Časopis 112 ROČNÍK XVI ČÍSLO 11/2017

V rubrice POŽÁRNÍ OCHRANA vás seznámíme s vlivem ventilace na způsob vyšetřování požárů v uzavřeném prostoru. Dočtete se o semináři k aktuálnímu vývoji smlouvy o zákazu jaderných zbraní. Dozvíte se o využití metod termické analýzy v požární ochraně. V rubrice INTEGROVANÝ ZÁCHRANNÝ SYSTÉM přinášíme reportáž z rozsáhlého cvičení složek IZS, které simulovalo střet dvou vlaků na Břeclavsku. Další zajímavé cvičení s názvem FOREST FIRE 2017. Akce byla zaměřena na problematiku hašení lesních požárů. V rubrice OCHRANY OBYVATELSTVA A KRIZOVÉHO ŘÍZENÍ se dočtete o Cvičení „ZÓNA 2017“, které se uskutečnilo ve dnech 5. až 17. května 2017. Cvičení bylo zaměřeno na procvičení činnosti vybraných ústředních správních úřadů. Dále o odpovědnosti za bezpečnost občanů v zónách havarijního plánování. V informacích se dozvíte, jak dopadla mistrovství ve vyprošťování Hasičského záchranného sboru České republiky v disciplínách TFA. Máme pro Vás krátký článek z nadačního svatováclavského koncertu v katedrále 

Požáry v uzavřeném prostoru patří z hlediska následků, ať na zdraví či majetku, mezi ty nejzávažnější. Tyto požáry díky specifické dynamice vytvářejí nebezpečí pro zasahující hasiče, a proto je jim z hlediska požární taktiky věnována mimořádná pozornost.

Obr. 1 Schéma rozvoje a průběhu požáru	Obr. 2 Výměna plynů při požáru

Za posledních dvacet let v České republice vzniklo několik zařízení, které podmínky požáru v uzavřených prostorách simulují. Jsou to takzvané „flashover kontejnery“ a hasiči tak mají možnost získat nejen teoretické znalosti, ale hlavně praktické zkušenosti. Ty jim pomáhají nebezpečí při těchto typech požárů nejen rozpoznat, ale také účinně zvládat například vhodnou taktikou hašení. [1] Může však být tento typ požárů specifický také z hlediska vyšetřování příčin vzniku požárů? Informace a zkušenosti získané absolvováním tréninkového programu pro vyšetřovatele požárů ve Spojených státech amerických zmiňovaný v odborném časopisu 112 (6/2017) ukazují, že ano a významně.

Specifika požárů v uzavřeném prostoru z pohledu požární dynamiky
Problematika dynamiky požáru v uzavřeném prostoru je v současné době známa a informace o jevech vznikající při těchto typech požárů jsou dostupné. Výměna plynů při požáru tvoří specifickou oblast problémů a má pro účely vyšetřování příčin vzniku požárů velký význam. Zejména je v tomto smyslu důležitý přechod požáru z fáze rozhořívání do jeho plně rozvinuté fáze, který je doprovázený zpravidla změnou jeho režimu, a to z požáru řízeného palivem na požár řízený ventilací. Výjimku tvoří případy, kdy hoří ve velkých dostatečně větraných prostorech nebo jde o místně soustředěné požární zatížení – kdy je požár stále řízen palivem. [2]

