Požární ochrana 2015

Transkript

1 Vysoká škola báňská - Technická univerzita Ostrava Fakulta bezpečnostního inženýrství a Sdružení požárního a bezpečnostního inženýrství se sídlem VŠB - Technická univerzita Ostrava ve spolupráci s Českou asociací hasičských důstojníků Recenzované periodikum Požární ochrana 2015 Sborník přednášek XXIV. ročníku mezinárodní konference Ostrava, VŠB - TU září 2015

2 Vysoká škola báňská - Technická univerzita Ostrava Fakulta bezpečnostního inženýrství a Sdružení požárního a bezpečnostního inženýrství se sídlem VŠB - Technická univerzita Ostrava ve spolupráci s Českou asociací hasičských důstojníků Recenzované periodikum Požární ochrana 2015 Sborník přednášek XXIV. ročníku mezinárodní konference pod záštitou rektora Vysoké školy báňské - Technické univerzity Ostrava prof. Ing. Iva Vondráka, CSc. a generálního ředitele HZS ČR brig. gen. Ing. Drahoslava Ryby a Českého národního výboru CTIF Ostrava, VŠB - TU září 2015

3 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 Česká asociace hasičských důstojníků Výškovická 2995/ Ostrava-Zábřeh Česká republika Český národní výbor CTIF Kloknerova Praha 414 Česká republika Recenzované periodikum POŽÁRNÍ OCHRANA 2015 Sborník přednášek XXIV. ročníku mezinárodní konference Editor: doc. Dr. Ing. Michail Šenovský Sdružení požárního a bezpečnostního inženýrství Nebyla provedena jazyková korektura Za věcnou správnost jednotlivých příspěvků odpovídají autoři ISBN ISSN

4 Odborný garant konference Chairman doc. Dr. Ing. Michail Šenovský - VŠB - TU Ostrava Vědecký výbor konference Scientific Programe Committee brig. gen. Ing. Drahoslav Ryba - generální ředitel HZS ČR a předseda Českého národního výboru CTIF prof. Ing. Pavel Poledňák, Ph.D. - děkan FBI VŠB - TU Ostrava brig. gen. v z. prof. Ing. Rudolf Urban, CSc. - Univerzita obrany st. bryg. prof. dr hab. inż. Zoja Bednarek - SGSP Warszawa prof. Dr. Ing. Aleš Dudáček - VŠB - TU Ostrava prof. Ing. Karol Balog, PhD. - STU Bratislava assoc. Prof. Dr. Ritoldas Šukys - TU Vilnius prof. Ing. Anton Osvald, CSc. - Žilinská univerzita Dr. Júlia Hornyacsek, PhD. - National University of Public Service, Budapest prof. RNDr. Pavel Danihelka, CSc. - VŠB - TU Ostrava prof. Dr. rer. nat. Tammo Redeker - Institut für Sicherheitstechnik Freiberg Organizační výbor konference Organising Conference Committee doc. Ing. Vilém Adamec, Ph.D. - VŠB - TU Ostrava doc. Ing. Ivana Bartlová, CSc. - VŠB - TU Ostrava Ing. Petr Bebčák, Ph.D. - VŠB - TU Ostrava Ing. Lenka Černá - SPBI Ostrava Ing. Jaroslav Dufek - PAVUS, a.s. Praha doc. Dr. Ing. Miloš Kvarčák - VŠB - TU Ostrava plk. Ing. Zdeněk Ráž - TÚPO Praha doc. Ing. David Řehák, Ph.D. - VŠB - TU Ostrava doc. Ing. Marek Smetana, PhD. - VŠB - TU Ostrava doc. Mgr. Ing. Radomír Ščurek, Ph.D. - VŠB - TU Ostrava doc. Ing. Petr Štroch, Ph.D. - RSBP spol. s r.o. plk. Ing. Vladimír Vlček, Ph.D. - Česká asociace hasičských důstojníků

5 Obsah Spoločný zásah hasičských jednotiek pri nehodách s hromadným postihnutím osôb v pohraničnej oblasti Rakúsko - Slovenská republika 1 Ballay Michal ПРОМЫШЛЕННАЯ БЕЗОПАСНОСТЬ ОПАСНЫХ ПРОИЗВОДСТВЕННЫХ ОБЬЕКТОВ В РЕСПУБЛИКЕ МОЛДОВА 4 Bencheci Mihai On the Correct Number and Arrangement of Point Smoke Detectors 7 Blagojevic Milan, Jevtic Radoje, Ristic Dejan FIRESAFE - Odezva stavebních konstrukcí na požár 12 Bradáčová Isabela, Netopilová Miroslava, Česelská Tereza Popis chování sprinklerových a vodních sprejových zařízení 16 Bursíková Petra, Vystrčil Václav, Suchý Ondřej СИСТЕМА ПОЖАРНОЙ БЕЗОПАСНОСТИ В РЕСПУБЛИКЕ МОЛДОВА 21 Capra Mihail ПОЖАРНАЯ ТЕХНИКА В РЕСПУБЛИКЕ МОЛДОВА 25 Cerececea Mihail Законодательство Республики Молдовы об охране здоровья и безопасности труда 27 Cobushcean Ion Splodiny horenia vznikajúce pri požiaroch 30 Coneva Iveta Účinnosť požiarnotechnických zariadení - sprinklerov 34 Coneva Iveta Sprinklerové hasiace zariadenia 37 Coneva Iveta Metody identifikace a analýzy rizik používané ve finančním managementu 40 Černá Lenka Rádiové spojení složek IZS v rozsáhlých objektech 43 Daněk Libor Comparative Analysis of the Flow Characteristics of In-Line Foam Concentrate Inducers Z-2 Manufactured by the Different Producers 46 Drzymała Tomasz, Gałaj Jerzy, Binio Joanna Způsobilost výzkumných laboratoří k měření při experimentálních zkouškách a chemických analýzách v oblasti požární ochrany 53 Dvořák Otto Dodatočné zatepľovacie systémy z hľadiska ochrany pred požiarmi 56 Gašpercová Stanislava Zbytkový obsah toxických látek v zásahových oblecích 60 Haderka Jan, Thomitzek Adam Štúdium pôsobenia tepelného toku na celistvosť expandovaného polystyrénu 64 Harangozó Jozef, Balog Karol, Čekan Pavol Vliv pozice hořlavých povrchů stěn a stropu na rychlost uvolňování tepla ve virtuálním CFD modelu Room Corner Test 67 Hejtmánek Petr, Najmanová Hana, Pokorný Marek Explozní ochrana drtírny uhlí v Severočeských dolech 72 Herčzík Marek Príspevok k hodnoteniu činiteľov ochrany objektov 76 Hofreiter Ladislav, Veľas Andrej Objektivizace hodnocení pracovně tepelné zátěže a psychické pohody hasičů v podmínkách simulace požáru v uzavřeném prostoru 81 Hora Jan, Veselý Tomáš, Žižka Jan, Dudáček Aleš, Bernatíková Šárka, Smrčka Pavel, Kučera Lukáš, Vítězník Martin Legislativní aspekty koordinačních funkčních zkoušek systémů požárně bezpečnostních zařízení 89 Hošek Zdeněk Aplikačný potenciál vybranej informačnej podpory v ochrane osôb a majektu 91 Hromada Martin Vypínání elektrické energie při požárech a mimořádných událostech 95 Hrubý Michal, Kvarčák Miloš Objekty sociální sféry z pohledu požární ochrany a sociálních služeb 99 Chudová Dana, Růžičková Radana Odhad doby havarijního úniku CNG z osobního automobilu 103 Jahoda Milan, Ira Jiří, Kubečková Nicola Susanne Porovnání zásahových požárních automobilů - průzkumové šetření versus multikriteriální analýza 106 Jánošík Ladislav, Smolák Petr Elektronická dokumentace technických prostředků ve výbavě jednotek požární ochrany 110 Jánošík Ladislav, Zíta Pavel Zabezpečení majetku kamerovými systémy a ochrana osobních údajů 114 Jursa Jaroslav

6 Spoločný zásah hasičských jednotiek pri nehodách s hromadným postihnutím osôb v pohraničnej oblasti Rakúsko - Slovenská republika Joint Action Fire Brigades to Accidents Mass of Disabled Persons in the Border Region of Austria - Slovak Republic Ing. Michal Ballay Žilinská univerzita v Žiline, Fakulta bezpečnostného inžinierstva Ul. 1. mája 32, Žilina, Slovenská republika Michal.Ballay@fbi.uniza.sk Abstrakt Príspevok poukazuje na organizáciu a činnosť Hasičského a záchranného zboru SR, Ministerstva vnútra a Osterreichisccher bundes feuerwehr verband, pri nehodách s hromadným postihnutím osôb v pohraničnej oblasti Rakúsko - Slovenská republika. Práve v týchto oblastiach, sa stretávajú rôzne právne a organizačné systémy, ktoré môžu mať v prípade spoločného zásahu zvýšený rizikový potenciál. Príspevok ďalej poukazuje na riziká, ktoré vyplývajú zo spoločných zásahov hasičských jednotiek. Kľúčové slová Integrovaný záchranný systém; mimoriadna udalosť; pohraničná oblasť. Abstract Post refers to the organization and operation of the Fire and Rescue Service, Ministry of Interior and Osterreichisccher feuerwehr Bundes Verband, accidents mass of people with disabilities in the border region Austria - Slovak Republic. It is in these areas face different legal and organizational systems that may be in the case of joint intervention increased risk potential. Post also points to the risks which result from the action of fire units. Keywords The integrated rescue system; incident; border area. Úvod Zvyšujúca sa intenzita dopravy, zahusťujúce osídlenie oblasti, vplyv živelných pohrôm, aj tak sa tá charakterizovať súčasná situácia v pohraničnej oblasti medzi Slovenskou republikou a Rakúskom. V prípade vzniku mimoriadnej udalosti v uvedenej oblasti, by došlo k privolaniu záchranných zložiek z oboch krajín, čo by viedlo k spoločnému zásahu. Tým, aby bola zabezpečená kvalita spoločných zásahov je nutné sa oboznámiť s rôznymi právnymi a organizačnými systémami oboch krajín. 1 Zdroje rizík a ohrození nevojenského charakteru vo vytýčenom regióne Vymedzenie hraníc medzi Slevenskom a Rakúskom sa formovalo krátko po prvej svetovej vojne. Aktuálna celková dĺžka hranice Slovenskej republiky a Rakúskej republikou predstavuje 106,7 km. V danej dĺžke z hľadiska dopravy sa nachádzajú cestné hraničné prechody, ktoré sú považované za najvýznamnejšie a zároveň sa vyznačujú vysokou intenzitou dopravy. Nie je preto možné vylúčiť, že v týchto oblastiach môže dôjsť k mimoriadnej udalosti s hromadným postihnutím osôb. V rámci daného regiónu je potrebné počítať s rizikami a hrozbami. Môžeme ich rozdeliť na dve základné skupiny: Prírodné - klimatické riziká - súvisia s výraznými a prudkými zmenami počasia a klímy. Pokiaľ v týchto oblastiach vychádzame z poznatkov o klimatických podmienkach, priemyselnej výrobe, energetických zdrojoch, môžeme do tejto skupiny zaradiť prietrže mračien, prívalové dažde, povodne, záplavy, krupobitie, víchrice, námraza, kalamita, seizmická činnosť a pod. Antropogénne riziká - úzko súvisiace s činnosťou človeka. Do tejto skupiny zaraďujeme havárie spojené s nikom nebezpečných látok zo stacionárnych alebo pohybových zdrojoch. [1] AT CZ HU Obr. 1 Mapa Slovenskej republiky z vyznačenými hranicou SR - AT Osobitnú kapitolu tvoria riziká, ktoré sú spojené s dopravou osôb (cestná, železničná, vodná a letecká doprava). Požiare spojené so vznikom a uvoľňovaním toxických splodín horenia, je možné zaradiť do oboch vymenovaných skupín. Nezanedbateľnou hrozbou je v poslednom období stále aktuálnejšia téma terorizmu a teroristických útokov s cieľom poškodiť nie len verejné priestranstvá, ale najmä zasiahnuť veľké množstvo civilných obyvateľov. [1] 2 Činnosť zložiek IZS SR bezprostredne po vzniku nehody s hromadným postihnutím osôb Záchranné zložky sú zodpovedné za záchranu životov v prvom rade a v druhom rade za zabránenie ďalším škodám ľudským a majetkovým. Príslušníci Policajného zboru SR, Hasičského a záchranného zboru ako aj poskytovatelia zdravotnej pomoci, majú v rôznych fázach záchrannej operácie činnosti, ktoré sú spoločné a iné, ktoré sú odlišné a špecifické. Napriek tomu tieto zložky musia v prípade vzniku mimoriadnej udalosti úzko spolupracovať a v každom časovom úseku mať prehľad o aktivitách spolupracujúcich zložiek. Súčinnosť v rámci IZS, ale i organizácia činnosti jednotlivých zložiek na mieste zásahu nie je mysliteľná bez zabezpečenia kvalitnej komunikácie. Už pri prvom kontakte veliteľov zásahu jednotlivých zložiek IZS by mal byť dohodnutý spôsob vzájomnej komunikácie behom riadenia zásahu, spresnené a overené rádiové spojenie. [2, 3, 4, 8] Pre vzájomnú komunikáciu veliteľov je tiež možné dohodnúť spojenie pomocou mobilných telefónov, či už formou trvajúceho konferenčného hovoru alebo volaním na konkrétne číslo podľa potreby. Každá zo zasahujúcich zložiek musí komunikovať nielen navonok v rámci IZS, ale tak isto vo vnútri. Veliteľ a vedúci jednotlivých úsekov komunikujú vo vnútri vlastnej zložky so zasahujúcim tímu a tak isto so svojim operačným strediskom. [2, 3, 8] PL 50 km UA 1

7 Každá zložka IZS plní úlohy ako kolektív, ale každý kolektív má vedúceho, ktorý má najviac aj iné povinnosti z titulu pozície prvého kvalifovaného špecialistu na mieste vzniku hromadného nešťastia. Úlohy Hasičského a záchranného zboru SR: Vyprosťovanie a prinášanie zranených, Roztriedených zranených, označených visačkami pre NHPO. Používajú vlastné aj zdravotníkmi vyčlenené transportné prostriedky (scoop rámy, náhradné nosítka, chrbticové dosky): - o triedení systémom START, ak je potrebné podľa rozhodnutia veliteľa zdravotníckeho zásahu a veliteľa zásahu: V situáciách, kedy počet postihnutých výrazne presahuje množstvo lekárskeho triedenia, V situácií, keď plocha, na ktorej sa pacienti nachádzajú presahuje možnosti lekárskeho triedenia, V situáciách, kedy sú pacienti nedostupní (toxicita, nebezpečná zóna, poloha), Prevencia vzniku požiarov a hasenia požiarov, Osvetlenie plochy zásahu a hniezda zranených, označenie sektorov, Stavba stanov na mieste podľa dohody s vedúcim zdravotníckeho zásahu, Prenášanie, prekladanie a nakladanie pacientov v hniezde zranených, Podľa pokynov veliteľa hniezda zranených a podľa vývoja stavu jednotlivých pacientov je potrebné niektorých pacientov prekladať medzi sektormi, Manipulácia s nebezpečnými materiálmi a ochrana životného prostredia, Zabezpečenie odbornej pomoci a konzultácií pri nehodách s chemickými látkami, Záchrana majetku a prevencia vzniku ďalších škôd, Zaistenie bezpečnosti vo vnútornom okruhu, Zabezpečovať záchranárov pri činnosti a obnoviť pôvodný stav čo najskôr. [2, 3, 5] Úlohy záchrannej zdravotnej služby: Aktivácia potrebných prostriedkov záchrannej zdravotnej služby, Triedenie zranených a ich rozmiestnenie na určené zhromaždisko: - START silami zložiek IZS (okrem zdravotníkov), - Lekárskeho triedenia s kartami pre NHPO, Poskytovanie neodkladnej starostlivosti, Odsun zranených do nemocníc v poradí podľa naliehavosti. [2, 3] Úlohy Policajného zboru SR: Okamžité uzatvorenie oblasti zásahu, vyznačiť a strážiť zóny, Zabrániť odchodu postihnutých, ľahko zranených aj na pohľad nezranených musia zostať, Dozerať na dezorientovaných a psychicky narušených, Brániť vstupu neoprávneným osobám, Od samého začiatku evidovať a revidovať počty postihnutých, Vypomáhať pri označení hniezda zranených, Záchrana životov v spolupráci s ostatnými zložkami, Zhromaždisko nezranených Zabezpečiť bezpečný a bezproblémový príchod záchranárskych vozidiel a umožniť ich prednostný odchod s urgentnými pocientmi, Zisťovanie príčin vzniku nehody, zaistenie a zhromaždenie stôp v spolupráci s ostatnými vyšetrovacími zložkami a orgánmi činnými v trestnom konaní, Zber a vyhodnocovanie výpovedí svedkov, Prevencia kriminálnych činov. [2, 3] 3 Činnosť zložiek rakúskokit bezprostredne po vzniku nehody s hromadným postihnutím osôb V prípade mimoriadnej udalosti sa podobným spôsobom vykonáva organizácia priestoru zásahu ako v Slovenskej republike. Bezpečnostné zariadenia v priestore zásahu majú postaviť exekutíva, resp. príslušníci hasičského zboru v súlade s Červeným krížom/záchrannými jednotkami a majú umožniť nerušený a bezproblémový priebeh prác záchranných síl. Vytvárajú sa zóny v miestach nehody (obr. 2). [6] Vonkajšie uzatvorenie priestoru nehody Bezpe nostný okruh Vnútorné uzatvorenie priestoru nehody Miesto nehody Priestor triedenia Priestor ošetrovania Priestor odsunu ranených PRIESTOR NEHODY Obr. 2 Organizácia miesta zásahu v Rakúsku [6] Úlohy jednotlivých záchranných zložiek sú rovnaké ako v Slovenskej republike. Iný prístup majú záchranné zložky pri vykonávaní záchranných prác. Vytvárajú si priestory, ktoré následne pozostávajú: Priestor triedenia, Priestor ošetrovania, Priestor odsunu ranených, Zhromaždenie nezranených a mŕtvych, Miesto pre materiál a hlásenia, Miesta krízovej intervencie. [6] Okamžité ošetrenie Zhromaždisko vozidiel Naliehavé ošetrenie Miesto nehody Miesto nakladania ošetrených Triediace pracovisko Prvotné triedenie Neskoršie ošetrenie Pristávacia plocha pre vrtuľníky Zhromažďovanie mŕtvych Intervenujúce ošetrenie Úradný veliteľ zásahu Miesto pre materiál a hlásenia Veliteľ hniezda zranených Lekár rýchlej zdravotnickej pomoci Mobilné operačné stredisko Krizová intervencia Informácie Obr. 3 Organizácia ranených pri mimoriadnej udalosti veľkého rozsahu [6] 2

