ZÁSADY POŽÁRNÍ OCHRANY 4

Transkript

1 Vzdělávací materiály Požární odolnost a bezpečnost staveb Ing. Pavel MATOUŠEK Ing. Karel SEDLÁČEK, Ph.D. Dipl.-Ing. (FH) Jaroslav Benák Ing. Miroslav VACULA

2

3 Vzdělávací materiály Obsah ZÁSADY POŽÁRNÍ OCHRANY 4 1 ZáSADY POŽÁRNÍ OCHRANY Základní činitele složky podmiňující vznik požáru: Způsoby požární ochrany staveb s ohledem na specifika dřevostaveb Vlastnosti dřeva za požáru a způsob ochrany dřevěných prvků 6 2 SIMULACE POŽÁRU ZKOUŠENÍ KONSTRUKCÍ Sestavení požárního scénáře, analýza konstrukčních prvků Zásady požárních zkoušek Zkoušení symetrických a nesymetrických konstrukcí Zkoušení nosných a nenosných stěn (příček) Zkoušení stropů Příloha - příklady požární odolnosti šikmých střech (schémata zateplených střech, 3 samostatné tabulky s aplikovanou skladbou a požární klasifikací orientační hodnoty) 17 Základní požadavky na stavební konstrukce 22 1 POŽADAVKY Obecné zásady Požadavky na požární bezpečnost 22 2 POŽÁRNÍ POŽADAVKY NA FASÁDY v české republice Aktuální stav Rozdíl mezi novostavbou a rekonstrukcí Požární požadavky pro budovy do požární výšky 12 m Požární požadavky pro novostavby požární výšky nad 12 m Požární požadavky pro rekonstrukce budov požární výšky nad 12 m 25 3 POŽÁRNÍ POŽADAVKY NA FASÁDY v německu Aktuální stav 26 4 POŽÁRNÍ POŽADAVKY NA FASÁDY v RAKOUSKU Aktuální stav 27 1

4 Požární odolnost a bezpečnost staveb 5 shrnutí Porovnání požárních požadavků 27 6 Závěr 28 Právní rámec požární ochrany 31 1 ZÁKONY A VYHLÁŠKY Zákon o požární ochraně č. 133/1985 Sb Zákon o územním plánování a stavebním řádu (stavební zákon) č. 183/2006 Sb Vyhláška o stanovení podmínek požární bezpečnosti a výkonu státního požárního dozoru (vyhláška o požární prevenci) č. 246/2001 Sb Vyhláška o technických podmínkách požární ochrany staveb č. 23/2008 Sb DOKLADY KE STAVBĚ Z HLEDISKA POŽÁRNÍ OCHRANY Jednotné doklady ke stavbě Cíle požární bezpečnosti Příklady dokumentů 33 3 SHRNUTÍ 37 4 Závěr 37 třídění stavebních výrobků, hmot, prvků, dílců a konstrukčních systémů 39 1 Třídění stavebních výrobků a hmot podle třídy reakce na oheň Dřevo a výrobky na bázi dřeva Zlepšení požárně-technických vlastností dřeva obklady z deskových materiálů 40 2 Třídy stavebních prvků a dílců Účinná požární ochrana Konstrukční systémy objektů 45 3 Požárně-technické členění stavebních konstrukcí Požárně dělící konstrukce 47 2

5 Vzdělávací materiály 3.2 Nosné konstrukce Nenosné konstrukce Požárně dělící konstrukce Požární stěny Požární stropy Obvodové stěny Nosné konstrukce 49 4 detaily PROVEDENÍ konstrukcí Z HLEDISKA POŽÁRNÍ BEZPEČNOSTI Prostupy vzduchotechnických zařízení 52 mezní stavy a požární ochrany 54 1 mezní stavy požární odolnosti 54 2 Třídy požární odolnosti Nosné prvky Nenosné prvky Požární obklady stěn a podhledů 57 3 stanovení požární odolnosti Stanovení požární odolnosti zkouškou Stanovení požární odolnosti normou Stanovení požární odolnosti výpočtem 59 4 ZVÝŠENÍ POŽÁRNÍ ODOLNOSTI Prosté zvýšení průřezu Obezdění a obetonování Protipožární omítky a nástřiky Protipožární nátěry Impregnace dřeva Protipožární deskové obklady Lepené obklady 63 3

6 Požární odolnost a bezpečnost staveb ZÁSADY POŽÁRNÍ OCHRANY Ing. Pavel MATOUŠEK 1 ZáSADY POŽÁRNÍ OCHRANY Chceme-li chránit stavby proti požáru a jeho účinkům, je třeba si uvědomit základní činitele podílející se na vzniku a trvání požáru. Podle nich se pak mohou zacílit jednotlivá opatření při návrhu nebo úpravě stavby (umístění stavby na pozemku vzhledem k okolním stavbám, architektonické řešení objektu, nosná konstrukce, jednotlivé stavební díly vodorovné a svislé, v závislosti na provozním režimu stavby a dalších okolnostech). Osoby ovlivňující uvedené prvky (počínaje investorem, architektem, projektantem) tak mají možnosti omezené v menším nebo větším měřítku, vždy však musí vytvořit celek, který vyhovuje minimálně legislativním podmínkám. 1.1 Základní činitele složky podmiňující vznik požáru: přítomnost dostatečného množství hořlavé látky, dostatek vzduchu (přesněji řečeno oxidačního prostředku zpravidla kyslíku), inicializace zážehu (dosažení nebo překročení zápalné teploty dané hořlavé látky po dostatečně dlouhý čas). Hořlavou látkou v tomto případě stavby může být jak samotná konstrukce (tedy její nosné prvky, obklady, výplně, dekorativní úpravy), veškeré instalace jakožto součásti stavby, tak také látky, hmoty a prvky ve formě zařízení a doplňků staveb včetně nábytku, dále skladované nebo zpracovávané hmoty (také kapaliny a plyny). Hořlavá látka dodává požáru skryté spalné teplo postupným uvolňováním při hoření a tato exotermická reakce se podílí na vzrůstu teploty v průběhu požáru uvnitř stavby nejprve dochází k omezenému (lokálnímu) hoření, při kterém se postupně zvyšuje teplota až po mez, kdy dochází k nekontrolovanému prudkému vznícení všech hořlavin v daném prostoru (tzv. flashoveru) a tím k plnému plošnému rozšíření požáru. Je-li v zasaženém prostoru více hořlavin, než množství oxidačního prostředku potřebného k jejich dokonalému spálení, jde o požár řízený oxidační prostředkem, je-li hořlavá látka méně, jde o požár řízený palivem. V rámci velmi vysokých teplot se některé látky odpařují (sublimují) nebo rozkládají termicky na jednodušší látky, jiné se taví a některé uvolňují plyny a vytvářejí tak u požáru řízeného oxidačním prostředkem množství horkých hořlavých plynů čekajících na oxidaci. Je nutno si uvědomit, že v běžných stavbách se nachází poměrně velké množství hořlavých látek: pokud má jejich většina celulózovoubázi, bude se maximální teplota požáru vyvíjet až do úrovně C ve vnitřním prostoru stavby (asi ve 105. minutě). Tento obraz požáru se hodnotí jako tzv. celulózový scénář a podle něj jsou nastaveny a odvozeny metody zkoušení stavebních konstrukcí za účinků požáru v interiéru. V případě hořlavá látka převážně uhlovodíkových (případy rafinérií ropy apod.) se jedná o tzv. uhlovodíkový scénář s teplotním maximem C. Pokud je zapotřebí hodnotit vliv požáru vně stavby na stavbu samotnou, pak ve venkovním prostoru teplota nemůže dostoupit ve větším měřítku nikdy takové úrovně jako při požáru v interiéru nárůst teploty je v modelových případech požárů pomalejší a maximum leží na +680 C. Přítomnost vzduchu se ve stavbách zpravidla nedá vyloučit, dá se pouze bránit přístupu vzduchu za místa (potenciálního) vzniku požáru. Pouze ve zvláštních případech a bez přítomnosti osob anebo s/za použití dýchacích přístrojů je možno vytlačit vzduch při vzniku nebo vysokému riziku požáru z omezených prostorů (např. zaplavení místnosti serverů oxidem uhličitým, náhrada vzduchu v prostoru archivu plynem bez kyslíku inertní plyn). 4

