Časopis 112 ROČNÍK XIV ČÍSLO 11/2015

V úvodu přinášíme několik rad a doporučení k nadcházející topné sezóně. V bloku věnovaném POŽÁRNÍ OCHRANÉ analyzujeme zásah na rozsáhlý srpnový požár bývalého průmyslového areálu v pražských Vysočanech, seznamujeme se závěry mezinárodní odborné konference „Mosty k požární ochraně kulturních památek“ a s možnostmi používání mlhových stabilních hasicích zařízení. Prezentace projektů rozvojové spolupráce ke zvýšení akceschopnosti moldavských hasičů a průběh společného cvičení slovenských a českých báňských záchranných složek jsou hlavními tématy části časopisu zaměřené na oblast IZS. V tematickém bloku OCHRANA OBYVATELSTVA A KRIZOVÉ ŘÍZENÍ seznamujeme se závěry konference zaměřené na ochranu povrchových a podzemních vod a s výsledky projektu k problematice zásobování vodou při vzniku živelních pohrom a rozsáhlých provozních havárií a analyzujeme rizika kontaminace pitné vody.  

Dosavadní vývoj v oboru stabilních hasicích zařízení (SHZ) ukazuje, že neexistuje žádné hasicí zařízení univerzálního typu. Nicméně, vždy po uvedení nové technologie hašení na trh, se tento pocit dostaví. Obvykle je způsoben atraktivností nového způsobu hašení požáru a zveličováním jeho předností na úkor nevýhod. Připomeňme v této souvislosti první generátory na lehkou pěnu, impulsivní hašení, vysoce účinné halony 1211 a 1301 nebo aerosolové granáty. Po čase se vždy ukáže stará pravda, že každý nový prostředek se musí posuzovat komplexně a jedině praxe a ohňové zkoušky v reálném měřítku ukáží jeho silné a slabé stránky.

Z řady faktorů, které následně vymezí jeho optimální použití, lze uvést dosažitelnou deklaraci uhašení požáru nebo jeho uvedení pod kontrolu, ekologické požadavky, ohrožení osob, dobu potřebnou k uvedení do akceschopného stavu, ohrožení stavby přetlakem nebo výbuchem, nároky na skladování hasiva z hlediska prostoru a únosnosti podlah, tvorbu reziduí při hašení, nároky na sanaci nebo druhotné škody způsobené hasivem. V neposlední řadě jsou to pořizovací náklady na vlastní hasicí zařízení a hasivo a provozní náklady související s udržováním stabilního hasicího zařízení v trvale provozuschopném stavu.
Pokud bychom hledali SHZ s nejširšími možnostmi použití, byla by to zcela určitě zařízení vodní. Už proto, že voda byla, je a bude hasivem nejsnadněji dostupným, relativně levným a ekologicky nekonfliktním. Avšak i tato hasicí zařízení se konstrukčně liší, což má vliv na rozsah jejich použití. Je třeba rozlišovat, zda jde o aplikaci plného proudu lafetovými proudnicemi, hašení tříštěným proudem sprinklery, tříštěným proudem sprejovými hubicemi nebo hašení vodní mlhou aplikovanou mlhovými zařízeními nízkotlakého, středotlakého nebo vysokotlakého typu. Na základě dlouholetých zkušeností lze dojít k závěru, že nejširší aplikační oblast pokrývají sprinklerová hasicí zařízení, která nacházejí uplatnění jak v ochraně majetku, tak i osob při vysoké míře unifikace vyplývající z deklarace uvedení požáru pod kontrolu. Nejširší, ale ne univerzální. I tato hasicí zařízení mají řadu omezení, která jsou všeobecně známá.

Mlhová SHZ

Jaké jsou v tomto kontextu očekávání a reálné přínosy vysokotlakých mlhových zařízení často považovaných za novou, perspektivní technologii hašení?