8 Z obr. 3 vyplýva ako funguje systém organizácie ranených osôb. Riadiace zložky, sú počas zásahu označený. Taktiež sa stretávame s pojmom úradný veliteľ zásahu, ktorý na koordináciu zásahu pri katastrofe je zákonom predpísaný. Vedúcim zásahu je spravidla vedúci okresného správneho orgánu, resp. jeho zástupca, starosta, resp. pri katastrofách väčšieho rozsahu predseda krajinskej vlády, príp. ním poverená osoba. Vedenie zásahu má za úlohu poskytovať potrebné informácie zástupcom úradov, zástupcom médií a postihnutým (príbuzným, nezraneným). 4 Taktické cvičenie záchranných zložiek SR a AT V roku 2014 sa uskutočnilo v Bratislave taktické cvičenie, ktoré simulovalo vážnu hromadnú nehodu neďaleko štátnej hranice na diaľnici D2. Autobus z neznámych príčin prerazil cestné zátarasy a skončil na dopravnej ceste pre pohyb dráhových vozidiel, kde došlo následne k zrážke medzi cestným a dráhovým vozidlom. Zranených bolo 70 ľudí. Na miesto nehody boli privolaný záchranné zložky z Rakúska a Slovenska. Riziko takýchto spoločných zásahov je vysoké a z toho dôvodu, musia byť záchranné zložky pripravené vykonávať aj takýto druh zásahu. [7] Obr. 4 Spoločný zásah pri nehode autobusu na železničnom priecestí [7] Spoločný zásah sa môže vyznačovať množstvom komplikácií, ktoré buď budú vychádzať zo samotnej podstaty mimoriadnej udalosti alebo zo samotnej aktivity jednotlivých záchranných zložiek. Komplikácie sa preto môžu prejaviť: Podcenení klimatických podmienok pri dlhšom trvaní záchranných prác, Zablokovaní prístupových a odsunových trás vozidlami IZS, Vykonávania iných činnosti ako sú uvedené pri úlohách príslušnej zložky IZS, Rozptýlenie chodiacich postihnutých v oblasti vykonávania záchranných prác, Iba jedno triediace stanovište pri veľkom rozsahu nešťastia. [2, 8] Záver Na mieste vzniku mimoriadnej udalosti s hromadným postihnutím osôb je potrebná vzájomná komunikácia záchranných zložiek, ako aj zdieľanie informácií a dôkladne vytvorený organizačný systém, ktorý umožňuje vykonávanie zásahu. V rámci spoločných zásahov sa môže vytvoriť množstvo problémov, ktoré by v konečnom dôsledku znížili kvalitu zásahu. Aj z toho dôvodu sa uskutočňujú rôzne projekty, školenia a cvičenia, ktoré by zvýšili efektivitu spoločných zásahov. Dôležité je, byť pripravený na mimoriadne udalosti rôzneho druhu, ktoré by si vyžadovali spoločný zásah. Nezanedbateľnou pridanou hodnotou je, že pripravenosť, prispieva k zvýšeniu kvality života ľudí. Použitá literatúra [1] Murgaš, J.; Timkanič, R.; Vernárcová, M : Analýza o stave, súčasnej situácii, problémoch a možnostiach poskytovania neodkladnej zdravotnej starostlivosti záchrannými službami, ústavnými zdravotníckymi zariadeniami v prihraničných oblastiach [online] Kompetečné centrum záchranných služieb pre školenia a ochranu pred katastrofami v pohraničnej oblasti Rakúsko - Slovensko, Nitra, 2013, dostupné na: katkom.eu/docs/analysis_sk_katkom_sk.pdf. [2] Dobias, V.: Organizácia a riadenie činnosti na mieste zásahu pri hromadnom nešťastí - nehode s hromadným postihnutím osôb [online]. Dostupné na: Dobias_prva_posadka_na_mieste_HN_NHPO.pdf. [3] Urbánek, P : Hromadná postižení zdraví - modelové postupy a řešení v přednemocniční péči: Disertační práce. Brno: MU LF, s. dostupné na: cz/meka/07_urbanek_hromadna_postizeni.pdf. [4] Monoši, M. a kol : Hasičská technika, 1. vyd. - V Žiline: Žilinská univerzita, s., ISBN [5] Monoši, M : Technické zabezpečenie v krízových situáciách: Sily a prostriedky základných záchranných zložiek IZS (riešené v rokoch ): KEGA 3/3143/05/, Žilina: Fakulta špeciálneho inžinierstva Žilinskej univerzity, s. [6] Takáčová, I.; Mesárošová, L.; Kazimírová, V.; Hammelová, M.; Kašička, J : Rettungsdienstlicher Katastrophenschutz Österreich, analyse, 2014 Dostupné na: eu/docs/analyse_at_katkom_de.pdf. [7] Kompetečné centrum záchranných služieb pre školenia a ochranu pred katastrofami v pohraničnej oblasti Rakúsko - monitoring médií. Dostupné na: Monitoring_cvicenie_18_10_2014.pdf. [8] Monoši, M.; Kapusniak, J : Materiálno technické vybavenie záchranných zložiek IZS pre DN, Súčinnosť záchranných zložiek IZS pri dopravných nehodách na PK [elektronický zdroj]: konferencia so zahraničnou účasťou: Nitra, : zborník prednášok. - Žilina: WETTRANS, ISBN

9 ПРОМЫШЛЕННАЯ БЕЗОПАСНОСТЬ ОПАСНЫХ ПРОИЗВОДСТВЕННЫХ ОБЬЕКТОВ В РЕСПУБЛИКЕ МОЛДОВА Industrial Security of Dangerous Objectives in Republic of Moldova Mihai Bencheci Technical University of Moldova, Chisinau 168, Stefan cel Mare Blvd., MD-2004, Chisinau, Republic of Moldova Abstract In this article are presented actual problems of industrial security that can apear on dangerous industrial objectives in Republic of Moldova, there are made some references on legislative part in this field, and is argumented the metodology of implimentathion of the components for the industrial security system. Ключевые слова Промышленная безопасность; опасные производственные объекты; авария; инцидент; техногенныe катастрофы. Бурный рост и развитие научно-технического прогресса, развитие промышленных объектов, появление новых технологий, создание нового промышленного оборудования, освоение новых месторождений полезных ископаемых, представляет собой потенциальную угрозу для безопасности людей не только для отдельной конкретной страны, но и в глобальном масштабе, так как создается повышенный риск аварий или техногенных катастроф на опасных производственных объектах (OПО). Для Республики Молдова характерен умеренный темп развития во всех областях, в том числе, и в области промышленной безопасности (ПБ). Но это не означает, что Молдова защищена от этих опасностей. Риск аварий и техногенных катастроф (пожары, взрывы, выбросы пожароопасных и токсичных веществ) для Республики Молдова представляют ОПО, так как на территории республики их достаточно много. Согласно статистическим данным к существующим проблемам и факторам риска, оказывающим влияние на ПБ относится: - высокая степень износа основных производственных фондов, и особенно, оборудования и технических устройств; - недостаточно эффективно осуществляется подготовка и переподготовка специалистов и персонала предприятий, эксплуатирующих ОПО; - несовершенство документальной нормативной технической базы; - неэффективная методология внедрения составляющих ПБ и другие аспекты. Таким образом, проблема ПБ ОПО очень актуальна, и к ней необходимо предъявить особое внимание. ПБ является неотъемлемым элементом системы безопасности жизнедеятельности. Согласно Закону о ПБ ОПО nr. 116 от это состояние защищенности жизненных интересов личности и общества от возможных аварий на ОПО и их последствий, обеспечиваемых посредством применения комплекса мер по организационно-технической подготовке хозяйствующих субъектов для осуществления ими деятельности на ОПО [7]. Наряду с этим, ПБ решает специфические, связанные с чрезвычайными ситуациями, а также авариями (независимо от их причин) и их последствиями. Для Республики Молдова существует база данных государственного реестра, в которой содержится информация об ОПО, но к сожалению, в данной статье мы не можем показывать вышеуказанную информацию из-за ее конфиденциальности. Под ОПО, согласно закону [7], подразумеваются производственные площади, цеха, земельные участки, строения, помещения, склады и другие объекты, в которых содержатся химические и/или токсичные вещества, продукция, оборудование, установки, технологии, которые могут создавать риск аварий или техногенных катастроф. Таким образом к категории ОПО, существующих на территории нашей страны, относятся объекты из химикотехнологической области; в области установок, работающих под давлением и грузоподъемных механизмов; в области недропользования и в области газоснабжения. К химико-технологической области относятся объекты, на которых используются воспламеняющиеся и токсичные вещества (аммиачные холодильные установки; склады нефтепродуктов; станции заправки нефтепродуктами; цеха по производству этилового спирта; цеха экстракции масел; цеха окраски; цеха сушки и упаковки сахара; склады воспламеняющихся веществ; станции хлорирования воды; склад кислот и щелочей; индивидуальные склады опасных химических веществ; индивидуальные технологические установки с опасными химическими веществами; цеха по производству лакокрасочных материалов; склады этилового спирта; склады хлора; пункты слива нефтепродуктов; нефтеочистительные предприятия; участки по производству водорода) и объекты для обработки и хранения зерновых продуктов, в том числе (элеваторы) мельницы; цеха по производству комбикормов; склады бестарного хранения муки; участки складирования зернопродуктов и цеха по производству круп). В область установок, работающих под давлением и грузоподъемных механизмов входят: паровые котлы, в том числе котлы-бойлеры, автономные пароперегреватели и экономайзеры с рабочим давлением более 0,07 МПа, водогрейные котлы и автономные экономайзеры с температурой воды выше 115 С; сосуды, работающие под давлением, в том числе сосуды, работающие под давлением с температурой воды выше 115 С или иной нетоксичной, пожароопасной и взрывоопасной жидкости с температурой, превышающей температуру кипения при давлении 0,07 МПа; трубопроводы пара с давлением свыше 0,07 МПа и трубопроводы горячей воды с температурой более 115 С; краны всех типов; лифты; эскалаторы; подъемники; канатные дороги; погрузчики мощностью свыше 2000 кг; установки и оборудование, предназначенное, монтируемое, используемое в парках отдыха и аксессуары безопасности для установок, оборудования и аппаратов, используемых на ОПО. В область недропользования входят: фабрики и установки по дроблению, сортировке, и обогащению полезных ископаемых; склады взрывчатых материалов и взрывные работы; технологические системы и технические установки 4

10 для ведения работ по бурению; технологические системы и технические установки, используемые в горнодобывающей области; аксессуары безопасности для используемых технических установок, технологических систем, оборудования и аппаратов. К области газоснабжения относится: деятельность по подготовке, транспортировке, распределению и поставке природного, сжатого и сжиженного газа на объекты национальной экономики, а также по обслуживанию относящихся к ней объектов, включая магистральные газопроводы, компрессорные и газораспределительные станции, станции антикоррозионной защиты, учета и измерения потребления газа, автомобильные газозаправочные станции, все элементы системы газораспределения; установки сжиженных углеводородных газов; промышленнотехнологические и сельскохозяйственные газовые установки; газовые установки теплоэлектроцентралей и теплоцентралей единичной тепловой мощностью более 100 квт и аксессуары безопасности для установок, оборудования и аппаратов, используемых на ОПО. Из вышесказанного исходит, что на территории Молдовы есть достаточно много ОПО, деятельность которых необходимо учесть и регулировать. Регулирование деятельности в области ПБ осуществляется на основе закона о ПБ на ОПО, на основе международных договоров, а также на основе нормативно-технических документов, устанавливающих нормы и правила обязательного характера по безопасной эксплуатации ОПО. Закон о ПБ ОПО устанавливает правовые, экономические и социальные основы обеспечения безопасной эксплуатации ОПО и направлены на предупреждение аварий и обеспечения готовности организаций к локализации и ликвидации последствий указанных аварий и техногенных катастроф, а также защиту населения и окружающей среды [7]. К инструментам для эффективного применения законодательной базы относится нормативно технические документы, которые устанавливают нормы и технические требования по безопасной эксплуатации технических сооружений на ОПО, соблюдение которых обеспечивает ПБ с целью предотвращения инцидентов, аварий и обеспечения подготовки мероприятий к локализации и ликвидации аварий, а также устанавливает правила и процедуры организационнометодического характера для деятельности в области ПБ. На основе зарубежного и отечественного опыта в сфере обеспечения безопасности работ в промышленности, законом установлена методология регулирования и внедрения составляющих ПБ, исследование которое представляет подход к данной статье. Она заключается в: - идентификации и экспертизе ОПО; - обучении и аттестации персонала; - разработки плана локализации и ликвидации последствий аварии на ОПО; - производственном контроле за соблюдением требовании ПБ; - техническом расследование причин аварии; - декларации о ПБ; - страховании ответственности за ущерб, причиненный при эксплуатации ОПО; - государственном контроля и надзора за ПБ; - ответственности за нарушение законодательства в области ПБ. Идентификация ОПО осуществляется с целью отнесения объектов в состав организации по определенным признакам к категории ОПО, и определения его типа. Такая процедура осуществляется на основании общих критериев идентификации ОПО [6], и служит, как правила основанием для заключения договоров обязательного страхования риска ответственности. Экспертиза ПБ, включает оценку соответствия объекта предъявляемым к нему требованиям ПБ. На национальном уровне эта процедура осуществляется в соответствии с общими правилами проведения экспертизы ОПО [1]. Экспертизе ПБ подлежат: - проектная документация на строительство, расширение, реконструкцию, техническое переоснащение, консервацию и ликвидацию производственного объекта; здания и сооружения; технические устройства; декларации о ПБ и иные документы, связанные с эксплуатацией ОПО. Хозяйствующий субъект, осуществляющий деятельность в области ПБ обязан за счет собственных финансовых средств обеспечить необходимые условия для теоретической и практической подготовки инженерно-технического и рабочего персонала в целях безопасного осуществления соответствующих видов деятельности. Данная составляющая осуществляется в соответствии с положением об обучении и аттестации инженерно-технического персонала в области ПБ [3]. В целях обеспечения соответствующего уровня готовности к действиям по локализации и ликвидации последствий аварии на ОПО, хозяйствующий субъект обязан разработать и утвердить план действия по локализации и ликвидации последствий аварии, быть готовым к осуществлению действий по локализации и ликвидации последствий аварии, создать резервы финансовых средств и материальных ресурсов, необходимых для локализации и ликвидации последствий аварии. Согласно закону [7], хозяйствующий субъект обязан организовать и осуществлять в рамках деятельности на ОПО контроль за соблюдением требований ПБ, а также обязан разрабатывать, обновлять, утверждать и внедрять техническую документацию по организации производственного контроля. Данная составляющая осуществляется в соответствии с положением по организации и осуществлению производственного контроля за соблюдением требований ПБ на ОПО [4]. Составляющая, техническое расследование причин аварии, осуществляется специальной комиссией, возглавляемой представителями органа ПБ на основании положения о производственном контроле за соблюдением требований ПБ на ОПО [2]. Для осуществления деятельности на ОПО, хозяйствующий субъект издает декларацию о ПБ, которая предоставляется органом ПБ для последующей регистрации в Государственном реестре ОПО. Процедура внедрения данной составляющей осуществляется в соответствии с правилами разработки и представления декларации о ПБ [5]. В соответствии с законодательными и другими нормативными документами, хозяйствующий субъект обязан осуществить в соответствии с законодательными и другими нормативными актами, обязательное страхование ответственности за ущерб, причиненный жизни, здоровью или имуществу других лиц, а так же окружающей среде в случае аварии на ОПО. Размер суммы обязательного страхования ответственности, определяется в результате оценке промышленного риска. В качестве органа контроля и государственного технического надзора для ОПО на национальном уровне, является главная государственная техническая инспекция, которая осуществляет контроль и государственный технический надзор, с целью проверки условий безопасности ОПО, а также степени соблюдения требований законодательных и других нормативно-технических документов в области ПБ. 5

11 Основные функции, права, обязанности и ответственность органа контроля и технического надзора описаны в положении о главной государственной инспекции по техническому надзору ОПО [8]. От правильности внедрении составляющих ПБ зависит в целом состояние ОПО. Эта позволяет снижать риск и минимизировать количество аварий на ОПО на современном этапе, как и для стабильного и устойчивого развития ПБ в будущем. Литература [1] NRS :2005 Правила проведения экспертизы промышленной безопасности, Официальное издание. - Кишинев: Молдова Стандарт, с. [2] NRS :2014 Порядок проведения технического расследования причин аварий и оформления протокола технического расследования причин аварий. Официальный монитор nr , ст. 905 от [3] Положение о обучении и аттестации инженернотехнического персонала в области промышленной безопасности. - Кишинев: ТЦПБC, Кишинев, с. [4] RG :2005 Правила организации и осуществлению производственного контроля за соблюдением требований промышленной безопасности на опасно производственных объектов, Официальный монитор nr , ст.408 от [5] RG :2007 Правила разработки и представлении декларации о промышленной безопасности, Официальное издание. - Кишинев: Молдова Стандарт, с. [6] RG :2005 Общие критерии по идентификации опасных производственных объектов, Официальное издание. - Кишинев: Молдова Стандарт, c. [7] Закон о промышленной безопасности опасных производственных объектов. Oфициальный монитор nr , ст. 445 от [8] Положение о главной государственной инспекции по техническому надзору опасных производственных объектов, Oфициальный монитор nr , ст. 760 от

12 On the Correct Number and Arrangement of Point Smoke Detectors prof. Milan Blagojevic, Ph.D. Radoje Jevtic, Ph.D. Dejan Ristic, MSc. University of Nis, Faculty of Occupational Safety of Nis Čarnojevića 10A, Niš, Serbia Abstract European standard EN 54 and standards of European countries similarly provide rules for spacing and monitoring areas of point type smoke detectors. For example, EN defines operating radius of detector according to ceiling height; standard VDE uses curves in order to define maximum monitoring area per detector and larger horizontal distance of a point at ceiling level to the next detector, with recommendation of 60 m 2 or 80 m 2, depending of ceiling height. The aim of this paper is to investigate how deviation from mentioned rules affects to the overall speed of detection compared to exact number of detectors according to standards. For this purpose, a couple simulations carried out in the software PyroSim in compartment with dimension 16 m width, 25 m length and 6 m height. Simulations are performed for 4, 5 and 6 point smoke detectors with coverage of 80 m 2 per detector. In each case, detectors are arranged symmetrically and simulations carried out for fire loads of 100 kw, 250 kw and 500 kw. In case of 4 detectors, burner was located in blind spot of compartment. The obtained results and discussion related to detectors response are shown. Keywords Fire alarm system; point smoke detector; simulation; alarm threshold. 1 Introduction The choice and number of fire detectors directly influence the reliability of fire alarm system. Automatic fire detectors shall be installed so as to detect fire in early stage and to prevent rapid spread of fire by actuation of fire protection devices, as well as to alert persons exposed to hazard. In the most cases, point smoke detectors are considered to be first choice, especially where a smouldering fire is expected in the incipient phase of fire. Point smoke detectors are suitable for maximum ceiling height of 12 m, and their monitoring area is similarly defined in international standards. For example, European standard EN 54 Fire detection and fi re alarm systems Part 14: Guidelines for planning, design, installation, commissioning, use and maintenance in Annex A - A.6.4 Sitting and spacing of detectors and manual call points, recommends operating radius and ceiling height limits as shown in tab. 1. Tab. 1 Operating radius of point smoke detectors 4.5 > Ceiling height [m] > 6 8 > 8 11 > > 25 Detector type Operating radius [m] Smoke: Point: EN NN NS NS - Not suitable for use in the given range of heights NN - Not normally used in the range, but may be used in special applications In the practical sense, operating radius of 7.5 m equates to approximately one smoke detector per 100 m 2. However, these radii must overlap to ensure there are no "blind spots". Therefore the individual coverage can be represented by a square measuring 10.6 m x 10.6 m giving an area coverage of m 2 per device, and usually approximated to 100 m 2 (Fig. 1).This rule is the same in other standards, for example in BS 5839 British standard fi re detection and alarm systems for buildings Part 1: Code of practice for system design installation and servicing. Fig. 1 Point smoke detector coverage according to EN On the other hand, standard DIN VDE Alarm systems for fi re, intrusion and hold up - Part 2: Requirements for fi re alarm systems, in Monitoring area of smoke and heat detectors defines coverage A of point smoke detectors as shown in tab. 2. Tab. 2 Monitoring area of smoke detectors Surface of the room to be monitored up to 80 m 2 over 80 m 2 5,3 m 10,6 m Type of detector Point type smoke detectors EN 54-7 Point type smoke detectors EN ,5 m 10,6 m x 10,6 m = 112 m 2 Room height Roof pitch up to 20 over 20 up to 12 m A = 80 m 2 A = 80 m 2 up to 6 m A = 60 m 2 A = 90 m 2 over 6 m up to 12 m A = 80 m2 A = 110 m 2 2 Simulation Because of the mentioned reasons, dimensions of the compartment which was chosen for simulation are 25 m x 16 m, with total area for monitoring of 400 m 2. The reason for such dimensions is very simple; with room height of 6 m coverage of point smoke detector becomes discussable, and therefore, 60 m 2 or 80 m 2 for individual coverage of detector should be choosen. Also, dividing area of the compartment of 400 m 2 by 60 m 2 or 80 m 2 coverage gives odd number of detectors for complete monitoring. In this simulation, it is assumed that individual coverage of each point smoke detector is 80 m 2. Obviously, coverage of 80 m 2 for individual detector leads to triangular placement of detectors in a compartment, which is not ideal placement having in mind that grid placement is recommended for arrangement of detectors. Because of that, simulations are carried for 4, 5 and 6 smoke detectors with burners of 100 kw, 250 kw, 500 kw, 1000 kw and 2000 kw. For the purpose of this paper, only cases of 100 kw, 250 kw and 500 kw burners will be presented here. The simulations have been carried out in the software PyroSim. 7