7 Vzdělávací materiály Iniciace požáru může vzniknout zapálením - nahodilou poruchou (příčina uvnitř stavby např. zkrat elektrické instalace, topné spirály, rozváděče, netěsnost plynového ventilu za provozu plynového sporáku, nebo z vnější příčiny přepětí napájecí sítě, zásah bleskem, požárem stromů a keřů v sousedství, sáláním okolního hořícího předmětu popelnice, sousedního objektu, vozidla, zásahem světlicí), neúmyslným zaviněním osob nebo dokonce úmyslným způsobem. Konkrétních příčin vzniku požáru může být celá řada. Ochrana objektu v tomto případě spočívá kromě preventivních prohlídek (revize vybraných zařízení a instalací stavby) také ve školení osob (obyvatelů, uživatelů nebo pracovníků v objektu), v rozmístění vhodných hasebních prostředků. 1.2 Způsoby požární ochrany staveb s ohledem na specifika dřevostaveb Makroskopické hledisko požární prevence zahrnuje principy dosažení co nejmenšího požárního zatížení objektu. Požárním zatížením se rozumí množství hořlavin vyskytující se na každém plošném metru půdorysu stavby, přitom se bere v úvahu jejich spalné teplo jako hledisko potenciálně možného příspěvku k požárnímu ději. Je pochopitelnou snahou posunout samotné konstrukce staveb, stěnové prvky, podlahové konstrukce jakožto základní elementy s největším objemem výskytu do co nejméně ovlivňující kategorie požárního zatížení. Jelikož nosné konstrukce u dřevostaveb se tvoří z hmot v principu hořlavých, stejně tak u stěnových a stropních panelů a obkladů, je vhodné potlačit ostatní prvky a součásti při výběru tak, aby v součtu dosahovaly minimalizace požárního zatížení, tedy v rámci daných možností. Nutno ovšem také konstatovat, že pokud se porovnávají vlastnosti konstrukčních prvků na bázi válcované oceli (sloupy, průvlaky, nosníky, střešní vazníky), týchž prvků ze železobetonu anebo plnostěnných rostlých nebo lepených dřevěných prvků, pak u nechráněných konstrukcí nevychází dřevo vůbec špatně. Naopak, jeho chování je předvídatelné, v čase rozvoje požáru netrpí náhlou ztrátou únosnosti (jako ocel) nebo praskáním a tvorbou odletujících úlomků jako železobeton. Díky ochranným opatřením (protipožární obklady) pak lze dosahovat i dlouhé požární odolnosti. Detailní hledisko požární prevence pak spočívá pak v cíleném soustředění se na 2 skupiny opatření, které připadají v úvahu (opatření v rámci hořlaviny a v rámci zabránění vzniku požáru): pasivní protipožární ochrana, aktivní protipožární ochrana. Pasivní ochrana staveb proti požáru zahrnuje (podle uplatňovaného měřítka) nejprve správné umístění z hlediska vnějších rizik (tedy dostatečné odstupy od okolních staveb, porostů apod.), v případě těsné blízkosti sousedních objektů umístění požárně dělicích stěn, vytýčení požárně nebezpečných prostorů a volba opatření pro prevenci přenesení požáru na vlastní stavbu (např. střešní krytina odolná přelétavému ohni, sálání a vznícení hořícími předměty, které mohou mít původ na stavbě sousedící). Pokud se jedná o hledisko bezpečnostní architektury objektu, vhodná volba spočívá v jednoduchosti (nízká a málo členitá budova nevyžaduje taková opatření jako objekt s větší výškou a velkým plošným rozsahem). U staveb většího rozsahu dochází k rozdělení na jednotlivé požární úseky, tj. menší celky od sebe navzájem požárně oddělené, kde se posuzuje požární odolnost samostatně a jednotlivá konstrukční opatření na ně navazují. Druhé základní opatření je systematické omezení množství hořlavých látek na co nejmenší míru (tedy výběrem minimálního množství instalovaných a skladovaných materiálů, dalšího vybavení staveb a volba všech komponent s co nejmenší reakcí na oheň v rozsahu A1 A2, omezení organických látek na minimum). V dalším kroku se jedná o znecitlivění vlastních konstrukcí stavby tedy buď zakrytím, stíněním, izolováním nebo obklady s protipožárním efektem na nosnou dřevěnou konstrukci. Totéž platí u obvodových a vnitřních svislých stěnových prvků, stejně tak podlah / stropů. 5

8 Požární odolnost a bezpečnost staveb (Větší a průmyslové stavby se pak dovybavují dalšími pomocnými pasivními prvky, jako jsou kouřové clony, zástěny, protipožární potrubní prostupy a jiné prvky protipožární ochrany.) Aktivní ochrana staveb proti požáru spočívá v instalaci prvků, které dokážou omezovat šíření nebo eliminovat požár po jeho vypuknutí jedná se o samozavírací oddělovací požární vrata a další uzávěry, požární odtahy kouře, spalin a tepla, požární odvětrávací světlíky a ventilátory, samočinná hasicí zařízení (sprinklery) včetně řídících systémů na bázi požárních hlásičů a požární signalizace. 1.3 Vlastnosti dřeva za požáru a způsob ochrany dřevěných prvků Soustředíme-li se na vlastnosti samotného dřeva, které mohou přispívat k požárnímu zatížení, pak dřevo obsahuje uhlík, kyslík, vodík a dusík, které jsou v něm obsaženy jako složitá anizotropní buněčná celulózová matrice (celulóza, hemicelulóza a lignin) nesoucí pryskyřice a další organické látky, současně také malé množství vázané i volné vody. Převážná část těchto látek se podílí na hoření, pro stavební účely se počítá především s použitím řeziva z jehličnatého dřeva, které na rozdíl od listnatého má mnohem větší obsah pryskyřice. Za požáru se uvolňují těkavé látky a pryskyřice, dřevo odhořívá od zahřátého (vzníceného) povrchu postupně rychlostí 39 mm hod -1 (0,65 mm min -1 ) přičemž povrch praská, uhelnatí a pokrývá se popelem (inertní mírně tepelně izolující vrstva, chránící proti přístupu kyslíku). Tato rychlost se nazývá rychlost uhelnatění. Postupné uhelnatění dřeva má izolující účinek proti dalšímu rozvoji požáru dokonce při poklesu teploty může dojít až k zániku hoření dřevěného prvku. Vlivem praskání se zvětšuje povrch vystavený teplu a kyslíku, což na druhou stranu může hoření mírně urychlovat. a) původní průřez (h x b) b) změny vznikající při expozici požárem exp strana exponovaná požárem Obr. 1: Postup znehodnocování průřezu dřevěných prvků požárem proces uhelnatění Mechanismus hoření dřeva se spouští až nad teplotami +150 až +220 C nejprve dehydratací dřeva (polysacharidů) a pokračuje postupným termickým rozkladem (od +220 C pyrolýzou polysacharidů) hemicelulózy, při vyšších teplotách se přidává celulóza, nad +300 C se přidává i teplu nejvíce odolný lignin. O intenzivním termickém rozkladu dřeva lze hovořit v rozpětí +250 až +350 C. Začátek hoření se tedy odehrává pouze v plynech uvolňovaných touto termickou dekompozicí a vystupujících ven, protože samotné dřevo jako pevnou látku zpočátku zapálit nelze. Při inicializaci hoření dřeva tak jsou rozeznávány tři základní teploty (resp. jejich rozmezí v závislosti na vlhkosti dřeva, jeho hustoty, chemického složení včetně obsahu pryskyřice): 6