Rozvoj požáru v uzavřeném prostoru
Požáry v uzavřených prostorech jsou specifické mimo jiné z pohledu sdílení tepla. Vznikající teplo neuniká zcela do okolní atmosféry, ale jeho významná část snížená o ztráty (například teplo spotřebované na ohřev stavebních konstrukcí či teplo odvedené ve formě kouřových plynů) se postupně kumuluje v místnosti a dále působí na okolní hořlavé látky, které postupně zahřívá a připravuje je tak k hoření. [2] Proces rozvoje požáru je možné rozdělit do tří charakteristických fází:
I. Fáze rozvoje – po iniciaci se požár rozrůstá a produkuje stále větší množství energie. Ohraničení daného prostoru stavebními konstrukcemi nemá zpočátku znatelný vliv na vlastní požár – požár 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 se formuje sloupec horkých plynů (tzv. Fire Plume). Sloupec zplodin postupně stoupá až na úroveň stropu, kde se začne rozprostírat až k ohraničujícím stavebním konstrukcím (tzv. podstropní proudění). Díky takto vzniklému proudění je do horkého kouře přisáván chladnější vzduch, což způsobuje další zvětšování objemu. Dochází k ochlazování kouře v důsledku odvodu tepla do ohraničujících konstrukcí, k tepelné radiaci z kouře a také k jeho ředění přiváděným vzduchem. Poté, co kouřové plyny dosáhnou stavebních konstrukcí, tak vytvářejí vrstvu kouře, která postupně klesá k podlaze a vytváří tzv. neutrální rovinu. Překročí­ li vrstva kouře teplotu 500 až 600 °C nebo dojde na úrovni podlahy k tepelnému toku větší než 20 kW.m-2 dochází zpravidla k celkovému vzplanutí (tzv. Flashover).
V tomto okamžiku se chování požáru výrazně mění. Proudění vzduchu a plynných spalin se stává velmi neuspořádaným. Velmi vysoké teploty a tepelné toky v celé místnosti působí na všechny hořlavé materiály v daném prostoru, které pyrolýzují. Tento proces je doprovázen vývinem velkého množství hořlavých plynů. Protože dochází k ustálení hmotnostního úbytku na jednotku hořlavého materiálu, požár začíná být limitován pouze dostupností kyslíku a postupně přechází do režimu řízeného ventilací. [2]
II. Plně rozvinutá fáze – je za daných podmínek dosaženo maximální rychlosti odhořívání pevných a kapalných hořlavých látek, hodnota tepelného toku může dosahovat hodnot až 200 kW.m-2, teplota v místnosti až 1 100 °C. [3] V této fázi se jedná o požár řízený ventilací, tj. intenzita požáru je plně závislá na přísunu kyslíku do místnosti.
III. Fáze dohořívání – rychlost odhořívání a intenzita požáru postupně klesá, dochází k dohořívání tlejících a žhnoucích částí hořlavých materiálů.
Pokud rozšiřující se požár nemá v první fázi dostatek okysličovadla (např. požár v místnostech s uzavřenými dobře těsnícími okny a dveřmi) nebo dostatek paliva, dochází k postupnému samovolnému zpomalení hoření, požár nepřechází do jeho II. fáze, ale postupně uhasne. Tyto požáry jsou v praxi poměrně časté, z hlediska určení kriminalistického ohniska pak patří k těm jednodušším, protože je pro ně typický již zmíněný lokální charakter [2], tj. v místnosti dochází k termické degradaci pouze na malém prostoru a ohnisko požáru bývá jasně ohraničené. Totéž platí také pro požáry uhašené v I. fázi před vznikem celkového vzplanutí.

Výměna plynů při požáru
Obr. 3 Náčrt půdorysu zkušebních místnostíVýměna plynů v uzavřených prostorech (dále jen „ventilace“) ovlivňuje několik faktorů: Tím nejdůležitějším je stavební řešení daného objektu – zejména výška místnosti, rozmístění otvorů, počet otvorů, rozměr otvorů apod. Nachází­ li se v objektu více otvorů v různých úrovních výšky, pak se poloha neutrální roviny ustálí takovým způsobem, že spodními otvory je nasáván čistý vzduch a horními otvory se dostává z prostoru kouř. V případě, že se v místnosti nachází pouze jediný otvor, pak výměna plynů probíhá skrze tento otvor, a to tak, že spodní částí otvoru se nasává čistý vzduch do prostoru hoření a horní částí otvoru se dostává kouř z místnosti ven. Další faktor ovlivňující proudění plynů je rychlost a směr větru, který má přímý vliv na polohu neutrální roviny. Ta se na straně závětrné nachází níže než na straně návětrné. Z pohledu dynamiky požáru je také důležité proudění plynů v prostoru zasaženém požárem, tj. v pásmu hoření. Zde se část přiváděného vzduchu dostává do vrstvy kouře díky turbulencím vznikajících na principu Kelvin­ Helmholtzovy nestabi­lity. Část je stržena vzestupným proudem horkých plynů (Fire Plume) a zbytek se účastní hoření. Výše uvedené má zásadní vliv na řadu věcí, zejména na teplotu ve vrstvě kouře, na délku plamene a rychlost šíření požáru. [2]

