Požar na sodišču Hung Fuk v Hongkongu je svarilna zgodba: Kako zagotoviti požarno varnost za fotovoltaiko, integrirano v stavbe?

Požar na sodišču Hung Fuk v Hong Kongu je v središče pozornosti industrije postavil varnostne pomisleke glede fotovoltaike, integrirane v stavbe (BIPV). Ti sistemi so še posebej dovzetni za "učinek dimnika" in se soočajo s povečanim tveganjem, saj se lokalizirani požari lahko hitro širijo navzgor skozi votline – kar predstavlja bistveno večjo nevarnost kot strešne inštalacije. To pojasnjuje, zakaj večina držav po svetu pri spodbujanju fotovoltaike, integrirane v stavbe (BIPV), vzdržuje izjemno stroge standarde požarne varnosti za fasadne fotovoltaične sisteme.

I. Zakaj so fasadni fotonapetostni sistemi bolj nagnjeni k širjenju ognja? Vpogledi iz švicarskih študij primerov

Švica, globalno napreden trg dvonadstropnih fotovoltaičnih sistemov (BIPV) s široko razširjeno uporabo fasadnih fotovoltaičnih sistemov, ni imela enotnih standardov. Zato je Švicarska agencija za energijo naročila podjetju Swissolar, naj razvije začasne smernice za požarno zaščito prezračevanih fasadnih fotovoltaičnih sistemov, ki bi opredelile varnostne meje za takšne naprave.

Ta navodila obravnavajo predvsem „prezračevane fasadne fotovoltaične sisteme“ – konstrukcije, kjer dekorativna obloga obdaja fotovoltaične module, od konstrukcije stavbe pa jih ločuje prezračevana votlina. Analizirajo potencialna tveganja v štirih tipičnih požarnih scenarijih, vključno z:

Vžig zaradi isker iz sosednjih stavb

Požari, ki izvirajo iz temeljev stavb ali balkonov

Plameni v zaprtih prostorih uhajajo skozi okenske odprtine in vnamejo fasado

Električno obločenje ali okvare komponent v samem fotovoltaičnem sistemu

Najpomembnejše tveganje v teh scenarijih je hitro vertikalno širjenje ognja. Zlasti kadar globina votlin ni zadostna, materiali nimajo zadostne ognjevarne odpornosti ali pa kabelska napeljava ni skladna s predpisi, lahko plameni v nekaj minutah zajamejo celotno fasado.

Švicarski klasifikacijski sistem dodatno poudarja:

Stavbe pod 11 metri: Relativno nizko tveganje, kar omogoča poenostavljene zahteve;

Stavbe, višje od 30 metrov: Uporabiti je treba visokokakovostne materiale, ki zavirajo gorenje, in ognjeodporne podporne konstrukcije, pri čemer je treba opraviti preizkus gorenja;

Vse stavbe: Stroge specifikacije za napeljavo kablov, vrste stekla modulov in stopnje ognjevarne odpornosti zadnje plošče.

Ti standardi so podrobnejši od trenutnega kitajskega splošnega predpisa za protipožarno zaščito stavb in zagotavljajo referenco za prihodnjo standardizacijo fasadnih fotonapetostnih sistemov na Kitajskem.

II. Zakaj je požar v Hongkongu povzročil takšen alarm v panogi?

Hongkonške visoke stanovanjske stavbe so gosto razporejene z minimalnim razmikom med objekti, visokim vetrovnim pritiskom in kompleksnimi konfiguracijami balkonov in fasad. Če se požar razširi prek zunanjih stenskih fotonapetostnih inštalacij, bi to lahko povzročilo:

Težavnost evakuacije

Hitrost širjenja

Sekundarni požari, ki prizadenejo sosednje stavbe

bi daleč presegli tiste v konvencionalnih konstrukcijah. To v osnovi pojasnjuje, zakaj se industrija v zadnjih letih nenehno osredotoča na »varnost zunanjih sten na fotonapetostnih sistemih«.

Čeprav požar na sodišču Hung Fuk v Hong Kongu ni bil povezan s fotonapetostnimi sistemi, je ta incident okrepil ozaveščenost javnosti: vsaka fasadna instalacija, ki ne izpolnjuje strogih varnostnih standardov, bi lahko delovala kot pospeševalec požara.

Posledično bodo ne glede na prihodnje stopnje uporabe fotovoltaike standardi požarne varnosti neizogibno postali strožji.

III. Kako naj se izvajajo fasadni fotonapetostni sistemi? Ne smemo spregledati materialov in kablov.

Na podlagi zbranih informacij industrija trenutno daje prednost naslednjim vidikom fasadne fotonapetostne elektrarne:

1.  Izboljšane ocene ognjevarnosti za module in konstrukcijske materiale

– Moduli z dvojnim zasteklitvijo morajo uporabljati kaljeno steklo

– Laminatne folije morajo izpolnjevati standard RF2 (kar ustreza kitajskemu standardu B1)

– Zadnje plošče morajo doseči RF3(cr)

– Za podporne konstrukcije, ki presegajo 11 m višine, morajo biti vsi materiali negorljivi (RF1/razred A)

2. Racionalna zasnova globine votline za zmanjšanje ojačanja dimniškega učinka

Varnostno območje 40–100 mm znatno zmanjša hitrost širjenja ognja v navpični smeri.