9 Vzdělávací materiály +180 až +275 C: bod vzplanutí (při přiblížení plamene vzplanou a po oddálení zhasnou plyny vznikající termickým rozkladem dřevní hmoty ve směsi se vzduchem, +260 až +290 C: bod hoření (po oddálení plamene dřevní hmota dále sama hoří), +330 až +520 C: bod zápalnosti (plyny vznikající termickým rozkladem dřevní hmoty samy vzplanou při dodání kyslíku) Výhřevnost zcela suchého dřeva se pohybuje v rozmezí H = 17,0 (dub) 17,9 (smrk) 18,7 (borovice) 19,9 (bříza) MJ kg -1. S obsahem vlhkosti výhřevnost klesá (stoupá hmotnost dřeva). a) nechráněný prvek b) prvek chráněný protipožárním obkladem / izolací jednostranně c) prvek chráněný protipožárním obkladem / izolací oboustranně Obr. 2: Odhořívání nechráněných a chráněných prvků ze dřeva při jednostranné i oboustranné expozici požárem Ochrana nosných prvků z rostlého masivního nebo lepeného dřeva spočívá v několika možnostech (uvedeny jsou některé typické příklady): prosté zvětšení průřezu dřevěného prvku (o míru odhoření předpokládanou nebo zjištěnou v čase požadované požární odolnosti), dosažení hladkého povrchu (hoblování, broušení, zkosení hran) po standardním vysušení, odstranění pryskyřic a zahřívání dřeva před zabudováním do konstrukce (sušení za vyšších teplot vznikne tepelně upravené dřevo, známé pod komerčním názvem thermowood), což zmenšuje množství látek uvolňujících pyrolýzní plyny a zlepšuje tepelně izolační vlastnosti, znemožněním přístupu kyslíku ke dřevu (např. oplechováním), 7

10 Požární odolnost a bezpečnost staveb zpomalení šíření plamene po povrchu (uzavírací nátěry), impregnováním dřeva proti ohni (prostředky na bázi anorganických solí), prostředky způsobí rychlé uhelnatění a brzdí hoření různými mechanismy, zpomalení průniku tepla do hloubky dřevní hmoty obkladem nebo izolováním (obklad nehořlavou inertní hmotou, obklad izolační nebo protipožární izolační minerální vlnou na bázi čediče, obklad sádrokartonovými, sádrovláknitými deskami, obklad deskami izolačními na bázi dřevitých vláken nebo dřevěných hoblin s cementem, omítnutí vápennou nebo sádrovou omítkou přímo nebo po obalení rabitzovým pletivem, omítnutí protipožární omítkou, obezdění cihlami, termobloky, betonovými nebo pórobetonovými tvárnicemi, obsypání nehořlavou hmotou expandovaným perlitem, liaporem, granulátem minerální vlny. aplikace protipožárního intumescentního / napěňujícího nátěru s izolačními schopnostmi nebo s uvolňováním plynů proti přísunu kyslíku). Úpravy, které připadají v úvahu pro dřevostavby, jsou výše v textu označeny podtržením. Některá opatření se používají pouze pro vyniklé a přiznané části konstrukcí (samostatné sloupy), akumulační prvky nebo konstrukci stěn s vloženými zdroji sálavého tepla (krby, krbové vložky, kamna apod.). Mnohá opatření lze vhodně kombinovat anebo dodatečně zlepšovat (příkladem je aplikace ETICS na vnější stěně dřevostavby, zakrytí druhou vrstvou izolace u vodorovné konstrukce stropů v bungalovech atd.). Co je však důležité: účinnost těchto prostředků je vždy v čase omezena, jejich působení tedy není dlouhodobé nebo dokonce trvalé, protože prudce rostoucí teploty požáru je překonají, prostředky se spotřebují a obklady, zdivo, omítky, pěna i izolace se prohřejí, chladicí účinek desek s krystalicky vázanou vodou (sádra) se vyčerpá a opět nad teplotami dřevní hmoty C začíná její termický rozklad se všemi důsledky. Principem opatření je pouze co nejvíce oddálit tento proces v čase a získat tak navíc cenné minuty přírůstku požární odolnosti konstrukce oproti konstrukci požárně nechráněné. Obr. 3: Odhořívání nechráněného prvku ze dřeva všestranná expozice ohněm (požárem) Při dimenzování nosné dřevěné konstrukce je třeba vyjít z toho, že má-li mít dostatečnou únosnost i v čase požární odolnosti, je nutno u jednotlivých nosných průřezů odpočítat vrstvu zničenou od počátku působení požáru na dřevo (tedy v čase 30 minut cca 20 mm na čele prvku vystaveného ohni, dále 8

11 Vzdělávací materiály na bocích na každé straně polovinu této hodnoty, tedy 10 mm) a zbylý průřez prvku je pak v tomto čase ještě funkční. Vždy je nutno znát nebo správně předpokládat stranu exponovanou ohněm (požárem), eventuálně počítat s tím, že tuto stranu určit nejde (podle možného požárního scénáře). U daného prvku požární konstrukce se pak při analýze požárního děje a jeho účinku na prvek za účelem jeho dimenzování musí vycházet z toho, jakým způsobem a z kolika stran je vystaven ohni a z kterých stran je chráněn, a po jak dlouhou dobu (eventuálně jak spolehlivě). Druhý poznatek, který z toho vyplývá, spočívá v tom, že pokud má být jiná část konstrukce stále i v tomto čase požární odolnosti připevněna (např. vrutem anebo hřebem), musí být tento spojovací materiál zakotven v dostatečné hloubce, tedy ve standardní kotevní hloubce (podle katalogu výrobce, s ohledem na tloušťku připevňovaného dílu) zvětšené o tuto míru odhoření dřevěného nosného prvku. Obr. 4: Kotvení k požárem exponovaným nosným prvkům z rostlého masivního / lepeného dřeva 9

