BEZPEČNOST STAVEBNÍCH OBJEKTŮ 2007

Transkript

1 VŠB Technická univerzita Ostrava Fakulta bezpečnostního inženýrství a Sdružení požárního a bezpečnostního inženýrství Sborník přednášek V. ročník konference BEZPEČNOST STAVEBNÍCH OBJEKTŮ 2007 pod záštitou generálního ředitele HZS ČR genmjr. Ing. Miroslava Štěpána 10. květen 2007 Ostrava

2 Vysoká škola báňská Technická univerzita Ostrava Fakulta bezpečnostního inženýrství Lumírova Ostrava - Výškovice Česká republika Sdružení požárního a bezpečnostního inženýrství se sídlem VŠB TU Ostrava Lumírova Ostrava - Výškovice Česká republika Sborník přednášek z konference BEZPEČNOST STAVEBNÍCH OBJEKTŮ 2007 Odborní garanti konference: Ing. Petr Bebčák, Ph.D. Ing. Isabela Bradáčová, CSc. doc. Ing. Miroslava Netopilová, CSc. Editor: doc. Dr. Ing. Michail Šenovský Sdružení požárního a bezpečnostního inženýrství Nebyla provedena jazyková korektura Za věcnou správnost jednotlivých příspěvků odpovídají autoři ISBN:

3 Stabilní hasicí zaøízení aerosolové ekologické, ekonomické, efektivní BESY CO, spol. s r.o. Kvapilova Praha 5 tel/fax: mobil: besyco@besyco.cz Jednoduše jednoduché

4 04_A_203-BSS Image 210x297 cz :16 Uhr Seite 1 BSS Systémy protipoïární ochrany Zabránit škodám, zajistit únikové cesty. Tyto poïadavky mají u systémû protipoïární ochrany OBO nejvy í prioritu. Jako specialisté na zaji tûní poïadavkû prevence v protipoïární ochranû u elektroinstalací jsme vïdy na správné stranû. S námi komplexnû získáte jistotu, testované a certifikované systémy vãetnû know-how. Víme, Ïe zvlá tní poïadavky vyïadují zvlá tní fie ení. Nabízíme iroké spektrum zku eností 䡵 䡵 䡵 䡵 Systémy Systémy Systémy Systémy kabelov ch pfiepáïek protipoïárních kanálû se zachováním funkãnosti pfii poïáru podle zvlá tních poïárních smûrnic 䡵 Detaily a projektovou podporu naleznete na www. obo.cz 䡵 Informační servis: OBO BETTERMANN Praha s.r.o. Modletice 81 P.O. Box íãany Tel.: Fax: info@obo.cz

5 Obsah: Řídící systémy dálničních tunelů na D8 s ohledem na požární bezpečnost... 1 Bartoň Jiří, Svoboda Petr Nové poznatky a evropská legislativa v oblasti ZOKT Bebčák Martin Funkčnost bezpečnostních a protipožárních systémů ve velkorozměrových objektech Bebčák Petr Uvádění bezpečnostních a protipožárních systémů na trh a jejich zabudování do staveb v ČR Buchtová Jana Návrh dřevěných konstrukcí na účinky požáru Česelská Tereza, Netopilová Miroslava Vyhláška o technických podmínkách požární ochrany staveb Kaiser Rudolf Koordinátor BOZP na staveništi Kričfaluši Ivan Návrh modelu zkušebního požáru v silničním tunelu Kučera Petr, Pavlík Tomáš Expertíza explózie Mračková Eva, Diovčoš Martin Kontrola provozuschopnosti požárního odvětrání s využitím kouřových generátorů Pokorný Jiří, Mikulová Eva Aktivní prvky požární bezpečnosti staveb Šenovský Michail Reakce kabelů na oheň Vaniš Pavel

6 Řídící systémy dálničních tunelů na D8 s ohledem na požární bezpečnost Ing. Jiří BARTOŇ, Ing. Petr SVOBODA, Ph.D. Spel, spol. s r.o., Divize dopravních technologií Třídvorská 1402, Kolín V jbarton@spel.cz psvoboda@spel.cz Klíčová slova: dálniční tunel, požární bezpečnost, řídící systém, EPS elektronická požární signalizace, algoritmizace, vizualizace, SIL 2 Abstrakt: Příspěvek věcně popisuje konkrétní aplikaci na dálnici D8 u Ústí nad Labem, kde v roce 2006 byla dokončena výstavba dálničních tunelů Panenská a Libouchec společně s dispečerskými centry SSÚD, PČR a HZS v Řehlovicích a Petrovicích. Po odborné stránce se autoři zaměřili na návrh řídících systémů s interakcí na navazující technologie a vyhrazená požárně bezpečnostní zařízení, návrh algoritmizace úlohy v širších souvislostech řízeného dopravního uzlu na D8, vizualizační zpracování s ohledem na různé požadavky dispečerů a promítnutí normy SIL 2 do bezpečnostního návrhu. Otevření dalšího úseku dálnice D8 délky 23,5 km v prosinci 2006 procházejícího přes České Středohoří až na hranici s Německem znamenalo z pohledu především motoristické veřejnosti a služeb vázaných na dopravní infrastrukturu další významný krok ke zvýšení dopravní obslužnosti a mobility obyvatelstva. Z pohledu odborníků a specialistů zaměřených na dopravní telematiku lze však toto dílo, především s ohledem na přítomnost dvou tunelových staveb, prezentovat jako nejrozsáhlejší telematickou aplikaci zaměřenou na bezpečnost a řízení dopravy na dálničním úseku v České republice. Dálnice D8: Praha Ústí nad Labem Německo v číslech: Délka dálnice 2,2 km Plocha dálniční vozovky m 2 Mimoúrovňové křižovatky 13 Mosty - dálniční 70 - z toho mosty delší než m 3 - z toho mosty delší než 100 m 21 1

7 - silniční a ostatní 52 - železniční 2 Tunely 4 Celková délka m Panenská (2 031 a 2 006) m Libouchec (535 a 454) m Prackovice 270 m Radejčín 620 m Protihlukové zdi (stěny) m 2 Odpočívky (oboustranné, vybavené) 3 Střediska správy a údržby 3 Nová Ves, Řehlovice, Petrovice DO PČR 2 Nová Ves, Řehlovice HZS 1 Petrovice Stavba 0801: Praha Úžice km 0,000 9,600 9,600 km Stavba 0802: Úžice Nová Ves km 9,600 18,500 8,900 km Stavba 0803: Nová Ves - Doksany km 18,500 34,851 16,351 km Stavba 0804: Doksany - Lovosice km 34,851 48,276 13,425 km Jedná se o úseky staveb zprovozněné v letech 1993 až Spolu s posledním otevřeným úsekem byl v celé obslužnosti SSÚD Nová Ves v km 18 instalován digitální komunikační systém DIS SOS, který obsahuje mimo SOS hlásek i systémy meteorologického hlášení, ASD automatického sčítání dopravy a v roce 2006 byl rozšířen o 3 ks ZPI zařízení pro provozní informace a kamerové systémy. Za zmínku stojí SW nadstavba nad systémem ASD, aplikace TT travel time, která je pilotně zkoušena. Stavba 0805: Lovosice - Řehlovice km 48,276 64,689 16,413 km Jedná o poslední, prozatím nepostavený dálniční úsek D8, který bude propojovat Lovosickou mimoúrovňovou křižovatku s napojením u Řehlovic. Stavba je zajímavá tím, že bude obsahovat dva dálniční tunely, Prackovice a Radejčín. Z hlediska telematických aplikací bude dálniční úsek vybaven všemi bezpečnostními, technologickými a dopravními systémy jako navazující a v roce 2006 otevřený úsek 0807 s napojením na dispečinky SSÚD, DO PČR a HZS v Řehlovicích a Petrovicích. Počátek výstavby je plánován na rok 2007 a její dokončení na rok 2009 či