Určování kriminalistického ohniska – metodika v České republice
Místo vzniku požáru se v České republice zpravidla zjišťuje na základě příznaků ohniska požáru a příznaků směru šíření. Materiály a konstrukce se zpravidla víc nahřejí a poškodí blíže k místu vzniku požáru, což způsobuje doba hoření, která z principu probíhá nejdelší dobu v kriminalistickém ohnisku požáru. Naopak na vzdálenějších úsecích od ohniska požáru – na periferii požářiště začíná hořet později, a proto by v těchto vzdálenějších úsecích měly být i menší destrukce a méně znatelné stopy. Destrukce a stupeň poškození však nemusí být závislé jen na době hoření, ale na řadě jiných faktorů. Mezi ty nejdůležitější (vyjma zmiňované doby trvání požáru) patří množství paliva v prostoru. Rozmístění paliva v prostoru může vytvářet tzv. druhotná ohniska, což jsou místa s charakteristickými ohniskovými příznaky (např. tzv. „čistá plocha“ – jasně ohraničená plocha stěny bez kondenzátu zplodin hoření), která ale způsobuje zvýšený tepelný výkon požáru v daném místě (ne tedy dobu trvání požáru). Tyto ohniskové příznaky se pak mohou nesprávně interpretovat při určování kriminalistického ohniska. [4]
Tento „konvenční přístup“ při určování kriminalistického ohniska na základě intenzity termické degradace (popř. vzetí v úvahu rozmístění paliva v prostoru) však nelze uplatňovat obecně na všechny požáry v uzavřeném prostoru. Na přechodu požáru z jeho I. do II. fáze nastupuje další významný faktor, se kterým by měl každý vyšetřovatel požárů počítat a při šetření systematicky vyhodnocovat, a to ventilace. Metodika České republiky [4] pak ventilaci jako faktor ovlivňující destrukci a stupeň poškození zmiňuje, nijak ji však dále neupřesňuje.

Vývoj vyšetřování požáru v uzavřeném prostoru
Obecně přijímaný fakt, že místo s nejvyšším stupněm termické degradace je místo, kde požár působil nejdelší dobu (až do uhašení) a jedná se tedy o ohnisko požáru, se v USA dědí z jedné generace vyšetřovatelů požárů na druhou. [3] Na počátku devadesátých let minulého století se pak požáry v uzavřeném prostoru detailněji zkoumaly a zjistilo se, že u těchto požárů mohou nastat zpravidla dva režimy, a to požár řízený palivem nebo požár řízený ventilací. Odborníci vypozorovali, že poté, co požár probíhá v režimu řízení ventilací, se objevuje plamenné hoření zejména v okolí ventilačních otvorů (oken, dveří). Taktéž oheň může vypalovat ohniskové příznaky na podlaze zasažené místnosti, ve které zpravidla dochází k velmi vysoké teplotě hoření (určená např. na základě teploty tavení kovů nalezených na požářišti). Zmiňované ohniskové příznaky (vypálené vzory na podlaze, vysoká teplota požáru) pak uváděla až do roku 1992 všeobecně uznávaná příručka pro vyšetřovatele požárů v USA NFPA 921 Guide for Fire and Explosion Investigation (NFPA 921) jako příznaky použití akcelerantu hoření, což byl fakt podporující hypotézu, že požár byl založen úmyslně.
Na základě nově získaných informací z požární dynamiky se NFPA 921 od roku 1992 postupně aktualizuje a provedly se také revize vyšetřování některých závažných požárů, u kterých byla jako příčina určena úmyslná iniciace pomocí akcelerantu hoření. U vybraných případů se zjistilo, že pozorované ohniskové příznaky, které vedly tehdejší vyšetřovatele požárů k uvedenému závěru žhářství, mohly být způsobeny ventilací požáru, tj. požár nemusel být iniciován úmyslně. [5] [6]

