Časopis 112 ROČNÍK XVIII ČÍSLO 3/2019

V rubrice POŽÁRNÍ OCHRANA vás seznámíme s Koncepcí požární prevence 2018-2021. Opět přinášíme článek poskytnutý vyšetřovateli příčin vzniku požáru. Tentokrát o dynamice požáru komplexního prostoru z jejich pohledu. Dále v rubrice najdete informaci o 15. aktuálním vydání souhrnu metodických předpisů pro činnost jednotek požární ochrany V rubrice INTEGROVANÝ ZÁCHRANNÝ SYSTÉM se dočtete, jakým způsobem se účtují zásahy u dopravních nehod prováděné jednotkami požární ochrany. V rubrice OCHRANY OBYVATELSTVA A KRIZOVÉHO ŘÍZENÍ informujeme o průmyslu 4.0 a jeho dopadu na ochranu obyvatelstva a moderní technologie v ochraně obyvatelstva. Téma bylo projednáváno na mezinárodní konferenci Ochrany obyvatelstva s podtitulem Nebezpečné látky 2019. Představujeme výsledky činnosti Výboru pro civilní a nouzové plánování za rok 2018. V INFORMACÍCH si přečtete, jak dopadl 10. ročník projektu „Sparta vzdává hold“, který je věnován členům všech jednotek IZS, kteří v rámci výkonu služby přišli o život. 

Dynamika požáru komplexního prostoru, tedy požáru šířícího se v rámci více místností, je současný trend výzkumu v oblasti dynamiky požáru z pohledu zjišťování příčin vzniku požárů ve Spojených státech amerických. Jak bylo zmíněno v minulém článku (112, 12/2018), tento výzkum vychází z výsledků získaných dlouholetým studiem dynamiky požáru jednoduché místnosti. Přináší však ucelenější a reálnější pohled na chování požáru, který při svém šíření není nutně ohraničen v rámci jedné místnosti, ale dochází k jeho rozvoji do okolních, stavebně oddělených prostor. Vlivem nárůstu uvažovaných proměnných při šetření těchto požárů se však tato problematika stává mnohem složitější, proto je často využíváno závěrů matematického modelování požárů a testovacích požárů prováděných v laboratořích.

Shrnutí již prezentovaných poznatků
V předchozím článku byly shrnuty další fakta o dynamice požáru z pohledu určení kriminalistického ohniska (místo vzniku požáru). Byl představen systém a princip vytváření stop požáru, tak jak jej definuje příručka NFPA 921. Byl vysvětlen rozdíl mezi účinky požáru (např. ztráta materiálu, zuhelnatění, kalcinace, teplotní deformace aj.) a stopami požáru (viditelné či měřitelné změny v materiálu nebo na materiálu jako důsledek účinků požáru). Dále byly definovány konkrétní stopy, které při požáru vznikají (zejména na stěnách místností), a to jak z hlediska principu jejich vzniku (např. stopy způsobené plamenem, ventilací, hašením, neutrální rovinou aj.), tak i z hlediska jejich tvaru (např. V­ pattern, U­ pattern, Iverted Cone Pattern aj.). V závěru této kapitoly minulého článku také byla posuzována jejich relevantnost z hlediska posuzování kriminalistického ohniska, kdy některé stopy mají vypovídající hodnotu k poloze kriminalistického ohniska (např. uvedené tvarově charakteristické stopy na stěnách způsobené plamenem) a dají se vzhledem k připodobnění s naší metodikou prezentovat jako ohniskové příznaky. Na druhou stranu existují také stopy požáru, které vztah ke kriminalistickému ohnisku nemají a při jejich nesprávném vyhodnocení může dojít k záměně s ohniskovými příznaky, např. ventilační stopy. Ve druhé části článku byla na několika modelových požárech diskutována zásadní otázka, zda charakteristické ohniskové příznaky, nacházející se na stěnách, jsou viditelné i u požárů, které byly uhašeny v plně rozvinuté fázi požáru, tj. po celkovém vzplanutí v daném prostoru. Na základě závěrů prezentovaných testovacích požárů bylo možné říci, že ohniskové příznaky přetrvávají i v případě, pokud místnost přejde do celkového vzplanutí (flashover). Pokud se však nacházejí v oblasti ventilační cesty, může dojít k jejich znehodnocení stopami požáru, které vzniknou díky ventilačním účinkům.

