SCHRACK: Požární bezpečnost stavebních objektů
POŽÁRNÍ BEZPEČNOST STAVEBNÍCH OBJEKTŮ
Požární bezpečnost stavebních objektů je schopnost stavebních objektů bránit v případě požáru ztrátám na životech a zdraví osob, popřípadě zvířat a ztrátám na majetku. Prokazuje se již ve fázi projektového řešení splněním požadavků stavebně technických předpisů PO. Jedná se o kodex Českých technických norem ČSN 73 08XX, zejména pak tzv. „kmenových norem“:
- ČSN 730802 Požární bezpečnost staveb – Nevýrobní objekty,
- ČSN 730804 Požární bezpečnost staveb – Výrobní objekty.
PŘIČEMŽ SE PROKAZUJE SPLNĚNÍ POŽADAVKŮ:
- ochrana lidského zdraví a života dostatečným počtem odpovídajících únikových cest pro bezproblémovou evakuaci stavebního objektu, při které nesmí dojít k zřícení stavebních konstrukcí ani intoxikaci unikajících osob
- zamezení šíření již vzniklého požáru v rámci stavebního objektu jeho rozdělením do požárních úseků,
- zamezení šíření požáru na sousedící objekty vhodným urbanistických řešením respektujícím dostatečné odstupové vzdálenosti,
- odpovídající protipožární zabezpečení objektu včetně možnosti řádného protipožárního zásahu.
JMENOVANÉ STAVEBNÍ TECHNICKÉ PŘEDPISY PO DÁLE DEFINUJÍ:
Požární úsek jako prostor stavebního objektu, ohraničený od ostatních částí tohoto objektu, popř. od sousedních objektů, požárně dělícími konstrukcemi, popř. požárně bezpečnostním zařízením. Je základní posuzovanou jednotkou z hlediska požární bezpečnosti stavebních objektů.
POŽÁRNĚ DĚLÍCÍ KONSTRUKCE JSOU STAVEBNÍ KONSTRUKCE:
- požární stěny,
- požární stropy,
- obvodové stěny,
bránící šíření požáru mimo požární úsek…v rámci stejné filozofie jsou do komunikačních a instalačních otvorů instalovány požární uzávěry otvorů (požární dveře, vrata, poklopy, klapky apod.).
Požární uzávěrem otvorů tak nejsou jen požární dveře, ale i atestovaný deskový ochranný materiál instalovaný před rozvody elektrické instalace.
Požární riziko - míra rozsahu případného požáru v posuzovaném stavebním objektu nebo jeho části, u nevýrobní sféry určujeme požární výpočtové zatížení, u výrobní sféry pak ekvivalentní dobu trvání požáru.
Stupeň požární bezpečnosti požárního úseku je klasifikační zatřídění vyjadřující schopnost stavebních konstrukcí požárního úseku jako celku čelit požáru z hlediska rozšíření požáru a stability konstrukcí objektu. SPB je klasifikováno sedm.
Požadovaný SPB stavebních konstrukcí dle tab. 12) ČSN 73 0802 | ||||||
I | II | III | IV | V | VI | VII |
Požadovaná doba [min] požární odolnosti požárních stěn a stropů v NP | ||||||
15+ | 30+ | 45+ | 60+ | 90+ | 120D1 | 180D1 |
Požadovaná doba [min] požární odolnosti požárních uzávěrů v NP | ||||||
15 | 15D3 | 30D3 | 30D3 | 45D2 | 60D1 | 90D1 |
Požární odolnost stavebních konstrukcí, případně požárních uzávěru je doba t (min), po kterou jsou schopny odolávat teplotám vznikajícím při požáru, aniž by došlo k porušení jejich funkce.
