Branden i Hung Fuk Court i Hongkong är en varnande händelse: Hur bör brandsäkerheten säkerställas för byggnadsintegrerade solceller?

Branden i Hung Fuk Court i Hongkong har satt säkerhetsproblemen kring byggnadsintegrerade solceller (BIPV) i rampljuset. Dessa system är särskilt sårbara för "skorstenseffekten" och står inför ökade risker där lokala bränder snabbt kan sprida sig uppåt genom hålrum – vilket utgör betydligt större faror än takinstallationer. Detta förklarar varför de flesta länder världen över upprätthåller exceptionellt stränga brandsäkerhetsstandarder för fasadbaserade solcellssystem när de marknadsför byggnadsintegrerade solceller (BIPV).

I. Varför är fasad-PV-system mer benägna att spridas med brand? Insikter från schweiziska fallstudier

Schweiz, en globalt avancerad marknad för ventilerade solceller (BIPV) med utbredd användning av solceller för fasader, saknade enhetliga standarder. Följaktligen gav den schweiziska energimyndigheten Swissolar i uppdrag att utveckla interimistiska riktlinjer för brandskydd av ventilerade solceller för fasader, som definierar säkerhetsgränser för sådana installationer.

Denna vägledning behandlar främst "ventilerade fasadsolcellssystem" – strukturer där dekorativ beklädnad omger solcellsmoduler, med ett ventilerat hålrum som skiljer dem från byggnadskonstruktionen. Den analyserar potentiella risker i fyra typiska brandscenarier, inklusive:

Antändning genom gnistor från intilliggande byggnader

Bränder som uppstår vid byggnadsfundament eller balkonger

Inomhusflammor som sprider sig genom fönsteröppningar och antänder fasaden

Elektriska ljusbågar eller komponentfel i själva solcellssystemet

Den mest framträdande risken i dessa scenarier är snabb vertikal brandspridning. Särskilt när hålrumsdjupet är otillräckligt, materialen saknar tillräcklig flamskyddsförmåga eller kabeldragningen inte uppfyller kraven kan lågor uppsluka en hel fasad inom några minuter.

Schweiz klassificeringssystem betonar ytterligare:

Byggnader under 11 meter: Relativt låg risk, vilket möjliggör förenklade krav;

Byggnader över 30 meter: Högkvalitativa flamskyddsmaterial och brandsäkra stödkonstruktioner måste användas, med krav på förbränningstestning.

Alla byggnader: Strikta specifikationer för kabeldragning, modulglastyper och flamskyddsklassificering för baksidan.

Dessa standarder är mer detaljerade än Kinas nuvarande allmänna kod för brandskydd av byggnader och utgör en referens för framtida standardisering av fasad-PV-system i Kina.

II. Varför har branden i Hongkong orsakat sådan oro inom branschen?

Hongkongs höghus är tätt packade med minimalt avstånd mellan strukturerna, högt vindtryck och komplexa balkong- och fasadkonfigurationer. Om en brand sprider sig via solcellsinstallationer på ytterväggar kan följande inträffa:

Svårigheter att evakuera

Utbredningshastighet

Sekundära bränder som drabbar intilliggande byggnader

skulle vida överträffa de i konventionella strukturer. Detta förklarar i grunden branschens fortsatta fokus på "säkerhet för solceller på ytterväggar" under senare år.

Även om branden i Hung Fuk Court i Hongkong inte hade något med solcellssystem att göra, förstärkte denna incident den allmänna medvetenheten: alla fasadmonterade installationer, om de saknar rigorösa säkerhetsstandarder, skulle potentiellt kunna fungera som en brandaccelerator.

Följaktligen, oavsett framtida användningstakt för solceller, kommer brandsäkerhetsstandarderna oundvikligen att bli strängare.

III. Hur ska fasadbaserade solcellssystem implementeras? Material och kablage får inte förbises.

Baserat på sammanställd information prioriterar branschen för närvarande följande aspekter för fasadpaneler:

1.  Förbättrade flamskyddsklassificeringar för moduler och konstruktionsmaterial

– Dubbelglasmoduler måste använda härdat glas

– Laminatfilmer måste uppfylla RF2 (motsvarande Kinas B1)

– Baksidan måste uppfylla RF3(cr)

– För stödkonstruktioner som överstiger 11 m i höjd måste alla material vara obrännbara (RF1/Klass A)

2. Rationell kavitetsdjupdesign för att mildra förstärkning av skorstenseffekten

En säkerhetszon på 40–100 mm minskar den vertikala brandspridningshastigheten avsevärt.

