L'incendio nel tribunale di Hung Fuk a Hong Kong serve da monito: come garantire la sicurezza antincendio per i sistemi fotovoltaici integrati negli edifici?

L'incendio di Hong Kong Hung Fuk Court ha portato alla ribalta del settore le preoccupazioni relative alla sicurezza dei sistemi fotovoltaici integrati negli edifici (BIPV). Particolarmente vulnerabili all'"effetto camino", questi sistemi sono esposti a rischi elevati, in quanto gli incendi localizzati possono propagarsi rapidamente verso l'alto attraverso intercapedini, rappresentando un rischio significativamente maggiore rispetto alle installazioni sui tetti. Questo spiega perché la maggior parte delle nazioni in tutto il mondo mantenga standard di sicurezza antincendio eccezionalmente rigorosi per i sistemi fotovoltaici a facciata quando promuove il fotovoltaico integrato negli edifici (BIPV).

I. Perché i sistemi fotovoltaici per facciate sono più inclini alla propagazione degli incendi? Approfondimenti da casi di studio svizzeri

La Svizzera, un mercato BIPV avanzato a livello globale con un'ampia adozione del fotovoltaico per facciate, non disponeva di standard unificati. Di conseguenza, l'Agenzia svizzera per l'energia ha incaricato Swissolar di elaborare le Linee guida provvisorie per la protezione antincendio degli impianti fotovoltaici con facciate ventilate, definendo i limiti di sicurezza per tali installazioni.

Questa guida si occupa principalmente dei "sistemi fotovoltaici a facciata ventilata", ovvero strutture in cui un rivestimento decorativo circonda i moduli fotovoltaici, con un'intercapedine ventilata che li separa dalla struttura dell'edificio. Analizza i potenziali rischi in quattro tipici scenari di incendio, tra cui:

Accensione tramite scintille provenienti da edifici adiacenti

Incendi originati dalle basi degli edifici o dai balconi

Fiamme interne che fuoriescono dalle aperture delle finestre e incendiano la facciata

Archi elettrici o guasti dei componenti all'interno dell'impianto fotovoltaico stesso

Il rischio più evidente in questi scenari è la rapida propagazione verticale dell'incendio. Soprattutto quando la profondità delle intercapedini è inadeguata, i materiali non sono sufficientemente ignifughi o il passaggio dei cavi non è conforme, le fiamme possono avvolgere un'intera facciata in pochi minuti.

Il sistema di classificazione svizzero sottolinea inoltre:

Edifici sotto gli 11 metri: rischio relativamente basso, che consente requisiti semplificati;

Edifici alti più di 30 metri: devono essere utilizzati materiali ignifughi di qualità superiore e strutture di supporto resistenti al fuoco, con test di combustione richiesti;

Tutti gli edifici: specifiche rigorose per il passaggio dei cavi, i tipi di vetro dei moduli e le classificazioni di resistenza al fuoco del backsheet.

Questi standard sono più dettagliati dell'attuale Codice generale cinese per la protezione antincendio degli edifici e forniscono un riferimento per la futura standardizzazione dei sistemi fotovoltaici per facciate in Cina.

II. Perché l'incendio di Hong Kong ha suscitato tanto allarme nel settore?

I grattacieli residenziali di Hong Kong sono densamente popolati, con spazi minimi tra le strutture, forti pressioni del vento e complesse configurazioni di balconi e facciate. Se un incendio dovesse propagarsi attraverso gli impianti fotovoltaici sulle pareti esterne, si verificherebbero:

Difficoltà di evacuazione

Velocità di propagazione

Incendi secondari che interessano edifici adiacenti

supererebbero di gran lunga quelli delle strutture convenzionali. Questo spiega fondamentalmente l'attenzione costante del settore sulla "sicurezza dei pannelli fotovoltaici a parete esterna" negli ultimi anni.

Sebbene l'incendio dell'Hung Fuk Court di Hong Kong non fosse correlato agli impianti fotovoltaici, questo incidente ha rafforzato la consapevolezza pubblica: qualsiasi installazione montata su facciata, se priva di rigorosi standard di sicurezza, potrebbe potenzialmente fungere da acceleratore di incendi.

Di conseguenza, indipendentemente dai futuri tassi di adozione del fotovoltaico, gli standard di sicurezza antincendio diventeranno inevitabilmente più severi.

III. Come devono essere realizzati gli impianti fotovoltaici sulle facciate? Materiali e cablaggi non devono essere trascurati

Sulla base delle informazioni raccolte, il settore attualmente dà priorità ai seguenti aspetti per il fotovoltaico sulle facciate:

1.  Classificazioni ignifughe migliorate per moduli e materiali strutturali

– I moduli a doppio vetro devono utilizzare vetro temperato

– Le pellicole laminate devono soddisfare RF2 (equivalente al B1 della Cina)

– I fogli posteriori devono raggiungere RF3(cr)

– Per le strutture di supporto di altezza superiore a 11 m, tutti i materiali devono essere non combustibili (RF1/Classe A)

2. Progettazione razionale della profondità della cavità per mitigare l'amplificazione dell'effetto camino

Una zona di sicurezza di 40-100 mm riduce significativamente la velocità di propagazione verticale dell'incendio.

