Časopis 112 ROČNÍK XVI ČÍSLO 1/2017

Rozhovor s generálním ředitelem HZS ČR genmjr. Ing. Drahoslavem Rybou a tradiční bilanční tisková konference k uplynulému roku otevírá lednový časopis. V rubrice POŽÁRNÍ OCHRANA se dočtete o způsobech ochrany kulturních památek před požáry, a o uplatnění speciálního sprinklerového stabilního hasicího zařízení. Pokud volíte vhodný fotoaparát pro dokumentaci na místě požáru, zaujme vás další článek. V rubrice INTEGROVANÝ ZÁCHRANNÝ SYSTÉM se dočtete o konferenci IZS na téma „Technologie v integrovaném záchranném systému“. Rubrika OCHRANA OBYVATELSTVA A KRIZOVÉHO ŘÍZENÍ vás seznámí s konferencí Hazmat Protect 2016. Praktické poznatky z Jihomoravského kraje přinášíme k humanitární pomoci. Výchovně vzdělávacímu programu pro děti se věnuje odbor ochrany obyvatelstva a krizového řízení v Praze 4. Rubrika INFORMACE poskytuje zprávu z XXI. sněmu České asociace hasičských důstojníků. A Institut ochrany obyvatelstva Lázně Bohdaneč získal Národní cenu kvality ČR. Lednový časopis obsahuje 2 přílohy. 

V požární bezpečnosti staveb se nejčastěji uplatňují standardní sprinklerová stabilní hasicí zařízení (SHZ) navrhovaná podle ČSN EN 12845, VdS CEA 4001 nebo NFPA 13 s deklarací uvedení požáru pod kontrolu. Mají samočinnou funkci, navrhují se pro ochranu celého požárního úseku a vykazují nejvyšší stupeň ochrany stavebních konstrukcí, osob a v neposlední řadě i jednotek PO.

Schematické provedení sprinklerového DHZ v porovnání se standardním sprinklerovým SHZ podle ČSN EN 12845	Schematické provedení sprinklerového PHZ v porovnání se standardním sprinklerovým SHZ podle ČSN EN 12845

Postupem času se kromě těchto sprinklerových SHZ používají i další druhy sprinklerových zařízení se specifickým použitím, což se promítá do jejich provedení a přínosu pro požární bezpečnost staveb. O jaká sprinklerová zařízení (ne vždy jde o SHZ) jde a podle jakých technických dokumentů je lze navrhovat, by měl přiblížit tento článek. Pozn.: pro označení těchto sprinklerových zařízení byl použit termín „speciální“ ve snaze odlišit je od standardních sprinklerových zařízení.

Sprinklerová SHZ pro částečnou ochranu požárního úseku

Obecně jde o SHZ určená pro objektovou ochranu technologických zařízení, jako jsou válcovací stolice, lakovací linky, papírenské a tiskařské stroje, obráběcí stroje nebo kalící lázně. Navrhují se podle příslušných návrhových dokumentů pro SHZ a národních dokumentů týkajících se požární bezpečnosti staveb.

V německy mluvících zemích se z hlediska požární bezpečnosti staveb vychází z normy DIN 18230 -1, což může být inspirativní a návodné i pro ČR. Podle této normy lze v požárním úseku, kde se místně vyskytuje zvýšené požární zatížení, jako je lakovací box nebo linka, karuselový sklad nebo jiný druh skladu, např. pro provozní zásobu polotovarů, použít ke snížení požárního zatížení na hodnotu 15 kWh/m2 lokální SHZ nebo PHZ. Podle konkrétní situace lze ochranu místa s potenciálním předpokladem vzniku požáru provést, podle druhu nebezpečí, sprejovým, mlhovým, pěnovým a plynovým SHZ nebo PHZ, ale i sprinklerovým SHZ.

