Kapalı Otoparklar - Elektrikli Araçlar İçin Yangın Güvenliği Kılavuzu
Bölüm-4
(Elektrikli araçların park edilmesini ve/veya şarj edilmesini ve kapalı otoparklarda elektrikli araç şarj noktalarının kurulmasını desteklemek için geçici kılavuz)

Temmuz-2023
ARUP

Aşağıdaki makale ARUP web sitesindeki orijinal İngilizce versiyonundan alınarak ETP Sabri Günaydın, Gökhan Aktaş ve Emre Çulban tarafından yapay zekâ çeviri yazılımları kullanarak Türkçe'ye tercüme edilerek düzenlenmiştir.

ARUP ‘un Türkçe çeviri ile ilgili sorumluluğu yoktur. ETP  Türkçe çeviri ve düzenleme sorumluluğunu üstlenir.

Türkçe çeviride  göreceğiniz olası hataları " iletisim@etp.com.tr "  adresine e-posta göndermenizi rica ederiz. 

Bu raporun ETP Portalımızda yayını ile ilgili bize destek olan ARUP Türkiye’ye teşekkür ederiz

2.6    IYMA'lere karşı elektrikli araçların karıştığı yangınların sıklığı ve olasılığı

Ulusal ve küresel düzeyde elektrikli araç yangınlarının miktarına ilişkin birkaç çalışma [48], [2] bulunmaktadır ve bunlar karşılaştırıldığında, sunulan verilerin yüksek derecede belirsizliğe sahip olduğu görülmektedir; çünkü bu farklı ölçeklerde veri toplama henüz yeterince koordine edilmemiştir. EA'larla ilgili veri toplamanın emekleme aşamasında olması nedeniyle, EA yangınlarına neden olan konular hakkında fikir verebilecek parametreler genellikle ihmal edilmektedir; örneğin EA'nın şarj olup olmadığı, yangının nedeni, batarya paketinin dâhil olup olmadığı veya yangına karışan EA'ların yaşı gibi.

Norveç, AB'de elektrikli araçlar için en büyük pazarlardan birini temsil etmektedir. Norveç'teki toplam elektrikli araç sayısına ilişkin istatistikler 2020 itibariyle 270.309'dur ve bu sayı Norveç'teki tüm araçların %9,7'sini oluşturmaktadır. Norveç'teki kurtarma operasyonu raporları veri tabanı (BRIS), 2016-2021 yılları arasında binek araç elektrikli araçlarında meydana gelen 110 yangını özetlemektedir [12]. Aynı zaman diliminde 4.026 IYMA yangını meydana gelmiştir. Dolayısıyla, elektrikli araçlar, elektrikli araçlarda ve IYMA'lerde meydana gelen tüm yangınların %2,7'sini oluşturmaktadır. Benzer şekilde, yangın olaylarıyla ilgili diğer ayrıntılar da kaydedilmemiştir.

2021 yılı için BRIS, elektrikli araçların karıştığı 29 yangın ve 658 IYMA yangını olduğunu belirtmektedir. Elektrikli araç yangınları, 2021 yılında Norveç'teki tüm araç yangınlarının %4,1'ini oluşturmuştur [12]. Bu veriler, elektrikli araçların yangınlara oransal olarak daha düşük bir katkısı olduğunu göstermektedir.

Bu durum Londra'daki verilerle çelişebilir. Londra İtfaiye Teşkilatı (LFB) 2021 yılında 811 otomobil yangınına müdahale etmiştir ve bunların 56'sı (%6,9) elektrikli araçlarla ilgilidir. Not: Bu veriler elektrikli araç güç kaynağına sahip bataryalı tüm araçları kapsamaktadır, dolayısıyla bataryalı elektrikli araçlar, fişli hibritler ve hibrit elektrikli araçlar dâhildir. Bunların 25'inin (%3) nedeni elektrik hatasına bağlanmıştır (lityum-iyon bataryalar veya şarjla ilgili olması gerekmez) [11]. 2021 yılının ilk yarısına ait verilere göre Londra'daki araçların %2'si ultra düşük emisyonlu araçlardır.

[49], bataryalı elektrikli (EA) , plug-in hibrit elektrikli ve yakıt hücreli elektrikli araçları içermektedir [18].

