Branden i Hung Fuk Court i Hongkong er en advarsel: Hvordan skal brandsikkerheden sikres for bygningsintegrerede solceller?

Branden i Hung Fuk Court i Hongkong har sat sikkerhedsproblemerne omkring bygningsintegrerede solceller (BIPV) i søgelyset. Disse systemer er særligt sårbare over for "skorstenseffekten" og står over for øgede risici, hvor lokale brande hurtigt kan sprede sig opad gennem hulrum – hvilket udgør betydeligt større farer end tagmonterede installationer. Dette forklarer, hvorfor de fleste nationer verden over opretholder usædvanligt strenge brandsikkerhedsstandarder for facade-solcelleanlæg, når de promoverer bygningsintegrerede solceller (BIPV).

I. Hvorfor er facade-PV-systemer mere tilbøjelige til brandspredning? Indsigt fra schweiziske casestudier

Schweiz, et globalt avanceret marked for ventilerede facadefotovoltaiske systemer med udbredt anvendelse af solceller til facader, manglede ensartede standarder. Derfor bestilte det schweiziske energiagentur Swissolar til at udvikle de midlertidige retningslinjer for brandbeskyttelse af ventilerede facadefotovoltaiske systemer, der definerede sikkerhedsgrænser for sådanne installationer.

Denne vejledning omhandler primært 'ventilerede facade-solcelleanlæg' – strukturer, hvor dekorativ beklædning omgiver solcellemoduler med et ventileret hulrum, der adskiller dem fra bygningskonstruktionen. Den analyserer potentielle risici på tværs af fire typiske brandscenarier, herunder:

Antændelse fra gnister fra tilstødende bygninger

Brande, der opstår ved bygningsfundamenter eller altaner

Indendørs flammer slipper ud gennem vinduesåbninger og antænder facaden

Elektrisk lysbuedannelse eller komponentfejl i selve det fotovoltaiske system

Den mest fremtrædende risiko i disse scenarier er hurtig vertikal brandspredning. Især når hulrumsdybden er utilstrækkelig, materialerne mangler tilstrækkelig flammehæmning, eller kabelføringen ikke overholder kravene, kan flammer opsluge en hel facade inden for få minutter.

Schweiz' klassifikationssystem understreger yderligere:

Bygninger under 11 meter: Relativt lav risiko, hvilket muliggør forenklede krav;

Bygninger over 30 meter: Der skal anvendes flammehæmmende materialer af højere kvalitet og brandsikre støttekonstruktioner, og der skal foretages forbrændingstest.

Alle bygninger: Strenge specifikationer for kabelføring, modulglastyper og flammehæmmende klassificering af bagplader.

Disse standarder er mere detaljerede end Kinas nuværende generelle kodeks for brandbeskyttelse af bygninger og fungerer som reference for fremtidig standardisering af facade-PV-systemer i Kina.

II. Hvorfor har branden i Hongkong skabt så stor alarm i branchen?

Hongkongs højhuse er tætpakket med minimal afstand mellem bygningerne, højt vindtryk og komplekse balkon- og facadekonfigurationer. Skulle en brand sprede sig via PV-installationer på ydervægge, kan det resultere i:

Vanskeligheder med evakuering

Udbredelseshastighed

Sekundære brande, der påvirker tilstødende bygninger

ville langt overgå dem i konventionelle strukturer. Dette forklarer grundlæggende branchens vedvarende fokus på 'sikkerhed i forbindelse med solcelleanlæg på ydervægge' i de senere år.

Selvom branden i Hung Fuk Court i Hongkong ikke var relateret til solcelleanlæg, forstærkede denne hændelse den offentlige bevidsthed: enhver facademonteret installation kan potentielt fungere som en brandaccelerator, hvis den mangler strenge sikkerhedsstandarder.

Derfor vil brandsikkerhedsstandarderne uundgåeligt blive strengere, uanset hvordan fremtiden bliver for PV-installationer.

III. Hvordan skal facade-PV-systemer implementeres? Materialer og kabler må ikke overses.

Baseret på indsamlede oplysninger prioriterer branchen i øjeblikket følgende aspekter for facade-PV:

1.  Forbedrede flammehæmmende klassificeringer for moduler og strukturelle materialer

– Dobbeltglasmoduler skal bruge hærdet glas

– Laminatfilm skal opfylde RF2 (svarende til Kinas B1)

– Bagark skal opfylde RF3(cr)

– For støttekonstruktioner med en højde på over 11 m skal alle materialer være ikke-brændbare (RF1/Klasse A)

2. Rationelt design af hulrumsdybde for at mindske forstærkning af skorstenseffekten

En sikkerhedszone på 40-100 mm reducerer den vertikale brandudbredelseshastighed betydeligt.