Podle citované normy je uvedený způsob ochrany možný u požárních úseků větších než 4000 m2. Součet ploch s částečnou ochranou, každá o velikosti max. 400 m2, nesmí být větší než 10 % z celkové plochy požárního úseku. Oddělení chráněné části požárního úseku od nechráněné je provedeno uličkou, jejíž šířka závisí na velikosti požárního zatížení a existenci závodní jednotky PO. Tato opatření lze aplikovat jenom u hal s výškou min. 7 m. V dotčeném požárním úseku musejí být instalovány elektrická požární signalizace (EPS) a zařízení pro odvod kouře a tepla (ZOKT) a při použití polostabilních HZ musí být zajištěn přenos signálu požární poplach na jednotku PO nebo místo se stálou obsluhou.

Lze konstatovat, že sprinklerová SHZ pro objektovou ochranu realizovaná jenom na části požárního úseku, na rozdíl od sprejových nebo plynových SHZ, nejsou v praxi příliš rozšířená. Pokud by byla použita v ČR, nelze je při současné dikci norem požární bezpečnosti staveb hodnotit součinitelem c3 resp. ∆c2. Skladba komponentů je u těchto SHZ stejná jako u standardních sprinklerových SHZ. To se týká i návrhových požadavků na jejich provedení s výjimkou účinné plochy. Ta musí být dvakrát větší, než je zřejmé, že uvedeným způsobem lze v konkrétních případech podstatně snížit náklady na požární ochranu dotčených objektů.

Podle obdobných principů se navrhují i sprejová SHZ nebo sprejová PHZ určená pro objektovou ochranu s tím, že místo sprinklerů s tepelnou pojistkou se voda aplikuje sprejovými hubicemi, které jsou otevřené. Chráněný prostor se tudíž zaplavuje současně ze všech instalovaných sprejových hubic. Konkrétní návrhové požadavky na tato SHZ jsou v ČSN P CEN/TS 14816 Stabilní hasicí zařízení­‑vodní sprejová zařízení­‑Navrhování, instalace, údržba. Ta uvádí požadavky na vytváření zón, z nichž každá je zásobovaná z vlastní potrubní soustavy. Zóny se nachází v okruhu 7 m od předpokládaného ohniska požáru. Podle konfigurace zón se pak mění účinná plocha pro výpočet zásoby vody.

Doplňková sprinklerová SHZ (sprinklerová DHZ)

Jedná se o samočinná sprinklerová SHZ, u nichž jsou podstatně nižší požadavky na zásobování vodou oproti sprinklerovým SHZ podle ČSN EN 12845, VdS CEA 4001 nebo NFPA 13. Tím se redukují i náklady na vodní nádrže a čerpadla, které tvoří nezanedbatelnou položku v ceně plnohodnotné sprinklerové instalace. Na straně druhé mají nutně nižší přínos pro požární bezpečnost staveb a nelze u nich deklarovat uvedení požáru pod kontrolu. Vždy se u nich předpokládá úzká součinnost s jednotkou PO, která musí zajistit nejen uvedení požáru pod kontrolu, ale i jeho uhašení.

V ČR je provedení a rozsah použití těchto SHZ definovaný v ČSN 73 0810 Požární bezpečnost staveb­‑Společná ustanovení. Poslední revize citované normy v roce 2016 přinesla podstatné zpřesnění návrhových požadavků na tento druh sprinklerových SHZ včetně označení, ze kterého jednoznačně vyplývá, že jde o zařízení sprinklerové. Provedení sprinklerových DHZ vychází z ČSN EN 12845, pokud v citované normě ČSN 73 0810 není uvedeno jinak. Rozdíly se týkají zásobování vodou, které může být z nádrže (i s redukovaným objemem) nebo z vodovodního řadu při splnění minimálních požadavků na průtok v účinné ploše (viz tab. 1). Použité komponenty musí být certifikované a návrh doložen hydraulickým výpočtem. Přetlak na sprinklerech je minimálně 0,2 MPa. Vždy musí být posouzeny možnosti jednotek PO a podmínky zásahu a podmínky zásahu s ohledem na stanovené návrhové požadavky.

