Emergenza incendi nei garage sotterranei per veicoli elettrici
Con la rapida diffusione dei veicoli elettrici nei centri urbani cinesi, un pericolo nascosto sta emergendo sotto le strade: i parcheggi sotterranei sono sempre più inadeguati a gestire i rischi unici di incendio posti dalle batterie agli ioni di litio. Con oltre 7,8 milioni di veicoli elettrici sulle strade cinesi alla fine del 2021 e un’infrastruttura di ricarica in rapida espansione, architetti, esperti di sicurezza antincendio e responsabili politici stanno lanciando l’allarme su codici edilizi obsoleti e una supervisione normativa frammentata. Il risultato? Una crescente discrepanza tra il ritmo dell’adozione dei veicoli elettrici e la preparazione delle infrastrutture sotterranee a gestire i pericoli termici, chimici e operativi.
A differenza dei veicoli convenzionali a motore a combustione interna, i veicoli elettrici immagazzinano un’energia immensa in pacchi batteria ad alta tensione che, se compromessi, possono incendiarsi con una velocità e un’intensità spaventose. Gli incendi delle batterie agli ioni di litio bruciano a temperature superiori a 900°C – quasi il doppio di quelli della benzina – e rilasciano gas tossici come fluoruro di idrogeno (HF), monossido di carbonio (CO) e metano (CH₄). Peggio ancora, questi incendi sono soggetti a riaccensioni, a volte ore o addirittura giorni dopo lo spegnimento iniziale, a causa delle reazioni elettrochimiche in corso all’interno delle celle danneggiate. Nell’ambiente confinato e poco ventilato di un garage sotterraneo, queste caratteristiche trasformano un singolo incendio di un veicolo in una potenziale catastrofe per interi edifici.
Nonostante questi rischi noti, i codici edilizi nazionali in Cina devono ancora essere aggiornati in modo completo per affrontare le dinamiche antincendio specifiche dei veicoli elettrici. Sebbene la Norma tecnica per gli impianti di ricarica decentralizzati per veicoli elettrici del 2019 offra alcune linee guida, si ferma prima di imporre ridisegni architettonici completi per le strutture esistenti. Di conseguenza, migliaia di garage sotterranei – in particolare quelli annessi a complessi residenziali costruiti prima del 2019 – mancano di protezioni di base come la compartimentazione antincendio, la ventilazione dedicata per i fumi tossici o sistemi di raffreddamento a base d’acqua sufficienti per prevenire la propagazione della fuga termica.
Le indagini sul campo rivelano un preoccupante mosaico di pratiche di riqualificazione. Negli complessi residenziali, i singoli proprietari spesso installano unità di ricarica di terze parti senza supervisione, portando a una qualità inconsistente delle apparecchiature, cablaggi approssimativi e nessuna integrazione con i sistemi di allarme antincendio o soppressione. Gli edifici pubblici se la passano leggermente meglio, con i gestori immobiliari che in genere coordinano le installazioni dei caricabatterie, ma anche questi sforzi raramente subiscono rigorose revisioni di sicurezza antincendio. I sistemi di parcheggio meccanici – comuni nelle dense città cinesi – quasi mai includono capacità di ricarica, non solo a causa delle limitazioni di peso ma anche perché la tecnologia per integrare in sicurezza l’erogazione di energia nelle piattaforme mobili rimane immatura.
“Il problema principale non è solo la presenza di veicoli elettrici nel sottosuolo, ma l’assenza di un quadro di sicurezza sistemico”, afferma Yi Zhang, Architetto Capo Esecutivo presso Nanjing Urban Construction Architectural Design Consulting Co., Ltd. “Stiamo riadattando un paradigma infrastrutturale basato sui carburanti con una tecnologia di accumulo energetico che si comporta come un reattore chimico sotto stress. È in questo disallineamento che risiede il pericolo”.
La recente ricerca di Zhang, pubblicata su Architecture Journal, propone una strategia architettonica a quattro pilastri per mitigare questi rischi: layout spaziale ottimizzato, compartimentazione antincendio migliorata, dettagli costruttivi solidi e protocolli di evacuazione riprogettati. Centrale in questo approccio è il concetto di “unità antincendio” – un sotto-compartimento all’interno di una zona antincendio standard, limitato a 1.000 metri quadrati, specificamente designato per la ricarica dei veicoli elettrici. Ogni unità deve essere racchiusa da muri tagliafuoco con una resistenza al fuoco minima di due ore, separata da porte tagliafuoco di Classe B e isolata dalle vie di uscita pedonali.
Criticamente, Zhang raccomanda che tutti i nuovi garage sotterranei – sia per uso residenziale che commerciale – siano progettati fin dall’inizio con una piena predisposizione per i veicoli elettrici. Ciò include percorsi per condotti preinstallati, infrastrutture elettriche rinforzate e sistemi sprinkler calibrati per eventi termici degli ioni di litio. Per i progetti residenziali, dove la proprietà individuale complica la gestione centralizzata, sostiene la progettazione dell’intero garage secondo gli standard antincendio per veicoli elettrici, anche se inizialmente solo il 10% degli spazi dispone di caricabatterie. Questa “prova per il futuro” garantisce che, con la crescita dell’adozione, l’espansione possa avvenire senza compromettere la sicurezza.
