Šíření kouře v kostelech U velkých kostelů s velkým objemem místností (dómy, baziliky a městské kostely) je počítáno s velkým zředěním kouře a tepla.

Transkript

1 Šíření kouře v kostelech U velkých kostelů s velkým objemem místností (dómy, baziliky a městské kostely) je počítáno s velkým zředěním kouře a tepla. To je ovšem možné jen tehdy, pokud zásah nastane krátce po vypuknutí požáru, což předpokládá instalaci automatických hlásičů požáru a možnost odvodu kouře a tepla. Následky šíření kouře a tepla lze rozdělit do 3 skupin: a) Otrava osob přítomných v prostorách zasažených ohněm a kouřem: Osoby se při vzniku požáru vyskytují jen zřídka a proto otrava kouřem v této fázi je neopatrná. Často ale nastane při záchranných a hasících pracích, když kouř není odváděn b) Zakouření kostela: Tento jev způsobí: b 1 ) průtah požárního zásahu b 2 ) nasazení většího počtu hasičů a zařízení b 3 ) nutnost změny taktických úloh b 4 ) potíže s určením ohniska požáru

2 Šíření kouře v kostelech c) Škody nejen na budově, ale i na vnitřním vybavení: Neodvedený kouř, plyny a teplo poškodí zejména: fresky, malby na stropě a stěnách, štukatury a ornamenty, píšťaly varhan, oltáře, sochy, obrazy, lavice, kazatelny. Za účelem odstranění nebo minimalizace škod způsobených kouřem musí být splněny 2 cíle: 1) Zabránění rozšíření kouře do těch místností, kde není oheň: Výškově rozdělené části (věž, kostelní loď, sakristie atd. musí být odděleny požární stěnou a nespalným stropem. Všechny dveře v kostelní lodi musí být protipožární a se samozavíračem. To platí též pro podzemí, pokud jsou zde technické místnosti přístupné z horního prostoru. Protipožární dveře a dveře se samozavíračem musí být rovněž mezi podkrovím a věží a mezi věží a emporou.

3 Šíření kouře v kostelech 2) Odvod kouře a hořlavých plynů ze zakouřených místností kostela: Jelikož se v kostelech předpokládá přirozené větrání, musí být místnosti s návštěvníky opatřeny otvory, mezi které patří: ručně otevíravá okna, stále otevřené části oken, zamřížované otvory bez zasklení, kouřovody se stálým průřezem, větrací otvory ve stěnách s odtahovými šachtami, mechanicky zajištěný odtah tepla a kouře V podkroví, je-li to možné ze statického hlediska, je vhodné vytvořit kouřové clony. V místech, kde s ohledem na zatížení a chybějící ztužení nelze požární stěnu vybudovat, je vhodné osadit alespoň dělicí stěny z pokud možno nehořlavých materiálů. 3) Únikové a zásahové cesty: Schodiště z věží, empor či horních kaplí by měly být spojeny s vnějším prostředím schodištěm nebo by měly být od kostelní lodi odděleny nehořlavou a dobře utěsněnou stěnou.

4 Šíření kouře v kostelích Šíření kouře bez odvětrávacích otvorů, pokud je ohnisko: a) v sakristii b) v hlavní lodi c) v okolí varhan (na empoře) d) ve věži e) v podkroví f) v suterénu

5 Šíření kouře v kostelích Při požáru a vývinu kouře v zákristii nebo kapli vyplní kouř nejdříve tyto prostory a pak většinou pronikne do kostelní lodě a shromažďuje se pod stropem. Pokud je zákristie umístěna na chóru (hlavním oltáři), zasáhne kouř šířící se í do kostelní lodě hlavní oltář.

6 Šíření kouře v kostelích Při požáru v hlavní lodi bude kouř nejprve stoupat ve tvaru kužele a rozšiřovat se pod stropem. Při menším odvětrání vrstva kouře postupně zaplní celý prostor kostela.

7 Šíření kouře v kostelích Pokud vznikne požár v okolí varhan nebo empoře, pak celá empora, varhany a jejich píšťaly se vyplní kouřem a kouř se bude dále šířit pod stropem do kostelní lodě. Při otevřeném spojení empory s věží nebo jinou částí kostela se i tyto prostory naplní kouřem.

8 Šíření kouře v kostelích Při požáru v kostelní věži, který vznikne většinou v horní části věže, se kouř nejdříve rychle rozšíří do věže a ve spojovací části s hlavní lodí vnikne do podkroví. Špička věže a všechny věžní místnosti se zaplní kouřem, zvláště u věží bez oken.

9 Šíření kouře v kostelích Při požáru v podkroví se kouř velmi rychle rozšíří po půdě, pronikne do kostelní lodě, zejména do věže. Pokud je krytina plechová, bude teplo a kouř hůře unikat a udrží se zde déle. Nejsou-li ve střeše větrací otvory, vznikne v této oblasti silné zakouření a nebezpečně vysoký žár.