Birleşik Krallık motor sigortacılarının araştırma merkezi olan Thatcham Research, Motor Insurance Anti-Fraud and Theft Register (MIAFTR) verilerini ve kendi verilerini kullanarak yangın taleplerini araç yakıt türüne göre sınıflandırmış, kundaklama nedeniyle olabileceği için hırsızlıkla ilgili talepleri hariç tutmuştur. Bu veriler Birleşik Krallık Hükümeti web sitesindeki [16] verilerle karşılaştırılarak 2018-2020 yılları için belirli bir tahrik türüne sahip ortalama araç sayısı başına düşen yıllık yangın yüzdesi hesaplanmıştır.
Bu analiz, ruhsatlı elektrikli araçların ortalama sayısı içinde bir elektrikli araç için yıllık yangın hasarlarının ortalama yüzdesinin %0,001 ve hem plug-in hibrit araçlar hem de REEA’lar için %0,003 olduğunu göstermiştir. Bu oran benzinli araçlar için %0,007 ve dizel araçlar için %0,011'den daha düşüktür. Bu durum Şekil 7 ve Tablo 2'de gösterilmektedir.

Araştırmalar ayrıca kundaklamanın araç yangınlarının önemli bir nedeni olduğunu ortaya koymuştur. İngiltere'de 2010'dan Mart 2021'e kadar olan yangın istatistikleri, araç yangınlarının %46,5'inin kundaklamadan kaynaklandığını göstermektedir [50]. Veriler tahrik tipi veya yaş arasında ayrım yapmamaktadır.

BRIS raporlama sisteminden alınan Norveç yangın istatistikleri, 2016 ve 2018 yılları arasında otopark ve garajlarda toplam 998 yangın meydana geldiğini detaylandırmaktadır. Bunlardan sadece 7'si otoparklarda meydana gelmiştir ve 7 yangının 4'ü (%57,1) kundaklama olarak kaydedilmiştir [51]. Veriler, bu zaman diliminde otoparklarda elektrikli araç yangını olmadığını belirtmektedir. Sunulan bu veriler, 998 yangının %60'ının nedeninin "bilinmeyen/nedeni kaydedilmemiş" olarak listelenmesi nedeniyle belirsizlikler içermektedir [51].

İngiltere ve Norveç'teki bu verilerin sınırlamaları olsa da, otoparklarda kundaklamanın önde gelen yangın nedenlerinden biri olarak kabul edildiğini ve bu nedenle kundaklamanın etkisini ve IYMA'lerde mi yoksa elektrikli araçlarda mı meydana gelme olasılığının daha yüksek olduğunu daha iyi anlamak için daha fazla araştırma yapılması gerektiğini göstermektedir.
 

Şekil 7: Tahrik türüne göre sıralanmış, araç başına yıllık yangın tazminatı hasarı  olasılığının gösterimi [10]

PHEV ve REEV arasındaki fark nedir?

REEV (Range Extend Electric Vehicle) ile Plug-In Hybrid Electrical Vehicle (PHEV) araçlar arasında şöyle bir fark vardır; Plug-in hibrit araçlarda daha küçük bir batarya paketi ve batarya bittiğinde tekerleklere güç sağlayan bir benzinli motor bulunur. Buna karşılık, REEV'ler büyük bir bataryaya  ve yalnızca bataryayı  şarj etmek için elektrik üreten bir motora sahiptir.
 

Tablo 2: Tahrik türüne göre sıralanmış, araç başına yıllık yangın hasarları olasılığı

İlk araştırmalar ve mevcut veriler, elektrikli araçların IYMA'lere göre yangın çıkarma olasılığının daha düşük olduğunu göstermektedir. Otomobiller yaşlandıkça yangın çıkma ihtimalinin de arttığı kabul edilmektedir [10]. Bu, elektrikli araçların IYMA'lerden daha düşük yangın riski taşımasında bir faktör olabilir; en eski elektrikli araçlar, 12 yaşın üzerinde olabilen IYMA'lere kıyasla sadece 12 yaşındadır.