Minulost mlhových hasicích zařízení

Je třeba uvést, že tato hasicí zařízení nepředstavují převratnou novinku. V ČR s nimi byly prováděny úspěšné zkoušky hašení hořlavých kapalin již v padesátých letech minulého století. V osmdesátých letech probíhal v tehdejším n.p. Karosa vývoj nízkotlakého mlhového SHZ určeného pro ochranu kabelových kanálů, který byl úspěšně ukončen ohňovými zkouškami. Jeho výsledky využila firma Total Walther při vývoji stabilního mlhového zařízení MicoDrop. Je třeba připomenout, že jsme byli v tehdejší Evropě první zemí, kde byly jednotky požární ochrany od druhé poloviny osmdesátých let plošně vybavovány hasicími automobily CAS K25 – Š101 (L101), které umožňovaly hašení při nízkém a vysokém tlaku zařízením pro rychlý zásah. Později se v praxi ověřovalo využití mycích agregátů VAP jako součást výbavy automobilů typu RZA. I v tomto případě se jednalo o vysokotlakou vodní mlhu.

Tolik krátké ohlédnutí do minulosti s tím, že ve stabilním provedení se hašení vysokotlakou mlhou začalo postupně rozšiřovat, na podstatně vyšší technické úrovni, od roku 2000. Nejdříve v námořních a později pozemních aplikacích.

Vysokotlaká mlhová zařízení

Pokud se hovoří o vysokotlaké vodní mlze, má se na mysli spektrum kapek o průměru asi 0,2 µm–0,025 µm. K jejímu vytvoření je potřeba tlak 100 bar-150 bar a vysokotlaké sprejové hubice nebo hlavice označované jako vysokotlaké mlhové sprinklery. Je jednoduše představitelné, že s menším průměrem kapky se ve výstřikovém proudu při stejném množství vody počet kapek zvětšuje. To vede k jejich rychlejší přeměně na páru, což v případě, že jde o uzavřený prostor, vyvolá intenzivní dusící a ochlazovací účinek. Maximální množství vody se podílí na hašení, minimální množství vody odtéká bez využití. To je hlavní rozdíl od sprinklerové ochrany, kde je velikost kapek 1 mm až 3 mm. Z uvedeného, zjednodušeného popisu teorie „malé kapky“ vyplývají nepopiratelné výhody spojené s použitím vysokotlaké vodní mlhy.

Výhody vysokotlakých mlhových SHZ

- minimální škody způsobené vodní mlhou (promáčením), která nebyla využitá pro hašení,
- minimální škody kontaminovaným hasivem,
vysokotlaká mlha vykazuje vysokou hasicí schopnost při hašení hořlavých kapalin v uzavřeném prostoru,
- ve srovnání se sprinklerovou ochranou podstatně nižší spotřeba vody pro hašení a tudíž nižší požadavky na zařízení pro zásobování vodou, konkrétně objem nádrží na vodu a velikost strojovny. Oproti sprinklerovým zařízením může být spotřeba vody k uhašení nižší až o 90 %,
- menší rozměry potrubí, což usnadňuje jejich montáž bez prefabrikace ve stávajících stavbách, jako jsou kulturní památky nebo hotely,
- potrubí je esteticky akceptovatelné z hlediska architektonických požadavků na řešení interiéru (lze použít variantu přiznaného potrubí),
- vodní mlha na sebe váže produkty hoření, což usnadňuje jejich průběžné odvádění z chráněného úseku. To se využívá např. při ochraně IT nebo lakovacích linek,
- vysokotlaká vodní mlha má podstatně vyšší schopnost zadržení sálavého tepla než tříštěný proud vytvářený sprinklery nebo sprejovými hubicemi,
- vodní mlha jako hasivo je:
  - ekologicky nezávadná,
  - zdravotně nezávadná,
  - za určitých podmínek málo vodivá,
  - nenechává žádné zbytky po hašení,
- voda se nachází v přírodě – je relativně levná,
- mlhová zařízení splňují zvýšené požadavky na ochranu přírodních zdrojů vody a jsou v souladu s trendem udržitelnosti tím, že účinně hasí požár, čímž se snižuje tvorba emisí CO₂.