Anche la posizione è importante. Le stazioni di ricarica rapida, che generano calore significativo durante il funzionamento, dovrebbero essere limitate al primo livello interrato (B1), dove la ventilazione è superiore e la risposta di emergenza è più rapida. I livelli più profondi – B2, B3 e oltre – sono sconsigliati per la ricarica a causa della ridotta visibilità durante gli eventi di fumo e dei tempi di evacuazione più lunghi. Inoltre, le zone di ricarica devono essere tenute lontane da fonti di vibrazione come locali generatori diesel o linee ferroviarie adiacenti, poiché lo stress meccanico può degradare l’integrità della batteria e allentare le connessioni elettriche.
L’articolo sottolinea anche i fattori umani. In molti garage esistenti, le apparecchiature di ricarica sono installate direttamente dietro o accanto agli stalli di parcheggio senza considerare lo spazio operativo. Zhang specifica un buffer minimo di 0,4 metri tra i caricabatterie e i bordi del veicolo per consentire un accesso sicuro, prevenire interferenze con le porte e fornire spazio per la manutenzione o l’intervento di emergenza. Le misure anticollisione – come paraurti angolari riflettenti sui pilastri, segni tattili sul pavimento e specchi convessi nelle curve cieche – sono ritenute essenziali per ridurre i danni alla batteria legati agli impatti, un noto innesco d’incendio.
La pianificazione dell’evacuazione riceve un’attenzione speciale. A differenza dei garage tradizionali, dove la propagazione dell’incendio è relativamente prevedibile, gli incendi dei veicoli elettrici possono proiettare detriti infuocati fino a sei metri, bloccando istantaneamente le vie di fuga. Pertanto, i corridoi di evacuazione devono rimanere completamente privi di hardware di ricarica, cablaggi o stoccaggio. Le uscite di sicurezza dovrebbero essere distribuite tra più unità antincendio all’interno di un singolo compartimento antincendio per evitare di incanalare gli evacuati attraverso un unico punto di strozzatura. Le scale in comune tra unità adiacenti sono incoraggiate, ma solo se protette da porte tagliafuoco di Classe A per prevenire la migrazione del fumo.
Forse più urgentemente, la ricerca chiede una supervisione più rigorosa delle ristrutturazioni nelle strutture esistenti. Attualmente, i proprietari degli edifici possono aggiungere caricabatterie con un controllo normativo minimo. Zhang propone che qualsiasi modifica per introdurre la ricarica di veicoli elettrici – specialmente nei garage costruiti prima del 2019 – debba sottoporsi a revisione obbligatoria da parte di ingegneri della sicurezza antincendio certificati, valutando il carico strutturale, la capacità elettrica, la compartimentazione e la conformità delle uscite. Senza un tale controllo, il rischio che l'”elettrificazione fai-da-te” trasformi gli spazi sotterranei in esche per incendi rimane alto.
Gli osservatori del settore notano che la spinta della Cina verso la neutralità carbonica – con l’impegno di picco delle emissioni entro il 2030 e zero netto entro il 2060 – ha rilanciato la diffusione dei veicoli elettrici, ma standard infrastrutturali in ritardo minacciano di minare la fiducia del pubblico. Un rapporto del 2022 indicava oltre 640 incendi di veicoli elettrici solo nel primo trimestre, superando le tendenze generali degli incendi di veicoli. Sebbene il rischio assoluto per veicolo rimanga basso, le conseguenze di un singolo incidente sotterraneo potrebbero essere gravi, potenzialmente innescando evacuazioni di edifici, danni strutturali o addirittura perdite di vite umane.
Esistono parallelismi globali. In Europa e Nord America, i vigili del fuoco hanno iniziato a rivedere i protocolli di risposta per gli incendi nei garage di veicoli elettrici, enfatizzando l’applicazione prolungata di acqua – spesso migliaia di litri – per raffreddare i pacchi batteria e prevenire riaccensioni. Alcune città ora richiedono che le nuove strutture di parcheggio includano “stanze di contenimento per incendi di veicoli elettrici” dedicate con drenaggio e scarico migliorati. La Cina, con la sua scala senza pari di sviluppo urbano sotterraneo, potrebbe aver bisogno di misure ancora più aggressive.
Il lavoro di Zhang arriva in un momento cruciale. Mentre i governi municipali redigono i codici edilizi di prossima generazione, il suo quadro di prevenzione antincendio architettonico offre una blueprint tecnicamente fondata e attuabile. Collega il rigore ingegneristico con i vincoli progettuali pratici, riconoscendo che la sicurezza non può essere un ripensamento nell’era dei veicoli elettrici.
Per investitori e sviluppatori, il messaggio è chiaro: il parcheggio sotterraneo non è più solo un servizio immobiliare, ma un nodo critico nell’ecosistema dei veicoli elettrici che richiede investimenti anticipati nella resilienza. Per i responsabili politici, la sfida è accelerare la modernizzazione dei codici mentre si applicano le ristrutturazioni senza soffocare l’adozione. E per gli architetti, il compito è reimmaginare gli spazi sotterranei non come depositi passivi, ma come ambienti attivi e intelligenti progettati per la transizione energetica.
La strada verso una mobilità sostenibile corre nel sottosuolo e deve essere costruita per bruciare di meno, non di più.
Di Yi Zhang, Architetto Capo Esecutivo, Nanjing Urban Construction Architectural Design Consulting Co., Ltd., Architecture Journal, DOI: 10.19875/j.cnki.jzywh.2024.08.013