3. Il passaggio standardizzato dei cavi è fondamentale

I fasci di cavi orizzontali non devono superare i 6 fili

I fasci di cavi verticali non devono superare i 3 fili

Le penetrazioni nei muri richiedono manicotti di classe RF1

Tutti i cavi devono soddisfare la classificazione di resistenza al fuoco RF3(cr).

4. Sono essenziali ispezioni regolari:

Grattacieli: ogni 2 anni

Di media altezza: ogni 3 anni

Edifici bassi: ogni 5 anni

Che si basi sull'esperienza svizzera o sulle attuali normative cinesi, il principio fondamentale per gli impianti fotovoltaici sulle facciate può essere riassunto come segue:

La sicurezza antincendio deve essere la priorità assoluta nella progettazione e nella costruzione del sistema.

IV. Quali considerazioni particolari si applicano quando si integra il fotovoltaico in facciata con l'accumulo di energia? L'approccio di Highjoule (HJ Group) offre un percorso di riferimento.

"FV + accumulo di energia" sta emergendo come tendenza, con un numero crescente di edifici che prendono in considerazione il funzionamento coordinato di impianti fotovoltaici in facciata e sistemi di accumulo di energia distribuita per migliorare i rapporti di autoconsumo e rafforzare la resilienza energetica. Tuttavia, i sistemi di accumulo di energia costituiscono di per sé apparecchiature elettriche e i loro requisiti di sicurezza antincendio non devono essere trascurati.

Hui Jue Technology Group ha implementato quanto segue in numerosi progetti:

✔ Celle della batteria e design strutturale ad alto livello di sicurezza

La ridotta probabilità di fuga termica riduce significativamente il rischio di incendi legati alle batterie.

✔ Sistema di protezione attiva/passiva multilivello

Include un sistema di gestione della batteria (BMS), rilevamento del fumo, controllo della temperatura e protezione automatica dallo spegnimento per affrontare potenziali rischi di fuga termica o cortocircuito.

✔ Sistema di gestione dell'energia (EMS) interoperabile con i sistemi fotovoltaici

Un coordinamento intelligente sincronizza la generazione di energia fotovoltaica sulla facciata con la carica/scarica dell'accumulo di energia, riducendo i rischi di incendio dovuti a sovraccarichi elettrici.

✔ Metodologie di installazione ecosostenibili

Le strategie di protezione delle apparecchiature di livello UPS garantiscono un funzionamento continuo all'interno di complessi ambienti urbani.

Nelle applicazioni edilizie, l'ottimizzazione dell'interazione tra fotovoltaico e accumulo di energia non solo migliora l'efficienza energetica, ma riduce anche i rischi di guasti elettrici attraverso un funzionamento e una manutenzione più efficienti, riducendo così i rischi generali di incendio.

V. L'installazione di pannelli fotovoltaici su facciata non è "troppo rischiosa", ma piuttosto "la sicurezza deve essere fondamentale"

Il fotovoltaico per facciate sta diventando una componente essenziale del fotovoltaico integrato negli edifici (BIPV), ma le sue caratteristiche uniche fanno sì che non si tratti di un'installazione standard in cui è sufficiente "il semplice fissaggio delle staffe".

Che si tratti di materiali, integrità strutturale, sistemi di trasmissione di potenza o coordinamento dell'accumulo di energia, sono indispensabili standard completi, progettazione scientifica, costruzione responsabile e funzionamento e manutenzione sostenibili.

Dall'esperienza svizzera al racconto ammonitore del disastroso incendio di Hong Kong, il settore alla fine converge verso un'unica direzione:

L'installazione di pannelli fotovoltaici sulle facciate è fattibile, ma solo se supportata da un quadro di sicurezza antincendio più rigoroso.

Pur dando priorità alla sicurezza degli impianti fotovoltaici, non bisogna sottovalutare il valore dei sistemi di accumulo di energia.

Con la transizione degli edifici urbani verso uno sviluppo a basse emissioni di carbonio, un numero sempre maggiore di impianti fotovoltaici e di accumulo di energia si integrerà nelle facciate e nei sistemi di distribuzione di edifici residenziali, uffici e commerciali.

Se state valutando un progetto fotovoltaico integrato nell'edificio o cercate soluzioni di accumulo energetico stabili e sicure, vi invitiamo a scoprire le offerte di Highjoule (HJ Group). Insieme, promuoviamo la transizione energetica verso una maggiore sicurezza, intelligenza e affidabilità.