آتشسوزی دادگاه هونگ فوک هنگ کنگ به عنوان یک داستان عبرتآموز: چگونه باید ایمنی در برابر آتشسوزی برای فتوولتائیکهای یکپارچه با ساختمان تضمین شود؟
آتشسوزی دادگاه هونگ فوک هنگ کنگ، نگرانیهای ایمنی پیرامون فتوولتائیکهای یکپارچه با ساختمان (BIPV) را در کانون توجه صنعت قرار داده است. این سیستمها که به ویژه در برابر "اثر دودکش" آسیبپذیر هستند، با خطرات بیشتری روبرو هستند، جایی که آتشسوزیهای موضعی میتوانند به سرعت از طریق فضاهای خالی به سمت بالا گسترش یابند - که خطرات بسیار بیشتری نسبت به نصبهای پشت بام ایجاد میکند. به همین دلیل است که اکثر کشورهای جهان هنگام ترویج فتوولتائیکهای یکپارچه با ساختمان (BIPV)، استانداردهای ایمنی در برابر آتش فوقالعاده سختگیرانهای را برای سیستمهای فتوولتائیک نمای ساختمان رعایت میکنند.
۱. چرا سیستمهای فتوولتائیک نما بیشتر مستعد گسترش آتشسوزی هستند؟ بینشهایی از مطالعات موردی سوئیس
سوئیس، که یک بازار پیشرفته جهانی برای پنلهای فتوولتائیک دوجداره با کاربرد گسترده پنلهای فتوولتائیک نمای ساختمان است، فاقد استانداردهای یکپارچه بود. در نتیجه، آژانس انرژی سوئیس به شرکت Swissolar مأموریت داد تا دستورالعملهای موقت برای حفاظت در برابر آتشسوزی سیستمهای فتوولتائیک نمای تهویهدار را تدوین کند و مرزهای ایمنی را برای چنین تأسیساتی تعریف کند.
این راهنما در درجه اول به «سیستمهای فتوولتائیک نمای تهویهدار» میپردازد - سازههایی که در آنها روکش تزئینی، ماژولهای فتوولتائیک را احاطه کرده و یک حفره تهویهدار آنها را از سازه ساختمان جدا میکند. این راهنما خطرات بالقوه را در چهار سناریوی معمول آتشسوزی، از جمله موارد زیر، تجزیه و تحلیل میکند:
آتشسوزی ناشی از جرقههای ساختمانهای مجاور
آتشسوزیهایی که از پایههای ساختمان یا بالکنها سرچشمه میگیرند
شعلههای آتش داخلی از طریق دهانههای پنجره به بیرون نشت کرده و نما را آتش میزنند
قوس الکتریکی یا خرابی قطعات در خود سیستم فتوولتائیک
برجستهترین خطر در این سناریوها، گسترش سریع عمودی آتش است. به ویژه هنگامی که عمق حفرهها ناکافی باشد، مصالح فاقد خاصیت ضد حریق کافی باشند، یا مسیر کابلکشی مطابق با استانداردهای لازم نباشد، شعلههای آتش میتوانند در عرض چند دقیقه کل نما را در بر بگیرند.
سیستم طبقهبندی سوئیس همچنین تأکید میکند:
ساختمانهای زیر ۱۱ متر: ریسک نسبتاً پایینی دارند و الزامات سادهشدهای را میپذیرند؛
ساختمانهای بالای ۳۰ متر: باید از مصالح مقاوم در برابر شعله با درجه بالاتر و سازههای نگهدارنده مقاوم در برابر آتش استفاده شود و آزمایش احتراق نیز الزامی است.
تمام ساختمانها: مشخصات سختگیرانهای برای مسیریابی کابل، انواع شیشه ماژول و رتبهبندیهای ضد حریق بودن صفحه پشتی.
این استانداردها دقیقتر از آییننامه عمومی فعلی چین برای حفاظت از ساختمانها در برابر آتش هستند و مرجعی برای استانداردسازی آینده سیستمهای فتوولتائیک نمای ساختمان در چین ارائه میدهند.

