Uzgadnianie projektów instalacji PV z rzeczoznawcą ds. zabezpieczeń przeciwpożarowych

Najważniejszym wnioskiem różnych badań prowadzonych w Europie jest to, że przy prawidłowej instalacji systemy PV są super bezpieczne. Dlatego tak ważne jest stosowanie norm, standardów i przepisów, które zawierają wytyczne dotyczące poprawnego projektu i instalacji – pisze dr inż. Maciej Piliński.

W tym artykule podsumowujemy najważniejsze zasady i kryteria wyboru elementów systemu oraz zalecenia dotyczące instalacji w kontekście uzgadniania projektów instalacji PV z rzeczoznawcą ds. zabezpieczeń przeciwpożarowych. Zwracamy również uwagę, że projekt systemu, w którym występuje jak najmniejsza liczba (profesjonalnie zainstalowanych, kompatybilnych) połączeń wtykowych prądu stałego oraz wysokiej jakości falownik ze zintegrowanymi zabezpieczeniami sprawia, że bezpieczna technologia fotowoltaiczna jest jeszcze bezpieczniejsza.

Bezpieczne instalacje PV

REKLAMA

Przez kilka dziesięcioleci fotowoltaika sprawdziła się jako zrównoważona, elastyczna i skuteczna technologia wytwarzania energii. Zgodnie z danymi opublikowanymi przez BRE National Solar Centre, niezależny instytut badawczy z Wielkiej Brytanii w publikacji „Fire and Solar PV Systems – Investigations and Evidence in July 2017” – prawidłowo zaprojektowana oraz eksploatowana instalacja nie stwarza zwiększonego ryzyka powstania pożaru w budynku.

Badanie BRE wykryło mniej niż 60 incydentów pożarowych na rynku około 1 miliona systemów zainstalowanych w ciągu ostatnich siedmiu lat – z czego 42 stwierdzono jako spowodowane przez system fotowoltaiczny, a tylko 17 z nich oznaczono jako „poważne pożary”, które rozprzestrzeniły się poza źródło. Podobne wnioski płyną również z innych raportów opublikowanych m.in. przez TÜV Rheinland we współpracy z Instytutem Systemów Energetyki Słonecznej im. Fraunhofera gdzie wskazuje się, że pożary wywołane przez system PV stanową zaledwie 0,016% w odniesieniu do wszystkich instalacji fotowoltaicznych powstałych w Niemczech.

Zmiany w ustawie prawo budowlane

Zgodnie z Ustawą z dnia 13 lutego 2020 r. o zmianie ustawy – Prawo budowlane oraz niektórych innych ustaw (Dz. U. 2020 poz. 471) z dniem 19.09.2020 r. nowe brzmienie otrzymuje Art. 29 prawa budowlanego, a wraz z nim:

„4. Nie wymaga decyzji o pozwoleniu na budowę oraz zgłoszenia […] wykonywanie robót budowlanych polegających na:

3) instalowaniu:

c) pomp ciepła, wolno stojących kolektorów słonecznych, urządzeń fotowoltaicznych o mocy zainstalowanej elektrycznej nie większej niż 50 kW z zastrzeżeniem, że do urządzeń fotowoltaicznych o mocy zainstalowanej elektrycznej większej niż 6,5 kW [moc zainstalowana instalacji fotowoltaicznej interpretowana jest jako moc pola modułów, dlatego należy to rozumieć jako „6,5kWp”] stosuje się obowiązek uzgodnienia z rzeczoznawcą do spraw zabezpieczeń przeciwpożarowych pod względem zgodności z wymaganiami ochrony przeciwpożarowej, zwany dalej „uzgodnieniem pod względem ochrony przeciwpożarowej”, projektu tych urządzeń oraz zawiadomienia organów Państwowej Straży Pożarnej, o którym mowa w art. 56 ust. 1a”

A zatem po 19.09.2020 konieczne będzie potwierdzenie przez rzeczoznawcę w formie uzgodnienia, że spełnione są wymagania ochrony przeciwpożarowej nowoprojektowanej instalacji fotowoltaicznej, gdy łączna moc modułów będzie większa niż 6,5kWp. Innymi słowy, projekt techniczny takiej instalacji będzie wymagał obowiązkowego uzgodnienia pod względem zgodności z wymaganiami ochrony przeciwpożarowej z uwagi na Art. 29 ust. 2. 6kt. 16. (Dz. U. 2020 poz. 1333).