10 Šíření kouře v kostelích Požár může vzniknout i v suterénu, zejména pokud je zde umístěn zdroj tepla či jiná technická zařízení. Nesmějí se ani podcenit požáry v podzemních kryptách. Kouř bude vždy postupovat všemi otvory v podlaze do kostelní lodě a zde se bude dále šířit. Tato situace je často reálná, protože kostelní loď je běžně spojena se strojovnou VZT, topeništěm, či jinými zařízeními kanály, přivádějícími teplý vzduch zamřížovanými otvory v podlaze.

11 Šíření kouře v kostelích přirozené větrání Všechny místnosti kostela musí být opatřeny otvory, které se při vytvoření kouře a tepla uvolní a tím umožní jeho odtah. Mohou to být tyto typy otvorů: - ručně otevíravá okna, - stále otevřené části oken, - zamřížované otvory bez zasklení, - kouřovody stálého průřezu, - větrací spáry a otvory ve stěnách s odtahovými šachtami

12 Šíření kouře v kostelích Obyčejné dřevěné dveře vedoucí z věže do podkroví nad kostelní lodí šíření kouře a požáru nezabrání proto musí být všechny dveře kostelní lodi vedoucí do vedlejších místností dobře utěsněné, samozavíratelné a současně protipožární (např řazení protipožárních a kouřových dveří za sebou

13 Šíření kouře v kostelích Trvale otevřené větrací otvory na obou podélných stranách kostela

14 Šíření kouře v kostelích Varianta 1 Odváděcí otvory nad stojany se svíčkami v kaplích zajišťující odvod kouře a tepla

15 Šíření kouře v kostelích Varianta 2 Překrytí stojanu se svíčkami poklopem s odtahem kouře

16 Zabezpečovací zařízení V historických objektech mohou být nainstalovány tyto systémy: Systémy detekce požáru, Systémy detekce vloupání (primární ochrana proti žhářům), Stálé střežení kamerovým systémem, Vnitřní požární hydrantové systémy, Vnější požární hydrantové systémy s hadicemi odolnými proti mrazu, Vnitřní automatické sprinklery a systémy na vodní mlhu, Externí sprinklery nebo sprejové systémy (drenčery) na ochranu střech a fasád, Systémy ochrany proti blesku

17 Elektrická požární signalizace EPS je základním požárním zařízením v historických dřevěných objektech. Při jejím použití je nutno řešit některé problémy spojené s detektory a s kabely na ně připojenými. Instalace EPS může způsobit: Nevratné poškození interiéru budovy a jeho výzdoby, Renovace, údržba a demontáž způsobují poškození interiéru budovy, Estetické narušení citlivého historického prostředí, Některé typy detektorů neodpovídají na požár dostatečně rychle, Nadměrné potíže s poplachy: optické detektory kouře jsou citlivé např. na prach a pavučiny Kabelové instalace zvyšují riziko požáru vyvolaného zásahem blesku, Ústředny EPS mohou být vyřazeny z provozu vlivem blesku, EPS může být nevhodná z hlediska ceny a účinnosti.

18 Elektrická požární signalizace Funkčnost kabelů (hlavní problém) musí být zachována v daném čase - tím je zajištěna funkce EPS

19 Elektrická požární signalizace Kabelové rozvody EPS

20 Elektrická požární signalizace >12m Zrcadlo Problematická výška prostoru EPS u vysokých historických objektů

21 Elektrická požární signalizace Možnost využití lineárního čidla u výškových historických objektů

22 Zabezpečovací zařízení Detekce požárů v historických objektech: V historických budovách jsou pro použití vhodné: tlačítkové hlásiče, bodové a liniové detektory teploty, bodové, nasávací (vzorkující) detektory kouře, lineární (paprskové) optické detektory kouře, optické detektory vyzařování plamene, detektory viditelného obrazu kouře, detektory tepelného obrazu ohně, detektory tlakové. Tlačítkové hlásiče: jsou jednoduchá, velice spolehlivá zařízení umisťovaná většinou u únikových cest, která vyvolají poplach poté, co jsou osobou spatřící požár, aktivována. Pokud však v budově nejsou lidé a tlačítko nemá kdo sepnout, poplach není aktivován.

