Soluciones para prevenir la propagación del fuego bajo los módulos fotovoltaicos

El mayor riesgo se esconde bajo los módulos

La instalación de sistemas fotovoltaicos en cubiertas de edificios o de naves industriales es una pieza fundamental de la transición energética. Sin embargo, su integración introduce nuevos factores de riesgo que deben considerarse desde el diseño para minimizar riesgos. Al Al respecto, una serie de ensayos de incendio realizados entre 2024 y 2025 por el Danish Institute of Fire and Security Technology ha analizado cómo se propaga el fuego bajo los módulos y qué soluciones constructivas ayudan a limitar sus consecuencias en cubiertas planas/ligeras sobre aislamiento de EPS con impermeabilización sintética (PVC). 

De este modo y según se recoge en la Hoja Informativa Comportamiento frente al fuego de sistemas fotovoltaicos en cubiertas con aislamiento de EPS de la Alianza S2E, los sistemas fotovoltaicos instalados sobre edificios, conocidos como BAPV (Building Applied Photovoltaics), crean una cavidad entre la cara posterior de los módulos y la superficie de la cubierta. 

Este espacio funciona como un «semi-cerramiento»: retiene parte del calor y aumenta la radiación que recibe la cubierta. En determinadas condiciones, el fenómeno favorece una propagación sostenida de las llamas que podría no producirse sin los paneles.

En este sentido, la geometría de la instalación influye de forma directa. Cuando la distancia entre el módulo y la cubierta baja de una altura crítica, la retroalimentación térmica sobre la membrana de impermeabilización crece y el fuego puede extenderse a zonas alejadas del punto de ignición. Además, un incendio bajo la instalación puede transferir calor a las capas inferiores y, potencialmente, al interior del edificio.

La Alianza S2E ya abordó este asunto en su jornada técnica sobre seguridad contra incendios en cubiertas industriales, donde defendió analizar el sistema completo y no solo cada material por separado. 

Así se realizaron los ensayos

La investigación combinó dos tipos de pruebas. Los ensayos a gran escala se hicieron al aire libre, sobre secciones de cubierta de 7×7 metros equipadas con conjuntos de cuatro o doce módulos. Esta configuración reproduce una instalación real e incorpora factores ambientales como el viento.

Los ensayos a media escala se realizaron en interior, con maquetas de 1,6×2 metros y un único módulo fotovoltaico. Las condiciones controladas permitieron medir la tasa de liberación de calor mediante calorimetría de oxígeno y obtener una mayor repetitividad. En estas pruebas, el hueco entre el módulo y la cubierta se redujo en 40 mm respecto a los ensayos a gran escala. Esa menor altura aumenta la radiación recibida por la superficie y crea unas condiciones más severas.

Las cubiertas analizadas combinaban una membrana de impermeabilización, generalmente de PVC, con aislamiento de poliestireno expandido (EPS). Los técnicos probaron además la incorporación de un panel de partículas aglomeradas con cemento (CPB, por sus siglas en inglés) entre ambas capas.

Resultados: daños localizados y aislamiento protegido

Con el panel CPB, ensayado en espesores de 6, 8 y 12 mm, se redujo de forma significativa la probabilidad de propagación sostenida de las llamas. Los daños tendieron a quedar junto a la fuente de ignición, en lugar de extenderse bajo el conjunto de módulos.

En algunos ensayos, el fuego llegó a propagarse por encima del panel. Aun así, la energía transmitida al EPS no bastó para provocar su ignición. Solo se produjo una fusión localizada del material bajo el punto de origen del incendio.

Los ensayos con la membrana de PVC colocada directamente sobre lana mineral arrojaron un resultado distinto. La lana mineral tiene Euroclase A1, pero no ofreció el mismo efecto de disipación térmica que el panel cementoso, clasificado como A2-s1,d0. La membrana siguió alimentando la propagación del fuego bajo los módulos. 

Soluciones para prevenir la propagación

De este modo, los ensayos realizados permiten concluir las siguientes estrategias de mitigación que, lógicamente, deben valorarse según las características de cada proyecto.

• Capa de panel cementoso (CPB) bajo la membrana. Se coloca entre la impermeabilización y el aislamiento. Actúa como una capa de mitigación que modifica el balance térmico del conjunto y limita la propagación de las llamas.
• Disipación de calor. La densidad y las propiedades térmicas del panel le permiten absorber parte de la energía del incendio. Reduce así el calor que llega a la membrana y a las capas inferiores.
• Efecto amortiguador del agua. Los materiales con base de cemento contienen agua. Su evaporación consume mucha energía y mantiene el panel en torno a los 100 °C durante un tiempo, lo que retrasa la transferencia de calor al aislamiento.
• Control de la altura del hueco. La distancia entre los módulos y la cubierta influye en la radiación que recibe la membrana. Mantenerla por encima de la altura crítica reduce el riesgo de propagación.
• Atención a la membrana de impermeabilización. El riesgo aumenta cuando la cubierta incluye membranas de Euroclase B o inferior. 
• Evaluación del sistema completo. Módulos, geometría, membrana, capas de protección y aislamiento deben analizarse en conjunto, y no solo por la clasificación de reacción al fuego de cada producto.

Por ello, la seguridad frente al fuego de una cubierta fotovoltaica depende de la interacción entre todos sus componentes. En las configuraciones estudiadas, el panel cementoso mejoró el comportamiento del conjunto al limitar la propagación de las llamas y reducir el calor que llega al EPS. Se trata de una estrategia de mitigación que debe integrarse en el diseño global de la cubierta.

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Preguntas frecuentes sobre soluciones para la prevención de la propagación de fuego en sistemas fotovoltaicos

¿Por qué aumentan los incendios en cubiertas con placas solares?

Los módulos BAPV crean una cavidad semi-cerrada sobre la cubierta que retiene el calor. Esta geometría aumenta la radiación térmica y puede generar una propagación sostenida de las llamas.

¿Qué solución constructiva ha demostrado frenar el fuego bajo fotovoltaica?

Los ensayos del Danish Institute of Fire and Security Technology demuestran que incorporar un panel cementoso (CPB) de 6 a 12 mm bajo la membrana reduce drásticamente la propagación del fuego.

¿Cómo actúa el panel cementoso (CPB) ante el calor de las placas?

El panel CPB disipa calor gracias a su densidad y al agua combinada en su base de cemento, cuya evaporación mantiene la temperatura cerca de los 100 °C, protegiendo el EPS inferior.

¿Sirve la lana mineral para evitar la propagación bajo módulos sobre PVC?

Aunque la lana mineral es Euroclase A1, los ensayos muestran que no ofrece la disipación térmica del panel cementoso, permitiendo que la membrana de PVC siga ardiendo.

¿Qué importancia tiene la altura a la que se instalan los paneles solares?

Es clave. Si la distancia entre el módulo y la membrana cae por debajo de un umbral crítico, la radiación se concentra, acelerando el fuego y el riesgo de transferencia al edificio.

¿Por qué debe evaluarse la cubierta fotovoltaica como un sistema completo?

Porque la seguridad frente al fuego no depende solo de la clasificación individual de un aislante o panel, sino de cómo interactúan la geometría, la membrana, el módulo y las capas de mitigación.