8 Stavba 0806: Řehlovice - Trmice km 64,689 68,864 4,175 km Jedná se o historicky nejstarší otevřený úsek D8 z roku 1990, který byl vybaven telematickými aplikacemi až v souvislosti se zprovozněním úseku 0807 v roce Technicky je svým rozsahem a kvalitou plně kompatibilní s nároky tunelových dálničních staveb. Obsahuje dispečink SSÚD a DO PČR Řehlovice. Stavba 0807: Trmice státní hranice s Německem km 68,864 92,208 23,344 km Nejdelší a technicky nejzajímavější úsek dálnice D8 uvedený do provozu Skládá se ze dvou tunelových staveb Panenská a Libouchec propojený estakádou, několika mosty a trasou dálnice. Obsahuje dispečink SSÚD a HZS Petrovice. Na úseku staveb 0806 a 0807 byl v celé délce a obslužnosti SSÚD Řehlovice instalován nový optický digitální komunikační systém SOS vhodně kombinovaný s dálničním informačním systémem DIS doplněný o řídící a bezpečnostní systémy tunelových staveb. Mimo SOS hlásek, systémy meteorologického hlášení, ASD automatického sčítání dopravy jsou instalovány na volné trase dálnice řídící stanice MX pro řízení ZPI (zařízení pro provozní informace) a PDZ (proměnné dopravní značení), kamerové systémy pro sledování aktuálních dopravních situací, meteorologického stavu vozovky, kamery s detekcí průjezdu vozidel s rozlišením RZ a následný výpočet cestovní doby na objízdných trasách v současné době nezprovozněného úseku Tunel Libouchec technická data: Kategorie tunelu T 9,5 (dvouproudový, jednosměrný) Délka levé tunelové trouby 535 m (z toho 488 m ražených) Délka pravé tunelové trouby 454 m (z toho 408 m ražených) Základní výška průjezdného průřezu 4,5 m Příčný profil pro provoz 55,78 m 2 Podélný sklon 4,22 4,66% Plocha výrubu tunelu 83,35 m 2 Celkový objem výrubu m 3 Tunel Panenská technická data: Kategorie tunelu T 9,5 (dvouproudový, jednosměrný) Délka levé tunelové trouby m (z toho m ražených) 3

9 Délka pravé tunelové trouby m (z toho m ražených) Základní výška průjezdného průřezu: 4,5 m Podélný sklon 4,22 4,66% Průřez výrubu 85 až 100 m Nadloží tunelu 10 m u portálu až 80 m Z hlediska technologického vybavení obsahují obě tunelové stavby téměř identickou, níže uvedenou skladbu provozních souborů PS: PS Osvětlení tunelu PS Vzduchotechnika, měření CO, opacita a rychlosti proudění PS Dopravní značení a signalizace v tunelu PS Elektronická požární signalizace vyrovnávací položka PS Technologické vybavení podústředen PS Systém tísňového volání SOS tunelů PS Televizní kontrolní okruh vč. rozvodů a zařízení videodetekce PS Zařízení pro radiové volání PS Řídící centrum provozu v tunelu PS Kabelové rozvody nn a rozvody nn PS Systém uzemňování a pospojování PS Evakuační rozhlas PS Ventilace tunelových propojek PS Náhradní zdroje el. energie dieselagregáty Z pohledu řídících a bezpečnostních systémů jsou nejklíčovější PS řídích systémů dopravy a technologie a elektronická požární signalizace EPS. Návrh a implementace řídícího systému z hlediska bezpečnosti tunelu Při návrhu a implementaci řídícího systému (ŘS) pro tunelové stavby je třeba v první řadě vycházet z platných norem, předpisů investora a další doporučené dokumentace. Základní závaznou normou je směrnice evropského parlamentu a rady 2004/54/ES z a její návazné doporučení. Tento dokument popisuje ve velmi krátké formě základní povinné vybavení tunelů, nezmiňuje se ale v žádné pasáži o řídícím systému. Zde se tedy doporučení nedopátráme. Dalším dokumentem je TP98 Technologické vybavení tunelů pozemních komunikací. V tomto dokumentu jsou alespoň v klíčových oblastech definovány nutné požadavky na řídící systém a jeho implementaci. Rozsah podmínek zohledňuje, na základě výstavby tunelů v ČR, alespoň základní bezpečnostní hlediska. Z hlediska bezpečnosti návrhu a implementace elektronických systému, tedy i ŘS, je vhodné vycházet z norem o funkční 4

10 bezpečnosti tj. IEC Tato norma v obecné rovině definuje funkční bezpečnost a poskytuje nástroj na její kvantifikaci s ohledem na návrh a implementaci elektronických systému. Vzhledem k neexistenci jiné bezpečnostní normy je vhodné tuto normu při návrhu řídícího systému zohlednit alespoň ve třídě bezpečnosti SIL 2. Při posouzení spolehlivosti ŘS je nutno vzít v potaz celkovou koncepci ŘS, převážně pak tyto části: topologii sítě, redundanci centrálních automatů, redundanci spojení s řízenými technologiemi, komunikace s dalšími celky, vazba na nadřazené systémy (dispečink ad.). Celková spolehlivost systému je pak v neposlední řadě dána kvalitou algoritmů a softwarového vybavení. Při výběru ŘS vycházíme ze spolehlivost jednotlivých komponentů, které mají klíčový vliv na celkovou spolehlivost systému. Pro řízení větších technologických a dopravních celků je naprosto nezbytné vybrat ŘS s ohledem na rozsah zpracovávaných dat, komplexnost algoritmů a množství datových komunikací. Všechny tyto parametry určují rychlost reakce ŘS na nastalou událost. K zajištění adekvátně rychlé reakce ŘS je třeba volit rychlé procesory a kvalitní datovou síť. Celková odezva ŘS je dána tzv. scan cyklem jednotlivých automatů. V průběhu jednoho scan cyklu dojde k načtení dat, jejich zpracování a nastavení výstupů včetně obsloužení datových komunikací. Maximální scan cyklus automatu by z hlediska bezpečnosti a dostatečně rychlé reakci neměl přesáhnout 200ms, doporučení 100ms. V rozsahu jednoho scan cyklu je předpoklad kompletního přenosu všech dat v tunelu. Volba sítě Vhodná volba technologické sítě je klíčovou složkou pro celkovou činnost ŘS. Vzhledem k množství a důležitosti přenášených dat je nutné koncipovat technologickou síť dostatečně propustnou vzhledem k objemu přenášených dat, s rychlou a definovanou maximální odezvou a zabezpečenou vzhledem k neoprávněnému přístupu. Fyzické médium: vzhledem k odolnosti vůči rušení a vysoké spolehlivosti přenosu je vhodné použít optické kabely. Z hlediska ekonomiky je možné vytvořit jednu páteřní optickou síť pro všechny technologie tunelu při zachování následujících požadavků: ŘS má k dispozici samostatná vlákna Napojení jednotlivých uzlů ŘS je redundantní (dvěma samostatnými optickými kabely) Topologie sítě Volbu topologie sítě je nutné zvážit s ohledem na požadavky konkrétního projektu. V zásadě jsou používané topologie typu hvězda a kruh, obě 5