23 Zabezpečovací zařízení Detektory teploty: patří k nejstarším typům samočinných detektorů. Detektory mohou být: 1) liniové (lineární), které sledují změnu fyzikálních parametrů na určitém úseku nebo v určitém prostoru 1) bodové, sledují fyzikální parametry požáru na jednom místě, Bodové detektory lze dělit na: Detektory s maximální prahovou teplotou a diferenciální: V případě detektorů s maximální prahovou teplotou předá detektor při překročení určité teploty signál ústředně EPS a je vyhlášen poplach. Prahová teplota může být nastavena různá, většinou C. Pokud je však teplota nastavena příliš nízko, může docházet k častým falešným poplachům a pokud příliš vysoko, případný požár nemusí být ohlášen včas. Z tohoto důvodu je vhodnější používat detektory diferenciální, které nereagují na konkrétní teplotu ale na rychlost změny teploty. Detektory liniové (lineární): Liniové teplotní detektory jsou tvořeny kabely a používány většinou v prostředí (např. kabelové kanály), kde je potřebná velká odolnost proti vlivu prostředí. Vzhledem k jejich velikosti jsou detektory obtížně pozorovatelné na stěně objektu a přitom jsou citlivé po celé své délce. Jsou velice spolehlivé, i když ne příliš citlivé, relativně levné a některé je možno opravit bez potřeby specifických dílů.

24 Zabezpečovací zařízení Teplotní detektory lineární: Princip hlásiče je založen na zjišťování místních rozdílů v hustotě a indexu lomu vzduchu a tím i teplotě pod stropem místnosti. Příčinou teplotních fluktuací je turbulentní proudění vyvolané požárem. Při průchodu paprsku přes takovéto prostředí dochází k jeho rozptylu a výsledkem je jeho modulace. Sestává ze 2 oddělených částí: - vysílače optického paprsku, - přijímače paprsku. Protože se u teplotního lineárního hlásiče vyhodnocuje modulace optického (IR) paprsku vyvolaná požárem, musí vysílač vysílat buď kontinuální IR paprsek nebo paprsek impulsní s frekvencí podstatně vyšší, než je očekávaná vyvolaná modulační frekvence. Důsledkem je potom větší příkon teplotního lineárního hlásiče oproti hlásiči kouřovému, se kterým je konstrukčně prakticky shodný. Protože teplotní hlásič obvykle reaguje i na zeslabení optického paprsku, mluví se pak o lineárním hlásiči s teplotní větví. Nevýhodou lineárního teplotního hlásiče je, že nedokáže rozlišit promíchávání horkého vzduchu s normálním od promíchávání studeného vzduchu se vzduchem s pokojovou teplotou například při větrání za silného mrazu. Problémy může způsobit i turbulentní proudění v blízkosti topných těles.

25 Elektrická požární signalizace Lineární čidla ve Španělském, sále Pražského hradu

26 Elektrická požární signalizace Detail lineárního čidla u sloupu

27 Zabezpečovací zařízení Bodový detektor teploty Liniový detektor teploty Bodové a nasávací detektory kouře: jsou nejběžněji používaným typem detektorů. Dělí se na a) optické, které jsou v historických budovách častější b) ionizační. Optické detektory kouře pracují na principu rozptylu světla malými částicemi kouře. Skládají se z optické komůrky, kde je umístěn zdroj světla a čidlo. Za přítomnosti kouře je světlo v komůrce rozptýleno kouřovými částicemi, dopadá na fotodiodu a při určitém množství dopadajícího, rozptýleného světla je vyvolán poplach. Tento typ detektoru má významné časové zpoždění, protože nejdříve musí dojít k zaplnění komůrky detektoru kouřem. Dalším problémem v souvislosti s použitím v historických budovách je, že nemůže být zapuštěn do stropu, aby kouř mohl dobře pronikat dovnitř. A důležitá je také ochrana detektoru během prací před prachem a aerosoly, které by ho mohly poškodit.

28 Optický detektor nenápadně instalovaný ve štukovém stropě Zabezpečovací zařízení Bodové a nasávací detektory kouře: Nevýhody vyhlašování falešných poplachů při zanesení detektoru prachem či jinými částicemi než kouřovými se můžeme zbavit použitím detektorů multisenzorových tedy těch, které kombinují více detektorů do jednoho. Nejjednodušším případem je použití senzoru kouře se senzorem teploty. V posledních letech se objevuje hlásič kombinující detekci kouře, teploty a oxidu uhelnatého (CO). Ionizační detektory kouře se skládají ze dvou komor otevřené vnější a vnitřní referenční s malým množstvím radioaktivního prvku ionizující vzduch americia 241. Je měřen rozdíl mezi oběma komorami, který je bez přítomnosti kouřových částic zanedbatelný. Na rozdíl od optických detektorů kouře, které jsou vhodné pro pomalu hořící doutnavé požáry, ionizační detektory kouře jsou vhodné pro rychle se šířící požáry, ale umí reagovat na oba typy požárů.

