KNÍŠKA: Výpočet rizika dle ČSN EN 62305-2

Výpočet rizika dle ČSN EN 62305-2 je povinně dán vyhláškou 268/2009 Sb. u všech staveb a jejich stavebních úprav či změně užívání určených v §36:
Ochrana před bleskem
(1) Ochrana před bleskem se musí zřizovat na stavbách a zařízeních tam, kde by blesk mohl způsobit

• a) ohrožení života nebo zdraví osob, zejména ve stavbě pro bydlení, stavbě s vnitřním shromažďovacím prostorem, stavbě pro obchod, zdravotnictví a školství, stavbě ubytovacích zařízení nebo stavbě pro větší počet zvířat,
• b) poruchu s rozsáhlými důsledky na veřejných službách, zejména v elektrárně, plynárně, vodárně, budově pro spojová zařízení a nádraží,
• c) výbuch zejména ve výrobně a skladu výbušných a hořlavých hmot, kapalin a plynů,
• d) škody na kulturním dědictví, popřípadě jiných hodnotách, zejména v obrazárně, knihovně, archivu, muzeu, budově, která je kulturní památkou,
• e) přenesení požáru stavby na sousední stavby, které podle písmen a) až d) musí být před bleskem chráněny,
• f) ohrožení stavby, u které je zvýšené nebezpečí zásahu bleskem v důsledku jejího umístění na návrší nebo vyčnívá-li nad okolí, zejména u továrního komína, věže, rozhledny a vysílací věže.

(2) Pro stavby uvedené v odstavci 1 musí být proveden výpočet řízení rizika podle normových hodnot k výběru nejvhodnějších ochranných opatření stavby.

Tabulky nejsou všemocné

Zvážit a provést ochranu před bleskem je tedy zákonem danou povinností ve všech vyhláškou uvedených případech. Je-li její úroveň pro konkrétní případ dostatečná, ověřuje právě výpočet rizika dle ČSN EN 62305.

Určení LPL
Je však mylným názorem, že by po dosazení hodnot do výpočtu vyšla přímo třída LPL (Lightning Protection Level - hladina ochrany před bleskem) a tím i kvalita LPS (Lightning Protection System - systém ochrany před bleskem) . Výpočet rizika je pouze ověřením, že použitá opatření jsou dostačující. Navíc se jedná o výpočet na základě statistických ukazatelů, tedy přesný výpočet z nepřesných čísel. Snažit se tedy bez ohledu na náklady zjistit naprosto exaktním způsobem některé hodnoty (např. rezistivitu půdy po celé délce trasy inženýrské sítě, jak jsem se u některých dotazů projektantů setkal) je přinejmenším značně neekonomické. Do výpočtu by měly být dosazovány průměrné hodnoty a volby, které však nezpochybnitelně přibližně odpovídají realitě.

Hořlavost objektu ovlivňuje LPL

Jediným případem, kdy výpočet rizika může přímo určit třídu LPS, je okolnost, že třída LPS se výpočtem ověří jako nedostatečná. Ale i tak výpočet rizika určí pouze nejnižší přípustnou třídu provedení LPS. Nic nebrání tomu, aby ochrana dle volby investora byla provedena lépe a spolehlivěji.

Kromě ověření, že ochranná opatření jsou dostatečná a projekt odpovídá normám, může být výpočet rizika dokladem při případném soudním sporu. Pomocí tohoto výpočtu je možné prokázat, že projektant postupoval s mezinárodně uznávaným postupem a udělal vše, co je požadováno jako kompromis mezi bezpečností a nákladností na provedení ochranných opatření. Dříve v době, kdy podobný normový postup u nás nebyl zaveden, ležela plná tíže prokazování, proč nebylo potřeba udělat projekt bezpečněji, pouze na osobě a schopnostech konkrétního projektanta.