11 v redundantním provedení. Pro řízení technologických celků tunelů Panenská a Libouchec byla použita topologie sítě redundantní hvězda. Vzhledem k požadavku možnosti samostatně odpínat napájení pro jednotlivé úseky tunelu, zajišťuje tato topologie bezproblémový chod zbytku napájené technologie bez nutnosti odstávky (topologie kruhu by vždy znamenala výpadek celé technologie při výpadku energie v části tunelu). Přenos dat probíhá pomocí multimodových vláken optického kabelu. Použitý standard je průmyslový redundantní ControlNet. Tento typ sítě byl navržen s ohledem na bezpečné řízení náročných a rozsáhlých technologií. Z hlediska bezpečnosti vyzdvihněme dva body: při fyzickém narušení části sítě (porušením optického kabelu, odpojením či poruchou optického převodníku) dochází k bezvýpadkovému přechodu na redundantní kanál tato síť má plánované přenosy dat, První z bodů je důležitý z hlediska možných mechanických problémů na sítí (porucha, požár, držba) a druhý z bodů vzhledem k naprosté determinaci datových přenosů na síti zaručuje maximální odezvu ŘS na libovolnou událost. Pro řízení dopravy mimo oblast tunelů byla použita síť průmyslového Ethernetu. V této sítí je zajištěna redundance zapojením do kruhu. V případě přerušení komunikace na trase dojde k přepnutí na záložní cestu do 100ms. Vzhledem k relativně pomalé reakci značek (až 500ms) je toto řešení optimální. Pro komunikaci s automaty řídící proměnné dopravní značení byl použit otevřený / protokol Ethernet IP. 6

12 Tunely Panenská a Libouchec: technologická ControlNet síť automatů pro řízení technologie, zjednodušené schéma převzaté z vizualizace Centrální vs. decentralizované řízení Možnost decentralizovaného řízení je koncepčně mladou myšlenkou, která se s úspěchem začíná prosazovat převážně v oblasti rozsáhlých systémů z oblastí umělé inteligence (viz. multiagentní systémy). Tuto koncepci je možné použít i při návrhu ŘS pro řízení tunelových staveb. Snahou koncepce decentralizovaného řízení je rozdělení problému řízení technologií na samostatné celky, které jsou řízeny nezávislými automaty. Tyto automaty si mezi sebou předávají pouze informace o stavu v jakém se nachází řízená technologie. Výpadkem části automatů nedochází k výpadku celého systému, pouze k omezení jeho funkcionality. Opakem tohoto přístupu je centralizovaný ŘS, kde jeden automat je centrální a řídí všechny procesy bud přímo, nebo pomocí dalších automatů. Tento přístup je klasickým řešením, jeho nespornou výhodou je výrazně snazší implementace z hlediska SW a jasně definovaných 7

13 vazeb. Nespornou nevýhodou je kolaps řízení při výpadku tohoto centrálního automatu a větší zatížení datové sítě. Vhodným řešením je kombinovaný přístup zachovávající výhody centrálního i distribuovaného řízeni. V tunelech Panenská a Libouchec byl tento přístup aplikován na řízení technologií v tunelu. Jako mozek celého systému je použit centrální řídící systém typu ControlLogix v redundantním provedeni. Ovládání vzdálených technologií je uskutečněno pomocí samostatných automatů, které přijímají povely od centrálního automatu a zároveň dostávají informace o tom v jakém stavu se systém nachází. V případě výpadku centrálního automatu, nebo přerušení komunikace s ním přechází lokální automat do samostatného řízení s ohledem na poslední stav získaný od centrálního automatu. Tímto přístupem je možno např. zajistit odvětrání propojek i v případě selhání/ztráty komunikace s centrálním automatem v případě požáru. Koncepce centrálního vs. distribuovaného řízení má přímou vazbu na tvorbu aplikačního SW. Redundance automatů U centrálního automatu je vzhledem k jeho důležitosti nutné zajistit jeho funkci za jakýchkoliv podmínek. Řešením je použití 2 automatů v redundantním režimu, kde jako primární je označován automat který aktivně řídí technologii, záložní automat se označuje jako sekundární. Vzhledem k velmi vysoké spolehlivosti automatů jako takových (Střední doba poruchy automatu ControlLogix použitého v tunelech Panenská a Libouchec je více než 200 let) je toto řešení nutné spíše z důvodů výpadku napájení, nebo selhání některého prvku v rozváděči kde je automat umístěn (nejčastěji napájecí zdroj). Z těchto důvodů je vhodné redundantní automaty umístit v samostatných rozváděčích, s nezávislým napájením a kde je to stavebně možné v samostatných požárně oddělených místnostech. Záskok při výpadku jednoho z automatů musí být automatický a rychlost by měla být do jednoho scan cyklu tohoto automatu, tedy dle doporučení do 100 ms. Záskok musí nastat v těchto případech: HW chyba primárního automatu HW chyba komunikační karty Závažná SW chyba primárního automatu výpadek komunikace rámu u primárního automatu (Vztahuje se na všechny typy komunikací tj. ControlNet, Ethernet) z důvodu narušení technologické sítě Vazby ŘS na ostatní technologie Z hlediska vazeb ŘS s ostatními technologiemi je nutné zajistit bezproblémový chod i v případě poruchy některé z vazeb. Proto je pro klíčové technologie jako jsou požárně vyhrazená bezpečnostní zařízení požadována redundantní komunikace. U ostatních technologií je redundantní vazba vhodná, 8

