1 SPOLEČNÁ USTANOVENÍ V POŽÁRNÍ BEZPEČNOSTI STAVEB V ČSN : 2005

Transkript

1 1 SPOLEČNÁ USTANOVENÍ V POŽÁRNÍ BEZPEČNOSTI STAVEB V ČSN : 2005 Vladimír Reichel 1.1 Úvod Požární bezpečnost staveb je souhrnem různých opatření, kterými se snižuje pravděpodobnost vzniku a rozšíření požáru s cílem minimalizace ztrát na zdraví osob (popřípadě zvířat) a minimalizace hmotných ztrát. Požární bezpečnost váže na urbanistické řešení (odstupy, nástupní plochy), dispoziční řešení (členění do požárních úseků, vytváření únikových a zásahových cest), na konstrukční řešení (požární odolnost konstrukcí) i na materiálové řešení (reakce na oheň u požárně dělících i nosných konstrukcí, u povrchových úprav apod.). Kromě pasivního zajištění stoupá zejména z hlediska minimalizace ztrát význam aktivního zajištění, což zahrnuje rychlé zjištění požáru (EPS) s řadou navazujících operací, požární odvětrání (SOZ) a samočinné stabilní hašení (SHZ). Požadavky na požární zajištění stoupají s koncentrací osob (shromažďovací prostory), popř. s jejich omezenou schopností pohybu (zdravotnické objekty), s požárním rizikem (s požárním zatížením i jeho charakterem, např. hořlavé kapaliny), s požární výškou objektu, s charakterem technologických a skladovacích provozů atd. Komplexní řešení této problematiky bylo u nás zapracováno do kodexu požárních norem řady ČSN 73 08xx, podle kterého se realizovaly desítky tisíc staveb. Tento kodex zahrnoval normy projektové, zkušební, hodnotové a částečně i předmětové. K zajištění snadné směnitelnosti materiálů, výrobků a konstrukcí v rámci EU musí být stanoveny jednotné podmínky pro hodnocení materiálů, výrobků a konstrukcí, jakož i požárně bezpečnostních zařízení. V důsledku toho zůstávají v ČR v platnosti z kodexu projektové normy, zatímco ostatní normy, které se vážou na hodnocení materiálů, výrobků a konstrukcí z požárního hlediska, jsou nahrazeny normami ČSN EN. Jedná se zejména o ČSN EN zkušební, normy klasifikující výrobky a konstrukce, normy stanovující podmínky rozšířené aplikace atd., jakož i soubor norem umožňujících preciznější hodnocení požární odolnosti konstrukcí nebo lépe hodnocení konstrukcí i ve variabilních podmínkách požáru, a to Eurokódy. Právě seznámení s posledním zněním evropských norem je předmětem semináře ČVUT. Zjednodušeně řečeno nastává situace, kdy požární požadavek na materiál, výrobek, konstrukci či na zařízení se stanovuje v každé zemi EU podle národních podmínek a zvyklostí resp. podle národních norem či jiných národních předpisů. Splnění těchto požadavků se z požárního hlediska ale prokazuje u materiálů, výrobků, konstrukcí či u různých zařízení podle evropských norem. Tak např. v kterých objektech, požárních úsecích či v kterých provozech má být instalována elektrické požární 7

2 signalizace stanovují národní normy; jaké vlastnosti musí mít jednotlivé prvky a celé zařízení EPS stanovují evropské normy. 1.2 Národní požární normy Národní projektové normy podle kterých se navrhuje požární bezpečnost staveb v ČR jsou tyto: ČSN Požární bezpečnost staveb - Nevýrobní objekty. Na tuto normu navazují zejména tyto projektové požární normy: ČSN Požární bezpečnost staveb - Shromažďovací prostory ČSN Požární bezpečnost staveb - Budovy pro bydlení a ubytování ČSN Požární bezpečnost staveb - Změny staveb (rekonstrukce, nástavby apod) ČSN Požární bezpečnost staveb - Budovy zdravotnických zařízení a sociální péče ČSN Požární bezpečnost staveb - Objekty spojů a poštovních provozů