Časopis 112 ROČNÍK XXI ČÍSLO 4/2022

V dubnovém čísle opět najdete spoustu zajímavého čtení. Nasazení hasičských lezeckých skupin si vyžádala akce v Přemyslově na Šumpersku, kde došlo k poruše lanovky ve skiareálu. Na lanovce uvízlo 130 osob, 40 z nich museli hasiči evakuovat pomocí lezeckých prostředků. Hasiči ze všech stanic HZS Zlínského kraje, kteří jsou zařazeni na funkci hasiče-zdravotníka, absolvovali v instrukčně metodické zaměstnání zaměřené na téma poskytování předlékařské první pomoci a spolupráci při ošetřování pacienta. TÚPO realizuje posouzení shody většiny stanovených i nestanovených výrobků v oblasti požární techniky, věcných prostředků požární ochrany a hasiv. Oproti předchozímu roku byl vydán dvojnásobek certifikátů a osvědčení. Úkolem Panelu humanitárních organizací je koordinace činnosti členů nestátních neziskových organizací, poskytování služeb při řešení následků mimořádných událostí a krizových stavů, při evakuaci, záchraně obyvatel, při pobytu v evakuačních centrech a při návratu zasažených lidí z 

V následujících třech článcích se budeme zabývat problematikou kredibility návrhových požadavků na sprinklerovou ochranu. V první části se zaměříme na požární zkoušky, které jsou předpokladem pro tvorbu objektivních návrhových požadavků na sprinklerovou ochranu. Ve druhé části budou uvedeny příklady vývojových a výzkumných projektů realizovaných v USA a ve třetí části bude uvedena charakteristika současných amerických návrhových dokumentů FM a NFPA 13 a možnosti jejich využívání v naší realizační praxi. Pozornost bude zaměřena zejména na sklady, u nichž dochází k největším, mnohdy totálním škodám na majetku v případech, že nejsou opatřeny adekvátní sprinklerovou ochranou.

Požár jednopodlažního skladu bez adekvátní sprinklerové ochrany

Sklady představují podle ČSN EN 12845 vysoké požární nebezpečí HHS (High Hazard Storage). Důvodem je vysoké požární zatížení v celém požárním úseku, který je mnohdy velmi rozsáhlý – i několik tisíc metrů čtverečních o výšce až 50 m. To může vést v závislosti na skladované komoditě a skladovém uspořádání k rychlému rozvoji požáru s vysokými přímými a nepřímými škodami. Nelze opomenout ani ohrožení osob, jednotek požární ochrany (jednotek PO), ekologické škody, sociální dopady související se ztrátou zaměstnání, udržitelnost spojenou s tvorbou CO2 a spotřebou vody pro hašení. Statistiky požárů prokazují, že tyto škody mohou zásadním způsobem snížit sprinklerová zařízení. To je důvod, proč jsou ve většině zemí, včetně České republiky, zohledněna v požární bezpečnosti staveb. Jejich neopominutelnou předností je, že jako jediná dokáží podstatně snížit požární škody způsobené žhářstvím.

Zpracovatelé požárně bezpečnostního řešení (PBŘ), provozovatelé a zejména vlastníci skladů očekávají, že sprinklerové zařízení bude mít odpovídající hasební schopnost a finanční prostředky na jeho pořízení budou účelně vynaloženy. Tento předpoklad je podmíněn kromě jiného jeho navržením podle objektivních požadavků. Za ty se považují „prokázané výsledky požárních zkoušek ve skutečném měřítku provedených v akreditované zkušební laboratoři podle relevantní zkušební metodiky obsahující jednoznačná kritéria pro jejich vyhodnocení“.

Požární zkušební laboratoře
Před zhruba třiceti lety se vývojem sprinklerové ochrany zabývaly desítky zkušeben v Evropě. Každý větší výrobce stabilních hasicích zařízení (SHZ) a jejich komponent měl vlastní zkušebnu, aby mohl ověřovat nové komponenty a systémy ochrany před jejich uvedením na trh. Významné zkušební laboratoře byly ve Velké Británii, Francii a v Německu. U nás to byl n.p. Karosa, útvar hlavního finálního dodavatele SHZ. V neporovnatelně skromnějších podmínkách zde až do konce 90. let minulého století probíhaly ověřovací a schvalovací zkoušky včetně požárních zkoušek ve skutečném měřítku. K těm posledním patřily úspěšné zkoušky mlhového SHZ určeného pro ochranu kabelových kanálů a šachet.