Požáry komplexních prostorů
Mezi typické požáry patří ve Spojených státech amerických požáry v kuchyních. Ze statistiky vyplývá, že od roku 2003 až do roku 2007 při vaření vzniklo přibližně 40 % požárů v rezidenčních (bytových) domech [1]. Tento trend je stále aktuální, čemuž nasvědčují informace získané při naší diskusi s vyšetřovateli požárů pro město Boston, ze které vyplynulo, že požár iniciovaný na kuchyňské lince je typický pro tuto oblast. K iniciaci dochází zejména nedbalostním jednáním (např. ponecháním vařiče bez dozoru) či je příčinou technická závada (např. v digestoři). Tyto požáry většinou vznikají v obydlích nízkopříjmových skupin obyvatel, kde kuchyň je tvořena malou místností a vzhledem k její poloze ve středu půdorysu bytu či domu nemívá okenní otvory (112, 6/2018).

Čím jsou tyto požáry charakteristické? Je to iniciace požáru v určité výšce nad podlahou (Z – vertikální poloha). Také při těchto požárech byl pozorován velmi rychlý vývin zplodin hoření, které měly za následek vysoké procento úmrtnosti osob, jež zasažené prostory nebyly schopny rychle opustit a došlo k jejich udušení. Dalším společným jevem je velmi rychlé rozšíření požáru mimo místnost vzniku (primární místnost) do přilehlých prostor (sekundární místnosti). V rámci ohledání místa požáru je často zjišťováno, že v primární místnosti nejsou pozorovány nejintenzivnější účinky požáru, naopak vysokou míru poškození vykazují sekundární místnosti.

Ve Spojených státech amerických v případě neuplatnění znalostí dynamiky požáru docházelo k nesprávnému určení polohy kriminalistického ohniska. Vyšetřovatelé požárů původně posuzovali pouze míru účinků požáru, a tudíž nesprávně interpretovali silné účinky požáru v sekundární místnosti jako vliv doby trvání požáru. Na základě tohoto přístupu často chybně lokalizovali sekundární místnost jako místo iniciace. Proto byla ve Spojených státech amerických provedena řada výzkumů podpořených testovacími a modelovými požáry, které měly s použitím znalosti dynamiky požáru popsat vzniklé „anomálie“ a pomoci vyšetřovatelům požárů v budoucích případech.

Vliv polohy kriminalistického ohniska XYZ na dynamiku požáru
Obecně lze říci, že požár v ohraničeném prostoru se po jeho iniciaci rozrůstá a produkuje stále větší množství energie. Ohraničení daného prostoru stavebními konstrukcemi nemá zpočátku znatelný vliv na vlastní požár, který je řízen pouze palivem a má lokální charakter. Postupně dochází ke zvyšování teploty produktů hoření a snižování jejich hustoty, což má za následek nárůst teplotní diference a vzniku vztlaku. Nad hořícím materiálem dochází k charakteristickému proudění horkých plynů (Fire Plume). V první fázi se horké plyny formují do tvaru sloupce, který postupně stoupá až na úroveň stropu. Po dosažení stropní konstrukce proudění mění směr na horizontální, kdy se horké plyny začnou rozprostírat až k ohraničujícím stavebním konstrukcím (tzv. podstropní proudění – Ceiling Jet Flow). Poté, co toto podstropní proudění dosáhne okolních stavebních konstrukcí, začne se vytvářet vrstva kouře, která postupně klesá. Na rozhraní mezi touto vrstvou a čerstvým vzduchem dochází k vytvoření tzv. neutrální roviny. Přitékající čerstvý vzduch se dostává do proudění horkých plynů jednak v zóně plamene; je také přisáván na principu podtlaku do vzestupného proudu horkých plynů nad zónou plamene a také proniká do vzniklé vrstvy kouře prostřednictvím turbulencí, ke kterým dochází v celé délce proudění. Přítomnost vzduchu v kouřové vrstvě vede na jedné straně k jejímu ochlazení, na straně druhé umožňuje její prohořívání. Kvůli tomuto konvektivnímu šíření tepla dochází k ohřátí kouřové vrstvy až na teplotu 700 °C. Postupně zahřívaná vrstva kouře sdílí sáláním teplo s okolím, kdy tuto emisi lze charakterizovat hustotou tepelného toku. Hustota emitovaného tepelného toku klesá se vzdáleností v závislosti na pohltivosti prostředí, tj. pokud tedy strop v dané místnosti není příliš vysoký, může tepelný tok dosáhnout na úrovni podlahy kritické hodnoty (cca 20 kW.m-2), pro kterou je, při splnění dalších potřebných podmínek, charakteristické celkové vzplanutí všech hořlavých materiálů v místnosti – tzv. flashover (112, 11/2017).

