Elektrikli Araç Şarj Alanları İçin Güvenlik Kriterleri Bilgiler.

Elektrikli Araç Şarj Alanları İçin Yeni Güvenlik Kriterleri: NFPA 101:2024 Çerçevesinde Kapsamlı Bir İnceleme

Konu Özet:

Elektrikli araçların (EV) küresel ölçekte hızla yaygınlaşması, sürdürülebilir ulaşım sistemlerinin temel bileşenlerinden biri haline gelmiştir. Ancak bu dönüşüm, özellikle batarya kaynaklı yangınlar, elektriksel arızalar, havalandırma eksiklikleri ve acil tahliye zorlukları gibi yeni risk alanlarını ortaya çıkarmıştır. NFPA 101:2024 Life Safety Code, elektrikli araç şarj alanlarını doğrudan düzenleyen ilk yaşam güvenliği standardı olma özelliğini taşımaktadır.

Bu çalışma, NFPA 101:2024 çerçevesinde elektrikli araç şarj alanlarının kurulumu, yer seçimi, havalandırma, yangın söndürme sistemleri, kaçış planlaması, bakım ve işletme süreçleri gibi konuları bütüncül bir yaklaşımla ele almaktadır. Çalışmanın amacı, gerek mühendisler gerekse uygulayıcılar için herkesin anlayabileceği düzeyde bilimsel bir referans oluşturmaktır.

Anahtar Kelimeler: Elektrikli araçlar, NFPA 101, yangın güvenliği, şarj istasyonları, enerji depolama sistemleri, NFPA 70, NFPA 88A

1. Giriş

Elektrikli araçlar (EV), fosil yakıt tüketimini azaltarak çevreye olan zararı en aza indiren bir ulaşım çözümüdür. Ancak bu araçlar, yüksek enerji yoğunluklu bataryalar kullanmaları nedeniyle yangın güvenliği açısından yeni bir değerlendirme gerektirir. Lityum-iyon bataryalar, aşırı ısınma veya mekanik hasar sonucu termal kaçak (thermal runaway) oluşturabilir. Bu durum, dakikalar içinde yüksek ısı, duman ve toksik gaz üretimiyle sonuçlanabilir.

NFPA 101:2024 Life Safety Code, bu riskleri azaltmak için elektrikli araç şarj alanlarıyla ilgili kuralları detaylı biçimde düzenlemiştir. Ayrıca diğer ilgili standartlara NFPA 70 (Elektrik Kodu), NFPA 88A (Otopark Yapıları), NFPA 855 (Enerji Depolama Sistemleri) ve NFPA 25 (Yangın Koruma Sistemlerinin Bakımı) atıfta bulunarak bütüncül bir güvenlik yaklaşımı sunmaktadır.

2. NFPA 101:2024’ün Rolü ve Diğer Standartlarla İlişkisi

NFPA 101’in temel amacı, herhangi bir yapıda çıkan yangında can kaybını en aza indirmek ve güvenli tahliyeyi garanti altına almaktır.

2024 sürümü, elektrikli araç şarj alanlarını özellikle şu standartlarla ilişkilendirmiştir:

Bu referanslar, şarj altyapısının sadece elektriksel değil, mekanik, yapısal ve insan faktörlerini de içeren bir güvenlik perspektifinde ele alınmasını sağlar.

3. Elektrikli Araç Şarj Alanlarının Kurulum Alanları

NFPA 101, elektrikli araç şarj alanlarının üç ana kategoride kurulabileceğini belirtir:

1. Açık alan istasyonları: Bina dışı otoparklarda yer alan, doğal havalandırması bulunan alanlardır.

2. Kapalı otopark istasyonları: Çok katlı otoparklar veya bina bodrumlarında yer alan alanlardır.

3. Karma kullanımlı alanlar: Alışveriş merkezleri, konutlar veya iş merkezleri gibi binaların otopark kısımlarında yer alan şarj alanlarıdır.

Kurulum yerinin belirlenmesinde şu kriterler dikkate alınmalıdır:

• Acil çıkışlara en az 1,2 metre mesafe olmalıdır. ( 1,2 metre, acil çıkışın güvenli şekilde kullanılabilmesi için, elektrikli araç şarj istasyonu ile çıkış arasındaki zorunlu asgari güvenlik mesafesidir.)

