Více o elektrických instalacích v dělících konstrukcích a příčkách

Požární bezpečnost staveb je jednou z problematik, která se v poslední době dostává do popředí zájmu společností. Důvodů, které k tomu vedou, je celá řada. Za mnohé je možno jmenovat stále složitější technická zařízení, u kterých není zajištěna odpovídajícím způsobem provozní obsluha, lidský činitel a jeho selhání, vnější vlivy způsobené změnami přírodních podmínek i vlivem člověka a někdy jde také o úmyslnou činnost – žhářství.
Jednou z priorit společnosti je naopak ochrana životů a zdraví občanů, ochrana hospodářských zvířat, majetku a u požárů také pracovního a životního prostředí. Z toho důvodu je vyžadována požární bezpečnost staveb, která má za účel umožnit bezpečnou evakuaci osob z ohrožených objektů, úspěšný požární zásah a zabránit šíření požáru jak mezi požárními úseky objektu, tak i mimo vlastní požárem zasažený objekt.
Požární bezpečnost staveb zahrnuje technická, provozní a organizační opatření zajišťující v konkrétním objektu ochranu osob, zvířat, materiálních hodnot a prostředí před účinky požáru. Uvedená opatření mají dvě základní složky, a to preventivní a represivní. Preventivní opatření předcházejí vzniku požáru, zabraňují jeho šíření a umožňují bezpečný únik osob. Represivní opatření tvoří systém účinných zásahových prostředků zajišťujících co nejrychlejší likvidaci požáru a tím zabránění nebo alespoň snížení škod. Elektrické zařízení v objektech mají vazbu na oba druhy opatření a z toho by mělo vycházet jeho řešení v konkrétních podmínkách. Pochopitelně prioritní činností v této oblasti je prevence a předcházení požárům. Nesmíme však zapomínat na skutečnost, že elektrická zařízení mají svoje uplatnění a významnou roli i v oblasti zdolávání požárů a hasebních činností, tedy v opatřeních represivních. Jde o celou škálu technických prostředků od zdánlivě jednoduchého nouzového osvětlení až po ostatní požárně bezpečnostní opatření.

Při realizaci preventivních opatření obecně se jedná zejména o dodržování požadavků technických norem, vyhlášek a zákonů zaměřených na požární ochranu. V některých případech to mohou být také opatření v rámci místní působnosti na úrovni místních provozních předpisů vycházejících příkladně z technicko-bezpečnostních parametrů. Podle vyhlášky č. 246/2001 Sb., o požární prevenci jde o požárně technické charakteristiky, které kvalitativně nebo kvantitativně vyjadřují vlastnosti hořlavých látek, při jejichž dodržení za předvídatelných podmínek se činnost považuje z hlediska nebezpečí požáru nebo výbuchu s následným požárem za bezpečnou. Pokud jsou zmíněná ustanovení vypracována a dotčené osoby s nimi seznámeny, potom mají charakter závazného předpisu, a to někdy i podle více zákonů.

Několik slov k základním pojmům.
Zmíněná vyhláška o požární prevenci uvádí v § 1 odst. 1 základní pojmy a pod písmenem m) je definice požáru. Požárem se rozumí každé nežádoucí hoření, při kterém došlo k usmrcení nebo zranění osob nebo zvířat, ke škodám na materiálních hodnotách nebo životním prostředí a nežádoucí hoření, při kterém byly osoby, zvířata, materiální hodnoty nebo životní prostředí bezprostředně ohroženy.
Z hlediska požární bezpečnosti se stavby dělí na menší požárně ohraničené celky, kterými jsou požární úseky. Požární úsek je prostorem objektu, který je ohraničený od ostatních částí objektu nebo od sousedních objektů požárně dělícími konstrukcemi. Požární úseky mohou být v následujících kategoriích:

1. úseky bez požárního rizika,
2. úseky s požárním rizikem.

