vědeckých prací Vysoké školy báňské - Technické univerzity Ostrava Řada bezpečnostní inženýrství

Transkript

1 ročník V Vysoká škola báňská - Technická univerzita Ostrava SBORNÍK vědeckých prací Vysoké školy báňské - Technické univerzity Ostrava Řada bezpečnostní inženýrství TRANSACTIONS of the VŠB - Technical University of Ostrava Safety Engineering Series

2 ročník V Vysoká škola báňská - Technická univerzita Ostrava SBORNÍK vědeckých prací Vysoké školy báňské - Technické univerzity Ostrava Řada bezpečnostní inženýrství TRANSACTIONS of the VŠB - Technical University of Ostrava Safety Engineering Series

3 ISSN

4 Sborník vědeckých prací Vysoké školy báňské Technické univerzity Ostrava číslo 2, rok 2010, ročník V, řada bezpečnostní inženýrství REDAKČNÍ RADA: vedoucí redaktor: doc. RNDr. Jiří Švec, CSc. - VŠB - TU Ostrava, Fakulta bezpečnostního inženýrství členové redakční rady: doc. Dr. Ing. Michail Šenovský- VŠB - TU Ostrava, Fakulta bezpečnostního inženýrství doc. Dr. Ing. Aleš Bernatík- VŠB - TU Ostrava, Fakulta bezpečnostního inženýrství Prof. Ing. Stanislaw Krzemieň, PhD. - Politechnicka Śląska Gliwice Ing. Ivan Kričfaluši, PhD. - New Eltom Ostrava, s. r. o. Prof. Ing. Milan Oravec, PhD. - Technická univerzita v Košicích Prof. Ing. Pavel Poledňák, PhD. - Žilinská univerzita OBSAH Petr BEBČÁK, Jana DRGÁČOVÁ Využití zkušebního aerosolu při vizualizaci komplexních zkoušek silničních tunelů 1 Šárka BERNATÍKOVÁ, Zdeněk JIRÁK, Stanislav MALÝ Vliv nerovnoměrné radiačně - konvekční tepelné zátěže na spolehlivost výkonu lidského činitele 13 Ondřej ČERNÝ, Pavel ŠENOVSKÝ Nekonvenční metody modelování rozvoje požáru 23 Roman DUBOVÝ, Tomáš SEDLÁČEK Analýza rizik neelektrických zařízení v prostřední s nebezpečím výbuchu kompresorové stanice 31 Otto DVOŘÁK, Jan ANGELIS, Tomáš KUNDRATA, Hana MATHEISLOVÁ, Petra BURSÍKOVÁ, Milan JAHODA Počítačové modelování požární zkoušky v Mokrsku 45 Světla FIŠEROVÁ Prach tvrdých dřev v pracovním ovzduší 53

5 Ladislav JÁNOŠÍK, Martin PIKA, Mikuláš MONOŠI Provozní spolehlivost vozidel MERCEDES-BENZ ATEGO 61 Petr KUČERA, Jaroslav SOUKUP Analýza chování osob při cvičné požární evakuaci knihovny 71 Lenka MALÉŘOVÁ, Iva ŽITNÍKOVÁ, Aleš BERNATÍK Statistiky nehodovosti na železničních přejezdech v Moravskoslezském kraji v letech David ŘEHÁK, Jiří DVOŘÁK Nástroj vyhodnocování sociální, technické a environmentální bezpečnosti územního rozvoje 89 Jiří SERAFÍN, Aleš BEBČÁK, Ivo KONDERLA Inertizace hybridních směsí prachovými inerty 101 Jan SKŘÍNSKÝ, Tomáš HEJZLAR, Barbora BAUDIŠOVÁ, Václav NEVRLÝ, Zdeněk ZELINGER Allanovy variance - fotoakustická spektrometrie ethanolu 109 Jan ŠRŮTEK Některé aspekty vyjádření termodynamických vlastností směsí plynných látek pro matematické modely požárů 115

6 Úvodní slovo Vážené kolegyně, vážení kolegové dostává se Vám do rukou druhé číslo Sborníku vědeckých prací VŠB - TU Ostrava, řada Bezpečnostního inženýrství za rok Autoři příspěvků jistě ocení, že sborník je recenzovaný a je zapsaný v Seznamu recenzovaných, neimpaktovaných časopisů pro publikování výsledků vědy a výzkumu. Toto číslo je v širší míře zaměřeno do tradičních oblastí, které se na naší fakultě rozvíjejí, a to požárního a bezpečnostního inženýrství. Věřím, že Vás problematika zpracovaná v tomto sborníku zaujme. Vzhledem k tomu, že v této oblasti není v ČR příliš mnoho periodik, zvu Vás k aktivní spolupráci na tvorbě jednotlivých čísel časopisu, buď jako autory či spoluautory příspěvků. Vítány budou i Vaše náměty na odborné zaměření, resp. informace o různých aktivitách v oblasti požárního a bezpečnostního inženýrství, které rádi v tomto časopise uveřejníme. Závěrem Vám přeji hodně úspěchů v roce 2011 a těším se na další spolupráci. doc. RNDr. Jiří Švec, CSc. šéfredaktor

7 Petr BEBČÁK 1, Jana DRGÁČOVÁ 2 VYUŽITÍ ZKUŠEBNÍHO AEROSOLU PŘI VIZUALIZACI KOMPLEXNÍCH ZKOUŠEK SILNIČNÍCH TUNELŮ UTILIZATION OF TEST AEROSOL IN VISUALIZATION OF COMPREHENSIVE TESTS OF ROAD TUNNELS Abstrakt Před uvedením tunelu do provozu je nutné funkčními zkouškami prokázat, zda provedení požárně bezpečnostních zařízení odpovídá projekčním a technickým požadavkům na jeho požárně bezpečnostní funkci. Tento příspěvek vznikl v rámci projektu TIP FR TI1/121 Nová řešení pro vyšší požární bezpečnost v tunelu a přináší informaci o možnosti využití zkušebního aerosolu při vizualizaci požárního větrání v rámci komplexních zkoušek silničních tunelů. Klíčová slova: tunel, aerosol, vizualizace, komplexní zkoušky. Abstract Before putting a tunnel into operation, it is necessary to verify by functional tests whether or not the type of fire safety devices satisfies design and technical requirements for its fire safety function. This contribution was prepared in the framework of project TIP FR TI1/121 Nová řešení pro vyšší požární bezpečnost v tunelu (New Solutions for Higher Fire Safety in Tunnel) and brings information on a possibility of utilizing a test aerosol in the visualization of fire ventilation in the framework of comprehensive tests of road tunnels. Key words: tunnel, aerosol, visualization, comprehensive tests. Úvod Požáry v tunelech pozemních komunikací nejsou v praxi častým jevem, nicméně jejich dopady, nejen na životy a zdraví účastníků silničního provozu a materiální škody na majetku účastníků provozu a na infrastruktuře, ale zvláště na postoji široké veřejnosti k možnosti používání tunelu a k jejich provozovatelům. Z těchto důvodů jsou tunelové stavby v České republice vybavovány požárně bezpečnostními zařízeními a pro provoz tunelové stavby jsou ve snaze o zajištění přijatelné míry rizika pro účastníky provozu ve všech tunelech na pozemních komunikacích přijímána požárně bezpečnostní opatření. 1 Ing., Ph.D., VŠB - TUO, Fakulta bezpečnostního inženýrství, Katedra požární ochrany, Lumírova 13, Ostrava - Výškovice, petr.bebcak@vsb.cz 2 Ing., Ph.D., VŠB - TUO, Fakulta bezpečnostního inženýrství, Katedra požární ochrany, Lumírova 13, Ostrava - Výškovice, jana.drgacova@vsb.cz 1

