Как ведут себя фасады BIPV при пожаре в помещении

Аккумулятор Challenger EVG6-225 https://invertory.ru/product/akb-challenger-evg6-225/

Группа ученых из Китая сконструировала специализированный отсек для тестирования термостойкости и устойчивости к разрушению фасадов зданий с пассивным солнечным освещением в условиях пожара. Они изучили три различных типа модулей с пассивным солнечным освещением и обнаружили, что фотоэлектрические панели из закаленного стекла обладают превосходной термостойкостью и механической прочностью.

Исследовательская группа под руководством ученых из Китайского университета науки и технологий провела масштабное экспериментальное исследование теплотехнических характеристик фасада здания с интегрированной фотоэлектрической системой (BIPV) в условиях пожара в замкнутом пространстве. Пожар в замкнутом пространстве — это пожар в ограниченном пространстве, например в помещении, где стены и проемы ограничивают распространение тепла, воздуха и огня.

«Крупномасштабная экспериментальная установка была разработана для изучения термической хрупкости и разрушения фасадных панелей BIPV при пожаре в замкнутом пространстве, — рассказал первый автор исследования Чэнмин Сяо. — Для экспериментов были выбраны три типичных типа фотоэлектрических фасадных модулей: тонкопленочные модули из теллурида кадмия (CdTe), модули с двойным остеклением и модули из монокристаллического кремния. Для сравнительных экспериментов использовалось традиционное стекло».

«Наше исследование представляет собой систематический крупномасштабный эксперимент по изучению поведения фасадных систем с фотоэлектрическими панелями при пожаре. Мы количественно оценили критические характеристики разрушения и разницу температур для различных типов фотоэлектрических панелей, а также выявили влияние осадков с фасадных систем на динамику распространения огня в помещении, — добавил соавтор исследования Юй Ван. — Полученные результаты имеют важное значение для оценки пожарной безопасности и проектирования фасадных систем с фотоэлектрическими панелями».

Для проведения испытаний исследователи построили экспериментальный отсек размером 1,4 м × 1,4 м × 1,8 м из нержавеющей стали. Для изоляции он был обшит плитами из керамического волокна толщиной 8 см. С открытой стороны была установлена рама из нержавеющей стали, на которой крепились две фотоэлектрические панели размером 60 см на 60 см.

В нижней части отсека располагались два отверстия одинакового размера для естественной вентиляции. Каркас выступал на 30 мм, образуя обогреваемую зону размером 540 мм × 540 мм, а 10-миллиметровое керамическое волокно по краям снижало теплопроводность и предотвращало деформацию каркаса.

В рамках этого исследования команда изучила восемь конфигураций фасадов. Среди них были тонкопленочные модули CdTe с двойным остеклением, в которых использовалось либо полностью отожженное стекло, либо комбинация отожженного внешнего и закаленного внутреннего стекла; модули из кристаллического кремния с двойным остеклением, в которых использовалось либо полностью отожженное, либо полностью закаленное стекло; а также модули из кристаллического кремния с одинарным остеклением и горючим подкладочным материалом из этиленвинилацетата/термопластичного полиуретана, опять же в отожженном и закаленном вариантах. Для сравнения с исходными показателями были также протестированы два образца без фотоэлектрических элементов: однослойное отожженное стекло и однослойное закаленное стекло.

«Результаты показывают, что огнестойкость фасадов с фотоэлектрическими панелями из закаленного стекла во многом зависит от сочетания типа стекла и наличия горючих материалов в герметике, — говорит Сяо. — Фотоэлектрические панели из закаленного стекла обладают превосходной термо- и механической устойчивостью к разрушению, а падающие горючие материалы в герметике могут воспламенить нижние или окружающие горючие материалы, тем самым способствуя распространению огня».

Кроме того, как добавили исследователи, прочность и тип фотоэлектрических панелей также влияют на динамику распространения огня в отсеке, определяя как развитие пожара, так и характер выброса пламени. «Новые отверстия, образовавшиеся из-за разрушения фотоэлектрических панелей, нарушили стабильную вентиляцию и привели к выбросу пламени, тем самым ускорив рост скорости выделения тепла и теплового потока», — отметили они.

Результаты исследования представлены в статье «Крупномасштабное экспериментальное исследование тепловых характеристик фотоэлектрических фасадов зданий при пожаре,» опубликованной в Journal of Building Engineering. В исследовании, помимо Китайского университета науки и технологий, приняли участие ученые из итальянского Университета Триеста.