Horizontální poloha XY
Z pohledu dynamiky požáru má významný vliv, pokud dva identické hořlavé soubory (např. křeslo) jsou iniciované uprostřed místnosti, u stěny čiObr.1 Vliv horizontální polohy místa iniciace v půdorysu místnosti na výšku plamene v rohu místnosti. Je­ li toto křeslo daleko od stěn, může se přitékající čerstvý vzduch volně dostávat do proudu horkých plynů a mísit se. Tím se do zóny plamene přivádí vzduch potřebný pro hoření. Pokud se však hořlavý soubor nachází u stěny, resp. v rohu místnosti, je průtok vzduchu ke kuželu plamene omezen o přibližně 50 %, resp. 75 %, což má za následek prodloužení výšky plamene, vznik turbulencí, kumulace hořlavých plynů ve specifických částech místnosti apod. [2] [3]

Z pohledu vyšetřovatele požárů je lokace původního hořlavého souboru (tedy místa kriminalistického ohniska) v rámci horizontálních souřadnic XY v půdorysu místnosti běžná součást jeho práce. Na základě posouzení vzniklých stop požáru je tedy schopen posoudit a vyhodnotit, zda k iniciaci došlo uprostřed místnosti, u stěny, popř. v rohu místnosti. Pokud byl požár iniciován v blízkosti stěny či stěn, může na jejich povrchu dojít k vytvoření charakteristických, v dalších fázích požáru nereprodukovatelných stop, které tudíž mají relevanci k poloze kriminalistického ohniska a lze je interpretovat jako ohniskové příznaky. Čím je vzdálenost místa iniciace od stěny či stěn větší, tím jsou tyto charakteristické stopy méně znatelné (112, 12/2018).

Vertikální poloha Z
Jaký vliv má vertikální poloha kriminalistického ohniska na dynamiku požáru z pohledu vytvářených stop požáru? Nad jakýmkoli hořícím předmětem dochází k proudění horkých plynů (Fire Plume), které zprostředkovává sdílení energie z požáru do vrstev v prostoru. Sloupec kouřových plynů začíná vytvářet vrstvu, která se postupně snižuje (Ceiling Layer) a tím se postupně zmenšuje vertikální vzdálenost mezi základnou zóny plamene a úrovní kouřové vrstvy. Změnou této vertikální vzdálenosti dochází ke změně parametrů plynů vstupující do vrstvy kouře. Pokud je mezi zdrojovou (primární) místností a místností přilehlou (sekundární) propojovací otvor, dojde při poklesu kumulované vrstvy plynů pod úroveň nadpraží otvoru k šíření kouře do sousední místnosti. [2]

V případě požáru iniciovaného na úrovni podlahy („podlahový požár“) dochází k ustálení rozhraní mezi přicházejícím čerstvým vzduchem a odcházejícím kouřem (neutrální rovina) nad zónou plamene. Až po určité době mohou plameny proniknout do vrstvy kouře (Celing Layer). Tím se zamezí přístupu čerstvého vzduchu do zóny plamene, vlivem čehož dochází k intenzivnějšímu vývinu nespálených plynů a pevných částí, které se dále kumulují v kouřové vrstvě. Pokud má tato vrstva dostatečný poměr hořlavých zplodin hoření k vzduchu ( > 1.8) a dostatečnou teplotu (teplota vznícení uhlovodíkových plynů > 500 °C, teplota vznícení CO > 609 °C), nastává její iniciace. Vzplanutí této vrstvy bývá, při splnění dalších potřebných podmínek, zpravidla doprovázeno i celkovým vzplanutím v celém objemu místnosti.[1]

V případě požáru iniciovaným v určité výšce Z („zvýšený požár“) – typickým příkladem je požár na kuchyňské lince – je vzdálenost od vznikající vrstvy kouře pod stropem (Ceiling Layer) a základny zóny plamene výrazně nižší než u požáru, který byl iniciován na podlaze místnosti. V první fázi dochází ke vzniku vrstvy kouře stejným způsobem jako u „podlahových požárů“. Z důvodu zvýšené zóny plamene se klesající vrstva kouře výrazně rychleji dostane na její úroveň, čímž dojde k rychlejšímu omezení přístupu kyslíku do pásma hoření. Následuje zpomalení hoření, snížení výkonu požáru a zvýšení produkce CO. Pokud má vzniklá vrstva dostatečné parametry, může díky přítomnosti plamene v této vrstvě nastat její iniciace. V tomto případě však většinou dochází k iniciaci pouze kouřové vrstvy, podmínky v místnosti většinou nejsou dostatečné na to, aby nastalo celkové vzplanutí [3].

