Cálculo CTE DB-SE-AE nieve y viento para fotovoltaica

Alcance de la guía. Los ejemplos explican el método y no son valores de cálculo para su obra. La memoria debe identificar las normas y anexos nacionales aplicables, los datos del emplazamiento y las hipótesis verificadas. El estudio no sustituye los permisos ni las condiciones del seguro.

Una estructura fotovoltaica mal dimensionada no es un detalle técnico. Los carports, marquesinas y estructuras a suelo son ligeros y muy expuestos: la nieve, la succión del viento y el anclaje al terreno deciden su seguridad. La referencia española para estas acciones es el CTE DB-SE-AE (Documento Básico de Seguridad Estructural · Acciones en la Edificación), que forma parte del Código Técnico de la Edificación aprobado por el Real Decreto 314/2006. Los Eurocódigos (UNE-EN 1991) con sus anejos nacionales son la referencia europea equivalente.

Este artículo explica, sin jerga inútil, cómo se obtiene la carga de nieve sk, la presión dinámica qb, el coeficiente de exposición ce y los coeficientes de presión cp para dimensionar una estructura que resista el viento y la nieve de su emplazamiento. Encontrará el método en 3 pasos, tres ejemplos con cifras (Madrid, Barcelona, Sevilla) y los errores frecuentes de los kits que anuncian una “resistencia genérica” sin presentar ningún cálculo.

Por qué las estructuras fotovoltaicas ligeras son delicadas

Las estructuras fotovoltaicas ligeras — carport, marquesina, estructura a suelo — tienen tres particularidades:

Peso propio reducido. Una estructura metálica con paneles pesa poco frente a las cargas climáticas: la nieve y el viento dominan el dimensionado, y el peso propio apenas compensa el levantamiento.
Succión del viento. En una marquesina, el viento puede empujar hacia abajo o levantar la cubierta. El CTE da coeficientes de presión para marquesinas (tablas D.10 y D.11) que alcanzan valores de levantamiento de -0,6 a -3,8 según la pendiente, la zona de la cubierta y la obstrucción bajo ella. El anclaje debe resistir este esfuerzo.
Nieve no uniforme. El CTE aplica un coeficiente de forma μ según la geometría de la cubierta (valor 1 para pendientes ≤ 30°) y prevé acumulaciones junto a obstáculos o cambios de nivel.

En Sunrak el estudio estructural se contrata antes del presupuesto de materiales, y su precio puede descontarse de la estructura bajo las condiciones indicadas más abajo.

Las zonas climáticas según el CTE DB-SE-AE

Carga de nieve

El DB-SE-AE da directamente la sobrecarga de nieve sk de las capitales de provincia (tabla 3.8). Para cualquier otro municipio, se usa el anejo E: el mapa de la figura E.2 divide el territorio en siete zonas de clima invernal, y la tabla E.2 da sk según la zona y la altitud.

Extracto de la tabla E.2 (kN/m²):

Altitud	Zona 1	Zona 2	Zona 3	Zona 4	Zona 5	Zona 6	Zona 7
0 m	0,3	0,4	0,2	0,2	0,2	0,2	0,2
400 m	0,6	0,6	0,2	0,3	0,4	0,2	0,2
600 m	0,9	0,9	0,3	0,5	0,5	0,4	0,2
800 m	1,2	1,1	0,5	0,8	0,7	0,7	0,2
1.000 m	1,7	1,5	0,7	1,2	0,9	1,2	0,2
1.200 m	2,3	2,0	1,1	1,9	1,3	2,0	0,2

A grandes rasgos (los límites exactos están en la figura E.2): zona 1 Galicia y cornisa cantábrica; zona 2 valle del Ebro y Cataluña; zona 3 meseta norte; zona 4 Extremadura y oeste de Castilla-La Mancha; zona 5 Levante interior y Baleares; zona 6 Andalucía, Ceuta y Melilla; zona 7 Canarias.

Corrección por altitud

La tabla E.2 integra la altitud: la carga crece con ella, y con mucha fuerza por encima de unos 800-1.000 m. En zona 1, por ejemplo, sk pasa de 0,3 kN/m² a nivel del mar a 1,7 kN/m² a 1.000 m y 2,3 kN/m² a 1.200 m. Por eso la altitud exacta del emplazamiento es un dato imprescindible.

Zonas eólicas en España

El CTE (anejo D, figura D.1) define tres zonas de viento con su velocidad básica vb y su presión dinámica qb:

Zona	Velocidad básica `vb`	Presión dinámica `qb`	Ejemplos (figura D.1)
A	26 m/s	0,42 kN/m²	Madrid, centro peninsular, Valencia, Andalucía oriental (Córdoba, Jaén, Granada, Almería)
B	27 m/s	0,45 kN/m²	Oeste (Extremadura, Sevilla, Huelva), cornisa cantábrica y norte de Castilla y León, Murcia y Alicante
C	29 m/s	0,52 kN/m²	Galicia occidental, Cataluña y Huesca, Cádiz y Estrecho, Canarias

La lectura definitiva se hace sobre el mapa oficial: los límites de zona no siguen las fronteras provinciales.