14 ovšem prodražuje výstavbu a je tedy na zvážení projektanta, případně rizikové analýzy, zda riziko výpadku komunikace s danou technologií je z hlediska bezpečnosti přijatelné. Převážnou část vazeb řídícího systému a ostatních technologií představují vazby na úrovni binárních vstupů a výstupů. Zde se s úspěchem používá klasické propojení pomocí relé, signály jsou přenášeny buď hladinově a nebo pulzem. V převážné většině se tímto způsobem řídí technologie napájení elektrickou energií, osvětlení akomodační, nouzové i provozní, spínání/regulace proudových ventilátorů. a další. Pro sběr dat, tedy systémy měření a regulace, jsou ve velké míře používány analogové vstupy a výstupy. Zde je z hlediska rušení a možnosti rozdílu potenciálu v tunelu vhodné oddělovat tyto signály galvanicky a zavádět je přímo do ŘS. Pro systémy typu EPS, EZS, Videodetekce je nutné kombinovat datové komunikace s binárními pro maximální spolehlivosti výsledného řešení. Binární komunikace je velmi spolehlivá ovšem množství přenesených dat je velmi omezené. Datová komunikace je schopna přenést výrazně větší množství údajů, ale spolehlivost je vzhledem k nutné přítomnosti aplikační vrstvy obsluhující datovou komunikaci o řád nižší. Vhodným aplikačním příkladem daného přístupu je propojení ŘS a EPS v tunelech Panenská a Libouchec. Zde jsou systémy vzájemně propojeny pomocí sériové linky, kde je přenášen komplexní stav systému EPS včetně diagnostických dat. V případě výpadku této komunikace jsou základní stavy (požár v PTO, požár v LTT, požár v PTT atd.) dále přenášeny pomocí binárních vstupů a výstupů. Z praxe se ukazuje, že binární komunikace je rychlejší, ovšem pro přesnou lokalizaci ohniska požáru a přesnou reakci ŘS je vazba na úrovni datové komunikace nutná. Další nespornou výhodou redundantního propojení ŘS s technologií je možnost vzájemného porovnání údajů z binárního a datového přenosu a touto formou upozornit servis na vzniklé problémy. U datových komunikací je třeba pro funkční řešení zajistit následující podmínky každý datový paket musí mít dostatečnou kontrolu přijatých dat (preferenčně CRC, často používaný kontrolní součet není dostatečně spolehlivý a je vhodný pro velmi malé datové rámce) použitý komunikační protokol musí být otevřený a s volně dostupnou kompletní dokumentací kde to je možné používat standardizovaný protokol (Modbus,...) výpadek komunikace musí být detekovatelný např. pravidelnými kontrolními pakety systém musí být schopen navázat komunikaci i při fyzickém odpojení a znovupřipojení linky 9

15 Z hlediska spolehlivosti je nepřípustné mezi ŘS a řízenou technologii vkládat prvky s nízkou a prakticky nedefinovatelnou mírou spolehlivosti typu průmyslové PC s operačním systémem! Aplikační SW V případě tunelu Panenská a Libouchec je pro každou technologii v centrálním automatu vytvořen jeden program ovládající právě tuto část. Interakce mezi technologiemi jsou řešeny samostatnými programy pro jednotlivé provozní stavy, tj. normální provoz, omezený provoz, servis, a v neposlední řadě provozní stav s nejvyšší prioritou, požár. V případě reakce na požár systém zohledňuje možné riziko pro osoby a snaží se zajistit maximální bezpečnost osob bez ohledu na ochranu technologie. Rozdělení řízení technologií na samostatné programy umožňuje jasné definování chování programů a jejich snadné ladění. Např. úpravy v algoritmech řízení proudových ventilátorů neovlivní algoritmizaci osvětlení v tunelu. Při programování algoritmů ovládající technologie a zajišťující vazby mezi nimi je nutné zajistit funkční bezpečnost tak aby programovou chybou nedošlo ke kolapsu řízení, případně k nekorektní reakci na událost typu požár, nehoda. Vizualizace Vizualizace je jedním z klíčových prvků celého systému řízení tunelů. Z hlediska uživatele je nanejvýš vhodné sloučit všechny systémy tunelu do jedné komplexní vizualizace s jednotným ovládáním. Tímto přístupem má operátor možnost rychlého zásahu bez nutnosti přepínání několika aplikací a nebo dokonce sledováním několika nezávislých systémů. Dalším neméně důležitým požadavkem je jednoduchost obsluhy, ovládání a míra zobrazovaných informací v přehledné uživateli blízké formě. Je třeba si uvědomit, že u rozsáhlých technologických celků jako je soubor tunelů Panenská a Libouchec, je množství předávaných informací obrovské. Operátor musí mít v kterýkoliv okamžik jasný přehled o všech technologiích, tak aby mohl rychle zasáhnout v případě krizové události typu požár nebo závažná dopravní nehoda. Sloučení jednotlivých technologií je z hlediska bezpečnosti nutné již na spodní vrstvě ŘS. V zásadě je vizualizace prostředek pro zobrazení informací z ŘS a pro povelování ŘS. Vizualizace tedy slouží jako rozhraní člověk stroj. Veškerá algoritmizace a řízení musí být obsažena v automatech, ve vizualizaci nemá co dělat. 10

16 Vizualizace: Tunel Panenská, vizualizace části technologie napájení tunelu Rozsáhlé systémy a jejich riziko bezpečnosti U rozsáhlých systémů je definice rizik velmi obtížným úkolem, při návrhu je vhodné vycházet z analýzy rizik a ŘS systém přizpůsobit této analýze. Míra spolehlivosti tunelových staveb z hlediska ŘS je vždy kompromis mezi technickými možnostmi použitého ŘS, použitou technologií a finančními možnostmi. V zásadě je nutné zachovat bezpečnost na co nejvyšší úrovni. To je možné dodržením standardů předepsané existujícími normami, investorem a kladením důrazu na koncepční návrh ŘS jako celku a využitím zkušeností z rozsáhlých tunelových staveb typu dálnice D8. Některé často opomíjené předpoklady pro spolehlivý a bezpečný řídící systém nastiňuje tento článek. Použité zdroje: - Technická dokumentace projektu - Firemní materiály ŘSD ČR, Metrostav a.s., Spel, spol. s r.o. - Směrnice evropského parlamentu a rady 2004/54/ES - TP98 -Technologické vybavení tunelů pozemních komunikací - Normy o funkční bezpečnosti - EC Zákon č. 22/1997 Sb., o technických požadavcích na výrobky a o změně a doplnění některých zákonů a příslušná nařízení vlády ve znění pozdějších 11

17 předpisů - Nařízení vlády ČR č. 17/2003 Sb., kterým se stanoví technické požadavky na elektrická zařízení nízkého napětí (73/23/EHS) - Nařízení vlády ČR č. 18/2003 Sb., kterým se stanoví technické požadavky na výrobky z hlediska jejich elektromagnetické kompatibility (89/336/EHS) 12

18 Nové poznatky a evropská legislativa v oblasti ZOKT Ing. Martin BEBČÁK K.B.K. fire, s.r.o. Rudná 1117/30a, Ostrava Vítkovice bebcak@kbkfire.cz Klíčová slova: zařízení pro nucený odvod kouře a tepla, zařízení pro přirozený odvod kouře a tepla, odvětrací klapka, požární ventilátor, požár, kouřová sekce Abstrakt: Obsahem příspěvku je zhodnocení nových poznatků v oblasti zařízení pro odvod kouře a tepla a požadavky legislativy EU na problematiku požárního větrání. 1. Zařízení pro odvod kouře a tepla (ZOKT) 1.1. Zařízení pro přirozený odvod kouře a tepla Zařízení pro přirozený odvod kouře a tepla využívá fyzikálního principu vztlaku horkých plynů, vznikajících při požáru a vytváření komínového efektu. Vzduch o vyšší teplotě stoupá vzhůru na základě jeho nižší hustoty. Zařízení pro přirozený odvod kouře a tepla je obvykle řešeno prostřednictvím: odvětracích klapek (světlíky pro odvod kouře a tepla); bodové odvětrací klapky; odvětrací klapky integrovány do pásových obloukových světlíků; žaluziových klapek pro odvod kouře a tepla; otevíravých oken pro odvod kouře a tepla; výklopných segmentů v sedlových, pyramidových, shedových a jiných světlících; Takto navržené zařízení musí splňovat požadavky harmonizované normy ČSN EN : Zařízení pro usměrňování pohybu kouře a tepla část 2: Technické podmínky pro odtahové zařízení pro přirozený odvod kouře a tepla (duben 2004). 13