V době stanovené požární odolnosti nesmí být porušeny mezní stavy konstrukcí ve smyslu ČSN 73 0810 mezinárodně značené jako:
- R únosnost nebo stabilita (ztráta)
- E celistvost (ztráta)
- I teploty na neohřívané straně (překročení limitních teplot)
a doplňujících písmenných značek:
- W hustota tepelného toku (mezní =18,5kW/m2 v řešené vzdálenosti)
- S prostup zplodin hoření (instalace těsnění)
- M mechanické působení (například náraz na zahřátou požární stěnu)
- C samozavírací mechanismus (požární uzávěry + samozavírač)
Tyto písmenné značky s uvedenou dobou (t) v minutách se užívají v rámci projektového řešení pro klasifikaci konstrukcí.
Normovanému průběhu požáru odpovídá výpočtové požární zatížení dle ČSN 730802 nebo ekvivalentní doba trvání požáru dle ČSN 730804.
Požární odolnost konstrukcí, u kterých se požaduje splnění dvou či více mezních stavů, je do strany bezpečnosti, určena nejnižší hodnotou kteréhokoliv mezního stavu (například E30 a W40 je EW30).
Ve smyslu výše uvedených požadavků s ohledem na zákon č.22/1997 Sb., O technických požadavcích na výrobky, jsou stavební materiály a výrobky pro stavbu včetně požadovaného technické a technologické zařízení zkoušeny na požární odolnost v akreditované zkušebně. Zkoušení výrobku probíhá v zkušební peci nebo na peci, tepelným zatížením vycházejícím z průběhu tzv. Normového průběhu požáru dle křivky podle mezinárodního předpisu ISO DIS 834-75 Fire resistence tests – Elements of building construction. V národním podmínkách pak ČSN EN 1363-1 Zkoušení požární odolnosti. Mezinárodní teplotní normovou křivku definuje logaritmická rovnice:
Tg = To+345 log(8t + 1)
- Tg - teplota plynů při zkoušce požární odolnosti) ve °C
- To - počáteční teplota plynů před zkouškou ve °C
- t - doba trvání požáru (nebo zkoušky požární odolnosti) v minutách
Klik pro větší náhled.
Obr: Teplota plynů při požáru vyjádřená pomocí teplotní normové křivky:
Pokud nedojde během požadované doby požární odolnosti k překročení mezních stavů, je vydán certifikát kvality, tzv. „A test“.
Samotné podmínky a průběh zkoušky požární odolnosti požárních uzávěrů stanoví ČSN EN 1363-1 Základní požadavky a ČSN EN 1634-1 a ČSN EN 1634-3 zkoušení požární odolnosti dveřních a uzávěrových sestav.
POŽADAVKY NA ELEKTRICKOU INSTALACI A ELEKTRICKÉ ZAŘÍZENÍ Z HLEDISKA PO V OBECNÉ ROVINĚ
Je nesporné že elektrická instalace a elektro zařízení mohou být:
- samotnou příčinou samotného vzniku požárů,
- závažným faktorem ohrožujícím samotné osoby nacházející se v hořícím stavebním objektu toxickými zplodinami, příp. sálavým teplem vznikajícím tepelnou degradací elektroizolačních hmot,
- komplikací z hlediska bezpečnosti při protipožárním zásahu.
V souladu s výše uvedenými požadavky na požární bezpečnost staveb uvedenými pod písmeny a), b) i d) části I) upravují stavebně technické předpisy PO podmínky samotného provedení elektrické instalace včetně elektro zařízení ve stavebních objektech.
Samostatná kapitola upravuje:
- požárně technické vlastnosti elektroizolačních materiálů a samotné provedení elektroinstalace v chráněných únikových cestách, důraz je pak kladen na požární odolnost elektro zařízení typu rozvaděče případné požární oddělení elektro zařízení od prostor chráněné únikové cesty,
- druh, izolační materiál a samotné provedení elektroinstalace zajišťující dodávku elektrické energie do zařízení sloužících k protipožárnímu zabezpečení objektu (EPS, SHZ, ZOTK, nouzové osvětlení CHÚC, požární a evakuační výtahy),
- utěsnění otvorů v prostupu elektrické instalace přes požárně dělící konstrukce,
- nutnost dvou na sobě nezávislých zdrojů napájecích požárně bezpečnostní zařízení a zařízení k provedení protipožárního zásahu (EPS, SHZ, ZOTK, nouzové osvětlení CHÚC, požární a evakuační výtahy).