دوم. چرا آتشسوزی هنگ کنگ چنین نگرانیهایی را در این صنعت ایجاد کرده است؟
ساختمانهای مسکونی بلندمرتبه هنگ کنگ به طور متراکم با حداقل فاصله بین سازهها، فشار باد بالا و پیکربندی پیچیده بالکن و نما ساخته شدهاند. در صورت گسترش آتش از طریق تاسیسات فتوولتائیک دیوار خارجی، نتایج زیر حاصل میشود:
دشواری تخلیه
سرعت انتشار
آتشسوزیهای ثانویه که ساختمانهای مجاور را تحت تأثیر قرار میدهند
بسیار فراتر از سازههای متعارف خواهد بود. این اساساً تمرکز مداوم صنعت بر «ایمنی دیواره خارجی PV» در سالهای اخیر را توضیح میدهد.
اگرچه آتشسوزی دادگاه هونگ فوک هنگ کنگ ربطی به سیستمهای فتوولتائیک نداشت، اما این حادثه آگاهی عمومی را افزایش داد: هرگونه نصب روی نما، در صورت عدم رعایت استانداردهای ایمنی دقیق، میتواند به طور بالقوه به عنوان تسریعکننده آتشسوزی عمل کند.
در نتیجه، صرف نظر از میزان پذیرش سیستمهای فتوولتائیک در آینده، استانداردهای ایمنی در برابر آتشسوزی ناگزیر سختگیرانهتر خواهند شد.
III. سیستمهای فتوولتائیک نما چگونه باید اجرا شوند؟ مصالح و کابلکشی نباید نادیده گرفته شوند.
بر اساس اطلاعات گردآوریشده، این صنعت در حال حاضر جنبههای زیر را برای پنلهای خورشیدی نمای ساختمان در اولویت قرار میدهد:
- رتبهبندیهای پیشرفته مقاومت در برابر شعله برای ماژولها و مصالح سازهای
– ماژولهای شیشه دوجداره باید از شیشه سکوریت استفاده کنند.
– فیلمهای لمینت باید RF2 (معادل B1 چین) را رعایت کنند.
– ورقهای پشتی باید RF3(cr) را کسب کنند
– برای سازههای نگهدارنده با ارتفاع بیش از ۱۱ متر، تمام مصالح باید نسوز باشند (RF1/Class A)
- طراحی منطقی عمق حفره برای کاهش تشدید اثر دودکش
یک منطقه ایمنی ۴۰ تا ۱۰۰ میلیمتری به طور قابل توجهی سرعت انتشار عمودی آتش را کاهش میدهد.
- مسیریابی استاندارد کابل بسیار مهم است
دستههای کابل افقی نباید از ۶ رشته تجاوز کنند
دستههای کابل عمودی نباید از ۳ رشته تجاوز کنند
نفوذ به دیوار نیاز به غلافهای دارای رتبه RF1 دارد
تمام کابلها باید دارای رتبهبندی ضد حریق RF3(cr) باشند.
- بازرسیهای منظم ضروری هستند:
ساختمانهای بلندمرتبه: هر ۲ سال یکبار
میانرده: هر ۳ سال یکبار
ساختمانهای کمارتفاع: هر ۵ سال یکبار
چه بر اساس تجربه سوئیس و چه بر اساس مقررات فعلی چین، اصل اساسی سیستمهای فتوولتائیک نما را میتوان به این صورت خلاصه کرد:
ایمنی در برابر آتش باید در طراحی و ساخت سیستم، اولویت اصلی باشد.
چهارم. چه ملاحظات خاصی هنگام ادغام پنلهای خورشیدی نمای ساختمان با ذخیرهسازی انرژی باید در نظر گرفته شود؟ رویکرد هایجول (گروه HJ) یک مسیر مرجع ارائه میدهد.
«ذخیره انرژی فتوولتائیک +» به عنوان یک روند در حال ظهور است و تعداد فزایندهای از ساختمانها، عملکرد هماهنگ سیستمهای فتوولتائیک نمای ساختمان و ذخیرهسازی انرژی توزیعشده را برای افزایش نسبتهای مصرف خود و تقویت تابآوری برق در نظر میگیرند. با این حال، سیستمهای ذخیرهسازی انرژی خود تجهیزات الکتریکی را تشکیل میدهند و الزامات ایمنی در برابر آتشسوزی آنها نباید نادیده گرفته شود.