12 Požární odolnost a bezpečnost staveb Obr. 4: Kotvení k požárem exponovaným nosným prvkům z rostlého masivního / lepeného dřeva 2 SIMULACE POŽÁRU ZKOUŠENÍ KONSTRUKCÍ Cílem návrhu a provedení dřevokonstrukce z hlediska dodržení požadovaných vlastností je splnění požární odolnosti daného prvku. Technologickou optimalizací tohoto cíle se pak stává dosažení těchto parametrů s nejmenším úsilím, tedy s nejnižší možnou pracností, náklady nebo dokonce obojím. Vedou k tomu dvě cesty výpočtová a metoda způsobem pokus + omyl / správný výsledek. Kupodivu druhá metoda je prozatím obvyklejší, byť se může při větším počtu neúspěchů prodražit díky ceně opakovaných zkoušek. Simulované požární testy vícevrstvých konstrukcí představují poměrně komplexní záležitost, jejíž předvedení a změření formou požárního testu je vždy průkazné a jednoznačné a je všeobecně ve formě požárních klasifikací daného prvku akceptováno. Testy požární odolnosti zahrnují velké množství proměnných parametrů, jejichž vzájemné vztahy a vlivy nejsou u některých typů materiálů dostatečně statisticky zcela předpovídatelné a určité. Sluší se ovšem podotknout, že postačí určitým způsobem otestovat odděleně základní prvky stavby a na jejich vzájemné vazby a prostorové spolupůsobení se neklade žádný důraz, a to ani legislativní. Evropská legislativa stále více upřednostňuje výpočtové metody posouzení návrhu stavebních prvků a konstrukcí z hlediska požární odolnosti. S rozvojem znalostí, se stále větším počtem realizovaných zkoušek lze nacházet přesnější a statisticky potvrzené závislosti (tedy hodnocení kritérií požárních testů v závislosti na čase). Nemusí tomu tak být u všech konstrukcí a také to nemusí platit pro všechny materiály, protože jejich jednoznačná charakteristika není vždy podle výrobkových norem možná, anebo neposkytuje dostatečně vypovídací a výpočtové údaje pro účely použití výpočtových metod (viz např. identifikace výrobků podle ČSN EN 520 Sádrokartonové desky - Definice, požadavky a zkušební metody; zde stačí jen slovně identifikovat požární a obyčejné desky, ale nelze zjistit, a výrobce ani nemusí udávat požární odolnost a chladicí účinek desek v jediném zákonném dokladu, který je vyžadován pro uvedení na trh Prohlášení o stálosti vlastností podle metodiky CPR), ani přesnou technickou charakteristiku těchto desek. Navíc je známo, že se jednotlivé výrobky různých výrobců od sebe 10

13 Vzdělávací materiály významně odlišují a tyto desky nelze druhově nikterak generalizovat, byť podle výrobkové normy se neliší (chybou je z tohoto pohledu malá rozlišovací schopnost a nepraktičnost normy). Metoda výpočtového posouzení se ale dá velmi dobře kombinovat tak, že se použije základní simulovaný výchozí požární test (resp. zjištěná kritéria) a do něj se pak zahrnou změny nebo úpravy konstrukce, které mění jen několik málo jednotlivých parametrů, což je snadno postižitelné v intencích daného stavebního prvku. 2.1 Sestavení požárního scénáře, analýza konstrukčních prvků Během návrhu konkrétního uspořádání stavby se v rámci požárně bezpečnostního řešení musí v případě potřeby stavba rozdělit do požárních úseků a stanovit požadavky na požární odolnost jednotlivých dělicích konstrukcí, uzávěrů, prostupů a požadavky na případné únikové cesty. Takto jsou vlastně nadefinovaná i jednotlivá dílčí kritéria požární odolnosti pro dané konstrukce. Přitom se vychází z požárního zatížení, rozměrů místností, počtu osob zdržujících se v objektu (pasivní a aktivní požární opatření, technické a provozní charakteristiky stavby podle jejího užívání) a doby zásahu požární jednotky. Modelování požáru pak představuje sestavení požárního scénáře (tedy průzkum situací a dějů, kdy se modeluje vypuknutí a šíření požáru postupně ve všech místnostech stavby nebo požárních úsecích a hledá se požárně nejvíce rizikový stav pro osoby a samotnou stavbu). Nejnepříznivější představitelný způsob rozvoje požáru pak klade největší nároky na požární odolnost konstrukcí a tento způsob představuje tzv. požární scénář. Požárních scénářů může být více, každý z nich se pak odlišuje jinou nejvyšší mírou určitého rizika. Soubor požárních scénářů tvoří návrhový požár pro daný objekt a proti němu se musí stavba správně navrhnout. V minimalistickém případě musí jednotlivé konstrukce stavby splnit alespoň požadovanou požární odolnost (ve všech kritériích), ale konstrukce mohou tyto požadavky splnit také s malou anebo velkou rezervou (oproti minimu vytýčenému podle souboru stavebně požárních norem). Nikde není řečeno, že si uživatel, investor nebo např. pojišťovna nesmí své podmínky nasadit na vyšší úroveň než minimální. Po těchto krocích se stavba rozloží na jednotlivé dílčí konstrukční prvky (vnitřní stěny, vnitřní příčky, obvodové stěny, stropy, střechu, dveře, okna atd.) a musí se analyzovat požadavky na jejich požárně dělicí funkce (pokud vznikly) a na jejich nosnost. Předpokládá se, že dané konstrukční prvky jsou v této fázi alespoň předběžně navrženy. Podle toho se zařadí a zkontrolují jejich parametry (únosnost a požární odolnost v této fázi předpokládaná); pokud nestačí, musí se provést úpravy a stanovit definitivní specifikace prvků. V případě zkoušení těchto stavebních prvků se podle návrhového požáru stanoví, jakým požárním zkouškám se musí podrobit. V případě, že nebudou probíhat požární testy, se musí klasifikace provést posouzením na základě výpočetních metod. 2.2 Zásady požárních zkoušek Principem zkoušení je nejprve vytvořit odpovídající model přenesením stavební konstrukce do měřítka zkušebního vzorku. Ten je zpravidla omezen na velikost 3 x 3 (až 5 x 5) m pro stěny, resp. max. 3 x 6 m pro stropy / podlahy a střechy podle velikosti konkrétní zkušební pece. Zkušební vzorek má respektovat všechny materiály, konstrukční spoje, izolace, ochranné protipožární vrstvy a obklady tak, jak se budou uplatňovat v praxi. Do vzorku a na vzorek se umisťují měřicí snímače (zařízení pro snímání mechanických deformací a termočlánky pro měření teploty), přitom příslušná zkušební norma předepisuje minimální počet měřicích míst každého druhu. Teploty se snímají i ve zkušební peci (pomocí prostorových termočlánků na základě jejich měření se reguluje teplota v peci tak, aby vyhovovala zkušební ISO křivce tzv. celulózového požáru). Ostatní termočlánky se instalují na vnější (tedy požárem neexponované) straně zkušebního vzorku. Objednatel zkoušky však může po dohodě se zkušební laboratoří osadit další snímače uvnitř vzorku (u vrstvených konstrukcí např. vrstvu po vrstvě, případně uprostřed tloušťky, na nosný rošt, dovnitř do hloubky určitých prvků a nosných částí, na spojovací prvky), ale vždy tak, 11