Experimentální měření
V rámci lepšího pochopení požární dynamiky v uzavřeném prostoru v roce 2008 experti provedli simulované požáry. Zapálily se dvě identicky zařízené místnosti o půdorysu 4,3 m × 3,7 m a výšce 2,4 m, které měly jeden stavební otvor – dveře. Tyto dveře pak v průběhu požáru byly ponechány otevřené tak, aby požár měl dostatečný přísun kyslíku po celou dobu jeho rozvoje až do uhašení. V místnosti se nacházela manželská postel, křeslo, dvě komody a noční stolek. Požár se inicioval zapáleným novinovým papírem umístěným v odpadkovém koši mezi křeslem a postelí (viz obr. 3). První požár experti uhasili krátce po celkovém vzplanutí v místnosti, druhý požár pak ponechali po určitou dobu ve II. fázi. Hlavní myšlenka těchto testů byla porovnat ohniskové příznaky vzniklé při různých dobách trvání požáru v jeho II. fázi, tedy v době plně rozvinutého požáru v celém prostoru místnosti.
První místnost byla zapálena v uvedeném místě, po přibližně 139 sekundách vrstva kouře dosáhla teploty 600 oC (tedy počátek přechodu mezi I. a II. fází požáru – flashover). Stabilní plameny vystupující z otevřených dveří byly pozorované ve 205 sekundě. Hašení požáru započalo ve 212 sekundě, tedy přibližně 10 sekund po začátku II. fáze požáru. Maximální teplota v průběhu testu dosáhla 1 000 °C.
Druhá místnost byla opět iniciována uvedeným způsobem, po asi 155 sekundách dosáhla vrstva kouře teploty 600 °C, stabilní plamen z otevřených dveří byl pozorovaný ve 246 sekundě. Hašení se započalo ve 357 sekundě, tedy 111 sekund po začátku II. fáze požáru. Maximální teplota v průběhu testu dosáhla 1100 °C.
Výsledek pozorování první místnosti – některé spodní části nábytku nebyly zasažené termickou degradací, tj. odborníci usoudili, že v místnosti nedošlo k celkovému vzplanutí – tedy požár v místnosti zcela nepřešel do II. fáze požáru. Místo vzniku požáru (kriminalistické ohnisko) bylo jasně určeno do prostoru mezi postelí a křeslem, kde na západní stěně byla pozorovatelná charakteristická čistá plocha. Taktéž intenzita termické degradace postele a křesla jasně naznačovala směr šíření požáru z určeného místa původu (viz obr. 4).
Výsledek pozorování druhé místnosti – na první pohled bylo zřejmé, že v místnosti požár přešel zcela do II. fáze – všechny části nábytku byly termicky degradované, hustý kondenzát kouře pokrýval všechny stěny, a to až k podlaze. Dva výrazné ohniskové příznaky byly zřejmé okamžitě po vstupu do místnosti. První ohniskový příznak v podobě čisté plochy ve tvaru písmene „V“ byl vidět na severní stěně (stěna naproti vstupním dveřím – obr. 5), druhý opět v podobě čisté plochy na východní stěně mezi otevřenými dveřmi a komodou. Termická degradace konstrukce postele byla výraznější na východní straně pelesti postele, matrace vykazovala nejsilnější termickou degradaci na její jižní straně. V okolí místa vzniku požáru pak již nebyly pozorovatelné charakteristické ohniskové příznaky na západní stěně jako u prvního. požáru (viz obr. 4). [7]

Interpretace zjištěných výsledků
Postupně v průběhu dalších let bylo provedeno ještě několik experimentálních měření. Na základě naměřených hodnot a získaných informací při ohledání experimentálních míst vzniku požárů bylo zjištěno, že „klasická filozofie“ používaná při určování místa původu požáru založená na myšlence, že největší termická degradace musí být v místech, kde nejdéle hořelo, nemusí nutně platit za všech okolností.
Na počátku II. fáze požáru (v době celkového vzplanutí) začíná být požár silně limitován přísunem kyslíku (požár je řízen ventilací). Koncentrace kyslíku pak v prostorách místnosti, které nejsou v dostatečné blízkosti stavebních otvorů, klesá k nule, což má za následek pokles intenzity hoření navzdory vysoké koncentraci hořlavých plynů (zplodin hoření a produktů pyrolýzy). Naopak nejaktivnější hoření probíhá v prostorách vstupu čerstvého kyslíku do místnosti, tedy v průřezech stavebních otvorů a jejich blízkého okolí. Vzduch těmito otvory proudí dovnitř místnosti. Pokud uvažujeme místnost s jedním stavebním otvorem – dveřmi, tak vzduch jimi proudí ve spodní části jejich průřezu (viz obr. 2), kdy zpravidla horní 2/3 až 3/4 průřezu vyplňuje unikající kouř. Vzhledem tomuto nepoměru je rychlost proudění přitékajícího vzduchu vyšší než rychlost úniku kouře, což způsobí jeho vysokou hybnost. Ta zapříčiní charakteristickou dynamiku pohybu, kterou lze připodobnit toku kapalin – nepohybuje se v ostrých úhlech, má určitou setrvačnost a nepohybuje se ve zpětném směru (viz obr. 6). Vzduch se v prostoru zasažené místnosti přesouvá tak, aby se vyrovnaly tlakové rozdíly způsobené vzestupným proudem horkých plynů. [3] [5]