Nevýhody vysokotlakých mlhových SHZ

- nejsou vhodná pro prostory s výškou vyšší než 5 až 7 m. U konkrétního systému to nemusí platit v případě, že zkoušky hasicí schopnost prokáží,
- nejsou vhodná pro hašení látek, které reagují s vodou, jako jsou reaktivní kovy, amidy kovů, sulfidy, karbidy, hybridy, silany, kyanatany a další,
- mají nižší hasicí schopnost při hašení venkovních požárů, požárů v netěsných prostorech nebo ve velkých prostorech při požáru s malým tepelným výkonem,
- v chráněném prostoru se nedoporučuje samočinné odvětrání kouře a tepla,
- vzduchotechnické zařízení musí být před aktivací mlhového SHZ vypnuto. To může být problém při ochraně IT, kde se požaduje korektní vypnutí serverů,
- rychlost proudění v chráněném úseku by neměla být vyšší než 5 m/s,
- obvykle mají deklaraci uvedení požáru pod kontrolu a potlačení požáru, výjimečně uhašení požáru,
- i malé odchylky u reálných instalací oproti podmínkám zkušebním mohou negativně ovlivnit požadovaný cíl ochrany, tj. uvedení požáru pod kontrolu nebo jeho uhašení,
- zvláštní pozornost je třeba věnovat jejich návrhu při hašení hloubkových požárů doprovázených žhnutím a skrytých ohnisek požáru,
- u vysokotlakých mlhových SHZ je třeba počítat s vyššími pořizovacími náklady o 20 % - 50 % než u srovnatelných sprinklerových SHZ. Rozhodující položkou je cena potrubí, sekčních ventilů a hubic/automatických hlavic, především z důvodu vysokých požadavků na tlakovou pevnost a odolnost proti korozi,
- podstatně složitější a nákladnější proces prokazování hasicí schopnosti,
- vyšší požadavky na dodavatele vysokotlakého mlhového SHZ, který musí být držitelem protokolů ze zkoušek hasicí schopnosti pro danou aplikaci a manuálu pro navrhování.

Použití mlhových vysokotlakých hasicích zařízení

K typickým aplikačním oblastem vysokotlakých mlhových SHZ patří především dosavadní sprinklerové aplikace pro nebezpečí OH1-OH3 jako jsou hotely, kanceláře, archivy, knihovny, divadla, garáže, shromažďovací prostory a kulturní památky.

Může se jednat i o některé aplikace typické pro plynová hasicí zařízení jako je ochrana datových sálů nebo telekomunikačních zařízení. Vysokotlaká mlhová SHZ nacházejí uplatnění v ochraně kabin letadel, generátorů, parních a plynových turbín, zkušebních stolic a kolejových vozidel. Z dalších aplikací je to zpracování hořlavých kapalin, ochrana hangárů, papírenských a obráběcích strojů, malých i potravinářských fritéz, větrných elektráren, kabelových kanálů, mořských vrtných plošin, CNC obráběcích strojů nebo velitelských stanovišť. Lze je použít pro ochranu atrií, jevišť a hal s výškou až 12 m. Velmi rozšířené jsou námořní aplikace, jako je ochrana kajut a strojoven námořních lodí. Vzhledem k vysokým nárokům na požární bezpečnost lodí jde o průkaznou referenci i pro pozemní aplikace.

Typickým příkladem použití vícezónových mlhových SHZ jsou mlhová SHZ určená pro ochranu liniových technologií a staveb jako jsou kabelové kanály nebo tunely. Důvodem je v tomto případě snížení požadavků na zásobování vodou, které se obvykle navrhuje max. pro tři zóny. Nelze opomenout ani využití vysokotlakých mlhových zařízení ke zvýšení vlastní požární odolnosti stavebních konstrukcí a omezení tepelného toku, které je u vysokotlakých mlhových clon podstatně vyšší než u vodních clon vytvářených sprinklery nebo sprejovými hubicemi.