Küresel bir elektrikli araç üreticisi olan Tesla'da elektrikli araçlarında meydana gelen yangın vakalarının sayısını IYMA'lerle karşılaştırmıştır. Tesla'nın Araç Güvenliği Raporu - Araç Yangın Verileri [52], 2012 ve 2020 yılları arasındaki kayıt verilerinden, belirli bir kilometre sayısı için bir Tesla EV yangınının sıklığını değerlendirmiş ve bunu yangın, elektrik ve ilgili tehlikeden kaynaklanan ölüm, yaralanma, mal ve ekonomik kaybı ortadan kaldırmaya adanmış uluslararası bir kar amacı gütmeyen kuruluş olan Ulusal Yangından Korunma Derneği (NFPA) ve ABD Ulaştırma Bakanlığı (DOT) verileriyle karşılaştırmıştır. Tesla'nın raporu, (NFPA) ve ABD Ulaştırma Bakanlığı'na (DOT) göre, ABD'de her 19 milyon milde bir IYMA yangını olan ulusal ortalamaya kıyasla, kat edilen her 205 milyon mil için bir Tesla EV yangını olduğunu tahmin etmektedir [52]. Bu, Tesla EV yangınlarının IYMA yangınlarından daha az olası olduğunu göstermektedir, ancak Tesla'nın premium bir marka olması ve tüm IYMA'lerin dikkate alınması nedeniyle, tutarsızlığın arkasında sosyo-ekonomik faktörler olabileceği unutulmamalıdır.

Araştırmaların hiçbiri elektrikli araç sahipliğiyle ilişkili sosyo-ekonomik faktörleri dikkate almamaktadır; elektrikli araçlar bugüne kadar İYM araçlara kıyasla nispeten daha pahalı olduğu için bu önemlidir. Araştırma ayrıca az sayıda araç markasıyla sınırlıdır. EA'lar daha geniş bir kullanıcı grubu için daha uygun fiyatlı hale geldikçe, önümüzdeki yıllarda EA'ların sayısı arttıkça yangın olaylarının sıklığı ve bu tür EA yangınlarının ilgili sonuçları değişebilir.

Genel olarak, şu anda mevcut olan veriler, elektrikli araçların IYMA eşdeğerlerine kıyasla daha yüksek bir yangın olasılığı sunmadığını göstermektedir. Veriler henüz tam olarak koordine edilmediği veya ülkeler/şirketler arasında tutarlı bir şekilde toplanmadığı için sınırlıdır. Buna ek olarak, elektrikli araçlar yaşlandıkça ve daha yaygın olarak kullanıldıkça yangın riski artabilir.


2.7    Ekolojik hususlar

Yangın söndürme suyu akıntısı: İsviçre'de 2019 yılında bir tünelde [9] 4,15 kWh'lik bir batarya modülü (yaklaşık 8-10 kat daha fazla güce sahip bir EV batarya sistemi ile karşılaştırıldığında) üzerinde yapılan araştırma, bir EV bataryasıyla mücadele ettikten sonra yangın söndürme suyunun kimyasal yapısı üzerindeki etkisini incelemiştir. Yangın söndürme suyunun, kanalizasyon sistemlerine endüstriyel atık girişi için izin verilen sınırları çok aşan Lityum ve ağır metal konsantrasyonları için kirletici seviyeleri içerdiği bulunmuştur. Bu durum, bir elektrikli araç yangınıyla mücadele etmek için kullanılan suyun kanalizasyona / çevreye bırakılmadan önce arıtılması gerekebileceğini vurgulamaktadır [9].

3.    Kapalı otoparkların ortak yangın güvenliği özellikleri ve bildirilen yangın güvenliği sorunları

Bölüm özeti

Bu bölüm, otopark sahiplerinin, işletmecilerinin ve/veya tasarımcılarının ve yangın riski değerlendiricilerinin, otoparkta mevcut yangın güvenliği hükümlerinin neler olduğunu ve bunların yangın durumunda nasıl çalışmasının amaçlandığını belirlemelerine yardımcı olmak amacıyla İngiltere yangın güvenliği kılavuzu Approved Document B (ADB) [53] uyarınca tasarlanan otoparklarda sağlanan yaygın yangın güvenliği özelliklerini özetlemektedir.

EAŞN’larının kurulacağı otoparkın yangın güvenliği stratejisinin belirlenmesi,EAŞN’larının kurulumunu desteklemek için hangi ek yangın güvenliği önlemlerine ihtiyaç duyulabileceğini değerlendirmek için bir temel olarak önemlidir.