Za samostatné požární úseky jsou považovány chráněné únikové cesty, evakuační a požární výtahy, výtahové šachty, instalační šachty, kabelové šachty a instalační kanály, které procházejí více požárními úseky.
Požární riziko představuje pravděpodobnou intenzitu rozsahu případného požáru v posuzovaném objektu. Riziko samotné je ještě posuzované podle toho, zda se jedná o nevýrobní objekty nebo výrobní objekty.
Důležitým prvkem jsou požárně dělící konstrukce, které brání šíření požáru mimo požární úsek. Pokud není provedeno dělení objektu na požární úseky, považuje se celý objekt za jeden požární úsek. Za požárně dělící konstrukce jsou považovány:

• požární stěny, což jsou stavební konstrukce bránící šíření požáru ve vodorovném směru jako jsou stěny obvodové, štítové, vnitřní a další.
• požární strop, případně střešní konstrukce bránící šíření požáru ve svislém směru,
• požární uzávěry, mezi které jsou počítány stavební konstrukce bránící šíření požáru otvory, jaké představují především dveře, vrata, poklopy, uzávěry technických a technologických zařízení, uzávěry šachet a kanálů, požární klapky a dvířka.

Mimo uvedené konstrukce jsou používány ještě některé další prvky protipožární ochrany, ze kterých je možno jmenovat vodní clony, požární izolace, požární prosklené konstrukce, požární podhledy a předěly. S rozvojem techniky a uplatňováním poznatků výzkumu do praxe bude postupem doby škála prvků protipožární ochrany ještě obsáhlejší.

Označování požárně bezpečnostních vlastností
Pro označování požárně bezpečnostních vlastností zařízení jsou používány symboly udávající mezní stavy požární odolnosti, které vycházejí z ČSN 73 0810. Kód odolnosti sestává obvykle z písmen a číselného údaje, který vyjadřuje požární odolnost v minutách podle základní stupnice:

15, 30, 45, 60, 90, 120 a 180 minut.

Užívané symboly pro mezní stavy odolnosti jsou:
E … vyjádření mezního stavu celistvosti – v praxi jde o konstrukci bez spár a otvorů, kterými by pronikl oheň, plyny a zplodiny hoření,
R … kritérium nosnosti konstrukce, únosnost a stabilita ohýbaných prvků,
I … vyjádření mezního stavu izolační schopnosti – izoluje tak, že na neohřívané straně odvrácené od požáru je maximálně normová teplota omezená na 140°C,
W… vyjádření mezního stavu omezení tepelné radiace – omezení tepelného toku z neohřívané strany – konstrukce omezuje rozšíření požáru,
S … odolnost proti proniku kouře – kouřotěsnost, schopnost snížit nebo omezit pronikání plynu nebo kouře z jedné strany na druhou,
D … trvání stability kouřových přepážek (clon) při konstantní teplotě
Uvedené symboly požární odolnosti mají význam zejména pro zařízení umisťovaná v únikových cestách všech druhů.

Požární uzávěry, požární přepážky a ucpávky.
Uvedené prvky slouží ke zvýšení požární odolnosti stavebních konstrukcí. Základním požadavkem u požárních uzávěrů je, aby otvory v požárních stěnách a stropech byly uzavíratelné v případě požáru. Cílem požárních přepážek nebo ucpávek je uzavřít otvory potřebné buď k průchodu potrubí nebo kabelů stěnami, stropy nebo příčkami. Docílí se tím zabránění rozšíření ohně, kouře a dalších zplodin v případě požáru. Že se jedná o záležitost dosti významnou dokazují dlouhodobé poznatky z praxe na základě vyhodnocení průběhu požárů, jejich likvidace a následků. Za velmi rizikové je možno označit zejména přenesení požáru do dalšího požárního úseku, únikových cest, schodišť a chodeb. Posuzování těsnosti prostupů se provádí podle ČSN 73 0810 Požární bezpečnost staveb. Společná ustanovení. Prostupy kabelových a jiných elektrických rozvodů tvořených svazkem vodičů, pokud prostupují jedním otvorem a mají izolaci nebo povrchovou úpravu šířící požár s hmotností větší než 1,0kg/m vyžadují odolnost EI (viz užívané symboly pro mezní stavy odolnosti v předchozím odstavci). Norma stanovuje podmínky pro potrubní systémy kapalin, plynů a některých dalších medií.
Konstrukce uzavírající otvory při prostupech instalačních rozvodů požárně dělícími konstrukcemi zahrnují také požární přepážky v kabelových rozvodech jako jsou shora přístupné, průlezné a průchozí kanály a rozdělují prostor na menší sekce pro možnost postupného hašení nebo spolehlivějšího úniku osob. Dále se jedná o použití požárních kabelových ucpávek utěsňujících systém na úrovni prokazatelné požární odolnosti EI včetně požadovaného času. Čas je stanoven na základě požárně bezpečnostního řešení. K této problematice je možno doplnit, že těsnící konstrukce a materiály musí vykazovat stejnou požární odolnost, jakou má konstrukční prvek, kterým procházejí.