Minimální požadavek na požární odolnost rozvodné skříně umístěné v prostorách chráněné únikové cesty, činí ve smyslu čl. 12.9.2.c) ČSN 73 0802 hodnotu EI 30D1, pokud se nepožaduje v konkrétních podmínkách jiná (vyšší odolnost).
Hodnota EI 30D1 se ve smyslu tab. 12) ČSN 73 0802 požaduje až v III. stupni požární bezpečnosti požárního úseku (dále jen „SPB“) v nadzemních podlažích. Požadovaná požární odolnost el. rozvaděče, příp. jeho požárního oddělení je tedy na straně bezpečnosti.
Přesto v závislosti na:
- druhu konstrukčního systému objektu (D1 až D3),
- požární výšce objektu,
- požárním zatížení objektu dle provozu nebo činnosti, může být požadován pro požárně dělící konstrukce včetně požárních uzávěrů otvorů (i požární dveře) a zařízení el. rozvodné skříně umístěné v prostoru chráněné únikové cesty vyšší SPB stanovený minutami požární odolnosti dle tabulky č.12) ČSN 73 0802 pro V až VII SPB tj. 45 až 90 minut.
KONKRÉTNÍ POŽADAVKY ČSN 73 0802 A ČSN 73 0804
Vodiče a kabely zajišťující funkci a ovládání zařízení sloužících k protipožárnímu zabezpečení stavebních objektů.
- mohou být volně vedeny prostory a požárními úseky bez požárního rizika, včetně chráněných únikových cest pokud vodiče a kabely vyhovují ČSN EN 50 265-1, ČSN EN 50 265-2-1, ČSN EN 50 265-2-2 a ČSN IEC 332-3, nebo
- mohou být volně vedeny prostory a požárními úseky s požárním rizikem, pokud vodiče a kabely vyhovují CEI IEC 60 331-11, CEI IEC 60 331-23, CEI IEC 60 331-25 a normám uvedeným v bodě a), nebo
- musí být uloženy či chráněny tak, aby nedošlo k porušení jejich funkčnosti např. vedením pod omítkou s krytím nejméně 10mm, popř. vedením v samostatných drážkách, uzavřených truhlících či šachtách a kanálech určených pouze pro elektrické vodiče a kabely, nebo chráněné protipožárními nástřiky, popř. deskovými nehořlavými materiály zpravidla tloušťky nejméně 10mm apod. Tyto ochrany mají vykazovat požární odolnost EI 30 D1, pokud se nepožaduje v konkrétních podmínkách jiná odolnost.
PŘÍČINY VZNIKU POŽÁRU OD ELEKTRICKÉ ENERGIE
Elektrická energie v různých formách se podílí na vzniku 15 až 20 procent požárů. Základní možné příčiny vzniku požárů a výbuchů od elektrické energie u elektrických zařízení jsou:
- vznik elektrického zkratu,
- vzniku přechodového odporu,
- přetížení elektrické sítě,
- technické závady elektrického spotřebiče,
- vznik jiskry nebo elektrického oblouku,
- neodborné instalace elektrického zařízení,
- usazení vrstvy hořlavého prachu na elektrickém zařízení,
- nedostatečná izolace a krytí ve vztahu k vlivům prostředí.
- iniciace od výboje statické elektřiny,
- iniciace od výbojů atmosférické elektřiny – blesky, kulové blesky.
ELEKTRICKÝ ZKRAT A VZNIK ELEKTRICKÉHO OBLOUKU
Elektrickým zkratem nazýváme spojení dvou nebo více potenciálů, velmi malý odpor, spojení dvou nebo tří fázi najednou, fáze s nulovým vodičem, uzemněnou kostrou apod.
- Častou příčinou zkratu jsou nedokonalosti a vady elektrického zařízení. Bývá to především vadná izolace vodičů, dotyk holých vodičů, nechtěné spojení s cizím předmětem, popraskání izolátorů a izolací, vadné kontakty přístrojů i předčasné stárnutí izolace.
