Časopis 112 ROČNÍK XXIII ČÍSLO 11/2024

HZS Ústeckého kraje je zapojený do procesu přípravy stavby Krušnohorského tunelu, který bude součástí nové železniční vysokorychlostní trati Drážďany–Praha. Technický ústav požární ochrany nově řeší dva výzkumné projekty, které byly získány v rámci veřejné soutěže „Program bezpečnostního výzkumu ČR“ s označením SECTECH. Typová činnost složek integrovaného záchranného systému při poskytování psychosociální pomoci vychází z předpokladu, že při řešení mimořádných událostí je potřeba brát v potaz i její možné psychosociální dopady na osoby zasažené danou událostí, na záchranáře a na další zasahující a pomáhající osoby. Statické narušení domu po výbuchu komplikovalo vyšetřování příčiny vzniku požáru 

V našich podmínkách se ojedinělým stal případ požáru s následným výbuchem rodinného domu v Šonově u Nového Města nad Metují na Náchodsku, ke kterému došlo 25. června 2024 krátce po 14. hodině. Vlivem technické závady mělo být poškozeno několik článků v bateriovém úložišti fotovoltaického systému. Z nich se do interiéru objektu uvolňovaly hořlavé plyny. Ty poté spolu se vzduchem vytvořily výbušnou směs. Vzhledem k minimu zkušeností s podobnými případy stál před našimi vyšetřovateli nelehký úkol, kdy bylo nutné objasnit příčiny vedoucí k požáru i následnému výbuchu. Vycházeli přitom ze zkušeností ze zahraničí, i konzultací se zástupci akademické a odborné sféry.  

Přehledová situační fotografie poškozeného objektu

Popis objektu

Jednalo se o jednopodlažní objekt, který byl dán do užívání v roce 2017. Rodinný dům byl bez podsklepení, s využívaným půdním prostorem, zastřešený sedlovou střechou. Půdorysná plocha činila 159,5 m². Objekt tvořil jeden požární úsek a byl vybaven hasicím přístrojem a dvojicí detektorů kouře s akustickou signalizací. V objektu byl zároveň instalován bojler s energií napřímo dodávanou z fotovoltaických (FVE) panelů a dále pak ostrovní FVE systém s hybridním měničem a bateriovým úložištěm.

Průběh zásahu

Prvotní oznámení o události přijalo krajské operační a informační středisko Hasičského záchranného sboru Královéhradeckého kraje (KOPIS HZS HKK) jako informaci od souseda, který zpozoroval kouř, a později byly vidět šlehající plameny z okna rodinného domu. Na místo zásahu byly vyslány postupně síly a prostředky z 1. stupně požárního poplachu – první a druhý výjezd ze stanice Velké Poříčí a jednotky sborů dobrovolných hasičů (SDH) obcí z Nového Města nad Metují, České Skalice a Provodova-Šonova.
Pohled na severní stranu objektu (střecha s FVE panely)

Do osmi minut od vyhlášení poplachu se na místo dostavila jako první zasahující jednotka SDH Nové Město nad Metují, podle prvních informací z místa zásahu byl objekt silně zakouřený a uvnitř se neměly nacházet žádné osoby. Vzápětí obdrželo KOPIS HZS HKK hlášení, že asi 15 vteřin před příjezdem první jednotky požární ochrany (PO) došlo k výbuchu uvnitř domu. Následkem toho byla narušena statika objektu natolik, že velitel jednotky rozhodl do něho nevstupovat. Z toho důvodu prováděly jednotky PO zásah pouze z vnějšku budovy.
Průzkumem místa bylo zjištěno, že ze zadní části objektu vychází černý dým, a započalo se tak s hašením požáru za pomoci dopravního vedení B a jednoho útočného vedení C.
Svědci potvrdili, že v době exploze se v domě nikdo nenacházel. Dále bylo zjištěno, že do domu nebyl zaveden zemní plyn a zároveň je už objekt odpojen od přívodu elektrické energie. Přítomné jednotky PO musely provést nouzové otevření vjezdové brány a zajistily odtažení vozidla, které stálo před domem.
Po příjezdu jednotky PO ze stanice Velké Poříčí převzal velení u zásahu její velitel, přičemž velitel zásahu (VZ) ihned potvrdil zákaz vstupu do objektu. Dalším průzkumem jednotky objevily, že se na střeše domu a přilehlé zahradní chatce nachází fotovoltaické panely. VZ nařídil násilné vniknutí do objektu chatky, kde byl nouzový odpojovač fotovoltaických panelů. Hasiči zároveň zjistili, že výbuchem byla kompletně poškozena elektrická instalace panelů včetně uložení baterií v rodinném domě.
Jednotky nadále dohašovaly požár, především pak ochlazovaly baterie fotovoltaického systému.
Z důvodu statického narušení objektu a poškození vnitřních rozvodů vody, kdy ze zdí začala téct voda, jednotky uzavřely vodovodní přípojky do objektu. Pro lepší efektivitu chlazení poškozených baterií byl nasazen další proud C z čela objektu. Kontrolou bateriového úložiště termokamerou bylo po dohodě s vyšetřovatelem požáru rozhodnuto o vyproštění celé skříně s bateriemi na volné prostranství mimo objekt, protože hrozilo zhroucení konstrukcí stavby.
Západní pohled na objekt