De la velocidad básica a la presión efectiva sobre su estructura

La presión del viento qe se calcula:

qe = qb × ce × cp

con:

qb — presión dinámica básica: qb = 0,5 × δ × vb², con δ = 1,25 kg/m³. Para zona C (vb = 29 m/s): qb = 0,52 kN/m².
ce — coeficiente de exposición (tabla 3.4), según el grado de aspereza del entorno (I a V) y la altura. Para una estructura de 3 m en zona urbana (grado IV): ce = 1,3. En terreno rural llano sin obstáculos (grado II), a la misma altura: ce = 2,1.
cp — coeficiente de presión, según la geometría. Para marquesinas, las tablas D.10 (un agua) y D.11 (dos aguas) dan valores por zonas A, B y C de la cubierta y según el factor de obstrucción φ bajo la marquesina.

Ejemplo de orden de magnitud: marquesina a un agua de 5°, en Madrid (zona A), entorno urbano (grado IV), 3 m de altura, sin obstrucción bajo ella (φ = 0). qb × ce = 0,42 × 1,3 ≈ 0,55 kN/m². Con cp = -1,8 (zona C de la tabla D.10), la succión local es de unos 0,98 kN/m². Si la parte inferior estuviera totalmente obstruida (φ = 1), cp = -2,5 y la succión local sube a unos 1,37 kN/m².

Método en 3 pasos

Paso 1 — Emplazamiento y altitud

La dirección o el código postal identifican el municipio. El IGN o el Catastro permiten precisar la altitud del terreno. El expediente del estudio parte de estos datos.

Paso 2 — Lectura nieve + viento

A partir del emplazamiento se determinan:

la zona de clima invernal (1 a 7) y la sobrecarga sk correspondiente a la altitud (tabla E.2, o tabla 3.8 en capitales de provincia)
la zona eólica (A, B, C), la velocidad básica vb y el grado de aspereza del entorno

Paso 3 — Combinaciones de acciones

Se aplican los coeficientes del CTE DB-SE (tablas 4.1 y 4.2):

Estado límite último (ELU), nieve dominante: 1,35 × G + 1,5 × Q_nieve + 1,5 × 0,6 × Q_viento (es decir, 0,9 × Q_viento)
ELU, viento dominante: 1,35 × G + 1,5 × Q_viento + 1,5 × ψ0 × Q_nieve, con ψ0 = 0,5 por debajo de 1.000 m (0,7 por encima)
Levantamiento: el peso propio, favorable, se pondera con 0,8, lo que resulta decisivo para el anclaje
Estados límite de servicio (ELS) para verificar flechas (el DB-SE fija 1/300 en los casos generales)

Tres ejemplos concretos

Valores de la tabla 3.8 (capitales de provincia) y de la figura D.1. Carga de nieve sobre la estructura calculada con μ = 1 (pendiente ≤ 30°) en proyección horizontal.

Ejemplo 1 — Madrid

Parámetro	Valor
Altitud (tabla 3.8)	660 m
Sobrecarga de nieve `sk`	0,6 kN/m²
Zona eólica	A — `vb = 26 m/s`
`qb`	0,42 kN/m²
Carga de nieve sobre 30 m²	18 kN

Ejemplo 2 — Barcelona

Parámetro	Valor
Altitud (tabla 3.8)	0 m
Sobrecarga de nieve `sk`	0,4 kN/m²
Zona eólica	C — `vb = 29 m/s`
`qb`	0,52 kN/m²
Carga de nieve sobre 30 m²	12 kN

Ejemplo 3 — Sevilla

Parámetro	Valor
Altitud (tabla 3.8)	10 m
Sobrecarga de nieve `sk`	0,2 kN/m²
Zona eólica	B — `vb = 27 m/s`
`qb`	0,45 kN/m²
Carga de nieve sobre 30 m²	6 kN

Tres ciudades, tres dimensionamientos distintos: en Sevilla la nieve es baja; en Barcelona el viento es el más alto de las tres; en Madrid la nieve triplica la de Sevilla. Un mismo kit “estándar” vendido en toda España no puede estar optimizado para todos estos casos a la vez, y menos aún para un emplazamiento de montaña.

Errores frecuentes a evitar

Error 1 — La “resistencia genérica” de los kits. Muchas marcas anuncian “resiste X kg/m² de nieve” sin especificar la combinación de acciones, la pendiente ni los coeficientes μ. Es un argumento comercial, no una memoria de cálculo.

Error 2 — Olvidar la altitud. La tabla E.2 depende de la altitud: en zona 1, sk pasa de 0,3 kN/m² a nivel del mar a 2,3 kN/m² a 1.200 m. Un kit calculado para la costa instalado en la sierra puede quedar muy por debajo de la carga real.

