Erőmű a tetőn

Cikkünkben sorra vesszük, milyen hatása lehet az alternatív energiaforrásoknak az épület külső burkára, melyek a tervezés ismérvei, a kockázatok, a legfontosabb tudnivalók.

Mit vegyünk figyelembe a tervezésnél?

• Az elvárt biztonsági szint fenntartható legyen.
• Az alkalmazott PV rendszerek sem üze­melésük, sem baleset vagy tűzeset során jelentős mértékben ne növeljék a tűzve­szélyt (tűzforrásként, tűzterheléssel).
• A tűzoltói beavatkozás feltételeit jelen­tős mértékben ne akadályozzák.
• Áramütés veszélye – ne veszélyeztessen senkit sem üzemelés, sem tűzeset vagy baleset során.

Külső tűzhatás, tűzterjedés kockázata

A tetőszerkezetek tűzvédelmi teljesítmé­nyét és tűzvédelmi osztályát belső oldali tűzhatásra vizsgálták. Amennyiben a tetőn kigyullad a napelem vagy környezete, az külső tűzhatásként fog jelentkezni! Ennek a tűzhatásnak jelentősen nagyobb lehet a mértéke, mint a Broof t1 röptűz elleni vizsgálat során használt tűzhatás. Ha tűz keletkezik a tetőn telepített napelemek alatt, a napelem a hőt visszasugározhatja az alatta lévő szerkezeti elemre, növek­szik a tűzterhelés, a tűzterjedés kockázata, valamint a tűz intenzitása (1–2. ábra).

1 > 2

A fotovoltaikus rendszerek telepítése nem befolyásolhatja hátrányosan az épületszer­kezetek tűzvédelmi teljesítményét! Amen­nyiben a napelemek környezetében éghető anyagokat, éghető tetőfedéseket (például bitumenes zsindely fedés), éghető tető hő- és vízszigetelési rendszereket alkalmaznak (például trapézlemezes födémek esetében), a külső tűzhatás jelentős mértékű tűzterje­déshez vezethet. Ha például ezek az éghető hőszigetelésű trapézlemezes tetőfödémek belső tűzhatásra a 15 perc tűzállósági telje­sítményt a tűzkitét felőli oldalon alkalma­zott nem éghető hőszigetelő réteg kialakítá­sával tudják biztosítani, a külső tűzhatásra biztos nem lesznek megfelelőek és termé­szetesen nem is lesznek igazolhatók.

A napelemeket fogadó szerkezetek tűzvé­delmi teljesítményét (tűzállóság + tűzvé­delmi osztály) napelemekkel együtt szük­séges igazolni. Ha egy födémen számolni kell a Broof t1 vizsgálatnál nagyobb külső tűzhatással, akkor mindkét irányból – a vízszigetelés kivételével – indokolt lehet a tűzvédelmi osztály meghatározása.

Napelemek többletterhe

A napelemek többletterhe csökkentheti a fogadószerkezet tűzállósági teljesítményét. Nem mindegy hova terheljük. Ha például ráterheljük a trapézlemezes tetőfödém tér­elhatároló részére az onnantól teherhordó szerkezetként fog működni. Vagy a fesz­táv csökkentése, a trapézlemez vastagsá­gának növelése válhat szükségessé, mely költségoldalról is jelentős többletet jelent­het. Havazás esetén a napelemekről a hó lecsúszhat és összegyűlhet az elemek közötti területen, egyenetlenül terhelve a szerkezetet. A védelmi síkok felületfoly­tonosságát az átvezetések és gyengítések környezetében biztosítani szükséges.

Időjárási – mechanikai hatások

A tervezés során figyelni kell arra, hogy csak megbízható forrásból, megfelelő minősítésekkel rendelkező PV paneleket és tartozékokat alkalmazzanak, melyek az extrém időjárási viszonyokat is gond nélkül elviselik, például magas hőmér­sékletnek ellenálló kábelek alkalmazása. A kivitelezés minősége is kiemelten fon­tos. A tűzesetek 47%-a vezethető vissza kivitelezési és külső hatás miatt bekövet­kező tűzesetekre. A szélhatás, szélszívás, nem megfelelő rögzítés, csatlakozás és kábelezésvédelem, a csapadékterhelés, nem megfelelő vízelvezetés mind tüzet okozó meghibásodáshoz vezethet.

Telepítési távolságok

Részben már a magyarországi szabályo­zásban is megjelentek telepítési távolsá­gok, melyek igazodnak a külföldi gyakor­lathoz. Ezeknek az előírásoknak három fő célja van:

1. Legyenek a napelemek kellő távolságra a tűzterjedést gátló szerkezetektől.
2. Ne kerüljenek olyan közel a tűzvé­delmi célú berendezésekhez, (például hő- és füstelvezető kupolák), hogy működésüket, karbantartásukat hátrá­nyosan befolyásolják, valamint hogy
3. a hatékony tűzoltói beavatkozás bizto­sítható legyen.

