Η πυρκαγιά στο δικαστήριο Hung Fuk του Χονγκ Κονγκ χρησιμεύει ως προειδοποιητική ιστορία: Πώς πρέπει να διασφαλίζεται η πυρασφάλεια για τα φωτοβολταϊκά που ενσωματώνονται σε κτίρια;

Η πυρκαγιά στο Hung Fuk Court του Χονγκ Κονγκ έχει φέρει στο προσκήνιο τις ανησυχίες για την ασφάλεια που αφορούν τα ενσωματωμένα σε κτίρια φωτοβολταϊκά (BIPV) στο προσκήνιο της βιομηχανίας. Ιδιαίτερα ευάλωτα στο «φαινόμενο της καμινάδας», αυτά τα συστήματα αντιμετωπίζουν αυξημένους κινδύνους, καθώς οι τοπικές πυρκαγιές μπορούν να εξαπλωθούν γρήγορα προς τα πάνω μέσω κοιλοτήτων - θέτοντας σημαντικά μεγαλύτερους κινδύνους από τις εγκαταστάσεις σε στέγες. Αυτό εξηγεί γιατί τα περισσότερα έθνη παγκοσμίως διατηρούν εξαιρετικά αυστηρά πρότυπα πυρασφάλειας για τα φωτοβολταϊκά συστήματα προσόψεων κατά την προώθηση των ενσωματωμένων σε κτίρια φωτοβολταϊκών (BIPV).

I. Γιατί τα φωτοβολταϊκά συστήματα πρόσοψης είναι πιο επιρρεπή στη διάδοση της φωτιάς; Στοιχεία από ελβετικές μελέτες περιπτώσεων

Η Ελβετία, μια παγκοσμίως προηγμένη αγορά BIPV με εκτεταμένη υιοθέτηση φωτοβολταϊκών συστημάτων προσόψεων, δεν διέθετε ενιαία πρότυπα. Κατά συνέπεια, ο Ελβετικός Οργανισμός Ενέργειας ανέθεσε στην Swissolar να αναπτύξει τις Προσωρινές Οδηγίες για την Πυροπροστασία των Φωτοβολταϊκών Συστημάτων Αεριζόμενων Προσόψεων, ορίζοντας τα όρια ασφαλείας για τέτοιες εγκαταστάσεις.

Αυτή η καθοδήγηση αφορά κυρίως τα «φωτοβολταϊκά συστήματα αεριζόμενων προσόψεων» – κατασκευές όπου οι φωτοβολταϊκές μονάδες περιβάλλουν διακοσμητική επένδυση, με μια αεριζόμενη κοιλότητα να τις χωρίζει από τη δομή του κτιρίου. Αναλύει τους πιθανούς κινδύνους σε τέσσερα τυπικά σενάρια πυρκαγιάς, όπως:

Ανάφλεξη από σπινθήρες από παρακείμενα κτίρια

Πυρκαγιές που προέρχονται από βάσεις κτιρίων ή μπαλκόνια

Εσωτερικές φλόγες διαφεύγουν από ανοίγματα παραθύρων και ανάβουν την πρόσοψη

Ηλεκτρικό τόξο ή βλάβες εξαρτημάτων στο ίδιο το φωτοβολταϊκό σύστημα

Ο πιο σημαντικός κίνδυνος σε αυτά τα σενάρια είναι η ταχεία κατακόρυφη εξάπλωση της πυρκαγιάς. Ιδιαίτερα όταν τα βάθη των κοιλοτήτων είναι ανεπαρκή, τα υλικά δεν έχουν επαρκή επιβράδυνση φλόγας ή η δρομολόγηση των καλωδίων δεν συμμορφώνεται με τις προδιαγραφές, οι φλόγες μπορούν να κατακλύσουν μια ολόκληρη πρόσοψη μέσα σε λίγα λεπτά.