3.1    Yaygın yangın güvenliği özellikleri

Mevcut yasal yangın güvenliği kılavuzu, Approved Document B (ADB) [53], İngiltere'deki Bina Yönetmeliklerine uyum için olması beklenen asgari yangın güvenliği önlemlerini belirlemekte olup Tablo 3'te özetlenmiştir. Bu hükümler uzun yıllardır önemli ölçüde değişmemiştir ve genel olarak mevcut ve yeni otoparklar için geçerlidir. Taslak hazırlandığı sırada, mevcut hükümlerin modern otopark tasarımlarını ele almak için yeterli olup olmadığını değerlendirecek olan binalarda yangın güvenliği konusunda devam etmekte olan bir inceleme bulunmaktadır.

Otopark sahiplerinin, işletmecilerinin ve/veya tasarımcılarının, EAŞN’larının kurulumunu desteklemek ve hangi ek yangın güvenliği önlemlerine ihtiyaç duyulabileceğini değerlendirmek için bir temel olarak, otoparkta mevcut yangın güvenliği hükümlerinin neler olduğunu ve bunların yangın durumunda nasıl çalışmasının amaçlandığını belirlemeleri önemlidir.

Bu gereksinim, mevcut düzenlemelerde aşağıdaki nedenlerle gerekli olabilir:

Tablo 3: Kapalı otoparklarda yaygın yangın güvenliği ögeleri

Bundan sonraki bölümde "Otopark yapıları özelinde bildirilen yangın güvenliği sorunları,Yangın güvenliği hedeflerinin ve kısıtlamalarının belirlenmesi,Hafifletici önlemlerin belirlenmesi için risk değerlendirmesi,Değerlendirme yapılırken dikkate alınması gereken otoparklarla ilgili faktörler , Risk değerlendirme süreci, Riskin azaltılması - ERIC kontrol hiyerarşisi " anlatılacaktır.

Kaynaklar:

[1]    T. Long, T. Blum ve B. Cotts, "Elektrikli Araç Bataryası Tehlikelerini İçeren Olaylara Acil Müdahale için En İyi Uygulamalar: Tam Ölçekli Test Sonuçları Raporu," Yangından Korunma Araştırma Vakfı, 2013.

[2]    EVFireSafe, "EVFireSafe," Avustralya Hükümeti Savunma Bakanlığı, 2021. [Çevrimiçi]. Mevcut: https://www.evfiresafe.com/research-ev-fire-charging. [Erişim tarihi 15 Şubat 2022].

[3]    F. Larrson ve B. Mellander, "Energy storage system in electrified vehicles," Second international conference on fires in vehicles , pp. 303-306, 2012.

[4]    P. Christensen, Z. Milojevic, M. Wise, M. Ahmeid, P. Attidekou, W. Mrozik, A. Dickmann, F. Restuccia, S. Lambert ve P. Das, "Elektrikli araç torba hücre modüllerinin termal ve mekanik istismarı," Applied Thermal Engineering, cilt. 189, no. 116623, 2021.

[5]    M. Egelhaaf, D. Wolpert ve T. Lange, "Elektrikli Bataryalı Araç Yangınlarıyla Mücadele," Stuttgart, 2014.

[6]    A. Lecocq, M. Bertana, B. Truchot ve G. Marlair, "Elektrikli bir araç ile içten yanmalı motorlu bir aracın yangın sonuçlarının karşılaştırılması," 2012.

[7]    P. Sun, X. Huan, R. Bisschop ve H. Niu, "Elektrikli Araçlarda Batarya Yangınları Üzerine Bir İnceleme," Springer nature, 2019.

[8]    F. Larsson, P. Andersson ve B. Mellander, "Deneysel Kötüye Kullanım Testleri Temelinde Elektrikli Araçlardaki Yangınlarda Lityum-İyon Batarya Yönleri," Batteries, vol. 2, no. 9, 2016.

[9]    İsviçre Federal Malzeme Bilimi ve Teknolojisi Laboratuvarları, "Yeraltı trafik altyapılarında elektrikli araç yangınlarının risk minimizasyonu," 2020.

[10]    Thatcham Sigorta Araştırma Departmanı, "Elektrikli Araçların Yangın Riski," Thatcham Sigorta, 2022.

