Biciclete electrice. Trotinete electrice. Motociclete electrice. Hoverboard-uri. Vehicule electrice de livrare sunt parcate pe holuri și se încarcă în dormitoare libere. Creșterea numărului de dispozitive de mobilitate electrică alimentate cu baterii litiu-ion schimbă modul în care trăiesc oamenii - și modifică riscul de incendiu în clădirile rezidențiale din întreaga lume. 

Aceste dispozitive se aprind diferit față de orice altceva cu care s-au confruntat până acum profesioniștii în domeniul protecției împotriva incendiilor. Nu mocnesc și se dezvoltă lent. Explodează. În mai puțin de 60 de secunde, o trotinetă electrică care trece prin ceea ce oamenii de știință numesc fuga termică poate transforma o încăpere de la normal la descărcare rapidă - un incendiu care afectează întreaga încăpere și la care nu se poate supraviețui. 

Întrebarea pe care și-o pune comunitatea de protecție împotriva incendiilor este una corectă: Pot sprinklerele rezidențiale de incendiu să facă față la așa ceva? 

Cercetările Institutului de Cercetare pentru Siguranța la Incendiu (FSRI), parte a Institutelor de Cercetare UL, răspund clar la această întrebare: Da, pot. 

Ce este fuga termică și de ce este atât de periculoasă? 

Bateriile litiu-ion (LIB) stochează multă energie într-un spațiu mic. În anumite condiții - un încărcător defect, deteriorări fizice, un defect de fabricație sau pur și simplu îmbătrânirea - celulele din interiorul unei baterii pot începe să se supraîncălzească. Pe măsură ce temperatura crește, reacțiile chimice din interiorul bateriei se accelerează. Aceste reacții creează mai multă căldură, ceea ce generează mai multe reacții. Procesul se autoalimentează într-o buclă accelerată. 

În cele din urmă, bateria eliberează un nor de gaze inflamabile. Când aceste gaze se aprind - uneori cu forță explozivă - focul poate umple o cameră în câteva secunde. 

Numai în orașul New York, incendiile declanșate de dispozitive de micromobilitate alimentate de dispozitive LIB au provocat 267 de incendii, 150 de răniri și 18 decese într-un singur an (2023). Modele similare au fost documentate în Londra, Seul, Sydney și în orașe din Europa și Asia. În majoritatea cazurilor, incendiile se produc în case și apartamente - exact genul de locuri în care sprinklerele de incendiu rezidențiale sunt proiectate pentru a proteja oamenii. 

Ce a arătat de fapt cercetarea 

Cercetătorii de la FSRI au efectuat o serie de teste de rezistență la incendiu la scară reală în interiorul unei case unifamiliale construite special în Sharon Hill, Pennsylvania. Un sistem de sprinklere rezidențial a fost proiectat și instalat de Asociația Națională de Sprinklere pentru Incendii (NFSA) pentru a respecta NFPA 13D, standardul american pentru sistemele de sprinklere din locuințe. 

Trotineta electrică utilizată în teste avea o baterie litiu-ion de 60 de volți și 1,2 kilowați-oră - tipul de baterie găsită în multe trotinete cu scaun vândute în întreaga lume. Cercetătorii au declanșat fluctuații termice atât prin supraîncărcarea bateriei, cât și prin încălzire directă. 

Au fost efectuate cinci experimente - patru în dormitoare închise și unul într-o cameră de zi deschisă. 

La fiecare test, sistemul de sprinklere a funcționat. 

Iată ce s-a întâmplat: 

  • Aspersorul s-a activat în 3 până la 5 secunde de la aprindere în testele din dormitor și în 5 secunde în sufragerie. 

  • În toate cele cinci teste, nu au avut loc flashover-uri. 

  • Incendiul a fost limitat la trotineta electrică. Nu s-a răspândit la pat, canapea sau alte piese de mobilier din cameră. 

  • Temperaturile și concentrațiile de gaze din afara încăperii de unde a izbucnit incendiul au rămas la niveluri la care oamenii puteau încă să evadeze. 

Pentru comparație, lucrările anterioare ale aceleiași echipe de cercetare au arătat că o trotinetă electrică identică — fără sprinklere — a provocat o descărcare de flacără electrică în dormitor în mai puțin de 60 de secunde. Temperaturile camerei au depășit 1.000°C (1.832°F). Nimeni din acea cameră nu ar fi supraviețuit. 

Cu ajutorul sprinklerelor, temperatura maximă din camera de origine a fost menținută la o fracțiune din acest nivel. Pe holul din fața unei uși închise a dormitorului nu a depășit niciodată 61°C (142°F) - cald, dar supraviețuitor. 

Ce înseamnă acest lucru pentru clădirile rezidențiale înalte 

Clădirile rezidențiale înalte prezintă o provocare deosebită. Acestea sunt exact tipul de locuință în care dispozitivele de e-mobilitate sunt cel mai frecvent depozitate și încărcate - adesea în interiorul apartamentelor, lângă ușile de la intrare sau pe coridoarele comune - și sunt, de asemenea, tipul de locuință în care evacuarea necesită timp. 

Un incendiu care atinge stadiul de flashover în 60 de secunde la etajul 14 este o urgență fundamental diferită de un incendiu care are același efect într-o casă individuală. Scările sunt mai lungi. Lifturile nu pot fi folosite. Alți locuitori de deasupra și de dedesubtul etajului incendiat sunt în pericol. 