• Kaçış yolları, araç parkı veya kablo düzenekleriyle engellenmemelidir.

• Yanıcı madde depolaması, şarj alanına 3 metreden fazla yaklaşmamalıdır.

• Zemin eğimi, sıvıların batarya altına akmasını engelleyecek biçimde planlanmalıdır.

4. Elektriksel Güvenlik Gereksinimleri

Elektrikli araç şarj sistemleri, yüksek voltajlı DC akım taşır. Bu nedenle NFPA 70 (NEC) Madde 625 özel hükümlerini getirir:

• Her şarj ünitesi bağımsız devreyle beslenmelidir.

• Aşırı akım, ark ve kısa devre koruması bulunmalıdır.

• Acil güç kesme düğmesi (emergency shut-off) kolay erişilebilir olmalıdır.

• Ekipmanların UL sertifikalı olması zorunludur.

• Topraklama, metal kasalı ekipmanlarda hayati öneme sahiptir.

• Suya dayanıklı IP65 standardında muhafazalar tercih edilmelidir.

Ek olarak, şarj alanı içinde gerilim izleme sensörleri ve sıcaklık dedektörleri bulundurulması önerilir.

5. Yangın Önleme ve Söndürme Sistemleri

NFPA 101, yangınla mücadele için hem aktif hem pasif önlemleri öngörür:

5.1 Aktif Sistemler

5.2 Pasif Sistemler

• Yangına dayanıklı kaplama malzemeleri (ASTM E119)

• Bölümlendirme duvarları (minimum 2 saat dayanım)

• Duman bariyerleri

Lityum-iyon yangınları “tekrar alevlenme” riski taşıdığından, soğutma süreleri uzun tutulmalı ve yeniden tutuşma sensörleri kullanılmalıdır.

6. Havalandırma, Duman ve Gaz Kontrolü

Kapalı otoparklarda şarj istasyonları için zorunlu mekanik havalandırma sistemi gereklidir.

NFPA 88A:2023’e göre:

• Minimum hava değişim oranı 6 ACH (Air Changes per Hour) olmalıdır.

• Duman tahliye fanları yangın alarmına bağlı çalışmalıdır.

• Egzoz menfezleri tavan seviyesine yerleştirilmelidir.

• Hidrojen, karbon monoksit ve asit gazı sensörleri kullanılmalıdır.

• Fanlar, yangına dayanıklı kablolarla beslenmelidir.

Bu önlemler, batarya kaynaklı gazların birikmesini önleyerek hem insan sağlığını korur hem de patlama riskini azaltır.

7. Kaçış Yolları, Tahliye ve İnsan Güvenliği

NFPA 101, tüm yapı tipleri için kaçış yollarının planlanmasını zorunlu kılar.

Elektrikli araç şarj alanlarında:

• Kaçış yolları en az 1,2 metre genişliğinde olmalıdır.

• Panik donanımlı kapılar (panic hardware) kullanılmalıdır (UL 305 standardına göre).

• Kapılar dışa doğru açılmalıdır.

• Kaçış yönü fotolüminesan işaretlerle belirtilmelidir (ASTM E2030).

• Engelli bireyler için erişilebilir tahliye rotası bulunmalıdır.

Tablo 1. Kaçış Yolu Gereklilikleri

8. Acil Aydınlatma ve İşaretleme Sistemleri

Elektrik kesintilerinde bile yön bulmak hayati önemdedir.

NFPA 101:2024 ve UL 924 standardına göre:

• Acil aydınlatmalar, en az 90 dakika çalışmalıdır.

• Aydınlatma seviyesi 10 lux’tan az olmamalıdır.

• EXIT tabelaları yeşil/beyaz renkte olmalıdır.

• Sistem, acil güç kaynağı (UPS) üzerinden beslenmelidir.

9. Yapısal Gereklilikler ve Malzeme Standartları

NFPA 101, şarj alanı yapısının yangına dayanıklı olması gerektiğini belirtir:

• Tavan ve duvar yüzeyleri alev geciktirici kaplamalı olmalıdır.

