Požár hongkongského soudu Hung Fuk Court slouží jako varovný příběh: Jak by měla být zajištěna požární bezpečnost fotovoltaiky integrované v budovách?

Požár v hongkongském komplexu Hung Fuk Court upozornil průmysl na bezpečnostní obavy týkající se fotovoltaiky integrované do budov (BIPV). Tyto systémy, obzvláště náchylné k „komínovému efektu“, čelí zvýšenému riziku, kdy se lokalizované požáry mohou rychle šířit vzhůru dutinami – což představuje výrazně větší nebezpečí než střešní instalace. To vysvětluje, proč většina zemí světa dodržuje mimořádně přísné normy požární bezpečnosti pro fasádní fotovoltaické systémy při propagaci fotovoltaiky integrované do budov (BIPV).

I. Proč jsou fasádní fotovoltaické systémy náchylnější k šíření ohně? Poznatky ze švýcarských případových studií

Švýcarsko, globálně vyspělý trh s dvojí fotovoltaikou (BIPV) a širokým zaváděním fasádních fotovoltaických systémů, postrádalo jednotné normy. Švýcarská energetická agentura proto pověřila společnost Swissolar vypracováním Prozatímních pokynů pro požární ochranu odvětrávaných fasádních fotovoltaických systémů, které by definovaly bezpečnostní hranice pro takové instalace.

Tato příručka se primárně zabývá „fotovoltaickými systémy s odvětrávanými fasádami“ – konstrukcemi, kde dekorativní obklad obklopuje fotovoltaické moduly a od konstrukce budovy je odděluje odvětrávaná dutina. Analyzuje potenciální rizika ve čtyřech typických scénářích požáru, včetně:

Vznícení jiskrami z přilehlých budov

Požáry vznikající v základech budov nebo na balkonech

Vnitřní plameny unikající okenními otvory a zapalující fasádu

Elektrický oblouk nebo poruchy součástí samotného fotovoltaického systému

Nejvýznamnějším rizikem v těchto scénářích je rychlé vertikální šíření ohně. Zejména pokud je hloubka dutin nedostatečná, materiály nemají dostatečnou nehořlavost nebo vedení kabelů není v souladu s předpisy, mohou plameny během několika minut pohltit celou fasádu.

Švýcarský klasifikační systém dále zdůrazňuje:

Budovy pod 11 metrů: Relativně nízké riziko, což umožňuje zjednodušené požadavky;

Budovy nad 30 metrů: Musí být použity vysoce kvalitní materiály zpomalující hoření a ohnivzdorné nosné konstrukce s nutností provedení zkoušky hořením;

Všechny budovy: Přísné specifikace pro vedení kabelů, typy modulového skla a nehořlavé vlastnosti zadní vrstvy.

Tyto normy jsou podrobnější než současný čínský Obecný předpis pro požární ochranu budov a poskytují referenci pro budoucí standardizaci fasádních fotovoltaických systémů v Číně.

II. Proč požár v Hongkongu vyvolal v tomto odvětví takový poplach?

Hongkongské výškové obytné budovy jsou hustě zastavěné s minimálními rozestupy mezi stavbami, vysokým tlakem větru a složitými konfiguracemi balkonů a fasád. Pokud by se požár rozšířil přes vnější fotovoltaické instalace na stěnách, výsledné:

Obtížnost evakuace

Rychlost šíření

Sekundární požáry postihující sousední budovy

by daleko převyšovaly hodnoty v konvenčních konstrukcích. To zásadně vysvětluje trvalé zaměření odvětví na „bezpečnost vnějších stěnových fotovoltaických systémů“ v posledních letech.

Ačkoli požár hongkongského soudu Hung Fuk Court nesouvisel s fotovoltaickými systémy, tato událost posílila povědomí veřejnosti: jakákoli instalace namontovaná na fasádě, pokud nesplňuje přísné bezpečnostní normy, by mohla potenciálně působit jako urychlovač požáru.

V důsledku toho se bez ohledu na budoucí míru zavádění fotovoltaiky nevyhnutelně zpřísní normy požární bezpečnosti.

III. Jak by měly být implementovány fasádní fotovoltaické systémy? Nesmí se přehlížet materiály a kabeláž

Na základě shromážděných informací průmysl v současné době upřednostňuje následující aspekty fasádní fotovoltaiky:

1.  Zvýšené hodnocení zpomalovačů hoření pro moduly a konstrukční materiály

– Moduly s dvojitým zasklením musí být z tvrzeného skla

– Laminované fólie musí splňovat normu RF2 (ekvivalent čínské normy B1)

– Zadní desky musí dosáhnout RF3(cr)

– U nosných konstrukcí přesahujících výšku 11 m musí být všechny materiály nehořlavé (RF1/třída A)

2. Racionální návrh hloubky dutiny pro zmírnění zesílení komínového efektu

Bezpečnostní zóna 40–100 mm výrazně snižuje vertikální rychlost šíření ohně.