14 Požární odolnost a bezpečnost staveb aby jejich umístění nenarušovalo únosnost nebo nepoškozovalo celistvost, těsnost nebo nestínilo jiným snímačům a neovlivňovala se tak nežádoucím způsobem teplota nebo některé z pozorovaných kritérií. Zkušební vzorek je možné sestavit jak v prostoru zkušební laboratoře, tak i mimo tento prostor (dá se prefabrikovat manuálně nebo na výrobní lince nebo výrobních přípravcích výrobce na přepravní velikost nebo na úplnou velikost potřebnou pro zkoušku. O výrobě je potřeba pořídit dostatečně přesnou a jednoznačnou dokumentaci (výkresy, popis, schéma nosných prvků, specifikace všech částí) a je-li to dohodnuto, je nutno od skrytých i viditelných částí předat vzorky k proměření zkušební laboratoří. Součástí průvodní dokumentace (specifikací výrobků) bývají zpravidla technické listy komponent s deklarovanou objemovou hmotností, tloušťkou, reakcí na oheň, obsahem organických látek (a uvedením, zda obsahují retardanty hoření či nikoli); u výrobků již uvedených na trh se předkládá prohlášení o stálosti vlastností výrobku. Popis zkušebního vzorku musí obsahovat všechny jeho hlavní i pomocné složky, části, díly a prvky včetně jejich četnosti instalace (rozpětí nebo rozteče při aplikaci, počty na jednotlivý kus u spojovacího materiálu) apod. tak, aby bylo možno kdykoli podle popisu reprodukovat měření. Před samotným testem se musí vzorek buď připevnit a naistalovat do pevného a tuhého rámu (který pak tvoří svislou stěnu zkušební pece) anebo se klade nosnými prvky na podpory (čímž vytvoří strop pece). Velmi důležité je v takových případech dodržení okrajových podmínek tj. okrajové lemování a utěsnění čel a boků vzorku, případně rámu. Ve zkušebních normách je pro tyto případy u stěnových konstrukcí definován tzv. volný konec vzorku jde o jednu stranu vzorku, která se při zahřívání může do jisté omezené míry rozpínat, tato dilatace se zpravidla děje oproti tenké ucpávce o tloušťce řádově několika centimetrů, která bývá tvořena buď z desek nebo rohoží z kamenné vlny na bázi čediče (bod tavení nad C) nebo z rohoží kalciumsilikátové vlny (tzv. refractory vlákna, bod tavení min až C). Je důležité si uvědomit, že při dostatečně veliké dilataci, kdy dojde ke styku konstrukce či okraje zkušebního vzorku se zkušebním rámem, se přenáší teplo přímým vedením tepla ocelovým rámem (součinitel tepelné vodivosti oceli λ = 60 W/m.K) namísto atmosférou v peci (součinitel tepelné vodivosti vzduchu v pecní atmosféře podle teploty λ 20 = 0,0252 až λ 1000 = 0,0762 W/m.K), i když je důležité vědět, že u vysokých teplot (nad teplotou spalin v peci +600 C) se hlavní složkou přenosu tepla stává sálání. V průběhu samotného zkoušení, které může nastat až po kondicionování zkušebního vzorku po určený čas (slouží k vyrovnání vlhkosti a teploty vzorku tím se eliminuje nežádoucí vliv např. transportu prefabrikovaného vzorku v zimním období a jeho zvýšená vlhkost) se zaznamenávají hodnoty dosažených teplot a deformací v závislosti na čase. Pokud jde o nosné stěny dřevostaveb, jsou tyto po celou dobu zkoušky zatíženy tlakem, který simuluje zatížení hmotností stěn několika podlaží stavby a ekvivalentního dílu hmotnosti střešní konstrukce. O průběhu zkoušky se pořizuje záznam každou minutu, před vypršením času 15, 20, 30, 45, 60 minut, resp. 90, 120 a 180 minut (po třídách požární odolnosti) se zkušební vzorek kontroluje vizuálně a speciálními měrkami, zda nedošlo k vyčerpání kritéria (porušení vzorku zborcení nebo nadměrná deformace, překročení teploty, proniknutí ohně na neexponovanou stranu nebo setrvalému hoření na neexponované straně. Pro lepší a hlubší poznatky, zejména u nové zkoušené konstrukce nebo vývojového prvku bývá dobré pořídit nepřerušovaný videozáznam po celou dobu trvání zkoušky a doplnit jej sekvenčním snímáním plochy vzorku termovizní kamerou, např. po 2 5 minutách. Pokud se nepodaří při daném testu dosáhnout požadované požární odolnosti a nejsou vyčerpána všechna kritéria (selže jen jedno z potřebných kritérií), je vhodné, pokud to dovolí požární laboratoř a nehrozí nějaké škody nebo ohrožení, pokračovat až do vyčerpání všech kritérií až po plánovanou dobu, eventuálně i déle. Vyhodnocení požární zkoušky musí následovat po zpracování zkušebního protokolu, ale vhodné je se také podílet na demontáži zkušebního vzorku z pece a jeho rozebrání. Zvláště nutné to je v případě zkoušky neúspěšné, kdy se má najít odpovídající úprava zajišťující dosažení potřebné požární odolnosti. Přitom se zpravidla dá odhalit příčina nebo jevy vedoucí k selhání konstrukce (resp. nesoulad mezi 12

15 Vzdělávací materiály požadovaným a reálně dosaženým výsledkem) a na tomto základě pak tento zkušební vzorek upravit. Ale ani dosažení výsledku a zajištění požární klasifikace není ukončením této činnosti. Posledním krokem se pak musí stát přenesení výsledku zkoušení do praxe. Každý zkušební vzorek je nějakým způsobem proti realitě upravený (vždy na straně okrajových podmínek), někdy je nutno použít určitá zjednodušení a také určité úpravy, spočívající v mnohem pečlivějším provedení apod. anebo se také použijí komponenty dražší, od renomovaných firem se zaručenými vlastnostmi (za současného předpokladu jejich náhrady neznačkovými, tenčími, méně odolnými nebo méně spolehlivými komponenty). Je třeba znát také odchylky od praxe z hlediska upevnění a vazeb prvků mezi sebou (nad rozměr použitého zkušebního vzorku) a z nich pak vyvodit správné závěry pro montážní postup skutečné montáže na objektu. To může často přinést určité dilema a to zejména v těch případech, kdy se při zkoušce podaří dosáhnout větší požární odolnosti než bylo požadováno a realizátor je pak přesvědčen, že si výsledek pojistil příliš složitým, drahým a náročným postupem a materálovou volbou a je si neoprávněně jistý, že by v těchto opatřeních šlo nějakým způsobem ubrat. Jelikož vazby mezi kritickými parametry ovlivňujícími výsledek zkoušky nejsou jednoduché a funkce se navzájem ovlivňují (deformace mohou mít na čase a teplotě exponenciální nebo mocninný průběh, množství tepla přivedeného do vzorku se integruje podle zkušební ISO křivky), je tato simulace někdy ve výsledku velmi otevřenou záležitostí a svévolně zasahovat do získaných rezerv požární odolnosti není přípustné (mimo odůvodněné zásahy oprávněného posuzovatele požárního experta). 2.3 Zkoušení symetrických a nesymetrických konstrukcí Zde je důležité připomenout, že zkoušení stěn postačuje provést jednou, pokud je daná stěna zkonstruována jako oboustranně symetrická. U nesymetrických stěn je potřebné je zkoušet na požár dvakrát, tedy pokaždé s expozicí jiné strany požárem. To je jedna z nevýhod, ale dá se odstranit tak, že se stěny konstruují kvůli tomuto důvodu někdy pouze jako symetrické, což může přinést nejen zjednodušení zkoušek (a urychlení vývoje nebo odzkoušení), ale také určité komplikace a z toho vyplývající kompromisy. U vnějších stěn se často využívá toho, že se zkouší stěna tvořená rámy a obklady s izolací uvnitř, která je symetrická a pak se k ní na vnější straně přidá ETICS, který nezhorší požární odolnost (tedy kontaktní zateplení s izolantem z kamenné vlny); pokud postačuje dosažená požární odolnost zevně nezateplené stěny, není technicky nutné zkoušet stěnu s ETICS. Jiná situace nastane pouze s hořlavým izolantem v ETICS. Při použití izolace z minerálních vláken na bázi čediče s tloušťkou min. 80 mm na vnější straně (viz obr. 6 stěna č. 3) dochází při vnějším požáru ke zvýšení odolnosti min. o 240 minut, za tuto dobu je poškozena izolace do hloubky 60 mm, ale zůstává celistvá (testováno na izolační desce Fasrock a Frontrock MAX E). 13