V případě ohledání takto iniciované místnosti by identifikace kriminalistického ohniska nebyla matoucí, pokud by šlo o samostatnou místnost. Části místnosti nacházející se pod úrovní zóny plamene by nebyly výrazně zasaženy účinky požáru, výrazné stopy požáru by byly pozorovatelné v horních částech místnosti – tedy v oblastech nad úrovní zóny plamene původního palivového souboru (samozřejmě při dostatečné ventilaci a množství paliva by i takto iniciovaná místnost přešla do fáze celkového vzplanutí se všemi charakteristickými projevy, avšak po výrazně delším čase než místnost iniciovaná na úrovni podlahy).

V případě, kdy se vedle primární místnosti nachází další sekundární místnost propojená otevřeným stavebním otvorem (dveřmi), dochází k rychlému rozšíření plamene vlivem hořící vrstvy kouře do této místnosti. Pokud je sekundární místnost dostatečně ventilována, dochází k rychlému rozvoji požáru eskalujícímu celkovým vzplanutím. Současně, pokud je jediný přístup vzduchu do primární místnosti skrze dveře do sekundární místnosti (absence okenních otvorů, nedojde k destrukci okenní výplně aj.), v primární místnosti dochází vzhledem k nedostatečné ventilaci ke snížení intenzity hoření. V důsledku uvedeného je sekundární místnost mnohem více poškozena v porovnání s primární místností, kde lze pozorovat účinky požáru pouze v horních polohách.

Modelový test
Na základě provedených výzkumů a pro účely vyšetřování závažných požárů byl ve Spojených státech amerických proveden zjednodušený počítačový test modelového požáru. Tento test matematicky simuloval požár v místnosti o rozměrech 4 × 3 m výška 2,4 m. Místnost měla jeden stavební otvor – dveře, které byly pootevřené na 20°. V rámci testu byly provedeny dvě simulace, podlahový požár (iniciován 0,1 m nad úrovní podlahy) a zvýšený požár (iniciován 1,2 m nad úrovní podlahy).

U zvýšeného požáru docházelo k rychlejšímu zvyšování teploty vrstvy kouře než u podlahového požáru. Vrstva kouře také rychle sestoupila do zóny plamene, v důsledku toho docházelo k utlumení rychlosti hoření. Vlivem toho byla teplota vrstvy kouře o něco nižší než u podlahových požárů. U zvýšených požárů se také mnohem rychleji objevily plameny ve spodní části vrstvy kouře procházející průřezem dveří. [3]

Obr. 2 ukazuje sreenshot z průběhu modelového testu zvýšeného požáru. Doba hoření je 270 sekund. Na obr. 2 je vidět plamenné hoření na spodní části kouřové vrstvy vystupující ze dveří, v poměrně velké vzdálenosti od původního palivového souboru.

Obr. 3 znázorňuje screenshot z podlahového požáru, doba hoření je opět 270 sekund. V tomto čase nebylo viditelné žádné plamenné hoření na spodní části kouřové vrstvy vystupující ze dveří. U obou případů tepelný tok na úrovni podlahy v daném čase nebyl dostatečný, aby způsobil celkové vzplanutí místnosti.

Obr. 2 Modelový test zvýšeného požáru v čase 270 s od iniciace s/bez vrstvy kouře [3]	Obr. 3 Modelový test podlahového požáru v čase 270 s od iniciace s/bez vrstvy kouře [3]

Na uvedeném matematickém modelu je zřejmý rozdíl dynamiky požáru zvýšeného a podlahového požáru, kdy zvýšený požár je charakteristický rychlým poklesem kouřové vrstvy do zóny plamene a jejím ohřátím nad teplotu vznícení hořlavých plynů, které obsahuje. Pokud se tyto plyny s iniciační teplotou dostanou vně místnosti vlivem příhodných ventilačních podmínek, může dojít k jejich vznícení a požár se takto může rychle šířit do přilehlých místností.