13 2.1 Case 1 - Four detectors, 100 kw, 250 kw and 500 kw burners The simulation was started with four detectors. If we assume for individual coverage of detector 80 m 2, obviously, there are blind spots in compartment, so, the burner was located in blind spot of compartment (red square on the left side - Fig. 2). Fig. 2 Arrangement of 4b) detectors and burner location a) 100 kw burner Fig. 3 Obscuration vs. time - 4 detectors, 100 kw burner 8

14 In the majority of applications, the threshold value for point smoke detectors (optical) is in range between 3.00 %/m and 5.00 %/m obscuration, depending on ambient conditions. In PyroSim software default threshold value is 3.3 %/m. It is obvious from previous figures for 100 kw burner that detectors which are closest to burner (SD and SD03) will have almost equal response time - about 25 s, while farthermost detector (SD200) may respond after 80 s if is adjusted on 3.0 %/m obscuration as alarm value. For that reason, in the following examples, only simulation results for closest end farthermost detectors will be presented. c) 500 kw burner b) 250 kw burner Fig. 5 Obscuration vs. time - 4 detectors, 500 kw burner Fig. 4 Obscuration vs. time - 4 detectors, 250 kw burner In case of 500 kw burner response time on detector SD will not exceed ten seconds, independently of threshold values, whilst response time for SD202 will not be less than half minute. 2.2 Case 2 - Five detectors, 100 kw and 250 kw Placement of five detectors seems to be ideal according to rules in the most standards. However, triangular placement of detectors with rule for spacing between two adjacent detectors of 3 r, (r - radius) practically means dividing protected area on equilateral triangles and detector location on their vertices. In this strategy for detector placement, overlapping of covered areas by detectors is much smaller than in arrangement in grid placement. Arrangement for five detectors for simulation is shown on next figure. 9

15 Fig. 6 Arrangement of 5 detectors and burner location a) 100 kw burner Fig. 7 Obscuration vs. time - 5 detectors, 100 kw burner b) 250 kw burner Fig. 8 Obscuration vs. time - 5 detectors, 250 kw burner 10

16 After carefully observation, a couple facts can be noted. First of all, response times of detectors SD and SD202 slightly differ in cases of 4 and 5 detectors. Further, for threshold value of 4 %/m response time is 40 s and finally, for threshold value of 5 %/ response time is 75 s in this case. 2.3 Case 3 - Six detectors, 100 kw burner Six detectors for given compartment is doubtlessly, the most reliable solution. In this case, coverage of each detector is about 70 m 2, the distances between adjacent detectors and between detectors and walls are under limitation in any standard. In this case, the distance between detectors is 9 m in both directions and 3.5 m from walls. However, the question is: how much do we get in terms of response time and reliability? In particular, the other question is: are there any reasons to apply this, somehow, redundant solution? The answer to these questions can be obtained from on the first case with burner 100 kw. It is assumed that, as in previous examples, detector SD is closest to the burner and SD202 detector is farthest from burner. a) 100 kw burner Detector SD can respond very fast, even almost on 5.0 %/m of obscuration, and it may be important in application where there is a need for fast responding (e.g. expensive equipment, valuable information and similar), or in dirty environments where alarm threshold must be higher than usual. This consideration is quite in line with the recommendations by UL 268 standard for alarm threshold ranges for gray and black smoke: %/m and %/m, respectively. So, additional detectors do not increase total cost of fire alarm system, but contribute to greater reliability. 3 Conclusion The aim of this paper is to discuss the correct arrangement of point smoke detectors, and consequently, evaluate response times and the recommended alarm thresholds. According to that, it was interesting to determine the number of alarms within 30 s, with range of alarm threshold from 3.0 %/m and 5.0 %/m and which is upper limit of response time for alarm threshold of 5.0 %/m. With alarm threshold of 3.3 %/m obscuration (most common case n the majority of applications) number of detectors is not so important for responding, and all alarms are within 30 s for all cases. For alarm threshold of 4.0 %/m the response time for 4 and 5 detectors is the same - about 40 s, whereas in arrangement of 6 detectors only 15 s is response time for alarm threshold range of 3.0 %/m to 4.5 %/m. Finally, higher alarm thresholds fully justified the need for additional detectors, especially due to the fact that ventilation is has not been considered in this simulation. References [1] Blagojevic, M.: Alarmni sistemi, Fakultet zastite na radu u Nisu, Nis, 2011., ISBN [2] EN 54 Fire detection and alarm systems, Part 14: Guidelines for planning, design, installation, commisioning, use and maintenance. [3] DIN VDE 0833 Alarm systems for fire, intrusion and hold up - Part 2: Requirements for fire alarm systems. [4] BS 5839 British standard fire detection and alarm systems for buildings Part 1: Code of practice for system design installation and servicing. [5] UL 268 Standard for safety, Smoke detectors for fire alarm system. [6] PyroSim User Manual, wp-content/uploads/dlm_uploads/2014/02/pyrosimmanual. pdf. Fig. 9 Obscuration vs. time - 6 detectors, 100 kw burner 11

17 FIRESAFE - Odezva stavebních konstrukcí na požár FIRESAFE - Fire Response of Building Constructions Ing. Isabela Bradáčová, CSc. doc. Ing. Miroslava Netopilová, CSc. Ing. Tereza Česelská, Ph.D. VŠB - TU Ostrava, Fakulta bezpečnostního inženýrství Lumírova 13, Ostrava - Výškovice miroslava.netopilova@vsb.cz, isabela.bradacova@vsb.cz tereza.ceselska@vsb.cz Abstrakt Článek se zabývá stanovením požární odolnosti a možnostmi návrhu stavebních konstrukcí za nehodové situace jakou je požár. Seznamuje s alternativními přístupy navrhování konstrukcí na účinky požáru. Zdůrazňuje nutnost kvalitních vstupních podmínek výpočetních úloh včetně teplotních změn fyzikálních a mechanických vlastností materiálů. Zmiňuje i evropský klasifikační systém stavebních výrobků v souvislosti s odezvou na požár. Klíčová slova FIRESAFE; požární bezpečnost staveb; požár jako návrhová situace; vstupní veličiny výpočtů a matematických simulací. Abstract The article deals with the determination of fire resistance and options of design of building constructions in an accidental situation, such as a fire. It makes the reader familiar with alternative approaches to the fire design of constructions. It emphasises the necessity of high-quality input conditions of computing tasks, including temperature changes in physical as well as mechanical properties of materials. It also mentions the European classification system for construction products in connection with the fire response. Keywords FIRESAFE; fire safety in buildings; fire as design situation; input quantities for computations and mathematical simulations. Úvod S účinností od platí Nařízení Evropského parlamentu a Rady EU č. 305/2011 (Construction Products Regulation - CPR) ze dne 9. března 2011, kterým se stanoví harmonizované podmínky pro uvádění stavebních výrobků na trh a kterým se zrušuje Směrnice Rady 89/106/EHS o stavebních výrobcích. Ve smyslu uvedených předpisů se stavebním výrobkem rozumí každý výrobek, vyrobený pro trvalé zabudování do staveb. Základní požadavky na výrobky jsou definovány následovně: mechanická odolnost a stabilita; požární bezpečnost; zdravotní a ekologická bezpečnost; uživatelská bezpečnost; ochrana proti hluku; úspora energie a ochrana tepla; udržitelné využívání přírodních zdrojů. Požární bezpečnost stavby je vyjádřena jako souhrn vlastností, které při požáru zaručují, aby: byla po určitou dobu zachována stabilita konstrukce; byl omezen vznik a šíření ohně a kouře ve stavebním objektu; bylo omezeno šíření ohně na sousední konstrukce; osoby mohly opustit budovu nebo být zachráněny jiným způsobem; byla zajištěna bezpečnost zásahových a záchranných jednotek. Výpočetnímu posouzení chování konstrukcí při požáru musí nutně předcházet dostupnost údajů o teplotně závislých vlastnostech stavebních materiálů a výrobků, měnících se v závislosti na okamžité teplotě konstrukce, popř. o požárně technických vlastnostech. Stavební materiály a výrobky Nařízení Evropského parlamentu a Rady (EU) č. 305/2011, nabylo plné účinnosti , a je průběžně doplňováno a inovováno. Např. ve dnech 27. a 28. května 2014 bylo v Úředním věstníku EU uveřejněno: - Nařízení komise v přenesené pravomoci (EU) č. 568/2014, kterým se mění příloha V. Nařízení (EU) č. 305/2011, pokud jde o posuzování a ověřování stálosti vlastností stavebních výrobků; - Nařízení komise v přenesené pravomoci (EU) č. 574/2014, kterým se mění příloha III. nařízení Evropského parlamentu a Rady (EU) č. 305/2011 o vzoru, který se použije pro vypracování prohlášení o vlastnostech stavebních výrobků. Zavedením CPR se směřuje mj. k odstranění překážek, které vznikaly z odlišné implementace dřívější směrnice (CPD) do národních legislativ a k usnadnění cesty stavebních výrobků na trh EU. Pro potlačení bariér ve volném obchodu se stavebními výrobky vyvstal jako nutný proces sjednocování postupů při klasifikaci výrobků. [1] Požární klasifikace stavebních výrobků Postupným mnohaletým vývojem harmonizace soustavy národních technických specifikací na soustavu evropskou byl u stavebních výrobků přijat klasifikační systém související s odezvou na požár. Pro tento klasifikační systém je rozhodující konečné použití stavebních výrobků a jejich vliv na vznik a šíření požáru. Pozitivem nového systému je mimo jiné skutečnost, že důsledněji akceptuje chování stavebních výrobků při reálném požáru a pro výsledné zatřídění do některé z eurotříd (A až F) nerozhodují výsledky testování pouze podle jediné zkušební metody. Evropský klasifikační systém je založen na kritériích představovaných mezními hodnotami ukazatelů charakteristik (viz tab. 1) jednotlivých tříd reakce na oheň. U některých tříd se uvádí rovněž doplňková klasifikace, jako např. tvorba kouře nebo plamenně hořící kapky/částice. Pro hodnocení splnění požadavků třídy reakce na oheň stavebních výrobků je rozhodující zatřídění podle ČSN EN A1 [2]. Tab. 1 Charakteristiky k určení reakce stavebních výrobků na oheň [2] Značka ΔT Δm FIGRA SMOGRA FS LFS t f PCS PCI THR 600s TSP 600s Vzrůst teploty Charakteristika Úbytek hmotnosti Index rychlosti rozvoje požáru Rychlost vývinu kouře Šíření plamene Horizontální šíření plamene Doba trvalého plamenného hoření Spalné teplo Výhřevnost Celkové množství uvolněného tepla za 600 s Celkové množství vyvinutého kouře za 600 s 12

18 Třídy reakce na oheň stavebních výrobků s použitím daného klasifikačního systému jsou A1, A2, B, C, D, E, F, se stupňováním podle příspěvku daného výrobku k intenzitě požáru. Třídy A1 a A2 prezentují stavební výrobky nepřispívající k intenzitě požáru, postupně rostoucí příspěvek vykazují třídy reakce na oheň B až F. V klasifikaci jsou odlišeny některé skupiny výrobků, a to podlahové krytiny - A1 fl, A2 fl, B fl, C fl, D fl, E fl, F fl, lineární trubní tepelně izolační systémy - A1 L, A2 L, B L, C L, D L, E L, F L a el. kabely - A ca, B1 ca, B2 ca, C ca, D ca, E ca, F ca. Klasifikace podle výsledků zkoušek reakce na oheň odkazuje na přejaté evropské zkušební normy, z nichž ČSN EN ISO 1182 [3], ČSN EN ISO [4] a ČSN EN ISO 1716 [5] jsou společné pro základní skupiny stavebních výrobků, ČSN EN [6] je určena pro stavební výrobky mimo podlahových krytin a ČSN EN ISO [7] pro podlahové krytiny. Soubor těchto zkušebních metod umožňuje simulovat odezvu stavebně konstrukčních a ostatních stavebních výrobků na požár. Zkušební zařízení či záběr ze zkušebního testu viz obr. 1. Fyzikální a mechanické vlastnosti jako vstupní podmínky modelových úloh Vstupní data jsou pro správnost a přesnost realizovaných výpočtů zcela zásadní. Pro možné postupy řešení odezvy stavebních konstrukcí na požár jsou nutné nejen znalosti požárně technických vlastností. Vstupní veličiny představují pro řadu výpočtů a numerických modelových simulací podmínky, které jsou dány vlastnostmi fyzikálními a mechanickými. Pro matematické řešení ohřevu či ochlazování a prostupu tepla je např. významný součinitel tepelné vodivosti. Je stěžejní vstupní veličinou fyzikálně technických numerických úloh, tudíž i tepelných dějů. Přesto, že je s teplotou proměnný, v konkrétním teplotním intervalu se obvykle považuje za konstantní. Součinitel teplotní vodivosti charakterizuje rychlost změny teplotního pole, tzn. schopnost materiálu o definované vlhkosti vyrovnávat rozdílné teploty při neustálém vedení tepla. Měrná tepelná kapacita (měrné teplo) je teplotně proměnná, změny však nejsou významné. Proto je zpravidla, v jistém teplotním intervalu, považována za konstantní. Teplotně závislá je i hustota a objemová hmotnost pevných látek. Pro stavební materiály prezentují jedny z prioritních vlastností. Teplotní roztažnost (koeficient délkové nebo objemové teplotní roztažnosti) je proměnná, vyjadřující změnu rozměrů tělesa vyvolanou změnou jeho teploty. [9] Teplotně závislé poměrné protažení (Δl/l) různých materiálů viz obr. 2 a 3. a) zkušební zařízení podle ČSN EN ISO 1182 b) zkušební zařízení podle ČSN EN ISO 1716 Obr. 2 Protažení betonu v závislosti na teplotě - vliv plniva [10] 1) křemičité plnivo, 2) vápencové plnivo c) průběh zkoušky podle ČSN EN ISO d) průběh zkoušky podle ČSN EN Obr. 3 Protažení ocelových výztuží betonu v závislosti na teplotě [10] 1) klasická betonářská výztuž, 2) předpínací výztuž Teplotní vlivy způsobují změnu krystalické struktury materiálu. Důsledkem jsou i změny mechanických vlastností, jako jsou např. vlastnosti pevnostní a přetvárné. Ve výpočtech či modelových úlohách se vychází z charakteristických vlastností a účinky zatížení za požární situace se bezpečně stanoví obvykle zjednodušeně s uplatněním příslušných redukčních součinitelů. e) zkušební zařízení podle ČSN EN ISO Obr. 1 Zkoušky reakce stavebních výrobků na oheň [8] 13

19 Stavební konstrukce Požár jako návrhová situace Při výpočtu konstrukcí se rozlišují tři návrhové situace [11, 12]: - trvalá návrhová situace, jejíž doba trvání je téhož řádu jako doba životnosti konstrukce, - dočasná návrhová situace, jejíž doba trvání je kratší než doba životnosti konstrukce, - nehodová návrhová situace, která má malou pravděpodobnost výskytu a krátkou dobu trvání, má však význam z hlediska možných následků překročení mezních stavů. Požár je považován za nehodovou situaci. Pokud by byla stavební konstrukce navržena na plné využití při běžné návrhové situaci, neměla by rezervu na straně únosnosti konstrukce pro teplotou požáru zhoršené vlastnosti stavebních materiálů. Avšak pro nehodovou návrhovou situaci jsou povoleny jisté úlevy na straně zatížení. Požární odolnost stavební konstrukce Při posuzování požární odolnosti stavebních konstrukcí musí být splněna podmínka [11]: požadovaná požární odolnost zjištěná (skutečná) požární odolnost Požadovaná požární odolnost vychází z předpisů jednotlivých zemí. Je daná dobou, po kterou konstrukce splňuje požadované mezní stavy. V ČR se používá stupnice od 15 do 180 minut, v některých zemích evropských i zámořských se vyskytují i požadavky vyšší. Kritéria mezních stavů požární odolnosti jsou dnes v Evropě sjednocena. Požadavky na požární odolnost se v ČR stanovují zprostředkovaně pomocí stupně požární bezpečnosti požárního úseku, je však možno určit požadavky i přímo v návaznosti na průběh teplot v hořícím prostoru s akceptováním významu konstrukce pro stabilitu objektu a omezení šíření požáru. Skutečná požární odolnost se určuje zkouškou podle evropských norem, používají se tabulkové hodnoty anebo lze použít výpočtové metody. Je také vhodné kombinovat výpočet s výsledky zkoušek. Experimentální metody jsou ucelenou metodikou. Výhody spočívají v ověřování konstrukcí s reálnými mechanickými vlastnostmi a reálným nestacionárním vývojem teplot v konstrukci, ve vzorku je vyvolán účinek zadaných zatížení, který se sčítá s účinky teplotního zatížení. Pevnostní a přetvárné vlastnosti se mění v závislosti na okamžité teplotě. Nevýhodami je obtížná realizace podepření prvku a omezení rozměru konstrukce. Výrazný je vliv vlhkosti vzorku a počáteční teploty, dosažení jejich požadovaných hodnot prodlužují dobu nutnou pro provedení zkoušky. Významné jsou také náklady na výrobu, dopravu a provedení zkoušky ve zkušebně. Výpočetní metody umožňují volit různé požární scénáře, neznají problém měřítka konstrukce, podepření a druhu zatížení, jsou rychlejší než zkoušky a celkově vykazují nižší náklady. Nedokážou však posoudit některé vlivy, např. vliv vlhkosti a druhu kameniva na odprýskávání betonu, mohou nastat obtíže s prokazováním spolehlivosti spojů a styků apod. Problémem je také získání spolehlivých vstupních údajů jak pro výpočet únosnosti, tak i nestacionárního vedení tepla v konstrukci. Obr. 5 Příklad masívního odprýsknutí betonu vlhkého dílce při zkoušce požární odolnosti [14] Alternativní přístupy navrhování konstrukcí na účinky požáru Při posuzování konstrukcí na účinky požáru se umožňuje použít alternativní přístupy - normativní pravidla, schválený výpočetní postup a inženýrský přístup [11, 12]. Analýza prvku Normativní pravidla Obr. 6 Alternativní postupy navrhování konstrukcí (upraveno z [15]) Mechanická zatížení a okrajové podmínky Postupy navrhování konstrukcí Schválené výpočetní postupy Inženýrský přístup Jednoduché nebo zpřesněné modely požáru Analýza části konstrukce Mechanická zatížení a okrajové podmínky Inženýrský přístup Analýza celé konstrukce Volba mechanických zatížení Jednoduché výpočetní modely Zpřesněné výpočetní modely Zpřesněné výpočetní modely Zpřesněné výpočetní modely Obr. 7 Inženýrský přístup pro navrhování konstrukcí Obr. 4 Výroba dílce a příprava na dopravu do zkušebny [13] Splnění všech požadavků na požární bezpečnost stavby je podmíněno zachováním funkcí stavebních konstrukcí (především únosnosti a stability a/nebo požárně dělicí schopnosti) v podmínkách teplot, které mohou při požáru daného prostoru dosáhnout vysokých hodnot. Požadavky na požární odolnost stavebních konstrukcí vyplývají z účelu a významu objektu, možných důsledků porušení, předpokládaného scénáře požáru uvnitř/vně stavby atd. 14