16 Požární odolnost a bezpečnost staveb Obr. 5: Pohled na skelet (rám) stěnové konstrukce stěny nebo příčky bez obkladů a izolace Obr. 6 Vodorovné řezy nosnými a nenosnými stěnami, symetrické a nesymetrické konstrukce (prvky se skeletem podle obr. 5, s obklady a izolačními výplněmi). Stěna č. 3 vnější obvodová stěna se zateplovacím kontaktním systémem (mechanicky přikotveným, lepeným) s omítkovou úpravou ETICS 14

17 Vzdělávací materiály 2.4 Zkoušení nosných a nenosných stěn (příček) Jako příklad zkoušení jsou vybrány 2 konstrukce, symetrické, s jednovrstvým obkladem: A) stěna s nosným roštem z hranolů KVH 100 x 60 mm (100 mm je hloubka) a sádrovláknitým obkladem. Izolace se vkládala v provedení Airrock ND (dnešní ekvivalent je Rockton), požadavkem výsledku ze strany spolupracujícího objednatele testu bylo dosažení REI 45 minut (stěna byla původně v Německu klasifikována podle DIN jako konstrukce s požární odolností F 30). Sádrovláknité desky měly tloušťku 12,5 mm. Při zkoušení bylo dosaženo požární odolnosti REI 60 minut, B) stěna s nosným roštem z hranolů KVH 120 x 60 mm (120 mm je hloubka) s obkladem ze sádrokartonových desek 15 mm, obyčejného (nepožárního) typu. Izolaci tvořily desky z kamenné vlny Airrock LD tl. 120 mm. Stěna dosáhnula odolnosti REI 45 minut, byla v symetrickém provedení. 2.5 Zkoušení stropů U zkoušení stropních konstrukcí se musí nadefinovat ve shodě s požadavkem na vlastní hmotnost (tedy tíhu) konstrukce a užitné zatížení celková zátěž pro zkoušku. Tato se pak simuluje jednotlivými bodovými závažími při požárním testu. Úrovně užitného zatížení podlahové konstrukce je obsažena v Eurokódu EN , a to následovně: A) kategorie A rovnoměrné zatížení do 200 kg m -2, bodové 200 kg, B) kategorie B rovnoměrné zatížení do 300 kg m -2, bodové 200 kg, C) kategorie C1 rovnoměrné zatížení do 300 kg m -2, bodové 400 kg, D) kategorie C2 rovnoměrné zatížení do 400 kg m -2, bodové 400 kg, E) kategorie C3 rovnoměrné zatížení do 500 kg m -2, bodové 400 kg. Příklad požárního testu stropní konstrukce jedná se o zkoušku stropu na nosných dřevěných trámech ze sušeného řeziva (výrobek KVH 1 plus), s podlahovým vytápěním zalitou zmonolitněnou vrstvou a akusticky tlumicí plovoucí podlahou nad vrstvou s topnými hady. Původní únosnost trámů byla z hlediska požární odolnosti dostatečná po dobu 30 minut (tj. REI 30), ale trámy byly dodatečně izolovány deskami Steprock tl. 30 mm, které byly přibity trny s kloboučky a rohy trojstranného obkladu trámů byly chráněny plechovými úhelníky. Výsledkem zkoušky se stala klasifikace REI 60 minut. To znamená, že zlepšení požární odolnosti nosných trámů pomocí tenkého obkladu Steprockem (lze použít desku typu ND i HD) dosáhlo hodnoty 30 minut. Topné hady byly ukládány do tvarovaných desek EPS, na vrstvě EPS nebylo dosaženo kritické teploty (nad +80 C). Při zatížení podlahy spojitým břemenem 250 kg m -2 se dosáhlo celkové požární odolnosti podlahy REI 60 minut, resp. zkouška byla po 63. minutě ukončena, aniž by došlo k porušení kteréhokoli kritéria. Izolační desky Monrock MAX E o tloušťce 80 mm, které byly podloženy bedněním z OSB desek tl. 22 mm se tak staly hlavním izolačním prvkem podlahové plochy. Z hlediska funkčnosti se zpravidla posuzuje skutečnost, že spodní deska je hořlavá, jako prvek obětovaný tedy prakticky jen s velmi malou požární odolnosti. Nosnost převzaly po ztrátě únosnosti OSB desky velkoplošné desky Monrock MAX E, které byly skládány na sraz nad osou trámků, a při poměrně velké šířce ložné plochy trámku (šířka 140 mm) vynesly desky Monrock MAX E celou konstrukci. kdy se dosáhnulo tlaku nad podporou při celkovém zatížení stropu cca 310 kg m -2 o hodnotě mezi 13,84 15,63 kpa (mez pevnosti v tlaku u tohoto výrobku činí 40 kpa). 15

18 Požární odolnost a bezpečnost staveb Obr. 7: a) Stropní konstrukce s lehkou plovoucí podlahou (LPP) Obr. 7 b) Stropní konstrukce s podlahovým vytápěním a lehkou plovoucí podlahou (LPP) 16

19 Vzdělávací materiály Obr. 7 c) Stropní konstrukce spřažený dřevobetonový strop s LPP 2.6 Příloha - příklady požární odolnosti šikmých střech (schémata zateplených střech, 3 samostatné tabulky s aplikovanou skladbou a požární klasifikací orientační hodnoty) Obr. 8: Šikmá střecha, zateplení mezi a pod krokvemi skladba 1, legenda v tabulce č. 1 sloupec č. 1 17