8 Každá tunelová stavba je z hlediska stavebního řešení, situování i technického řešení jedinečným dílem a rozsah vybavení a opatření je různý pro jednotlivé tunely v závislosti na jejich parametrech. Rozsah požárně bezpečnostních zařízení je stanoven v technických předpisech vydaných k této problematice: ČSN , TP 154, TP 98 a TKP-D-7, které stanovují rozsahy vybavení a opatření pro různé tunely v závislosti na jejich parametrech, např. na délce a intenzitě dopravy (viz TP 98). Požárně bezpečnostní zařízení Podle vyhlášky MV č. 246/2001 Sb., o stanovení podmínek požární bezpečnosti a výkonu státního požárního dozoru (vyhláška o požární prevenci) patří mezi požárně bezpečnostní zařízení (dále jen PBZ): a) zařízení pro požární signalizaci (např. elektrická požární signalizace, zařízení dálkového přenosu, zařízení pro detekci hořlavých plynů a par, autonomní požární signalizace, ruční požárně poplachové zařízení), b) zařízení pro potlačení požáru nebo výbuchu (např. stabilní nebo polostabilní hasicí zařízení, automatické protivýbuchové zařízení, samočinné hasicí systémy), c) zařízení pro usměrňování pohybu kouře při požáru (např. zařízení pro odvod kouře a tepla, zařízení přetlakové ventilace, kouřová klapka včetně ovládacího mechanismu, kouřotěsné dveře, zařízení přirozeného odvětrání kouře), d) zařízení pro únik osob při požáru (např. požární nebo evakuační výtah, nouzové osvětlení, nouzové sdělovací zařízení, funkční vybavení dveří, bezpečnostní a výstražné zařízení), e) zařízení pro zásobování požární vodou (např. vnější požární vodovod včetně nadzemních a podzemních hydrantů, plnících míst a požárních výtokových stojanů, vnitřní požární vodovod včetně nástěnných hydrantů, hadicových a hydrantových systémů, nezavodněné požární potrubí), f) zařízení pro omezení šíření požáru (např. požární klapka, požární dveře a požární uzávěry otvorů včetně jejich funkčního vybavení, systémy a prvky zajišťující zvýšení požární odolnosti stavebních konstrukcí nebo snížení hořlavosti stavebních hmot, vodní clony, požární přepážky a ucpávky), g) náhradní zdroje a prostředky určené k zajištění provozuschopnosti požárně bezpečnostních zařízení, zdroje nebo zásoba hasebních látek u zařízení pro potlačení požáru nebo výbuchu a zařízení pro zásobování požární vodou, zdroje vody určené k hašení požárů. Podle uvedené vyhlášky jsou vyčleněny ještě vyhrazené druhy požárně bezpečnostních zařízení, za které se považují: h) Elektrická požární signalizace, i) zařízení dálkového přenosu, j) zařízení pro detekci hořlavých plynů a par, k) stabilní a polostabilní hasicí zařízení, l) automatické protivýbuchové zařízení, m) zařízení pro odvod kouře a tepla, n) požární klapky. 2

9 Komplexní zkoušky požárně bezpečnostních zařízení Komplexní zkoušky jsou součástí první prohlídky tunelů a provádějí se před uvedením tunelu do provozu. Pouze úspěšné provedení komplexních zkoušek dává předpoklad, že tunel bude uveden do zkušebního provozu. Cílem komplexních zkoušek je ověření funkcí jednotlivých systému v napojení na řídící systém včetně stanovených automatických vazeb na ostatní systémy technického vybavení tunelů. Během komplexních zkoušek u tunelů pozemních komunikací, ve kterých je navrženo požární větrání, resp. zařízení pro odvod tepla a kouře se provádí zkouška horkým kouřem s reálným energetickým zdrojem. Při této zkoušce se měří a monitorují fyzikální vlastnosti, zejména rychlosti proudění a směr proudění vzdušniny pro ověření, zda jsou splněny parametry stanovené schválenou projektovou dokumentací spojené s vizualizací chování kouře. Komplexní zkoušky požárně bezpečnostních zařízení probíhají dle přesně daného scénáře a jejich cílem je cílem je prověřit všechny funkčnosti integrity požárně bezpečnostních zařízení v souladu s požárně bezpečnostním řešením. Komplexní zkoušky požárně bezpečnostních zařízení řadíme mezi základní typy zkoušek, které jsou prováděny na tunelových stavbách. Podle realizační fáze stavby tunelu druhu a způsobu provádění dělíme zkoušky tak, jak uvádí tabulka 1. Tabulka 1: Základní typy zkoušek ZÁKLADNÍ TYPY ZKOUŠEK Fáze projektování Zkoušky ve stadiu uvedení tunelu do provozu Zkoušky v provozu tunelu Prověrka projektovaných parametrů systému požárního větrání počítačovou simulací Zkoušky u výrobce Individuální zkoušky funkčnosti jednotlivých požárně bezpečnostních zařízení a systémů Komplexní zkoušky funkčnosti PBZ a integrovaného řídícího systému s možností využití vizualizace teplým kouřem Kontrola a vedení dokumentace PBZ Tyto komplexní zkoušky se provádějí na všech požárně bezpečnostních zařízeních a bezpečnostních systémech a to ve dvou možných variantách: bez simulace požáru, se simulací požáru osobního vozidla za použití zkušebního aerosolu, který je tvořen netoxickými pevnými částicemi (kouřem) o velikosti 3-10 μm a plynnou fází tvořenou směsí oxidu uhličitého, vodních par a nitrozních plynů. Komplexní zkoušky PBZ bez simulace požáru Cvičné zkoušky dispečerů Prověřovací a taktická cvičení složek IZS Kontroly PBZ a opatření vyplývající z vyhlášky MV č. 246/2001 Sb., o požární prevenci Během zkoušek se prověřují následující vazby: identifikace požáru tlačítkovým hlásičem EPS, identifikace požáru lineárním teplotním hlásičem, identifikace požáru automatickým hlásičem EPS v záchranných cestách. 3