[11]    London Fire Brigade, "RE: Elektrikli araç araştırması - yardım talebi - Arup," London Fire Brigade, Londra, 2022.

[12]    Norveç Sivil Koruma Müdürlüğü (BRIS), "Yangın istatistikleri: Yıllık binek araç yangınları ve yakıt türü," BRIS, 2022. [Çevrimiçi]. Mevcut: https://www.brannstatistikk.no/brus-ui/search?searchId=9B13517C-F1CD-490F-82A1-57B9CA38ACA5&type=SEARCH_DEFINITION. [Erişim tarihi 7 Nisan 2022].

[13]    Health and Safety Executive (HSE), "The Dangerous Substances and Explosive Atmospheres Regulations 2002," HSE, [Online]. Mevcut: https://www.hse.gov.uk/fireandexplosion/dsear.htm. [Erişim tarihi 1 Temmuz 2022].

[14]    HM Government, "The Building Regulations etc. (Amendment) (England) (No. 2) Regulations 2021," 2021. [Çevrimiçi]. Mevcut: https://www.legislation.gov.uk/uksi/2021/1392/contents/made. [Erişim tarihi 23 Mart 2022].

[15]    HM Government, "Approved Document S: Infrastructure for charging electric vehicles," Assets.publishing.service.gov.uk, 25 02 2022. [Çevrimiçi]. Mevcut: https://www.gov.uk/government/publications/infrastructure-for-charging-electric-vehicles-approved-document-s. [Erişim tarihi 22 03 2022].

[16]    HM Hükümeti, "VEH0203 - Tahrik/yakıt türüne göre yıl sonunda ruhsatlı otomobiller," Ulaştırma İstatistikleri Departmanı, 13 Ocak 2022. [Çevrimiçi]. Mevcut: https://view.officeapps.live.com/op/view.aspx?src=https%3A%2F%2Fassets.publis hing.service.gov.uk%2Fgovernment%2Fuploads%2Fsystem%2Fuploads%2Fattac hment_data%2Ffile%2F985933%2Fveh0203.ods&wdOrigin=BROWSELINK. [Erişim tarihi 23 Mart 2022].

[17]    Office for Zero Emission Vehicles (OZEV) and Department for Transport (DfT), "Transition to zero emission cars and vans: 2035 delivery plan," Office for Zero Emission Vehicles and Department for Transport, 14 Temmuz 2021. [Çevrimiçi]. Mevcut: https://www.gov.uk/government/publications/transitioning-to-zero-emission-cars-and-vans-2035-delivery-plan. [Erişim tarihi 8 Nisan 2022].

[18]    HM Hükümeti, "İstatistiksel veri seti - Tüm araçlar (VEH01): VEH0133: Lisanslı
gövde tipine ve tahrik veya yakıt tipine göre ultra düşük emisyonlu araçlar: Birleşik Krallık," HM Hükümeti, 13 Ocak 2022. [Çevrimiçi]. Mevcut: https://www.gov.uk/government/statistical-data-sets/all-vehicles-veh01#ultra-low-emissions-vehicles-ulevs. [Erişim tarihi 17 Kasım 2022].

[19]    Arup, "Kapalı otoparklardaki elektrikli araç şarj noktalarıyla ilişkili yangın tehlikelerine dair literatür incelemesi T0194 - Kapalı otoparklar - elektrikli araç parkı için yangın güvenliği kılavuzu," 2022.

[20]    R. Bisschop, O. Willstrand, F. Amon ve M. Rosengren, "Karayolu Araçlarındaki Lityum-İyon Bataryaların Yangın Güvenliği," RISE Research Institutes of Sweden AB, 2019.

[21]    T. Valisalo, "Yeraltı koşullarında Li-ion pil yangını durumunda yangınla mücadele: Literatür Çalışması," Finlandiya Teknik Araştırma Merkezi, 2019.

[22]    G. Hare, "Lithium Batteries - What's the problem?", Fire and Emergency New Zealand, Yeni Zelanda, 2019.

[23]    C. Mikolajczak, M. Kahn, K. White ve R. Long, "Lithium-Ion Batteries Hazard and Use Assessment," Fire Protection Research Foundation, 2011.