29 Zabezpečovací zařízení Vhodné umístění čidla uprostřed malby

30 Zabezpečovací zařízení Koncovka jednotky nasávací detekce kouře, Chateu de Versailles Bodové a nasávací detektory kouře: Laserové detektory kouře jsou až 100x citlivější než s použitím LED (Light Emitting Diode) zdroje. Tím konkurují i nasávacím detektorům kouře. Jsou vhodné v místech s nejvyšší úrovní protipožární ochrany. Nasávací (vzorkovací) detektory kouře se používají v místech vyžadující spolehlivé a citlivé detektory, a to i v historických budovách. Hlásič nasává trubkami vzduch z místnosti a vyhodnocuje ho. Tak je zaručeno zjištění požáru již v rané fázi. Jsou vhodné pro historické budovy i proto, že nasávací otvory je možno snadno ukrýt či barevně přizpůsobit interiéru, a tak nenarušují jeho vzhled. Rozlišujeme 2 typy těchto senzorů: 1. typ pracuje na stejném principu jako bodové hlásiče kouře, tj.na optickém principu s LED zdrojem. 2. typ pracující s laserovým detektorem je více spolehlivý a lze ho použít ve větších prostorech.

31 sampling point Zabezpečovací zařízení pipe capillary fan laser smoke detection chamber Hlídání pomocí ASD (active smoke detection)

32 Zabezpečovací zařízení Ústředna k ASD (active smoke detection)

33 Zabezpečovací zařízení Minimální velikost detektoru kouře

34 Zabezpečovací zařízení Rozvody nasávacího potrubí

35 Zabezpečovací zařízení Poplachové sirény Poznámka: V historických interiérech je výhodné, aby místo bodových kouřových detektorů, jež působí rušivě, byly instalovány nenápadné trubky plastů poměrně malých průměrů (20-26 mm). Ty mají v pravidelných vzdálenostech otvory, kterými je nasáván vzduch. Pravděpodobnost falešného poplachu je nízká. Lineární (paprskové) optické detektory: Lineární (paprskové) optické detektory kouře pracují na principu zeslabení intenzity většinou infračerveného paprsku kouřovými částicemi. Tyto detektory jsou tvořeny přijímačem a vysílačem, které mohou být od sebe vzdáleny až 100 metrů se 7,5 metru širokou monitorovanou oblastí. U těchto senzorů musí být dáván pozor na vzájemnou polohu přijímače a vysílače a na předměty, které by paprsek mohly přerušit, aby nedocházelo k vyvolávání falešných poplachů.

36 Zabezpečovací zařízení Optické detektory vyzařování plamene: Tyto detektory pracují na principu sledování ultrafialového nebo infračerveného záření, které vydává plamen. Musí být osazeny tak, aby z jejich umístění bylo přímo vidět na místo případného vzniku požáru. Do běžných provozů nejsou příliš vhodné a využívají se spíš jen jako doplňková ochrana. Velké využití mají hlavně u venkovních nádrží a míst s hořlavými kapalinami a plyny a v letištních hangárech. Ultrafialové detektory jsou citlivé na vyvolání falešných poplachů u svařování elektrickým obloukem, elektrických oblouků, blesků a rentgenových paprsků. Infračervené detektory jsou vhodné při detekci hořících plynů. Vzhledem ke stejným vlnovým délkám infračerveného záření plamene a jiných horkých povrchů jako například wolframové a halogenové žárovky, pece a sluneční povrch jsou stále vyvíjeny nové a složitější metody, jak tyto typy záření rozlišit. Pro sledování větších komplexů jako například celých historických center měst či větších uskupení historických nebo dřevěných staveb se využívají termovizní kamery. Tyto kamery jsou spolehlivější než kamery pracující ve viditelném spektru a skvěle odkrývají požár ve dne i v noci a za jakéhokoli počasí. Stále jsou však poměrně drahé.

37 Detekce požáru videotechnikou: jsou novým vývojovým trendem s uzavřeným televizním okruhem CCTV [Closed Circuit Television uzavřený televizní okruh (průmyslová televize)]. Tato technologie se stává velice oblíbenou pro ochranu velkých objektů jako tunely, elektrárny, sklady atd. Tento způsob detekce funguje tak, že analogová nebo digitální kamera je namířena na hlídanou oblast a obraz z ní je zpracováván speciálním softwarem, který v oblasti vyhodnocuje výskyt plamenů a kouře. Pro správnou funkci musí kamery poskytovat dostatečně kvalitní obraz, aby mohl software vyhodnotit všechny náležitosti jako je změna jasu, kontrastu, optické hustoty či dynamických frekvencí. Velkou nevýhodou je zatím velmi nákladný vyhodnocovací software. Tyto systémy jsou tedy zatím používány pouze pro mimořádně cenné historické objekty (například Křížová kaple hradu Karlštejn). Detektory tlakové: Zabezpečovací zařízení jsou tvořeny z vyhodnocovací jednotky a snímací trubice. Detektor reaguje na změny tlaku vzduchu ve snímací trubici způsobené zvýšením okolní teploty. Vzhledem k velké odolnosti těchto detektorů vůči vlhkosti, prachu, hmyzu a dalším faktorům, které jiným detektorům vadí a vyvolávají falešné poplachy, jsou vhodné téměř kamkoli.