10 Tabulky 2, 3, 4 uvádí příklad protokolu ze zkoušky. Tabulka 2: Příklad protokolu ze zkoušky bez simulace požáru - aktivace tlačítkovým hlásičem Dotčená technologie Řízení dopravy Uzavření tunelu Zkoušky bez simulace požáru: aktivace systému EPS tlačítkovým hlásičem Reakce řídícího systému Průběh algoritmu Výsledek Po aktivaci EPS bude ověřeno uzavření tunelu. Ověření místa požáru (v které tunelové troubě došlo k požáru) provede dispečer pomocí televizního dohledu. Uvedený stav bude jednak ověřen na dopravním značení, dále bude provedeno ověření na všech úrovních ŘS. Správné zapsání do databází a souborů hlášení v souladu s projektem u dispečera tunelu PTO. Systém řízení VZT Automatické (lokalizace místa požáru dispečerem) spuštění proudových ventilátorů v místě vzniku požáru (tunelové troubě) Automatické spuštění proudových ventilátorů v sousední troubě tunelu nezasažené požárem Vypnutý stav ventilátorů v záchranných cestách TT ve které došlo k požáru Automatické uzavření požárních klapek v záchranných cestách TT ve které došlo k požáru Kontrola otevření klapek v záchranných cestách sousední tunelové trouby, nezasažené požárem Start ventilátorů v ZC sousední tunelové trouby nezasažené požárem Po aktivaci EPS tlačítkovým hlásičem dá dispečer pokyn ŘS o identifikovaném požáru. Bude ověřeno spuštění požární ventilace podle pokynů dispečera tunelu, po prověření v které tunelové troubě došlo k požáru (televizním dohledem). Ověří se spuštění proudových ventilátorů, a chod ve správném režimu (normální, nebo reverzní v projektovaných parametrech). Při spuštění požární ventilace bude ověřeno zda-li současně došlo ke startu ventilátorů v sousední troubě. Ověří se, zda byly spuštěny dvojice ventilátorů a to ve směru souhlasném se směrem proudění v zasažené části tunelu na rychlost v projektových parametrech Po aktivaci EPS tlačítkovým hlásičem bude ověřen vypnutý stav ventilátorů v ZC na straně TT, v které byl identifikovaný požár. Po aktivaci EPS tlačítkovým hlásičem bude ověřeno uzavření správných, požárních klapek v záchranných cestách. Po aktivaci EPS tlačítkovým hlásičem bude ověřeno otevření správných požárních klapek v záchranných cestách nezasažené trouby. Po aktivaci EPS tlačítkovým hlásičem bude ověřeno spuštění správných ventilátorů v záchranných cestách nezasažených požárem (t 1 ). Osvětlení tunelových trub a záchranných cest Ověření osvětlení Ověření osvětlení záchranných cest (ZC) Ověření nouzového osvětlení (bodového) Po aktivaci EPS tlačítkovým hlásičem bude ověřeno přepnutí osvětlení tunelu na max. režim (v zasaženém tubusu), a to bez ohledu na časová omezení spínání jednotlivých částí osvětlení. Uvedený přechod bude jednak ověřen vizuálně, dále bude provedeno ověření na všech úrovních. Správné zapsání do databází a souborů hlášení v souladu s projektem. V nezasaženém tubusu standardní režim dle jasoměru. Po aktivaci EPS tlačítkovým hlásičem bude ověřeno osvětlení záchranných cest tunelu. Osvětlení ZC je stále 24 h v režimu nouzového osvětlení. Po aktivaci EPS tlačítkovým hlásičem bude ověřeno spuštění nouzového osvětlení NUC v tunelových troubách. Systém - EPS Test tlačítkového hlásiče Po aktivaci EPS tlačítkovým hlásičem bude ověřena funkce detekování požáru tlačítkovým hlásičem instalovaným ve vybraném prostoru. Dále bude ověřeno místo a správná časová odezva na vznik požáru (čas prvního signálu, značícího pravděpodobnost vzniku požáru a čas potvrzení požárního poplachu). Videodetekce (televizní dohled) Vznik mimořádné události Po aktivaci EPS tlačítkovým hlásičem bude ověřeno automatické přepnutí kamery a monitoru na přenos z místa události (detekce stojících vozidel, vstup do SOS ZC). 4

11 Ozvučovací zařízení Vyzkoušení modulu digitálního záznamu hlášení Po aktivaci EPS tlačítkovým hlásičem bude zkontrolováno automatické přehrání zaznamenaných digitálních správ na základě návaznosti mezi EPS/ŘS a systémem ozvučovacího rozhlasu. Technologické vybavení - silnoproud (NN) Komplexní kontrola vazeb na všechny navazující PS (osvětlení, VZT, atd.) Vypínací úseky Po aktivaci EPS tlačítkovým hlásičem vyzkoušet vypnutí napájení příslušného napájecího úseku, který bude odpovídat lokalizovanému místu požáru. Sledovat správnou reakci na všech úrovních ŘS a správném zapsání do databází a souborů hlášení v souladu s projektem. Po aktivaci EPS tlačítkovým hlásičem vypnout 22 kv přívod tunelu. Kontrola funkčnosti náběhu diselagregátu a činnosti UPS - rotační pro zařízení s nepřerušovaným napájením: - nouzové osvětlení, - dopravní značení tunelu, - chod ventilátorů pro přetlak v záchranných cestách, - evakuační rozhlas. Po aktivaci EPS tlačítkovým hlásičem vyzkoušet vypínací úseky - vypnutí všech el. zařízení pro možnost požárního zásahu. Požární vodovod Komplexní kontrola funkčnosti požárního vodovodu V případě, že součástí požárního vodovodu je AT stanice, bude po aktivaci EPS tlačítkovým hlásičem prověřeno, zda AT stanice pro zásobování požární vodou přešla automaticky do režimu požár na požadované tlaky. Tabulka 3: Příklad protokolu ze zkoušky bez simulace požáru - aktivace lineárním hlásičem Dotčená technologie Řízení dopravy Uzavření tunelu Zkoušky bez simulace požáru: aktivace systému EPS lineárním hlásičem Reakce řídícího systému Průběh algoritmu Výsledek Po aktivaci systému EPS lineárním hlásičem požáru bude ověřeno uzavření tunelu. Ověření místa požáru (v které tunelové troubě došlo k požáru) provede dispečer pomocí televizního dohledu. Uvedený stav bude jednak ověřen na dopravním značení, dále bude provedeno ověření na všech úrovních ŘS. Správné zapsání do databází a souborů hlášení v souladu s projektem u dispečera tunelu PTO. Systém řízení VZT Automatické spuštění proudových ventilátorů v místě vzniku požáru (tunelové troubě) Automatické spuštění proudových ventilátorů v sousední troubě tunelu Vypnutý stav ventilátorů v záchranných cestách TT ve které došlo k požáru Automatické uzavření požárních klapek v záchranných cestách TT ve které došlo k požáru Kontrola otevření klapek v záchranných cestách sousední tunelové trouby, nezasažené požárem Start ventilátorů v záchranných cestách sousední tunelové trouby Po aktivaci systému EPS lineárním hlásičem požáru bude ověřeno spuštění požární ventilace podle pokynů automatického režimu. Ověří se spuštění proudových ventilátorů, a chod ve správném režimu (normal, nebo revers, rychlost proudění v projektovaných parametrech). Při spuštění požární ventilace bude ověřeno zda-li současně došlo ke startu ventilátorů v sousední troubě. Ověří se, zda byly spuštěny ventilátory a to ve směru souhlasném se směrem proudění v zasažené části tunelu na rychlost v projektovaných parametrech. Po aktivaci systému EPS lineárním hlásičem požáru bude ověřen vypnutý stav ventilátorů v ZC na straně TT, v které byl identifikovaný požár. Po aktivaci systému EPS lineárním hlásičem požáru bude ověřeno uzavření správných, požárních klapek v záchranných cestách. Po aktivaci systému EPS lineárním hlásičem požáru bude ověřeno otevření správných požárních klapek v záchranných cestách nezasažené trouby. Po aktivaci systému EPS lineárním hlásičem požáru bude ověřeno spuštění správných ventilátorů v záchranných cestách nezasažených požárem (t 1 ). 5