ČSN Požární bezpečnost staveb - Výrobní objekty. na kterou navazuje ČSN Požární bezpečnost staveb - Objekty pro zemědělskou výrobu ČSN Požární bezpečnost staveb - Sklady ČSN Hořlavé kapaliny - Prostory pro výrobu,skladování a manipulaci. Další normy řady ČSN 73 08xx. se týkají obsazení objektů osobami (ČSN ), ochrany staveb proti šíření požáru vzduchotechnickým zařízením (ČSN ), zásobování požární vodou (ČSN ), navrhování elektrické požární signalizace (ČSN ). Na ČSN a ČSN se odvolává celá řada jiných (i nepožárních) norem a předpisů v ČR. Je zřejmé, že systém dělby národních a evropských norem je třeba koordinovat a právě tato koordinace je hlavní náplní novelizované normy ČSN : 2005 Požární bezpečnost staveb, Společná ustanovení. Oproti původnímu znění ČSN : 1996, které jsem napsal před 10 lety, a které bylo zaměřeno jen na požadavky na požární odolnost konstrukcí, je stávající znění této normy podstatně rozšířeno a zahrnuje řešení současných aktuálních problémů vyskytujících se při navrhování požární bezpečnosti nyní realizovaných staveb. Jestliže ČSN PBS Nevýrobní objekty a ČSN PBS Výrobní objekty stanovují základní projektové požární řešení stavebních i technologických objektů, potom ČSN : 2005 svým způsobem převádí požadavky na materiály, výrobky, konstrukce a zařízení do jazyka evropských norem, kromě některých dalších ustanovení projektového charakteru. Tuto funkci jen částečně plnilo znění ČSN z roku Základem našeho kodexu požárních projektových norem je členění objektu do požárních úseků, přičemž kodex určuje, které prostory či provozy musí tvořit samostatné požární úseky. V každém požárním úseku se stanovuje požární riziko a v návaznosti na druh požárně dělících a 8

3 nosných konstrukcí zajišťujících stabilitu objektu a podle požární výšky objektu se stanovuje stupeň požární bezpečnosti posuzovaného úseku. Přitom jsou zohledněna požárně bezpečnostní zařízení u výrobních a skladových provozů i charaktery technologií a skladovaných výrobků, a v určitém rozsahu i rychlost požárního zásahu. Podle stupňů požární bezpečnosti požárních úseků jsou stanoveny požadavky na požární odolnost konstrukcí. Avšak i tyto požadavky jsou diferovány, takže např. stěna či strop ohraničující požární úsek má vykazovat požární odolnost 60 min, ale nenosná obvodová stěna téhož úseku jen 30 min. Dva požární úseky se stejným požárním rizikem, avšak ve dvou výškově rozdílných objektech se zařazují do dvou různých stupňů požární bezpečnosti. Tak např. požární úsek s výpočtovým požárním zatížením 60 kg m -2 v objektu s požární výškou (h = 20 m) se zařazuje do IV. stupně, kdežto tento úsek v jednopodlažním objektu (h = 0) se zařazuje do I. stupně požární bezpečnosti. Požadovaná požární odolnost např. sloupu je v prvním případě 60 minut, ve druhém případě 15 min. Tentýž požární úsek v objektu o výšce 50 m bude mít sloupy s požární odolností 120 min. Sloup v požárním úseku zařazeném do III. stupně požární bezpečnosti má vykazovat požární odolnost 60 min v úsecích v podzemních podlažích, 45 min v úsecích v nadzemních podlažích, a jen 30 min v úseku v posledním nadzemním podlaží. Z uvedeného vyplývá, že požadovaná požární odolnost není jen závislá na velikosti požárního zatížení či na hodnotě požárního rizika, ale i na dalších faktorech, přičemž je zcela zřejmé, že nelze přijmout dřevěné nosné a požárně dělící konstrukce u výškových objektů, i kdyby tyto konstrukce vykazovaly požadovanou požární odolnost. Obecně je