Zkušební test
V rámci cesty do Spojených států amerických jsme měli možnost se zúčastnit reálného zkušebního testu požáru, který měl za cíl simulovat dynamiku požáru v rámci dvou místností (112, 7/2018). Určitým způsobem tento test navazoval na problematiku zvýšených požárů a jejich charakteristické šíření do sekundárních místností. Jak již bylo řečeno, u zvýšených požárů, pokud primární místnost (tedy místnost iniciace) nemá jiný způsob ventilace než dveře, které ji spojují se sekundární místností, dochází k rychlému rozšíření požáru do sekundární místnosti, aniž by primární místnost přešla do fáze celkového vzplanutí. Tomuto pak odpovídají zdánlivě nelogicky rozložené účinky požáru, které jsou v primární místnosti zřetelné pouze v oblastech nad zónou plamene, kdežto v sekundární místnosti (zejména pokud přejde do fáze celkového vzplanutí) jsou viditelné v celém objemu.

V případě testu byl však požár v primární místnosti iniciovaný na úrovni podlahy a hlavním cílem bylo popsat způsob rozšíření požáru do přilehlých prostor v kontrastu s dynamikou požáru zvýšeného požáru.

Pro tyto účely byl v laboratoři připraven objekt – zkušební buňka – trámová konstrukce zevnitř pobitá sádrokartonem. Buňka měla pouze jeden vnější otvor, který vedl do sekundární místnosti. Ta byla spojena vnitřním otvorem s primární místností. Buňka nebyla opláštěná vyjma oblasti kolem vstupních dveří, kde byla cementová deska, která zajišťovala ochranou funkci proti šlehajícím plamenům ze vstupního otvoru. V každé místnosti se nacházel termočlánkový řetěz (rozteč cca 30 cm), snímač tepelného toku (ve výšce cca 1,5 m nad podlahou) a GoPRO kamera (umístěna na úrovni podlahy). V sádrokartonových stěnách byly zhotoveny průzory z nehořlavého skla umožňující pozorování rozvoje požáru. Data ze všech snímačů a kamer byla streamována na LCD obrazovky a uspořádána tak, aby bylo možné v průběhu rozvoje a šíření požáru porovnávat aktuální podmínky v obou místnostech buňky. Požár byl iniciován v odpadkovém koši vedle pohovky v primární místnosti – viz obr. 4, červená tečka.

Obr. 4 Půdorys zkušební buňky s vyznačeným stavebních otvorů a místa iniciace	Obr. 5 Stav požáru testovací buňky po šesté minutě iniciace

Po iniciaci v odpadkovém koši v primární místnosti se požár začal rozvíjet standardním způsobem. Došlo k vytvoření vrstvy kouře, která se postupně snižovala. Po dosažení úrovně nadpraží otvoru mezi primární a sekundární místností začalo podstropní proudění pronikat i do sekundární místnosti, kouřová vrstva se v čase asi 180 sekund od iniciace v obou místnostech ustálila ve výšce asi 1 m nad podlahou. V Grafy 1, 2, 3 Půběh měřených veličin v časetomto čase se tepelný tok v primární místnosti pohyboval na úrovni 17 kW.m-2, v sekundární 6 kW.m-2, teplotní pole bylo podle měřené výšky v primární místnosti 53 °C (u podlahy) až 451 °C (pod stropem), v sekundární místnosti 33 až 225 °C. V tomto čase bylo možné pozorovat první příznaky flashoveru – flameover, tj. prohořívání kouřové vrstvy na rozhraní neutrální roviny. Během následujících přibližně 30 vteřin došlo k rapidní změně měřených parametrů v primární místnosti vlivem celkového vzplanutí. V čase 210 sekund se již tepelný tok v primární místnosti pohyboval na úrovni 75 kW.m-2, v sekundární 37 kW.m-2. Teploty v primární místnosti dosahovaly hodnot v rozmezí 171 až 800 °C, v sekundární 88 až 447 °C. Současně se objevovaly první náznaky prohořívání kouřové vrstvy v sekundární místnosti, a to na její spodní části v průřezu stavebního otvoru mezi místnostmi.

