Vědci v Norsku zhodnotili, jak mohou fasády BIPV reagovat na požární nehody, po typické požární zkoušce pro fasády budov. Zjistili, že šíření plamene v dutině stěny se jeví možné i přes velmi omezené množství hořlavého materiálu.

Vědci v Norsku zhodnotili, jak mohou fasády BIPV reagovat na požární nehody, po typické požární zkoušce pro fasády budov. Zjistili, že šíření plamene v dutině stěny se jeví možné i přes velmi omezené množství hořlavého materiálu. A taky že plameny se mohou šířit po celé fasádě velmi rychle.

Požární bezpečnostní normy budov představují významnou výzvu a působí jako překážka rozvoje trhu s fotovoltaikou integrovanou do budov (BIPV). To vytváří komplexní prostředí, kde je pro výrobce a dodavatele produktů BIPV životně důležité, aby pochopili a dodržovali množství norem na různých trzích. A také aby uznali, že testování požární bezpečnosti konvenčních fotovoltaických produktů je již nedostatečné.

S ohledem na tuto skutečnost skupina vědců z norského institutu Rise Fire Research vyvinula požární test pro malé i velké fasády BIPV. „Chybí rozsáhlé systémové testy systémů BIPV. A to by mělo být požadováno od více projektů BIPV,“ řekl výzkumník společnosti Rise Reidar Stølen. „Bylo by velmi zajímavé vidět více experimentů v realistických měřítcích. Pokud tedy někdo může sdílet informace z jiných testů kompletních systémů, může to být způsob, jak zjistit, které parametry jsou klíčové pro navrhování skutečně požárně bezpečných fasád BIPV.“

Stølen a jeho kolegové provedli ve studii „Požární test ve velkém a malém měřítku stavebního integrovaného fotovoltaického fasádního systému (BIPV)“, publikované v časopise Fire Safety Journal, takzvaný požární test SP FIRE 105. Což je - metoda testování fasády v měřítku, na kterou odkazují stavební předpisy ve Švédsku, Norsku a Dánsku, na fasádě BIPV. Tento test hodnotí požární vlastnosti fasádního systému. A to z hlediska šíření plamene, padajících částí, teploty u okapu a sálání směrem k podlaze nad hořícím bytem.

Reakce fasád na požární nehody

Test se provedl na fotovoltaické fasádě o rozměrech 4 m × 6 mm na základě montážních konstrukcí a rámů vyrobených z hliníku. Vědci použili „běžné“ moduly BIPB na zakázku se skleněnou přední stranou a polymerovou zadní vrstvou. Každý modul se založil na plastové spojovací krabici vyrobené z polyfenylenetheru a polystyrenu o rozměrech 116 mm × 110 mm × 22 mm s propojovacími vodiči a konektory. ,,Hmotnost modulů se pohybovala od 14,1 kg do 5,6 kg. A to včetně spojovací krabice a propojovacích kabelů," vysvětlili vědci. ,,Většinu této hmoty tvořilo sklo a hliník. Ale přibližně 12 % se vyrobilo z různých plastových materiálů."

Fasádní systém BIPV se nasadil na dřevěnou rámovou stěnu s hořlavou dřevovláknitou izolací pokrytou sádrokartonovými deskami. „Vzdálenosti mezi moduly se nacházely 20 mm horizontálně a 40 mm vertikálně,“ upřesnili akademici. ,,Svislé mezery mezi moduly se utěsnily hliníkovým profilem a horizontální mezery zůstaly otevřené." Výzkumná skupina rozvinula požár na systému ve třech fázích. Nejprve předehřáli požární místnost a fasádu před flashoverem. Poté vystavili dvě spodní řady modulů velkým heptanovým plamenům. A zakrátko na to se plameny šířily v dutině od třetí řady k horní části fasády. Experiment ukázal, že velký požár heptanu z požární komory pod fasádou způsobil vážné poškození dvou nejnižších řad modulů. Což způsobilo, že se všechny moduly v krátké době zhroutily. ,,Nejvyšší naměřené teploty dosáhly v dutině během této fáze 850 °C," vysvětlili akademici. 

Výsledky testů

,,Po dohoření heptanového ohně se oheň mohl samostatně šířit přes bariéru dutiny a na horní část fasády a způsobit pád dalších modulů." Experiment také prokázal, že šíření plamene v dutině je možné i přes velmi omezené množství hořlavého materiálu. A že oheň byl také schopen značně poškodit sklo, lepidlo a hliníkovou konstrukci. „Utěsnění dutiny pomocí protipožárních bariér může být náročné, pokud je ohrožena požární odolnost okolních součástí,“ uvedli vědci.

Vědci dospěli k závěru, že výsledky testů ukázaly důležitost detailů při montáži fasád BIPV a správné dokumentace z příslušných požárních zkoušek takových systémů. „Navzdory splnění IEC EN 61730 a EN 13501-1 kompletní fasádní systém nedokázal zabránit pádu modulů z fasády a vertikálnímu šíření požáru v dutině,“ vysvětlil Stølen. ,,Testy kuželového kalorimetru také ukazují, že množství hořlavých materiálů je v modulech omezené, ale že se poměrně snadno vznítí. A následně hoří vysokou rychlostí uvolňování tepla."

V další nedávné práci výzkumníci RISE provedli řadu experimentů. Ty naznačují, že vzdálenost mezi solárními moduly a povrchy střech by mohla být zásadním faktorem při požárech fotovoltaických systémů. Podobná studie, publikovaná University of Edinburgh a Technical University of Denmark, ukázala podobné výsledky. Vědci analyzovali dynamiku ohně a šíření plamene na substrátu pod panely. Došli k závěru, že čím kratší je vzdálenost mezi panely a střechou, tím vyšší je pravděpodobnost větších a ničivějších požárů.

Zdroj: pv-magazine, TowPoint