3. Standardiseret kabelføring er altafgørende

Horisontale kabelbundter må ikke overstige 6 tråde

Vertikale kabelbundter må ikke overstige 3 tråde

Væggennemføringer kræver RF1-klassificerede muffer

Alle kabler skal opfylde flammehæmningsklassificeringen RF3(cr).

4. Regelmæssige inspektioner er afgørende:

Højhus: hvert 2. år

Mellemhøjde: hvert 3. år

Lav bebyggelse: hvert 5. år

Uanset om det er baseret på schweiziske erfaringer eller gældende kinesiske regler, kan kerneprincippet for facade-PV-systemer opsummeres således:

Brandsikkerhed skal være den højeste prioritet i systemdesign og -konstruktion.

IV. Hvilke særlige overvejelser gælder ved integration af facade-PV med energilagring? Highjoules (HJ Group) tilgang tilbyder en referencevej.

'PV + energilagring' er ved at blive en fremadstormende trend, hvor et stigende antal bygninger overvejer koordineret drift af facade-PV-systemer og distribueret energilagring for at forbedre egenforbrugsforholdene og styrke energieffektiviteten. Energilagringssystemer i sig selv udgør dog elektrisk udstyr, og deres brandsikkerhedskrav må ikke overses.

Hui Jue Technology Group har implementeret følgende på tværs af flere projekter:

✔ Battericeller og strukturelt design af høj sikkerhed

Reduceret sandsynlighed for termisk løbskløb reducerer risikoen for batterirelaterede brande betydeligt.

✔ Aktivt/passivt beskyttelsessystem på flere niveauer

Inkluderer batteristyringssystem (BMS), røgdetektion, temperaturkontrol og automatisk slukningsbeskyttelse for at imødegå potentielle risici for termisk løbskløb eller kortslutning.

✔ Energistyringssystem (EMS) der er kompatibelt med PV-systemer

Intelligent koordinering synkroniserer facade-PV-produktion med opladning/afladning af energilagring, hvilket mindsker brandrisikoen fra elektrisk overbelastning.

✔ Miljøvenlige installationsmetoder

Strategier til beskyttelse af UPS-udstyr sikrer kontinuerlig drift i komplekse bymæssige bygningsmiljøer.

I bygningsapplikationer forbedrer optimering af samspillet mellem PV og energilagring ikke kun energieffektiviteten, men reducerer også risikoen for elektriske fejl gennem forbedret drift og vedligeholdelse, hvorved den samlede brandfare reduceres.

V. Facade-PV er ikke 'for risikabelt at implementere', men snarere 'skal sikkerhed være altafgørende'

Facade-PV er ved at blive en vital komponent i bygningsintegrerede solceller (BIPV), men dens unikke egenskaber betyder, at det ikke er en standardinstallation, hvor 'blot at fastgøre beslag'.

Uanset om det drejer sig om materialer, strukturel integritet, kraftoverføringssystemer eller koordinering af energilagring, er omfattende standarder, videnskabeligt design, ansvarlig konstruktion samt vedvarende drift og vedligeholdelse uundværlige.

Fra schweiziske erfaringer til den advarende fortælling om Hongkongs brandkatastrofe, bevæger branchen sig i sidste ende i én retning:

Facadeinstallationer af solceller er mulige, men kun når de understøttes af strengere brandsikkerhedsrammer.

Prioriter bygningers PV-sikkerhed, men overse ikke værdien af ​​energilagringssystemer.

I takt med at bybygninger overgår til lavemissionsudvikling, vil et stigende antal PV- og energilagringsinstallationer integreres i facader og distributionssystemer i boliger, kontorer og erhvervsejendomme.

Hvis du overvejer et bygningsintegreret solcelleprojekt eller søger stabile og sikre energilagringsløsninger, inviterer vi dig til at udforske Highjoules (HJ Group) energilagringstilbud. Lad os sammen fremme energiomstillingen mod større sikkerhed, intelligens og pålidelighed.