V následujícím čase velmi rychle došlo k poklesu neutrální roviny v primární místnosti, a to až na úroveň podlahy. Současně se také snížila intenzita hoření, což se projevilo poklesem měřených parametrů. V sekundární místnosti docházelo k postupnému zvyšování teploty i tepelného toku, po částečném narušení neutrální roviny proudícím vzduchem došlo k jejímu ustálení. V čase asi 300 s od iniciace počalo celkové vzplanutí sekundární místnosti. Současně razantně poklesl tepelný tok v primární místnosti, kde v následujícím čase jeho maximální hodnota nepřesáhla 30 kW.m-2. V sekundární místnosti se zvýšil tepelný tok až na hodnotu 150 kW.m-2. Relevantně ke změnám tepelného toku v jednotlivých místnostech došlo také k poklesu a ustálení teplot v primární místnosti v rozmezí 321 až 426 °C, v sekundární místnosti proběhl nárůst až na hodnotu 900 °C. Vizuálně bylo možné pozorovat velmi intenzivní plamenné hoření v sekundární místnosti, postupně také prohořívala kouřová vrstva vně buňku. V primární místnosti požár zůstal utlumený, plamenné hoření nebylo téměř zřetelné (pozorováno průzory ve stěně), viz obr. 5.

Popsaný průběh našeho pozorování testu potvrzují naměřená data, ze kterých byly vytvořeny grafy průběhů jednotlivých veličin v čase – viz grafy 1, 2, 3. Z grafů je zřejmý počátek celkového vzplanutí primární místnosti (čas cca 180 s) a počátek vzplanutí sekundární místnosti (čas cca 340 s). Také je zřetelně vidět, jak okamžitě v průběhu celkového vzplanutí sekundární místnosti dochází k razantnímu poklesu měřených veličin primární místnosti.

Ohledání místností zkušebního testu
První bylo provedeno ohledání sekundární místnosti, kde byly na první pohled zjevné silné účinky požáru na stěnách, stropu a vybavení místnosti. Účinky byly zřetelné v celém objemu místnosti. Na stěnách a stropu byl vrchní papír sádrokartonových desek v nezakrytých místech zcela shořelý, v místech za nábytkem (křesly, sedací soupravou a televizním stolkem) zůstal v nižších pozicích neporušený. Orientační laickou zkouškou hloubky kalcinace bylo zjištěno, že výrazně nejměkčí sádrokarton (tj. hloubka kalcinace je největší – viz 112, č. 9/2017) je na východní stěně, tj. vpravo od vstupních dveří, na celé této stěně bylo možné pozorovat výraznou „čistou plochu“ (Clean Burn – viz 112, č.12/2018). Účinky požáru na vybavení byly zřetelné v podobě hloubky zuhelnatění či ztrátě hořlavého materiálu. I v tomto ohledu byly tyto účinky požáru nejsilnější na křesle u východní stěny – viz obr. 6. S ohledem na již publikovaný vztah mezi ventilací a vytvářením stop požáru (112, č.11/2017 a č.12/2018) lze říci, že popsané stopy u východní stěny byly stopy vytvořené ventilací, a tudíž jde o stopy, které nemusejí být relevantní k poloze kriminalistického ohniska.

Při ohledání primární místnosti bylo patrné, že stěny místnosti a její vybavení jsou výrazně méně zasaženy než v sekundární místnosti. Úroveň hloubky kalcinace laickým způsobem nebylo možné posoudit – stěny místnosti byly zasaženy silně nerovnoměrně. Na jižní stěně u vstupu do místnosti byla pozorována další „čistá plocha“ způsobena ventilací, směrem k západní stěně byla tato ventilační stopa ohraničena stojícím nábytkem, který zabránil průtoku čerstvého vzduchu dále podél jižní stěny. Uvedená ventilační stopa byla vytvořena, poté co primární místnost přešla do celkového vzplanutí a v průřezu vnitřního otvoru mezi místnostmi se nacházela ventilační cesta, která způsobila dominantní hoření v této oblasti. Při ohledání kriminalistického ohniska (západní strana pohovky) byla v jeho okolí zjištěna menší stopa požáru na stěně za opěrátkem sedačky. Další čitelná stopa v této oblasti představovala směr termické degradace konstrukce sedačky, která nasvědčovala šíření požáru od západní strany sedačky – viz obr. 7. V praxi by následně bylo vhodné provést přesné měření alespoň severní stěny primární místnosti pomocí kalcinometru, kdy na diagramu hloubky kalcinace (112, 9/2017) by pravděpodobně byla zřetelná zvýšená intenzita kalcinace v oblasti kriminalistického ohniska a toto měření by bylo možné použít jako další stopu.