20 Závěr Je zřejmé, že kromě již klasických metod posuzování a navrhování v oblasti odezvy stavebních konstrukcí na požár vede současný vývoj k uplatňování i nestandardních systémů a metod, které přímo souvisí s potřebou flexibilnějších možností bezpečného navrhování stavebních objektů. Tento článek prezentuje souhrn zásad navrhování odezvy stavebních konstrukcí na požár, které jsou součástí certifikované metodiky pro požárně inženýrské postupy vytvořené v rámci projektu bezpečnostního výzkumu FIRESAFE. Poděkování Tento příspěvek vznikl za podpory projektu Ministerstva vnitra ČR č. VG Specifi cké posouzení vysoce rizikových podmínek požární bezpečnosti s využitím postupů požárního inženýrství. Použitá literatura [1] Netopilová, M.; Kačíková, D.; Osvald, A.: Reakce stavebních výrobků na oheň. Edice SPBI SPEKTRUM 72, Ostrava: Sdružení požárního a bezpečnostního inženýrství, vyd. 126 s. ISBN [2] ČSN EN A1:2010 Požární klasifikace stavebních výrobků a konstrukcí staveb - Část 1: Klasifikace podle výsledků zkoušek reakce na oheň. [3] ČSN EN ISO 1182:2010 Zkoušení reakce stavebních výrobků na oheň - Zkouška nehořlavosti. [4] ČSN EN ISO :2011 Zkoušení reakce na oheň - Zápalnost stavebních výrobků vystavených přímému působení plamene - Část 2: Zkouška malým zdrojem plamene. [5] ČSN EN ISO 1716:2011 Zkoušení reakce stavebních výrobků na oheň - Stanovení spalného tepla (kalorické hodnoty). [6] ČSN EN 13823:2011 Zkoušení reakce stavebních výrobků na oheň - Stavební výrobky kromě podlahových krytin vystavené tepelnému účinku jednotlivého hořícího předmětu. [7] ČSN EN ISO :2010 Zkoušení reakce podlahových krytin na oheň - Část 1: Stanovení chování při hoření užitím zdroje sálavého tepla. [8] Netopil, J., Polák, J.: Fotodokumentace, VŠB - TUO. [9] Netopilová, M.: Materiály - Stavební materiály. Ostrava: Sdružení požárního a bezpečnostního inženýrství, vyd. 125 s., ISBN [10] ČSN EN :2006 Eurokód 2: Navrhování betonových konstrukcí - Část 1-1: Obecná pravidla a pravidla pro pozemní stavby. [11] Bradáčová, I.: Požární bezpečnost staveb. Nevýrobní objekty Edice SPBI SPEKTRUM 50, Ostrava: Sdružení požárního a bezpečnostního inženýrství, 2. aktualizované vydání, s ISBN [12] Bradáčová, I. a kol.: Stavby a jejich požární bezpečnost. ČKAIT a ČSSI, s Praha ISBN [13] Kroc, M., Lias Vintířov: Fotodokumentace výroby dílce pro zkoušky požární odolnosti, projekt TA , [14] Bradáčová, I., Polák, J., VŠB-TUO: Fotodokumentace zkoušky požární odolnosti, projekt TA , [15] ČSN EN Eurokód 1: Zatížení konstrukcí - Část 1-2: Obecná zatížení - Zatížení konstrukcí vystavených účinkům požáru. 15

21 Popis chování sprinklerových a vodních sprejových zařízení The Description of the Behaviour of Sprinkler and Water Spray Systems Ing. Petra Bursíková, Ph.D. Ing. Václav Vystrčil Ing. Ondřej Suchý, Ph.D. MV-GŘ HZS ČR, Technický ústav PO Písková 42, Praha 4 - Modřany petra.bursikova@tupo.izscr.cz, vaclav.vystrcil@tupo.izscr.cz ondrej.suchy@tupo.izscr.cz Abstrakt Vodní sprchový proud sprinklerových a vodních sprejových zařízení byl studován na základě provedení experimentálních zkoušek a numerických simulací. Byla posuzována schopnost CFD programů předpovědět výstřikovou počáteční rychlost kapek, tvar a rozměry vodního sprchového proudu. Jakmile je dobře popsán mechanismus zadávání modelování chování sprinklerů nebo trysek, je pak možné přistoupit k numerickému zkoumání vlivu vodního sprchového proudu na uhašení požáru. Klíčová slova Sprinkler; vodní sprchové zařízení; experimentální zkouška; numerická simulace. Abstract Water spray from a sprinkler and water spray systems were studied based on the performance of experimental tests and numerical simulations. It was assessed the ability of CFD programs to predict initial speed of droplet, the shape and dimensions of the water spray stream. Once they are well-described, mechanism inputs for modelling the behaviour of sprinklers or nozzles, it is then possible to proceed to a numerical investigation of the effect of the water spray stream to extinguish the fire. Parametry stabilních hasicích zařízení (sprinklery, trysky) jako je pracovní tlak, velikost a distribuce kapek, K faktor, úhel rozstřiku a vlastnosti požáru musí být pečlivě zohledněny při návrhu účinného vodního hasicího systému pro ochranu objektů nebo technologických zařízení. Projektování vodního hasicího systému za využití stabilních hasicích zařízení se zpracovává na základě dlouholetých sledování a výsledků ohňových zkoušek v reálném měřítku a v poledních letech je možné využít i počítačové numerické simulace (CFD programy). Experimentální zkoušky Byly provedeny zkoušky sprinklerových a vodních sprejových zařízení v prostorách Technického ústavu požární ochrany. Cílem bylo podrobně vyzkoušet a zdokumentovat chování několika druhů stabilních hasicích zařízení za účelem získat počáteční a verifikační data pro modelování těchto zařízení v počítačových CFD programech jako je Pyrosim/FDS nebo Smartfire. Jakmile je dobře popsán mechanismus zadávání modelování sprinklerů nebo trysek, je možné pak přistoupit k modelování složitějších scénářů (např. použití hasebního zařízení na hašení požáru na základě matematického popisu interakce kapiček vodního sprchového proudu a požáru). Byly testovány dva sprinklery a vodní sprejová tryska. Jednalo se o závěsný sprinkler s K-faktorem 80,6 (obr. 1 vlevo), stojatý sprinkler s K-faktorem 80 (obr. 1 uprostřed) a vysokorychlostní sprejovou trysku s K-faktorem 40,3 (obr. 1 vpravo). Keywords Sprinkler; water spray system; full-scale experiment; numerical simulation. Úvod S rychlým rozvojem výpočetní techniky je možné provádět numerické testování vodního sprchového proudu anebo zkoumat složité jevy vyskytující se při požáru, a to zejména interakci požáru s vodním sprchovým proudem. Matematickým modelováním hašení požárů se Technický ústav požární ochrany zabývá v rámci řešení výzkumného projektu č. VF s názvem Výzkum efektivnosti vybraných hasiv [1], jehož poskytovatelem je ministerstvo vnitra. Z vodních hasicích systémů pro požární ochranu objektů nebo technologických zařízení se nejčastěji používají stabilní hasicí zařízení. Dle velikosti kapek vodního sprchového proudu se dělí na sprinklerová zařízení a na mlhová zařízení [2, 3]. Sprinklery potlačují oheň převážně přímým ochlazováním požárního zdroje s relativně velkými kapkami výstřikového proudu. Naopak vodní mlhová zařízení mají velmi malé kapičky výstřikového proudu, což způsobuje to, že hasí oheň kromě jeho ochlazování převážně vytlačením kyslíku od hořícího objektu vodní párou, která vzniká odpařením velkého množství kapiček vody. Tím se dosahuje vysoké hasicí účinnosti s menší spotřebou vody a tím menšího poškození předmětů vodou. Obr. 1 Závěsný sprinkler (vlevo), stojatý sprinkler (uprostřed) a vysokorychlostní tryska (vpravo) Při zkouškách byla zjišťována velikost a distribuce kapek pomocí zařízení AWK v 97, který využívá k analýze velikosti a počtu částic prošlých vnitřním senzorem princip detekce částic v procházejícím světle. Výsledky pro jednotlivé výstřikové koncovky jsou uvedeny v tab. 1. Z výsledků byl vypočítán medián průměru kapky. Pomocí vysokorychlostní kamery byla určena počáteční rychlost kapek sprchového proudu. Byl změřen rozměr dopadajícího výstřikového proudu a úhly rozstřiku byly vyhodnoceny z fotografií, viz tab. 2. Počítačová simulace pomocí programu Pyrosim/FDS a vyhodnocení Pro simulaci sprinklerů a vysokorychlostní trysky byl použit počítačový program Pyrosim/FDS. Parametry pro definování scénáře jsou uvedeny v tab. 2. Velikost a distribuce kapiček se řídila Rosin-Rammlerovým rozdělením. Výpočetní oblast byla nastavena 16

22 v závislosti na velikosti rozstřiku, takže pro modely závěsného sprinkleru byla výpočetní oblast (4 x 4 x 2,5) m, pro modely stojatého sprinkleru byla výpočetní oblast (3,5 x 3,5 x 2,8) m a pro modely vysokorychlostní trysky byla výpočetní oblast (3 x 3 x 2,2) m. Pro všechny modely ale byla nastavena stejně hustá numerická síť a to s velikostí jedné výpočetní buňky (0,1 x 01 x 0,1) m. Tab. 1 Velikost a distribuce kapek pro jednotlivé výstřikové koncovky Průměr kapiček Di [μm] Vysokorychlostní tryska (2,5 barů) Závěsný sprinkler (2,5 barů) Závěsný sprinkler (5 barů) Stojatý sprinkler (2,5 barů) Stojatý sprinkler (5 barů) Pozn.: Žluté podbarvení vyznačuje, v jakém rozmezí se nachází medián průměru velikosti kapky. Obr. 2 Simulace a experimentální zkouška vodního sprchového proudu závěsného sprinkleru při tlaku 2,5 baru (Model 1). Průměr dopadajícího proudu v simulaci je lehce přes 8 m (experimentální zkouška 8,9 m). Počáteční rychlost kapek v simulaci je kolem 2 m/s (experimentální zkouška 1,93 m/s). Tvar simulovaného sprchového proudu odpovídá tvaru sprchového proudu při reálné zkoušce Tab. 2 Naměřené parametry pro jednotlivé výstřikové koncovky Závěsný sprinkler (K-faktor 80,6) Stojatý sprinkler (K-faktor 80) Vysokorychlostní tryska (K-faktor 40,3) Vzdálenost trysky od země [mm] Tlak [bar] 2,5 5,07 2,55 4,97 2,47 4,95 Průtok [l/min] Experimentální K-faktor [l/(min/bar 1/2 )] Počáteční rychlost kapek [m/s] Průměr dopadajícího proudu [m] 77,2 77,7 76,4 77,6 34,4-35,6 32,8-33,7 1,93 1,54 1,69 2,93 2,41 4,83 8,9 8,8 6,9 6,1 5,5 5,3 Úhel rozstřiku (u trysky) ,3 79,2 78,7 68,2 Nastavení méně významných parametrů pro simulaci je následující: vzdálenost od ústí trysky, kde se vytvářejí kapičky 0,05 m, počet kapek, které jsou vloženy do simulace za vteřinu 5000, doba setrvání kapek v simulaci 10 s, vzorkovací čas 1 s, tvar rozstřiku je kuželovitý. Posledním parametrem, který je nutné zadat do simulace je rychlost vodního proudu. Po provedení série numerických simulací, bylo zjištěno, že tato hodnota odpovídá čtyřnásobku naměřené počáteční rychlosti kapek změřené pomocí vysokorychlostní kamery. Pro srovnání míry shody mezi výsledky počítačové simulace a výsledky z velkorozměrových zkoušek byly vybrány tři parametry: počáteční rychlost kapek změřené pomocí vysokorychlostní kamery, velikost rozstřiku a vizuální porovnání tvaru proudu. Obr. 3 Simulace a experimentální zkouška vodního sprchového proudu závěsného sprinkleru při tlaku 5 barů (Model 2). Průměr dopadajícího proudu v simulaci je cca 7,8 m (experimentální zkouška 8,8 m). Počáteční rychlost kapek v simulaci je kolem 1,5 m/s (experimentální zkouška 1,54 m/s). Tvar simulovaného sprchového proudu odpovídá tvaru sprchového proudu při reálné zkoušce 17

23 Obr. 4 Simulace a experimentální zkouška vodního sprchového proudu stojatého sprinkleru při tlaku 2,5 barů (Model 1). Průměr dopadajícího proudu v simulaci je cca 6,8 m (experimentální zkouška 6,9 m). Počáteční rychlost kapek v simulaci je kolem 2 m/s (experimentální zkouška 2,41 m/s). Tvar simulovaného sprchového proudu odpovídá tvaru sprchového proudu při reálné zkoušce Obr. 6 Simulace a experimentální zkouška vodního sprchového proudu vysokorychlostní trysky při tlaku 2,5 barů (Model 1). Průměr dopadajícího proudu v simulaci je cca 6 m (experimentální zkouška 5,5 m). Počáteční rychlost kapek v simulaci je kolem 1,5 m/s (experimentální zkouška 1,69 m/s). Tvar simulovaného sprchového proudu odpovídá tvaru sprchového proudu při reálné zkoušce Obr. 5 Simulace a experimentální zkouška vodního sprchového proudu stojatého sprinkleru při tlaku 5 barů (Model 2). Průměr dopadajícího proudu v simulaci je přes 7 m (experimentální zkouška 6,1 m). Počáteční rychlost kapek v simulaci je kolem 2,5 m/s (experimentální zkouška 2,93 m/s). Tvar simulovaného sprchového proudu ne zcela odpovídá tvaru sprchového proudu při reálné zkoušce Obr. 7 Simulace a experimentální zkouška vodního sprchového proudu vysokorychlostní trysky při tlaku 5 barů (Model 2). Průměr dopadajícího proudu v simulaci je cca 6,2 m (experimentální zkouška 5,3 m). Počáteční rychlost kapek v simulaci je kolem 2,5 m/s (experimentální zkouška 4,83 m/s). Tvar simulovaného sprchového proudu odpovídá tvaru sprchového proudu při reálné zkoušce 18

24 Porovnání simulace sprchového proudu se shoduje s výsledky z reálných zkoušek v pěti případech ze šesti. Výsledky simulace se neshodují s výsledky reálné zkoušky sprchového proudu stojatého sprinkleru při tlaku 5 barů. Počítačová simulace pomocí programu Smartfire a vyhodnocení V programu Smartfire v4.3 byl testován vodní sprchový proud vysokorychlostní trysky a sprinklerů bez jejich interakce na oheň. V programu je možné popsat trajektorie kapek vodního sprchového proudu třemi různými způsoby, které byly mezi sebou srovnány, a to Randomized Trajectory Settings (s nastavením buď hollow cone, nebo solid cone sprchového proudu), nebo Fixed Trajectory Settings. Fixed Trajectory Settings znamená, že jednotlivé trajektorie jsou pevně zadány manuálně. Pokud se použijí randomizované trajektorie, musí se uživatel rozhodnout, zda tryska vytváří hollow cone nebo solid cone. Parametry vysokorychlostní trysky byly nastaveny podle experimentálně zjištěných parametrů, viz tab. 2. Na následujících obrázcích jsou uvedeny řezy vektorů rychlosti a řezy množství vodní páry vodního sprchového proudu pro pevné trajektorie, randomizované trajektorie solid cone a randomizované trajektorie hollow cone. Obr. 9 Randomizované trajektorie hollow cone sprchového proudu - řez vektorů rychlosti (nahoře) a řezy množství vodní páry (dole) Obr. 8 Pevné trajektorie sprchového proudu - řez vektorů rychlosti (nahoře) a řezy množství vodní páry (dole) Výsledky ukázaly, že trajektorie kapek vodního sprchového proudu nastavená jako Fixed Trajectory Settings mají tvar kužele a kapky jsou rozstřikovány velmi malou rychlostí po povrchu kuželu a uvnitř nejsou žádné. Nejvyšší počáteční rychlost kapek je přímo pod tryskou a směrem k zemi se snižuje. Vodní mlha se vyskytuje pouze pod tryskou, viz obr. 8. Randomizované trajektorie kapek hollow cone dopadají nejrychleji po povrchu kuželu, viz obr. 9. Nejvyšší koncentrace vodní mlhy je uvnitř celého objemu kuželu. Naopak u randomizovaných trajektorií solid cone se kapky pohybují nejrychleji v jeho středu a zde je i nejvyšší koncentrace vodní mlhy, viz obr. 10. Na základě porovnání řezů vektorů rychlosti a koncentračních řezů vodní mlhy je možné říci, že pevné trajektorie sprchového proudu budou mít menší účinnost hašení, protože vodní mlha se vyskytuje pouze pod tryskou a počáteční rychlost kapek je téměř nulová. Realističtěji popisují chování vodního sprchového proudu randomizované trajektorie. Dále bylo simulováno chování stojatého a závěsného sprinkleru a vysokorychlostní trysky. Parametry, které byly zadávány do scénářů, jsou uvedeny v tab. 2. Velikost a distribuce kapek vodního sprchového proudu byla zadána přesně tak, jak byly naměřeny 19

25 při reálné zkoušce pro jednotlivé výstřikové koncovky, viz tab. 1. Jako srovnávací kritérium simulovaného a reálného chování sprinklerových a vodních sprejových zařízení byla vybrána počáteční rychlost kapek. Pro každou výstřikovou koncovku byla provedena série simulací a ukázalo se, že stojatý a závěsný sprinkler je nejlépe popsán pomocí randomizované trajektorie solid cone a bylo zjištěno, že zadaná počáteční rychlost u obou typů sprinklerů se musí čtyřikrát zvýšit, aby bylo dosaženo shody výpočtu s experimentem. Naopak chování vysokorychlostní trysky lépe vystihuje randomizovaná trajektorie hollow cone a v tomto případě se musí třikrát zvětšit vstupní hodnota počáteční rychlosti kapek. Použitá literatura [1] Suchý, O. a kol.: Výzkum efektivnosti hasiv - Počítačové modelování vybraných scénářů hašení požárů - Dílčí zpráva o výsledcích řešení za rok 2014, Praha [2] Rybář, P.: Sprinklerová zařízení. Edice SPBI SPEKTRUM č. 77, Ostrava: Sdružení požárního a bezpečnostního inženýrství, 2011, 96 s. ISBN [3] Yang, P.; Liu, T.; Qin, X.: Experimental and numerical study on water mist suppression system on room fire. Building and Environment, 45, Obr. 10 Randomizované trajektorie solid cone sprchového proudu - řez vektorů rychlosti (nahoře) a řezy množství vodní páry (dole) Závěr Byly provedeny série simulací vodního sprchového proudu sprinklerových a vodních sprejových zařízení v programu FDS/ Pyrosim a programu Smartfire. Porovnání simulace sprchového proudu se shoduje s výsledky z reálných zkoušek. Z těchto výsledků lze soudit, že počítačové programy Pyrosim/FDS a Smartfire dokáží věrně simulovat charakteristiky reálného sprinkleru nebo trysky. V dalším období bude numericky zkoumán vliv vodního sprchového proudu na uhašení požáru. 20