Na chwilę obecną przepisy nie wskazują jakie wymagania należy spełnić w kontekście projektowanej instalacji fotowoltaicznej. Należy zatem przyjąć, że zakres opracowania powinien obejmować istotne elementy wskazane w § 4 ust. 1 rozporządzenia Ministra Spraw Wewnętrznych i Administracji z dnia 2 grudnia 2015r. w sprawie uzgadniania projektu budowlanego pod względem ochrony przeciwpożarowej  (Dz. U. z 2015r., poz. 2117). Zakres ten będzie oczywiście zależny m.in. od kategorii zagrożenia ludzi przedmiotowego budynku.

Budynki oraz części budynków z uwagi na przeznaczenie i sposób użytkowania, dzieli się na:

 mieszkalne, zamieszkania zbiorowego i użyteczności publicznej charakteryzowane kategorią zagrożenia

 ludzi, określane dalej jako ZL I, ZL II, ZL III, ZL IV, ZL V;

 produkcyjne i magazynowe, określane dalej jako PM;

 inwentarskie (służące do hodowli inwentarza), określane dalej jako IN.

Budynki mieszkalne jednorodzinne

Budynki na dachach których najczęściej projektowana jest instalacja fotowoltaiczna, to budynki mieszkalne jednorodzinne. Budynki takie klasyfikuje się jako ZL IV, jednak z punktu widzenia projektowego są specyficzną grupą obiektów, które przy projektowaniu najczęściej nie wymagają uzgodnienia z rzeczoznawcą ds. zabezpieczeń przeciwpożarowych [dla budynków mieszkalnych ZL IV od grupy wysokości „średniowysokie” wymagane jest obligatoryjne uzgodnienie].

Mają też znacznie mniejsze wymagania w zakresie ochrony przeciwpożarowej np. dla budynków niskich (N) nie określa się chociażby klasy odporności pożarowej oraz innych istotnych parametrów jak odporność ogniowa ścian wewnętrznych, konstrukcji dachu czy przekrycia dachu. Pozornie mogłoby się wydawać, że zaprojektowanie w takim obiekcie instalacji fotowoltaicznej nie będzie ograniczone żadnymi dodatkowymi wymaganiami, ale nie do końca jest to prawda.

W Polsce nie występują przepisy szczegółowe dotyczące projektowania instalacji PV z uwagi na przepisy przeciwpożarowe. Nie mniej jednak Prawo Budowlane w art. 5 nakazuje projektowania obiektu budowlanego oraz urządzeń z nim związanych w taki sposób, żeby zapewnić odpowiednie bezpieczeństwo pożarowe. Bezsprzecznie instalacja PV jest takim urządzeniem i nie może być ignorowana w procesie projektowym. Ten sam artykuł tj. Art. 5 ust. 1 określa, że instalacja (urządzenia) może być projektowana na zasadach wiedzy technicznej.

Wiedzą techniczną są normy i publikacje, ale także wykorzystanie polskich przepisów, które nie są przeznaczone bezpośrednio dla instalacji PV. Dotyczy to chociażby rozporządzenia MSWiA ws. uzgadniania projektu budowlanego pod względem ochrony przeciwpożarowej. Rozporządzenie to określa wytyczne dla projektów budowlanych, nie projektów technicznych (o których mowa w przypadku instalacji ≤ 50kWp), jednak zapisy te mogą być wykorzystane – poprzez pewne analogie – w projektach budowlanych instalacji fotowoltaicznych.

W zakresie opracowania to projektant powinien określić, czy projektowana przez niego instalacja ma wpływ na następujące parametry:

 przewidywaną gęstość obciążenia ogniowego,

 ocenę zagrożenia wybuchem pomieszczeń oraz przestrzeni zewnętrznych,

 informację o stopniu rozprzestrzeniania ognia elementów budowlanych,

 podział obiektu na strefy pożarowe

 informacje o usytuowaniu z uwagi na bezpieczeństwo pożarowe, w tym o odległości od obiektów sąsiadujących,

 informacje o warunkach i strategii ewakuacji ludzi lub ich ratowania w inny sposób.