Věřím, že za několik let bude výpočet rizika dle ČSN EN 62305-2 brán běžně jako podklad pro stanovení podmínek pojištění objektů. Zejména zvolená účinnost LPS v zachycení a zvládnutí energie bleskového proudu by měla rozhodovat o výši plnění i spoluúčasti pojištěnce.

V článku nebudu rozebírat veškeré možné zadávané parametry, ale zaměřím se pouze na volby a parametry, které mohou značně ovlivnit výsledek výpočtu rizika.

Rozhodující volby a parametry
Základním kritériem, který rozhodujícím způsobem určí resultát, je určení počtu nebezpečných událostí připadajících na vyšetřovaný objekt. Tato hodnota, která do výpočtu vstupuje určením několika zdánlivě nezávislých parametrů, plně závisí na rozhodování projektanta. Je proto nutné tuto volbu nepodcenit.

Pečlivá příprava šetří náklady

Počet blesků
Prvním ze zadávaných kritérií je roční počet nebezpečných událostí. Je zadáván počtem úderů blesku na km2 . Tuto hodnotu je dnes možné získat poměrně přesně za nemalý finanční obnos. Jiným, méně přesným, ale levnějším způsobem, je zadání počtu bouřkových dnů za rok, z nich se přímo do výpočtu vkládá 1/10. Průměrné hodnoty pro oblast, kde je vyšetřovaný objekt situován, je možné určit z různých izokeraunických map. Doporučuji však zjistit u starousedlíků, nejsou-li v místě nějaké anomálie v četnosti úderů blesků, a tyto případně do hodnoty odhadem zahrnout. Příliš nadsazená hodnota může způsobit nutnost použití vyšších opatření. Naopak podcenění může značně snížit bezpečnost projektu. Proto je právě při určování této hodnoty nutné postupovat velice obezřetně.

Velikost sběrných ploch
Druhým zadávaným kritériem je velikost sběrných ploch (pro přímý a nepřímý úder blesku) budov i připojených inženýrských sítí. U budov je možné tyto plochy zjišťovat přesným výpočtem nebo zadat je maximálními rozměry budov (obdobně jako nasazením pravoúhlé krabice na budovu). U běžných budov jsou rozdíly mezi přesným stanovením a stanovením z maximálních rozměrů celkem zanedbatelné. Důležité je si jen uvědomit, že stanovení z maximálních rozměrů dává mírně větší výsledek, a tím i vyšší bezpečnost, pokud výpočet rizika opatření vyhodnotí jako dostatečná. Přesný výpočet je vhodné provést u rozsáhlých a členitých budov, kde by rozdíly již mohly být podstatné. U inženýrských sítí se počítá dle článku A.4 normy pouze s maximální délkou 1.000m a maximální doporučenou rezistivitou 500Ωm u kabelových tras. Tyto omezení jen dokládají statistický způsob teorie výpočtu, protože je zřejmé, že nebezpečné přepětí může putovat po inženýrské síti dál než jeden km. Přitom není žádným způsobem zohledněna skutečnost, že bližší úder blesku stejné vrcholové hodnoty je nebezpečnější než vzdálený. Každý element sběrné plochy má stejnou hodnotu u sítě kratší než jeden km stejně jako u celých sběrných ploch sítí přesahujících jeden kilometr. Rovněž tak rezistivita půdy je na velké části území našeho státu větší než maximálně doporučených 500Ωm. Zadáním skutečné průměrné výše resistivity se ve výsledku dosáhne větší bezpečnosti.

Hodnotu objektu určuje i obsah!

Volba polohy stavby
Třetím zadávaným kritériem, které výrazně, ale s velice hrubým rozlišením ovlivní jako přepočtový koeficient celkový počet nebezpečných událostí, je volba polohy stavby nebo prostředí inženýrské sítě. Zde bych upozornil zvláště na v normě uváděné stromy v okolí. Osobně bych stromy vůbec v potaz nebral, protože nikdo nemůže zaručit jejich dlouhodobou, navíc neměnnou, existenci.