12 Osvětlení tunelových propojek Ověření osvětlení Ověření připínání osvětlení záchranných cestách Ověření nouzového osvětlení (bodového) Po aktivaci systému EPS lineárním hlásičem požáru bude ověřeno přepnutí osvětlení tunelu na max. režim (v zasažené troubě), a to bez ohledu na časová omezení spínání jednotlivých částí osvětlení. Uvedený přechod bude jednak ověřen vizuálně, dále bude provedeno ověření na všech úrovních. Správné zapsání do databází a souborů hlášení v souladu s projektem. V nezasažené troubě standardní režim dle jasoměru. Po aktivaci systému EPS lineárním hlásičem požáru bude ověřeno osvětlení záchranných cest tunelu. Osvětlení ZC je stále 24 h v režimu nouzového osvětlení. Po aktivaci systému EPS lineárním hlásičem požáru bude ověřeno spuštění nouzového osvětlení NUC v tunelových troubách. Systém EPS Test teplotních hlásičů Po aktivaci systému EPS lineárním hlásičem požáru bude ověřena funkce detekování změny teploty pomocí teplotních hlásičů instalovaných ve vybraném prostoru tunelové trouby. Dále bude ověřeno místo a správná časová odezva na vznik požáru (čas prvního signálu, značícího pravděpodobnost vzniku požáru a čas potvrzení požárního poplachu). Videodetekce (televizní dohled) Vznik mimořádné události Po aktivaci systému EPS lineárním hlásičem požáru bude ověřeno automatické přepnutí kamery a monitoru na přenos z místa události (detekce stojících vozidel, vstup do SOS ZC). Ozvučovací zařízení Vyzkoušení modulu digitálního záznamu hlášení Po aktivaci systému EPS lineárním hlásičem požáru bude zkontrolováno automatické přehrání zaznamenaných digitálních správ na základě návaznosti mezi EPS/ŘS a systémem ozvučovacího zařízení. Technologické vybavení - silnoproud (NN) Komplexní kontrola vazeb na všechny navazující PS (osvětlení, VZT, atd.) Vypínací úseky Po aktivaci systému EPS lineárním hlásičem požáru vyzkoušet vypnutí napájení příslušného napájecího úseku, který bude odpovídat lokalizovanému místu požáru. Sledovat správnou reakci na všech úrovních ŘS a správném zapsání do databází a souborů hlášení v souladu s projektem. Po aktivaci systému EPS lineárním hlásičem požáru vypnout 22 kv přívod tunelu. Kontrola funkčnosti náběhu diselagregátu a činnosti UPS - rotační pro zařízení s nepřerušovaným napájením: - nouzové osvětlení, - dopravní značení tunelu, - chod ventilátorů pro přetlak v záchranných cestách, - evakuační rozhlas. Po aktivaci systému EPS lineárním hlásičem požáru vyzkoušet vypínací úseky - vypnutí všech el. zařízení pro možnost požárního zásahu. Požární vodovod Komplexní kontrola funkčnosti požárního vodovodu V případě, že součástí požárního vodovodu je AT stanice, bude po aktivaci systému EPS lineárním hlásičem požáru prověřeno, zda AT stanice přešla automaticky do režimu požár na požadované tlaky. 6

13 Tabulka 4: Příklad protokolu ze zkoušky bez simulace požáru - aktivace automatickým hlásičem v záchranné cestě Dotčená technologie Řízení dopravy Zkoušky bez simulace požáru: aktivace systému EPS automatickým hlásičem v záchranné cestě Reakce řídícího systému Průběh algoritmu Výsledek Uzavření tunelu Po aktivaci EPS bude ověřeno uzavření tunelu (postupné vyklizení obou trub). Uvedený stav bude jednak ověřen na dopravním značení, dále bude provedeno ověření na všech úrovních ŘS. Správné zapsání do databází a souborů hlášení v souladu s projektem u dispečera tunelu na PTO. Systém řízení VZT Manuální spuštění (dispečerem) proudových ventilátorů na základě rozhodnutí dispečera tunelu pomocí videodetekce Automatické spuštění proudových ventilátorů v sousední troubě tunelu Kontrola ventilátorů v záchranných cestách TT Kontrola uzavření požárních klapek v záchranných cestách Po aktivaci EPS bude ověřeno spuštění požární ventilace podle pokynů dispečera, po prověření, v které tunelové troubě se objevily zplodiny hoření, které byly identifikovány pomocí videodetekce. Ověří se spuštění ventilátorů, a chod ve směru pístového efektu na úroveň kritické rychlosti (rychlost proudění v projektovaných parametrech). Při spuštění požární ventilace bude ověřeno zda-li současně došlo ke startu ventilátorů v sousední troubě. Ověří se, zda byly spuštěny ventilátory a to ve směru souhlasném se směrem proudění v provětrávané tunelové troubě na rychlost v projektovaných parametrech. Po aktivaci EPS bude zkontrolováno zda ventilátory v záchranných cestách nejsou spuštěny. Po aktivaci EPS bude zkontrolováno uzavření všech požárních klapek v záchranných cestách a v rozvodnách. Osvětlení tunelových záchranných cest Ověření osvětlení Ověření připínání osvětlení záchranných cest Ověření nouzového osvětlení (bodového) Po aktivaci EPS bude ověřeno přepnutí osvětlení tunelu na max. režim, a to bez ohledu na časová omezení spínání jednotlivých částí osvětlení. Uvedený přechod bude jednak ověřen vizuálně, dále bude provedeno ověření na všech úrovních ŘS. Správné zapsání do databází a souborů hlášení v souladu s projektem. Po aktivaci EPS bude ověřeno osvětlení záchranných cest tunelu. Osvětlení ZC je stále 24 h v režimu nouzového osvětlení Po aktivaci EPS bude ověřeno spuštění nouzového osvětlení NUC v tunelových troubách. Systém EPS Test automatických hlásičů požárů (optickokouřových) Po aktivaci EPS bude ověřena funkce detekování automatických hlásičů instalovaných ve vybraném prostoru (záchranné cestě, el. rozvodně). Dále bude ověřeno místo a správná časová odezva na vznik požáru (čas prvního signálu, značícího pravděpodobnost vzniku požáru a čas potvrzení požárního poplachu). Ozvučovací zařízení Vyzkoušení modulu digitálního záznamu hlášení Po aktivaci EPS bude zkontrolováno automatické přehrání zaznamenaných digitálních správ na základě návaznosti mezi EPS/ŘS a systémem ozvučovacího zařízení. Technologické vybavení - silnoproud (NN) Komplexní kontrola vazeb na všechny navazující PS (osvětlení, VZT, atd.) Po aktivaci EPS náhodně vyzkoušet vypnutím napájení pro podružný rozvaděč správnou signalizaci ztráty napětí nahodile pro všechny profese napájené ze souboru NN (MaR, SOS, značky, osvětlení VZT, rozhlas, TVD, řídící sytém atd.) Sledovat správnou reakci na všech úrovních ŘS a správném zapsání do databází a souborů hlášení v souladu s projektem. V rámci simulace vypnout hlavní napájení tunelu. Kontrola funkčnosti náběhu diselagregátu a přepnutí UPS - rotační pro zařízení s nepřerušovaným napájením: - nouzové osvětlení, - dopravní značení tunelu, - evakuační rozhlas. Požární vodovod Komplexní kontrola funkčnosti požárního vodovodu V případě, že součástí požárního vodovodu je AT stanice, bude po aktivaci systému EPS prověřeno, zda AT stanice přešla automaticky do režimu požár na požadované tlaky. 7