     Obr. 4 Ohniskové příznaky zaznamenané v první místnosti [8]

Důležitým aspektem požáru řízeného ventilací je tepelný tok. Ten je definovaný jako množství tepelné energie procházející danou oblastí v určitém čase. Tato hodnota u požáru řízeného palivem – tedy u požáru do počátku celkového vzplanutí (flashoveru) zpravidla nepřesahuje hodnotu 20 kW.m-2. Po celkovém vzplanutí pak může být tato hodnota až desetinásobná (viz obr. 1). Z toho lze vyvozovat, že parametry požáru v jeho II. fázi dokážou za určitých podmínek generovat poškození (např. zuhelnatění dřeva či kalcinace sádrokartonových desek – viz 112, 9/2017) až desetkrát rychleji než v jeho I. fázi. Podstatné ale je, že tato vysoká intenzita tepelného toku není konzistentní v celém zasaženém prostoru, ale jak jsme již uvedli, nachází se zpravidla v oblastech tzv. ventilačních cest, tedy v oblastech, kudy do místnosti může stavebními otvory proudit čerstvý vzduch. Vlivem tohoto tak lze v těchto oblastech předpokládat zvýšený výskyt ohniskových příznaků, které mohou být, podobně jako druhotná ohniska, matoucí při určování místa vzniku požáru. [3]

     Obr. 5 Ohniskové příznaky zaznamenané v druhé místnosti [7]

Aplikace faktoru ventilace při určování polohy místa vzniku požáru – teorie
Identifikace polohy místa vzniku požáru v uzavřených prostorech pouze na základě intenzity vzniklého poškození může být zavádějící a nepřesné. Jak jsme již uvedli, u požáru řízeného ventilací dochází v prostoru zasažené místnosti k výraznému nerovnoměrnému rozložení tepelného toku, jenž má velký vliv na intenzitu poškození hořlavých či nehořlavých materiálů a způsob vytváření ohniskových příznaků. V prostorách zasažené místnosti, kde se nezjistil přísun čerstvého vzduchu – tedy místa vzdálenější od stavebních otvorů – intenzita požáru klesá (z důvodu koncentrace kyslíku klesající až k 0), naopak ve směru vstupu vzduchu okny či dveřmi do místnosti, tedy ve směru ventilačních cest je intenzita požáru se všemi spojenými projevy nejvyšší.
Uvažujme o případu požáru místnosti s jedním stavebním otvorem – dveřmi. Vyšetřovatel požárů má informaci, že v průběhu požáru byly dveře otevřené, zasahující hasiči na místě zaznamenali šlehající plameny v průřezu dveří – můžeme předpokládat, že se místnost v době zahájení hasebního zásahu nacházela ve II. fázi požáru – tj. byla řízena ventilací. V místnosti můžeme pozorovat jasné ohniskové příznaky (např. ve formě čistých ploch na stěnách) znázorněné tučnými plochami X a Y viz obr 7. Vyšetřovatel v případě konvenčního přístupu na základě intenzity vzniklého poškození by zvažoval tři hypotézy:
1. požár vznikl v lokaci X a rozšířil se do lokace Y,
2. požár vznikl v lokaci Y a rozšířil se do lokace X,
3. jsou zde dvě místa vzniku požáru X a Y.
Tento „konvenční“ přístup by byl možný uplatnit u požáru řízeného palivem, tedy u požáru v I. fázi rozvoje. Vyšetřovatel požárů ale na základě výše uvedených indicií předpokládá, že požár v době zahájení hasebního zásahu již nějakou dobu probíhal v jeho II. fázi – tedy při vyhodnocování ohniskových příznaků je třeba brát v potaz faktor ventilace.
V našem případě je zřejmé, že ohniskový příznak Y jasně leží ve ventilační cestě (obr. 7 – modrá plocha), tedy v oblasti, do které proudil čerstvý vzduch otevřenými dveřmi a po přechodu požáru do II. fáze zde probíhalo nejintenzivnější hoření. Pokud bychom uvažovali o ohniskovém příznaku Y jako příznaku místa původu požáru, je jasné, že bychom nedokázali vysvětlit ohniskový příznak X, který by nemohl vzniknout následně (neuvažujeme o možnosti, že se v tomto prostoru mohlo nacházet zvýšené množství paliva doprovázené druhotným ohniskem), protože při naší variantě by nejintenzivnější hoření probíhalo jak v I., tak i ve II. fázi pouze v lokalitě Y.
Z uvedeného je zřejmé, že správná interpretace našeho případu je, že požár vznikl v lokaci X a po přechodu požáru do jeho II. fáze (řízen ventilací) pak ohniskový příznak Y vznikl jako druhotný a byl způsobený faktorem ventilace – tedy zvýšenou intenzitou hoření ve ventilační cestě otevřených dveří. [3]

