NFPA 855 i odległości: co planowanie ustawienia oznacza dla stref pożarowych

NFPA 855, amerykański standard instalacji stacjonarnych systemów magazynowania energii, nie jest w Niemczech prawnie wiążący. W praktyce ugruntował się jednak jako punkt odniesienia w projektowaniu: to obecnie najbardziej szczegółowy zbiór zasad dotyczących ustawiania magazynów energii, a ubezpieczyciele i rzeczoznawcy coraz częściej kierują się jego systematyką. Kto rozumie logikę odległości i ograniczeń ilościowych, potrafi przełożyć ją na niemiecki scenariusz ochrony przeciwpożarowej — uzupełniony o krajowe wytyczne, takie jak publikacje ubezpieczycieli majątkowych dotyczące baterii litowych.

Podstawową ideą NFPA 855 jest klasyczny podział na strefy pożarowe, zastosowany do techniki magazynowania: podzielić energię na ograniczone pakiety, oddzielić pakiety od siebie i od budynku, uzyskać efekt separacji przez odległość lub odporność ogniową. Właśnie w tym miejscu standard staje się istotny dla projektowania rozwiązań ogniotrwałych i separacji termicznej.

Dla systemów litowo-jonowych w pomieszczeniach zamkniętych obowiązuje reguła wyjściowa: pojedyncze jednostki ESS lub ich grupy ogranicza się do maksymalnie 50 kWh, a między grupami oraz do ściany należy zachować odległość co najmniej 3 stóp (około 0,9 m). Dodatkowo standard ogranicza dopuszczalną łączną ilość energii na strefę pożarową względnie na pomieszczenie, zależnie od sposobu użytkowania i zastosowanych środków ochronnych; większe ilości energii wymagają dedykowanych pomieszczeń lub odrębnych budynków.

• Maksymalnie 50 kWh na jednostkę lub grupę jako wartość wyjściowa przy ustawieniu wewnątrz budynku
• Co najmniej 0,9 m odległości między grupami oraz do ścian
• Ograniczona energia całkowita na strefę pożarową, zależnie od użytkowania, wyposażenia technicznego i instalacji gaśniczych
• Oddzielenie dedykowanych pomieszczeń ESS od pozostałej części budynku elementami o odporności ogniowej co najmniej 2 godzin
• Przy ustawieniu zewnętrznym: odległości od budynków, granic działki i dróg publicznych oraz między kontenerami

Istotne dla praktyki: wartości te stanowią poziom zapasowy. Obowiązują wtedy, gdy nie ma lepszych danych — i dokładnie w tym punkcie pojawia się powiązanie z UL 9540A.

NFPA 855 dopuszcza mniejsze odległości i większe grupy, jeżeli badania pożarowe w wielkiej skali (Large-Scale Fire Testing, z reguły według UL 9540A) wykażą, że niekontrolowany wzrost temperatury (thermal runaway) nie przenosi się na sąsiednie jednostki — i jeżeli właściwy organ (AHJ) to zaakceptuje. Również systematyka znana z International Fire Code dopuszcza zredukowane odległości, gdy między jednostkami znajdują się bariery przeciwpożarowe albo gdy przylegające ściany wykonano jako niepalne.

Dla projektowania separacji termicznej oznacza to: pytanie rzadko brzmi „odległość czy ściana?”, lecz „jaka kombinacja odległości, bariery i dowodu prowadzi do ustawienia zdatnego do uzyskania pozwolenia i efektywnego powierzchniowo?”.

Strefa pożarowa jest tylko tak dobra, jak jej najsłabszy detal. W pomieszczeniach bateryjnych i ustawieniach kontenerowych nie są nim z doświadczenia powierzchnie ścian, lecz przejścia: przepusty kablowe i rurowe, otwory wentylacyjne, drzwi oraz szczeliny przyłączeniowe między elementami budowlanymi. Każdy przepust wymaga dopuszczonej separacji o tej samej odporności ogniowej co sam element budowlany.

Pewna cecha szczególna pożarów baterii dodatkowo to zaostrza: zdarzenie może trwać wiele godzin, z ponownymi zapłonami przez kilka dni. Elementy oddzielające należy zatem projektować nie tylko na sklasyfikowany czas trwania pożaru, lecz na rzeczywisty scenariusz z raportu badawczego — łącznie z pytaniem, jaka temperatura po stronie nienagrzewanej jest dopuszczalna przez cały czas trwania zdarzenia. Materiały izolacyjne odporne na wysokie temperatury i układy wielowarstwowe tworzą tu rezerwy, których sama klasyfikacja nie odwzorowuje.

• Wszystkie przepusty wykonać z zastosowaniem przebadanych systemów separacji o odporności ogniowej elementu budowlanego
• Drzwi i otwory rewizyjne włączyć do analizy odporności ogniowej
• Otwory wentylacyjne i odciążające poprowadzić tak, aby zachować skuteczność oddzielenia strefy
• Uwzględnić długie czasy trwania zdarzenia i ponowny zapłon przy wymiarowaniu elementów budowlanych