Zkušenosti z ochrany skanzenů vedou k obezřetnosti použití vysokotlakého mlhového SHZ za nízkých teplot, což je i případ hašení zkapalněných plynů při nízkých teplotách.

Ačkoliv vodní mlha není zdraví škodlivá, jsou k ní vztažena z hlediska vypouštění do chráněného prostoru obdobná omezení jako pro hasicí plyny. Zejména pokud se do chráněného prostoru vypouští i plyn, což je případ hybridních stabilních hasicích zařízení.

Prostory chráněné mlhovým SHZ by měly být před jeho aktivací opuštěny z důvodu možného ohrožení sálavým teplem, toxickými plyny a zplodinami hoření. Ohrožení parou, která vzniká v zóně plamenného hoření, je třeba posuzovat v kontextu s ohrožením sálavým teplem, které je pravděpodobnější. V chráněném prostoru dochází po vypuštění vodní mlhy ke snížení viditelnosti. U vysokotlakých mlhových SHZ s čerpadlem poháněným plynem je třeba počítat i se zvýšenou hlučností po jejich aktivaci.

Mlhová SHZ s přísadami se nesmějí používat v prostorech obsazených lidmi, pokud se nejedná o látky prokazatelně bezpečné. V opačném případě může dojít k podráždění kůže, očí nebo aspirační toxicitě.

K zajištění ochrany zdraví se podle potřeby navrhují technicko organizační opatření jako je zpoždění vypouštění hasiva, instalace výstražných a poplachových zařízení, školení osob nacházejících se v prostoru chráněném mlhovým SHZ apod.

Navrhování vysokotlakých mlhových SHZ

Z předcházejícího popisu je zřejmé, že vysokotlaká mlhová zařízení lze používat jen v aplikacích, pro které má výrobce návrhový manuál, protokol ze zkoušek hasicí schopnosti a certifikát. Podmínka provádění zkoušek hasicí schopnosti pro každou aplikaci u sprinklerových zařízení (kromě specifických případů) není. Jedním z faktorů, který limituje rozšiřování vysokotlakých mlhových zařízení, je finanční náročnost. Při návrhu je třeba postupovat konzervativně, jelikož tato zařízení hasí požár s minimálním množstvím vody, a tím i s minimální rezervou, která by eliminovala projekční a montážní pochybení.

Návrh mlhových zařízení vyžaduje důsledné dodržení všech podmínek a omezení uvedených v návrhovém manuálu a vystaveném certifikátu, což klade vysoké požadavky na odbornou úroveň projektantů těchto zařízení a serióznost dodavatelů. Mohou ho provádět pouze dodavatelé, kteří mají prokazatelné reference, a navrhovatelé jsou proškoleni u nositele know how a používají originální komponenty specifikované v certifikátu. V této souvislosti je třeba si uvědomit, že každé vysokotlaké mlhové SHZ představuje skladbu specifických komponentů, jelikož unifikace komponentů a systémů je u mlhových SHZ nesrovnatelně nižší než u sprinklerových zařízení. Jakékoliv zásahy do certifikované skladby komponentů nebo expertní úpravy návrhových požadavků jsou proto nepřípustné stejně jako interpretace výsledků zkoušek navrhovateli mlhového zařízení.

Zvýšenou obezřetnost vyžadují aplikace, kde je třeba řešit odvětrání kouře a tepla (tunely apod.), protože vysokotlaká mlhová zařízení jsou citlivá na rychlost proudění vyšší než 5 m/s, příčné odtahy do centrálních šachet uprostřed chráněného úseku apod. Nedodržení uvedeného požadavku může mít za následek vytvoření nerovnoměrné koncentrace v chráněném prostoru s místy, kde je hodnota koncentrace nižší než návrhová koncentrace zjištěná při zkouškách hasicí schopnosti.

Pokud není průkaz, nepřipouští se samočinné nebo nucené odvětrání kouře tepla. I u chráněných prostorů s velkým objemem a výškou nad 7 m je potřeba počítat s nižší hasicí schopností, stejně jako v polozavřených prostorech. Důvodem je oslabení efektu dusícího účinku v důsledku přisávání čerstvého vzduchu do zóny plamenného hoření.