26 СИСТЕМА ПОЖАРНОЙ БЕЗОПАСНОСТИ В РЕСПУБЛИКЕ МОЛДОВА The Structure of Fire Protection System in the Republic of Moldova Mihail Capra Technical University of Moldova, Chisinau 168, Stefan cel Mare Blvd., MD-2004, Chisinau, Republic of Moldova Abstract In this article is presented the structure of fire protection system in the Republic of Moldova, the nature of activities, the forces and means which are used to prevent or stop the fire, priority activities in fire rescue. Legal Basis of activities and public administration to ensure fire safety and fire protection in Republic of Moldova, types of services of fire-fighters which carry out activities for the prevention and fire-fighting. Ключевые слова Система пожарной безопасности; предупреждение и ликвидация; структура службы; обеспечение; программа консолидации. 1 Введение Первые упоминания о настоящей пожарной службе в Кишинёве относятся уже к 1834 году. Примерно тогда пожарной команде был выделен участок на окраине города для постройки здания и каланчи. Высокая каланча (смотровая башня), которую можно было видеть почти со всех концов, и с которой можно было обозревать весь город, стояла на месте нынешнего здания мэрии. Башню можно заметить на рисунках и на некоторых панорамных фотографиях того времени. В 1892 год в рамках работ по устройству в Кишинёве водопровода были построены две водонапорные башни, у одной из них, была обустроена новая пожарная часть. Профессиональные пожарные команды, тем не менее, не всегда могли справляться с пожарами. Общество не могло остаться в стороне, и поэтому стали возникать добровольные пожарные дружины. В 1897 году был утверждён «Устав добровольной пожарной дружины». Первая добровольная пожарная дружина Кишинёва появилась в 1902 году по инициативе градоначальника Карла Шмидта. Пожарное общество финансировалось поначалу исключительно из добровольных пожертвований самих участников и сторонних лиц. В 1934 году в Кишинёве насчитывалось более 60 пожарных. На 1940 год в городе существовало два пожарных отделения. В советский период пожарная служба Кишинёва продолжала развиваться и расти вместе с городом. На 1 января 1983 года добровольное противопожарное общество города включало в себя 282 первичные организации - более человек. В 1991 году с провозглашением независимости Республики Молдова, были реформированы и государственные учреждения. Чтобы регулировать деятельность структур гражданской обороны Молдовы в соответствии с декларацией независимости, Президент Республики Указом "О гражданской обороне Республики Молдова" постановил проход штаба гражданской обороны, учреждений и органов управления, воинские части гражданской обороны СССР дислоцированных на территории, являются собственностью Республики Молдова. Постановлением Правительства в 1993 году весь персонал гражданской обороны переходит в подчинение Министерства обороны. Генеральный штаб гражданской обороны реорганизован в Департамент гражданской защиты и чрезвычайных ситуаций. В 1996 году переименовывается в Департамент Чрезвычайных ситуаций. В 2005 году в связи с реорганизацией некоторых силовых структур, Департамент Чрезвычайных ситуаций переименовывается в Управление спасателей и пожарных Службы Гражданской Защиты и Чрезвычайных Ситуаций, в составе Министерства внутренних дел. 2 Система пожарной безопасности Пожарная безопасность представляет собой систему мер правового, организационного, экономического, социального и научно-технического характера, а также сил и средств, направленных на предупреждение и ликвидацию пожаров, проведение первоочередных пожарных аварийноспасательных работ. Правовую основу деятельности по обеспечению пожарной безопасности и пожарной охраны составляют Конституция, Закон о пожарной безопасности и нормативные акты. Управление в области обеспечения пожарной безопасности на территории Республики Молдовы осуществляется Правительством, Управлением спасателей и пожарных, входящим в структуру Службы гражданской защиты и чрезвычайных ситуаций Министерства внутренних дел, органами местного публичного управления. Государственный надзор за обеспечением пожарной безопасности в населенных пунктах и на объектах осуществляют органы государственного пожарного надзора. Деятельность по предупреждению и тушению пожаров осуществляют следующие виды служб спасателей и пожарных: служба аттестованных спасателей и пожарных; ведомственная служба спасателей и пожарных; территориальная (районная, муниципальная, городская, секторальная) служба спасателей и пожарных; добровольные пожарные формирования. Добровольные пожарные формирования (противопожарные дружины) создаются на предприятиях с численностью работников от 15 человек и более. 3 Обеспечение пожарной безопасности Пожарная безопасность обеспечивается приведением населенных пунктов и объектов в такое состояние, при котором исключается возможность возникновения пожара и обеспечивается защита людей, духовных и материальных ценностей и окружающей среды от огня и его опасных факторов. Обеспечение пожарной безопасности является обязанностью руководителей, должностных лиц и работников министерств, ведомств и предприятий, а также граждан. Эти обязанности отражены в правилах пожарной безопасности, в инструкциях и договорах. Обязанности государственных органов управления по обеспечению пожарной безопасности: Правительство: разрабатывает мероприятия по обеспечению пожарной безопасности, развитию и совершенствованию материальнотехнической базы службы спасателей и пожарных; определяет обязанности центральных отраслевых органов публичного управления в области обеспечения пожарной безопасности; 21

27 устанавливает порядок образования органов и подразделений службы спасателей и пожарных и их численность; координирует научные исследования в области обеспечения пожарной безопасности; определяет задачи, приоритетные направления и принципы деятельности органов и подразделений службы спасателей и пожарных, обеспечивает разработку форм и методов осуществления государственного пожарного надзора; оказывает содействие в создании экономических единиц, специализирующихся на выполнении противопожарных работ и услуг, производстве пожарной техники и пожарнотехнического оборудования; утверждает перечень платных услуг, оказываемых службы спасателей и пожарных, при условии, что данные услуги не являются обязательными; устанавливает порядок формирования фондов пожарной безопасности. Министерства и ведомства: разрабатывают организационные, профилактические и научно - технические меры по обеспечению пожарной безопасности; привлекают научно-исследовательские и проектные организации к решению вопросов, связанных с противопожарной защитой объектов; обеспечивают исследование пожаро- и взрывоопасных свойств разрабатываемых и используемых в производстве веществ, материалов, приборов и оборудования по единым стандартам; обеспечивают включение требований пожарной безопасности в стандарты, технические условия, нормы, правила и инструкции, контролируют их выполнение при проектировании, строительстве, реконструкции и эксплуатации объектов; обеспечивают подготовку и переподготовку специалистов в области пожарной безопасности. Органы местного публичного управления: обеспечивают выполнение мероприятий по пожарной безопасности на подведомственной территории, содействуют созданию материально-технической базы; осуществляют проверки противопожарного состояния населенных пунктов и объектов, привлекают предприятия для выполнения мероприятий по обеспечению пожарной безопасности; привлекают граждан к участию в борьбе с пожарами, содействуют созданию добровольных пожарных формирований, оказывают помощь в их подготовке и материально-техническом обеспечении. 4 Структура службы спасателей и пожарных Служба спасателей и пожарных является государственным органом, в функции которого входит ликвидация пожаров, проведение аварийно-спасательных работ при пожарах, осуществление государственного надзора за обеспечением пожарной безопасности и осуществление других мер направленных на предупреждение и тушение пожаров. Входит в состав Службы гражданской защиты и чрезвычайных ситуаций Министерства внутренних дел и состоит из управлений, отрядов, частей спасателей и пожарных и специализированных подразделений. Основными принципами деятельности службы спасателей и пожарных являются законность, единоначалие, гласность, соблюдение интересов граждан и государства. Подразделения службы спасателей и пожарных имеют личный состав, специальную пожарную и спасательную технику, пожарно-техническое оборудование, предназначенные для ликвидации пожаров и проведения первоочередных аварийно-спасательных работ. Основные функции подразделений службы спасателей и пожарных это предупреждение и тушение пожаров, спасение людей, оказание первой доврачебной медицинской помощи пострадавшим. Руководство силами и средствами на пожаре с момента возникновения аварии до начала работы комиссий по чрезвычайным ситуациям осуществляется руководителем тушения пожара. Ему подчиняются все подразделения службы спасателей и пожарных, силы, прибывшие на ликвидацию пожара или аварии. Государственный пожарный надзор осуществляется органами службы спасателей и пожарных. Органы государственного пожарного надзора подразделяются на центральные и местные. Центральным органом является Управление спасателей и пожарных, местными - отделения и службы государственного пожарного надзора, подразделения службы спасателей и пожарных населенных пунктов, а также объектов, подведомственные Управлению спасателей и пожарных. Заместитель начальника, а также начальники служб и отделов Управления спасателей и пожарных являются старшими государственными инспекторами Республики Молдова по пожарному надзору, другие сотрудники являются государственными инспекторами Республики Молдова по пожарному надзору. Органы государственного пожарного надзора обязаны: - осуществлять надзор за соблюдением требований закона, стандартов, норм и правил пожарной безопасности; - оказывать содействие в разработке норм и правил пожарной безопасности; - давать заключения на проекты стандартов, технических условий, норм и правил, содержащих требования пожарной безопасности; - осуществлять контроль над порядком выполнения проектными и строительными организациями, противопожарных требований при проектировании, строительстве, реконструкции; - информировать население о состоянии пожарной безопасности объектов; - оказывать помощь добровольным пожарным формированиям в организации профилактических работ и боевой подготовки, участвовать в работе государственных и рабочих комиссий по приемке в эксплуатацию новых объектов. Периодичность проверок состояния пожарной безопасности на территории республики зависит от важности и степени пожарной опасности объектов, которые подразделяются на I, II и III группы. К объектам I группы относятся особо важные государственные объекты, крупные промышленные и сельскохозяйственные предприятия, объекты массового пребывания людей, а также особо ценные объекты культуры. Объекты I группы подлежат обязательному детальному обследованию один раз в пять лет. К объектам II группы относятся промышленные предприятия, объекты торговли, склады и базы, сельскохозяйственные предприятия, учебные, культурно-развлекательные, оздоровительные, административные учреждения, жилые дома повышенной этажности. Подлежат детальному обследованию один раз в три года сотрудниками органов государственного пожарного надзора. К объектам III группы относятся жилые дома, открытые стоянки для индивидуального транспорта, киоски, садоводческие товарищества, гаражные кооперативы, индивидуальные гаражи и другие объекты малых размеров. Объекты III группы подлежат детальному обследованию 22

28 выборочно, по мере необходимости, исходя из сложившейся обстановки, но не чаще одного раза в год. 5 Государственная политика в области пожарной безопасности Масштабный процесс приватизации, начатый в 90-е годы, привел к сокращению свыше 400 пожарных постов и частей, личный состав которых находился на балансе местных публичных органов и хозяйств, оснащенных пожарной техникой. Это привело к увеличению радиуса выезда на пожары от 3 км (согласно нормативам) до км в городских населенных пунктах и км в сельских населенных пунктах. Это ведет к прибытию с опозданием на место пожара, что приводит к существенному увеличению материального ущерба и потерям человеческих жизней и создает значительные проблемы для эффективного осуществления действий по тушению пожаров. Статистика показывает, что наиболее подвержен пожарам и другим чрезвычайным ситуациям жилой сектор - 75 %, а из общего числа 40 % пожаров имели место в городской среде и соответственно 60 % - в сельской местности. Самыми распространенными причинами возникновения пожаров и человеческих жертв остаются неосторожность во время курения, использование неисправных печей и нарушение правил пожарной безопасности при их эксплуатации, неосторожность при пользовании открытым огнем, а также нарушение правил пожарной безопасности при эксплуатации электрических сетей. В ходе своей деятельности служба спасателей и пожарных претерпела ряд реорганизаций, на данный момент совершенствуются юридическая, экономическая и социальная база в области пожарной безопасности и других чрезвычайных ситуаций, а также регламентирование в области обеспечения защиты от чрезвычайных ситуаций в целях защиты граждан и их имущества. В сельской среде существуют острые проблемы, связанные с социально-экономическим положением, большим расстоянием от аттестованных подразделений спасателей и пожарных, отсутствием ведомственной и территориальной службы спасателей и пожарных, плохим состоянием источников водоснабжения на время пожаров. Служба гражданской защиты и чрезвычайных ситуаций, включает действия по спасению людей, выезд на тушение пожаров, выполнение аварийно-спасательных работ, а также оказание первой медицинской помощи. Все работы осуществляются 1157 сотрудниками, аттестованным личным составом 61 подразделения, а именно: 2 аварийно-спасательных отряда, 7 отрядов, 38 частей и 14 постов спасателей и пожарных, расположенных на территории муниципиев, городов и населенных пунктов республики. Необходимо отметить, что существующие тактические возможности по выезду одного отделения не покрывают необходимости в силах и средствах для ликвидации чрезвычайных ситуаций или пожаров в случаях обращения граждан населенных пунктов, отдаленных от места дислокации государственных подразделений. В результате, к моменту прибытия на место пожара или другой чрезвычайной ситуации они достигают больших масштабов. В некоторых органах местного публичного управления за счет бюджетов административно-территориальных единиц организованы и содержатся 16 территориальных постов спасателей и пожарных, которые расположены на отдаленном расстоянии и являются первичной силой для ликвидации последствий чрезвычайных ситуаций и пожаров до приезда основных сил Службы гражданской защиты и чрезвычайных ситуаций. Консолидация службы спасателей и пожарных в сельских населенных пунктах, защита населения, экономических объектов и государственной собственности рассматриваются в качестве составной части политики государства и являются одной из основных функций руководящих органов государства. Европейским Союзом развита эффективная система в данной области в населенных пунктах, позволяющая уменьшить риск возникновения пожаров и других чрезвычайных ситуаций. Для сравнения можно привести следующие примеры: в Эстонии численность населения практически вдвое меньше, чем в Республике Молдова, а количество аварийных подразделений и персонала сравнимо с их количеством в Республике Молдова; в Словении население составляет около 1,8 млн. человек, при этом она располагает 1527 аварийными подразделениями разных категорий; хорошим примером также является Австрия, где установлено, что в одном регионе, например таком, как Бургенланд, площадью 3800 кв.км с населением 285 тыс. человек, для выезда на пожары и другие чрезвычайные ситуации действуют 326 частей добровольных пожарных с личным составом 16 тыс. человек и 1000 единиц специальной техники на балансе местной публичной администрации. На данный момент в Республике Молдова остается недостаточным оснащение службы спасателей и пожарных личным составом, участвующим в деятельности по реагированию, специальной техникой, оборудованием и снаряжением. Численность личного состава подразделений спасателей и пожарных (составляет 45 % от необходимого минимума) устанавливается в зависимости от численности населения на обслуживаемой территории и необходимой пожарной техники, а их боевой расчет - исходя из установленных тактико-технических характеристик. Исходя из требований, действующих на территории Республики Молдова ведомственных нормативных документов необходимо учитывать площадь и особенности зон компетенции, расположение и оперативную способность территориальных подразделений в целях создания необходимых условий для оперативного выезда в случае возникновения пожаров и других чрезвычайных ситуаций. 6 Программа по консолидации службы спасателей и пожарных в сельских населенных пунктах В соответствии с положениями Закона о гражданской защите, Закона о пожарной безопасности, а также в целях реализации последовательной политики в области пожарной безопасности и других чрезвычайных ситуациях в сельских населенных пунктах Правительство Республики Молдова в 2013 году утвердила Программу по консолидации службы спасателей и пожарных в сельских населенных пунктах Республики. Целью настоящей Программы является консолидация функциональной системы, современной и совместимой с требованиями Европейского Союза в области предотвращения и ликвидации последствий чрезвычайных ситуаций, путем создания территориальных постов спасателей и пожарных, с объединением усилий 2-3 населенных пунктов, которые будут представлять первичную оперативную силу до прибытия основных сил. Создание до 2020 года 114 территориальных постов спасателей и пожарных в составе органов местного публичного управления в целях уменьшения до минимума риска возникновения, а также реагирования для ликвидации пожаров и других чрезвычайных ситуаций в коммунах и сёлах. С точки зрения консолидации службы спасателей и пожарных являются приоритетными следующие направления: - присоединение до 2015 года к европейским и международным стандартам посредством адаптации законодательных и нормативных актов по пожарной безопасности и чрезвычайным ситуациям на территории Республики Молдова к требованиям Европейского Союза; 23

29 - развитие материально-технической базы Службы спасателей и пожарных путем приобретения специализированного оборудования до 2020 года; - совершенствование системы по подготовке и информированию населения в области пожарной безопасности и к действиям в случае чрезвычайных ситуаций до 2015 года. Внедрение настоящей Программы будет осуществляться в два этапа: - первый этап: годы - предусматривает совершенствование и приведение действующего законодательства о деятельности территориальных служб спасателей и пожарных в соответствие с директивами Европейского Союза; - второй этап: годы - будет организована дежурная деятельность всех остальных постов в составе органов местного публичного управления первого уровня. Внедрение настоящей Программы будет способствовать уменьшению на длительный срок числа погибших в результате пожаров и других чрезвычайных ситуаций среди населения, а также спасению их материальных ценностей. Литература [1] Закон Республики Молдова.: О пожарной безопасности Nr. 267 от опубликован в Monitorul Oficial Nr [2] Закон Республики Молдова.: О гражданской защите Nr. 271 от опубликован в Monitorul Oficial Nr. 20. [3] Постановление Правительства Республики Молдова.: Программа консолидации службы спасателей и пожарных в сельских населенных пунктах Республики Молдова Nr. 202 от [4] [5] statistice. [6] 24