14 Komplexní zkoušky se simulací požáru zkušebním aerosolem Zkouška je zahájena iniciací etanolu v ocelových vanách s předpokládaným celkovým tepelným výkonem požáru cca 3 MW a vývojem kouře cca 20 m 3.s -1 (parametry při požáru osobního vozidla). Po identifikaci požáru teplotním hlásičem elektrické požární signalizace jsou řídicím systémem tunelu provedeny operace, které jsou v systému přednastaveny a spouštěny bez zásahu obsluhy tunelu. Řídicí systém tunelu provede: Uzavření tunelu pomocí dopravního značení; Aktivaci zařízení dálkového přenosu elektrické požární signalizace; Automatické spuštění proudových ventilátorů v požárem zasažené tunelové troubě pro dosažení kritické rychlosti proudění vzdušnin ve směru jízdy vozidel; Automatické spuštění proudových ventilátorů v požárem nezasažené tunelové troubě pro dosažení souhlasného směru proudění jako v požárem zasažené troubě; Kontrolu otevřených požárních klapek v záchranných cestách v požárem nezasažené tunelové troubě; Uzavření požárních klapek v záchranných cestách v požárem zasažené tunelové troubě; Spuštění ventilátorů v záchranných cestách v požárem nezasažené tunelové troubě pro vytvoření přetlaku cca 30 Pa v záchranných cestách (propojkách); Přepnutí osvětlení tunelu na maximální režim v požárem zasažené tunelové troubě, včetně spuštění nouzového osvětlení v tunelových troubách a záchranných cestách; Spuštění evakuačního hlášení v tunelových troubách a záchranných cestách pro informaci účastníků silničního provozu o vzniku požáru. Při komplexních zkouškách je také simulován výpadek elektrické energie z veřejné distribuční sítě, čímž je prověřeno napájení vybraných zařízení prostřednictvím nepřerušeného zdroje elektrické energie (UPS) a dieselagregátu. V průběhu komplexní zkoušky se simulací požáru jsou sledovány následující fyzikální parametry: rychlost proudění vzduchu včetně zplodin hoření v zasažené tunelové troubě stacionárními a mobilními anemometry; rychlost proudění vzduchu v nezasažené tunelové troubě stacionárními a mobilními anemometry; rychlost proudění vzduchu v otevřených dveřích vstupu do záchranných cest (propojek); průběžné měření teplot v zasažené tunelové troubě; průběžné měření optické hustoty kouře. Komplexní zkouška provozuschopnosti požárně bezpečnostních systémů - s aerosolem Následující tabulka 5 uvádí příklad protokolu ze zkoušky s využitím aerosolu. 8

15 Tabulka 5: Příklad protokolu ze zkoušky se simulací požáru - aktivace lineárním hlásičem Dotčená technologie Řízení dopravy Uzavření tunelu Zkoušky se simulací požáru: aktivace systému EPS lineárním hlásičem Reakce řídicího systému Průběh algoritmu Výsledek Po vyhlášení požární poplachu bude ověřeno uzavření tunelu. Ověření místa požáru (v které tunelové troubě došlo k požáru) provede dispečer pomocí televizního dohledu. Uvedený stav bude jednak ověřen na dopravním značení, dále bude provedeno ověření na všech úrovních ŘS. Správné zapsání do databází a souborů hlášení v souladu s projektem u dispečera tunelu PTO. Systém řízení VZT Automatické spuštění proudových ventilátorů v místě vzniku požáru (tunelové troubě) Automatické spuštění proudových ventilátorů v sousední troubě tunelu Vypnutý stav ventilátorů v záchranných cestách TT ve které došlo k požáru Automatické uzavření požárních klapek v záchranných cestách TT ve které došlo k požáru Kontrola otevření klapek v záchranných cestách sousední tunelové trouby, nezasažené požárem Start ventilátorů v záchranných cestách sousední tunelové trouby Po vyhlášení požárního poplachu bude ověřeno spuštění požární ventilace podle pokynů automatického režimu. Ověří se spuštění proudových ventilátorů, a chod ve správném režimu (normál, nebo revers, rychlost proudění v projektovaných parametrech). Při spuštění požární ventilace bude ověřeno zda-li současně došlo ke startu ventilátorů v sousední troubě. Ověří se, zda byly spuštěny ventilátory a to ve směru souhlasném se směrem proudění v zasažené části tunelu na rychlost v projektovaných parametrech. Po vyhlášení požárního poplachu bude ověřen vypnutý stav ventilátorů v ZC na straně TT, v které byl identifikovaný požár. Po vyhlášení požárního poplachu bude ověřeno uzavření správných, požárních klapek v záchranných cestách. Po vyhlášení požárního poplachu bude ověřeno otevření správných požárních klapek v záchranných cestách nezasažené trouby. Po vyhlášení požárního poplachu bude ověřeno spuštění správných ventilátorů v záchranných cestách nezasažených požárem. Bude provedeno měření rychlosti a směr proudění vzdušnin při otevřených dveřích v záchranných cestách. Osvětlení tunelových propojek Ověření osvětlení Ověření připínání osvětlení záchranných cest Ověření nouzového osvětlení (bodového) Po vyhlášení požárního poplachu bude ověřeno přepnutí osvětlení tunelu na max. režim (v zasažené troubě), a to bez ohledu na časová omezení spínání jednotlivých částí osvětlení. Uvedený přechod bude jednak ověřen vizuálně, dále bude provedeno ověření na všech úrovních. Správné zapsání do databází a souborů hlášení v souladu s projektem. V nezasažené troubě standardní režim dle jasoměru. Po vyhlášení požárního poplachu bude ověřeno osvětlení záchranných cest tunelu Osvětlení záchranné cesty je stále 24 h v režimu nouzového osvětlení. Po vyhlášení požárního poplachu bude ověřeno spuštění nouzového osvětlení nouzové únikové cesty v tunelových troubách. Videodetekce (televizní dohled) Vznik mimořádné události Po vyhlášení požárního poplachu bude ověřeno automatické přepnutí kamery a monitoru na přenos z místa události (detekce stojících vozidel, vstup do SOS záchranné cesty). 9

16 Obrázek 1: Vizualizace požárního větrání horkým kouřem pomocí aerosolu (foto Ing. Petr Bebčák, Ph.D.) a) Příprava před zkouškou, b) Iniciace etanolu, c) Stratifi kace kouře v tunelové troubě, d) Pohled do zakouřené tunelové trouby Zkušební aerosol Vzniká ze směsi v generátoru z jednotlivých vyvíječů při teplotách kolem 1200 C C. Aerosol je směsí pevné a plynné fáze: Pevná fáze je tvořena částicemi o velikosti řádově 3 μm až 5 μm. Částice jsou směsí uhličitanu draselného, hydrogenuhličitanu draselného a uhlíku. Plynná fáze je směsí oxidu uhličitého, oxidu uhelnatého, vodních par, nitrózních plynů, dusíku a amoniaku. Hodnoty pevné fáze aerosolu chloridu draselného KCl a uhličitanu draselného K 2 CO 3 v činí v průměru 0,16 g.m -3, což je zanedbatelné množství s ohledem na množství proudícího vzduchu a dobu expozice. Vezmeme-li v úvahu, že usazení pevné fáze aerosolu probíhá v řádu desítek minut, lze s jistotou konstatovat, že převážné množství této kompozice se dostane do okolního prostředí mimo prostor tunelu, aniž by se stačilo usadit na vozovce nebo na jeho ostění. Tuto skutečnost potvrdily předchozí zkoušky např. na tunelech Panenská, Borik atd., kde ani vizuálně ani mechanicky nebyly zjištěny žádné stopy po usazeném aerosolu. 10