Το σύστημα ταξινόμησης της Ελβετίας δίνει περαιτέρω έμφαση:

Κτίρια κάτω των 11 μέτρων: Σχετικά χαμηλός κίνδυνος, επιτρέποντας απλοποιημένες απαιτήσεις.

Κτίρια άνω των 30 μέτρων: Πρέπει να χρησιμοποιούνται υλικά επιβράδυνσης φλόγας υψηλότερης ποιότητας και δομές στήριξης ανθεκτικές στη φωτιά, με απαιτούμενη δοκιμή καύσης.

Όλα τα κτίρια: Αυστηρές προδιαγραφές για την όδευση καλωδίων, τους τύπους γυαλιού των μονάδων και τις αξιολογήσεις επιβράδυνσης φλόγας του πίσω φύλλου.

Αυτά τα πρότυπα είναι πιο λεπτομερή από τον ισχύοντα Γενικό Κώδικα Πυροπροστασίας Κτιρίων της Κίνας και παρέχουν αναφορά για τη μελλοντική τυποποίηση των φωτοβολταϊκών συστημάτων προσόψεων στην Κίνα.

II. Γιατί η πυρκαγιά στο Χονγκ Κονγκ προκάλεσε τέτοιο συναγερμό στον κλάδο;

Τα πολυώροφα κτίρια κατοικιών του Χονγκ Κονγκ είναι πυκνοκατοικημένα με ελάχιστες αποστάσεις μεταξύ των κατασκευών, ισχυρές πιέσεις ανέμου και πολύπλοκες διαμορφώσεις μπαλκονιών και προσόψεων. Σε περίπτωση που μια πυρκαγιά εξαπλωθεί μέσω φωτοβολταϊκών εγκαταστάσεων εξωτερικού τοίχου, το αποτέλεσμα:

Δυσκολία εκκένωσης

Ταχύτητα διάδοσης

Δευτερεύουσες πυρκαγιές που επηρεάζουν παρακείμενα κτίρια

θα ξεπερνούσε κατά πολύ εκείνες των συμβατικών κατασκευών. Αυτό εξηγεί ουσιαστικά τη συνεχή εστίαση της βιομηχανίας στην «ασφάλεια των φωτοβολταϊκών συστημάτων εξωτερικού τοίχου» τα τελευταία χρόνια.

Παρόλο που η πυρκαγιά στο Hung Fuk Court του Χονγκ Κονγκ δεν σχετιζόταν με φωτοβολταϊκά συστήματα, το περιστατικό αυτό ενίσχυσε την ευαισθητοποίηση του κοινού: οποιαδήποτε εγκατάσταση τοποθετημένη σε πρόσοψη, εάν δεν πληροί αυστηρά πρότυπα ασφαλείας, θα μπορούσε ενδεχομένως να λειτουργήσει ως επιταχυντής πυρκαγιάς.

Συνεπώς, ανεξάρτητα από τα μελλοντικά ποσοστά υιοθέτησης φωτοβολταϊκών, τα πρότυπα πυρασφάλειας αναπόφευκτα θα γίνουν αυστηρότερα.

III. Πώς πρέπει να εφαρμόζονται τα φωτοβολταϊκά συστήματα προσόψεων; Τα υλικά και η καλωδίωση δεν πρέπει να παραβλέπονται

Με βάση τις συγκεντρωμένες πληροφορίες, ο κλάδος δίνει επί του παρόντος προτεραιότητα στις ακόλουθες πτυχές για τα φωτοβολταϊκά προσόψεων:

1.  Βελτιωμένες αξιολογήσεις επιβράδυνσης φλόγας για μονάδες και δομικά υλικά

– Οι μονάδες διπλού γυαλιού πρέπει να χρησιμοποιούν σκληρυμένο γυαλί

– Οι μεμβράνες laminate πρέπει να πληρούν το RF2 (ισοδύναμο με το B1 της Κίνας)

– Τα πίσω φύλλα πρέπει να επιτυγχάνουν RF3(cr)

– Για υποστηρικτικές κατασκευές ύψους άνω των 11 μέτρων, όλα τα υλικά πρέπει να είναι άκαυστα (RF1/Κλάση Α)

2. Λογικός σχεδιασμός βάθους κοιλότητας για τον μετριασμό της ενίσχυσης του φαινομένου της καμινάδας

Μια ζώνη ασφαλείας 40–100 mm μειώνει σημαντικά την κατακόρυφη ταχύτητα διάδοσης της φωτιάς.

