Brann i Hung Fuk-domstolen i Hongkong er en advarsel: Hvordan bør brannsikkerheten sikres for bygningsintegrerte solceller?

Brannen i Hung Fuk Court i Hongkong har satt sikkerhetsbekymringene rundt bygningsintegrerte solceller (BIPV) i søkelyset. Disse systemene er spesielt sårbare for «skorsteinseffekten» og står overfor økt risiko der lokale branner raskt kan spre seg oppover gjennom hulrom – noe som utgjør betydelig større farer enn takinstallasjoner. Dette forklarer hvorfor de fleste nasjoner verden over opprettholder usedvanlig strenge brannsikkerhetsstandarder for fasade-solcelleanlegg når de promoterer bygningsintegrerte solceller (BIPV).

I. Hvorfor er fasade-PV-systemer mer utsatt for brannspredning? Innsikt fra sveitsiske casestudier

Sveits, et globalt avansert marked for solcelleanlegg for fasadeanlegg, manglet enhetlige standarder. Følgelig ga det sveitsiske energibyrået Swissolar i oppdrag å utvikle midlertidige retningslinjer for brannbeskyttelse av ventilerte fasadesolcelleanlegg, som definerer sikkerhetsgrenser for slike installasjoner.

Denne veiledningen omhandler primært «ventilerte fasadesolcelleanlegg» – konstruksjoner der dekorativ kledning omgir solcellemoduler, med et ventilert hulrom som skiller dem fra bygningskonstruksjonen. Den analyserer potensielle risikoer på tvers av fire typiske brannscenarier, inkludert:

Antenning fra gnister fra tilstøtende bygninger

Branner som oppstår ved bygningsfundamenter eller balkonger

Innendørs flammer som slipper ut gjennom vindusåpninger og antenner fasaden

Elektrisk lysbuedannelse eller komponentfeil i selve det solcelleanlegget

Den mest fremtredende risikoen i disse scenariene er rask vertikal brannspredning. Spesielt når hulromdybden er utilstrekkelig, materialene mangler tilstrekkelig flammehemming, eller kabelføringen ikke er i samsvar, kan flammer oppsluke en hel fasade i løpet av minutter.

Sveits' klassifiseringssystem legger ytterligere vekt på:

Bygninger under 11 meter: Relativt lav risiko, noe som tillater forenklede krav;

Bygninger over 30 meter: Flammehemmende materialer av høyere kvalitet og brannsikre støttekonstruksjoner må brukes, med krav om forbrenningstesting;

Alle bygninger: Strenge spesifikasjoner for kabelføring, modulglasstyper og flammehemmende klassifisering av bakplaten.

Disse standardene er mer detaljerte enn Kinas nåværende generelle kode for brannbeskyttelse av bygninger, og gir en referanse for fremtidig standardisering av fasade-PV-systemer i Kina.

II. Hvorfor har brannen i Hongkong skapt slik alarm i bransjen?

Hongkongs høyhus er tettpakket med minimal avstand mellom strukturene, høyt vindtrykk og komplekse balkong- og fasadekonfigurasjoner. Skulle en brann spre seg via PV-installasjoner på yttervegger, kan følgende forekomme:

Vanskeligheter med evakuering

Forplantningshastighet

Sekundære branner som rammer tilstøtende bygninger

ville langt overgå de i konvensjonelle konstruksjoner. Dette forklarer grunnleggende bransjens vedvarende fokus på «sikkerhet for solcelleanlegg på yttervegger» de siste årene.

Selv om brannen i Hung Fuk Court i Hong Kong ikke var relatert til PV-systemer, forsterket denne hendelsen den offentlige bevisstheten: enhver fasademontert installasjon, hvis den mangler strenge sikkerhetsstandarder, kan potensielt fungere som en brannakselerator.

Følgelig vil brannsikkerhetsstandarder uunngåelig bli strengere, uavhengig av fremtidige PV-adopsjonsrater.

III. Hvordan bør fasade-PV-systemer implementeres? Materialer og kabling må ikke overses.

Basert på innsamlet informasjon prioriterer bransjen for tiden følgende aspekter for fasade-PV:

1.  Forbedrede flammehemmende klassifiseringer for moduler og strukturelle materialer

– Dobbeltglassmoduler må bruke herdet glass

– Laminatfilmer må oppfylle RF2 (tilsvarende Kinas B1)

– Bakark må oppfylle RF3(cr)

– For støttekonstruksjoner med en høyde på over 11 meter må alle materialer være ikke-brennbare (RF1/klasse A)

2. Rasjonell hulromsdybdedesign for å redusere forsterkning av skorsteinseffekten

En sikkerhetssone på 40–100 mm reduserer vertikal brannspredningshastighet betydelig.