Aplikace faktoru ventilace při určování polohy místa vzniku požáru – praxe
Zjištěné informace odborníci zpětně uplatnili na konkrétní případ šetřený v České republice. Z uvedeného případu vyplývá, že se kriminalistické ohnisko jasně určilo, některé ohniskové příznaky však nebylo možné jednoznačně vysvětlit bez uplatnění znalostí požární dynamiky, a to zejména faktoru ventilace.
Uvedený požár vznikl v 0.50 hodin v obývacím pokoji rodinného domu. Z důvodu delší dojezdové vzdálenosti a delší doby oznámení byl hasební zásah započatý až v 1.35 hodin, tj. 45 minut po vzniku požáru. Podle svědectví uživatelů domu a hasičů měl dům v době vzniku a rozvoje požáru uzavřená všechny plastová okna, dveře do obývacího pokoje a vstupní dveře do verandy byly po celou dobu otevřené. Až v době příjezdu jednotky požární ochrany došlo k prasknutí okenních výplní okna v obývacím pokoji (tedy jeho vliv na ventilaci byl minimální), byly také vidět plameny šlehající ze vstupních dveří domu. Při ohledání se zjistilo, že intenzivní termická degradace zasáhla veškerý nábytek v obývacím pokoji, stěny byly hustě pokryté kondenzátem zplodin a to, až k podlaze. V obývacím pokoji byly vidět jasné ohniskové příznaky na stěně (čisté plochy), a to menší plocha vpravo u podlahy vedle vstupních dveří, velká plocha ve tvaru „V“ na stěně naproti vstupním dveřím a menší plocha na stěně komína vlevo od vstupních dveří. Kriminalistické ohnisko bylo na základě ohniskových příznaků směru termické degradace dřevěných konstrukcí určeno do prostupu kouřovodu mezi obývacím pokojem a kotelnou (viz obr. 8). Odtud se požár rozšířil skrz dřevěnou stěnu do obývacího pokoje. [8] Tato poloha kriminalistického ohniska vysvětlovala přítomnost menší čisté plochy na stěně komína vlevo od dveří, zbývající dvě pozorované čisté plochy, a to vpravo vedle dveří a na stěně naproti dveřím, nebylo možné vysvětlit.

Obr. 6 Znázornění přitékajícího vzduchu do místnosti vdobě falshweru vizualizací proměnné koncentrace kyslíku s využitím matematického modelu toku kapalin [5]	Obr. 7 Příklad uplatnění faktoru ventilace [3]

Při uplatnění znalostí požární dynamiky bylo možné uvažovat, že požár v době započetí hasebního zásahu již po nějakou dobu probíhal ve II. fázi a byl řízen ventilací, která probíhala pouze otevřenými dveřmi do obývacího pokoje. V jejich směru byla vytvářena ventilační cesta, ve které intenzita hoření byla nejvyšší. Tento faktor ventilace zapříčinil vznik velké čisté plochy na protější stěně a také vznik menší čisté plochy hned vpravo od dveří (tyto menší čisté plochy v blízkém okolí stavebních otvorů experti také pozorovali při simulovaných požárech – viz obr. 5). Při uplatnění způsobu vyšetřování, který počítá s vlivem faktoru ventilace, je jasné, že menší čistá plocha na stěně komína vlevo od dveří byla způsobena již v I. fázi požáru (nebyla v cestě ventilační cesty), což podporuje již stanovenou hypotézu určení kriminalistického ohniska do místa prostupu kouřovodu mezi obývacím pokojem a kotelnou.