30 ПОЖАРНАЯ ТЕХНИКА В РЕСПУБЛИКЕ МОЛДОВА Fire Extinguishing Technique in Republic of Moldova Mihail Cerececea Technical University of Moldova, Chisinau 168, Stefan cel Mare Blvd., MD-2004, Chisinau, Republic of Moldova Абстракт Пожарная техника - это технические средства ограничения развития, тушения пожара, защиты людей и материальных ценностей от него. Пожарная машина - это транспортная или транспортируемая машина, предназначенная для тушения пожара. Пожары возникают и развиваются всюду, где есть горючие материалы и источники их воспламенения. На пожарах главным процессом является горение. Его протекание характеризуется большой скоростью распространения, оно сопровождается выделением из пламени большого количества тепловой энергии и, следовательно, быстрым увеличением температуры вблизи очага горения. Кроме этого, в продуктах горения содержится дым, окислы различных газов, ядовитые вещества и т.д. Таким образом, пожары характеризуются быстрым нарастанием опасных факторов пожара. Это и создает большую опасность для жизни людей и приводит к быстрому уничтожению материальных ценностей. Следовательно, необходимо как можно быстрее ликвидировать загорание и потушить пожар, т.е. создать условия, при которых процессы горения не могут развиваться. Горению подвергаются материалы различного агрегатного состояния. Тушение их требует применения огнетушащих веществ, обеспечивающий рациональный механизм тушения. Для его реализации в очаг горения должно подаваться необходимое огнетушащее вещество с определенной интенсивностью. Таким образом, для успешного тушения пожаров следует выполнять два основных требования: как можно быстрее начать их тушение и подавать в очаг горения огнетушащие вещества требуемого состава и с необходимой интенсивностью. Эти два требования отражаются в технических характеристиках пожарной техники. Пожарная техника - это технические средства ограничения развития, тушения пожара, защиты людей и материальных ценностей от него. В настоящее время пожарная техника охватывает большой арсенал различных средств: первичные средства пожаротушения, пожарные машины, установки пожаротушения и средства связи. Перед началом тушения пожаров могут выполняться ряд специальных работ: разведка пожара, удаление продуктов горения из помещений, спасание людей, вскрытие конструкций и т.д. для выполнения этих работ требуется номенклатура специальных пожарных машин со специальным оборудованием. Пожарная машина - это транспортная или транспортируемая машина, предназначенная для тушения пожара. Для обслуживания личного состава и пожарной техники, особенно на крупных пожарах, используются вспомогательные пожарные машины. Пожарные машины создаются на основе различных транспортных средств: колесные и гусеничные машины, плавательных и летательных аппаратов, поездов. Их называют: пожарные автомобили (ПА), пожарные катера, суда, вертолеты, поезда. Пожарными автомобилями укомплектованы подразделения Государственной противопожарной службы (ГПС). В некоторых из них используются пожарные катера, вертолеты, танки. Пожарными автомобилями укомплектовываются также подразделения пожарной охраны различных министерств (железнодорожный транспорт, лесное хозяйство и т.д.). Пожарные автомобили состоят из основы транспортного средства (шасси) и пожарной надстройки. Она может включать салон для боевого расчета, агрегаты различного назначения (пожарные насосы, механизмы автолестниц и т.д.), емкостей для огнетушащих веществ, отсеки для пожарно-технического вооружения (ПТВ). Разнообразие пожаров и условий пожаротушения, а также выполняемых работ при боевых действиях потребовали создания ПА различного назначения. По основным видам выполняемых работ ПА делят на основные, специальные и вспомогательные. Основные ПА, в свою очередь, делят на ПА общего и целевого применения (табл.1). Основные ПА предназначены для доставки личного состава подразделений ГПС, огнетушащих веществ и оборудования к месту пожара и подачи огнетушащих веществ в зону горения. ПА общего применения предназначены для тушения пожаров на объектах городов и в жилом секторе. ПА целевого применения обеспечивают тушение пожаров на объектах нефтехимической промышленности, аэродромах и др. Основные ПА общего применения обозначаются так: автоцистерны пожарные - АЦ; пожарные автомобили насоснорукавные - АНР; пожарные автомобили с насосами высокого давления - АВД, пожарные автомобили первой помощи - АПП. Они характеризуются рядом параметров. Нормами пожарной безопасности в качестве главных параметров, определяющих их функциональное назначение используются: вместимость цистерны в м 3 для ПМ, подача насоса в л/с при номинальной частоте вращения вала насоса (АНР, АВД), напор насоса в м.вод.ст. (АВД). Начальные буквы наименований ПА и главный параметр типа ПА положены в основу их условных обозначений. Примеры условных обозначений. Пример 1. АЦ-5-40(4310), модель ХХХ. Автоцистерна пожарная, с цистерной вместимостью 5 м 3 воды, насосом с подачей ее 40 л/с, на шасси КамАЗ 4310, первая модификация модели. Пример 2. АКТ-0,5/0,5(131), модель автомобиль комбинированного тушения, вместимость цистерн для порошка и пенообразователя по 500 л (0,5 м 3 ), шасси автомобиля ЗИЛ- 131, модель 207. Пример 3. ПНС-110(131)-131А - пожарная насосная станция, подача насоса 110 л/с, шасси автомобиля ЗИЛ-131, модель 131А. Специальные ПА используются для выполнения разнообразных работ: подъема на высоту, разборку конструкций, освещения и др. В качестве главных параметров, характеристик ПА, определяющих функциональное 25

31 назначение, используются, например, высота подъема автолестниц, мощность генератора аварийного спасательного автомобиля и т.д. Основные пожарные автомобили общего применения: АЦ - автоцистерны; АНР - насосно-рукавный; АПП - первой помощи; АВД - с насосом высокого давления. Основные пожарные автомобили целевого применения: АА - аэродромные; АП - порошкового тушения; АПТ - пенного тушения; АКТ - комбинированного тушения; АГТ - газового тушения; ПНС - насосная станция; АГВТ - газоводяного тушения. Специальные пожарные автомобили: АЛ - автолестницы; АПК - автоподъемники коленчатые; АР - рукавные; ДУ - дымоудаления; ГДЗС - газодымозащитной службы; АСА - автомобили аварийно-спасательные; АШ - штабные. Вспомогательные пожарные автомобили: Бензовозы; Авторемонтные мастерские; Автобусы; Грузовые автомобили; Легковые автомобили. Пожарные автомобили для выполнения своих функций укомплектовываются пожарно-техническим вооружением (ПТВ) различного назначения. Пожарные автомобили (ПА) общего применения это, как указывалось, автоцистерны (АЦ). Они составляют основу всего парка пожарной техники страны и применяются, практически, при тушении всех пожаров. Поэтому каждая АЦ укомплектовывается разнообразным оборудованием, обеспечивающим спасание людей, доступ к очагам горения и тушение пожаров, подачу к ним огнетушащих веществ. Все ПТВ на АЦ можно разделить на две группы. Первую из них составляет оборудование, снимаемое с пожарного автомобиля. Вторую группу ПТВ составляет оборудование, не снимаемое с автомобиля. К нему относятся пожарные насосы, вакуумные аппараты, емкости для огнетушащих веществ и др. Сложность тушения пожаров и возможные опасности для боевых расчетов, выполняющих различные работы, требуют различного специального оборудования. Поэтому целесообразно ПТВ различного назначения классифицировать следующим образом: - боевая одежда для обеспечения безопасной работы пожарных и снаряжение (пояса пожарные, поясные карабины, топор, фонарь); - теплоотражательные и теплоизолирующие костюмы; - оборудование и инструмент для самоспасания и спасания людей; - инструмент для выполнения первоочередных аварийноспасательных работ; - средства подачи огнетушащих веществ в очаги горения (пожарные насосы, пожарные рукава, рукавное оборудование). Ручные пожарные лестницы предназначены для подъема пожарных в верхние этажи зданий и работы внутри помещений. В пожарной охране России применяются три вида ручных пожарных лестниц: лестница штурмовая, лестница-палка и трехколенная выдвижная лестница. Литература [1] Устав действий пожарных и спасателей Департамента чрезвычайных ситуаций по ликвидации чрезвычайных ситуаций. Кишинёв [2] Устав службы пожарных и спасателей. Кишинёв [3] Безбородько М.Д. и др.: Пожарная техника. М.: ВИПТШ МВД СССР, [4] Яковенко Ю.Ф.; Зайцев А.И. и др.: Эксплуатация пожарной техники. - М.: Стройиздат, [5] Волков В.Д.; Ерохин С.П. и др.: Справочное пособие по работе на специальных пожарных автомобилях. - М.: ВНИИПО,

32 Законодательство Республики Молдовы об охране здоровья и безопасности труда Legislation, Safety and Health at Work in the Republic of Moldova Ion Cobushcean Technical University of Moldova, Chisinau 168, Stefan cel Mare Blvd., MD-2004, Chisinau, Republic of Moldova Abstract Legislation of the Moldavian Republic in the field of Safety and Health at Work, sets out the main priorities and objectives to state level and shall be drawn up in accordance with country needs and with the Directives of the International Labor Organization concerning Safety and Health at Work. In the article are presented legislative, normative and the departmental acts developed, approved, and used in Republic of Moldova. Ключевые слова Право на труд; охрана здоровья; безопасность труда; защита и предупреждение; профессиональные риски; страхование от несчастных случаев и профессиональных заболеваний. Законодательство Республики Молдова (РМ) в области охраны здоровья и безопасности труда (ОЗБТ) определяет основные преимущества и направления на уровне государства и разрабатывается в соответствии со спецификой и потребностями страны с учетом директивов Международной Организации труда в данной сфере. В работе представлены законодательные, нормативные и отраслевые акты разработанные, утвержденные и действующие в РМ. Конституция Республики Молдова (РМ) [1] утвердила право граждан на труд, свободный выбор работы, справедливые и удовлетворительные условия труда, на защиту труда, на социальное обеспечение и социальную защиту труда. Продолжительность рабочей недели не должна превышать 40 часов. Также запрещён принудительный труд. Кодекс законов о труде РМ [2] предусматривает политику государства в области охраны здоровье и безопасности труда (ОЗБТ), координирование и организацию ОЗБТ и обеспечение прав работников на труд, соответствующий требованием ОЗБТ. Закон об охране здоровья и безопасности туда [3] регулирует правовые положения по обеспечению безопасности и здоровья работников на рабочем месте и устанавливает общие принципы предупреждения профессиональных рисков, безопасности работников на рабочем месте, исключения факторов риска и травмирования, информирования, консультирования и обучения работников и их представителей. Положения закона применяются во всех областях деятельности, как публичных так и частных и распространяются на работодателей, работников и их представителей, а также на осуществляющих неоплачиваемый труд в пользу общества, деятельность на общественных началах или без индивидуального трудового договора, на лиц, участвующих в одной из форм профессиональной подготовки. Политика государства в области ОЗБТ разрабатывается и пересматривается по согласованию с патронатами и профсоюзами с учетом эволюции международных регламентаций в этой области и технического прогресса. Сферы деятельности политика государства в области ОЗБТ включают: - разработку, испытание, выбор, замена, монтаж, разрешение, использование и обслуживание материальных компонентов труда, рабочие места, производственную среду, средства труда и материала, различные вещества и агенты, рабочие процедуры; - связи между компонентами труда и лицами, выполняющими работу или контролирующими её; - обучение и стимулирование работников занятых обеспечением соответствующего уровня ОЗБТ; - сотрудничество в области ОЗБТ на всех уровнях - от рабочей группы, предприятия до национального уровня. Центральным отраслевым органом публичного управления, координирующим ОЗБТ является Министерство труда социальной защиты и семьи которое: - организует разработку проектов в области ОЗБТ и после согласования с патронатами и профсоюзами, представляет их правительству на утверждение; - обеспечивает мониторинг применения законодательства по ОЗБТ; - организует разработку типовых инструкций по ОЗБТ для определенных занятий и некоторых сложных работ; - обеспечивает ежегодное опубликование о принятых государством мерах в области ОЗБТ, о несчастных случаях и профзаболеваниях; - представляет государство в международных отношениях в области ОЗБТ. Контроль применения данного закона и других нормативных актов по ОЗБТ осуществляется Государственным Инспектором Труда. В случае ограничения трудоспособности или смерти работника в результате несчастного случая на производстве или профессионального заболевания предусмотрена выплата за счет средств предприятия, виновного в несчастном случае или профессиональном заболевании, единного пособия в следующем размере: - при ограничении трудоспособности - из расчета среднемесячной заработной платы по стране за каждый процент утраты трудоспособности, но не менее среднегодовой заработной платы пострадавшего; - а в случае смерти работника по вышесказанным причинам - сумма единовременного пособия составляет среднегодовая заработная плата умершего, помноженная на число полных лет не дожитых им до шестидесяти двух лет, но не менее десяти среднегодовых заработных план. Право работников на страхование от несчастных случаев и профессиональных заболеваний установлено государством [4]. Страхование от несчастных случаев и профессиональных заболеваний обеспечивает социальную защиту застрахованных лиц от следующих категорий профессиональных рисков: работоспособности, потеря трудоспособности смерть вследствие несчастного случае на производстве или профессионального заболевания. 27

33 Застрахованные лица имеют право на следующие выплаты и пособия: - выплаты на медицинской реабилитации; - выплаты по восстановлению работоспособности; - выплаты по профессиональной реабилитации; - пособие в связи с временной нетрудоспособностью; - пособие в связи и временным переводом на другую работу; - пособие в связи с инвалидностью; - пособие в связи со смертью. Выплаты по медицинской реабилитации и восстановлению работоспособности имеют преимущества относительно пособий. Постановление Правительства (ПП) РМ nr. 95 от [5] утвердило следующие положения: 1. Положение об организации деятельности по защите работников на рабочем месте и предупреждению профессиональных рисков. 2. Типовое Положение об организации и деятельности комитета охраны здоровья и безопасности труда. Положение об организации деятельности по защите работников на рабочем месте и предупреждению профессиональных рисков предусматривает: - организацию деятельности по защите и предупреждению (ЗП) в организации; - организацию службы ЗП в организации; - минимальные требования к подготовке в области ОЗБТ в организации; - оценку профессиональных рисков; - разработку плана ЗП; - обучение работников в области ОЗБТ; - разработку инструкций по ОЗБТ; - определение состояния серьёзной и надвигающейся опасности травмирования и применение мер безопасности; - учёт зон повышенного профессионального и особого риска. Типовое положение об организации и функционировании комитета ОЗБТ предусматривать организацию, функционирование и функции комитета, права членов комитета и обязанности работодателя относительно комитета. Постановление Правительства РМ nr. 353 от [6] утвердило Минимальные требования ОЗБТ на рабочем месте к: - электрическим установкам; - аварийным путям и выходам; - обнаружению огня и борьбе с ним; - вентилированию рабочих мест, расположенных в закрытых пространствах; - температуре, относительной влажности и скорости воздуха, естественному и искусственному освещению помещений; - полам, стенам, потолкам и крышам помещений; - окнам и потолочным световым люкам; - дверям и воротам; - путям сообщений - опасным зонам; - погрузочным причалам и площадкам; - размерам помещений и объему воздуха в помещениях; - помещениям для отдыха; - организации отдыха для беременных женщин и кормящих матерей; - санитарным установкам: раздевалкам и индивидуальным шкафчикам для одежды, душевым и умывальным, туалетным кабинам и умывальным камерам; - помещениям для оказания первой помощи; - работникам с ограниченными физическими возможностями; - рабочим местам на открытом воздухе; - рабочим местам в условиях изолирования; - эргономическим принципам. Постановлением Правительства РМ nr. 244 от [7] определены минимальные требования по защите работников от рисков, связанных с воздействием асбестовой пыли или пыли, выделяемой асбестосодержащими материалами, в целях защиты работников от рисков для их здоровья, которые возникают или могут возникнуть вследствие воздействия асбеста на рабочем месте, в том числе предотвращение этих рисков. Работодатель должен назначить проведение оценки рисков определением природы воздействия, минералогическую разновидность асбеста и размеры волокон, а также степень его воздействия на работников. Не менее чем за 30 дней до начала возникновения вышеуказанных рисков, работодатель должен представить уведомление Государственному Инспекторату Труда и территориальному центру общественного здоровья, которое должно содержать описание места расположения строительной площадки, типов и количества используемого или обрабатываемого асбеста, видов деятельности и применяемых способов, количества занятых работников, даты начала и продолжительности работ и мер, принятых для ограничения воздействия асбеста на работников. Минимальные общие требования по ОЗБТ при использовании работниками рабочего оборудования на рабочем месте, минимальные требования по ОЗБТ, применяемые к рабочему оборудованию и минимальные дополнительные требования по ОЗБТ при использовании работниками рабочего оборудования на рабочем месте утверждены ПП РМ nr. 603 от года [8]. Минимальные требования указателей ОЗБТ на рабочем месте, утверждённы ПП nr. 918 от [9], придусматривают: - общие минимальные требования в отношении указателей ОЗБТ на рабочем месте; - общие минимальные требования к указательным табличками; - минимальные требования к указателям на контейнерах и трубопроводах; - минимальные требования к обозначению и месторасположению оборудования для предупреждения и борьбы с пожаром; - минимальные требования к указателям, обозначающим препятствия и опасные местонахождения; - минимальные требования к световым знаками; - минимальные требования к звуковым сигналам; - минимальные требования к словесным сообщениям; - минимальные требования к сигналам с помощью рук. Правительство РМ утвердило типовой список работ и рабочих мест с тяжелыми и особо тяжелыми, вредными и особо вредными условиями труда [10] и положение об оценке условий труда на рабочих местах и порядке применения отраслевых перечней работ, на которых могут устанавливаться компенсационные надбавки за работу в неблагоприятных условиях труда [11]. 28

34 Минимальные требования пр ОЗБТ на временных или подвижных строительных площадках, утвержденные ПП РМ nr. 80 от [12] предусматривают минимальные и специфические минимальные требования на ОЗБТ на временных или подвижных стройплощадках. Данные требования предусматривают координированные вопросов ОЗБТ, разработку принципов ОЗБТ, перечень работ, связанных со специфическими рисками для здоровья и безопасности труда работников строительной площадки. Охрана здоровья и безопасность труда в строительстве [13] предусматривает организацию деятельности по ЗП, обучение в области ОЗБТ, санитарные требования к размещению всопогательных помещений, первую помощь при травмировании на рабочем месте, организацию производственных участков работ и рабочих мест, безопасность высотных работ методом промышленного альпинизма, эксплуатацию машин и строительных механизмов, транспортные и погрузчно-разгрузочные работы, безопасность выполнения электросварочных и газосварочных работ, безопасность земляных каменных, бетонных, монтажных, кровельных и отделочных работ, устройство искусственных оснований, а также демонтаж, снос, ремонт и укрепление строительных конструкций. Перечень тяжёлых работ и работ с вредными и/или опасными условиями труда, на которых запрещается применение женского труда и предельных норм подъема и перемещения тяжестей вручную утверждены ПП РМ nr. 624 от [14], а также аналогичный перечень работ и предельные нормы подъема и перемещения тяжестей вручную, допустимых для лиц в возрасте до 18 лет - ПП РМ nr. 541 от [15]. Литература [1] Конституция Республики Молдова. [2] Кодекс законов о труде Республики Молдова. [3] Закон РМ nr. 186-XVI от [4] Закон РМ nr. 756 от [5] Постановление Правительства РМ nr. 95 от [6] Постановление Правительства РМ nr. 353 от [7] Постановление Правительства РМ nr. 244 от [8] Постановление Правительства РМ nr. 603 от [9] Постановление Правительства РМ nr. 918 от [10] Постановление Правительства РМ nr от [11] Постановление Правительства РМ nr от [12] Постановление Правительства РМ nr. 80. [13] NCM A Охрана здоровья и безопасность труда в строительстве. [14] Постановление Правительства РМ nr. 624 от [15] Постановление Правительства РМ от