Zvláštní pozornost se musí při návrhu a provozování těchto SHZ věnovat tlakové bezpečnosti, protože součástí vysokotlakých mlhových SHZ akumulačního typu jsou tlakové lahve pro výtlačný plyn a vodu a vysokotlaká potrubí a armatury. Proto jsou tato zařízení považovaná nejen za vyhrazená PBZ, ale i vyhrazená tlaková zařízení podle zákona č. 174/1968 Sb., o státním odborném dozoru nad bezpečností práce, ve znění pozdějších předpisů, nejsou­ li stanovena k posuzování shody podle zvláštního zákona, a zároveň vyhrazená plynová zařízení – tlakové stanice a zařízení pro rozvod plynu.

Technické požadavky na SHZ, jejichž součástí jsou tlakové nádoby na plyny, vyplývají z ČSN 078304 Tlakové nádoby na plyny - Provozní pravidla. Zde lze najít odpověď na častou otázku o podmínkách umístění tlakových lahví v budovách, což je případ vysokotlakých mlhových SHZ. Pokud jde o nadzemní podlaží, může být v jednom požárním úseku max. 320 nádob s vodním objemem 50 l. Všechny musí mít tlakovou pojistku proti výbuchu vnitřním přetlakem. V úseku chráněném SHZ akumulátorového typu, v daném případě modulovým SHZ, může být max. 24 nádob s objemem 50 l. Citovaná norma definuje řadu dalších požadavků týkajících se např. počtu nádob v podzemních podlažích, vybavení místnosti s nádobami havarijním větráním, způsob odvětrání a opatření této místnosti zařízením pro snížení přetlaku v případě úniku hasiva. Ten by mohl způsobit poškození nebo destrukci stavební konstrukce vzniklým přetlakem.

Ocenění přínosu mlhového zařízení

V této souvislosti je třeba upozornit na skutečnost, že v ČR není zaveden systém kvality, jehož součástí by byly inspekční přejímací a periodické prohlídky a seznam doporučených dodavatelů SHZ. To zásadním způsobem negativně ovlivňuje kvalitu instalovaných SHZ obecně, mlhová SHZ nevyjímaje. Současně nejsou k dispozici ani seznamy registrovaných dodavatelů hasicích zařízení (Modrá kniha v Německu a Červená kniha ve Velké Británii), které umožňují zadavatelům snadnou orientaci, kdo je a kdo není akceptovatelný k navrhování a montáži stabilních hasicích zařízení. V obdobné situaci jsou i pojišťovny při vyhodnocování míry rizika na místech pojištění. Zejména v případech kde mlhová SHZ mohou zásadním způsobem ovlivnit míru rizika na místě pojištění. Jako příklad lze uvést tunely, samostatné zakladačové sklady, samostatné zakladačové garáže, hromadné garáže pod shromažďovacími prostory, hotely apod. V těchto případech je vhodné vyžádat provedení vstupní (první) nebo periodické prohlídky nezávislou zkušební organizací. V ČR je to zatím jenom VdS nebo FM. Zjištění těchto organizací uvedená v protokolu z inspekční prohlídky jsou nezpochybnitelná a mají evropský nebo v případě FM světový kredit. Vycházejí z vysoké odborné úrovně inspektorů těchto inspekčních orgánů a z jejich dlouholetých zkušeností.

Protokoly z inspekčních zkoušek od shora uvedených expertních organizací se doporučuje podle potřeby doplnit o informace týkající se zajišťování údržby, kontrol a oprav SHZ a schopnosti pověřených osob reagovat adekvátně na signály požární poplach a porucha. Tyto informace by měli zajistit především risk manažeři pojišťoven. Důvodem je, že uvedené expertní organizace tuto problematiku neposuzují.