Doba činnosti je obvykle 30 minut. Tato doba nemusí být delší, než je požární odolnost nosných konstrukcí v posuzovaném požárním úseku zvýšená o 15 minut a u skladů o 30 minut. Takto stanovená doba činnosti nemusí být delší, než je uvedeno v ČSN EN 12845.

Velikost nádrže se stanoví z rovnice:

Q = 1,2 × Qmin × T

T       doba činnosti

Qmin 
min. průtok v účinné ploše podle tab. 1.

Pro snazší identifikaci se musí strojovna a připojovací armatura pro zásobování vodou trvanlivě označit nápisem „Strojovna sprinklerového DHZ“ resp. „Připojovací armatura sprinklerového DHZ“. To pomůže risk manažerům pojišťoven rychle se orientovat, o jakou sprinklerovou ochranu jde, a podle toho, s využitím dalších informací, vyhodnotit její přínos pro ochranu majetku posuzovaného subjektu.

Sprinklerová DHZ lze, bez ohledu na časové pásmo, hodnotit, pokud jde o:

• požární úseky 1. až 5. skupiny výroby a provozů nebo I. až IV. skupinu provozu skladů a
• požární úseky nevýrobních objektů s polohovou výškou do 30 m nebo do tří podzemních podlaží.

Sprinklerová DHZ je možné hodnotit součinitelem c3 resp. ∆c2, pokud jsou navržena pro ochranu celého požárního úseku. Ten musí být vybaven EPS s napojením na místo s trvalou obsluhou nebo prostřednictvím zařízení dálkového přenosu na jednotku PO.

Uvedená omezení jsou v národní kompetenci. V jednotlivých zemích, pokud se tato SHZ používají, jsou tudíž různá. V Německu byl tento druh SHZ zaveden přibližně před 15 lety s označením „pomocná sprinklerová SHZ“. Dokument VdS CEA 4001 je podle úrovně zásobování vodou rozděluje do tří skupin. První se navrhuje se zásobováním vodou s účinnou plochou odpovídající otevření pěti sprinklerů, druhá s účinnou plochou sníženou o 50 % oproti účinné ploše stanovené pro standardní sprinklerová SHZ a třetí s účinnou plochou sníženou o 30 %. Objem nádrže při zásobování nádrže z vodovodní sítě nesmí být menší než 5 m3. V ČR byla použita návrhová úroveň zásobování vodou pěti sprinklerů podle VdS CEA 4001 s některými odlišnostmi.

Polostabilní sprinklerová hasicí zařízení (sprinklerová PHZ)

Z ilustračního obrázku je zřejmé, že u sprinklerového PHZ není zařízení pro zásobování vodou. To se provádí z požárních automobilů typu CAS.

Při tomto provedení hasicího zařízení je rozvoj požáru závislý na době zahájení hašení jednotkou PO. Za optimální se považuje 10 minut. Prakticky jde o modifikované požární potrubí, které vytváří podmínky pro bezpečný zásah jednotek PO. Pozn.: v praxi se využívá toto provedení nejen pro hašení vodou, ale i pro hašení CO2 nebo pěnou.

Požadavky na provedení a podmínky použití sprinklerových PHZ definuje ČSN 73 0810:2016. Ačkoliv se nejedná o samočinné SHZ, lze je hodnotit součinitelem c3 resp. ∆c2, Podmínkou je, že jsou instalována v celém požárním úseku, který je vybaven EPS s vyvedením signálu požární poplach na místo s trvalou obsluhou nebo prostřednictvím zařízení dálkového přenosu (ZDP) na jednotku PO. Cílem těchto opatření je zkrátit dobu potřebnou pro ohlášení požáru na minimum.

Použití sprinklerových PHZ je omezeno pro časové pásmo jednotek PO H1 a H2, což je na rozdíl od sprinklerových DHZ kritériem pro jejich hodnocení.