také známo, že ve všech průmyslově vyspělých státech, kde je požární bezpečnost nedílným předpokladem kvality stavebního díla, má většina jednopodlažních (hlavně výrobních) objektů požární odolnost kolem 15 min, i když se v těchto úsecích vyskytuje různé požární zatížení. Požár je ve stavebních a technologických objektech pravděpodobnostním jevem v řádu 10-6 na 1 m 2 půdorysné plochy za rok. V kodexu našich požárních norem jsou výrobní a skladové prostory tříděny z tohoto hlediska do sedmi skupin výrob a provozů či skladů, přičemž i tato okolnost má vliv na požárně bezpečnostní požadavky. Tak např. objekty či požární úseky posuzované podle ČSN (hořlavé kapaliny) jsou zařazeny do provozů s vysokou pravděpodobností požáru, z čehož vyplývá řada dalších požadavků i na stavební konstrukce. Nicméně vyskytuje-li se v požárním úseku stavebního objektu ve skladovacích nádržích m 3 hořlavých kapalin II. třídy nebezpečnosti, potom žádnou požární odolností konstrukcí se nezajistí při rozšířeném požáru stabilita objektu, takže limitujícím faktorem je např. výška objektu, systém záchytných a havarijních jímek a zejména pak nasazení aktivního požárního zabezpečení (EPS, SOZ, SHZ). Součástí Eurokódů je ČSN EN , část 1-2: Obecná zatížení Zatížení konstrukcí vystavených účinkům požáru. V přílohách této normy jsou uvedeny parametrické teplotní křivky, tepelné zatížení vnějších prvků, lokální požáry, ekvivalentní doby trvání požáru, polohové faktory atd. Tyto přílohy jsou informativní, tedy nezávazné a jejich hlavním cílem je navodit v Evropské unii 9

4 sjednocující pohled na posuzování požární bezpečnosti zejména u nevýrobních objektů. Je třeba si uvědomit, že řada evropských států užívá požární kategorizaci staveb tedy bez výpočtů požárních a ekonomických rizik, bez členění objektů do skutečných požárních úseků atd., takže se mnohdy zdá, že hlavním nositelem požární bezpečnosti jsou spíše pojišťovny, které se snaží minimalizovat rozsahy škod. Požární výkresy členící objekt do požárních úseků a uvádějící požadavky na únikové cesty, na konstrukce, na požárně bezpečnostní zařízení atd. jsou v mnohých evropských státech věcí zcela výjimečnou. Naopak polohový faktor při výpočtu odstupů, parametrické teplotní křivky, výpočty ekvivalentní doby trvání požáru či požární dveře typu EI, EW (dříve PB, PO) atd. jsme v normách řady ČSN 73 08xx. zavedli před více než 30 lety. I když lze některé části příloh ČSN EN považovat za zpřesňující ve srovnání s údaji ČSN 73 08xx. (či doplňující např. polohové faktory), nenahrazují tyto přílohy projektové požární normy řady ČSN 73 08xx. Jak jsem již uvedl, finální požadavek ani na požární odolnost konstrukcí není jen výsledkem výpočtu ekvivalentní doby trvání požáru, přičemž znovu zdůrazňuji, že požární odolnost konstrukcí je jen jednou částí při řešení požární bezpečnosti staveb. Zjednodušeně řečeno, bude-li např. určen požadavek na požární odolnost konstrukce podle ČSN EN ve stejné úrovni nebo vyšší než podle ČSN 73 08xx, je ve smyslu článku 4.13 ČSN :2005 takové řešení možné. Lze předpokládat, že na takto stanovený požadavek bude třeba navazovat podrobný výpočet požární odolnosti konstrukce, či přesněji analýza chování požárem dotčené konstrukce a tomu odpovídající její ochrana. V této souvislosti považuji za vhodné upozornit na článek ČSN , který umožňuje určit požadovaný druh konstrukcí a jejich požární odolnost, kromě běžně užívaného systému stupněm požární bezpečnosti, také podle pravděpodobné doby a intenzity požáru v návaznosti na články a této normy, tedy podle parametrických teplotních křivek. Soudím, že zejména u změn staveb, kde kromě určení požárního rizika je vhodné výpočtovým způsobem hodnotit požární odolnost stávajících stavebních konstrukcí systémem parametrických teplotních křivek. 