3. Standardizirano napeljevanje kablov je bistvenega pomena

Horizontalni kabelski snopi ne smejo presegati 6 pramenov

Navpični kabelski snopi ne smejo presegati 3 žic

Za preboje sten so potrebne tulce z oznako RF1.

Vsi kabli morajo izpolnjevati zahteve glede ognjevarnosti RF3(cr).

4. Redni pregledi so bistveni:

Nebotičnik: vsaki 2 leti

Srednja rast: vsaka 3 leta

Nizka gradnja: vsakih 5 let

Ne glede na to, ali temelji na švicarskih izkušnjah ali trenutnih kitajskih predpisih, lahko osnovno načelo za fasadne fotonapetostne sisteme povzamemo takole:

Požarna varnost mora biti najpomembnejša pri načrtovanju in gradnji sistema.

IV. Katere posebne značilnosti je treba upoštevati pri integraciji fasadne fotovoltaike s shranjevanjem energije? Pristop podjetja Highjoule (HJ Group) ponuja referenčno pot.

»Fotovoltaika + shranjevanje energije« se pojavlja kot trend, saj vse več stavb razmišlja o usklajenem delovanju fasadnih fotovoltaičnih sistemov in porazdeljenem shranjevanju energije za izboljšanje razmerij lastne porabe in okrepitev odpornosti na porabo energije. Vendar pa sistemi za shranjevanje energije sami po sebi predstavljajo električno opremo, zato se ne sme spregledati njihovih zahtev glede požarne varnosti.

Skupina Hui Jue Technology je v več projektih izvedla naslednje:

✔ Visoko varnostne baterijske celice in strukturna zasnova

Zmanjšana verjetnost termičnega pobega znatno zmanjša tveganje za požare, povezane z baterijo.

✔ Večstopenjski aktivni/pasivni zaščitni sistem

Vključuje sistem za upravljanje baterij (BMS), zaznavanje dima, nadzor temperature in zaščito pred samodejnim izklopom za odpravljanje morebitnih tveganj zaradi pregrevanja ali kratkega stika.

✔ Sistem za upravljanje z energijo (EMS), združljiv s fotonapetostnimi sistemi

Inteligentna koordinacija sinhronizira proizvodnjo fotonapetostnih sistemov na fasadi s polnjenjem/praznjenjem shranjevalnikov energije, s čimer zmanjša tveganje požara zaradi električnih preobremenitev.

✔ Okolju prijazne metode namestitve

Strategije zaščite opreme UPS zagotavljajo neprekinjeno delovanje v kompleksnih urbanih stavbnih okoljih.

V stavbah optimizacija medsebojnega delovanja med fotovoltaiko in shranjevanjem energije ne le poveča energetsko učinkovitost, temveč tudi zmanjša tveganja električnih napak z izboljšanim delovanjem in vzdrževanjem, s čimer se zmanjša splošna nevarnost požara.

V. Fasadna fotonapetostna elektrarna ni »preveč tvegana za izvedbo«, temveč »mora biti varnost najpomembnejša«

Fasadna fotonapetostna elektrarna postaja ključna komponenta stavbno integrirane fotovoltaike (BIPV), vendar zaradi svojih edinstvenih značilnosti ne gre za standardno namestitev, kjer »zadostuje le pritrditev nosilcev«.

Ne glede na to, ali gre za materiale, strukturno celovitost, sisteme za prenos energije ali koordinacijo shranjevanja energije, so celoviti standardi, znanstvena zasnova, odgovorna gradnja ter trajnostno delovanje in vzdrževanje nepogrešljivi.

Od švicarskih izkušenj do svarilne zgodbe o požarni katastrofi v Hongkongu se industrija na koncu zbliža v eno smer:

Montaža fotonapetostnih elektrarn na fasade je izvedljiva, vendar le, če jo podpira strožji okvir požarne varnosti.

Pri dajanju prednosti varnosti fotovoltaičnih sistemov v stavbah ne spreglejte vrednosti sistemov za shranjevanje energije.

Ker mestne stavbe prehajajo na nizkoogljični razvoj, se bo v fasade in distribucijske sisteme stanovanjskih, pisarniških in poslovnih prostorov vgrajevalo vse več fotonapetostnih sistemov in sistemov za shranjevanje energije.

Če razmišljate o projektu fotovoltaike, integrirani v stavbo, ali iščete stabilne in varne rešitve za shranjevanje energije, vas vabimo, da raziščete ponudbo shranjevanja energije podjetja Highjoule (HJ Group). Skupaj bomo pospešili energetski prehod k večji varnosti, inteligenci in zanesljivosti.