Elektryczna rewolucja w garażach podziemnych. 

Najlepsza lokalizacja, największe ryzyko

Punkty ładowania pojazdów elektrycznych najczęściej instalowane są w garażach podziemnych, gdzie dostęp do infrastruktury elektrycznej jest najłatwiejszy, a koszty realizacji najniższe.

Jednak to właśnie ta lokalizacja stwarza największe zagrożenia. Garaże podziemne współtworzą środowisko o specyficznych właściwościach: z ograniczoną wentylacją naturalną, gęstą siecią instalacji technicznych i trudnym dostępem dla służb ratowniczych. Gdy do tego dodamy wysokoenergetyczne baterie litowo-jonowe, które w przypadku uszkodzenia mogą generować temperatury przekraczające 1000°C, powstaje scenariusz wymagający zupełnie nowego podejścia do bezpieczeństwa.

Kluczowe staje się zatem pytanie: W jaki sposób zabezpieczyć przestrzenie, w których energia elektryczna przepływa w ilościach wcześniej niespotykanych w budownictwie mieszkaniowym? Odpowiedź wymaga interdyscyplinarnego podejścia, łączącego wiedzę z zakresu elektrotechniki, inżynierii pożarowej i zarządzania nieruchomościami.

Fakty ponad emocje – rzeczywiste zagrożenie pożarowe

Choć rzeczywiście zagrożenie istnieje, emocje społeczne związane z bezpieczeństwem pojazdów elektrycznych stoją w wyraźnej sprzeczności ze statystyczną rzeczywistością. W 2023 roku Państwowa Straż Pożarna odnotowała zaledwie 69 pożarów pojazdów elektrycznych i hybrydowych wobec 7166 przypadków dotyczących samochodów spalinowych. Oznacza to, że pożarowi uległ 1 na 10 883 pojazdów elektrycznych, podczas gdy w przypadku aut konwencjonalnych był to 1 na 2806 samochodów. To wielokrotnie niższe ryzyko.

Tradycyjne metody gaszenia wymagają modyfikacji

Baterie litowo-jonowe, będące sercem napędu elektrycznego, stwarzają zagrożenie jakościowo odmienne od tradycyjnych paliw płynnych. Według danych firm ubezpieczeniowych, przyczynami samozapłonów pojazdów elektrycznych są najczęściej: używanie niewłaściwego źródła zasilania do ładowania baterii, wyeksploatowanie wymagających wymiany baterii, wady fabryczne elementów układu napędowego, wadliwie wykonane naprawy oraz nieprofesjonalne ingerencje w układy pojazdu.

‍

Gdy dojdzie już do zapłonu, wzrost temperatury wewnętrznej baterii prowadzi do intensywnego wydzielania ciepła, emisji toksycznych gazów i szybkiego rozwoju sytuacji trudnej do opanowania. Niekontrolowany wzrost temperatury w ogniwach akumulatora skutkuje wzrostem ciśnienia wewnętrznego i wydzielaniem gazów palnych jako produktów rozpadu elektrolitu. Co więcej, proces spalania może być kontynuowany nawet bez dostępu tlenu atmosferycznego, ponieważ tlen może być emitowany z katody w wyniku rozpadu materiału elektrodowego.

‍

Średni czas działań gaśniczych przy pożarach pojazdów elektrycznych wynosi około 1,5 godziny, ale ze względu na udokumentowane ryzyko nawrotu procesu spalania w akumulatorze nawet po wielu godzinach, a czasem kilku dniach, wymagane jest długotrwałe monitorowanie temperatury i chłodzenie akumulatora.

‍

Komunikat Państwowej Straży Pożarnej wskazuje, że za skuteczne w gaszeniu rozwiniętego pożaru samochodu elektrycznego uznaje się wykorzystanie wody oraz urządzeń z proszkiem gaśniczym, które można stosować nawet bez odłączenia instalacji wysokiego napięcia. Minimalna odległość między źródłem pożaru a wylotem strumienia środka gaśniczego wynosi 1 metr dla rozproszonych prądów wody oraz 5 metrów dla zwartego strumienia wody.

‍

Istotne ograniczenie stanowi niska skuteczność piany gaśniczej – strumieni piany ciężkiej, średniej lub lekkiej nie stosuje się do gaszenia pożarów samochodów elektrycznych ze względu na ich małą efektywność.