oraz dodatkowo informacje o sposobie zabezpieczenia przeciwpożarowego instalacji PV, a także rozwiązania zmniejszające ryzyko powstania pożaru. Aby spełnić te wymogi należy skorzystać z następujących zasad wiedzy technicznej:

 połączenia DC zaprojektować za pomocą szybkozłączek (np. złączy MC4) wyłącznie tego samego typu i producenta,

 zminimalizować w instalacji ilość połączeń DC,

 trasy przewodów DC prowadzić w kanałach kablowych (eliminując wszelkie ostre krawędzie), a tam gdzie to konieczne w obudowie zapewniającej EI 30, EI 60 lub EI 120,

 trasy przewodów odpowiednio oznakować: „Niebezpieczeństwo – wysokie napięcie DC w ciągu dnia obecne po wyłączeniu instalacji”,

 przepusty instalacyjne przez ściany oddzielenia przeciwpożarowego należy zabezpieczyć w tej samej klasie odporności ogniowej co przegroda,

 zapewnić ochronę odgromową urządzeń fotowoltaicznych (jeżeli na budynku istnieje instalacja odgromowa).

Wyposażenie w gaśnice

Najszybciej do akcji gaśniczej mogą przystąpić mieszkańcy danego budynku. Dlatego – choć nie ma tu wymogów formalno-prawnych – należy zapewnić wyposażenie instalacji PV w gaśnicę proszkową 4 kg ABC zlokalizowaną w pobliżu falownika PV, zwłaszcza, że koszt takiej gaśnicy jest niewielki.

Grupa gaśnic, którymi wolno gasić urządzenia pod napięciem, posiada napis na polu etykiety informujący „Do gaszenia urządzeń pod napięciem elektrycznym do 1000V” i są to wszystkie gaśnice proszkowe i śniegowe. Od niedawna można również zastosować gaśnice mgłowe GM-3 lub GM-6 – bezpieczne przy gaszeniu urządzeń elektronicznych pod napięciem i bardzo skuteczne. Nie uszkadzają przy tym układów elektronicznych – nie należy mylić z uszkodzeniem spowodowanym temperaturą od ognia.

Oznakowanie budynku

Ponadto w celu zapewnienia odpowiedniego bezpieczeństwa dla ekip ratowniczo gaśniczych należy odpowiednio oznakować obiekt wyposażony w PV (zgodnie z normą PN-EN 60364-7-712).

Naklejka z wizerunkiem modułów PV na dachu budynku powinna być umieszczona:

 w miejscu przyłączenia instalacji PV,

 w rozdzielni głównej budynku,

 przy liczniku oraz

 przy głównym wyłączniku zasilania.

 

Rys. 1. Oznakowanie obiektu wyposażonego w PV zgodnie z normą PN-EN 60364-7-712.

Przygotowanie obiektu budowlanego i terenu do prowadzenia działań ratowniczo-gaśniczych

Z uwagi na zapewnienie bezpieczeństwa ekip ratowniczych podczas działań, należy wykonać oznaczenia następujących składowych instalacji fotowoltaicznej oraz wykonania planu urządzenia fotowoltaicznego. Część graficzna powinna zawierać:

 obszar lokalizacji modułów PV,

 lokalizację falownika/ów PV,

  miejsca usytuowania elementu (np. rozłącznika) zapewniającego odłączenie napięcia po stronie DC falownika (nawet jeśli stanowi wyposażenie falownika PV),

 przebieg tras oprzewodowania prądu stałego pozostających pod napięciem,

 ewentualnych ognioodpornych obudów lub osłon projektowanych na tym oprzewodowaniu,

 opcjonalnie przebiegu tras oprzewodowania prądu przemiennego,

 legendę zastosowanych oznaczeń graficznych i literowych,

 wskazanie osób lub podmiotów opracowujących plan oraz datę jego opracowania.

Przykładową kartę informacyjną obiektu, wzorowaną na niemieckiej normie VDE-AR-2100-7200 przedstawiono na rysunku 2.

 

Rys. 2. Proponowana karta informacyjna stanowiąca załącznik projektu instalacji PV (na wzór niemieckiej normy VDE-AR-2100-712).

Należy podkreślić, że dla budynków o kubaturze do 1000 m³ nie ma wymogu i konieczności stosowania przeciwpożarowego wyłącznika prądu, ani konieczności wyłączania zasilania po stronie DC. Również standardy i normy europejskie, w tym stawiana za wzór niemiecka norma VDE-AR-2100-712 nie narzuca takiego wymogu. Ważne jest oznakowanie instalacji, które informuje stosowne służby ratownicze o zagrożeniu.

REKLAMA

Ponadto, akcje gaśniczo-ratunkowe zawsze prowadzone są z zachowaniem zasady ograniczonego zaufania, tj. w taki sposób, jakby wszystkie obwody były pod napięciem – bez względu na zastosowane rozwiązania techniczne, czy markę producenta falownika.