35 Splodiny horenia vznikajúce pri požiaroch The Combustion Products Resulting from the Fires Ing. Iveta Coneva, Ph.D. Žilinská univerzita v Žiline, Fakulta bezpečnostného inžinierstva Ul. 1. mája 32, Žilina, Slovenská republika iveta.coneva@fbi.uniza.sk Abstrakt Protipožiarna bezpečnosť sa realizuje v každom stavebnom objekte na základe platných právnych dokumentov v SR. Zvyšovanie úrovne ochrany pred požiarmi stavieb aplikáciou vybraných protipožiarnych prvkov a zariadení vedie k minimalizovaniu pravdepodobnosti vzniku požiaru a jeho následkov v daných stavebných objektoch. Je taktiež nutné analyzovať efektívnosť vynakladaných finančných prostriedkov na protipožiarne opatrenia vedúce k zvyšovaniu protipožiarnej bezpečnosti stavieb. Úroveň protipožiarnej ochrany v rôznych stavebných budovách závisí od množstva faktorov, v nemalej miere aj od množstva a druhu horľavých vstupných surovín, materiálov a látok, medziproduktov a výstupných produktov, ktoré sa v nich skladujú a spracovávajú. Príspevok rieši problematiku splodín horenia, ktoré vznikajú pri požiaroch rôznych druhov látok a materiálov nachádzajúcich sa v jednotlivých stavebných objektoch na základe kategorizácie stavebných budov. Kľúčové slová Požiar; horľavý materiál; splodiny horenia; kategorizácia stavieb; druh priestoru; ekonomická efektívnosť; protipožiarne opatrenia. Abstract Fire safety is implemented in each building structure on the basis of existing legal instruments in Slovakia. Raising the level of fire protection engineering application of selected elements and fire equipment leads to minimizing the likelihood of fire and its consequences in the construction of the buildings. It is also necessary to analyze the effectiveness vynakladných funds for fire prevention measures leading to an increase in fire safety engineering. The level of fire protection in buildings of different building depends on many factors, not least also on the amount and type of flammable starting materials, the materials and ingredients, intermediate and output products which they are stored and processed. The contribution addresses the combustion gases arising from the fires of different species and materials contained in the individual buildings based on the categorization of construction of buildings. Keywords Fire; combustible material; combustion products; the categorization of buildings; kind of space; economic efficiency; fire protection measures. Úvod Cieľom projektu APVV s názvom: Model na zvyšovanie ekonomickej efektívnosti protipožiarnych opatrení je dosiahnutie skvalitnenia, ale aj zjednodušenie hodnotenia ekonomickej efektívnosti protipožiarnych opatrení v jednotlivých stavebných objektoch, prostredníctvom prakticky využiteľného modelu. Aplikovanie získaných výsledkov z projektu do praxe povedie k zvýšeniu úrovne protipožiarnej bezpečnosti stavebných budov a k zlepšeniu využívania finančných prostriedkov potrebných na jej dosiahnutie [1]. Prvky a systémy protipožiarnej bezpečnosti musia byť realizované prakticky v každej stavbe, sú vyžadované platnou legislatívou a ich primárnym cieľom je nielen ochrana zdravia, životov ľudí, ale aj materiálnych hodnôt pred požiarmi. Úroveň protipožiarnej ochrany v budovách závisí od množstva faktorov, napr.: kategórie stavby, druhu priestoru, od množstva a druhu paliva (horľavých materiálov a látok, ktoré sa v nich nachádzajú), od podmienok, pri ktorých dochádza k požiaru, od množstva a druhu vznikajúcich emisií a mnohých ďalších. Požiare ako nežiaduce horenie sa výrazne podieľajú na náraste materiálnych škôd v rôznych oblastiach národného hospodárstva, to znamená aj v jednotlivých kategóriách stavebných objektov, na ohrození zdravia, životov zvierat a ľudí, na úmrtí zvierat a ľudí a taktiež na ohrození a škodách na životnom prostredí [2, 3]. 1 Horľavé materiály v závislosti od kategórie stavby a tvorba emisií z nich Vypracovaná kategorizácia stavieb (tab. 1) vychádza z rozdelenia podľa noriem STN až 4 Požiarna bezpečnosť stavieb [4]. Kategorizácia stavieb je postavená na druhu prevádzkarne alebo priestoru. Základným predpokladom je, že spôsob využívania stavby (určenie druhu prevádzkarne alebo priestoru) je jedným zo základných faktorov určujúcich požiarne riziko. Každá kategória stavby, a to aj druh prevádzkarne a priestoru je možné spojiť s určitým typom paliva (druhom horľavých materiálov a látok), vybavením a zariadením stavby, ktoré sa v nej nachádzajú (tab. 1). Na základe dostupných informácií je možné takýmto spôsobom orientačne stanoviť základné parametre požiaru - rýchlosť nárastu, požiarne zaťaženie, charakter paliva, atď. Pre potreby projektu pri vytváraní požiarnych scenárov bolo potrebné vytvoriť zjednodušenú kategorizáciu stavieb na základe 12-tich kategórií (tab. 1). K jednotlivým kategóriám stavieb sa priradili zodpovedajúce a iba niektoré vybrané druhy prevádzkarní alebo priestoru podľa STN PRÍLOHA - A [1] (tab. 1). V praxi sa v jednotlivých kategóriách stavieb, druhov prevádzkarní alebo priestorov nachádza rozdielne množstvo, rôznych typov horľavých, ale aj nehorľavých materiálov a látok (palivo) [1-4]. Na základe expertných odhadov, konzultácií s odborníkmi z výrobnej a nevýrobnej praxe, s odborníkmi z HaZZ MV SR je daný materiál zjednodušene rozdelený do troch základných kategórií a to: celulóza - C, plasty - P a chemikálie - CH (tab. 1). Dané rozdelenie je potrebné, nakoľko materiál, ktorý sa nachádza v stavbách výrazne ovplyvňuje nárast požiaru (tzv. α- koeficient nárastu požiaru, ktorý môže byť - pomalý, stredný, rýchly, ultra rýchly) [4]. V tab. 1 sa nachádza číselné percentuálne vyjadrenie zastúpenia materiálu v stavbe. Pri vzniku a priebehu možných požiarov v jednotlivých kategóriách stavieb majú požiare väčšinou rozdielne parametre ako sú napr.: rýchlosť nárastu požiaru, požiarne zaťaženie, charakter paliva, množstvo paliva a mnohé iné. V praxi sa v stavebných objektoch nachádza množstvo rozličných druhov horľavého ale aj nehorľavého materiálu (paliva), ktoré je zjednodušene rozdelené do troch skupín: celulóza, plasty a chemikálie, pre potreby modelovania a ďalšieho výskumu pri riešení jednotlivých úloh v projekte (tab. 1). Pri požiaroch v stavbách sa uvoľňuje množstvo splodín horenia (emisií), rozdielneho zloženia, skupenstva a fyzikálnochemických vlastností, ktoré závisia najmä od druhu a množstva horľavého materiálu, ale aj od podmienok, pri ktorých požiar (alebo horenie) prebieha (tab. 1). V tab. 1 sa nachádza číselné percentuálne vyjadrenie tvorby emisií v závislosti od materiálu (napr.: C - celulóza, P - plasty, CH - chemikálie), ktorý sa nachádza v stavbe, od druhu prevádzkarne alebo priestoru a od kategorizácie stavieb (tab. 1). Množstvo a druh splodín horenia (emisií) 30

36 (tab. 1, 2) úzko súvisí s intenzitou požiaru, s množstvom a druhom horľavého materiálu, od spôsobu uskladnenia horľavého materiálu, ale aj od dostatočného prístupu oxidačného prostriedku (väčšinou vzduch), od intenzity iniciačného zdroja (zdroja zapálenia) a od mnohých iných faktorov [1-4]. Na základe expertných odhadov a odborno-vedeckej literatúry možno predpokladať, že najväčšie nebezpečenstvo z pohľadu tvorby emisi a ich následných dopadov na zdravie a životy ľudí, na životné prostredie predstavujú nasledujúce materiály: chemikálie, menej plasty a najmenej celulóza (tab. 1, 2) [5-8]. Dominantnými splodinami horenia pri požiaroch celulózy, plastov a chemikálií sú nasledovné zlúčeniny (tab. 2) [5-8, 11-15]: Celulózových látok sú: CO, CO 2, aldehydy, C - popol (tuhý uhlíkatý zvyšok do %). Plastov sú: CO, CO 2, HCN, NH 3, halogénvodíky najmä HCl, fosgén, oxidy dusíka: NO, NO 2, SO 2, H 2 S - sírovodík (sulfán), P 2 O 5 - oxid fosforečný (oxidy fosforu), PH 3 - fosforovodík (fosfán), C - popol (tuhý uhlíkatý zvyšok (sadze) do 5-7 %). Tab. 1 Zastúpenie horľavého materiálu v stavbe a tvorba emisií v závislosti od materiálu na základe kategorizácie stavieb a druhov prevádzkarní alebo priestoru [1-4] Por. číslo Kategorizácia stavieb Klasifikácia podľa α- koeficient nárastu požiaru Vybrané druhy prevádzkarne alebo priestoru C [%] Zastúpenie materiálu v stavbe P [%] CH [%] Najnebezpečnejší materiál z pohľadu emisií 1. Administratív-ne budovy Stredný kancelárie, spisovne, zasadačky, vstupné, haly, chodby Budovy pre vzdelávanie Stredný učebne, posluchárne, archívy, spoločné šatne Rekreačné budovy Rýchly 4. Budovy v zdravotníctve Stredný 5. Budovy pre obchod Rýchly hľadisko, kino, koncertné siene, výstavy, múzeá, kostoly lôžkové izby, čakárne, lekárne, masážne a rehabilitačné miestnosti sklo, mäso, potraviny, hračky,textil, odev, drogéria, hudobniny C [%] P [%] CH [%] Budovy pre spoločné ubytovanie a rekreáciu Stredný recepcie, haly, chodby, kaviarne, nočné kluby, bufety, výčapy Budovy pre sociálne zabezpečenie 8. Budovy priemyslu Stredný 9. Budovy pre dopravu Stredný Rýchly domovy pre dôchodcov textilný, odevný, strojársky, chemický, elektrotechnický priemysel čakárne, úschovy batožín, vstupné haly, chodby, priechody Budovy pre poľnohospodárstvo Ultra rýchly sklady, stajne, kôlne, sušiarne, výrobne kŕmnych zmesí Budovy pre skladovanie Ultra rýchly sklady priemyselné Bytový fond domový Rýchly bytové domy, rodinné domy Vysvetlenie: C - celulóza, P - plasty, CH - chemikálie 2 Emisie - splodiny horenia vznikajúce pri požiaroch Pri požiaroch prvotnou príčinou usmrtenia býva pôsobenie vysokých teplôt na ľudský organizmus, druhou najčastejšie sa vyskytujúcou je otrava toxickými splodinami horenia - emisiami a nedostatok kyslíka. Druh, množstvo a zloženie splodín horenia závisia od druhu a množstva horľavého materiálu a podmienok priebehu požiaru napr.: teploty požiaru, množstva kyslíka, rýchlosti spaľovania a mnohých iných. Počas jednotlivých fáz požiaru vzniká meniaca sa plynná zmes toxických a netoxických splodín horenia, vzniká dym, znižuje sa koncentrácia kyslíka vo vzduchu, zhoršuje sa viditeľnosť, znižuje sa orientačná schopnosť ľudí (napr.: pri evakuácií), potláča sa schopnosť reálne uvažovať, čo často vedie k vzniku paniky. Najväčšie nebezpečenstvo pri požiaroch hrozí v uzavretých priestoroch, v rôznych kategóriách stavieb, budovách, v rôznych druhoch prevádzkarní a priestorov, všade tam, kde sa tvorí množstvo dymu, ktoré obsahuje širokú škálu toxických emisií (splodín horenia) (tab. 2) [5-11]. Na základe odborno-vedeckej literatúry pri požiaroch v rôznych kategóriách stavieb vznikajú pri horení horľavých materiálov (napr.: C - celulóza, P - plasty, CH - chemikálie) nasledovné toxické splodiny horenia (emisie) (tab. 2) [5-8, 11-15]. Chemikálií sú: CO, CO 2, HCN, NH 3, halogénvodíky najmä HCl, fosgén, oxidy dusíka- NO, NO 2, SO 2, H 2 S- sírovodík (sulfán), P 2 O 5 - oxid fosforečný (oxidy fosforu), PH 3 - fosforovodík (fosfán), C - popol (tuhý uhlíkatý zvyšok (sadze) do 2-4 %). Záver Pri požiaroch v uzavretých stavbách, prevádzkach a priestoroch vzniká široké spektrum nebezpečných toxických splodín horenia, ktoré pôsobia najčastejšie vo forme dymu alebo toxických plynov. Z hľadiska tvorby dymu a toxicity splodín horenia sú najnebezpečnejšie chemikálie, nasledujú ich plasty, kde najviac nebezpečné sú syntetické polyméry ako polystyrén, polyvinylchlorid, akrylobutadiénstyrénové kopolyméry alebo guma. Pri horení prírodných polymérov napr.: dreva, obilovín a iných tvorba dymu silne závisí od spôsobu horenia a nadbytku vzduchu. Celulózové materiály (prírodné polyméry napr.: drevo, papier, ľan, bavlna a iné) sú z požiarneho hľadiska relatívne najbezpečnejšie v porovnaní s plastmi a chemikáliami. V prípade požiarov najčastejšími dominantnými škodlivými látkami sú: oxid uhoľnatý, oxid uhličitý, kyanovodík, chlorovodík a formaldehyd. Zvýšený výskyt iných nebezpečných látok s toxickými účinkami (tab. 2) sa môžu vyskytovať pri požiaroch veľkého množstva 31

37 Tab. 2 Splodiny horenia (emisie) - toxické produkty vznikajúce pri požiari materiálov a látok [5-8, 11-15] Materiál v stavbe Všetky látky obsahujúce uhlík - to znamená látky obsahujúce celulózu - C, plasty - P aj mnohé chemikálie- CH (napr.: ropné produkty - napr. benzín, nafta, motorové oleje, organické kyseliny, organické alkoholy, karboxylové kyseliny, estery, lepidlá, zmáčadlá a iné) Polyuretány, celuloid, vlna, hodváb, plasty obsahujúce dusík-polyamid, polyakrilonitril, polyuretány Celulózové materiály a ich deriváty, umelý hodváb, nylon, polyestery Papier, drevo, guma- kaučuky, tioly PVC, retardované plasty, polyméry halogenizované - chlóroplasty Melamín, melamínové živice, polyamid, nylon močovinoformaldehydové živice Fenolformaldehydové živice, drevo, polyamid, polyester Polystyrén CO - oxid uhoľnatý CO 2 - oxid uhličitý NO - oxid dusnatý NO 2 - oxid dusičitý HCN - kyanovodík NH 3 - amoniak Splodiny horenia HCOOH - kyselina mravčia CH 3 COOH - kyselina octová množstvo CO 2, CO, alkoholy, formaldehyd, aldehydy, ketóny - acetón, metán a iné nižšie členy homologických rád alkánov, alkénov, alkínov- acetylén (nerozvetvených uhľovodíkov), rozvetvené a aromatické uhľovodíky- najmä benzén, - fenol (aromatický alkohol) aldehydy, propenál-akroleín (aldehyd) SO 2 - oxid síričitý Halogénvodíky HF - fluórovodík HCl - chlórovodík HBr - brómovodík Halogénkyseliny (vodné roztoky halogénvodíkov) - fosgén (dichlorid kyseliny uhličitej) NH 3 - amoniak (čpavok) CH 3 CHO - acetaldehyd HCHO - formaldehyd - fenol (aromatický alkohol) Alifatické nasýtené a nenasýtené uhľovodíky C 2 - C 7, fenyl substituované C 3 - C 6, diény C 3 - C 5, aromatické uhľovodíky: C 6 H 6 - benzén, toluén, etylbenzén, propyl (izopropyl-)benzén, styrén a jeho oligoméry, α a β - metylstyrén, allylbenzén, xylény, inden, polycyklické kondenzované aromatické uhľovodíky: naftalén, acenaftylén, fenantrén, pyren, benzofuran alkoholy alifatické aj aromatické: metanol, fenol, benzylalkohol aldehydy: formaldehyd, acetyldehyd, akroleín, benzaldehyd, ketóny: acetón, acetofenón metylalkylketóny, karboxylové kyseliny: kyselina benzoová Polyetylén Polypropylén Alifatické nasýtené a nenasýtené uhľovodíky s lineárnym aj rozvetveným reťazcom C 1 - C 18 (najmä C 2 - C 7 ), diény C 3 - C 8, cyklohexán, benzén, toluén, etylbenzén, naftalén, antracén, fenantrén (pri vysokých teplotách), aldehydy C 1 - C 15 (najmä C 2 - C 7 ), akroleín, ketóny C 3 - C 6, karboxylové (karbonové) kyseliny C 1 - C 3 Alifatické nasýtené a nenasýtené uhľovodíky (najmä C 2 - C 9 ), diény C 4 - C 8, cyklopentadién, benzén, toluén, xylény, styrén, inden, naftalén, acetaldehyd, akroleín, benzaldehyd, acetón, metylalkylketóny Polyvinylchlorid Polyamidy Polyuretány Tuky a oleje rastlinné a živočíšne Alifatické nasýtené a nenasýtené uhľovodíky (najmä C 2 - C 6 ), cyklické uhľovodíky C 5 - C 6 a ich deriváty, benzén, toluén, divinyl benzén, inden, naftalén, acenaftylén, chlórované alifatické a aromatické uhľovodíky, acetofenón, benzofuran, dioxán Alifatické nasýtené a nenasýtené uhľovodíky C 1 - C 10, diény C 4 - C 10, cyklické uľovodíky C 5 - C 7, benzén, toluén, etanol, butanol, fenol, krezoly, acetón, cyklopentanón, cyklohexanón, Laktamy C 6 - C 8, amoniak, hexylamín, hexametyléndiamín, kyanovodík, acetonitril, adiponitril, diazometán, piridín Alifatické nasýtené a nenasýtené uhľovodíky C 1 - C 5, benzén, toluén, etylbenzén, styrén, xylény, metanol, propanol, formaldehyd, acetaldehyd, propionaldehyd, butyraldehyd, akroleín, acetón, metyletylketón, kyselina octová, anilín, toluidín, difenylamín, fenyléndiamín, amoniak, kyanovodík, acetonitril, benzonitril, toluénizokyanát, oxidy dusíka Akroleín, propenal a iné nenasýtené aldehydy plastov, priemyselných hnojív, skladov nebezpečných látok, skladov horľavých látok a priemyselných, technologických zariadení a prevádzok (napr.: nábytkársky priemysel, výroba celulózy, papierenský priemysel, výroba farbív, lakov a riedidiel a iné) [5-15]. Táto práca bola podporovaná Agentúrou na podporu výskumu a vývoja na základe Zmluvy č. APVV This work was supported by the Slovak Research and Development Agency under the contract No. APVV Použitá literatúra [1] PROJEKT číslo APVV s názvom ( ): Model na zvyšovanie ekonomickej efektívnosti protipožiarnych opatrení. [2] Zákona č. 314/2001 Z.z. O ochrane pred požiarmi [3] Vyhlášky č. 94/2004 Z.z., ktorou sa ustanovujú technické požiadavky na protipožiarnu bezpečnosť pri výstavbe a pri užívaní stavieb. 32

38 [4] STN až 4 Požiarna bezpečnosť stavieb. [5] Orlíková, K.; Štroch, P.: Chémie procesov hoření. Edice SPBI SPEKTRUM 18, Ostrava: Sdružení požárního a bezpečnostního inženýrství, 1999, ISBN [6] Masařík, I.: Plasty a jejich požární nebezpečí. Edice SPBI SPEKTRUM 31, Ostrava: Sdružení požárního a bezpečnostního inženýrství, 1999, ISBN [7] Kačíková, D.; Netopilová, M.; Osvald, A.: Drevo a jeho termická degradácia. Edice SPBI SPEKTRUM 45, Ostrava: Sdružení požárního a bezpečnostního inženýrství, 2006, ISBN [8] Steinleitner, H.D. a kol.: Požárně a bezpečnostně technické charakteristické hodnoty nebezpečných látek, Svaz PO ČSSR, Praha [9] Balog, K.; Bartlová, I.: Základy toxikológie. Edice SPBI SPEKTRUM 15, Ostrava: Sdružení požárního a bezpečnostního inženýrství, ISBN [10] Šenovský, M.; Balog, K.; Hanuška, Z.; Šenovský, P.: Nebezpečné látky II. Edice SPBI SPEKTRUM 36, Ostrava: Sdružení požárního a bezpečnostního inženýrství, ISBN [11] Tureková, I.; Bábelová, E. 2003: Nebezpečenstvá požiarov. In: FIRECO 2003: zborník prednášok: V. medzinárodná konferencia, Trenčín mája 2003, str [12] Balog, K. 1982: Požiarne nebezpečenstvo plastov používaných v stavebníctve. In. Horľavosť materiálov a nebezpečné pôsobenie splodín horenia. MV a ŽP SR a SŠP Bratislava, [13] Zachar, M.; Majlingová, A.; Martinka, J.; Xu, Q.; Balog, K.; Dibdiaková, J.; Poledňák, P.; Rybakowski, M. 2014: Impact of oak wood ageing on the heat release rate and the yield of carbon monoxide during fi re. European journal of environmental and safety sciences: scientific journal of the European Science and Research Institute and the Association of Fire Engineering zv. Vol. 2, č. issue 1, s ISSN X. [14] Orémusová, E. 2009: Porovnanie kyslíkového čísla vybraných čalúnnických poťahových textílií na báze chemických vlákien. Zvolen: In: Delta. Ročník III., číslo 5. ISSN [15] Marková, I.: Hodnotenie horľavosti látok uplatňujúcich sa v izolačnej alebo tvarovej vrstve čalúneného výrobku. Čalúnnické dni TU vo Zvolene, s ISBN