17 Při provedení komplexních zkoušek požárně bezpečnostních zařízení tunelu za použití vizualizace požárního větrání horkým kouřem pomocí aerosolu s reálným energetickým zdrojem nevzniká z hlediska ustanovení Nařízení vlády č. 361/2007 Sb., kterým se stanoví podmínky ochrany zdraví při práci, žádné nebezpečí z hlediska toxicity. Koncentrace škodlivých látek se pohybuje na hodnotách řádově 100 až 600 krát nižších než jsou stanovené přípustné expoziční limity. Rovněž z hlediska působení anorganických pevných částic obsažených v aerosolu nehrozí ani lidem ani zařízením žádné nebezpečí jednak s ohledem na nízké koncentrace těchto látek ve vzduchu - řádově 160 mg.m -3 a jednak vzhledem k povaze výše uvedených látek, které nejsou ve smyslu zákona č. 356/2003 Sb. o chemických látkách a přípravcích klasifikovány jako nebezpečné. Vzhledem k tomu, že převážné množství těchto látek se dostane mimo vnitřní prostory tunelu, nejsou nutná žádná opatření týkající se ochrany vozovky nebo ostění tunelu z hlediska jejích poškození či dokonce znečištění. Parametry zkušebního generátoru Vlastní generátor pro vývoj teplého zkušebního aerosolu je složen z ocelových van naplněných etanolem a vyvíječů horkého aerosolu, které jsou umístěny v ocelových vanách a postupně dálkově aktivovány. Každý vyvíječ je konstruován na vývin cca 40 m 3 aerosolu o koncentraci g.m -3. Možnost tedy konstatovat, že z jedné ocelové rampy je zajištěn vývin 360 m 3 zkušebního aerosolu v časovém režimu cca 2 minuty. Obrázek 2: Iniciace ethanolu v ocelových vanách a následný simulovaný požár (foto Ing. Petr Bebčák, Ph.D.) Obrázek 3: Simulovaný požár (foto Ing. Petr Bebčák, Ph.D.) Závěr Závěrem lze říci, že na základě provedení komplexních zkoušek a vizualizace požárního větrání v tunelu je znám stav připravenosti celého systému a vazeb mezi jednotlivými částmi v systému v případě požáru nebo nežádoucího stavu a je možno konstatovat, že navržené scénáře pro zkoušení požárního větrání za použití aerosolu se jeví jako vhodná metoda pro náhradu kouře uhlovodíkových plynů. 11

18 Použitá literatura [1] Norma ČSN Projektování tunelů na pozemních komunikacích, Eltodo EG, vyd. ČNI, Praha, [2] Zkoušky požárně bezpečnostních zařízení tunelů pozemních komunikací, Metodický pokyn, Ministerstvo dopravy, Odbor silniční infrastruktury. [3] PŘIBYL, P.; JANOTA A.; SPALEK J.: Analýza a řízení rizik v dopravě - Tunely na pozemních komunikacích a železnici, BEN, Praha 2008, str. 527, ISBN: [4] Technologické vybavení tunelů na pozemních komunikacích, TP98, Eltodo EG, Praha, [5] Provoz, správa a údržba tunelů pozemních komunikacích, TP154, Eltodo EG, Praha, 2002, ISBN: [6] BEBČÁK, P.: Komplexní zkouška PBZ tunelu na Dálnici D8 Praha - Ústí nad Labem - státní hranice ČR/SRN ; firemní materiál firmy K.B.K. fire s.r.o. [7] BEBČÁK, P.; DRGÁČOVÁ, J.; PETEREK, J.; ULMANN, J.: Komplexní zkoušky požárně bezpečnostních zařízení v tunelech, Sborník mezinárodní konference In Požární ochrana 2010, Ostrava 2010, Sdružení požárního a bezpečnostního inženýrství, s , ISBN:

19 Šárka BERNATÍKOVÁ 1, Zdeněk JIRÁK 2, Stanislav MALÝ 3 VLIV NEROVNOMĚRNÉ RADIAČNĚ - KONVEKČNÍ TEPELNÉ ZÁTĚŽE NA SPOLEHLIVOST VÝKONU LIDSKÉHO ČINITELE INFLUENCE OF IRREGULAR RADIATION - CONVECTION HEAT STRESS ON THE RELIABILITY PERFORMANCE OF THE HUMAN FACTOR Abstrakt Cílem práce bylo ověřit vliv nerovnoměrné radiačně - konvekční zátěže na mentální výkon pokusných osob. Experimentální měření probíhala v klimatické komoře na souboru 24 žen a zahrnovala měření fyzikálních faktorů prostředí, fyziologické odezvy organismu, sledování subjektivních pocitů a ovlivnění mentálního výkonu pokusných osob. Přes počáteční zácvik se u pokusných osob měnil mentální výkon v závislosti na počtu opakování. Po korekci bylo prokázáno, že radiační asymetrie významně neovlivnila výkon pokusných osob při hraní počítačových her. Klíčová slova: mikroklima, klimatická komora, tepelné zatížení, lidské faktory. Abstract The aim was to verify the influence of irregular radiation - convection load on the mental performance of tested people. Experimental measurements were realised in a climatic chamber on a group of 24 women and all of them were included measurements of physical environmental factors, physiological responses of the organism, monitor of the subjective feelings and mental performance of tested people. Mental performance of tested people was changing in dependence on repetition. After the correction it has been proved that the radiation asymmetry does not affect the performance of tested people playing computer games. Keywords: microclimate, Climatic Chamber, heat load, human factors. 1 Ing., VŠB - TUO, Fakulta bezpečnostního inženýrství, Laboratoř výzkumu a managementu rizik, Lumírova 13, Ostrava - Výškovice, sarka.bernatikova@vsb.cz 2 prof. MUDr., CSc., Lékařská fakulta, Ostravská univerzita v Ostravě, Syllabova 19, Ostrava - Zábřeh, zdenek.jirak@osu.cz 3 RNDr., Ph.D., Výzkumný ústav bezpečnosti práce, v.v.i., Jeruzalémská 9, Praha 1, malys@vubppraha.cz 13