S ohledem na poškození domu bylo se zástupci Policie České republiky (PČR) domluveno zajištění okolí objektu a místo zásahu bylo předáno majiteli s tím, že zde dále působí vyšetřovatelé. Při zásahu nebyl nikdo zraněn, rodina žijící v domě byla vzhledem k okolnostem nucena hledat náhradní ubytování.
O události byli postupně v průběhu zásahu vyrozuměni a dostavili se na místo územní a krajský vyšetřovatel příčin vzniku požárů, územní a krajský řídící důstojník a tiskový mluvčí. Na místo přijela také expertní vyšetřovatelská skupina z Institutu ochrany obyvatelstva. Cestou KOPIS HZS HKK byl vyžádán na místo i statik, vzhledem k rozsahu poškození domu byl ovšem následně po telefonické konzultaci odvolán.

Vyšetřování příčiny vzniku požáru

Objekt byl v době ohledání požářiště zcela nestabilní, hrozil pádem a vstupovat dovnitř bylo pro určené vyšetřovatele životu nebezpečné. Prvotní ohledání proto probíhalo zejména z exteriéru, a sice v místě předpokládaného ohniska v zadní části budovy. Dále byla pořízena z bezpečné vzdálenosti od narušených stavebních konstrukcí objektu fotodokumentace. Na druhý den po události byli také povoláni dokumentaristé MV-generálního ředitelství HZS ČR (GŘ HZS ČR), kteří interiér objektu zmapovali důkladněji, a to i dronem. Během zjišťování okolností vzniku požáru spolupracoval s vyšetřovateli majitel nemovitosti, který poskytl všechny potřebné informace k provedení instalace systému včetně ilustračních fotografií.
Západní pohled na objekt – detail

Svědecké ohnisko – svědkové události popisovali průběh mimořádné události shodně s tím, že z okna v zadní části objektu (technická místnost s kotlem) vycházel kouř, na který reagovali. Kouř později vycházel i skrz komín a pod hřebenovými tvarovkami. Následně svědci slyšeli dva výbuchy v technické místnosti, přičemž jeden z nich byl devastující a narušil statiku objektu.
Požární ohnisko – i přes ztížené podmínky ohledání požářiště bylo zjištěno, že účinkům plamenného hoření byla vystavena část technické místnosti nalevo a napravo od bateriového úložiště do vzdálenosti asi 1 m.
Kriminalistické ohnisko – kriminalistickým ohniskem byl jednoznačně interiér plechové skříňky, kde byly uloženy LiFePO₄ články. V místě spodní police byl v boku skříňky vypálen otvor o průměru minimálně 35 mm. Z několika článků v tomto místě zbyly pouze kovové elektrody.
Plamenná složka požáru poškodila pouze bezprostřední okolí skříňky s uloženými bateriemi. Drobné hoření (regál s předměty běžné potřeby) po výbuchu zlikvidovaly přivolané jednotky PO. Devastující účinky měla tlaková složka výbuchu, kterou byla v ohnisku výbuchu oddělena obvodová zeď od základové spáry a vymrštěna směrem na terasu. Štítové zdi se vychýlily tak výrazně, že jejich pádu bránily pouze kleštiny střechy. Tlakový účinek byl tak silný, že celou střešní skladbu vytrhl z pozednic a celá střecha „nadskočila“.
Pohled na požární ohnisko skrz chybějící obvodovou zeď