19 2.1. Zařízení pro nucený odvod kouře a tepla Zařízení pro nucený odvod kouře a tepla využívá fyzikálního principu vytváření podtlaku v místnosti (kouřové sekci) prouděním odsávaného vzduchu, který je odsáván aktivním zařízením požárním ventilátorem. Zařízení pro nucený odvod kouře a tepla je obvykle řešeno prostřednictvím: Axiálních požárních ventilátorů pro odvod kouře a tepla; Radiální požárních ventilátorů pro odvod kouře a tepla; Potrubních ventilátorů pro odvod kouře a tepla A nezbytného příslušenství (potrubních tras, regulačních klapek, VZT elementů atd.); Takto navržené zařízení musí splňovat požadavky harmonizované normy ČSN EN : Zařízení pro usměrňování pohybu kouře a tepla část 3: Technické podmínky pro ventilátory pro nucený odvod kouře a tepla (květen 2003). Zařízení pro odvod kouře a tepla, ať již zařízení pro přirozený odvod kouře a tepla či zařízení pro nucený odvod kouře a tepla, musí být certifikováno v režimu NV č. 190/2002 Sb. Veškeré výrobky musí být označovány značkou shody CE (ES prohlášení, ES certifikát shody) a musí být certifikovány dle harmonizovaných norem ČSN EN popř. ČSN EN Kouřové zábrany Další výrobky, které slouží v systému odvodu kouře a tepla pro zajištění funkčnosti celého systému jsou kouřové zábrany. Pro kouřové zábrany platí od února 2006 harmonizovaná evropská normy ČSN EN Vzhledem k tomu, že před platností této normy nebyla k dispozici žádná jiná klasifikační či zkušební norma, je možno konstatovat, že veškeré výrobky sloužící jako kouřové zábrany musí být certifikovány dle výše uvedené normy a musí být označeny značkou shody CE (ES prohlášení, ES certifikát shody). Kouřové zábrany prioritně souží k zabránění průniku kouře mimo uvažovaný prostor kouřovou sekci, proto bývá v technické praxi běžné za kouřové zábrany uvažovat stavební konstrukce (ŽB vazníky, průvlaky, stěny). Nutno poznamenat, že pro to, aby stavební konstrukce byly schopny plnit funkci kouřové zábrany je nutno, aby byly utěsněny minimálně na požadavky stanovené v ČSN EN Přílohy C. Za postačující se považuje parametr 14

20 celistvosti E po požadovanou dobu funkčnosti kouřové zábrany a měly by být provedeny z druhů konstrukcí DP1 (materiály třídy reakce na oheň A1, popř. A2). Tato vlastnost však musí být dodavatelem písemně potvrzená. Maximální tolerovatelná propustnost kouře pro kouřové zábrany je stanovena při přetlaku 25 Pa, teplotě 200 C do 25 m 3 h -1 m -2. Obecně lze konstatovat (i s ohledem na ČSN ), že maximální plocha otvorů (netěsností) v kouřové zábraně může být do 3% celkové plochy kouřové zábrany (viz taktéž ČSN ). Seznam norem v oblasti zařízení pro odvod kouře a tepla, které jsou harmonizované pro použití v ČR Zařízení pro usměrňování pohybu kouře a tepla: ČSN EN Část 1: Technické podmínky pro kouřové zábrany (2/2006) ČSN EN Část 2: Technické podmínky pro odtahové zařízení pro přirozený odvod kouře a tepla (4/2004) ČSN EN Část 3: Technické podmínky pro ventilátory pro nucený odvod kouře a tepla (5/2003) ČSN EN Část 6: Technické podmínky pro zařízení pracující na principu rozdílu tlaků Sestavy (2/2006) ČSN EN Část 10: Zásobování energií (5/2006) Mezi připravované normy řady ČSN EN patří: EN Část 4: Odtahové zařízení pro odvod kouře a tepla Sestavy EN Část 5: Navrhování a výpočet zařízení pro odvod kouře a tepla odvětráním (vydáno jako CR ) EN Část 7: Technické podmínky pro potrubí pro odvod kouře EN Část 8: Technické podmínky pro kouřové klapky EN Část 9: Technické podmínky pro ovládací panely a nouzové ovládací panely 2. Projektování a navrhování zařízení pro odvod kouře a tepla V České republice neplatí pro navrhování těchto zařízení jednotná metodiky (norma), která by vycházela z kodexu platných norem požární bezpečnosti. V běžné praxi se proto setkáváme s následujícími návrhovými předpisy: Postup pro dimenzování zařízení pro nucený a přirozený odvod kouře a tepla dle prcen/tr (květen 2005); 15

21 Postup pro dimenzování zařízení pro přirozený odvod kouře a tepla dle DIN část 2 (červen 2003); Postup pro dimenzování zařízení pro přirozený odvod kouře a tepla dle NF S NF S ; Postup pro dimenzování zařízení pro nucený odvod kouře a tepla dle DIN část 5 (duben 2003); Postup pro dimenzování zařízení pro přirozený odvod kouře a tepla dle Aktual Bulletinu č. 20; ČAP CEA 4020 projektování a montáž zařízení pro přirozený odvod kouře a tepla; VdS 2098 Zařízení na odtah kouře a tepla. Směrnice pro konstrukci a instalaci. Svaz pojistitelů věcných škod. Květen 1990; Vzhledem k existenci celé řady návrhových předpisů a postupů je nynější stav v oblasti navrhování zařízení pro odvod kouře a tepla předmětem konkurenčního boje jednotlivých dodavatelů systémů. Běžným problémem, se kterým se běžně setkáváme, je návrh zařízení pro odvod kouře a tepla dle francouzských a jiných předpisů, které absolutně nenavazují na kodex norem řady ČSN 73 08xx ani na kodex evropských předpisů (eurokódů) řady ČSN EN 199x-x-x (či ČSN P ENV 199x-x-x). Nejlepším příkladem se jeví návrh systému odvodů kouře a tepla dle francouzské metodiky, při pozapomenutí instalace již zmiňovaných kouřových zábran (typickým příkladem jsou vysoké regálové sklady, ve kterých je instalace kouřových zábran, vzhledem k vysokým skladovacím výškám, nemožná, popřípadě možná pouze s velkým omezením uvažovaná výška je max. výška stavební konstrukcí apod.). Dalším problémem při navrhování systémů zařízení pro odvod kouře a tepla je doba uvažované funkčnosti či efektivnosti instalovaného zařízení. Proto je jediným možných doporučením, pro odbornou veřejnost v ČR, aby navrhování systémů pro odvod kouře a tepla bylo prováděno osobami, které jsou v problematice ZOKT znalé a při návrhu zařízení bude postupováno dle předpisů, které navazují na kodex norem požární bezpečnosti platných v České republice. Dalším problémem, se kterým se při navrhování systémů pro odvod kouře a tepla běžně setkáváme je problematika provázanosti jednotlivých požárně bezpečnostních systémů. Jedním z největších problémů je požadavek na instalaci systému zařízení pro odvod kouře a tepla a zároveň instalace stabilního hasícího zařízení. Navrhnutí systému zařízení pro odvod kouře a tepla v objektu, ve kterém jsou 16

