北京
本篇文獻(xiàn)綜述由建筑安全監(jiān)管機(jī)構(gòu)委托，OFR咨詢公司編制，旨在探討安裝在屋頂上的光伏板（PV）對消防安全的影響。綜述整合了實(shí)驗(yàn)結(jié)果、國際事故數(shù)據(jù)以及現(xiàn)行的監(jiān)管框架，以評估屋頂光伏系統(tǒng)在多大程度上改變了火災(zāi)動態(tài)，并對屋頂結(jié)構(gòu)和消防作業(yè)帶來額外風(fēng)險。
由于全球脫碳努力推動光伏技術(shù)的快速發(fā)展，在建筑環(huán)境中引入了新的火災(zāi)隱患。本文討論了兩種主要的光伏系統(tǒng)形式：應(yīng)用于建筑的光伏系統(tǒng)（BAPV），即 retrofit 到現(xiàn)有屋頂上的系統(tǒng)，以及建筑一體化光伏系統(tǒng)（BIPV），即兼具光伏功能的建筑構(gòu)件。本綜述特別關(guān)注 BAPV 系統(tǒng)，因其日益普及且與現(xiàn)有屋面結(jié)構(gòu)存在復(fù)雜的相互作用。編譯 陳講運(yùn)
消防安全的關(guān)鍵問題包括光伏組件引起的熱暴露模式改變，這種改變通常在屋頂與光伏板之間形成半封閉空間，導(dǎo)致熱量積聚并將火焰引向屋頂表面。實(shí)驗(yàn)研究一致表明，光伏陣列下方的熱通量可高達(dá)50 kW/m2，遠(yuǎn)超BS EN 13501-5等標(biāo)準(zhǔn)測試方法中考慮的12.5 kW/m2。這些條件已被證實(shí)會促進(jìn)火勢在當(dāng)前分類下原本被認(rèn)為合格的屋面材料上蔓延。
該綜述確定了影響光伏屋頂系統(tǒng)火災(zāi)行為的一系列參數(shù)，包括光伏板與屋頂之間的間隙高度、面板傾角和幾何形狀、屋頂建筑材料（如保溫材料和膜材類型）、陣列配置以及陣列間距。
實(shí)驗(yàn)研究證明了臨界閾值的存在，例如間隙高度，超過該閾值后，火焰蔓延會被最小化或加劇。例如，當(dāng)間隙高度低于臨界限值時，由于熱量滯留和再輻射增強(qiáng)，火焰蔓延速度可能比沒有光伏板的情況加快38倍。關(guān)于火災(zāi)動力學(xué)變化的這些發(fā)現(xiàn)，在多個中、大規(guī)模的獨(dú)立研究中具有一致性。
該審查還強(qiáng)調(diào)，英國現(xiàn)有的分類測試和建筑指導(dǎo)文件（例如《批準(zhǔn)文件B》和CEN/TS 1187 測試4）未能充分反映光伏陣列引入的獨(dú)特火災(zāi)動態(tài)。這些測試僅孤立地評估屋頂覆蓋材料，而未考慮光伏系統(tǒng)的幾何結(jié)構(gòu)、安裝技術(shù)或系統(tǒng)整體行為所帶來的火災(zāi)場景變化。
除了技術(shù)與實(shí)驗(yàn)方面的見解外，該綜述還指出了應(yīng)急響應(yīng)人員面臨的實(shí)際挑戰(zhàn)。光伏（PV）系統(tǒng)以直流電（DC）運(yùn)行，在斷電后仍會持續(xù)帶來電擊危險。光伏組件的存在還可能阻礙消防人員接近光伏板下方的火源，影響通風(fēng)系統(tǒng)的運(yùn)作，若與電池儲能系統(tǒng)結(jié)合使用，則可能帶來化學(xué)或爆炸危害。
根據(jù)研究結(jié)果提出了幾項(xiàng)建議：在光伏陣列下方使用不燃屋面覆蓋材料，采用從外部向內(nèi)部的耐火結(jié)構(gòu)以減少屋頂穿孔，制定光伏系統(tǒng)布局的設(shè)計指南，包括最小間隙高度和陣列分段，以限制火焰蔓延并確保與防火分區(qū)和排煙系統(tǒng)的兼容性，以及開發(fā)能夠準(zhǔn)確反映光伏系統(tǒng)所造成變化后火災(zāi)狀況的新測試方法。
鑒于當(dāng)前在法規(guī)和技術(shù)方面存在的不足，審查結(jié)論認(rèn)為，有必要進(jìn)一步研究改進(jìn)設(shè)計實(shí)踐以及測試和分類系統(tǒng)的可能更新，以確保屋頂光伏裝置不會影響建筑環(huán)境中的消防安全。這應(yīng)進(jìn)而推動技術(shù)政策的調(diào)整。
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