Rozdělení objektu do zón
Dalším významným činitelem je rozdělení objektu na zóny. Mělo by respektovat principielně rozložení LPZ v objektu. Ale jedna zóna by měla zahrnout všechny LPZ stejného řádu s totožnými ochrannými opatřeními, přestože prostorově spolu nesouvisí. Chybou by mohlo být určení např. každého jednotlivého pokoje v hotelu za samostatnou zónu. Výsledky z jednotlivých zón se sčítají pro celý objekt a tak by se lehce mohlo stát, že objekt, který by jinak bez problému vyhověl, by při rozdělení na velké množství stejných zón byl nevyhovující. Přesně podle přísloví: “stokrát nic umořilo osla”.

Software Milana Kauckého

Související objekty
Okolní související objekty jsou objekty připojené k vyšetřovanému objektu nějakou inženýrskou sítí vycházející z tohoto objektu. Ale nepatří k ním objekty napojené na veřejnou inženýrskou síť (např. sousední dům).

Sítě
Inženýrskými sítěmi rozumíme jakékoli vodivé vodiče nebo kabely, které nejdou přímo propojit s PE nebo HOP. Můžeme je teoreticky rozdělovat na veřejné (např. přípojka NN, telefonu, kabelové televize, atd.) a privátní (připojení NN jiného objektu v areálu podniku, připojení stodoly k vyšetřovanému rodinnému domku a pod.). Nesmíme však zapomenout, že inženýrskou sítí je např. i připojení sledovací kamery na parkovišti, čidla v nádrži a dalších zařízení.

Riziko požáru a paniky
U vnitřních zón je potřeba dát pozor na určení rizika vzniku požáru. To je závislé na určení požárního zatížení a mělo by tedy odpovídat požárnímu zatížení v požární zprávě.

Požár dokáže významně ovlivnit okolí

Dalším voleným parametrem je riziko paniky a vlivu na okolí. Přestože to jsou dvě různá hlediska určují pouze jeden koeficient. Přitom přednost má vliv na okolí, který má závažnější následky. Příkladem mohou být objekty s nebezpečím výbuchu, které mohou ohrozit okolí nebo chemické provozy, které by způsobily znečistění okolí. Teprve když tato nebezpečí nepřicházejí v úvahu, je nutné se zabývat nebezpečím paniky. Tam je třeba dát velký pozor, není-li nějakým způsobem znesnadněna evakuace. Například výšková budova, špatně pohyblivé nebo nepohyblivé osoby (nemocnice, domovy seniorů), děti, které mohou podlehnou lehčeji panice a sami se o sebe nedokáží postarat (mateřské školky, základní školy a pod.)

Ztráty v jednotlivých zónách
Samostatným problémem pro většinu projektantů pak bývá vyplnění a specifikace ztrát v jednotlivých zónách. Je potřeba pro každou zónu jednotlivě určit všechny druhy ztrát, tj. L1 až L4. Přitom u většiny může být zaškrtnuto, že tento druh ztráty se neuvažuje. U ztrát, které se uvažují, je nutné se rozhodnout, budou-li počítány z typických hodnot uvedených v normě, nebo počítány z absolutní výše škody. Při určení těchto parametrů by měl mít rozhodující slovo sám investor, který ví, s jakým využitím objektu počítá. Pokud investor prozatím o využití objektu představu nemá, je nutné postupovat v souladu s využitím, které bude uvedeno v žádosti o některý z druhů stavebního řízení. Investor by měl být současně upozorněn, že pokud se způsob využití stavby výrazně změní, měl by v souladu se stavebním zákonem požádat o změnu užívání stavby a při tom nechat vypracovat i nový výpočet rizika v s ohledem na změněné podmínky.

Milan Kaucký poskytuje svůj software pro analýzu rizika zdarma na www.kniSka.eu