A mezők maximális hossza ne haladja meg a 40 métert, és a tűzterjedés, beavatko­zás kockázatainak csökkentésére a mezők között 5 m távolságot javasolt tartani. (3. ábra)

Javasolt megoldás, hogy a tűzterjedés elleni védelmet biztosító szerkezetektől legalább 2,5 m-re helyezkedjenek el a nap­elemek, amennyiben a tűzgátlásban sze­repet játszó szerkezet alacsonyabb, mint a PV panel. Abban az esetben, amikor a tűz­gátlásban szerepet játszó szerkezet maga­sabb, mint a napelem, közelebb is elhelyez­kedhetnek a szerkezethez a PV modulok, ha a megfelelő magassági előírásokat betartják. Előírástól függően ez 30–(50) cm (4. ábra).

A legfontosabb vizsgálandó kérdések

• Villámvédelem szükséges-e?
• Tűz- és robbanásveszélyes épületek, helyiségek, tevékenység esetén a PV rendszer alkalmazhatósága.
• Liftek, menekülési útvonalak, átme­neti védett terek környezetében történő alkalmazhatóság.
• A fogadószerkezetek elvárt tűzvédelmi teljesítményének megfelelősége.
• A PV rendszerek a fogadószerkezet tűz­védelmi teljesítményét befolyásoló hatása.
• Rágcsálók elleni védelem megoldásai.
• Tűzterjedésgátló szerkezetekkel tör­ténő határolás bizonyos nagyságú felület felett.
• A PV elemek, rendszerek hátrányosan nem befolyásolhatják a tűzvédelmi célú szerkezetek (tűzfal, tűzterjedés elleni gát stb.) és tűzvédelmi célú berendezések hatékony működését.
• A napelemes rendszereknek megfelelő távolságra kell lenniük a karbantartást, működési helyigényt megkívánó épület­elemektől.
• A PV panelek és rendszerek nem segít­hetik elő a homlokzati és tető tűzterje­dést, valamint az egyes épületrészekre (például homlokzatról tetőre) történő tűz átterjedést.
• A napelemes rendszereket, rögzítéseiket úgy kell méretezni, hogy sem időjárási hatások, sem azok többletterhei (például hó, szél), sem tűz hatására ne essenek le.
• Ha a rendeltetési helyen a napelemes rendszerekkel összefüggésben az alkal­mazási hőmérséklet magas (például 85 °C feletti), a felhasznált építési termékeknek hosszú ideig hőállónak kell lenniük.
• Szükséges jelölések a napelemek kör­nyezetében és az épületen.
• Milyen módon befolyásolják a napelemek a szerkezetek és az azokat alkotó építési termék tűzvédelmi teljesítményét?
• Milyen anyagok, szerkezetek alkalmazá­sával lehet csökkenteni a kockázatot?
• Melyek a megbízható PV rendszerek, milyen minősítésekkel, teljesítmények­kel rendelkező termékek kerülhetnek beépítésre?
• Milyen tervezési, engedélyezési, karban­tartási, felülvizsgálati stb. folyamatokra lenne szükség a kockázatok csökkentése érdekében?
• Milyen módon befolyásolják, segí­tik elő a tűzterjedést a PV rendszerek? Szükségesek-e további tűzterjedésigát-alkalmazások, területnagyság-korlátozá­sok stb.?
• Milyen módon befolyásolják a tűzoltói beavatkozást és annak hatékonyságát?
• Az energiatároló rendszerek, akkumu­látorok elhelyezése milyen kockázatokat hordoz? Milyen oltástaktikát igényelnek?
• Milyen szerkezetekkel kellene az akku­mulátor helyiségeket kialakítani? Mikor van szükség jelző-, oltóberendezés alkalmazására? Hol helyezhetők el ezek a helyiségek, szabadtéri tárolók?
• Milyen jelöléseket lenne szükséges alkalmazni az akkutárolók kockázatai­nak megadásához?

Újabb összetett veszélyforrások

A napelemek egyre gyakrabban multi­funkcionális módon kerülnek alkalma­zásra. Ezekben az esetekben a kockázato­kat komplex módon szükséges értékelni és kezelni. Ilyenek például a multifunkcionális napelemmel fedett parkolók, ahol a napele­meket a parkoló autók fölé telepítik, elekt­romos töltőpontokat alakítanak ki, helyhez kötött energiatárolókat, a térvilágítást, rek­lámvilágítást is a PV panelekkel oldják meg.

A PV panelek, az energiatároló rendsze­rek, valamint az elektromosautó-töltők tűz­védelmi kockázatait a multifunkcionális napelemes parkolók kialakítása során nem elégséges külön-külön vizsgálni, hanem egymásra gyakorolt negatív hatásait is figyelembe kell venni a tervezés során.