22 instalovány systémy stabilního hasícího zařízení vodním známých pod zkratkou ESFR (z anglického Early Suppression Fast Response ) je mnohdy složité a problematické. Systém ESFR je vysoce účinný systém hašení regálových skladů bez využití tzv. regálového jištění regálovými sprinklery v jednotlivých patrech skladovacích regálů. Špatná vzájemná koordinace systému SHZ a ZOKT může mít dokonce za následek zhoršení požární bezpečnosti daného objektu. Obdobný problém s koordinací požárně bezpečnostních zařízení nastává i v případě, kdy si instalaci systému stabilního hasícího zařízení, podmiňuje pojišťovna investora (uživatele) objektu. Například stabilní hasící zařízení navržené a požadované pojišťovnami FM GLOBAL (dle standardů NFPA) přímo vyžaduje, aby zařízení pro odvod kouře a tepla, pokud musí být instalováno, bylo ovládáno spouštěno pouze manuálně a to zasahujícími jednotkami hasičského záchranného sboru. Tento požadavek vyplývá ze zkušeností pojišťoven z celého světa, které potvrzují teorii o tom, že brzká aktivace zařízení pro odvod kouře a tepla má za následek dočasný rychlý pokles teploty pod stropní konstrukcí a odvedení tepla mimo objekt cíleně (k jednotlivým odváděcím elementům např. odvětracím klapkám), což má za následek aktivaci (popraskání) sprinklerových hlavic mimo požářiště. Sekundárním jevem je fakt, že při zvyšování intenzity požáru již systém ZOKT není schopen efektivně odvádět kouř a teplo a vzrůstáním teploty vede k aktivaci dalších a dalších sprinklerových hlavic. Toto má za následek, že klesá dodávaný výkon hasiva (vody), klesá tlak v systému a vyčerpání zásobní vody v nádrži SHZ. Pro správnou koordinaci požárně bezpečnostních zařízení je nutno stanovit jasný požadavek na jednotlivé systémy, protože včasná a správná aktivace systému zařízení pro odvod kouře a tepla povede k výraznému usnadnění evakuace osob, zásahu jednotek a odvedením tepla se snižuje teplotní namáhání stavebních konstrukcí požárem. Podmínkou správné funkčnosti sytému ZOKT je automatická aktivace systému od elektrické požární signalizace (Nutnost spouštění systému ZOKT od EPS je taktéž pevně zakotvena v kodexu norem řady ČSN 73 08xx). Možným řešením této problematiky je stanovení tzv. modelů požárů, kterými se prokáže postup, rozšiřování, teplotní a tepelný výkon požáru a v návaznosti na tyto skutečnosti je možno stanovit předpokládaný časový průběh požáru a navrhnout logické návaznosti požárně bezpečnostních zařízení. Tento postup návrhu požárně bezpečnostních zařízení však předpokládá hlubší znalost problematiky požární ochrany, požární bezpečnosti staveb a vlastní fungování požárně bezpečnostních zařízení. Bohužel v technické praxi často dochází k tomu, že návrh požárně bezpečnostních systémů je prováděn osobami, bez patřičných znalostí 17

23 a výsledek této činnosti v celkovém zabezpečení objektu požárně bezpečnostními zařízeními je katastrofální. Jednoduchý příkladem je výše uvedený případ instalace systému ZOKT v regálovém skladu, který je jištěn systémem stabilního hasícího zařízení ESFR. Proto, aby byl systém funkční v požadovaném rozsahu a byla dosažena maximální efektivnost, musí být jednoznačně dána priorita spuštění systému SHZ ESFR. Teplotní pojistky jednotlivých sprinklerových hlavic musejí být navrženy na předpokládaný teplotní a tepelný průběh požáru (obvykle v rozsahu od 68 C-141 C). Další podmínkou je, aby teplo, které se kumuluje pod stropem (střechou) objektu bylo minimálně takové, aby došlo k aktivaci požadovaného množství sprinklerových hlavic (předpoklad 8-10 sprinklerových hlavic) a bylo prováděno efektivní hašení požářiště. Doba do dosažení uvažovaných teplot musí být stanovena podrobným hodnocením teplotního a tepelného výkonu požáru. Aktivace zařízení pro odvod kouře a tepla musí být provedena v době, kdy už je systém SHZ plně aktivní a je předpoklad, že spuštění zařízení pro odvod kouře a tepla nebude mít negativní vliv na funkčnost celého sytému SHZ. Z této skutečnosti jednoznačně vyplývá, že návrh systému zařízení pro odvod kouře a tepla nemůže být proveden dle standardních návrhových předpisů (francouzské, německé, anglické aj. metodiky), ale musí být proveden na základě jiných podmínek. Například výkon požáru a z něho vyplývající hmotností výkon zplodin hoření je jiný v minutě (viz výše uvedený rozbor), než běžně uvažované době funkčnosti systému v 5 minutě požáru. Tyto skutečnosti musí zohlednit především zpracovatel požární bezpečnosti daného objektu a projektantovi sytému EPS, SHZ a ZOKT dát jasné zadání v jakém teplotním (tepelném) výkonu požáru je nutno zařízení navrhovat a na jaký výkon je nutno zařízení dimenzovat. V praxi se tyto skutečnosti nezohledňují a mnohdy je zpracovatel požární bezpečnosti stavěn mimo navrhování těchto systémů, protože je ze strany investorů jednoznačný požadavek na co největší finanční úspory a navrhovatelé (případní dodavatelé) systémů se předhánějí v tom, kdo navrhne ekonomicky nejzajímavější variantu bez hlubší znalosti věci, především požární bezpečnosti (koncepce) celého objektu. Ovlivnit tento negativního vývoj v oblasti instalace požárně bezpečnostních systémů by měly především pojišťovny, které by měly disponovat takovými odborníky, kteří by byli schopni objekt posoudit a vyhodnotit instalaci jednotlivých systémů a koncepci požární bezpečnosti celého objektu a na základě vyhodnocení zabezpečení objektu proti požáru stanovit případné úlevy na pojistném (popř. jiné výhody při pojištění objektu proti požáru). 18