38 Zabezpečovací zařízení Nasávací detektory kouře: V některých případech je účelné na hlavní trubky napojit krátké tenké kapilární trubky o průměru 5 6 mm, které procházejí stropem místnosti a jsou obtížně viditelné z přízemí kostela Nasávací systém detekce kouře v kostele: 1 nasávací potrubí pro věž, 2 nasávací potrubí s navazujícími kapilárními trubkami procházejícími stropem kostelní lodi, 3 detekce termovizní kamerou, 4 ústředna EPS

39 Zabezpečovací zařízení Uspořádání nasávacích bodů a potrubí nasávacího detektoru kouře v katedrále: 1 nasávací bod kapilární trubky jsou vedeny stropem z půdního prostoru, 2 nasávací bod kapilární trubka je omotána kolem závěsného řetězu lustru, 3 vzorkovací potrubí je umístěno nenápadně na spodku oken, 4 nasávací bod kapilární trubka je umístěna na hraně galerie, 5 nasávací bod kapilární trubky jsou vedeny stropem z půdního prostoru

40 Zabezpečovací zařízení Liniové detektory teploty: Z celé řady technických možností se používají 4 řešení: Plastové trubky naplněné vzduchem z kompresoru nebo tlakové láhve s tlakem 2 4 bary. Prasknutí trubky za zvýšené teploty požáru vyvolá pokles tlaku, spustí poplach a zahájí hašení Nerezové nebo měděné trubky uzavřené na jedné straně membránou. Při zahřátí dojde k expanzi vzduchu a následné prohnutí membrány vyvolá poplach Kabely sestávají ze 2 předpjatých stočených vodičů (drátů) opatřených samostatnou izolační plastovou vrstvou. Tato izolační vrstva při zahřátí na určitou teplotu změkne a předpjaté dráty ji proříznou. Tím je vyvolán zkrat mezi vodiči a zároveň je dán impuls k vyhlášení poplachu Dráty z tavitelných slitin. Velmi starý princip založený na uložení drátu z nízkotavitelné slitiny na fasádě ve smyčce a na sledování slabého elektrického proudu procházejícího smyčkou. Když se roztaví část drátu teplem z požáru, obvod se přeruší a je vyhlášen poplach.

41 Zabezpečovací zařízení Dráty liniového detektoru teploty připevněné na fasádě podél levé strany rámu okna

42 Zabezpečovací zařízení Detekce kouře videotechnikou: Jedná se o relativně nový trend s uzavřeným televizním okruhem (CCTV), jehož výhodou je využití stávajících bezpečnostních systémů. Je ale nezbytné ke stávajícímu softwaru PC přidat software, který je schopný analyzovat optické jevy doprovázející vznik požáru. Použití CCTV je obecně vhodné pro historické dřevěné budovy, neboť přítomnost kamer zastrašuje nejen zloděje, ale i žháře. Pro sledování městských center (míst s větším počtem historických budov nebo dřevěných staveb jsou vhodné televizní kamery, které zaznamenávají tepelné záření. V současné době ústředny EPS mohou nejen zaznamenat údaje detektoru, ale mohou nastavit i jeho citlivost např. pro podmínky prašného prostředí.

43 Zabezpečovací zařízení Tradiční detektory napojené na ústřednu kabely vyžadují narušující instalaci kabelů A, zatímco termovizná kamera to nevyžaduje B. Kompromisním řešením je kombinace bezdrátové jednotky a liniového detektoru C

44 Stabilní hasicí zařízení na bázi: 1) vody: 2) plynů Zabezpečovací zařízení 1) Stabilní hasicí zařízení na bázi vody: Voda je oproti jiným hasivům velice levná, dobře dostupná a skvěle odčerpává teplo. Jejím ohřátím z 25 C na 100 C dojde k odčerpání 313 kj tepla a vypařením 1 litru dokonce k odčerpání 2300 kj. Rozlišujeme 2 typy systémů na bázi vody: a) sprinklerové systémy jsou nejčastější, b) systémy na bázi vodní mlhy a) Sprinklerové systémy: U malých budov postačí tlak vody z veřejné vodovodní sítě, u větších budov se systém doplňuje o nádrž vody doplňovanou z veřejné vodovodní sítě a čerpadla. Velkou výhodou oproti jiným hasicím systémům je, že systém může hasit neomezeně dlouhou dobu. To například u systémů na bázi plynu není možné. Ty po spotřebování hasiva již nejsou k hašení disponibilní.