3. Standardizované vedení kabelů je prvořadé

Horizontální kabelové svazky nesmí překročit 6 pramenů

Vertikální kabelové svazky nesmí překročit 3 prameny

Prostupy stěnami vyžadují objímky s certifikací RF1

Všechny kabely musí splňovat požadavky na zpomalení hoření RF3(cr).

4. Pravidelné kontroly jsou nezbytné:

Výšková budova: každé 2 roky

Střední výška: každé 3 roky

Nízkopodlažní: každých 5 let

Ať už vycházíme ze švýcarských zkušeností nebo ze současných čínských předpisů, základní princip fasádních fotovoltaických systémů lze shrnout takto:

Požární bezpečnost musí být při návrhu a výstavbě systému nejvyšší prioritou.

IV. Jaké zvláštní aspekty je třeba zvážit při integraci fasádní fotovoltaiky s úložištěm energie? Přístup společnosti Highjoule (HJ Group) nabízí referenční cestu.

„FV + skladování energie“ se stává trendem a stále více budov zvažuje koordinovaný provoz fasádních FV systémů a distribuovaného skladování energie s cílem zlepšit poměr vlastní spotřeby a posílit odolnost vůči výdajům energie. Systémy skladování energie však samy o sobě představují elektrická zařízení a jejich požadavky na požární bezpečnost nesmí být přehlíženy.

Společnost Hui Jue Technology Group implementovala v rámci několika projektů následující:

✔ Vysoce bezpečné bateriové články a konstrukční provedení

Snížená pravděpodobnost tepelného úniku výrazně snižuje riziko požárů souvisejících s bateriemi.

✔ Víceúrovňový systém aktivní/pasivní ochrany

Zahrnuje systém správy baterií (BMS), detekci kouře, regulaci teploty a ochranu proti automatickému vypnutí pro řešení potenciálních rizik tepelného úniku nebo zkratu.

✔ Systém energetického managementu (EMS) kompatibilní s fotovoltaickými systémy

Inteligentní koordinace synchronizuje výrobu fotovoltaických elektráren na fasádě s nabíjením/vybíjením úložišť energie, čímž se snižuje riziko požáru v důsledku elektrického přetížení.

✔ Metody instalace odolné vůči životnímu prostředí

Strategie ochrany zařízení UPS zajišťují nepřetržitý provoz v komplexním městském prostředí.

V budovách optimalizace souhry mezi fotovoltaikou a akumulací energie nejen zvyšuje energetickou účinnost, ale také snižuje rizika elektrických poruch díky zdokonalenému provozu a údržbě, a tím snižuje celkové riziko požáru.

V. Fasádní fotovoltaika není „příliš riziková k implementaci“, ale spíše „bezpečnost musí být prvořadá“

Fasádní fotovoltaika se stává klíčovou součástí fotovoltaiky integrované do budov (BIPV), přesto díky svým jedinečným vlastnostem nejde o standardní instalaci, kde „stačí pouhé připevnění konzol“.

Ať už se jedná o materiály, strukturální integritu, systémy přenosu energie nebo koordinaci skladování energie, komplexní normy, vědecký návrh, zodpovědná konstrukce a trvalý provoz a údržba jsou nezbytné.

Od švýcarské zkušenosti až po varovný příběh o katastrofě způsobené požáry v Hongkongu se toto odvětví nakonec směřuje k jednomu směru:

Instalace fotovoltaických panelů na fasády jsou proveditelné, ale pouze pokud jsou podpořeny přísnějším rámcem požární bezpečnosti.

I když je bezpečnost fotovoltaických systémů v budovách prioritou, nezapomínejte ani na hodnotu systémů pro ukládání energie.

S tím, jak městské budovy přecházejí na nízkouhlíkový rozvoj, se bude do fasád a distribučních systémů obytných, kancelářských a komerčních prostor integrovat stále více fotovoltaických a energetických systémů.

Pokud zvažujete projekt fotovoltaiky integrované do budovy nebo hledáte stabilní a bezpečná řešení pro ukládání energie, zveme vás k prozkoumání nabídky úložišť energie od společnosti Highjoule (HJ Group). Společně s námi posuneme energetickou transformaci směrem k větší bezpečnosti, inteligenci a spolehlivosti.