Pro upřesnění k dalším pojmům použitým v textu stručné definice:
Prostup kabelů či instalací přes požárně dělící konstrukci - prostorové uspořádání (průnik) kabelového rozvodu, svazku či jednotlivého kabelu, potrubí nebo jednotlivých trubek (bez ohledu na materiál a způsob použití) otvorem vytvořeným ve vodorovné či svislé požárně dělící konstrukci.
Těsnění - výplň mezi těsněnou instalací či kabelem a požárně dělící konstrukcí s definovanými požárně technickými a fyzikálně mechanickými vlastnostmi. Za určitých okolností může těsnění při splnění určitých požadavků působit jako ucpávka.

Požární přepážky.
Požární přepážky používané pro kabelové rozvody je možno roztřídit na:

• deskové, které zahrnují mimo přesně definovaných desek z minerální vlny obsahující endotermní, tedy teplo pohlcující, požárně ochranné stěrkové hmoty bez rozpouštědel. Stěrková hmota s vysokým chladícím účinkem je nanesena na desky z minerální vaty a všechny ostatní díly včetně kabelů, kabelových tras, úložných žlabů a další. Jiným typem stěrkové hmoty je zpevňující nátěr nebo stěrka,
• zděné, které jsou vytvořeny z připravené požárně odolné speciální malty, která po přidání vody vytváří hmotu použitelnou k utěsnění prostupů přilnutím na kabely i příslušný prostup,
• těsnící, které jsou tvořeny zpevňujícími těsnícími zátkami různých tvarů (kostky, kvádry, pytlíky apod.) nebo přímo tvarovkami odpovídajícími prostupujícím prvkům. Mají použití především v místech, kde je vyžadována snadná a bezprašná montáž přepážky.

V některých případech je použito kombinovaných přepážek, a to obvykle tam, kde se jedná o prostupy jak kabelů, tak potrubních nebo trubkových rozvodů. Zde je obvykle nutno provést dotěsnění, které se provádí až na hranice požárních úseků. Požaduje se celistvost utěsnění bez otvorů, spár a kanálků, které negativně ovlivňují mezní stavy celistvosti.
Protipožární přepážky provedené v požárně dělících konstrukcích s požadovanými mezními stavy E a I musí také splňovat stejné mezní stavy, a to v odpovídajícím čase. Požadavky na odolnost stavebních konstrukcí vycházejí z požárně bezpečnostního řešení.
Zde ještě doplnění požadavků na vlastní provedení přepážek. Materiály použité na vytvoření přepážky mají obvykle charakter výrobku. Pokud chceme zajistit finální správnou funkci, je třeba, aby použité výrobky odpovídaly podmínkám pro uvedení na trh podle zákonných ustanovení. Zde je možno citovat zákon č. 22/1997 Sb., o technických požadavcích na výrobky, v platném znění a navazujících nařízení vlády. Důležitou zásadou je také provedení přepážky podle doporučení nebo návodu výrobce se zachováním zásady, že výrobek bude použit k účelu, ke kterému je určen.