20 Požární odolnost a bezpečnost staveb Tab. 1: Příklady požární odolnosti šikmých střech (vybrané skladby, vrstvy podle předcházejících schémat) č.* vrstva skladba střechy (označení vrstev) vrstvy (popis směrem shora) OSB x x x x x x x x x 2 latě 50 mm x x x x x x x x x 3 pojistná fólie PE x x x x x x x x x 4 bednění P+D 22 mm x x x x - x x x x 5 OSB 18 mm x a krokve 80 x 200 mm x x x x b krokve > 60 x 200 mm x x x x x 6c krokve 80 x 160 mm a izolace Flexirock 140 mm x x x x x b izolace Klemmrock mm x x x x 7c izolace Klemmrock mm d izolace Daemmkeil 140 mm e izolace Daemmkeil 160 mm parozábrana PE x x x x x x x x x 9 latě - x x x x - x x x 10 bednění P+D 19 mm x x x x sádrokartonová deska 12,5 mm - - x x - 12 sádrovláknitá deska požární libovolná tloušťka x x 13 OSB 18 mm x požární odolnost REI (min) e rozteč krokví (mm)

21 Vzdělávací materiály Obr. 9: Šikmá střecha, zateplení mezi krokvemi skladba 25, legenda v tabulce č. 3 sloupec č

22 Požární odolnost a bezpečnost staveb Tab. 2: Příklady požární odolnosti šikmých střech (vybrané skladby, vrstvy podle předcházejících schémat) č.* vrstvy vrstva (popis směrem shora) skladba střechy (označení vrstev) OSB x x x x x x x x x 2 latě 50 mm x x x x x x x x x 3 PE pojistná fólie x x x x x x x x x 4 bednění P+D 22 mm - x x x x - x x x 5 OSB 18 mm x x a krokve 80 x 200 mm x x x 6b krokve 60 x 200 mm x x x x x x c krokve 80 x 160 mm a izolace Flexirock 140 mm b izolace Klemmrock mm x c izolace Klemmrock mm - x x x x x d izolace Daemmkeil 140 mm x x x 7e izolace Daemmkeil 160 mm parozábrana PE x x x x x x x x x 9 latě - - x x x - - x x 10 bednění P+D 19 mm - x x x x - 11 sádrokartonová deska 12,5 mm x x 12 sádrovláknitá deska požární libovolná tloušťka x OSB 18 mm x x požární odolnost REI (min) e rozteč krokví (mm)

23 Vzdělávací materiály Tab. 3: Příklady požární odolnosti šikmých střech (vybrané skladby, vrstvy podle předcházejících schémat) č.* vrstvy vrstva (popis směrem shora) skladba střechy (označení vrstev) OSB x x x x x x x 2 latě 50 mm x x x x x x x 3 PE pojistná fólie x x x x x x x 4 bednění P+D 22 mm x - x x x x x 5 OSB 18 mm - x a krokve 80 x 200 mm x b krokve 60 x 200 mm - x c krokve 80 x 160 mm - - x x x x x 7a izolace Flexirock 140 mm b izolace Klemmrock mm c izolace Klemmrock mm d izolace Daemmkeil 140 mm x x e izolace Daemmkeil 160 mm - - x x x x x 8 parozábrana PE x x x x x x x 9 latě x x - x x x x 10 bednění P+D 19 mm - - x x sádrokartonová deska 12,5 mm x - 12 sádrovláknitá deska požární libovolná tloušťka x x OSB 18 mm - x x požární odolnost REI (min) e rozteč krokví (mm) * LEGENDA skladba a použité vrstvy viz obr. 8 nebo obr. 9 (výše) Komentář: příklady pocházejí ze zemí Skandinávie, Rakouska a Německa, výběr z firemních materiálů společnosti ROCKWOOL, čemuž odpovídají i konkrétní značky izolačních výrobků. Jelikož v některých zemích neplatí vzhledem k odlišné projektové normě a požadavkové úrovni požární klasifikace REI 45 minut, jsou v tabulkách hodnoty pouze REI 30 nebo REI 60 minut, i když některé konstrukce by mohly dosáhnout vyšší klasifikace než REI 30. V každém případě se jedná o příklady vhodné jako inpirace a návod řešení s orientačním výsledkem požární odolnosti. 21

24 Požární odolnost a bezpečnost staveb Základní požadavky na stavební konstrukce Ing. Karel SEDLÁČEK, Ph.D. 1 POŽADAVKY 1.1 Obecné zásady Požadavky vycházejí jak ze závazných právních předpisů (stavební zákon, zákon o požární ochraně, prováděcí vyhlášky k těmto zákonům, popř. další právní normy v platném znění), tak z platných (i když nezávazných) norem zabývajících se požární tématikou. Těchto norem je celá řada, ale pro bytové či administrativní domy se nejvíce využívají normy ČSN [1] a ČSN [2]. Obecně lze ale v dalších normách řady ČSN 73 08xx nalézt i informace k jiným typům staveb. 1.2 Požadavky na požární bezpečnost Požáry bytového domovního fondu (co do počtu požárů) se řadí na první místo mezi odvětvími národního hospodářství. Ve velkých městech představují až třetinu všech požárů. Způsobují nemalé hmotné škody a vybírají si svou daň i na lidských životech. Příčiny se stále opakují: nedbalost dospělých, úmyslné zapálení, hra dětí s ohněm, provozně technické závady (bez topidel) aj. [3]. Základní požadavky na zajištění požární bezpečnosti bytových domů, které musí v případě požáru stavební objekt splňovat, jsou tyto [4]: Umožnit bezpečnou evakuaci osob z objektu. úniková cesta musí mít zajištěno předepsané odvětrání jedná se zejména o schodiště bez oken, na schodišti s okny musí být umožněno jejich otevírání; úniková cesta musí být oddělena od ostatních prostor požárními dveřmi, které by měly být instalovány do jednotlivých bytů a do prostor domovního vybavení; vybavení únikové cesty nouzovým osvětlením a fotoluminiscenčním značením; kromě hořlavých hmot v konstrukcích oken, dveří a madel zábradlí se v chráněné únikové cestě nesmí nacházet žádné požární zatížení (např. vestavěný dřevěný nábytek, zařizovací předměty, dřevěné obklady stěn apod.); podlahové krytiny z hořlavých hmot nesmí vykazovat index šíření plamene větší než 100 mm min -1 (materiály se sníženou hořlavostí); v chráněné únikové cestě rovněž nesmí být umístěny žádné volně vedené rozvody hořlavých látek nebo jakékoliv volně vedené potrubní rozvody z hořlavých hmot a žádné volně vedené elektrické rozvody. Bránit šíření požáru mezi byty nebo jinými úseky. do bytů, do prostor domovního vybavení a na půdy by měly být instalovány požární dveře; velmi nebezpečné jsou instalační šachty, které jsou jednou z nejčastějších cest rozšíření požáru; z instalační šachty musí být vytvořen požární úsek revizní dvířka musí mít požární odolnost, prostupy všech rozvodů stěnou instalační šachty musí být požárně dotěsněny; 22