- Vznik zkratového proudu je doprovázen nepříznivými jevy, mezi které patří zejména tepelné a dynamické účinky včetně vzniku elektrického oblouku a poklesu napětí ve zkratovaném obvodu.
- Tepelné účinky zkratového proudu jsou dostatečnou iniciací pro vznik hoření přítomných hořlavých látek (izolace vodičů, plasty, dřevo apod.), neboť přesahují teploty vznícení všech běžných hořlavých látek které činí 220°C až 550°C. Množství uvolněného tepla pak závisí na součinu velikosti odporu obvodu, druhé mocnině zkratového proudu a na době trvání zkratu.
- Tepelné účinky se projevují nadměrným oteplením až rozžhavením vodičů, stárnutím až spálením izolace a vinutí, vytavením nedokonalých spojů.
Elektrický oblouk je již i dlouhodobější elektrický výboj ve zkratovaném místě, který nastane v důsledku vytavení materiálů vodičů oddálením míst s nestejným elektrickým potenciálem.
VZNIK PŘECHODOVÉHO ODPORU
Přechodový odpor je způsoben nedokonalým dotykem spojované části v místě spojení s druhým vodičem nebo i svorkou, kdy proud elektronů z celkového průřezu vodiče je náhle přinucen projít poměrně velmi malou plochou styku, která pro něj představuje značně zvětšený odpor. Mechanismus vzniku tepelné energie je tedy zcela opačný u elektrických zkratů.
- Tepelná energie se vyvíjí v důsledku průchodu elektrického proudu místem o velkém odporu a není způsobena velkými hodnotami elektrického proudu při průtoku míst s nulovým odporem jako u zkratu.
- Přechodový odpor je podle posledních poznatků častější iniciací vzniku požárů a je často zaměňován za elektrický zkrat.
- Přechodové odpory tedy vznikají v místech spojů vodičů, na kontaktech přístrojů, spínačů, zásuvek, při spojování s nedostatečným přitažení vodiče nebo úplné bez svorek tzv. zakroucením, v místech spoje hliníkového a měděného vodiče, apod,
- Přechodový odpor se dále také zvětší v místech kde dojde k oxidaci vodičů a spojů, což se týká hlavně hliníku, neboť oxid hliníku je izolant.
- Průchodem proudu přes přechodový odpor se může spoj zahřát na teplotu 900 až 1000°C, což je dostatečná teplota k roztavení okolního materiálu a odkapávající kov pak může lehce vznítit přítomné hořlavé látky.
- Průtokem proudu o zvýšené hodnotě přes odpor elektrického vedení či vinutí v elektrických strojích a zařízeních se vytváří dle Joulova zákona teplo, vodiče či vinutí se zahřívají až do vzniku nadměrné oteplení, které zase bývá příčinou vznícení izolace vodičů a okolních hořlavých látek.
POŽÁR OBYTNÉHO DOMU PANELOVÉHO TYPU VZNIKLÝ OD ELEKTRICKÉ INSTALACE
Foto č. 1 Foto č. 2
Kliknutím do obrázku získáte větší náhled.
Foto č. 1 - celkový pohled na zničený rozvaděč v místě vzniku požáru
Foto č. 2 - pohled totální zničení rozvaděče v místě vzniku požáru
Foto č. 3 Foto č. 4
Kliknutím do obrázku získáte větší náhled.
Foto č. 3 - detail - totální zničení rozvaděče v místě vzniku požáru
Foto č. 4 - rozsah poškození elektroinstalace ve vyšším patře
Foto č. 5 Foto č. 6
Kliknutím do obrázku získáte větší náhled.
foto č. 5 - rozsah poškození požárem v nejvyšším patře
foto č. 6 - detail rozsah poškození souvisejí elektroinstalace
Klik pro větší náhled.
Foto č. 7 – rozvaděč ve vyšším patře-rozsah poškození požárem
Kpt. Ing. Petrovský Zbyněk
TEXT Z OBLASTÍ | SOUVISEJÍCÍ KONTAKT |
---|---|