Budynki z przeciwpożarowym wyłącznikiem prądu (PWP)

Pozostałe budynki, na dachu których projektowane są instalacje fotowoltaiczne, to budynki zaliczone do kategorii PM, IN oraz do kategorii zagrożenia ludzi:

ZL I – np. restauracje, kina, sale balowe, duże sklepy zazwyczaj wielkopowiezrzchniowe,

ZL II – szpitale, budynki opieki zdrowotnej, żłobki, szpitale jednego dnia, DPSy,

ZL III – budynki użyteczności publicznej np. urzędy, sklepy, banki, biurowce,

ZL IV – budynki mieszkalne wielorodzinne tzw. bloki mieszkalne, apartamentowce,

ZL V – hotele, akademiki, bursy itp.

Do takiego projektu należy zawsze podejść w sposób indywidualny, uwzględniający aktualne rozwiązania ochrony przeciwpożarowej zastosowane w danym obiekcie. Niemniej w projekcie powinny się znaleźć wszystkie elementy dotyczące budynków mieszkaniowych indywidualnych, oraz dodatkowo:

 informacje o możliwym wpływie instalacji PV na urządzenia przeciwpożarowe i inne urządzenia służące bezpieczeństwu pożarowemu, dostosowanemu do wymagań wynikających z przepisów dotyczących ochrony przeciwpożarowej i przyjętych scenariuszy pożarowych, z podstawową charakterystyką tych urządzeń,

 lokalizacje elementów instalacji fotowoltaicznej względem urządzeń oddymiających,

 w przypadku występowania w budynku Systemu Sygnalizacji Pożarowej, należy dokonać aktualizacji scenariusza pożarowego przez rzeczoznawcę ds. zabezpieczeń przeciwpożarowych,

 Instrukcję Bezpieczeństwa Pożarowego należy zaktualizować o dział związany z bezpieczeństwem pożarowym instalacji fotowoltaicznej oraz sposobem postępowania w przypadku wystąpienia pożaru takiej instalacji.

 należy zrealizować odłączenie zasilania przeciwpożarowym wyłącznikiem prądu (PWP).

W przypadku tego ostatniego wymagania warto przytoczyć Rozporządzenie Ministra Infrastruktury z dnia 12 kwietnia 2002 r. w sprawie warunków technicznych, jakim powinny odpowiadać budynki i ich usytuowanie (Dz.U.2019 poz. 1065):

§ 183 Warunki techniczne dotyczące instalacji elektrycznych
[…]
2. Przeciwpożarowy wyłącznik prądu, odcinający dopływ prądu do wszystkich obwodów, z wyjątkiem obwodów zasilających instalacje i urządzenia, których funkcjonowanie jest niezbędne podczas pożaru, należy stosować w strefach pożarowych o kubaturze przekraczającej 1000 m³ lub zawierających strefy zagrożone wybuchem.

Jeśli zatem w budynku występują strefy pożarowe o kubaturze powyżej 1000 m³ lub przeciwpożarowy wyłącznik prądu, instalacja PV musi zostać zaprojektowana w sposób umożliwiający odłączenie od zasilania w energię elektryczną przewodów prowadzonych przez budynek.

Opcja 1 – zewnętrzny rozłącznik DC

W związku z tym zastosowano następujące rozwiązanie polegające na zastosowaniu rozłącznika DC na dachu budynku przy jednoczesnym spełnieniu przez ten rozłącznik następujących wymagań:

 rozłącznik DC musi być atestowany i certyfikowany do działania w warunkach pożaru,

 musi izolować wszystkie przewody pod napięciem,

 rozłącznik DC musi być przystosowany do prądu stałego,

 rozłącznik DC musi posiadać wyraźnie zaznaczone pozycje WŁ. i WYŁ,

 musi być zgodny z normą PN-EN 60947-3:2009 – „Aparatura rozdzielcza i sterownicza niskonapięciowa — Część 3: Rozłączniki, odłączniki, rozłączniki izolacyjne i zestawy łączników z bezpiecznikami topikowymi”,

 obudowy rozłączników powinny być również oznaczone napisem „Niebezpieczeństwo – zawiera części pod napięciem w ciągu dnia”. Wszystkie etykiety muszą być wyraźne, dobrze widoczne, zbudowane i przymocowane do końca oraz czytelne.

Rys. 3. Wariant z zewnętrznym rozłącznikiem DC.