S nástupem globalizace a stále přísnějších požadavků na ekologii se popsaný stav stal minulostí. Zkušebnictví v oboru sprinklerové ochrany se nyní zaměřuje především na posuzování shody jednotlivých  komponent podle evropských harmonizovaných norem. Vlastní vývoj a výzkum se koncentruje do několika zkušebních laboratoří. V Evropě je to zejména organizace BRE (Building Research Establishment) ve Spojeném království, francouzská CNPP (Centre National de Prevention et de Protection) a německé VdS. Vývoj nových technologií ochrany majetku před požárem probíhá již několik dekád především v USA. Návrhy na výzkumné a vývojové projekty připravuje divize pro požární výzkum (Fire Research Division), která je součástí NIST (National Institute of Standards and Technology). O realizaci konkrétních projektů rozhoduje NFPA (National Fire Protection Assotiation) na základě zevrubného zdůvodnění připraveného neziskovou platformou Fire Prevention Research Foundation. Pro každý projekt je ustanoven technický panel, v němž jsou zastoupeni experti, sponzoři, zástupci nadnárodních pojišťoven, zajišťoven a další zainteresované osoby a subjekty. Zkoušky se následně provádějí ve zkušebních laboratořích NIST nebo externích laboratořích, které jsou svým vybavením schopné realizovat ty nejnáročnější projekty včetně zkoušek hasební schopnosti sprinklerových zařízení ve skutečném měřítku. K takovým patří nejen zkušební laboratoře NIST, ale i laboratoře ATF (Bureau of Alcohol, Tobacco, Fire Arms and Explosive), UL (Underwriting Laboratories) nebo FM (Factory Mutual Research Center). V Evropě je to např. zkušební laboratoř BRE, která navazuje na činnost požární laboratoře v Cardingtonu a Borehamwoodu. Organizace BRE má ve Spojeném království obdobnou funkci jako NFPA v USA. Zastřešuje výzkum, vývoj a zkušebnictví v oboru požární ochrany a tvorbu souvisejících normativních dokumentů, technických návodů a preventivních opatření.

K největším na světě s celosvětovým kreditem patří výzkumné centrum Factory Mutual (FM) nacházející se nedaleko Bostonu na pozemku o velikosti 648 ha. Bylo vybudováno v roce 1967. Navázalo na předcházející zkušenosti FM z ověřování protipožárních zařízení a systémů. Ve zkušební laboratoři o ploše 10 000 m2 je instalován kalorimetr 20 MW s trychtýřovým sběračem o průměru 11 m. Úroveň stropu je nastavitelná v rozsahu  od 9,1 do 16,8 m. Hlavní činností centra je provádění požárních zkoušek hasební schopnosti sprinklerových zařízení ve skutečném měřítku, porovnávacích zkoušek skladovaných komodit, demonstračních zkoušek v rámci školení a rozsáhlé edu­kační činnosti. V hydraulické  zkušební laboratoři o ploše 3 120 m2 se provádí zkoušky sprinklerů a dalších komponent v rámci posuzování shody nebo jako součást vývojových programů. Výsledky z výzkumných a vývojových projektů se promítají do technických podmínek a dalších dokumentů vydávaných FM. Projekty se zaměřují kromě jiného na ochranu skladových aplikací, u kterých sprinklerová zařízení nevykazují odpovídající hasební schopnost nebo jsou drahá. Zdrojem informací jsou inspekční prohlídky a v neposlední řadě poznatky FM z likvidace škodních událostí získané v rámci mezinárodních pojistných programů FM.

Příklad zkušebního objektu s vertikálními zábranami a komoditou UEP a CEPPožární zkoušky hasební schopnosti sprinklerových zařízení ve skutečném měřítku
Koncem 60. let 20. století byl v USA zahájen vývoj nových sprinklerů a sprinklerových systémů pro ochranu skladů, které vykazovaly dynamický nárůst a pro něž nebyla k dispozici dostatečně účinná sprinklerová ochrana. To vyvolalo potřebu zaměřit se na tento problém a navrhnout nové zkušební postupy a zkušební zařízení, jež zajistí opakovatelnost zkoušek hasební schopnosti ve skutečném měřítku za co nejnižší finanční náklady. Zásadním opatřením bylo nahrazení reálného zboží relevantní standardizovanou komoditou. Nově se zavedlo stanovení požadované (ADD) a skutečné (RDD) intenzity dodávky vody. K ověřování tepelné odezvy tepelných pojistek sprinklerů byla vyvinuta ponořovací zkouška. Následně byla navržena jednotná kritéria pro provádění a vyhodnocování požárních zkoušek a alternativních způsobů sprinklerové ochrany.

Výsledkem tohoto systematického přístupu bylo vyvinutí tepelné pojistky sprinklerů s rychlou tepelnou odezvou (QR pojistka), která našla uplatnění ve sprinklerech typu Residential určených pro ochranu osob a ve sprinklerech typu ESFR určených pro stropní ochranu vysokoregálových skladů bez nutnosti instalovat regálové sprinklery. Postupně následovaly další druhy skladových sprinklerů a podmínky pro jejich zkoušení a navrhování.

