el incendio, la evaporación de esa agua consume una cantidad considerable de energía y mantiene temporalmente la temperatura del panel alrededor de los 100 °C. Este efecto amortiguador retrasa la transferencia de calor hacia el aislamiento.

Como resultado, incluso en algunos ensayos en los que el fuego llegó a propagarse por encima del panel, la energía transmitida al aislamiento de EPS no fue suficiente para provocar su ignición. Los daños quedaron limitados a una fusión localizada bajo el punto de origen del incendio.

Euroclase y comportamiento del sistema: dos cuestiones diferentes

Uno de los aprendizajes más relevantes de la investigación es que la clasificación individual de un material no determina por sí sola el comportamiento de toda la solución constructiva.

La lana mineral cuenta con una clasificación Euroclase A1, mientras que los paneles cementosos utilizados en los ensayos se clasifican como A2-s1,d0. No obstante, en determinadas configuraciones con una membrana de PVC colocada directamente sobre lana mineral se observó una propagación sostenida de las llamas.

La lana mineral aportaba una base percibida como “no combustible”, pero no ofrecía el mismo efecto de disipación térmica que el panel CPB. Por este motivo, la membrana podía seguir alimentando la propagación del fuego bajo los módulos.

Los resultados ponen de manifiesto la importancia de evaluar el conjunto completo de la cubierta —módulos, geometría, membrana, capas de protección y aislamiento— y no únicamente la clasificación de reacción al fuego de cada producto por separado.

Ensayos a gran escala y verificación en laboratorio

La investigación combinó dos tipos de pruebas complementarias.

Los ensayos a gran escala se realizaron al aire libre sobre secciones de cubierta de 7m×7m, equipadas con conjuntos de cuatro o doce módulos fotovoltaicos. Esta configuración permitió reproducir una situación próxima a una instalación real e incorporar la influencia de factores ambientales como el viento.

Los ensayos a media escala utilizaron maquetas de 1,6m × 2m y un único módulo fotovoltaico. Se realizaron en interiores, bajo condiciones controladas, lo que permitió medir parámetros como la tasa de liberación de calor mediante calorimetría de oxígeno y obtener una mayor repetitividad.

En estas pruebas, la distancia entre el módulo y la cubierta se redujo en 40 mm respecto a los ensayos a gran escala. Al aumentar la radiación recibida por la superficie, esta geometría creó unas condiciones más severas y conservadoras para estudiar la posible propagación de las llamas.

La combinación de ambos enfoques permitió contrastar el comportamiento observado en una instalación representativa con mediciones más precisas y controladas en laboratorio.

Diseñar la seguridad desde una perspectiva de sistema

Las conclusiones de estos ensayos refuerzan una idea esencial: la seguridad frente al fuego de una cubierta fotovoltaica depende de la interacción entre todos sus componentes.

En las configuraciones estudiadas, la incorporación de una capa de panel cementoso mejoró el comportamiento del conjunto al limitar la propagación de las llamas y reducir la transferencia de calor al aislamiento de EPS. Esta solución constituye, por tanto, una estrategia de mitigación que debe valorarse dentro del diseño global de la cubierta y de acuerdo con las características de cada proyecto.

La expansión de las instalaciones de energía solar en los edificios exige soluciones que integren eficiencia, sostenibilidad y seguridad desde las primeras fases de diseño. Generar conocimiento mediante ensayos representativos y trasladarlo a todos los agentes de la edificación resulta imprescindible para avanzar en esa dirección.

Los ensayos fueron realizados por el Danish Institute of Fire and Security Technology.

Consulta la hoja informativa para conocer con mayor detalle las configuraciones analizadas, la metodología empleada y los principales resultados.