Požární ucpávky
Požární ucpávka - prostorové uspořádání jednoho či více materiálů o definované hořlavosti a fyzikálně-mechanických vlastnostech, zabezpečující po aplikaci v prostupu požadavek projektu na požární odolnost či jiné vlastnosti požárně dělící konstrukce. Ucpávka zajišťuje v konkrétních případech požární odolnost celé požárně dělící konstrukce včetně prostupu a všech prvků, které prostupem procházejí. Podle vlastností materiálu použitého na ucpávku a jeho charakteru je možno roztřídit ucpávky na:

• tvrdé,
• měkké,
• mobilní,
• kombinované a speciální.

S postupem technologií byly vyvinuty takové materiály těsnění, které dokáží nejen vyplnit určený prostor a reagovat na termodynamické změny, ale dokáží reagovat i na změny izolace v důsledku jejího ohoření. Je využíváno efektu zpěnění výplně, který je možno ještě rozdělit podle počátku reakce na vnější teplotu. Důležitým činitelem je také požadovaná požární odolnost (parametr EI v čase do 180 minut, viz užívané symboly pro mezní stavy odolnosti), typ dělící konstrukce, velikost prostupu, druh procházející instalace, životnost a vnější vlivy – druh prostředí, ve kterém je ucpávka aplikována. Podle konkrétního místa se může jednat ještě o další doplňující požadavky. Vzhledem k významu těsnění prostupů při likvidaci požáru a evakuaci osob je třeba, aby provedení dodrželo potřebnou kvalitu. Z toho důvodu je oprávněný požadavek na provedení kvalifikovanými pracovníky.

Obecné zhodnocení
Ochrana před šířením požáru má značný význam pro bezpečnost staveb. Kabelová vedení mají být řešena tak, aby se zabránilo šíření požáru, jak je uvedeno mimo jiné v ČSN 33 2000-5-52 Výběr a stavba elektrických zařízení. Výběr soustav a stavba vedení. Nebezpečí šíření požáru musí být omezeno vhodnou volbou materiálů. Kabely, které splňují požadavky na odolnost v podmínkách požáru, mohou být instalovány bez dalších opatření.
Otvory v prvcích budov, kterými procházejí vedení, musí být po instalaci vedení utěsněny z vnějšku tak, aby nebyla snížena požadovaná požární odolnost stavebního prvku. Požární odolnost stavebního prvku po umístění kabelů a vodičů v průchozím otvoru musí být po vnitřním utěsnění stejná, jakou měl prvek před vytvořením otvorů. Žádný systém vedení nesmí proniknout nosným prvkem stavební konstrukce. Výjimkou jsou jen případy, kdy lze po vytvoření otvoru zajistit původní nosnost.
Mimo výše uvedených požadavků norma uvádí další požadavky na způsob utěsňování prostupů vedení stavebními prvky. Materiály použité na utěsnění musí být slučitelné s materiály systému vedení, se kterým jsou ve styku. Těsnící materiál musí umožnit dilataci systému vedení, aniž by došlo ke snížení kvality těsnění. Materiál těsnění musí mít přiměřenou mechanickou stálost, která zajišťuje odolnost proti namáhání, které se může vyskytnout v důsledku poškození systému podpěr vedení při požáru.
K uvedeným požadavkům na ochranu před šířením požáru několik praktických poznatků. K utěsnění prostupů stavebními prvky nelze použít libovolný prostředek, jakým jsou v poslední době montážní pěny. Utěsnění musí být z materiálu, jehož parametry jsou z požárního hlediska definovány a splňují výše zmíněné požadavky na výrobky. Pro některé kabelové rozvody se vyžaduje zachování provozuschopnosti za mimořádných podmínek, tedy příkladně i při požáru. Dnes jsou k dispozici konstrukce pro kabelové lávky a podobné způsoby uložení, které splňují požadavky zachování provozuschopnosti i v delších časových limitech. Také zde je však třeba dbát na dodržení montážních a pracovních postupů výrobce. Požárně odolná kabelová lávka upevněná do stavební konstrukce plastovými hmoždinkami asi těžko odolá požáru. Teplem dojde snadno k jejímu uvolnění, případně pádu a následnému porušení prostupů vedení ve stavebním prvku. Řešením je použití kotev a prvků stanovených a schválených pro nosný systém v podmínkách zachování provozuschopnosti.