Navrhovatelé sprinklerových PHZ najdou v citované normě i návrhové požadavky na provedení těchto HZ, z nichž lze např. uvést:

• armatura pro připojení CAS musí být umístěná v místě s hustotou tepelného toku nižší než 10 kW/m2 nebo za stínící požárně odolnou konstrukcí s výškou minimálně 5,5 m a délkou minimálně 12 m s požární odolností EI 60 DP1;
• k připojovacímu místu musí být vybudovaná komunikace s možností stání, otáčení a couvání nasazených CAS;
• na sprinklerech musí být tlak minimálně 0,2 MPa;
• intenzita dodávky je 5 mm/min nebo 10 mm/min podle druhu chráněného nebezpečí a podle toho, zda jde o výrobní nebo nevýrobní objekty.

Sprinklerová PHZ, jakož i sprinklerová DHZ lze využít při splnění podmínek citované normy ke:

• snížení požárního a ekonomického rizika;
• zvětšení mezních ploch požárních úseků;
• prodloužení délek únikových cest;
• snížení požadavků na odstupové vzdálenosti.

Zkušenosti z realizační praxe ukazují, že se při návrhu PHZ zapomíná na dořešení součinnosti s jednotkou PO, která zajišťuje vodu pro hašení. Konkrétně je nutné posoudit logistiku zásobování vodou pro předpokládaný maximální počet otevřených sprinklerů, dobu dojezdu na místo zásahu a parametry CAS z hlediska velikosti nádrže a velikosti čerpadla. S tím souvisí stanovení pracovního tlaku na připojovací armatuře. Nejen minimálního, ale i maximálního. Jeho hodnoty musí být uvedeny na tabulce umístěné u armatury pro zásobování sprinklerového PHZ. Má se na mysli, že jsou stanovené na základě hydraulického výpočtu.

Pro strojníky a velitele jednotek PO z toho vyplývá nutnost seznámit se s podmínkami zásobování vodou těchto zařízení, aby byla voda při hašení využita efektivně. V praxi obvyklý postup, při němž je čerpadlo v chodu na maximální otáčky, má v případě sprinklerových PHZ a DHZ a zejména u sprejových SHZ za následek, že velká část vody odteče, aniž by byla využita pro hašení. Za kuriózní, nicméně možné, lze považovat uzavírání otevřených sprinklerů, které v místě aplikace vody uhasily požár speciálním přípravkem, což lze vyčíst z americké normy NFPA 13.

U všech sprinklerových zařízení je důležité správné provedení armatury pro připojení CAS. Musí být opatřena spojkami 75 s víčkem a uzavíracím ventilem a odvodňovacím nebo vypouštěcím ventilem. Součástí zásobovacího potrubí je vždy zpětná klapka.

Sprinklerová zařízení pro ochranu osob v bytových buňkách

Impulzem k využití sprinklerové ochrany pro ochranu bytových buněk byly vysoké počty usmrcených osob v USA, které se jenom částečně podařilo v 70. letech minulého století snížit zavedením autonomních hlásičů požáru. Východiskem bylo navrhnout hasicí zařízení sprinklerového typu, které by zajistilo podmínky pro bezpečnou evakuaci osob při požáru a bylo cenově dostupné. V první fázi byla pozornost zaměřená na ochranu mobilních a rodinných domů. Tu řešil návrhový dokument NFPA 13D vydaný v roce 1975. V roce 1989 vyšla norma NFPA 13R stanovující návrhové požadavky na sprinklerovou ochranu budov pro bydlení (hotely apod.) s maximálně čtyřmi podlažími. Pro hašení byly pro tyto případy vyvinuté sprinklery s označením Residential. K charakteristickým vlastnostem těchto sprinklerů (prototyp 1981) patří tepelná odezva nižší než 50 °C a rovnoměrné a definované smočení stěn a podlahy stanovenou intenzitou dodávky vody. Plocha chráněná jedním sprinklerem Residential může být až 37 m2.

