Hongkongi Hung Fuki kohtupõleng on hoiatav lugu: kuidas tuleks tagada hoonesse integreeritud fotogalvaanika tuleohutus?

Hongkongi Hung Fuki kohtu tulekahju on toonud hoonetesse integreeritud fotogalvaanika (BIPV) ohutusprobleemid tööstusharu rambivalgusesse. Need süsteemid on eriti haavatavad „korstnaefekti“ suhtes ja seisavad silmitsi suurenenud riskidega, kus lokaliseeritud tulekahjud võivad kiiresti läbi õõnsuste ülespoole levida – kujutades endast oluliselt suuremat ohtu kui katusele paigaldatavad süsteemid. See selgitab, miks enamik riike kogu maailmas kehtestab hoonetesse integreeritud fotogalvaanika (BIPV) edendamisel fassaadi-PV-süsteemidele erakordselt ranged tuleohutusstandardid.

I. Miks on fassaadi päikesepaneelide süsteemid tule leviku suhtes vastuvõtlikumad? Šveitsi juhtumiuuringute arusaamad

Šveits, mis on ülemaailmselt arenenud BIPV turg, kus fassaadi päikesepaneelide kasutamine on laialt levinud, ei oma ühtseid standardeid. Seetõttu tellis Šveitsi Energiaagentuur Swissolarilt ventileeritavate fassaadidega fotogalvaaniliste süsteemide tulekaitse ajutised suunised, milles määratletakse selliste paigaldiste ohutuspiirid.

See juhend käsitleb peamiselt „ventileeritavaid fassaadi päikesepaneele” – konstruktsioone, kus fotogalvaanilisi mooduleid ümbritseb dekoratiivne fassaad ja ventileeritud õõnsus eraldab neid hoone konstruktsioonist. See analüüsib võimalikke riske nelja tüüpilise tulekahju stsenaariumi korral, sealhulgas:

Süttimine külgnevate hoonete sädemetest

Tulekahjud, mis algavad hoonete vundamentidel või rõdudel

Aknaavadest välja pääsevad siseleegid, mis süütavad fassaadi

Fotogalvaanilise süsteemi enda elektrikaar või komponentide rike

Nende stsenaariumide puhul on kõige silmapaistvam risk kiire vertikaalne tule levik. Eriti ebapiisava õõnsuste sügavusega, materjalidel puudub piisav leegiaeglustus või kaablite paigutus ei ole nõuetekohane, võivad leegid minutitega haarata terve fassaadi.

Šveitsi klassifitseerimissüsteem rõhutab lisaks:

Alla 11 meetri kõrgused hooned: suhteliselt madal risk, mis võimaldab lihtsustatud nõudeid;

Üle 30 meetri kõrgused hooned: tuleb kasutada kõrgema klassi leegiaeglustavaid materjale ja tulekindlaid tugikonstruktsioone ning teha põlemiskatsed;

Kõik hooned: Ranged spetsifikatsioonid kaablite paigaldamise, moodulklaaside tüüpide ja tagaplaadi leegiaeglustuse hinnangute kohta.

Need standardid on detailsemad kui Hiina kehtiv hoonete tulekaitse üldeeskiri ja pakuvad alust fassaadi päikesepaneelide süsteemide tulevaseks standardimiseks Hiinas.

II. Miks on Hongkongi tulekahju tööstuses nii suurt ärevust tekitanud?

Hongkongi kõrghooned on tihedalt asustatud, konstruktsioonide vahel on minimaalsed vahed, tuulerõhk on suur ning rõdude ja fassaadi konfiguratsioon on keerukas. Kui tulekahju peaks levima välisseintele paigaldatud päikesepaneelide kaudu, siis tulemuseks on:

Evakueerimise raskus

Levimise kiirus

Kõrvalhooneid mõjutavad sekundaarsed tulekahjud

ületaks tunduvalt tavapäraste konstruktsioonide oma. See seletab põhimõtteliselt tööstuse püsivat keskendumist „välisseinte päikesepaneelide ohutusele” viimastel aastatel.

Kuigi Hongkongi Hung Fuki kohtu tulekahju ei olnud seotud päikesepaneelide süsteemidega, suurendas see juhtum avalikkuse teadlikkust: iga fassaadile paigaldatud paigaldis, kui ranged ohutusstandardid puuduvad, võib potentsiaalselt kiirendada tulekahju.

Seega, olenemata tulevastest PV-de kasutuselevõtu määradest, muutuvad tuleohutusstandardid paratamatult rangemaks.

III. Kuidas tuleks fassaadi päikesepaneelide süsteeme rakendada? Materjale ja kaableid ei tohi tähelepanuta jätta.

Kogutud teabe põhjal seab tööstusharu fassaadi päikesepaneelide puhul praegu esikohale järgmised aspektid:

1.  Moodulite ja konstruktsioonimaterjalide täiustatud leegiaeglustuse hinnangud

– Topeltklaasist moodulid peavad olema karastatud klaasist

– Laminaatkiled peavad vastama standardile RF2 (mis vastab Hiina standardile B1)

– Tagaplaadid peavad saavutama RF3(cr) standardi

– Üle 11 m kõrguste tugikonstruktsioonide puhul peavad kõik materjalid olema mittesüttivad (RF1/klass A)

2. Ratsionaalne õõnsuse sügavuse disain korstnaefekti võimendumise leevendamiseks

40–100 mm ohutustsoon vähendab oluliselt tule vertikaalset leviku kiirust.