3. Standardisert kabelføring er avgjørende

Horisontale kabelbunter må ikke overstige 6 tråder

Vertikale kabelbunter må ikke overstige 3 tråder

Vegggjennomføringer krever RF1-klassifiserte hylser

Alle kabler må oppfylle flammehemmingsklassifiseringen RF3(cr).

4. Regelmessige inspeksjoner er viktige:

Høyhus: hvert 2. år

Mellomhøyde: hvert 3. år

Lavblokk: hvert 5. år

Enten det er basert på sveitsisk erfaring eller gjeldende kinesiske forskrifter, kan kjerneprinsippet for fasade-PV-systemer oppsummeres slik:

Brannsikkerhet må være den høyeste prioriteten i systemdesign og konstruksjon.

IV. Hvilke spesielle hensyn gjelder når man integrerer fasade-PV med energilagring? Highjoules (HJ Group) tilnærming tilbyr en referansevei.

«PV + energilagring» er i ferd med å bli en trend, med et økende antall bygninger som vurderer koordinert drift av fasade-PV-systemer og distribuert energilagring for å forbedre egenforbruksforholdene og styrke energieffektiviteten. Energilagringssystemer i seg selv er imidlertid elektrisk utstyr, og deres brannsikkerhetskrav må ikke overses.

Hui Jue Technology Group har implementert følgende på tvers av flere prosjekter:

✔ Battericeller og strukturell design av høy sikkerhet

Redusert sannsynlighet for termisk runaway reduserer risikoen for batterirelaterte branner betydelig.

✔ Flernivå aktivt/passivt beskyttelsessystem

Inkluderer batteristyringssystem (BMS), røykdeteksjon, temperaturkontroll og automatisk avstengningsbeskyttelse for å håndtere potensiell risiko for termisk runaway eller kortslutning.

✔ Energistyringssystem (EMS) som er interoperabelt med PV-systemer

Intelligent koordinering synkroniserer generering av fasade-PV-er med lading/utlading av energilagring, og reduserer dermed brannrisikoen fra elektrisk overbelastning.

✔ Miljøvennlige installasjonsmetoder

Strategier for beskyttelse av UPS-utstyr sikrer kontinuerlig drift i komplekse bymiljøer.

I bygningsapplikasjoner forbedrer optimalisering av samspillet mellom PV og energilagring ikke bare energieffektiviteten, men reduserer også risikoen for elektriske feil gjennom forbedret drift og vedlikehold, og reduserer dermed den generelle brannfaren.

V. Fasade-PV er ikke «for høyrisiko å implementere», men snarere «må sikkerhet være avgjørende»

Fasade-PV er i ferd med å bli en viktig komponent i bygningsintegrerte fotovoltaiske anlegg (BIPV), men dens unike egenskaper betyr at det ikke er en standardinstallasjon der det «bare er nok å feste braketter».

Enten det gjelder materialer, strukturell integritet, kraftoverføringssystemer eller koordinering av energilagring, er omfattende standarder, vitenskapelig design, ansvarlig konstruksjon og bærekraftig drift og vedlikehold uunnværlig.

Fra sveitsiske erfaringer til den advarende historien om brannkatastrofen i Hongkong, konvergerer bransjen til slutt mot én retning:

Fasadeinstallasjoner av solcellepaneler er gjennomførbare, men bare når det understøttes av et strengere rammeverk for brannsikkerhet.

Når du prioriterer sikkerheten til solcelleanlegg i bygninger, må du ikke overse verdien av energilagringssystemer.

Etter hvert som bybygg går over til lavkarbonutvikling, vil et økende antall PV- og energilagringsinstallasjoner integreres i fasader og distribusjonssystemene til boliger, kontorer og næringseiendommer.

Dersom du vurderer et bygningsintegrert solcelleprosjekt eller ønsker stabile og sikre energilagringsløsninger, inviterer vi deg til å utforske Highjoules (HJ Group) tilbud innen energilagring. La oss sammen fremme energiomstillingen mot større sikkerhet, intelligens og pålitelighet.