1.3 Národní norma ČSN : 2005 ČSN : 2005 sestává z jedenácti kapitol a dvou informativních příloh. Předmět normy a normativní odkazy jsou první dvě kapitoly. Třetí, velice důležitou kapitolou je třídění stavebních výrobků a konstrukčních částí. Dosavadní stupně hořlavosti hmot (nebo výrobků) s označením A až C3 se mění na hodnocení výrobků (včetně materiálů) podle tříd reakce na oheň a to A1 až F. Při zatřídění jednotlivých výrobků (materiálu) se na podkladě souboru zkoušek postupuje podle ČSN EN Protože v řadě norem a jiných i nepožárních předpisů se vyskytuje hodnocení podle stupňů hořlavosti, začlenil jsem do ČSN :2005 tabulku, která ukazuje přibližnou ekvivalentnost obou systémů. To znamená, že např. výrobek zatříděný podle ČSN EN jako reakce na oheň D vyhovuje požadavkům stupně hořlavosti C2 (a samozřejmě i C3). Protože výsledky 10

5 zkoušek stupňů hořlavosti platí až do konce roku 2007 (i když soudím podle jiných evropských států že by mohly platit déle) znamená to, že případný požadavek např. na třídu D lze splnit již dříve stanoveným stupněm hořlavosti C2. Pro často se vyskytující některé výrobky (materiály či stavební hmoty) byly třídy reakce na oheň stanoveny v rámci evropské unie. Toto zatřídění výrobků je obsaženo v příloze A dokumentu ČSN : 2005, resp. i když je tato příloha označena jako informativní, není třeba tyto výrobky znovu ověřovat. Představoval jsem si, že po odzkoušení a zatřídění dalších výrobků by časem mohla vzniknout jako až dosud užívaná obdobná hodnotová norma (ČSN popř. ČSN ) výrobků s třídami reakce na oheň či šíření požáru. Nyní se však zdá, že různé obchodní zájmy to asi neumožní. Další podstatnou částí třetí kapitoly je třídění konstrukcí z hlediska obsahu hořlavých látek. Jedná se o požárně dělící a nosné konstrukce, tedy hlavně konstrukce ve vztahu na tvorbu požárních úseků. V normách řady ČSN 73 08xx. jsou stavební dílce a prvky členěny do tří druhů. Návazně pak požárně dělící a nosné konstrukce zajišťující stabilitu celého objektu nebo jeho části jsou tříděny do tří konstrukčních systémů (nehořlavé, smíšené a hořlavé). Nutno zdůraznit, že přístup k třídění konstrukcí v tomto smyslu je v jednotlivých evropských státech velice rozdílný, takže evropské normy se této problematice vyhnuly. Naopak typické třídění konstrukcí je např. v předpisech NFPA v USA, Japonska atd. Články až ČSN : 2005 zpřesňují členění stavebních dílců a prvků. Z důvodu rozlišení členění konstrukcí oproti dosavadní praxi podle ČSN , ČSN , atd. a nového členění se změnilo označení D1,D2,D3 na DP1, DP2, DP3. Problém spočívá v tom, že podle zkušebních norem požární odolnosti ČSN EN se v podstatě nepřihlíží k hořlavosti hmot či výrobků ve zkušebním vzorku. V důsledku toho je členění konstrukcí do druhů DP hodnoceno až následně podle kriterií uvedených v ČSN :2005. Zdůrazňuji, že kriteria v této normě nahrazují hodnocení druhu konstrukcí podle ČSN , ČSN atd. 4. a 5. kapitola ČSN :2005 se týká všeobecného hodnocení požární odolnosti a klasifikace požární odolnosti konstrukcí. Kapitola 4 mezi jiným umožňuje hodnocení požární odolnosti jak podle normového, tak podle parametrického