45 Zabezpečovací zařízení a) Sprinklerové systémy: Další výhodou sprinklerových systémů je jejich relativně nízká cena instalace i údržby a jejich veliká spolehlivost. Není třeba se bát ani velkého poničení interiéru stavby, protože při požáru spustí pouze ty sprinklery, u kterých dojde k narušení tepelné pojistky teplem. Také používají k hašení asi 15 krát méně vody než hasičská proudnice, tudíž nedojde k tak velkému promáčení budovy. Statistiky udávají, že 45% požárů je uhašeno spuštěním 2 sprinklerů a 80% požárů je uhašeno spuštěním méně než 10 sprinklery.

46 Zabezpečovací zařízení a) Sprinklerové systémy: a) Sprinklerový systém mokrého potrubí: Každý sprinkler je držen v uzavřené poloze skleněnou baňkou nebo tavnou pojistkou, která se rozbije nebo roztaví při předem určené teplotě obvykle C b) Sprinklerový systém suchého potrubí: Potrubí je naplněné stlačeným vzduchem c) Sprinklerový systém suchého potrubí s předstihem: Aktivace tohoto systému požárem vyvolá otevření řídícího ventilu ve ventilové stanici na hlavním potrubí, čímž se umožní vodě naplnit rozvodné trubky až po sprinklery. Tím se systém v podstatě přemění na systém mokrého potrubí. Nevýhodou je, že tento systém má elektronické komponenty, vyžaduje mnohem více údržby a doba reakce na požár je delší než u systému s mokrým potrubím.

47 Zabezpečovací zařízení a) Sprinklerové systémy: Sprinklerový systém se skládá ze sítě potrubí, na kterém jsou umístěny automatické sprinklerové hlavice sestávající z tělesa sprinkleru, tepelné pojistky, těsnící zátky, ústí a deflektoru. Spuštění sprinkleru je ovládáno tepelnou pojistkou, kterou je obvykle skleněná baňka naplněná tepelně roztažnou kapalinou. Baňky jsou dle otevírací teploty barevně rozlišené, a to se jmenovitou otevírací teplotou 68 C červené, s teplotou 79 C žluté, s teplotou 93 a 107 C zelené, s teplotou 121 a 141 C modré a s teplotou 162 a 182 C nachové. Prasknutí pojistky vyžaduje mezi 30 sekundami až 4 minutami, to činí i zpoždění spuštění hlavice. Sprinklerové stabilní hasicí zařízení

48 Zabezpečovací zařízení a) Sprinklerové systémy: Materiálem potrubí pro sprinklerové systémy v historických budovách by neměla být používána nelegovaná ocel. Potrubí koroduje a může tak dojít k ucpání trysek sprinklerů, ale především takto znečištěná voda může nenávratně poničit interiér. Vhodné je potrubí uvnitř pozinkované či plastové (chlorovaný PVC nebo vysokotlakový polyethylen), to se však v České republice zatím nepoužívá. Drenčerová vodní zařízení se skládají z rozvodné sítě, ventilových stanic a požárních hubic tzv.dýz. Jejich rozvodná síť však není zavodněna, pouze naplněna vzduchem. Při jejich aktivaci dojde k zavodnění rozvodné sítě a z neustále otevřených drenčerových hlavic začne prýštit voda. Hlavním rozdílem oproti sprinklerům je, že tyto systémy při spuštění hasí v celém požárním úseku a ne jen v místě požáru. To je i jejich hlavní nevýhodou a důvodem, proč nejsou vhodné pro použití v historických budovách.

49 Zabezpečovací zařízení b) Systémy na vodní mlhu: Tyto systémy jsou vhodnější pro historické budovy především kvůli způsobení podstatně menších škod než sprinklerovými systémy, jak při instalaci a údržbě, tak při požáru. Na rozdíl od sprinklerů využívajících kapky o průměru 600 až 1000 µm, systémy vodní mlhy pracují s kapkami o průměru pouze 10 až 200 µm. To způsobuje přibližně jen 20% spotřebu vody oproti sprinklerům. Takto malé kapky mnohem rychleji absorbují teplo požáru a odpaří se ještě před dopadem na hořící objekt, takže nevytopí celý interiér. Problémem jsou doutnavé požáry (např.při požáru papíru v regálech), u kterých je zapotřebí ochladit právě hořící objekt. Paradoxem hašení vodní mlhou je, že skvěle hasí velké požáry, při nichž dojde k obrovské expanzi vodní páry. Ta vytlačí kyslík z místnosti a požár je uhašen inertizačním efektem. Při malých požárech však nedojde k tvorbě dostatečného množství vodní páry a požár se může šířit dál.