• Beton elemanlar 2 saat yangın dayanımı sağlamalıdır (ACI 216.1).

• Metal taşıyıcı sistemlerde koruyucu boya veya kaplama kullanılmalıdır.

• Zemin eğimi %1–2 arasında olmalı, su drenajı batarya altına girmemelidir.

Malzeme testleri için ASTM E84, E136 ve E108 referans alınır.

10. Risk Analizi ve Acil Durum Planlaması

Her tesis, NFPA 101 uyarınca yangın risk analizi yapmakla yükümlüdür. Analiz; batarya yoğunluğu, hava akımı, tahliye süresi ve yangın yükü gibi faktörleri içerir.

Tablo 2. Risk Değerlendirme Matrisi.

Acil durum planı; tatbikat sıklığını, sorumlu personeli ve iletişim zincirini kapsamalıdır.

11. Denetim, Bakım ve Süreklilik Yönetimi

NFPA 25’e göre, yangın koruma sistemlerinin sürekliliği için düzenli denetim zorunludur:

• Sprinkler testleri: Yılda bir kez

• Alarm sistemleri: 6 ayda bir

• Havalandırma fanları: Aylık görsel kontrol

• Elektrik panoları: Yıllık termal kamera kontrolü

Tüm kontroller kayıt altına alınmalı ve en az 5 yıl saklanmalıdır.

12. İnsan Faktörü, Eğitim ve Tatbikatlar

NFPA 101, insan davranışını güvenlik planlamasının merkezine yerleştirir.

Bu kapsamda:

• Personel, yangınla mücadele ve acil tahliye konularında eğitilmelidir.

• Eğitim yılda en az iki kez yenilenmelidir.

• Tatbikatlarda gerçek senaryo kullanılmalı (örneğin araç yangını simülasyonu).

• Kullanıcılara, şarj sırasında acil durdurma prosedürü anlatılmalıdır.

13. Yeni Teknolojiler ve Geleceğe Bakış

NFPA 101:2024, akıllı altyapılarla entegrasyonu destekler:

• Yapay zekâ tabanlı izleme sistemleri, sıcaklık ve akım anormalliklerini tespit eder.

• Akıllı yangın kontrol panelleri, NFPA 72’ye uygun olarak verileri gerçek zamanlı işler.

• Uzaktan erişim platformları, batarya sıcaklığını ve alarm durumlarını raporlar.

• Gelecek sürümlerde NFPA, enerji geri kazanım sistemlerinin yangın güvenliği entegrasyonunu da düzenlemeyi planlamaktadır.

14. Sonuç

NFPA 101:2024, elektrikli araçların güvenli şarjı için yalnızca teknik standartlar değil, aynı zamanda insan merkezli bir güvenlik kültürü oluşturur.

Bu yeni kriterler sayesinde:

• Yangın riski azaltılır,

• Tahliye süresi kısalır,

• Tesis güvenliği bütüncül bir sisteme dönüşür.

Bu yönüyle NFPA 101, sürdürülebilir ulaşımın güvenlik anayasası olarak değerlendirilebilir.

Kaynakça 

National Fire Protection Association. (2024). NFPA 101: Life Safety Code. Quincy, MA: NFPA.
National Fire Protection Association. (2023). NFPA 70: National Electrical Code (NEC). Quincy, MA: NFPA.
National Fire Protection Association. (2023). NFPA 88A: Standard for Parking Structures. Quincy, MA: NFPA.
National Fire Protection Association. (2023). NFPA 25: Standard for the Inspection, Testing, and Maintenance of Water-Based Fire Protection Systems. Quincy, MA: NFPA.
National Fire Protection Association. (2023). NFPA 855: Standard for the Installation of Stationary Energy Storage Systems. Quincy, MA: NFPA.
Underwriters Laboratories. (2020). UL 924: Emergency Lighting and Power Equipment. Northbrook, IL: UL.
American Concrete Institute. (2019). ACI 216.1: Fire Resistance of Concrete and Masonry Assemblies. Farmington Hills, MI: ACI.
ASTM International. (2022). ASTM E119: Fire Tests of Building Construction and Materials. West Conshohocken, PA: ASTM.