Profesjonalne wytyczne odpowiedzią na obawy

Świadomość, że emocje społeczne związane z bezpieczeństwem pojazdów elektrycznych wymuszają pieczołowite podejście do ochrony przeciwpożarowej, skłoniła profesjonalne grono do wypracowania szczegółowych rekomendacji. W maju 2024 roku zespół składający się z przedstawicieli Komendy Głównej Państwowej Straży Pożarnej, Polskiego Stowarzyszenia Nowej Mobilności oraz Centrum Naukowo-Badawczego Ochrony Przeciwpożarowej opracował Wytyczne w zakresie ochrony przeciwpożarowej w garażach w obiektach budowlanych, przeznaczonych do ładowania samochodów elektrycznych oraz hybrydowych plug-in.

‍

Autorzy zidentyfikowali dwa kluczowe czynniki ryzyka: groźbę rozwoju pożaru przez długi czas w wyniku jego niewykrycia oraz zagrożenie rozprzestrzeniania się ognia na kolejne pojazdy, prowadzące do powstania szkód pożarowych o dużych rozmiarach, włącznie z potencjalnym uszkodzeniem konstrukcji budynku.

Dwufilarowa strategia bezpieczeństwa

Ograniczenie wskazanych ryzyk wymaga zastosowania rozwiązań umożliwiających szybką wykrywalność pożaru oraz środków ograniczających możliwość swobodnego rozprzestrzeniania się ognia, przynajmniej do chwili przybycia ekip ratowniczych.

‍

Pierwszy filar stanowią urządzenia automatycznie wykrywające ogień, dym lub podwyższoną temperaturę i informujące straż pożarną, lub osoby odpowiedzialne o wystąpieniu zagrożenia. Oprócz standardowych systemów sygnalizacji pożarowej mogą to być systemy wizyjnego wykrywania zagrożeń, bezprzewodowe systemy alarmowe wykorzystujące Internet rzeczy czy rozwiązania wspierane sztuczną inteligencją. Regularne przeglądy i konserwacja tych systemów są niezbędne dla zapewnienia ich sprawności.

‍

Drugi filar obejmuje ograniczanie rozprzestrzeniania się pożaru. Skuteczność gaszenia z zastosowaniem wody została potwierdzona w praktyce i testach laboratoryjnych – chodzi o obniżenie temperatury wokół palącego się pojazdu i ograniczenie rozprzestrzeniania się ognia na sąsiednie samochody oraz elementy konstrukcyjne budynku. Najbardziej efektywne są stałe urządzenia gaśnicze (SUG), które automatycznie uruchamiają się przy wykryciu zagrożenia.

‍

Szczególnie skuteczna okazuje się wysokociśnieniowa mgła wodna, której rozpylenie na bardzo drobne cząsteczki powoduje znaczące zwiększenie absorpcji energii cieplnej z gorącego powietrza w porównaniu do standardowej instalacji tryskaczowej. Umożliwia to szybsze i bardziej równomierne chłodzenie, zapobiegając wzrostowi temperatury w otoczeniu płonącego pojazdu.

Zabezpieczenia na poziomie pojazdu i infrastruktury

Współczesne samochody elektryczne wyposażone są w wielopoziomowe systemy zabezpieczeń. System zarządzania baterią (BMS) monitoruje kluczowe parametry: temperaturę, poziom naładowania, napięcie, prąd i stan pojedynczych ogniw, kontrolując układy chłodzenia i ładowania. Wzmocniona obudowa ochronna zapobiega uszkodzeniom mechanicznym, zapora ogniowa oddziela moduły akumulatora, a system awaryjnego wyłączania wysokiego napięcia separuje napięcie akumulatora od reszty instalacji elektrycznej podczas postoju.

‍

Na poziomie infrastruktury, Wytyczne rekomendują stosowanie dedykowanego wyłącznika awaryjnego stacji ładowania oraz dobór przewodów o odpowiednio dużym przekroju ze względu na długotrwałe obciążenie obwodów zasilania. Niezbędne są również zabezpieczenia nadprądowe, różnicowo-prądowe oraz przeciwprzepięciowe zgodne z polskimi normami branżowymi.