20 Úvod Tepelně vlhkostní podmínky jsou faktorem, který významně ovlivňuje pracovní výkon a pracovní pohodu člověka. V odborné literatuře byla publikována řada prací, zabývajících se únosností tepelně-vlhkostního mikroklimatu na pracovištích [8, 9, 10]. Výsledky těchto prací jsou v naší legislativě zakotveny v Nařízení vlády č. 361/2007 Sb., kterým se stanoví podmínky ochrany zdraví při práci [1], které stanovuje požadavky na přípustné a únosné tepelněvlhkostní mikroklima. Tento předpis nezohledňuje nerovnoměrnost tepelné zátěže, i když negativní působení průvanu a jednostranné radiační zátěže je všeobecně známo. Problematiku nerovnoměrné tepelné zátěže řeší ČSN EN ISO Mírné tepelné prostředí - Stanovení ukazatelů PMV a PPD a popis podmínek tepelné pohody [2], která je založena na subjektivním hodnocení tepelné pohody v závislosti na rozdílu radiační teploty dvou protilehlých ploch, a která je českou verzí evropské normy EN ISO 7730:2005. Existuje mnoho studií o vlivu tepelně vlhkostních podmínek na psychický výkon. Výsledky bývají zpravidla specifické k daným podmínkám, přesto lze vyvodit řadu obecných závěrů. Je-li tělo exponováno horku, účinky na výkon závisí na řadě proměnných. Důležité jsou psychologické parametry, jako je úroveň stavu bdělosti, pozornosti a motivace a další faktory individuálních rozdílů jako je např. tělesná postava, věk, pohlaví nebo stupeň aklimatizace na prostředí [5]. Základním psychickým procesem, který ovlivňuje spolehlivost pracovního výkon, je pozornost, která je nasměrována na postřeh vnějších signálů a jejich změn. Narušení pozornosti se projevuje v chybách a v poklesu celkového výkonu. Porušení pozornosti se projevuje i v dalších kognitivních procesech jako je paměť, učení, myšlení, rozhodování a řešení problémů [4]. Spolehlivost člověka bývá definována různě. V literárních zdrojích se objevuje definice lidské spolehlivosti nejčastěji jako: schopnost člověka plnit uložené úkoly s předepsanou přesností v daném časovém intervalu a při daných pracovních podmínkách [14]. V definici termínu lidská spolehlivost se vychází z lidského práva na chybu. Lidské chyby lze definovat jako poruchy v prováděné činnosti. Člověk si chyby může a nemusí uvědomovat. Podle způsobu realizace jde o chyby způsobené buď nevědomou nepozorností, omylem z neznalosti nebo vědomým omylem. Příčiny lidského selhání mohou spočívat v chybném příjmu informace, chybném zpracování nebo nesprávné interpretaci informace [7]. Cílem práce bylo zjistit reakci pokusných osob na nerovnoměrnou tepelnou zátěž v experimentálních podmínkách v klimatické komoře a objektivizovat, nakolik nerovnoměrná radiačně-konvekční zátěž ovlivní mentální výkon. Metodika Práce navazuje na pilotní studii, která byla provedena v letech v rámci řešení projektu Pracovní pohoda a spolehlivost člověka v pracovním systému výzkumného záměru VÚBP, v.v.i. č. MPS : BOZP - zdroj zvyšování kvality života, práce a podnikatelské kultury [11]. 14

21 Pokusy byly konány v klimatické komoře Zdravotního ústavu se sídlem v Ostravě. Klimatická komora má vnitřní prostor 2x3x2 m a umožňuje nastavení teploty vzduchu v rozmezí +10 až +60 C, intenzity sálání od boční stěny nebo stropu v širokém rozmezí s horní hranicí vyšší než 200 W.m -2, laminárního proudění vzduchu v rozmezí 0,2 až 1,5 m.s -1 a relativní vlhkost v závislosti na teplotě vzduchu v rozsahu 30 až 90 %. Uspořádání pokusné komory znázorňuje obrázek Vertikální sálavý panel 2 Vertikální chladový panel 3 Pracovní místo PO 4 Měřící místo 5 Směr proudění vzduchu 6 Okno velínu 7 Vstup do komory 6 7 Obrázek 1: Schéma klimatické komory Na základě výsledků pilotní studie [11, 12] byly pokusy rozděleny do 3 etap. Tepelné podmínky v jednotlivých etapách byly zvoleny tak, aby výsledná teplota kulového teploměru t g a tepelný odpor oděvu I cl odpovídaly ve všech pokusech přípustným podmínkám podle nařízení vlády č. 361/2007 Sb.[1]. V rámci etapy I (t g = 19 C) byly pokusné osoby oblečeny do jednotného oděvu o tepelném odporu 1 clo, v etapě II (t g = 22 C) byl tepelný odpor oděvu 0,75 clo a v etapě III (t g = 25 C) byl tepelný odpor oděvu 0,5 clo. Tepelná nerovnoměrnost, vyjádřená rozdílem Δ tra -t g, se pohybovala v rozsahu -9 až +34 C, intenzita sálání v jednotlivých pokusech byla volena v rozmezí -97 až +153 W.m -2. Proudění vzduchu bylo ve všech etapách konstantní v a = 0,25 m.s -1. Sálavou plochu tvořila zadní stěna komory (vertikální sálavá plocha). Přehled jednotlivých kombinací tepelných podmínek ukazuje tabulka 1. Tabulka 1: Přehled mikroklimatických podmínek Etapa I (EI) Etapa II (EII) Etapa III (EIII) t g [ C] t ra [ C] t ra -t g [ C] t g [ C] t ra [ C] t ra -t g [ C] t g [ C] t ra [ C] t ra -t g [ C] I [W.m -2 ] ± ± ± ± Vysvětlivky: t g = výsledná teplota kulového teploměru [ C], t ra = radiační složka teploty ve směru sálání [ C], I = intenzita sálání [W.m -2 ]. 15

22 Jako pokusné osoby (PO) bylo vybráno 24 studentek Ostravské univerzity ve věku 20 až 23 let. Pokusné osoby byly seznámeny s průběhem šetření a před zahájením byly zacvičeny v provádění počítačových úloh v optimálních podmínkách mimo klimatickou komoru až po dosažení stabilního výkonu. Jednotlivým podmínkám byly pokusné osoby exponovány po dobu 1 hodiny. Před vstupem do komory se PO uklidňovaly po dobu 15 minut v optimálních tepelných podmínkách a byly jim připevněny snímače na sledování odezvy fyziologických ukazatelů. Po vstupu do komory se PO nejprve adaptovaly po dobu 20 min pokusným podmínkám, načež následovalo řešení počítačových úloh, Šipky a Had, kladoucích nároky na pozornost a krátkodobou operační paměť. V průběhu celé expozice v komoře seděly PO čelem k vertikální sálavé ploše. Těsně před ukončením pobytu v komoře vyplnily PO dotazník na hodnocení celkového a lokálního pocit tepla nebo chladu na jednotlivé části těla - hlavu, krk, hrudník, záda, ruce a nohy. Pro hodnocení byla použita sedmibodová stupnice podle ČSN EN ISO 7730 [2]. Aby bylo vyloučeno ovlivnění subjektivních pocitů PO očekávaným uspořádáním klimatických podmínek v komoře, bylo pořadí jednotlivých pokusů náhodně měněno. Výsledky subjektivních pocitů byly publikovány v [6]. V průběhu pokusů byly kontinuálně měřeny a zaznamenávány do paměti počítače tepelně vlhkostní podmínky měřené v úrovni 110 cm od podlahy v blízkosti hlavy pokusných osob. Výsledná teplota kulového teploměru t g byla měřená kulovým teploměrem Vernon-Jokl o průměru koule 10 cm, suchá teplota vzduchu t a, proudění vzduchu v a, relativní vlhkost RH a radiační teplota ve směru sálání t ra a od protilehlé stěny t rb byly měřeny přístrojem Indoor Climate Analyser typ 1213 fy Bruel a Kjaer. Mimo to byly kontinuálně měřeny hodnoty t g a t a na úrovni 60 a 10 cm od podlahy. Z fyziologických ukazatelů byly kontinuálně v průběhu celého pokusu měřeny a v půlminutových intervalech zaznamenávány do paměti počítače srdeční frekvence a kožní teplota. Výsledky vyhodnocení těchto parametrů byly publikovány v [6]. Pro hodnocení ovlivnění mentálního výkonu PO v experimentálních podmínkách nerovnoměrné radiačně-konvekční zátěže byly použity dvě počítačové úlohy: Úloha Šipky Na obrazovce se objevuje obrazec čtverce, umístěný v náhodném pořadí buď na levé nebo pravé straně obrazovky. Čtverec je buď prázdný (v tom případě pokusná osoba reaguje stlačením kurzorové klávesy označené šipkou doleva nebo doprava ve směru umístění čtverce), anebo se v něm objeví šipka směřující nahoru nebo dolů (v tom případě pokusná osoba reaguje kurzorovou klávesou označenou šipkou nahoru nebo dolů). Nový podnět se objeví ihned po vyřešení situace. Úloha tudíž spočívá ve výběrové reakci na 20 různých podnětových situací. Výběrovou reakci je třeba uskutečnit podle tří pravidel, jimž se proband musí naučit. Činnost tedy klade nároky na pozornost a paměť [4]. 16