3. Η τυποποιημένη δρομολόγηση καλωδίων είναι ύψιστης σημασίας

Οι οριζόντιες δέσμες καλωδίων δεν πρέπει να υπερβαίνουν τα 6 κλώνους

Οι κάθετες δέσμες καλωδίων δεν πρέπει να υπερβαίνουν τα 3 κλώνους

Οι διεισδύσεις στον τοίχο απαιτούν μανίκια με βαθμολογία RF1

Όλα τα καλώδια πρέπει να πληρούν την αξιολόγηση επιβράδυνσης φλόγας RF3(cr).

4. Οι τακτικοί έλεγχοι είναι απαραίτητοι:

Πολυώροφο κτίριο: κάθε 2 χρόνια

Μεσαία άνοδος: κάθε 3 χρόνια

Χαμηλό υψόμετρο: κάθε 5 χρόνια

Είτε βασίζεται στην ελβετική εμπειρία είτε στους ισχύοντες κινεζικούς κανονισμούς, η βασική αρχή για τα φωτοβολταϊκά συστήματα προσόψεων μπορεί να συνοψιστεί ως εξής:

Η πυρασφάλεια πρέπει να αποτελεί ύψιστη προτεραιότητα στο σχεδιασμό και την κατασκευή συστημάτων.

IV. Ποιες ειδικές παραμέτρους ισχύουν κατά την ενσωμάτωση φωτοβολταϊκών συστημάτων πρόσοψης με αποθήκευση ενέργειας; Η προσέγγιση της Highjoule (HJ Group) προσφέρει μια οδό αναφοράς.

Η «φωτοβολταϊκή ενέργεια + αποθήκευση ενέργειας» αναδύεται ως τάση, με ολοένα και περισσότερα κτίρια να εξετάζουν το ενδεχόμενο συντονισμένης λειτουργίας φωτοβολταϊκών συστημάτων πρόσοψης και κατανεμημένης αποθήκευσης ενέργειας για την ενίσχυση των ποσοστών ιδιοκατανάλωσης και την ενίσχυση της ανθεκτικότητας στην ενέργεια. Ωστόσο, τα ίδια τα συστήματα αποθήκευσης ενέργειας αποτελούν ηλεκτρικό εξοπλισμό και οι απαιτήσεις πυρασφάλειάς τους δεν πρέπει να παραβλέπονται.

Ο Όμιλος Τεχνολογίας Hui Jue έχει υλοποιήσει τα ακόλουθα σε πολλά έργα:

✔ Μπαταρίες υψηλής ποιότητας και δομικός σχεδιασμός

Η μειωμένη πιθανότητα θερμικής διαρροής μειώνει σημαντικά τον κίνδυνο πυρκαγιών που σχετίζονται με την μπαταρία.

✔ Σύστημα ενεργητικής/παθητικής προστασίας πολλαπλών επιπέδων

Περιλαμβάνει Σύστημα Διαχείρισης Μπαταρίας (BMS), ανίχνευση καπνού, έλεγχο θερμοκρασίας και αυτόματη προστασία απενεργοποίησης για την αντιμετώπιση πιθανών κινδύνων θερμικής διαφυγής ή βραχυκυκλώματος.