50 Zabezpečovací zařízení b) Systémy na vodní mlhu: V současné době se využívají především dva typy systémů vodní mlhy: 1) vysokotlaký systém pracující s tlaky kolem barů, 2) nízkotlaký systém s tlaky menšími než 12,5 barů. U systémů vysokotlaké vodní mlhy musí být dle velikosti chráněného prostoru a dle způsobu dodávky elektrického proudu vhodně zvolena čerpací jednotka. Současně jsou k dispozici 3 typy čerpacích jednotek: a) systém s vysokotlakým čerpadlem poháněným elektrickým pohonem b) samostatný lahvový systém c) samostatný systém pracující s čerpadlem poháněným plynem. Systémy nízkotlaké vodní mlhy jsou v podstatě dalším vývojovým stupněm sprinklerových systémů. Kapky rozstřikované těmito systémy mají různou velikost pohybující se mezi velikostí kapek systémů sprinklerových a vysokotlakých, s ø 150 až 300 µm. V rozstřikované směsi nalezneme kapky větší, které mohou proniknout dobře k hořícím objektům, i malé, hasící požár svým chladícím a inertizačním efektem.

51 b) Systémy na vodní mlhu: Zabezpečovací zařízení Schéma systému na nízkotlakou vodní mlhu

52 Zabezpečovací zařízení b) Systémy na vodní mlhu: Oproti sprinklerovým systémům se u těchto systémů používá pro materiál nerezavějící ocel nebo měď a do potrubí se vkládá síť určená k filtraci, jinak se konstrukce příliš neliší. Mají však oproti nim stejně jako vysokotlaké systémy při hašení pouze cca 20 30% spotřebu vody. U vysokotlakých systémů vodní mlhy rozlišujeme 2 typy trysek: 1) otevřená hubice (mlhová hubice), kdy po aktivaci systému je mlha vypouštěna z celé hubice, často ze všech hubic, pokud nejsou dělené na sekce. 2) automatickou hlavici (mlhový sprinkler), která je spouštěna stejně jako u sprinklerových systému po prasknutí tepelné pojistky. I přes stejný způsob spouštění jsou tyto hlavice oproti sprinklerovým výrazně složitější a tedy i dražší. V systémech nízkotlaké vodní mlhy jsou používány různé typy hubic nejčastěji spirálové, nárazové atd. s vnitřním sítkem pro filtraci vody. Velkou výhodou oproti klasickým systémům sprinklerů je podstatně menší průměr přívodního potrubí, které jde v interiéru lépe maskovat.

53 Zabezpečovací zařízení Princip nízkotlaké vodní mlhy

54 - Zásobník vody, vodovodní řád - Tlakové lahve s dusíkem nebo stlačeným vzduchem - Trubkové rozvody vody a dusíku - Hlavice - Detekce požáru Zabezpečovací zařízení Konstrukce hlavic umožňuje rozmělnit vodu na minimální částice 15μ Nízkotlaká vodní mlha

55 Zabezpečovací zařízení Odvod plynu Voda Odvod vody Plyn Nízkotlaká vodní mlha - řez dvojčinnou hlavicí FEN-T

56 Zabezpečovací zařízení Nízkotlaká vodní mlha - hlavice

57 Zabezpečovací zařízení Hlavice vodní mlhy na stropě

58 Zabezpečovací zařízení 2) Stabilní hasicí zařízení na bázi plynů: Systémy na bázi plynů se uplatňují především tam, kde by voda napáchala ještě větší škody než samotný požár nebo tam, kde hašení vodou není možné. Plynné hasicí látky dělíme do 2 hlavních skupin: a) přírodní plyny (oxid uhličitý, argon, dusík), b) chemické plyny (Intergen, Argonite, FM200, NOVEC1230 a další). Plyny hasí požár tím, že vytlačí kyslík z prostoru, až se sníží jeho koncentrace pod 15%, což je hranice, kdy dochází k zastavení procesu hoření. Chemické plyny navíc využívají i efekt chlazení. Prostory však musí být dostatečně těsné, aby nedošlo k úniku hasicího plynu dřív, než klesne teplota. Při úniku hasicího plynu by požár mohl bez problému propuknout znovu. Všechny hasicí plyny jsou elektricky nevodivé, tudíž vhodné do prostorů s elektrickým rizikem například pro datové servery.

59 Zabezpečovací zařízení 2) Stabilní hasicí zařízení na bázi plynů: Přírodní plyny se získávají jednoduchou destilací ze vzduchu, jejich výroba je tedy o hodně levnější než u chemických plynů. Další výhodou přírodních plynů je jejich chemická stálost i po požáru po úniku do atmosféry. Z přírodních plynů je při hašení nejúčinnější CO 2, ve větších koncentracích je však život ohrožující, proto by měl být užíván jen v prostorech bez přítomnosti osob. Pokud je nutné při hašení požáru počítat s rizikem chemických reakcí jako např. při metalickém hoření, je nejvhodnější použití čistého argonu, který je však velmi drahý. Díky svým výborným vlastnostem je v poslední době na vzestupu použití přírodního dusíku, při němž nedochází k produkci žádných vedlejších škodlivých produktů a není nebezpečný pro lidi, ani prostředí. Do roku 1994 se k hašení požárů používaly halony. Bylo však zjištěno, že vážně poškozují ozonovou vrstvu a i přes jejich skvělé hasicí vlastnosti musely být zakázány. Jejich náhradou jsou tzv. halonové alternativy. V současnosti se pro SHZ v ČR používají hlavně FM-200 (heptafluorpropan) a Novec 1230 (dodekafluor-2-methylpentan-3-on).