24 3. Použitá literatura [1] ČSN EN Zařízení pro usměrňování pohybu kouře a tepla část 2: Technické podmínky pro odtahová zařízení pro přirozený odvod kouře a tepla [2] ČSN EN Zařízení pro usměrňování pohybu kouře a tepla část 3: Technické podmínky pro odtahová zařízení pro nucený odvod kouře a tepla [3] DIN část 2. Německá norma. Ochrana před kouřem a teplem. Část 2: Kouřovody. Dimenzování, požadavky a montáž. Červen [4] NF S NF S Francouzské normy (Požární bezpečnostní systémy, Ruční ovládací zařízení, Centrální ruční ovládací zařízení, Ovládací zařízení se signalizací, Ovládací adaptér) [5] DIN část 5. Zařízení pro odvádění kouře a tepla, strojní kouřovody, dimenzování, požadavky. leden [6] prcen/tr CEN/TC 191. Smoke and heat control systems Part 5: Guidelines on functional recommendations and calculation methods for smoke and heat exhaust ventilation system. (1/2005) [7] VdS 2098 Zařízení na odtah kouře a tepla. Směrnice pro konstrukci a instalaci. Svaz pojistitelů věcných škod. Květen [8] Aktual bulletin č.20 požární odvětrání stavebních objektů v návaznosti na ČSN a ČSN Vydáno Ministerstvem vnitra ČR, Hasičským záchranným sborem ČR. [9] ČAP CEA 4020 projektování a montáž zařízení pro přirozený odvod kouře a tepla [12] Bebčák M.: Vybavování objektu zařízením pro odvod kouře a tepla. Diplomová práce. Ostrava: VŠB-TU, [13] Bebčák P.: Požárně bezpečnostní zařízení. 2. vyd. Ostrava: Edice SPBI Spektrum 17, [14] ČSN EN /2004, Eurokód 1: Zatížení konstrukcí část 1-2: Obecná zatížení Zatížení konstrukcí vystavených účinkům požáru. [15] ČSN EN Zařízení pro usměrňování pohybu kouře a tepla Část 1: Technické podmínky pro kouřové zábrany [16] ČSN EN Zařízení pro usměrňování pohybu kouře a tepla Část 6: Technické podmínky pro zařízení pracující na principu rozdílu tlaků Sestavy [17] pren Zařízení pro usměrňování pohybu kouře a tepla Část 5: Navrhování a výpočet zařízení pro odvod kouře a tepla odvětráním. 19

25 [18] pren Zařízení pro usměrňování pohybu kouře a tepla Část 10: Dodávky energie. 20

26 Funkčnost bezpečnostních a protipožárních systémů ve velkorozměrových objektech Ing. Petr BEBČÁK, Ph.D. VŠB-TU Ostrava, Fakulta bezpečnostního inženýrství Lumírova 13, Ostrava Výškovice petr.bebcak@vsb.cz Klíčová slova: Kabelové rozvody, požární bezpečnost staveb, třída funkčnosti, kabelové žlaby Abstrakt: Využití evropských norem pro navrhování a hodnocení napájení elektrickou energií bezpečnostních zařízení a systémů ve velkorozměrových a inteligentních objektech. Hodnocení kabelových rozvodů sloužících pro napájení těchto bezpečnostních zařízení. Popis zkušebních postupů a metodik pro hodnocení elektrických kabelů v podmínkách požáru z hlediska jejich funkčnosti, včetně požadavků na stanovení třídy funkčnosti kabelových nosných konstrukcí dle ZP č. 27/2006. Úvod V současné době žijeme ve společnosti, pro kterou je charakteristické budování velkých nečleněných prostorů, případně výškových objektů, sloužících pro výrobu, skladování, prodej a složitých dopravních staveb liniového charakteru. Příkladem jsou obrovské výrobní haly, supermarkety, výškové prodejní a administrativní budovy, liniové tunelové stavby dálničních a železničních koridorů atd. Tyto skutečnosti sebou přinášejí nejen koncentraci velkých hodnot, ale zároveň v případě požáru výrazné zvýšení ohrožení osob a majetku. Projektování a užívání těchto objektů vyžaduje zodpovědnější přístup k řešení požární bezpečnosti a zároveň přinášejí nutnost vybavování těchto objektů nejen požárně bezpečnostními zařízeními, jako jsou EPS, SHZ, ZOKT, ale i dalšími bezpečnostními systémy, které s požárně bezpečnostními zařízeními komunikují a vytvářejí v těchto inteligentních objektech komplexní bezpečnostní systémy. 21

27 1. Požadavky na napájení požárně bezpečnostních zařízení a bezpečnostních zařízení elektrickou energií Elektrické rozvody zajišťující funkci nebo ovládání zařízení sloužících k protipožárnímu zabezpečení stavebních objektů (např. požární výtah, evakuační výtah, posilovací čerpadlo požární vody, nouzové osvětlení, atd.) musí mít zajištěnou dodávku elektrické energie alespoň ze dvou na sobě nezávislých napájecích zdrojů, z nichž každý musí mít takový výkon, aby při přerušení dodávky z jednoho zdroje byly dodávky plně zajištěny po dobu předpokládané funkce zařízení ze zdroje druhého. Přepnutí na druhý napájecí zdroj musí být samočinné nebo musí být zabezpečeno zásahem obsluhy stálé služby. V tomto případě musí být porucha na kterékoli napájecí soustavě signalizována do požární ústředny nebo jiného místa se stálou obsluhou. Trvalou dodávku elektrické energie z druhého zdroje lze zajistit např. samostatným generátorem, akumulátorovými bateriemi apod. Výjimečně (např. u menších objektů) se může dodávka elektrické energie zajistit i připojením na distribuční síť smyčkou. V těchto případech nesmí porucha na jedné větvi vyřadit dodávku elektrické energie (požárně oddělené rozvodné skříně, oddělené vedení apod.). Elektrická zařízení sloužící k protipožárnímu zabezpečení objektů se připojují samostatným vedením z přípojkové skříně nebo z hlavního rozvaděče, a to tak, aby zůstala pod napětím i při odpojení ostatních elektrických zařízení (vedení prostorem bez požárního rizika, vedení v omítce, s krytím alespoň 25 mm, vedení v samostatných drážkách, popř. šachtách, vedení vodičů či kabelů se sníženou hořlavostí dle ČSN EN a zejména kabelů zajišťující jejich funkčnost dle IEC ). Za dva nezávislé zdroje napájení lze považovat uzel přenosové sítě 400 kv nebo uzel 110 kv, v němž jsou na různých přípojnicích umístěna vedení různých uzlů 400/110 kv. 2. Základní požadavky na kabelové rozvody, které ovládají bezpečnostní zařízení a systémy 2.1 Požárně bezpečnostní zařízení Požárně bezpečnostní zařízení jsou vyhrazenými druhy zařízení požární ochrany, které slouží k zajištění požární bezpečnosti staveb. Za PBZ se považuje zejména: Elektrická požární signalizace, včetně pultů centrální ochrany a ZDP Stabilní a polostabilní hasící zařízení Zařízení pro odvod tepla a kouře Čerpadla požární vody Evakuační rozhlas Nouzové osvětlení 22

