Osvětlování a požární bezpečnost (1.)

Z hlediska požární ochrany, především u hořlavých materiálů obsahujících celulózu, je nebezpečná každá teplota, která vyvolává v těchto materiálech proces vlastní oxidace vlastního okysličování. V těchto případech se začne vytvářet vlastní teplo, které se může uvnitř materiálu akumulovat až do té míry, že teplota dosáhne bodu vznícení dané hořlavé látky. Příkladně dřevěné smrkové piliny mají bod vznícení udávaný hodnotou 370°C, ale začnou se samy zahřívat již při trvalém působení teploty nad hodnotou 100°C.

Od roku 1879, kdy je datováno první rozsvícení žárovky s uhlíkovým vláknem T.A. Edisonem prošly žárovky a světelné zdroje rozsáhlým vývojem. Žárovky fungující na principu teorie záření černého tělesa - žhavení vlákna při vysoké teplotě, znamenají mimo dobrodiní světla problém s teplem vyzařovaným do okolí. Změny vlákna z uhlíkového na wolframové z rovného na vinuté došel až k halogenovému cyklu v křemenné baňce. Uvnitř křemenné baňky může být vlákno přežhavováno, poskytuje tak lepší barevné poddání, úsporu energie, ale také větší povrchovou teplotu světelného zdroje. Kromě žárovek dospěl vývoj i k ještě úspornějším plazmovým zdrojům světla výbojkám, zářivkám, doutnavkám, plynovým laserům, které využívají přechodu elektronů při výbojích v plynech a parách kovů. Nechejme nyní otázek souvisejících se samotným světlem, ale věnujme se souvisejícímu problému, kterým jsou tepelné poměry u světelných zdrojů a související požární rizika.

Zde znovu připomeňme základní kroky ve vývoji žárovky. Uhlíkové vlákno vzniklé zuhelnatěním bambusu nemohl Edison ve vakuované baňce žhavit na příliš vysokou teplotu. Proto i povrchová teplota baňky byla z požárního hlediska na přijatelné úrovni. Doplňme, že při přeměně na světlo byl využito necelé procento dodané energie. Wolframové vlákno umožnilo vyšší teploty zahřátí a zvýšila se i účinnost přibližně dvojnásobně. Dvojitě vinutá wolframová spirála s teplotou okolo 2800°C již zvyšovala účinnost na hodnotu cca 3%. Využití halogenového cyklu, kdy odpařený wolfram v baňce s příměsí halogenového prvku ve finále difunduje zpět k vláknu znamená zvýšení teploty spirály na hodnoty nad 3000°C, Účinnost se zvýšila až na 6%, ale z již uvedených důvodů se zvýšila povrchová teplota žárovek na baňce. Dalším důkazem této skutečnosti je použití křemenných baněk u žárovek halogenového typu a některých výbojek.

Z hlediska požárního rizika připomeňme i změny v rozměrech baněk žárovek a příkonu ve vztahu k provedení patice. Podle měření a experimentů na konci osmdesátých let vznikalo požární riziko u žárovek E27 s příkonem od 40W výše. Povrchová teplota baňky v nejteplejším místě dosahovala 140°C při možnosti ochlazování volně proudícím vzduchem. Při zhruba 50% zakrytí povrchu baňky tepelně izolujícím materiálem dochází za stejných podmínek nárůstu teploty až na 320°C. Jde o teplotu dostatečnou k iniciaci požáru u řady materiálů. Bez dalších podrobností zde připomeňme situaci u dalších nejběžnějších žárovek ve vztahu k jejich provedení. Povrchová plocha baňky u žárovek E14 je značně menší než u žárovek E27. Nejvyšší příkon žárovek E14 se postupně zvyšoval od 40W až na dnešních 60W případně 75W. Technologie výroby přitom umožnila již zmíněné zvýšení teploty vlákna žárovky. Úměrně tomu proto stoupá riziko vzniku požáru při kontaktu svítící žárovky s hořlavými látkami. Pokud budeme hodnotit stav u současně vyráběných žárovek halogenového typu na malé napětí je vzhledem k tepelným poměrům na baňce ohrožení ještě vyšší. Proto by měla být otázka požární bezpečnosti u zdrojů světle zvažována a posuzována podle platných předpisů, doporučení a také technických dat výrobců. Jde zejména o instalace do hořlavých hmot a na hořlavé hmoty, o instalaci do nábytku a amatérskou výrobu svítidel bez respektování základních požadavků bezpečného provozu a odstraňování rizik.