گروه فناوری هوی جوئه موارد زیر را در چندین پروژه پیادهسازی کرده است:
✔ سلولهای باتری با ایمنی بالا و طراحی ساختاری
کاهش احتمال فرار حرارتی، خطر آتشسوزیهای مرتبط با باتری را به طور قابل توجهی کاهش میدهد.
✔ سیستم حفاظت فعال/غیرفعال چند سطحی
شامل سیستم مدیریت باتری (BMS)، تشخیص دود، کنترل دما و محافظت در برابر خاموشی خودکار برای مقابله با خطرات احتمالی ناشی از افزایش دما یا اتصال کوتاه.
✔ سیستم مدیریت انرژی (EMS) قابل تعامل با سیستمهای فتوولتائیک
هماهنگی هوشمند، تولید پنلهای خورشیدی نمای ساختمان را با شارژ/دشارژ ذخیرهسازی انرژی هماهنگ میکند و خطرات آتشسوزی ناشی از اضافهبار برق را کاهش میدهد.
✔ روشهای نصب سازگار با محیط زیست
استراتژیهای حفاظت از تجهیزات در سطح UPS، عملکرد مداوم را در محیطهای پیچیده ساختمانهای شهری تضمین میکند.
در کاربردهای ساختمانی، بهینهسازی تعامل بین فتوولتائیک و ذخیرهسازی انرژی نه تنها بهرهوری انرژی را افزایش میدهد، بلکه خطرات ناشی از خطای الکتریکی را از طریق بهرهبرداری و نگهداری بهینه کاهش میدهد و در نتیجه خطرات کلی آتشسوزی را نیز کاهش میدهد.
V. پنلهای خورشیدی نمای ساختمان «ریسک بالایی برای اجرا ندارند»، بلکه «ایمنی باید در اولویت باشد»
پنلهای خورشیدی نمای ساختمان در حال تبدیل شدن به یک جزء حیاتی از سیستمهای فتوولتائیک یکپارچه با ساختمان (BIPV) هستند، اما ویژگیهای منحصر به فرد آن به این معنی است که یک سیستم نصب استاندارد نیست که در آن «فقط اتصال براکتها کافی باشد».
چه در مورد مصالح، چه در مورد یکپارچگی سازه، چه در مورد سیستمهای انتقال نیرو و چه در مورد هماهنگی ذخیرهسازی انرژی، استانداردهای جامع، طراحی علمی، ساختوساز مسئولانه و بهرهبرداری و نگهداری پایدار ضروری هستند.
از تجربه سوئیس گرفته تا داستان عبرتآموز فاجعه آتشسوزی هنگ کنگ، این صنعت در نهایت به یک جهت واحد همگرا میشود:
نصب پنلهای فتوولتائیک روی نما امکانپذیر است، اما تنها زمانی که با یک چارچوب ایمنی آتشنشانی سختگیرانهتر پشتیبانی شود.
در حالی که ایمنی ساختمانهای فتوولتائیک را در اولویت قرار میدهید، ارزش سیستمهای ذخیره انرژی را نادیده نگیرید.
همزمان با گذار ساختمانهای شهری به سمت توسعه کم کربن، تعداد فزایندهای از تأسیسات ذخیرهسازی انرژی فتوولتائیک (PV) در نماها و سیستمهای توزیع ساختمانهای مسکونی، اداری و تجاری ادغام خواهند شد.
اگر به دنبال یک پروژه فتوولتائیک یکپارچه با ساختمان هستید یا به دنبال راهکارهای ذخیرهسازی انرژی پایدار و ایمن هستید، از شما دعوت میکنیم تا پیشنهادات ذخیرهسازی انرژی Highjoule (گروه HJ) را بررسی کنید. بیایید با هم، گذار انرژی را به سمت ایمنی، هوشمندی و قابلیت اطمینان بیشتر پیش ببریم.