Několik slov závěrem.
Podstatná ustanovení jsou obsažena v ČSN 73 0810, čl. 4.8, kde - požární odolnost stavebních konstrukcí je souhrnně vyjádřená schopnost konstrukcí odolávat účinkům požáru. Kabelové a instalační rozvody ve všech částech stavby procházejí kontinuálně a nelze je v požárně dělících konstrukcích přerušovat. To znamená, že jejich prostupy přes tyto konstrukce vždy znamenají porušení parametru E, tedy celistvosti příslušné stavební konstrukce, a proto je tato problematika důsledně ošetřena ve většině projektových norem.
ČSN 73 0810 uvádí v čl. 6.2.1., že - prostupy rozvodů a instalací, technických a technologických potrubních rozvodů, kabelových a jiných elektrických rozvodů apod. požárně dělicími konstrukcemi musí být utěsněny tak, aby se zamezilo šíření požáru po těchto rozvodech a musí vykazovat požární odolnost podle čl. 4.2 a 4.3, EI(t), tedy ve stanovením čase t splňovat podmínku celistvosti E a mezního stavu izolační schopnosti I.
Další z požadavků je uveden v ČSN 73 0802, (2001), v článku 8.6.1.:
Prostupy rozvodů a instalací (např. vodovodů, plynovodů), technologických zařízení a elektrických rozvodů (kabelů, vodičů) požárně dělicími konstrukcemi musí být utěsněny. Hmoty použité pro utěsnění smějí mít stupeň hořlavosti nejvýše C1 (podle ČSN 73 0862 – nyní dle Přílohy NA z ČSN EN 13501-1 reakce na oheň třídy B); těsnicí konstrukce musí vykazovat požární odolnost shodnou s požární odolností konstrukce, kterou rozvody prostupují, nepožaduje se však vyšší požární odolnost než 60 minut (dle ČSN EN 1363-1).
Zde ještě upozornění, že od 31.12.2007 jsou zrušeny ČSN 73 0823 a ČSN 73 0862, které nahradila ČSN EN 13501-1. Tím došlo ke změně stupňů hořlavosti A – C3 na třídy reakce na oheň A1 – F. Převodní tabulka je v Příloze NA ČSN EN 13501-1.
Řešení problematiky těsnění, ucpávek a prostupů kabelových rozvodů a instalací je značně náročné a je upraveno v řadě technických norem. V mnoha případech definice nejsou v požárních normách uvedeny. Při praktickém řešení tak dochází k chybám v projektu. Při samotné realizaci prostupů elektrických vedení se stává největším problémem v orientaci v technických normách zařazených mimo norem třídy 33 – 38 používaných v elektrotechnice. Po určitou dobu přetrvával v laické veřejnosti chybný názor, že se prostupy nemusí těsnit. Odpověď je možno nalézt v normách ČSN 73 0802 čl. 8.6.1 a ČSN 73 0810 čl. 6.2.1, ve kterých je požadavek na utěsnění i na požární odolnost. Tolik na doplnění významu správného řešení elektrických instalací v dělících konstrukcích a příčkách.

Statistické informace o požárech za období leden - září 2007 podle Generálního ředitelství HZS ČR.
V období od 1. ledna do 30. září 2007 vzniklo v ČR 18040 požárů s účastí i bez účasti jednotek PO (+2625). Přímé škody dosáhly částky 1494,2 mil. Kč (-73,9). Při požárech bylo 96 osob usmrceno (-5) a dalších 742 osob zraněno (+58). Jednotky PO uchránily před zničením hodnoty ve výši 4,8mld. Kč (-7,0). Počet požárů je oproti stejnému období roku 2006 vyšší o 17%, přímé škody jsou celkově nižší o 4,7%, počet usmrcených je nižší o 5%, počet zraněných vyšší o 8,5%.

Počet požárů podle nejčastějších příčin za 3/4 roku