28 Požární výtah Evakuační výtah Požární ventilátory Požární klapky VZT Na základě požadavků technických norem nebo projektanta musí být tato PBZ funkční po určitou dobu. Např. v budovách pro ubytování s ubytovací kapacitou větší než 60 osob do 3. nadzemního podlaží a dále více jak 40 osob v ostatních případech. Zde musí být únikové cesty vybaveny nouzovým osvětlením s funkční schopností alespoň po dobu 15 minut, požární výtah musí mít zajištěnou dodávku elektrické energie nejméně 45 minut. Přetlaková ventilace musí zajišťovat dodávku vzduchu u chráněné únikové cesty typu B pod dobu 30 min. popřípadě 45 min. slouží-li tato úniková cesta jako zásahová a pro chráněnou únikovou cestu typu C musí zajišťovat dodávku vzduchu po dobu 45 min. popřípadě 60 min. slouží-li tato cesta jako zásahová. 2.2 Bezpečnostní zařízení V současné době, ve výstavbě rozsáhlých, inteligentních budov a liniových staveb (tunelů) je nutno nahlížet na bezpečnost celého objektu z širšího kontextu bezpečnostní problematiky, poněvadž tyto objekty jsou z hlediska provozu řízeny a ovládány systémem měření a regulace a u nových či technologicky vyspělejších objektů řídícím systémem. Řídící systém provozu budovy zajišťuje provoz budovy z hlediska její technologie zejména: Vytápění budovy Provozní větrání (klimatizace) Telefonní okruhy Kamerový systém Zabezpečovací zařízení Vstupy do objektu Zprovoznění únikových komunikací (el. zámky) Napájení elektrickou energií (vypínání el. energie) Provozní osvětlení Náhradní osvětlení atd. Z výše uvedeného tedy vyplývá, že požárně bezpečnostní zařízení jsou pouze částí bezpečnostního systému objektu, kterým se musí zpracovatel požárně bezpečnostního řešení zabývat. Kromě požárně bezpečnostních zařízení musí zpracovatel požárně bezpečnostního řešení řešit i návaznosti a ovládání ostatních provozních a technologických zařízení, protože tyto systémy jsou 23

29 provozně propojeny v logických vazbách a vytvářejí komplex bezpečnosti budovy nejen v případě požáru, ale i při standardním provozu. Z těchto důvodů je nutné zabývat se problematikou napájení el. energií nejen požárně bezpečnostních zařízení, ale všech bezpečnostních systémů, které mají vliv na funkčnost těchto požárně bezpečnostních zařízení a v komplexním pohledu na bezpečný provoz budovy i v případě mimořádné události. Základním požadavkem pro zajištění požadované funkčnosti požárně bezpečnostních zařízení a ostatních bezpečnostních systémů je vhodná volba kabelů, které zajistí funkčnost těchto zařízení v případě požáru. 2.3 Zkoušky elektrických kabelů v podmínkách požáru nepřerušenost obvodu IEC Tato norma uvádí požadavky na vlastnosti požáruvzdorujících funkčních elektrických kabelů a způsob jejich zkoušení. Požáruvzdorující kabel je takový, který plní svou funkci i během dlouhotrvajícího požáru, přičemž se předpokládá, že požár je dostatečně silný, aby v místě působení plamene zničil organický materiál kabelu. Hodnocení zkoušky Kabel je definován jako požáruvzdorující, jestliže při této zkoušce nedojde k přetavení žádné ze 2 A pojistek. Příprava vzorku a zkušební podmínky Ze vzorku hotového kabelu o délce 1200 mm, se na obou koncích odstraní v délce 100 mm plášť nebo ochranný obal. Na jednom konci kabelu se žíly vhodně upraví pro připojení a na druhém konci se obnažená jádra žil od sebe oddálí, aby se zabránilo jejich vzájemnému styku. Kabel se udržuje ve vodorovné poloze pomocí vhodných úchytek umístěných na každém konci pláště nebo ochranného obalu. Ve střední části se kabel podepře dvěma kovovými kroužky, vzdálenými od sebe asi 300 mm. Tyto kroužky, stejně jako jiné kovové části úchytného zařízení, se uzemní. Pro zkoušku napětím musí být k dispozici jeden třífázový transformátor zapojený do hvězdy, nebo tři jednofázové výkonové transformátory. (Jinak lze tuto zkoušku provádět stejnosměrným proudem při napětí, které se rovná špičkové hodnotě stanoveného střídavého napětí). Žíly zkoušeného kabelu se připojí k jednotlivým fázím, má-li kabel více žil, je nutno je rozdělit do tří skupin pro připojení ke třem fázím. Přilehlé vodiče se připojí k různým fázím. Zkouší se ve vhodné komoře vybavené prostředky k odvádění škodlivých plynů, které při hoření vznikají. Pokud to okolnosti vyžadují, lze blízko hořáku upevnit chrániče proti průvanu. 24

30 2.3.1 IEC Zkoušky elektrických kabelů v podmínkách požáru - zkušební zařízení Zdroj tepla Zdrojem tepla je plynový hořák trubkového typu o délce 500 mm, který vytváří řadu blízko rozmístěných plamenů. Plyn a dodávaný vzduch se pak seřídí tak, aby se dosáhlo teploty 750 C. Zde je hořák umístěn horizontálně. Změna polohy hořáku je proto, aby popel z kabelu nepadal do hořáku. průtoky vzduchu 80 ± 5 l/min na délku hořáku průtoky propanu 5 ± 0,25 l/min na délku hořáku vzdálenost hořáku od kabelu je 70 ± 10 mm svislá vzdálenost je 45 mm Toto jsou orientační hodnoty. Důležité je u této zkoušky udržet hodnotu plamene na konstantní teplotě 750 C. 25

31 Obr. č. 1, 2 Zkušební zařízení s hořákem, včetně zařízení pro uchycení kabelu IEC Zkoušky elektrických kabelů v podmínkách požáru - Zkoušení kabelů o jmenovitém napětí do 1 kw. 1 kw je hodnota mezi dvěma fázemi (sdružené napětí). Během zkušební doby musí kabel splnit následující podmínky: nesmí dojít ke zkratu mezi žilami nesmí dojít k přerušení vodiče Toto je sledováno během celé zkoušky. Jištění jednotlivých žil kabelů je 2A v každé fázi (proti zkratu), sledování nepřerušení obvodu je dáno žárovkami. Pokud má zařízení stínění, je v bodě 8 uzemněno i toto. 26

32 Obr. č. 3 Schéma zapojení zkušebního zařízení Vysvětlení k obr. č. 3 Vinutí transformátoru 1. Jističe (pojistky 2A) 2. Bod spojení nulového a zemnícího vodiče k žárovkám 3. Podpěrné kroužky 4. Žíly zkoušeného kabelu 5. Zkoušený kabel 6. Žárovky indikující nepřerušenost jednotlivých žil 7. Kovové stínění 8. Uzemnění Kabel musí být dlouhý cca 1200 mm, přičemž z každého konce je odstraněn plášť na jednotlivých žilách. Při kontrole kontinuity žárovek se doporučuje zatížení obvodu 0,25 A při zkušebním napětí. V případě, že kabel je mnohožilový (7 žil a více), žíly by měly být rozděleny do tří skupin tak, aby žíly spolu sousedící byly zapojeny na různé fáze. Požadavek zkoušky je takový, že doba působení plamene má být specifikována, nebo-li dána výrobcem. V případě, že toto výrobce neuvádí, doporučuje se působení plamen 90 min. Po vypnutí (uhašení plamene hořáku) kabel zůstane připojen na napětí dalších 15 min, z důvodu ochlazování vodiče. Pak se vypíná napětí. Během zkoušky nesmí dojít ke zkratu ani nesmí dojít k přerušení vodiče. V případě, že je zkouška nevyhovující, musí se provést další dvě zkoušky na tom samém vzorku a obě musí být vyhovující. 27