3. Standardiserad kabeldragning är av största vikt

Horisontella kabelbuntar får inte överstiga 6 trådar

Vertikala kabelbuntar får inte överstiga 3 trådar

Vägggenomföringar kräver RF1-klassade hylsor

Alla kablar måste uppfylla flamskyddsklassningen RF3(cr).

4. Regelbundna inspektioner är viktiga:

Höghus: vartannat år

Medelhög: vart 3:e år

Låghus: vart 5:e år

Oavsett om det baseras på schweizisk erfarenhet eller gällande kinesiska bestämmelser, kan kärnprincipen för fasad-PV-system sammanfattas enligt följande:

Brandsäkerhet måste vara högsta prioritet vid systemdesign och konstruktion.

IV. Vilka särskilda överväganden gäller vid integrering av fasadsolceller med energilagring? Highjoules (HJ Group) tillvägagångssätt erbjuder en referensväg.

"PV + energilagring" blir en framträdande trend, med ett ökande antal byggnader som överväger samordnad drift av fasadbaserade PV-system och distribuerad energilagring för att förbättra egenförbrukningsgraden och stärka energieffektiviteten. Energilagringssystem i sig utgör dock elektrisk utrustning, och deras brandsäkerhetskrav får inte förbises.

Hui Jue Technology Group har implementerat följande i flera projekt:

✔ Battericeller och strukturell design av hög säkerhet

Minskad sannolikhet för termisk rusning minskar risken för batterirelaterade bränder avsevärt.

✔ Aktivt/passivt skyddssystem i flera nivåer

Inkluderar batterihanteringssystem (BMS), rökdetektering, temperaturkontroll och automatiskt avstängningsskydd för att hantera potentiella risker för termisk rusning eller kortslutning.

✔ Energiledningssystem (EMS) som är kompatibelt med solcellssystem

Intelligent samordning synkroniserar fasadens solcellsproduktion med laddning/urladdning av energilagring, vilket minskar brandrisker från elektriska överbelastningar.

✔ Miljövänliga installationsmetoder

Strategier för skydd av UPS-utrustning säkerställer kontinuerlig drift i komplexa urbana byggnadsmiljöer.

I byggnadsapplikationer förbättrar optimeringen av samspelet mellan solceller och energilagring inte bara energieffektiviteten utan minskar även riskerna för elektriska fel genom förfinad drift och underhåll, vilket minskar den totala brandrisken.

V. Fasadsolceller är inte "för riskfyllda att implementera", utan snarare "måste säkerheten vara av största vikt".

Fasadsolceller blir en viktig komponent i byggnadsintegrerade solceller (BIPV), men dess unika egenskaper gör att det inte är en standardinstallation där det "räcker med att bara fästa fästen".

Oavsett om det gäller material, strukturell integritet, kraftöverföringssystem eller samordning av energilagring, är omfattande standarder, vetenskaplig design, ansvarsfull konstruktion samt hållbar drift och underhåll oumbärliga.

Från schweiziska erfarenheter till den varnande berättelsen om Hongkongs brandkatastrof, konvergerar branschen slutligen i en enda riktning:

Fasadinstallationer av solceller är genomförbara, men endast när de stöds av ett strängare brandsäkerhetsramverk.

Prioritera säkerheten i byggnader med solceller, men förbise inte värdet av energilagringssystem.

I takt med att stadsbyggnader övergår till koldioxidsnål utveckling kommer ett ökande antal solcells- och energilagringsinstallationer att integreras i fasader och distributionssystem på bostäder, kontor och kommersiella lokaler.

Om du funderar på ett byggnadsintegrerat solcellsprojekt eller söker stabila och säkra energilagringslösningar, inbjuder vi dig att utforska Highjoules (HJ Group) energilagringserbjudanden. Låt oss tillsammans driva energiomställningen mot större säkerhet, intelligens och tillförlitlighet.