Elektromos kerékpárok. Elektromos rollerek. Elektromos motorkerékpárok. Légdeszkák. Elektromos szállítójárművek parkolnak a folyosókon és töltődnek a vendégszobákban. A lítium-ion akkumulátorral működő e-mobilitási eszközök térnyerése megváltoztatja az emberek életét – és világszerte megváltoztatja a lakóépületek tűzveszélyét. 

Ezek az eszközök másképp gyulladnak ki, mint bármi, amivel a tűzvédelmi szakemberek korábban szembesültek. Nem parázslanak és lassan égnek. Felrobbannak. Kevesebb mint 60 másodperc alatt egy elektromos roller, amelyen a tudósok hőmegfutásnak nevezik, egy helyiséget normál állapotból lángra lobbanthat – ez egy túlélhetetlen, teljes helyiséget érintő tűzeset. 

A tűzvédelmi közösség által feltett kérdés jogos: Vajon a lakossági tűzoltó sprinklerek képesek-e erre? 

Az UL Kutatóintézetek részét képező Tűzvédelmi Kutatóintézet (FSRI) kutatása egyértelműen megválaszolja a kérdést: Igen, képesek rá. 

Mi a termikus megfutás, és miért olyan veszélyes? 

A lítium-ion akkumulátorok (LIB) sok energiát tárolnak kis helyen. Bizonyos körülmények között – rossz töltő, fizikai sérülés, gyártási hiba vagy egyszerűen az öregedés – az akkumulátorban lévő cellák túlmelegedhetnek. A hőmérséklet emelkedésével az akkumulátoron belüli kémiai reakciók felgyorsulnak. Ezek a reakciók több hőt termelnek, ami több reakciót hoz létre. A folyamat egy gyorsuló ciklusban táplálja magát. 

Az akkumulátor végül gyúlékony gázfelhőt bocsát ki. Amikor ezek a gázok meggyulladnak – néha robbanásszerű erővel –, a tűz másodpercek alatt megtöltheti a szobát. 

Csak New Yorkban a LIB-meghajtású mikromobilitási eszközök által okozott tüzek egyetlen év (2023) alatt 267 tüzet, 150 sérülést és 18 halálesetet okoztak. Hasonló mintákat dokumentáltak Londonban, Szöulban, Sydneyben, valamint Európa és Ázsia városaiban. A legtöbb esetben a tüzek otthonokban és lakásokban fordulnak elő – pontosan olyan helyeken, ahol a lakossági tűzoltó sprinklereket az emberek védelmére tervezték. 

Amit a kutatás valójában kimutatott 

Az FSRI kutatói teljes körű tűzteszteket végeztek egy Sharon Hill-i (Pennsylvania) családi házban, erre a célra épített épületben. A National Fire Sprinkler Association (NFSA) egy lakossági sprinklerrendszert tervezett és telepített, amely megfelel az NFPA 13D, az otthoni sprinklerrendszerekre vonatkozó amerikai szabványnak. 

A tesztekben használt elektromos roller egy 60 voltos, 1,2 kilowattórás lítium-ion akkumulátorcsomagot hordozott – olyan akkumulátort, amilyet számos, világszerte forgalmazott rollerben megtalálnak. A kutatók a túltöltéssel és a közvetlen melegítéssel is hőmegfutást idéztek elő. 

Öt kísérletet végeztek – négyet zárt hálószobákban és egyet egy nyitott nappaliban. 

Minden egyes teszt során működött a sprinklerrendszer. 

Íme, mi történt: 

  • A hálószobában végzett tesztek során a sprinkler a begyújtást követő 3-5 másodpercen belül, a nappaliban pedig 5 másodpercen belül aktiválódott. 

  • Mind az öt teszt során egyszer sem történt átütés. 

  • A tűz az elektromos rollerre korlátozódott. Nem terjedt át az ágyra, a kanapéra vagy a szobában lévő egyéb bútorokra. 

  • A tűz keletkezési helyén kívüli hőmérséklet és gázkoncentráció olyan szinten maradt, hogy az emberek még mindig ki tudtak menekülni. 

Összehasonlításképpen, ugyanazon kutatócsoport korábbi munkája kimutatta, hogy egy azonos e-roller – sprinklerek nélkül – kevesebb mint 60 másodperc alatt vezetett fel egy hálószobában. A szoba hőmérséklete meghaladta az 1000°C-ot. A szobában senki sem élte volna túl. 

A locsolóberendezéseknek köszönhetően a kibocsátó helyiségben a csúcshőmérséklet ennek a szintnek a töredékén maradt. A csukott hálószobaajtó előtti folyosón soha nem haladta meg a 61°C-ot (142°F) – meleg volt, de túlélhető. 

Mit jelent ez a lakóépületek számára? 

A lakóépületek magaslatai különös kihívást jelentenek. Pontosan ezek azok a helyiségek, ahol az e-mobilitási eszközöket leggyakrabban tárolják és töltik – gyakran lakásokban, bejárati ajtók közelében vagy közös folyosókon –, és ezekből a helyiségekből az evakuálás időbe telik. 

Egy olyan tűz, amely 60 másodperc alatt eléri a hirtelen fellángolás stádiumát a 14. emeleten, alapvetően más vészhelyzet, mint egy családi házban keletkezett tűz. A lépcsőházak hosszabbak. A liftek nem használhatók. A tűzszint felett és alatt lakók veszélyben vannak. 