Error 3 — Usar un único coeficiente para toda la cubierta. En las marquesinas, el CTE distingue zonas A, B y C de la cubierta, y las zonas B y C (bordes) tienen coeficientes más desfavorables que la zona A. Las fijaciones de borde y de esquina son las más solicitadas.

Error 4 — Ignorar el entorno real. El grado de aspereza cambia mucho la presión: a 3 m de altura, ce vale 1,3 en zona urbana y 2,1 en terreno rural llano sin obstáculos (tabla 3.4). Un campo abierto o la proximidad del mar no se calculan como un patio urbano.

Error 5 — Cimentación olvidada. Una estructura bien dimensionada apoyada sobre un dado de hormigón insuficiente no sirve. El estudio Sunrak incluye un principio de cimentación o de anclaje definido según los datos de terreno facilitados.

Qué incluye el estudio estructural Sunrak

El estudio estructural de pago, previo al presupuesto de material, incluye:

Hipótesis y verificaciones de viento y nieve aplicables a su emplazamiento
Plano de conjunto acotado y plano de implantación
Principio de cimentación o de anclaje según los datos facilitados
Listado de piezas (nomenclatura) y manual de montaje
Una ronda de correcciones dentro del alcance inicial

Sunrak suministra únicamente la estructura metálica a medida, lista para montar. No incluye paneles, inversor, conexión eléctrica, montaje ni tramitación administrativa, ni aporta visado colegial o control técnico.

El estudio se paga antes de iniciar los cálculos. El 100 % de su precio sin IVA se descuenta de la estructura si la encarga en un plazo de 90 días, para el mismo emplazamiento y alcance, y si el pedido de material sin IVA alcanza al menos cinco veces el precio del estudio.

Inicie su estudio técnico →

FAQ — CTE DB-SE-AE para estructura fotovoltaica

¿Hay que calcular un carport de menos de 30 m²?

Sí, en el sentido técnico: la nieve y el viento actúan igual sobre una estructura pequeña. El trámite administrativo (declaración responsable o licencia) depende de la comunidad autónoma y del ayuntamiento, pero la estructura debe dimensionarse siempre según las cargas reales de su emplazamiento.

¿Vale el marcado CE de los perfiles?

No es suficiente. El marcado CE se refiere a las prestaciones declaradas del producto según la reglamentación europea de productos de construcción. No sustituye un cálculo estructural adaptado a su proyecto concreto: un perfil puede llevar marcado CE y estar subdimensionado para su emplazamiento.

¿Cuál es la diferencia entre Eurocódigo 1 y CTE DB-SE-AE?

El Eurocódigo 1 (UNE-EN 1991), con su anejo nacional, es la norma europea de acciones sobre estructuras. El DB-SE-AE forma parte del Código Técnico de la Edificación (Real Decreto 314/2006) y fija las acciones, los mapas de nieve y viento y los valores aplicables en España. La memoria de cálculo debe indicar qué referencia aplica y no mezclar valores de ambos documentos sin justificarlo.

Mi parcela está a 1.000 m de altitud, ¿cómo afecta a la nieve?

Según la tabla E.2 del DB-SE-AE, a 1.000 m `sk` vale entre 0,7 kN/m² (zona 3) y 1,7 kN/m² (zona 1), salvo en Canarias (zona 7: 0,2 kN/m²). Por encima de 1.000 m, el CTE añade además una carga lineal por formación de hielo en los bordes de los elementos volados.

¿Afecta el viento de Tramontana o Cierzo al cálculo?

El CTE no da un coeficiente específico para cada viento regional: la velocidad básica de la figura D.1 ya refleja el clima de viento de cada zona (el Empordà está en zona C). Lo que sí cambia mucho el resultado es la exposición del emplazamiento (grado de aspereza) y la comprobación de la estructura en todas las direcciones de viento, como exige el DB-SE-AE.

¿Necesito cálculo para una estructura a suelo?

Sí, y es donde el viento es más crítico. Una estructura a suelo en campo abierto está muy expuesta, y su anclaje (pilotes hincados, tornillos de tierra o lastre de hormigón) debe resistir el levantamiento. Un cálculo deficiente puede llevar al arranque de la estructura en un temporal.

¿Incluye Sunrak el cálculo en el presupuesto?

Las hipótesis y verificaciones de viento y nieve, los planos acotados, el principio de cimentación, el listado de piezas y el manual de montaje se entregan con el estudio estructural de pago que precede al presupuesto de materiales. Su coste puede descontarse íntegramente de la estructura bajo las condiciones indicadas.

¿Cuánto tarda el cálculo tras solicitar el presupuesto?

El estudio se contrata y paga antes del presupuesto del material. Su plazo no está garantizado: se indica tras verificar el expediente completo y aclarar los datos que falten. Tras el pedido del material, la estructura se entrega en 7 a 9 semanas, fabricación y transporte incluidos.

Para profundizar:

Cálculo de cargas de nieve y viento CTE DB-SE-AE para estructura fotovoltaica