Na základě pozitivního výsledku inspekční prohlídky může pojišťovna zdůvodněně snížit míru rizika pojištěného klienta na daném místě pojištění. To zakládá důvod i k nižší sazbě majetkového pojištění nebo přidělení obchodní slevy. To je běžná praxe v řadě zemí EU a USA. Bezpochyby by tento postup přispěl ke zvýšení kvality SHZ i v ČR a k objektivnějšímu posuzování jejich přínosu pro ochranu majetku. Minimálně se to týká plynových a vysokotlakých mlhových SHZ, jejichž navrhování a provozování předpokládá důsledné dodržení stanovených návrhových požadavků a předpisů. V širším kontextu se to týká např. i sprinklerových zařízení navrhovaných pro ochranu shromažďovacích prostorů, kde je třeba zajistit účinnou ochranu osob, o ochraně majetku nemluvě.

Seznam literatury

1.    P. Rybář, Stabilní hasicí zařízení vodní a pěnová, edice PKPO č. 1, Praha 2015.
2.    P. Rybář, Sprinklerová hasicí zařízení, edice SPBI Spektrum č. 77, Ostrava, 2012.
3.    W. Klein, J. Böke, Brandschutzanlagen,VdS Schadeverhütung Verlag, 2006.
4.    P. Rybář, Drenčerová hasicí SHZ, Knižnice požární ochrany, svazek 72, Praha 1988.
5.    Z. Hošek, Stabilní hasicí zařízení­ vyhrazená technická a vyhrazená plynová zařízení, časopis 112, č. 10/2014.
6.    Ing. V. Macák, Hašení vodní mlhou, Knižnice požární ochrany, svazek 2, Praha 1961.
7.    Dr. J. Vaari a Dr. M. Tuomisaari, Study on operation area, VTT, Finland, 2008.
8.    Report „Demo Fire Test of Hotel Room“, Lohja, 2011, Finland.
9.    Hanuaska and Back, Halons Alternative Fire Protection Systéms, an Overview of Mist Fire Suppression Systéms Technology, Hughes Associates, Inc. Columbia, MD 1993.
10.    Dr. C. Williams and Dr. L. Jackman, An independent guide on water mist systéms for residential buildings, Building Research Establisment, 2006.
11.    Vyhláška č. 246/2001 Sb., o stanovení podmínek požární bezpečnosti a výkonu státního požárního dozoru (vyhláška o požární prevenci), ve znění vyhlášky č. 21/2014 Sb.
12.    Vyhláška č. 23/2008 Sb., o technických podmínkách požární ochrany staveb, ve znění vyhlášky č. 268/2011Sb.
13.    Vyhláška č. 21/1979 Sb., kterou se určují vyhrazená plynová zařízení a stanoví některé podmínky k zajištění jejich bezpečnosti, ve znění pozdějších předpisů.
14.    Vyhláška č. 85/1978 Sb., o kontrolách, revizích a zkouškách plynových zařízení, ve znění nařízení vlády č. 352/2000 Sb.
15.    ČSN 730810 Požární bezpečnost staveb - Všeobecné požadavky.
16.    ČSN 07 8304 Tlakové nádoby na plyny - Provozní pravidla.
17.    ČSN 69 0012+Z4 Tlakové nádoby stabilní - Provozní požadavky.
18.    ČSN 38 6405+Z1 Plynová zařízení - Zásady provozu.
19.    ČSN EN 12845+A2 Stabilní hasicí zařízení - Sprinklerová zařízení Navrhování, instalace a údržba.
20.    ČSN P CEN/TS 14972 Stabilní hasicí zařízení - Mlhová zařízení - Navrhování a instalace.
21.    ČSN EN 15 001- XX Stabilní hasicí zařízení - Plynová zařízení - XX.
22.    ČSN EN 12416-2+A1 Stabilní hasicí zařízení Prášková zařízení - Část 2: Navrhování, konstrukce a údržba.
23.    NFPA 750:2010 Standard on Water Mist Fire Protection Systems.

Ing. Pavel RYBÁŘ, foto archiv autora

 

Print  E-mail  X Corp.   Facebook