25 Vzdělávací materiály pokud instalační šachta netvoří nebo z ní nelze vytvořit požární úsek, musí se v úrovni každého stropu předělit stavební konstrukcí s požární odolností s dotěsněnými prostupy všech rozvodů; elektrické rozvaděče a kabelové kanály (stoupačky) umístěné na chodbách v chráněné únikové cestě (tj. v objektech o sedmi a více NP) musí být požárně odděleny, rozvaděč, resp. kabelový kanál, musí být tedy požárně odolný. Bránit šíření požáru mimo objekt. Umožnit účinný zásah požárních jednotek při hašení a záchranných pracích. v objektu musí být instalovány přenosné hasicí přístroje pro prvotní zásah; požární hydranty musí být vybaveny předepsanou výzbrojí a musí být funkční s okamžitou možností zásahu v případě požáru představují velmi účinný hasicí prostředek se stálou dodávkou vody; přístupové komunikace ke každému objektu musí vést přístupová komunikace, umožňující příjezd požárních vozidel alespoň na vzdálenost 20 m od vchodu do objektu nebo až k nástupní ploše. V případě, že vycházíme ze Směrnice rady 89/106/EHS, musí být stavba navržena a provedena takovým způsobem, aby v případě požáru [6]: byla po určenou dobu zachována únosnost konstrukce, byl uvnitř stavby omezen vznik a šíření ohně a kouře, bylo omezeno šíření požáru na sousední stavby, mohli uživatelé opustit stavbu nebo být zachráněni jiným způsobem, byla brána v úvahu bezpečnost záchranných jednotek. 2 POŽÁRNÍ POŽADAVKY NA FASÁDY v české republice 2.1 Aktuální stav Požární požadavky na fasády jsou specifikovány v ČSN [1], nicméně textová forma této normy často vede k různým výkladům, které nemusí být vždy jednoznačné. Z tohoto důvodu řada firem či institucí řešila tento problém tak, aby pomohla zpřesnit výklad normy a zpřehlednit aktuální stav. 2.2 Rozdíl mezi novostavbou a rekonstrukcí Problémem a často nepřehledností je především rozdílné řešení zateplení fasády u novostavby a u rekonstrukce a samozřejmě také výšková úroveň stavby. Požární výška objektu je definována jako výška od podlahy prvního nadzemního podlaží k podlaze posledního užitného nadzemního podlaží. Za nadzemní podlaží z hlediska požární bezpečnosti se považuje každé podlaží, které nemá povrch podlahy níže než 1,5 m pod nejvyšším bodem přilehlého terénu, ležícím ve vzdálenosti do 3 m od objektu. 23

26 Požární odolnost a bezpečnost staveb Obr. 1: Požární výška objektu [4]. 2.3 Požární požadavky pro budovy do požární výšky 12 m Pro budovy s požární výškou do 12 m je možné použití zateplovacího systému bez zvláštních požadavků (s libovolným izolačním materiálem). Toto platí pro většinu rodinných domů, menších bytových domů apod. (neplatí pro všechny další). 2.4 Požární požadavky pro novostavby požární výšky nad 12 m Pro vyšší budovy jsou určeny požadavky jak na celý zateplovací systém, tak na tepelný izolant. Čím vyšší je budova, tím přísnější jsou požadavky. Použití pěnového polystyrenu se omezuje pro oblast do výšky 12 m, nad touto oblastí se používá minerální izolace. Výškové stavby nad 30 m se provádějí výhradně z minerálních izolací. Obr. 2,3: Možnosti zateplení novostavby [4]. 24

27 Vzdělávací materiály Obr. 4: Pravidla pro novostavby s výškou nad 30 m [4]. 2.5 Požární požadavky pro rekonstrukce budov požární výšky nad 12 m Rekonstrukce vyšších budov je obvyklá v kombinaci s pěnovými polystyreny a minerální vlnou, buďto ve formě střídání pásů vlny a EPS, nebo použitím speciálních desek pěnového polystyrenu chráněného minerální vlnou - např. výrobkem Isover Twinner. Obr. 5,6: Varianty zateplení u rekonstrukce s výškou stavby do 30 m [4]. Obr. 7: Varianta zateplení u rekonstrukce s výškou stavby nad 30 m [4]. 25

28 Požární odolnost a bezpečnost staveb 3 POŽÁRNÍ POŽADAVKY NA FASÁDY v německu 3.1 Aktuální stav Všechny části konstrukce jsou v Německu testovány z hlediska specifik systému, vzájemně zharmonizovány a musí být dodávány výhradně jedním výrobcem. Podstatnou součást z hlediska dodržení kvality a bezpečnosti kontaktních zateplovacích systémů v Německu tvoří požární ochrana. Kontaktní zateplovací systémy jsou členěny a posuzovány jak ze stavebně právního hlediska, tak i hlediska požární ochrany staveb jako stavební materiál popř. jako typ stavby. Současně jsou kladeny zvláštní požadavky na jednotlivé části konstrukce, jako jsou druhy izolací a příslušenství [5]. Kontaktní zateplovací systémy jsou rozsáhle testovány z hlediska požární techniky ve spojení s detailním konstrukčním řešením a napojení na vestavěné prvky (např. zastiňovací zařízení) o tloušťce izolační vrstvy do 300 mm. Vysoká kvalita stavebně požární ochrany kontaktních zateplovacích systémů byla doložena na velkém počtu požárních zkoušek středních rozměrů provedených dle zásad pro schvalování Německého institutu pro stavební techniku DIBt [5]. Výška budovy přípustná pro použití kontaktních zateplovacích systémů vyplývá z příslušných platných předpisů požární ochrany jednotlivých spolkových zemí (LBO). Dle nich se rozlišují budovy malé či střední výšky a dále výškové budovy [5]. Přechod na evropskou klasifikaci třídy reakce na oheň platí v České republice od Převodník z Německé klasifikace na evropskou je vidět na následujícím obrázku [5]. Obr. 8: Převodník na evropské třídy reakce na oheň [5]. Obr. 9: Požadavky s ohledem na výšku objektu v Německu [5]. 26

29 Vzdělávací materiály 4 POŽÁRNÍ POŽADAVKY NA FASÁDY v RAKOUSKU 4.1 Aktuální stav V Rakousku vychází legislativa z ÖNORM B 3806 (Požadavky na chování stavebních produktů (hmot) při požáru), ze které vychází i třídění budov do tříd: Obr. 10: Třídění budov v Rakousku [6]. Obr. 11: Třídění obvodových stěn v Rakousku [6]. 5 shrnutí 5.1 Porovnání požárních požadavků V případě, že porovnáme jednotlivé požadavky, tak lze vidět značné rozdíly v klasifikování v České republice, Německu i Rakousku. Nejblíže jsou České republice požadavky německé, jelikož i zde je klasifikace do 3 tříd dle požární výšky staveb, nicméně oproti České republice jsou požadavky v Německu více benevolentní. 27

30 Požární odolnost a bezpečnost staveb Obr. 12: Požadavky na třídu reakce na oheň pro novostavby v České republice [5]. V případě Rakouska lze vidět již klasifikace podrobnější v rozmezí 0-22 m s tím, že opět v této výšce nejsou požadavky tak přísné jako v České republice. Zajímavé je, že ve výšce nad 22 m panuje vzácná shoda ve všech zde zmiňovaných zemích a lze používat na zateplení fasády jen materiály třídy reakce na oheň A. 6 Závěr V současné době se předpokládá, že bude provedena revize ČSN [1] s tím, že by se v ní měly promítnout jak zkušenosti z okolních států, tak nejnovější výsledky z požárních měření. Navíc by tato norma měla určitým způsobem řešit i nové typy výrobků v oblasti zateplení fasád jako je výrobek Isover Twinner, který kombinuje výhody šedého polystyrenu a minerální izolace. Obr. 13: Princip výrobku Isover Twinner [4]. 28