3. Standardiseeritud kaablite marsruutimine on ülioluline

Horisontaalsete kaablikimpude pikkus ei tohi ületada 6 kiudu

Vertikaalsete kaablikimpude pikkus ei tohi ületada 3 kiudu

Seina läbiviikude jaoks on vaja RF1-reitinguga hülsse

Kõik kaablid peavad vastama RF3(cr) leegiaeglustuse klassile.

4. Regulaarsed kontrollid on hädavajalikud:

Kõrghoone: iga 2 aasta tagant

Keskmise kõrgusega maja: iga 3 aasta tagant

Madalhoone: iga 5 aasta tagant

Olenemata sellest, kas see põhineb Šveitsi kogemustel või kehtivatel Hiina eeskirjadel, saab fassaadi päikesepaneelide süsteemide põhiprintsiibi kokku võtta järgmiselt:

Süsteemi projekteerimisel ja ehitamisel peab tuleohutus olema esmatähtis.

IV. Milliseid erikaalutlusi tuleb arvestada fassaadi päikesepaneelide ja energia salvestamise integreerimisel? Highjoule'i (HJ Group) lähenemisviis pakub võrdlusteed.

„PV + energia salvestamine” on kujunemas trendiks, kusjuures üha rohkem hooneid kaalub fassaadi PV-süsteemide ja hajutatud energia salvestamise koordineeritud toimimist, et parandada omatarbimise suhtarvu ja tugevdada energia vastupidavust. Energiasalvestussüsteemid ise on aga elektriseadmed ja nende tuleohutusnõudeid ei tohiks tähelepanuta jätta.

Hui Jue Technology Group on mitme projekti raames rakendanud järgmist:

✔ Kõrge ohutusklassiga akuelemendid ja konstruktsioon

Termilise läbimurde väiksem tõenäosus vähendab oluliselt akuga seotud tulekahjude ohtu.

✔ Mitmetasandiline aktiivne/passiivne kaitsesüsteem

Sisaldab aku haldussüsteemi (BMS), suitsu tuvastamist, temperatuuri reguleerimist ja automaatset väljalülituskaitset võimalike termiliste läbimurrete või lühiste ohtude maandamiseks.

✔ Energiahaldussüsteem (EMS), mis on koostalitlusvõimeline PV-süsteemidega

Nutikas koordineerimine sünkroniseerib fassaadi päikesepaneelide tootmise energia salvestamise/tühjendamisega, vähendades elektriliste ülekoormuste põhjustatud tuleohtu.

✔ Keskkonnasõbralikud paigaldusmeetodid

UPS-tasemel seadmete kaitsestrateegiad tagavad pideva töö keerukates linnakeskkondades.

Hoonete rakendustes ei paranda PV ja energia salvestamise koostoime optimeerimine mitte ainult energiatõhusust, vaid vähendab ka elektririkete riski täiustatud käitamise ja hoolduse kaudu, vähendades seeläbi üldist tuleohtu.

V. Fassaadi päikesepaneelide paigaldamine ei ole „liiga riskantne lahendus“, vaid pigem „ohutus peab olema esmatähtis“.

Fassaadi päikesepaneelid on muutumas hoonesse integreeritud fotogalvaanika (BIPV) oluliseks komponendiks, kuid nende ainulaadsed omadused tähendavad, et see pole standardne paigaldus, kus "piisab lihtsalt kronsteinide kinnitamisest".

Olenemata sellest, kas tegemist on materjalide, konstruktsiooni terviklikkuse, jõuülekandesüsteemide või energia salvestamise koordineerimisega, on hädavajalikud põhjalikud standardid, teaduslik disain, vastutustundlik ehitamine ning jätkusuutlik käitamine ja hooldus.

Šveitsi kogemusest Hongkongi tulekahjukatastroofi hoiatava looni koondub tööstusharu lõpuks ühte suunda:

Fassaadi päikesepaneelide paigaldamine on teostatav, kuid ainult siis, kui seda toetab rangem tuleohutusraamistik.

Kuigi hoonete päikesepaneelide ohutust eelistatakse, ei tohiks unustada energiasalvestussüsteemide väärtust.

Kuna linnahooned lähevad üle vähese süsinikuheitega arendusele, integreerub üha rohkem päikesepaneelide ja energia salvestamise seadmeid elamu-, büroo- ja äripindade fassaadidele ja jaotussüsteemidele.

Kui kaalute hoonesse integreeritud fotogalvaanika projekti või otsite stabiilseid ja turvalisi energiasalvestuslahendusi, kutsume teid tutvuma Highjoule'i (HJ Group) energiasalvestuspakkumistega. Koos edendame energiasiirdeid suurema ohutuse, intelligentsuse ja töökindluse suunas.