S ohledem na charakter události převzal vyšetřování příčiny vzniku požáru krajský metodik zjišťování příčin vzniku požárů. Za účelem získání potřebných informací a konzultace případu oslovil řadu odborníků z akademické i odborné sféry, včetně zástupců Technického ústavu požární ochrany nebo Pyrotechnické služby PČR. Vzhledem k velmi malé zkušenosti s podobnou problematikou v celorepublikovém měřítku byla pro vyšetřovatele klíčová zahraniční studie týkající se simulace rozptylových a výbušných charakteristik LiFePO₄ lithium-iontových baterií [1].
Právě důkladná dokumentace místa zásahu i za pomoci bezpilotního prostředku, svědecké výpovědi podpořené videozáznamem z bezpečnostní kamery v okolí místa zásahu, podrobné informace od majitele nemovitosti a v neposlední řadě také výše zmiňovaná zahraniční studie o explozivních charakteristikách bateriových článků LiFePO₄ se staly společně rozhodujícími poznatky, které vyústily ke stanovení tří vyšetřovacích verzí, ve kterých byl případ uzavřen:   

1. technická závada – přebití článků LiFePO_4,
2. technická závada – přehřátí článků LiFePO_4,
3. technická závada – vnitřní výrobní vada článků LiFePO₄.

Příčina výbuchu a výše škody

Důležitým aspektem celého vyšetřování bylo objasnění silného výbuchu, vlivem kterého došlo k fatálnímu poškození stavebních konstrukcí rodinného domu. Vyšetřovatelé požárů na základě všech poznatků vyvodili, že z poškozených článků se do interiéru objektu uvolňovaly hořlavé plyny vzniklé rozkladem elektrolytu, následně došlo k výbuchu plynno-vzduchové směsi v celém objemu s působením tlakové vlny s ohniskem v technické místnosti. Mezi únikem plynů z článků a iniciací výbuchu při této události uplynulo 12 minut. V tomto případě vyloučili vyšetřovatelé požárů veškeré jiné možné varianty výbuchu.

Převažující plyny uvolněné z elektrolytu článku LiFePO₄ [2]:

1. vodík – 27 až 54 % (největší zastoupení ve směsi),
2. methan,
3. ethen.

Předběžná přímá škoda, jež vlivem požáru vznikla, se odhaduje podle hodnoty zničené nemovitosti stanovené majitelem na 7 milionů korun. Uchráněné hodnoty jsou nulové, objekt je určen k demolici.
Kriminalistické ohnisko (bateriové úložiště)

Specifika zásahu

Pozitiva

• ohlášený požár rodinného domu byl nejspíše i díky výbuchu malého rozsahu a jednotce PO se jej podařilo rychle lokalizovat,
• i přes prvotní zásah civilistů, kteří se pokoušeli hasit požár pomocí hasicích přístrojů, byl objekt v době výbuchu prázdný, a nedošlo tak ke zranění osob,
• po výbuchu se již celý FVE systém choval stabilně a nedocházelo k dalšímu úniku plynů,
• vzhledem ke špatnému statickému stavu objektu byla velkým pozitivem možnost zmapovat vnitřní prostory trosek domu pomocí bezpilotního prostředku dokumentační skupiny GŘ HZS ČR,
• v objektu se v daný okamžik nevyskytovaly další nebezpečné látky a předměty, které by bylo nutné z pohledu jednotek PO řešit,
• spolupráce majitele objektu při vyšetřování – poskytl veškerou dokumentaci k instalovanému systému.

Negativa

• až do příjezdu prvních jednotek neměl VZ informaci, že je objekt vybavený systémem FVE včetně bateriového úložiště,
• celkově špatný statický stav poškozeného objektu, který znemožnil fyzický průzkum objektu a samotné ohledání místa požáru,
• ojedinělost případu nejen v českých podmínkách – absence většího množství odborných poznatků k problematice týkající se charakteristiky bateriových článků LiFePO₄.

Je zřejmé, že jednotky PO potřebují mít vždy maximum dostupných informací o objektu, kde došlo k mimořádné události, a to v ideálním případě ještě před příjezdem na místo. I proto je nyní velmi aktuálním tématem například budoucí sdílení informací o připojených FVE systémech od provozovatelů distribuční soustavy elektrické energie.

plk. Ing. Jan ČECH, kpt. Bc. Marek KŘÍŽENECKÝ, por. Mgr. Martina GÖTZOVÁ, MBA, HZS Královéhradeckého kraje, foto archiv HZS Královéhradeckého kraje

[1] Mingjie, Z.; Kai, Y.; Qianjun, Z.; Hao, Ch. et al. Simulation of Dispersion and Explosion Characteristics of LiFePO4 Lithium-Ion Battery Thermal Runaway Gases. Dostupné na https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsomega.3c08709.

vytisknout  e-mailem  X Corp.   Facebook