Obr. Ventilační stopy požáru na vyýchodní stěně sekundární místnosti	Obr. 7 Pohled na kriminalistické ohnisko v SZ primární místnosti

Z uvedeného případu je zřejmé, že pro úspěšné nalezení kriminalistického ohniska případu se vyšetřovatel požáru v případě absence dalších podkladů (svědectví, kamerové záznamy, data z EPS aj.) bez znalostí dynamiky požáru neobejde, protože pokud by daný případ posuzoval pouze na základě intenzity účinků požáru, bylo by kriminalistické ohnisko nesprávně určeno do prostoru východní stěny sekundární místnosti.

Pro úspěšné řešení tohoto případu se použije obecný postup při řešení požárů místnosti, která přejde do fáze celkového vzplanutí, jehož základem je stanovení ventilačních cest (112, 12/2018). Protože uvedený případ obsahuje dvě místnosti, je určení ventilačních cest komplikovanější. Můžeme uvažovat, že:

1. požár vznikl v sekundární místnosti, tj. po celou dobu trvání požáru existovala pouze jedna ventilační cesta, a to průřezem vnějších dveří,
2. požár vznikl v primární místnosti, tj. v době poté, co první místnost přešla do celkového vzplanutí, se ventilační cesta nacházela v průřezu vnitřního otvoru mezi místnostmi, v další fázi šířením požáru do sekundární místnosti, význam této ventilační cesty slábl. Od okamžiku, co přešla do fáze celkového vzplanutí sekundární místnost, se ventilační cesta nacházela pouze v průřezu vnějších dveří.

Při ohledání byly zaznamenány tyto stopy – ventilační stopa u vnějších dveří v primární místnosti, ventilační stopa u vnitřních dveří v sekundární místnosti, stopa šíření požáru na sedací soupravě v primární místnosti a stopa požáru na stěně za soupravou v primární místnosti. Dedukcí tedy můžeme říci, že ventilační stopa u vnitřních dveří v primární místnosti by nemohla vzniknout, pokud by požár vznikl v sekundární místnosti, a také, že pozorované stopy v primární místnosti se nachází mimo jakoukoli ventilační cestu, tj. dávají relevanci ke kriminalistickému ohnisku a jde o ohniskové příznaky.

Pokud bychom do řešení této situace promítli také získané informace o zvýšených požárech, můžeme vyvodit závěr, že požár v primární místnosti vznikl na úrovni podlahy. Pokud by se jednalo o zvýšený požár, z důvodu absence dalších ventilačních otvorů se dá předpokládat, že by se požár rozšířil do sekundární místnosti, aniž by primární místnost přešla do celkového vzplanutí. V takovém případě bychom pozorovali velmi malé či žádné účinky požáru ve spodních částech primární místnosti a poškození sekundární místnosti by bylo ještě výraznější ve srovnání s primární.

Obr. 8 Modelová místa požáru, vlevo bez factoru ventilace, vpravo uplatněn faktor ventilace
Závěr
Znalost dynamiky požáru má široké uplatnění v požárním inženýrství a významnou oblast představuje v požární ochraně. Ve Spojených státech amerických již po dlouhá léta výzkumy požární dynamiky ve spojení s modelovými požáry a testovacími požáry pomáhají objasnit závažné požáry, velká pozornost je věnována požárům, při kterých dojde k úmrtí zasahujících hasičů. V těchto případech studium dynamiky požáru neslouží pouze k určení kriminalistického ohniska, ale také i k celkovému popisu chování ohně ve vnitřních prostorech. Tyto informace pak používají hasiči při taktice zásahu tak, aby minimalizovali riziko nelineárních projevů požáru v uzavřených prostorách a snížili tím riziko úmrtí či zranění na minimum.

Spojení dynamiky požáru a vyšetřování požárů má „za oceánem“ dlouhou tradici. Jak již bylo uvedeno, pro tyto účely byla provedena řada výzkumů, zabývá se jimi několik vysokých škol, vládních i soukromých institucí. Proto je k dispozici obrovské množství informací a dat, které samozřejmě běžný vyšetřovatel požárů není schopen vstřebat a prakticky použít.

Proto je zaveden systém výuky, který závěry z výzkumů zjednodušuje a upravuje pro potřeby výkonu služby. Tento systém výuky lze rozdělit na část teoretickou a praktickou.

V rámci teorie jsou standardem informace, které obsahuje nejrozšířenější příručka pro vyšetřování požárů ve Spojených státech amerických NFPA 921, ve které lze nalézt jak kapitoly s detailními informacemi, tak kapitoly pro praktické použití – např. „maticová analýza“ (112, 12/2018). Vyšetřovatelé požárů také běžně před vzdělávacím kurzem absolvují e­ learning (volně dostupný např. na webové adrese cfitrainer.net), který obsahuje několik vzdělávacích videí s touto tématikou. Další možností vzdělávání jsou výuková videa vytvářená jednotlivými laboratořemi v rámci prováděného výzkumu.