[24]    L. D. Mellert, "Bir EV Bataryası Tarafından Üretilen Flaş Yangınları," SWISS FEDERAL LABORATORIES FOR MATERIALS SCIENCE AND TECHNOLOGY (EMPA), 2022. [Çevrimiçi]. Mevcut: https://www.eurekalert.org/multimedia/557109. [Erişim tarihi 01 Temmuz 2022].

[25]    EVFireSafe, "04.4 Risks EV traction battery fire," [Çevrimiçi]. Mevcut: https://www.evfiresafe.com/risks-ev-fires. [Erişim tarihi 2022 Kasım 09].

[26]    INSIDE EVs, "Elektrikli Otomobilleri Karşılaştırın: EV Range, Specs, Pricing & More," INSIDE EVs, 07 Şubat 2022. [Çevrimiçi]. Mevcut: https://insideevs.com/reviews/344001/compare-evs/. [Erişim tarihi 16 Şubat 2022].

[27]    L. Barelli, G. Bidini ve P. Ottaviano, "Vanadyum-hava akışlı batarya teknolojisi ile şarj işlemi sırasında elektrikli araçların yangından korunması," 2021.

[28]    EV Firesafe, "04.3 EV çekiş bataryası yangın davranışı," [Çevrimiçi]. Mevcut: https://www.evfiresafe.com/ev-fire-behaviour. [Erişim tarihi 1 Temmuz 2022].

[29]    Y. Z. Li, "Tünellerde alternatif yakıtlı araçların yangın ve patlama tehlikelerinin incelenmesi,"
Fire Safety Journal, cilt. 110, no. 102871, 2019.

[30]    P. Andersson, J. Wikman, F. Larsson ve O. Willstrand, "Denizde batarya tahrikinin güvenli tanıtımı," RISE Research Insitutes of Sweden, 2017.

[31]    M. Kaliaperumal, M. Dharanendrakumar, S. Prasanna, K. Abhishek ve R. Chidambaram, "Lityum-iyon pil arızasının nedeni ve azaltılması - bir inceleme," Materials, 2021.

[32]    S. Ma, M. Jiang, P. Tao, C. Song, J. Wu, J. Wang, T. Deng ve W. Shang, "Lityum-iyon pillerde sıcaklık etkisi ve termal etki: Bir inceleme," s. 653-666, 2018.

[33]    All About Circuits, "When Things Go Wrong: Battery Management System Failure Mitigation," All About Circuits, 9 Şubat 2021. [Çevrimiçi]. Mevcut: https://www.allaboutcircuits.com/technical-articles/battery-management-system-failure-mitigation/. [Erişim tarihi 8 Nisan 2022].

[34]    M. Lewandowski ve A. Dorsz, "Analysis of Fire Hazards Associated with the Operation of Electric Vehicles in Enclosed Structures," Energies, vol. 15, no. 11, 2021.

[35]    İngiliz Standartları Enstitüsü (BSI), Elektrikli araç iletken şarj sistemi. Genel gereklilikler (Şubat 2020 düzeltmesi dahil), BS EN IEC 61851-1:2019, BSI, 2019.

[36]    İngiliz Standartları Enstitüsü (BSI), Elektrik Tesisatları için Gereklilikler, BS 7671: 2018, BSI, 2018.

[37]    Birleşmiş Milletler Avrupa Ekonomik Komisyonu , UN/ECE Reg.100 Elektrikli güç aktarma organlarına ilişkin özel gereklilikler bakımından araçların onaylanmasına ilişkin yeknesak hükümler, Avrupa Birliği Resmi Gazetesi, 2015.

[38]    İngiliz Standartları Enstitüsü, Muhafazalar tarafından sağlanan koruma dereceleri (IP Kodu), BS EN 60529:1992+A2:2013 düzeltme Şubat 2019, Londra: BSI, 2019.

[39]    D. Sturk ve L. Hoffman, "e-fordons Potentiella Riskaktorer vid Trafikskadehandelse - En rapport baserad pa e-fordons teknik," SP Electronics ve Autoliv Development AB, 2013.

[40]    Ulusal Yangından Korunma Derneği (NFPA), "Acil Durum Saha Kılavuzu: Hibrit, Elektrikli, Yakıt Hücreli ve Gaz Yakıtlı Araçlar," NFPA, 2018.