✔ Σύστημα Διαχείρισης Ενέργειας (EMS) διαλειτουργικό με φωτοβολταϊκά συστήματα

Ο έξυπνος συντονισμός συγχρονίζει την παραγωγή φωτοβολταϊκών συστημάτων πρόσοψης με τη φόρτιση/εκφόρτιση της αποθήκευσης ενέργειας, μετριάζοντας τους κινδύνους πυρκαγιάς από ηλεκτρικές υπερφορτώσεις.

✔ Μεθοδολογίες εγκατάστασης ανθεκτικές στο περιβάλλον

Οι στρατηγικές προστασίας εξοπλισμού ποιότητας UPS διασφαλίζουν τη συνεχή λειτουργία σε σύνθετα αστικά κτιριακά περιβάλλοντα.

Σε εφαρμογές κτιρίων, η βελτιστοποίηση της αλληλεπίδρασης μεταξύ φωτοβολταϊκών και αποθήκευσης ενέργειας όχι μόνο βελτιώνει την ενεργειακή απόδοση, αλλά μειώνει και τους κινδύνους ηλεκτρικών βλαβών μέσω βελτιωμένης λειτουργίας και συντήρησης, μειώνοντας έτσι τον συνολικό κίνδυνο πυρκαγιάς.

V. Τα φωτοβολταϊκά συστήματα προσόψεων δεν είναι «υπερβολικά υψηλού κινδύνου για εφαρμογή», ​​αλλά μάλλον «η ασφάλεια πρέπει να είναι πρωταρχικής σημασίας»

Τα φωτοβολταϊκά συστήματα πρόσοψης καθίστανται ζωτικό στοιχείο των Φωτοβολταϊκών Συστημάτων Ενσωμάτωσης Κτιρίων (BIPV), ωστόσο τα μοναδικά χαρακτηριστικά τους σημαίνουν ότι δεν αποτελούν μια τυπική εγκατάσταση όπου «αρκεί η απλή τοποθέτηση στηριγμάτων».

Είτε πρόκειται για υλικά, δομική ακεραιότητα, συστήματα μεταφοράς ενέργειας ή συντονισμό αποθήκευσης ενέργειας, τα ολοκληρωμένα πρότυπα, ο επιστημονικός σχεδιασμός, η υπεύθυνη κατασκευή και η αειφόρος λειτουργία και συντήρηση είναι απαραίτητα.

Από την εμπειρία της Ελβετίας μέχρι την προειδοποιητική ιστορία της καταστροφής από την πυρκαγιά στο Χονγκ Κονγκ, η βιομηχανία τελικά συγκλίνει προς μία μόνο κατεύθυνση:

Οι εγκαταστάσεις φωτοβολταϊκών συστημάτων πρόσοψης είναι εφικτές, αλλά μόνο όταν υποστηρίζονται από ένα αυστηρότερο πλαίσιο πυρασφάλειας.

Ενώ δίνετε προτεραιότητα στην ασφάλεια των φωτοβολταϊκών συστημάτων των κτιρίων, μην παραβλέπετε την αξία των συστημάτων αποθήκευσης ενέργειας.

Καθώς τα αστικά κτίρια μεταβαίνουν προς μια ανάπτυξη χαμηλών εκπομπών άνθρακα, ολοένα και περισσότεροι φωτοβολταϊκοί σταθμοί και εγκαταστάσεις αποθήκευσης ενέργειας θα ενσωματωθούν στις προσόψεις και τα συστήματα διανομής κατοικιών, γραφείων και εμπορικών χώρων.

Εάν εξετάζετε ένα φωτοβολταϊκό έργο ενσωματωμένο σε κτίριο ή αναζητάτε σταθερές, ασφαλείς λύσεις αποθήκευσης ενέργειας, σας προσκαλούμε να εξερευνήσετε τις προσφορές αποθήκευσης ενέργειας της Highjoule (HJ Group). Μαζί, ας προωθήσουμε την ενεργειακή μετάβαση προς μεγαλύτερη ασφάλεια, ευφυΐα και αξιοπιστία.