Datele NFPA arată că locuințele cu sprinklere antiincendiu au o rată a mortalității în rândul civililor cu 89% mai mică decât locuințele fără acestea. Această statistică a fost elaborată pe baza incendiilor rezidențiale convenționale. Studiul FSRI sugerează că acest avantaj este valabil - și poate fi chiar mai important - pentru creșterea rapidă și explozivă a incendiilor cauzate de defecțiunile bateriilor litiu-ion. 

Mai multe constatări ale cercetării sunt deosebit de relevante pentru clădirile rezidențiale înalte: 

Ușile închise contează în continuare. Chiar și o ușă de dormitor cu țeavă goală la interior oferea o protecție semnificativă persoanelor de cealaltă parte. Ocupanții din unitățile adiacente, coridoare și alte etaje au avut timp să evacueze în siguranță. 

Sistemul de sprinklere s-a activat înainte ca incendiul să atingă punctul cel mai grav. Deoarece incendiile din zonele cu risc scăzut (LIB) se extind atât de repede, exista îngrijorarea că incendiul ar putea depăși răspunsul sprinklerelor. În practică, sprinklerele cu răspuns rapid au fost activate în câteva secunde, ținând focul sub control înainte ca acesta să aibă șansa de a se răspândi. 

Scenariul din camera de zi a activat simultan patru sprinklere — mult mai multe decât fusese proiectat sistemul să furnizeze. Cu toate acestea, sistemul a controlat în continuare incendiul. Acest lucru este important în spațiile de locuit mai mari, cu plan deschis, care sunt din ce în ce mai frecvente în designul rezidențial modern al clădirilor înalte. 

Gazele toxice — nu doar căldura — reprezintă un risc serios. Cercetarea a măsurat concentrațiile de monoxid de carbon (CO) și a calculat ceea ce oamenii de știință numesc Doza Eficientă Fracțională (DEF). Practic, cât de repede devine aerul care pune viața în pericol. În testele cu sprinklere în dormitoare, condițiile toxice s-au dezvoltat foarte rapid în interiorul camerei de origine. Ieșirea rapidă din cameră contează enorm. Vestea bună: dincolo de ușa închisă, condițiile au rămas supraviețuitoare timp de câteva minute. 

Concluzia pentru proprietarii de clădiri, dezvoltatori și autorități de reglementare 

Dispozitivele de mobilitate electrică nu vor dispărea. În multe orașe, acestea reprezintă principalul mijloc de transport pentru sute de mii de locuitori. Riscul de incendiu pe care îl prezintă este real, bine documentat și este în creștere. 

Soluția nu este interzicerea dispozitivelor, ci construirea și întreținerea infrastructurii de protecție împotriva incendiilor care limitează pagubele atunci când ceva nu merge bine. 

Această cercetare oferă dovezi solide că sistemele de sprinklere rezidențiale, proiectate, instalate și întreținute corespunzător conform standardelor actuale, pot controla incendiile de la trotinetele electrice și de la echipamentele de mobilitate electrică. Se activează suficient de repede. Se suprimă suficient de eficient. Și protejează persoanele din afara încăperii de origine atât de căldură, cât și de fumul toxic. 

Pentru proprietarii și dezvoltatorii de clădiri, această cercetare prezintă argumente convingătoare pentru: 

  • Asigurarea instalării sistemelor de sprinklere rezidențiale în toate construcțiile rezidențiale noi de tip zgârie-nori. 

  • Verificarea faptului că sistemele existente sunt inspectate, testate și întreținute (ITM) periodic, în conformitate cu NFPA 25. 

  • Revizuirea politicilor de construcție privind depozitarea și încărcarea dispozitivelor de mobilitate electrică — și asocierea oricăror restricții cu un angajament clar față de infrastructura de protecție împotriva incendiilor. 

Pentru autoritățile de reglementare și oficialii din domeniul codurilor, mesajul este similar: scenariile de incendiu pe care trebuie să le gestioneze sistemele de sprinklere se schimbă. Comunitatea de cercetare își face partea pentru a documenta această schimbare. Procesul de coduri și standarde trebuie să continue să evolueze ca răspuns. 

O notă despre ce nu pot face sprinklerele 

Această cercetare confirmă și ceva important: sprinklerele câștigă timp. Nu reprezintă o soluție completă în sine. 

Oricine se află în imediata apropiere a unei trotinete electrice în timpul unei fluctuații termice — în aceeași cameră, lângă dispozitiv — se confruntă cu un pericol extrem în secundele dinaintea activării sprinklerului. Temperaturile penei de căldură din apropierea trotinetei în flăcări au depășit 800°C (1.472°F) în experimente. Acest lucru este fatal imediat. 

Concentrațiile de gaze toxice din încăperea de origine pot atinge niveluri care pun viața în pericol în decurs de 9 secunde de la aprindere. 

Asta înseamnă că comportamentul ocupanților contează enorm. Ieși afară. Rămâi jos. Închide ușa în urma ta. Datele confirmă că o ușă închisă reprezintă o barieră semnificativă. Cunoscutul mesaj de siguranță publică – „Închide înainte să ațipi” – este susținut de același tip de știință care susține această cercetare. 

Sprinklerele le oferă oamenilor timpul necesar pentru a evacua. Nu elimină nevoia de a evacua.