23 Úloha Had Tato úloha vznikla úpravou stejnojmenné počítačové hry. Na obrazovce je obdélník, ohraničující hřiště, ve kterém jsou náhodně rozmístěny objekty, které má had spolykat (myši) a které spolykat nesmí (ježci). Pohyb hada je ovládán dvěma kurzorovými šipkovými klávesami (šipka doleva a šipka doprava). Had se nesmí dotknout jakékoli meze ohraničující hřiště nebo sám sebe (chyba) a nesmí spolknout nevhodný objekt (ježek). Had se stále pohybuje, pokud nepozře žádný objekt (myš), rychlost pohybu se zvyšuje. V případě, že had objekt pozře, rychlost pohybu se zpomalí, ale zároveň se prodlouží délka hada. Výhodou této hry je, že provokuje hráče k chybám, které jsou důsledkem nepozornosti, v některých složitějších případech i k uvažování a plánování pohybu, což jsou situace v praxi operátora se často vyskytující [4]. Statistické zpracování výsledků bylo provedeno v programech Excel a Statgraphisc Plus 5.0. Výsledky Vyhodnocení hry Šipky Hodnocení výsledků hry Šipky vychází z relativního počtu chyb, což je procentuální vyjádření poměru počtu chyb z celkového počtu zobrazených podnětů. Jde o kombinovaný ukazatel rychlosti a správnosti reakcí. Analýzou původních výsledků nebylo dosaženo uspokojivé odpovědi na otázku ovlivnění výkonu vlivem nerovnoměrné radiačně-konvekční zátěže. Výsledky z jednotlivých pokusů proto byly následně uspořádány podle pořadí (v časovém sledu) v jakém pokusy skutečně probíhaly. Přestože byly pokusné osoby zacvičeny na určitou úroveň, s narůstajícím počtem odehraných her se zvyšoval počet zobrazených podnětů za jednu hru, zároveň však narůstal počet chyb a tím i relativní počet chyb, viz graf 1. Relativní poet chyb EI-III Relativní poet chyb [%] 4,50 4,00 3,50 3,00 2,50 2,00 1,50 1,00 0,50 0, prmr Mocninný (prmr) y = 2,3776x 0,1355 R² = 0,705 Poadí hry dle skutenosti Graf 1: Relativní počet chyb ve skupině v pořadí podmínek všech etap, jak šly chronologicky (v časovém sledu) za sebou 17

24 Byla nalezena rovnice regrese a výsledky přepočítány, aby se odstranil vliv opakování. Tabulka 2 znázorňuje původní a přepočítané hodnoty relativního počtu chyb. Hodnoty v tabulce jsou uvedeny chronologicky podle mikroklimatických podmínek. Tabulka 2: Relativní počet chyb při jednotlivých podmínkách - původní a přepočítané hodnoty podle nalezené korelace pro opakování tra [ C] původní hodnoty [%] přepočítané hodnoty [%] EI EII EIII EI EII EIII 16 2,97 2,63 3,06 2,15 2,51 2, ,50 2,37 3,72 2,56 2,73 2, ,59 2,69 3,53 2,34 2,14 2, ,19 2,78 3,16 2,63 2,63 1, ,26 2,89 3,68 2,27 2,31 1, ,36 2,78 3,59 2,24 2,29 2, ,69 3,23 3,47 2,67 2,31 2, ,65 3,51 4,10 2,63 2,12 2,82 Následující graf 2 znázorňuje přepočtený relativní počet chyb, kde je pomocí korekce odstraněn vliv opakování. Pro srovnání je výkon uveden ve stejném pořadí jako u předcházejícího grafu, tj. chronologicky v časovém sledu, jak šly za sebou. Z popisné statistiky těchto dat vyplývá, že se hodnoty relativního počtu chyb pohybují v rozmezí 1,95 % až 2,82 % a směrodatná odchylka je 0,24. Relativní poet chyb EI-III po korekci Relativní poet chyb [%] 4,00 3,50 3,00 2,50 2,00 1,50 1,00 0,50 0, prmr po korekci Poadi hry dle skutenosti Graf 2: Přepočtený relativní počet chyb ve skupině v pořadí podmínek všech etap, jak šly chronologicky (v časovém sledu) za sebou Upravené výsledky byly zadány do programu Statgraphics a spočtena analýza rozptylu ANOVA, kterou bylo provedeno porovnání vlivu jednotlivých podmínek na ukazatele spolehlivosti jednak souhrnně za všechny etapy a jednak pro každou etapu zvlášť. Analýzou bylo prokázáno, že mikroklimatické podmínky v jednotlivých pokusech neovlivnily statisticky významně výkon pokusných osob. Výsledky testu jsou v tabulkách 3a, b. 18

25 Tabulka 3a: Shrnutí analýzy ANOVA: jeden faktor, hra Šipky Faktor Výběr Počet Součet Průměr Rozptyl Sloupec ,50 2,44 0,04 Sloupec ,06 2,38 0,05 Sloupec ,72 2,34 0,09 Tabulka 3b: ANOVA pro výsledky hry Šipky Zdroj Hodnota SS Rozdíl MS F variability P F krit Mezi výběry 0,04 2 0,019 0,32 0,73 3,47 Všechny výběry 1, ,06 Celkem 1,30 23 Z výsledků vyplývá, že P-hodnota F-testu je větší než 0,05 na 95,0 % úrovni spolehlivosti a tedy není statisticky významný rozdíl mezi testovanými hodnotami ze všech 3 etap. Vyhodnocení hry Had Ve hře Had nemůže pokusná osoba ovlivňovat svou rychlostí kvantitu odvedené práce, jelikož had se pohybuje rychlostí, která po určitých okamžicích vzrůstá v souvislosti s nastalou situací. Kritéria hodnocení spolehlivosti se týkají hlavně kvality práce, tzn. správnosti reakcí. Hodnocení spolehlivosti u této hry je provedeno na základě procenta úspěšnosti při hře, což je podíl bezchybných reakcí z celkového počtu zobrazených podnětů, který je podělen počtem zahájených her, aby do výsledku byla zahrnuta také složka správnosti. I v této hře se při vyhodnocování výsledků projevil vliv opakování. Pokusné osoby v této hře zlepšovaly svůj výkon s počtem absolvovaných pokusů, jak je patrno z grafu 3. Procento úspšnosti [%] 7,00 6,00 5,00 4,00 3,00 2,00 1,00 0,00 Výkon HAD EI-III Poadí hry dle skutenosti prmr Mocninný (prmr) y = 2,3692x 0,2722 R² = 0,8941 Graf 3: Procento úspěšnosti ve skupině v pořadí podmínek všech etap, jak šly chronologicky (v časovém sledu) za sebou 19