‍

W kontekście organizacji przestrzeni garażowej istotna jest również lokalizacja punktów ładowania. Rekomenduje się ich sytuowanie jak najbliżej wjazdu do garażu lub wejścia z zewnątrz, co w przypadku wystąpienia zagrożenia pożarowego umożliwia szybszą interwencję służb ratowniczych i ogranicza ekspozycję strażaków na niebezpieczne warunki wewnątrz obiektu.

Niskie koszty, wysokie bezpieczeństwo

Realizacja rekomendacji zawartych w Wytycznych nie wiąże się z wysokimi nakładami inwestycyjnymi. Wiele elementów już funkcjonuje w obiektach garażowych, część wymaga uzupełnienia. W wielu przypadkach dostępna jest tradycyjna instalacja tryskaczowa, stanowiąca podstawowe zabezpieczenie, choć mniej skuteczne niż wysokociśnieniowa mgła wodna z wczesną detekcją elektroniczną.

‍

Dokument kategorycznie stwierdza, że nieakceptowalne jest instalowanie punktów ładowania w garażach bez zapewnienia rozwiązań służących szybkiej detekcji pożaru oraz przekazaniu informacji o zagrożeniu bezpośrednio do jednostek straży pożarnej lub osób zdolnych niezwłocznie je zaalarmować.

Indywidualne wymagania przekraczają standardy

Praktyka pokazuje, że niektórzy zarządcy oczekują dodatkowych zabezpieczeń wykraczających poza standardowe rekomendacje. Przykładem może być system alarmowania o usterkach stacji poprzez zaświecenie kontrolki na pulpicie ochrony, co wymaga zastosowania specjalizowanego komputera przemysłowego z protokołem OCPP, filtrującego dane w czasie rzeczywistym.

‍

Nieustanny rozwój technologii baterii oraz wzrost liczby pojazdów elektrycznych wymusza na służbach ratowniczych i producentach podejmowanie kroków prowadzących do skrócenia czasu działań, oraz minimalizacji strat, tworząc perspektywę jeszcze bezpieczniejszej eksploatacji tej infrastruktury w przyszłości.

Bezpieczeństwo – klucz do kontrolowanego rozwoju

Transformacja mobilności nabiera tempa, a wraz z nią rośnie znaczenie infrastruktury ładowania w przestrzeniach zamkniętych. Garaże podziemne, choć odpowiednie dla montażu stacji, stawiają przed projektantami i zarządcami szczególne wymagania w zakresie bezpieczeństwa pożarowego.

Nie tyle statystyczna częstość pożarów pojazdów elektrycznych, ile ich przebieg i skutki przesuwają punkt ciężkości dyskusji z pytania: „Czy?” na pytanie: „Jak?”. Odpowiedzią są rozwiązania oparte na dwóch filarach: wczesnej detekcji zagrożenia oraz skutecznym ograniczaniu jego rozprzestrzeniania. Rekomendacje wydane w 2024 roku przez służby ratownicze i środowiska eksperckie stanowią dziś punkt odniesienia dla inwestorów i administratorów obiektów.

To nie technologia jest zagrożeniem, lecz brak procedur dostosowanych do jej specyfiki. Bez wdrożenia precyzyjnych rozwiązań (zarówno w warstwie projektowej, jak i eksploatacyjnej) rozwój infrastruktury ładowania może stać się źródłem ryzyk trudnych do kontrolowania. Przy odpowiednim podejściu może jednak stanowić element bezpiecznej, przewidywalnej i odpowiednio zarządzanej transformacji energetycznej w budownictwie.

‍

Rozwój technologii zwiększa bezpieczeństwo

Równolegle z rozwojem infrastruktury zmieniają się również same źródła ryzyka. Nowoczesne pojazdy coraz częściej wyposażane są w baterie LiFePO₄, które w porównaniu do starszych rozwiązań – takich jak NMC, LTO czy NCA – cechują się większą stabilnością termiczną i mniejszym ryzykiem zapłonu. Ta zmiana w kierunku bardziej bezpiecznej chemii akumulatorowej stanowi kolejny krok na drodze do ograniczenia zagrożeń w przestrzeniach zamkniętych, takich jak garaże podziemne.

Wszystko to pokazuje, że bezpieczeństwo nie jest barierą rozwoju, lecz jego fundamentem – pod warunkiem, że podąża za nim odpowiedzialna inżynieria i świadome decyzje inwestorów.

‍