Sprinklerová ochrana budov pro bydlení a ubytování se po 25 letech rozšířila do Velké Británie, později do skandinávských zemí a v roce 2014 do německy mluvících zemí. Pozitivní zprávou je, že i v CEN, po několika odkladech, bylo rozhodnuto zahájit práce na evropské normě, která by definovala požadavky na ochranu bytových buněk sprinklery. Bude vycházet ze skandinávského dokumentu INSTA 900. Ten zahrnuje ochranu rodinných a řadových domů (typ 1), domů pro bydlení s maximálně osmi podlažími (typ 2) a pečovatelských domů, nemocnic a budov pro bydlení s více než osmi podlažími (typ 3). I v tomto případě byl navržen systém sprinklerové ochrany mající znaky běžné vodovodní instalace, obvykle s plastovým potrubím, kterou namontuje instalatér za cenově přijatelných podmínek. Podle kategorie těchto objektů je doba činnosti sprinklerové ochrany 10 minut a 30 minut. Minimální intenzita dodávky vody je 2,04 mm/min a 4 mm/min.

S trvale rostoucím počtem dřevostaveb lze očekávat, že se tento druh sprinklerové ochrany postupně prosadí i v ČR. Několik pokusů z minulých let bylo z důvodu minimální poptávky zatím neúspěšných. Poznatky ze zahraničí ukazují, že o přínosu sprinklerové ochrany bytových buněk nejsou žádné pochybnosti. Podle statistiky NFPA z let 2006-2010 se snížil počet usmrcených při bytových požárech ve sprinklerovaných objektech ze 7,3 na 1,3 vztaženo na 1000 požárů. K tomuto snížení přispěla nemalou měrou i ochrana bytovými sprinklery Residential, se kterou jsou v USA více než třicetileté zkušenosti.

Závěr

Cílem příspěvku bylo rozšířit povědomost o možnostech sprinklerové ochrany, která kromě standardních zařízení nabízí řadu dalších modifikací. Ty se liší jak ekonomickou náročností, tak i stupněm ochrany, kterou poskytují. Při jejich navrhování je nutné respektovat relevantní návrhové požadavky a podmínky jejich použití uvedené v normách požární bezpečnosti staveb. Pokud nejsou návrhové požadavky na dotčená SHZ definovány v českých technických dokumentech, lze využít dokumenty zahraniční, které jsou veřejně dostupné. Většina z nich prošla revizí v nedávné době, což zvyšuje jejich kredit z hlediska jejich objektivity a reflektování dosaženého technického stavu v oboru sprinklerových zařízení.

Seznam literatury

1. RYBÁŘ, P., Stabilní hasicí zařízení plynová, prášková, aerosolová a inertizační, provozuschopnost a účinnost SHZ. PKPO, 2016.
2. RYBÁŘ, P., Stabilní hasicí zařízení vodní a pěnová.PKPO, 2015.
3. DIN 18230-1:2010-09 Baulicher Brand – schutz im Industriebau – Teil 1: Rechnerisch erforderliche Feuer­wider­stands­dauer.
4. VdS 2395-1-S1:2012-04 VdS­‑Richtlinien fűr halbstationäre Löschanlagen – Planung und Einbau – Teil 1: Halbstationäre Sprühwasser Löschanlagen; Ergänzung S1: Korrektur.
5. VdS 2896:2013-07 VdS­‑Richtlinien fűr Sprinkleranlagen fűr Wohnbereiche – Planung und Einbau.
6. ČSN P CEN/TS 14816 Stabilní hasicí zařízení­‑Vodní sprejová zařízení - Navrhování, instalace, údržba: srpen 2009.
7. ČSN 73 0810 Požární bezpečnost staveb – Společná ustanovení: červenec 2016.
8. VdS CEA 40001 Sprinkler Systems: Planning and Installation: 2009/2.
9. NFPA 13 Standard for the Installation of Sprinkler Systems: 2016/6.
10. ČSN EN 12845 Fixed firefighting systems - Automatic sprinkler systems - Design, installation and maintenance: 12/2015.

 

Ing. Pavel RYBÁŘ

redakce@grh.izscr.cz

vytisknout  e-mailem  X Corp.   Facebook