průběhu požáru. Jak jsem již uvedl, má tato norma vazbu na projektové normy požární bezpečnosti, podle kterých se v požární projektové části navrhovaných objektů stanovují především požární požadavky. Je zřejmé, že např. požární stěna mezi úseky s požadovanou požární odolností 30 min je realizovatelná v řadě variant a že zejména u velkých staveb dochází většinou ke konečnému materiálovému výběru stěny až na stavbě. Právě pro usnadnění projektové práce jsou v ČSN : 2005 uvedeny zjednodušující údaje jako např. údaje o kritických teplotách konstrukcí apod. To ovšem neznamená, že při podrobných výpočtech požární odolnosti konstrukcí podle Eurokódů se nepostupuje podle hodnot uvedených v těchto evropských normách. 11

6 5. kapitola specifikuje požadavky na nosné stavební konstrukce bez požárně dělící funkce, na stropní a střešní konstrukce, na stěnové konstrukce včetně obvodových stěn, na požární uzávěry, podhledy atd. 6. kapitola se týká šachet a kanálů, rozvodů, prostupů a spár, 8. kapitola pak střešních plášťů. Problematika kapitol 5, 6, 8 byla obsažena i v normě z roku 1996, avšak v ČSN : 2005 dochází k řadě úprav jako např. v požadavcích na těsnění prostupů, či ve zrušení možnosti instalovat do chráněných únikových cest požární uzávěry EW v důsledku existence SHZ. Totéž se týká kapitoly 7 obsahující uzávěry dopravníkových systémů (navazující na speciální zkušební normu) či kapitoly 9 s ventilačními systémy s řadou nově značených vlastností prvků těchto systémů - i když funkce se nemění. 10. kapitola je nová a stanovuje základní požadavky na zařízení (na výrobky) pro odvod kouře a tepla, i když do všeobecné části jsem uvedl některé zásady týkající se návrhových postupů. 11. kapitola se týká hasicích zařízení, konkrétně stabilního hasicího zařízení (jde hlavně o sprinklery) a polostabilního hasicího zařízení. Jsou zde uvedeny jednak některé dočasné odchylky oproti ČSN EN a jednak je zde snížen rozsah povinné instalace stabilního hasicího zařízení v objektech projektovaných požárně podle ČSN 73 08xx. ČSN EN je téměř čistým přepisem navrhování a provádění SHZ podle pojišťovacích předpisů s řadou problematických ustanovení a mezi jiným např.s neobyčejně vysokými požadavky na zásobu požární vody. Z uvedeného přehledu ČSN : 2005 je zřejmý značný význam této normy pro projektování požární bezpečnosti staveb. 1.4 Shrnutí Závěrem lze konstatovat, že stejně jako jiné obory i řešení požární bezpečnosti stavebních nebo i technologických objektů se nachází v období, kdy projektové požadavky jsou věcí národních norem, kdežto materiály, výrobky, konstrukce a zařízení, které mají splňovat tyto požadavky, jsou věcí EN norem. Cílem ČSN :2005 je překlenutí obou skupin norem. Novým faktorem při tvorbě národních nebo evropských norem jsou skupinové ekonomické zájmy, což je odchylné zejména od mnohaleté činnosti ISO TC 92, kde se zrodila značná část námětů zahrnutých do EN, ale i ČSN. Soudím, že při pokračujícím sjednocování evropských států dojde v průběhu dalších desetiletí i k jednotným evropským projektovým předpisům či normám, přičemž základní koncepce takových předpisů je naznačena v dokumentech ISO TC 92 SC4 Fire Safety Engineerign a odpovídá celosvětovému trendu ovlivněnému zejména výzkumy požární bezpečnosti v USA, v Japonsku apod. Domnívám se, že po úplném zavedení požárních norem EN do denní praxe ve všech evropských státech začne docházet k podstatným revizím těchto norem již z důvodů rozsáhlosti EN. 12