60 Zabezpečovací zařízení 2) Stabilní hasicí zařízení na bázi plynů: Hasivo FM-200 je bezbarvé a nepáchnoucí. Jeho doba hašení je velice krátká, mělo by uhasit požár do 10 sekund. Halonové alternativy jsou velmi vhodné pro hašení menších požárů ve větších místnostech. Jejich zásadním problémem je však jejich rozklad na řadu vysoce jedovatých sloučenin při delším hašení, které jsou velmi jedovaté, zejména na kyselinu fluorovodíkovou (HF). Proto by se mělo uvažovat o těchto hasivech jen v systémech, kde bude rychle hašen jen malý požár a to během asi 10 sekund. Prostor musí být také vybaven velmi citlivým systémem detekce požáru, u kterého dojde k vyvolání poplachu co nejrychleji. Takto citlivý systém však může mít za následek i falešné poplachy, při kterých dojde k vypuštění hasiva. Další skupinou hasicích plynů jsou inertní plyny. Z přírodních sem patří např. argon a dusík, z chemických plynů pak např. inergen či argonite. Inergen je směs plynů z 52% dusíku, 40% argonu a 8% CO 2. Argonite obsahuje 50% argonu a 50% dusíku. Argon se používá zcela výjimečně.

61 Zabezpečovací zařízení 2) Stabilní hasicí zařízení na bázi plynů: Z přírodních plynů se nejvíce používá dusík. Vzhledem k jeho 78% zastoupením v atmosféře je snadno vyrobitelný destilací kapalného vzduchu nebo pomocí membránové separace, je pro osoby absolutně neškodný a může být bez obav vypuštěn do atmosféry. Proces hašení probíhá tak, že je načerpáno dostatečné množství dusíku do místnosti, dokud neklesne koncentrace kyslíku pod 10-12%. To zapříčiní vznik inertní atmosféry, ve které většina látek přestává hořet. Nevýhodou systému je potřeba velkého prostoru pro uskladnění lahví s dusíkem uspořádaných do baterií a velké zatížení podlahy strojovny. Při hašení Inergenem je snížena hladina kyslíku jako u hašení dusíkem na přibližně 11% a navíc je zvyšována hladina oxidu uhličitého na přibližně 4%, což má zajistit hluboké dýchání u osob, které by zůstali v hašeném prostoru, a tím u nich zajistit větší absorpci kyslíku a tedy jejich přežití. Zdravá osoba by i bez zvýšené hladiny oxidu uhličitého však při 11% koncentraci kyslíku měla bez problémů přežít.

62 Zabezpečovací zařízení Výhody minimální škody Nevýhody přístup lidí, utěsnění prostoru Plynové hašení řídící jednotka, rozdělovač Rozvody plynového hašení v podlaze

63 Sledování koncentrace kyslíku

64 Zabezpečovací zařízení 2) Stabilní hasicí zařízení na bázi plynů: Plyny hasí požár buď fyzikálně či chemicky. Fyzikální způsoby jsou 2: a) prvním je tepelné hašení, kdy hasicí plyn odčerpává teplo požáru a tím zpomaluje nebo zastavuje proces hoření. b) druhým je zřeďovací hašení, kdy se požár zpomaluje naředěním vzduchu v místnosti, tedy snížením koncentrace kyslíku. Chemické hašení je založeno na reakcí radikálů vznikajících při procesu hoření a při rozpadu hasiva. Tím dojde ke snížení koncentrace radikálů ze spalování, které jsou nezbytně nutné pro pokračování spalovacího procesu. Bez jejich přítomnosti dojde k postupnému zpomalení a nakonec zastavení hoření. Systémy na bázi plynů mohou být použity pouze v dobře těsnících prostorech, aby plyn v prostoru dosáhl správné hasicí koncentrace a neunikal při hašení do okolí. V případě příliš malé koncentrace by plyn nemohl plnit dobře svou hasicí funkci. Z tohoto důvodu jsou často nepoužitelné v historických budovách bez jejich nákladné rekonstrukce a zajištění těsnosti výměnou oken, dveří, utěsněním prostupů atd.

65 Zabezpečovací zařízení 2) Stabilní hasicí zařízení na bázi plynů: Schéma hasicího zařízení na bázi plynů

66 Děkuji za pozornost