Každá požární zkouška se dokladuje standardizovaným způsobem. Výsledná zpráva z ní obsahuje část Podmínky zkoušky a část Výsledky zkoušky. V té je uvedena např. délka trvání zkoušky, doba otevření prvního a posledního sprinkleru, počet otevřených sprinklerů a teploty plynů a oceli ve stanovených místech.

Standardizované komodity
FM zavedlo standardizované komodity (benchmark commodities) pro účel provádění požárních zkoušek hasební schopnosti ve skutečném měřítku jako ekvivalentní náhradu za reálné zboží. Kromě splnění požadavků na reprodukovatelnost zkoušek přineslo zavedení standardizovaných komodit i snížení finančních nákladů na jejich provedení.

Celkem je definováno složení šesti standardizovaných komodit. Požární zatížení simulují, kromě palety samotné, kelímky nebo tácky z papíru, napěněného nebo nenapěněného plastu. V případě standardizovaných komodit „nevystavených požáru“ je „zboží“ uložené v krabici z vlnité lepenky. U komodit „vystavených požáru“ je zabalené ve smršťovací fólii. Jako příklad jsou uvedeny tři nejrizikovější standardizované komodity:

• „Napěněné plasty vystavené požáru“. Na paletě je 18 balíků s tácky na maso z napěněného polystyrenu zabalených do smršťovací fólie.
• „Napěněné plasty v kartonových obalech“. Na paletě je 8 kartonových krabic z vlnité lepenky. V krabicích jsou polystyrenové tácky na maso z napěněného polystyrenu.
• „Nenapěněné plasty vystavené požáru“.
• Na dřevěné paletě je dalších 7 palet z nenapěněného plastu.

Klasifikace požárního nebezpečí skladovaných komodit
Jde o výchozí parametr pro návrh sprinklerové ochrany pro konkrétní skladové uspořádání. Celosvětově je akceptovaná klasifikace požárního nebezpečí skladovaných komodit definovaná v NFPA 13. Na tuto klasifikaci navázalo FM a modifikovalo ji do současné podoby definované v dokumentu FM 8-1:2020. Klasifikace FM obsahuje následující třídy požárního nebezpečí:

• Třída 1,
• Třída 2,
• Třída 3,
• Nenapěněné plasty v kartonových obalech – (CUP),
• Napěněné plasty v kartonových obalech – (CEP),
• Nenapěněné plasty vystavené požáru – (UUP),
• Napěněné plasty vystavené požáru – (UEP).

V NFPA 13:2022 je již uvedena kategorizace FM. Obě kategorizace požárního nebezpečí skladovaných komodit se od evropského přístupu liší zejména pravidelnou aktualizací a provázaností na požární zkoušky hasební schopnosti ve skutečném měřítku. Ty jsou zásadním předpokladem pro objektivizaci návrhových požadavků a cestou ke zlevňování sprinklerové ochrany a jejímu rozšiřování. Na tom mají zájem všechny zainteresované subjekty včetně výrobců SHZ v USA.

Vyhodnocování požárních zkoušek hasební schopnosti alternativních sprinklerových zařízení
Příslušné podmínky stanovuje kapitola 24 NFPA 13, týkající se alternativních návrhových požadavků, které jsou odlišné od „standardních“ požadavků uvedených v jiných částech tohoto dokumentu. Platí zásada, že odlišné požadavky nesmí snížit hasební schopnost sprinklerového zařízení. Z dalších podmínek lze uvést:

• Návrhové požadavky definované v technické dokumentaci výrobce musí být prokázány sérií požárních zkoušek ve skutečném měřítku.
• Výrobcem vydaný návod pro projektování
• (DIOM) musí obsahovat:

         -  požární nebezpečí chráněných komodit,
         -  skladové uspořádání,
         -  podmínky pro montáž včetně překážek ve výstřiku a stavební provedení stropu,
         -  maximální výšku stropu a výšku skladování,
         -  minimální tlak na sprinkleru a počet sprinklerů zahrnutých do hydraulického výpočtu,
         -  průtok a dobu činnosti hadicových systémů.

• Kritéria pro hodnocení úspěšnosti ohňové zkoušky zahrnují např. maximální počet otevřených sprinklerů při bezpečnostním faktoru
  50 %, maximální teploty oceli a plynů ve stanovených místech, nerozšíření ohně na sousední regály apod.
   

Ing. Pavel RYBÁŘ, foto archiv autora

Print  E-mail  X Corp.   Facebook