Az NFPA adatai azt mutatják, hogy a tűzoltó sprinklerekkel felszerelt otthonokban 89%-kal alacsonyabb a civil halálozási arány, mint az ilyen nélküli otthonokban. Ezt a statisztikát hagyományos lakossági tüzek alapján állították össze. Az FSRI kutatása azt sugallja, hogy az előny – és talán még fontosabb is – a lítium-ion akkumulátorok meghibásodása által okozott gyors, robbanásszerű tűzterjedésében rejlik. 

A kutatás számos megállapítása különösen releváns a magas lakóépületek esetében: 

A zárt ajtók továbbra is számítanak. Még egy üreges maggal rendelkező hálószobaajtó is jelentős védelmet nyújtott a túloldalon tartózkodóknak. A szomszédos lakásokban, folyosókon és más emeleteken tartózkodóknak volt idejük biztonságosan evakuálni. 

A sprinklerrendszer még azelőtt bekapcsolódott, hogy a tűz elérte volna a legsúlyosabb pontját. Mivel a LIB tüzek gyorsan terjednek, fennállt az aggodalom, hogy a tűz meghaladhatja a sprinklerberendezések reagálását. A gyakorlatban a gyorsreagálású sprinklereket másodperceken belül aktiválták, megfékezve a tüzet, mielőtt az továbbterjedhetett volna. 

A nappaliban történt forgatókönyv szerint egyszerre négy sprinklert aktiváltak – jóval többet, mint amennyi ellátására a rendszert tervezték. A rendszer mégis kontrollálta a tüzet. Ez fontos a nagyobb, nyitott terekben, amelyek egyre gyakoribbak a modern toronyházakban. 

A mérgező gázok – nem csak a hő – komoly veszélyt jelentenek. A kutatás során a szén-monoxid (CO) koncentrációját mérték, és kiszámították az úgynevezett frakcionális effektív dózist (FED). Lényegében azt, hogy milyen gyorsan válik a levegő életveszélyessé. A permetezett hálószobás tesztekben a mérgező körülmények nagyon gyorsan kialakultak a mérgező anyagok kibocsátó helyiségében. A szobából való gyors kijutás rendkívül fontos. A jó hír: a zárt ajtón túl a körülmények perceken át túlélhetőek maradtak. 

A lényeg az épülettulajdonosok, fejlesztők és szabályozók számára 

Az e-mobilitási eszközök nem tűnnek el. Sok városban ezek jelentik az elsődleges közlekedési eszközt több százezer lakos számára. Az általuk jelentett tűzveszély valós, jól dokumentált és növekvő. 

A megoldás nem az eszközök betiltása, hanem egy olyan tűzvédelmi infrastruktúra kiépítése és karbantartása, amely korlátozza a károkat, ha valami baj történik. 

Ez a kutatás erős bizonyítékokat szolgáltat arra, hogy a megfelelően tervezett, telepített és a jelenlegi szabványoknak megfelelően karbantartott lakossági sprinkler rendszerek képesek megfékezni az e-roller és az e-mobilitás tüzeit. Elég gyorsan aktiválódnak. Elég hatékonyan elfojtják a tüzet. És megvédik a keletkezési helyiségen kívüli embereket mind a hőtől, mind a mérgező füsttől. 

Az épülettulajdonosok és -fejlesztők számára ez a kutatás meggyőző érveket szolgáltat a következők mellett: 

  • Biztosítani kell, hogy minden új lakóépületben sprinkler rendszerek legyenek telepítve. 

  • Annak ellenőrzése, hogy a meglévő rendszereket rendszeresen ellenőrzik, tesztelik és karbantartják (ITM) az NFPA 25 szabványnak megfelelően. 

  • Az e-mobilitási eszközök tárolására és töltésére vonatkozó épületpolitikák felülvizsgálata – és a korlátozások párosítása a tűzvédelmi infrastruktúra iránti egyértelmű kötelezettségvállalással. 

A szabályozó hatóságok és a szabványügyi tisztviselők számára az üzenet hasonló: a sprinklerrendszerek által kezelendő tűzesetek változnak. A kutatói közösség mindent megtesz a változások dokumentálásáért. A szabványügyi és szabályozási folyamatoknak folyamatosan fejlődniük kell ennek megfelelően. 

Megjegyzés arról, hogy mit nem tudnak megtenni a sprinklerek 

Ez a kutatás egy fontos dolgot is megerősít: az öntözőberendezések időt nyernek. Önmagukban nem jelentenek teljes megoldást. 

Bárki, aki a hőemelkedés során egy e-roller közelében tartózkodik – ugyanabban a szobában, a készülék közelében –, rendkívüli veszélynek van kitéve a sprinkler bekapcsolása előtti másodpercekben. A kísérletek során az égő roller közelében a füstfelhők hőmérséklete meghaladta a 800°C-ot. Ez azonnal halálos kimenetelű. 

A mérgező gázok koncentrációja a kibocsátó helyiségben a gyulladást követő 9 másodpercen belül elérheti az életveszélyes szintet. 

Ez azt jelenti, hogy a bent tartózkodók viselkedése továbbra is óriási mértékben számít. Menj ki. Maradj alacsonyan. Csukd be magad mögött az ajtót. Az adatok megerősítik, hogy a csukott ajtó jelentős akadályt jelent. A jól ismert közbiztonsági üzenetet – „Zárj be, mielőtt elalszol” – ugyanaz a tudományos alap támasztja alá, mint ezt a kutatást. 

A sprinklerfejek elegendő időt adnak az embereknek a meneküléshez. Nem szüntetik meg a menekülés szükségességét.