Používanou pomůckou při praktické výuce jsou zmenšené modely (112, č. 6/2017 a č. 8/2018), na kterých lze dynamické projevy požáru ve vztahu k vytvářeným stopám demonstrovat, bez nutnosti vysokých nákladů. Vyšetřovatelé požárů také mohou absolvovat výcvik v zařízení simulující reálné podmínky požáru (tzv. flashover kontejnery – 112, č. 8/2013) s upravenou osnovou výcviku pro jejich potřeby.

Pro praktickou výuku bývají běžnou součástí vyšetřovacích areálů stabilní modelová srovnávací místa požáru. Může jít např. o dvě identické místnosti, které byly spáleny za jiných dynamických podmínek. Tyto místnosti jsou vedle sebe a vyšetřovatel požárů má na první pohled názorný příklad o vlivu dynamiky požáru na vytvářené stopy požáru (112, č.6/2018, obr. 8).

Nejefektivnější možnost procvičení dynamiky požáru představují reálná místa požáru, která bývají ve výcvikových ­areálech připravována v samostatných buňkách. Poloha místa iniciace, časování hašení, simulovaná příčina, ventilační podmínky a další parametry jsou voleny s ohledem na zkušenosti frekventantů tak, aby si každý vyšetřovatel požárů vyzkoušel v praxi zásady uplatnění vlivu dynamiky požáru při stanovení místa vzniku požáru. Závěry vyšetřovatelů požárů po praktickém ohledání vytvořeného místa požáru jsou konfrontovány s videozáznamem natočeném v průběhu požáru. Takto lze jednoduše a názorně dynamické projevy požáru přímo pozorovat. U pokročilejších vyšetřovatelů požárů jsou používány speciální trenažéry, kdy jde o buňky s více místnostmi (112, č. 6/2018), na kterých uplatní znalosti dynamiky požáru komplexních prostor.

V rámci výcviku nelze také nezmínit použití virtuální reality. V rámci této technologie již v současné době lze vytvářet poměrně věrohodnou iluzi skutečné reality, která se běžně používá např. při výcviku v armádě, pilotů nebo lékařů. Existují však také již první zkušenosti s použitím této techniky při výcviku zasahujících hasičů či vyšetřovatelů požárů např. v Nizozemí (112, č. 2/2018). Tato technologie se velmi rychle rozvíjí a současně dochází k postupnému snižování poměrně vysokých nákladů na její pořízení a provoz. Z toho lze usuzovat, že v budoucnosti bude jistě tvořit nedílnou součást výcviku hasičů, včetně vyšetřovatelů požárů.

Na závěr by kolektiv autorů rád poděkoval vyšetřovatelům požárů z HZS krajů, kteří autorům poskytli fotografie vytipovaných míst požárů za účelem možnosti bližšího zkoumání zmíněných jevů na reálných požárech vzniklých v České republice.

Literatura
[1] INVESTIGATING MULTI­ COMPARTMENT FIRE BEHAVIOR OF ELEVATED ORIGINS, Steven W. Carman, IAAI­ CFI, CFEI, ATF­ CFI (Retired), Carman & Associates Fire Investigations, Dunsmuir, CA
[2] KUČERA, Petr. Požární inženýrství: dynamika požáru. V Ostravě: Sdružení požárního a bezpečnostního inženýrství, 2009. Spektrum (Sdružení požárního a bezpečnostního inženýrství). ISBN 978-80-7385-074-6.
[3] INVESTIGATION OF AN ELEVATED FIRE - PERSPECTIVES ON THE ‘Z­ FACTOR’, Steven W. Carman, IAAI­ CFI, ATF­ CFI (Retired), Carman & Associates Fire Investigations, Dunsmuir, CA
[4] NFPA 921 - Guide for Fire and Explosion Investigation, National Fire Protection Association, Quincy (USA), 2017.


kpt. Ing. Stanislav KOPECKÝ, HZS Plzeňského kraje, pplk. Mgr. Jakub ŠKODA, MV­-generální ředitelství HZS ČR, plk. Ing. Jiří HOŠEK, HZS hl. m. Prahy, foto autoři a [3]

vytisknout  e-mailem  X Corp.   Facebook