Závěrečné zhodnocení
Znalosti a zkušenosti získané studiem dynamiky požáru jsou využívané v různých odvětvích požární ochrany. Přechod požáru z I. do II. fáze spojený s celkovým vzplanutím (flashover) představuje pro hasiče kritický moment v průběhu požáru, který jej při zásahu může vážně ohrozit na zdraví či životě. V oblasti požární bezpečnosti staveb pak tento moment představuje začátek fáze požáru, který svými parametry nejvážněji ohrožuje stavební konstrukce. Pro vyšetřovatele ve Spojených státech amerických to pak představuje důležitý moment, který dramaticky mění způsob vytváření ohniskových příznaků v zasaženém prostoru.
Obr. 8 Vyznačení ohniskových příznaků a kriminalistického ohniskaTuto změnu způsobuje zejména ventilace a její vliv na vytváření ohniskových příznaků se ve Spojených státech amerických dlouhodobě zkoumá. O tom svědčí velké množství zpracovaných studií a provedených testů během posledních dvaceti let, a to zejména agenturou ATF (Bureau of Alcohol, Tobacco, Firearms and Explosives – Úřad pro alkohol, tabák, palné zbraně a výbušniny – americká federální agentura zabývající se mimo jiné nejzávažnějšími požáry v zemi). Od počátku devadesátých let minulého století je snaha do amerického systému vzdělávání vyšetřovatelů implementovat znalosti požární dynamiky. V rámci této snahy se v roce 2005 provedl výzkum na 53 lidech, kteří se účastnili výcviku pro vyšetřovatele (tyto osoby neměly žádné zkušenosti s ohledáním místa požáru). Tyto osoby postupně vstupovaly do dvou připravených míst požáru, které experti uhasili po určité době plně rozvinutého požáru. Jejich úkolem byla identifikace kvadrantu místa vzniku požáru. Pouze tři účastníci (tj. 5,7 %) správně určili toto místo. Posléze při prováděném rozboru studenti uvedli, že se při určování místa vzniku požáru řídili zejména intenzitou způsobeného poškození a tento fakt způsobil špatnou interpretaci ohniskových příznaků při určování místa vzniku požáru. Od roku 2006 oficiálně uvedené znalosti požární dynamiky se zařazují do systému vzdělávání vyšetřovatelů ve Spojených státech amerických a Kanadě. Zpětná vazba přibližně tisíce absolventů byla více než pozitivní, kdy shodně uváděli, že získané informace jednoznačně ulehčily testování hypotéz při určování místa vzniku požáru v uzavřeném prostoru. [5]
Nejinak tomu bylo i v našem případě, kdy se značná část absolvovaného kurzu věnovala výuce požární dynamiky. Její teoretická část byla navíc doplněna i praktickou zkouškou, na které jsme mohli přímo pozorovat rozvoj požáru v uzavřeném prostoru a význam faktoru ventilace se prakticky uplatnil na pozorovaných ohniskových příznacích při samotném ohledání připravených míst požáru (viz 112, 6/2017).
O významu faktoru ventilace také svědčí fakt, že posledních deset let je tento vliv na vytváření ohniskových příznaků popsán v příručce pro vyšetřovatele požárů ve Spojených státech amerických NFPA 921. Tedy, pokud vyšetřovatel uplatní faktor ventilace při určování polohy místa vzniku požáru, jedná se o vědeckou metodu, která obstojí při případném soudním procesu.
Faktor ventilace nastupuje až při přechodu požáru z I. do II. fáze a jeho vliv je tím větší, čím delší dobu se požár ve II. fázi nacházel před jeho uhašením. Vyšetřovatel tedy musí vyhodnotit, zda daný požár řídila ventilace (popř. jak dlouho). Indicie, které tomuto nasvědčují, jsou zejména: doba volného rozvoje požáru do jeho uhašení (čas od iniciace požáru k flashoveru není zpravidla delší než 30 minut [2]), možnost intenzivní ventilace – tedy otevřené okno či dveře při rozvoji požáru, přítomnost stabilních plamenů šlehajících ze stavebních otvorů (dveří, oken) potvrzená hasiči či svědky a silná termická degradace či vrstva kondenzátu kouře pozorovatelná také v nižších úrovních, a to jak na vybavení, tak i na stavebních konstrukcích.
Uvedená metodika aplikace faktoru ventilace při určování místa vzniku požáru byla testována a odvozena od jednoduchého případu požáru místnosti s jedním ventilačním otvorem (dveřmi). V praxi je třeba proto brát v potaz také samotnou konfiguraci ventilace daného prostoru, určenou zejména počtem ventilačních otvorů a časování jejich případných otevření či zavření (např. prasknutí skleněné výplně v průběhu rozvoje požáru, zavření/otevření dveří v průběhu prvotních hasebních prací apod.).
Správné určení místa původu požáru je jednou z nejdůležitějších částí procesu zjišťování příčin vzniku požáru. U požárů v uzavřeném prostoru uhašených až po jejich plném rozvinutí (tedy v jejich II. či III. fázi) pak toto určování bývá obtížné i pro zkušené vyšetřovatele, a to zejména z důvodu, že termická degradace a vůbec celkové poškození vybavení či stěn místnosti bývá značné a pozorované ohniskové příznaky mohou být matoucí. Vyšetřovatel, který může uplatnit svoje znalosti požární dynamiky, pak lépe rozklíčuje pozorované „anomálie“, což může vést k přesnějšímu určení místa vzniku požáru.
Na základě absolvovaného tréninkového programu pro vyšetřovatele požárů ve Spojených státech amerických a dalších uvedených poznatků lze říci, že požární dynamika je velmi důležitou částí potřebných znalostí pro vyšetřovatele. Jako užitečné a názorné se ukázaly být praktické ukázky těchto požárů, pomocí kterých si lze uvedené složité procesy rozvoje požáru lépe uvědomit. V našich podmínkách by vyšetřovatelé mohli absolvovat uzpůsobený výcvik v zařízení simulujícím reálné podmínky požáru, a to konkrétně v „pozorovacím trenažéru – flashover kontejneru na tuhá paliva“, ve kterém lze pozorovat „klasický“ rozvoj požáru v uzavřeném prostoru se všemi nelineárními projevy z bezprostřední blízkosti.
Podobně, jak jsme uvedli v případě metody měření hloubky kalcinace (viz 112, 9/2017), i v tomto případě pro osvojení nového přístupu k určování kriminalistického ohniska u požáru v uzavřených prostorech by bylo vhodné provést praktické zkoušky. Tyto zkoušky pro obě nové metody by se mohly provést současně, protože jedním z výrazných projevů faktoru ventilace je vytváření charakteristických čistých ploch ve směru ventilační cesty a tyto plochy jsou spojené se zvýšenou hloubkou kalcinace. Proto vytvořený diagram kalcinace měřené místnosti by se mohl velmi dobře použít pro vizualizaci vlivu ventilace při požárech. Získané výsledky případných zkoušek by také byly cennými poznatky, které by mohly zvýšit celosvětovou prestiž České republiky v oblasti vyšetřování příčin vzniku požárů a usnadnily by aplikaci získaných poznatků ze zahraniční spolupráce do českého systému vyšetřování požárů.

Literatura
[1] J. Hora, Výcvik v zařízení simulující reálné podmínky požáru, 112 8/2013.
[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] S. W. Carman, The Impact of Ventilation in Fire Investigation, 2013.
[4] K. autorů, Zjišťování příčin vzniku požárů I., Praha: Ministerstvo vnitra, Ředitelství Hasičského záchranného sboru ČR, 2000.
[5] S. W. Carman, Improving the Understanding of Post­ Flashover Fire Behavior, 2008.
[6] P. Bieber, Fire Pattern Analysis and Case Study Review in Post­ Flashover Fires, 2012.
[7] S. W. Carman, Progresive Burn Pattern Development in Post­ Flashover Fires, 2009.
[8] S. Kopecký, Odborné vyjádření k události požáru rodinného domu, ECUD 3215000599, 2015.


kpt. Ing. Stanislav KOPECKÝ, kpt. Ing. Jaroslav ŘEPÍK, HZS Plzeňského kraje, pplk. Mgr. Jakub ŠKODA, MV­-generální ředitelství HZS ČR, foto autoři

Print  E-mail  X Corp.   Facebook