39 Účinnosť požiarnotechnických zariadení - sprinklerov The Effectiveness of Fire-Fighting Equipment - Sprinklers Ing. Iveta Coneva, Ph.D. Žilinská univerzita v Žiline, Fakulta bezpečnostného inžinierstva Ul. 1. mája 32, Žilina, Slovenská republika iveta.coneva@fbi.uniza.sk Abstrakt Pri realizácií stavebných projektov a pri výstavbe, rekonštrukcii konkrétnych stavebných objektoch zohráva efektívnosť vynaložených finančných prostriedkov dôležitú úlohu. Nemalé finančné prostriedky sa vynakladajú aj na protipožiarne prvky, zariadenia a systémy, ktoré minimalizujú pravdepodobnosť vzniku požiaru a jeho následkov ako sú ohrozenie a straty na majetku, zdraví a životoch ľudí, ale aj na životnom prostredí v daných stavebných objektoch. Článok sa zaoberá účinnosťou - spoľahlivosťou požiarnotechnických zariadení - sprinklerov, ktoré patria medzi aktívne požiarnotechnické zariadenia. Kľúčové slová Protipožiarna bezpečnosť stavieb; protipožiarne zariadenia; sprinklery; účinnosť; spoľahlivosť. Abstract In the implementation of construction projects and the construction, reconstruction of concrete construction projects cost effectiveness plays an important role in funding. Considerable funds are spent and the fire elements, devices and systems that minimize the likelihood of a fire and its consequences such as threats and losses, human health and life, but also the environment of the affected building structures. The article deals with efficiency - reliability fire-fighting equipment - sprinklers, which are among the active fire-fighting equipment. Keywords Fire safety engineering; fire-fighting equipment; sprinklers; efficiency; reliability. Úvod Projekt APVV Model na zvyšovanie ekonomickej efektívnosti protipožiarnych opatrení je zameraný na dosiahnutie skvalitnenia hodnotenia ekonomickej efektívnosti protipožiarnych opatrení v jednotlivých kategóriách stavebných objektoch. Má za cieľ vytvorenie prakticky aplikovateľného modelu, na základe ktorého by sa získané výsledky pri riešení projektu využívali na zvýšeniu úrovne protipožiarnej bezpečnosti stavieb a na efektívnejšie využívanie finančných prostriedkov, ktoré sú nevyhnutné na jej dosiahnutie [1]. Protipožiarne prvky, zariadenia a systémy, ktoré minimalizujú pravdepodobnosť vzniku požiarov a ich následkov ako sú ohrozenie a straty na majetku, zdraví a životoch ľudí, ale aj na životnom prostredí musia byť realizované prakticky v každom stavebnom objekte, sú nevyhnutnou súčasťou protipožiarnej bezpečnosti stavieb, čo si vyžaduje aj súčasná platná legislatíva [2, 3, 4, 5]. Požiarnotechnické zariadenia (PTZ) sú systémy, technické zariadenia a výrobky určené pre stavebné objekty, medzi ktoré patria: hasiace prístroje (HP), stabilné a polostabilné hasiace zariadenia (SHZ, PHZ), zariadenia na odvod tepla a splodín horenia, elektrická požiarna signalizácia (EPS), zariadenie na hasenie iskier v pneumatických dopravníkoch a požiarne uzávery [2]. Požiarnotechnické zariadenia sa delia na aktívne a pasívne. K pasívnej ochrane sa priraďujú najmä: rozdelenie stavby na požiarne úseky a zabezpečenie požiarnej odolnosti stavebných konštrukcií. K aktívnej ochrane stavieb patria najmä nasledovné požiarnotechnické zariadenia: SHZ, EPS a zariadenia na odvod tepla a splodín horenia, ktoré sa samostatne aktivujú do činnosti na základe zadaných parametrov, automaticky vykonajú určité úkony, čím vytvárajú podmienky na spomalenie a zastavenie rozvoja požiaru, znižujú tepelne zaťaženie stavebných konštrukcií, zabezpečujú bezpečnosť osôb a ochranu majetku, lokalizáciu požiaru, vhodnejšie podmienky pre jednotky HaZZ pri likvidácií požiarov atď [6]. 1 Stabilné hasiace zariadenie - sprinklery Stabilné hasiace zariadenie slúži na uskutočnenie hasiaceho zásahu v krátkej dobe po vzniku požiaru, pred flashoverom, bez prítomnosti ľudského činiteľa, pričom výrazne obmedzuje množstvo vznikajúceho tepla a dymu. Systémy SHZ sa využívajú na ochranu technológií, budov, objektov, prevádzkarní a priestorov, majú dôležitú úlohu pri zabezpečovaní protipožiarnej bezpečnosti stavieb. Systém je schopný začať likvidovať požiar v začiatočnom štádiu, keď sú škody minimálne. SHZ je pevne zabudované v chránenom objekte, na rozdiel od požiarnej techniky a je schopné automaticky (má autonómny spúšťací mechanizmus alebo od signálu EPS) hasiť požiar. Materiálne škody vznikajúce pri hasení musia byť čo najnižšie [6, 7]. SHZ je hasiace zariadenie, ktoré obsahuje najmä zdroj hasiacej látky (voda, pena, plyn, prášok, aerosol), čerpacie zariadenie, rozvodné potrubie, ovládacie zariadenie (ventilová stanica), vypúšťaciu armatúru, spúšťací mechanizmus, signalizačné zariadenie, meracie a monitorovacie zariadenia, hasiace hubice a strojovňa SHZ [5, 6, 7].Vypúšťacia armatúra je zariadenie, ktorým sa dodáva hasiaca látka do chráneného priestoru, a to najmä vypúšťacia hubica, sprinkler, hubica a monitor [5]. Chránený priestor je technologické zariadenie, priestor, miestnosť alebo objekt, v ktorom sú umiestnené vypúšťacie armatúry [5]. Strojovňa SHZ je priestor, v ktorom sú umiestnené časti SHZ, ktoré je potrebné chrániť pred požiarom alebo inými nepriaznivými vplyvmi [5]. SHZ funguje ako autonómny systém, alebo sa spúšťa za pomoci EPS, poprípade manuálne. SHZ musí byť schopné dodávať hasiacu látku v potrebnom množstve a intenzite počas hasenia - prevádzkovej doby [5, 6, 7]. Sprinklerové hasiace zariadenie patrí k najspoľahlivejším a najrozšírenejším vodným stabilným hasiacim zariadeniam v súčasnej dobe. Sprinklerové hasiace zariadenia majú veľký význam pri ochrane životov a majetku, pri riešení problematiky protipožiarnej bezpečnosti stavieb napr.: hotelov, skladov, technológií, garáži a iných. Na hasenie sa zvyčajne používa voda alebo pena vo forme sprchovacieho prúdu, ktorý je aplikovaný vypúštiacimi koncovkami - hubicami, ktoré sa označujú ako sprinklery. Sprinklery sa uvádzajú do činnosti autonómne, a to len tie, ktoré sú zohriate na tzv. otváraciu teplotu. Štandardné sprinklerové hasiace zariadenie sa skladá zo zariadení určených: na zásobovanie vodou alebo penotvorným roztokom, na zásobovanie elektrickou energiou, na monitorovanie a sprinklerových sústav. Jedna alebo viacero sprinklerových sústav sa skladajú z: ventilovej stanice, hlavnej a z rozvodnej potrubnej sústavy, ktorá je pevne pripojená k stavebnej konštrukcii. Na rozvodných potrubiach sú umiestnené sprinklery, ktoré rovnomerne pokrývajú chránený úsek hasiacou látkou - napr.:vodou. Niektoré typy sprinklerových zariadení majú EPS alebo iný detekčný systém, ktorý zabezpečuje riadenie ventilových staníc [6, 7, 8]. Sprinklerové hasiace zariadenia sa rozdeľujú podľa [6, 7, 8]: Typu sústavy (mokrá, suchá, predstihová, zmiešaná, zaplavovacia, opakovacia, peno-vodná a špeciálna). Prevedenia zásobovania vodou (stabilné, polostabilné a doplňujúce). 34

40 Spoľahlivosti zásobovania vodou (jednoduché, zvýšená spoľahlivosť, zdvojené a kombinované). Druhu nádrže na vodu (plný objem a redukovaný objem). Spôsoby ochrany priestoru (stropné, regálové, objektové a nepokrývajúce celý požiarny úsek). 2 Účinnosť sprinklerových hasiacich zariadení Sprinklerové hasiace zariadenia ochrana patria k najúčinnejším prvok na zabezpečenie ochrany majetku a životov ľudí. Využíva a zohľadňuje ju väčšina krajín EÚ v požiadavkách na protipožiarnu bezpečnosť stavieb, oveľa intenzívnejšie sa využíva najmä v USA, kde má dlhodobejšiu tradíciu. Podľa PD :2003 účinnosť stabilných hasiacich zariadení sa pohybuje v intervale cca %, zatiaľ čo účinnosť sprinklerových hasiacich zariadení je vyčíslená na viac ako 99 %. Dané hodnoty účinnosti sprinklerových hasiacich zariadení dokazujú ich dominantný význam pri riešení protipožiarnej bezpečnosti stavieb. Taktiež sa vyskytli prípady, keď bola vyhodnotená ich účinnosť s hodnotou nižšou ako 70 %. Vo všeobecnosti sa predpokladá, že dosiahnutá účinnosť väčšia ako 99 % nie je veľmi pravdepodobná [8, 9]. Účinnosť je miera dosahovania stanoveného cieľa daným systémom (PTZ) a je zrejmé, že účinnosť systému (PTZ) sa môže líšiť v závislosti od daného cieľa. Cieľ môže byť, že systém (napr.: sprinklerové hasiace zariadenia) funguje v požadovanom čase vždy spoľahlivo, PTZ je 100 %-né v prípade, že sa aktivuje vždy, keď sa to vyžaduje (napr.: pri požiari) a nespoľahlivé, ak PTZ je 0 %-né v prípade, že sa nikdy neaktivuje, keď sa to vyžaduje [8, 9]. Výbor európskej asociácie poisťovni (CEA) v roku 2004 vydal štatistiku za sledované obdobie na základe údajov z 13 krajín EÚ (SR a ČR sa nezúčastnili) o účinnosti sprinklerových hasiacich zariadení. Účinnosť sprinklerových hasiacich zariadení je vyjadrená v %, závisí od množstva prípadov, kedy hasiace zariadenie nehasilo (nebolo funkčné, zlyhalo) a od množstva nahlásených škôd. Podľa danej metodiky je priemerná úspešnosť cca 90 %. Najlepšie výsledky majú: Nemecko, Fínsko a Švajčiarsko (tab. 1) [8, 9]. V tabuľke 1 sú uvedené dostupné údaje o účinnosti formou číselných percentuálnych hodnôt sprinklerových hasiacich zariadení v EÚ (zo štatistík za obdobie ) a USA (zo štatistík za obdobie ) [8, 9, 10]. Tab. 1 uvádza dostupné číselné percentuálne hodnoty celkovej redukcie na stratách vďaka sprinklerom a taktiež najčastejšie dôvody nedostatočnej účinnosti sprinklerov v EÚ a v USA za sledované obdobie [8, 9, 10, 11]. Účinnosť sprinklerov je rôzna, závisí napr. od: kategórie stavby, druhu prevádzkarne a priestoru, požiarneho nebezpečenstva, požiarneho rizika (napr.: množstva a druhu horľavého materiálu, ktoré sa v stavbe nachádzajú) a ďalších parametrov. Najnebezpečnejšie sú skladové priestory, kde je najnižšia účinnosť cca 82 %, napríklad hromadné garáže a obchodné domy majú účinnosť vyššiu ako > 90 % v EÚ ( tab. 1) [8, 9]. Tab. 1 Účinnosť sprinklerových hasiacich zariadení v EÚ a USA [8-11] Stabilné hasiace zariadenie - Sprinklery Sprinklery všeobecne Sprinklery s mokrou sústavou Sprinklery so suchou sústavou Účinnosť sprinklerov v EÚ Všeobecná hodnota: 90 % N N Ochrana majetku: Záchrana životov: 90 % 80 % N N N N Sklady: Hromadné garáže: Obchodné domy: 82 % >90 % >90 % N N N N N N Účinnosť sprinklerov Nemecko, Fínsko a Švajčiarsko Celková redukcia na stratách vďaka sprinklerom v EÚ Najčastejšie dôvody nedostatočnej účinnosti sprinklerov v EÚ Účinnosť sprinklerov v USA Všeobecná hodnota: % Všeobecná hodnota: 50 % N N Zariadenie bolo odstavené: Chyba v návrhu (projekte): Predčastne uzatvorená hlavná armatúra: Nedostatočné požiarne delenie: Porucha na poplachovom riadiacom ventile: Všeobecná hodnota: 26, 27 % 13, 56 % 7,63 % 6,78 % 4,24 % 87 % N N N N N N 92 % N N N N N N 80 % Ochrana majetku: Záchrana životov: N N % 83 % N N Zhromaždovacie priestory: Nemocnice: Budovy na bývanie a ubytovanie: Výroba: N N N N 74 % 52 % 54 % 34 % N N N N Celková redukcia na stratách vďaka sprinklerom v USA Najčastejšie dôvody nedostatočnej účinnosti sprinklerov v USA Všeobecná hodnota: % Uzatvorená hlavná armatúra: Voda nezasiahla ohnisko požiaru: Malá intenzita dodávky hasiacej látky: Manuály zásah do systému: Nedostatočná údržba: Chyby (poruchy) komponentov: Neadekvátna sprinklerová ochrana: 64 % 44 % 27 % 7-17 % 8 % 5-8 % 6 % N N N N N N N N N N N N N N N - nie sú uvedené údaje. 35

41 Najkomplexnejšia, najpodrobnejšia je americká štatistika NFPA, ktorá spoľahlivosť (úspešnosť) sprinklerovej ochrany vyjadruje ako súčin funkčnosti a účinnosti nasadenia sprinklerového hasiaceho zariadenia pri požiari. V USA za obdobie bola priemerná funkčnosť sprinklerov 91 % a účinnosť sprinklerov 96 %, tz.: schopnosť dostať požiar pod kontrolu (zahasiť požiar). Kombinovaný faktor úspešnosti (spoľahlivosti) sa uvádza 87 %, úspešnosť pri mokrej sústave je 92 %, úspešnosť pri suchej sústave je 80 % [10, 11]. Záver Pri požiaroch v rôznych kategóriách stavieb, druhov prevádzkarní a priestorov sa ako najúčinnejší a najspoľahlivejší nástroj na detekciu a likvidáciu požiaru v spolupráci s jednotkami HaZZ MV SR osvedčili sprinklerové hasiace zariadenia. Ich využitie na území SR je nedostačujúce v porovnaní s inými vyspelými krajinami EÚ (Nemecko, Švajčiarsko a iné) a najmä v porovnaní s USA (tab. 1) [8, 9, 10, 11]. Štatisticky je dokázané, že prvotné pomerne vysoké finančné náklady na realizáciu sprinklerových hasiacich zariadení sa pomerne v krátkej dobe vrátia, najmä pri ochrane technológií a skladov s vysokým výskytom horľavých materiálov a látok, s prítomnosťou oxidačných prostriedkov a iniciačných zdrojov. Táto práca bola podporovaná Agentúrou na podporu výskumu a vývoja na základe Zmluvy č. APVV This work was supported by the Slovak Research and Development Agency under the contract No. APVV Použitá literatúra [1] PROJEKT číslo APVV s názvom ( ): Model na zvyšovanie ekonomickej efektívnosti protipožiarnych opatrení. [2] Zákon č. 314/2001 Z.z. MV SR o ochrane pred požiarmi. [3] Vyhlášky č. 94/2004 Z.z. MV SR, ktorou sa ustanovujú technické požiadavky na protipožiarnu bezpečnosť pri výstavbe a pri užívaní stavieb. [4] STN až 4 Požiarna bezpečnosť stavieb. [5] Vyhláška č. 169/2006 Z.z. MV SR o konkrétnych vlastnostiach stabilného hasiaceho zariadenia a polostabilného hasiaceho zariadenia a o podmienkach ich prevádzkovania a zabezpečenia ich pravidelnej kontroly. [6] Kučera, P.; Pokorný, J.; Pavlík, T : Požární inženýrství - aktivní prvky požární ochrany. Edice SPBI SPEKTRUM 84. Ostrava: Sdružení požárního a bezpečnostního inženýrství, ISBN [7] Bebčák, P : Požárně bezpečnostní zařízení. Edice SPBI SPEKTRUM 17. Ostrava: Sdružení požárního a bezpečnostního inženýrství, ISBN [8] Rybář, P. 2011: Sprinklerová zařízení. Edice SPBI SPEKTRUM 77. Ostrava: Sdružení požárního a bezpečnostního inženýrství, ISBN [9] Application of fire safety engineering principles tothe design of buidlings - Probabilistic risk assessment. British Standards. PD :2003.ISBN , r [10] Dostupné z: [11] Dostupné z: 36

42 Sprinklerové hasiace zariadenia Pressurized Sprinkler Fire Extinguishing Systems Ing. Iveta Coneva, Ph.D. Žilinská univerzita v Žiline, Fakulta bezpečnostného inžinierstva Ul. 1. mája 32, Žilina, Slovenská republika iveta.coneva@fbi.uniza.sk Abstrakt Sprinklerové hasiace zariadenia sú najspoľahlivejšie a najpoužívanejšie stabilné hasiace zariadenia v súčasnej dobe. Sprinklerové hasiace zariadenia patria medzi požiarnotechnické zariadenia, ktoré sa významne podieľajú na zvyšovaní protipožiarnej bezpečnosti stavieb. Je vhodné ich používať na ochranu majetku, zdravia a životov pracujúcich, životného prostredia v rôznych kategóriách budov, prevádzkarní a priestorov ako napr.: skladovacie priestory, technológie výroby, ubytovacie zariadenia, garáže a mnohé iné. Spoľahlivosť sprinklerových hasiacich zariadení, ktoré patria medzi aktívne prvky, závisí od mnohých faktorov. Kľúčové slová Ochrana pred požiarmi; kategórie stavieb; sprinklerové hasiace zariadenia; účinnosť; spoľahlivosť; efektívnosť. Abstract Sprinkler extinguishing systems are the most reliable and most widely used fixed fire extinguishing equipment at present. Sprinkler fire fighting equipment are among the fire-fighting system that significantly contribute to increasing fire safety of buildings. It is advisable to use them to protect property, health and lives of workers, the environment in different categories of buildings, establishments and premises such as.: storerooms, manufacturing, accommodation facilities, garages and many others. The reliability of fire sprinkler installations, which are among the active elements, depends on many factors. Keywords Fire protection; category of buildings; pressurized sprinkler fire extinguishing systems; efficiency; reliability; efficiency. Úvod Stabilné hasiace zariadenie (SHZ) je hasiace zariadenie, ktoré obsahuje najmä stabilný zdroj hasiacej látky, rozvodné potrubie, vypúšťaciu armatúru, spúšťací mechanizmus a signalizačné zariadenie [1]. Stabilné hasiace zariadenia sa rozdeľujú podľa hasiacej látky na [2]: vodné, penové, plynové, halónové, práškové, špeciálne. Podľa spôsobu ovládania [2]: ručné, automatické. Automatické ovládanie SHZ je zabezpečované pomocou elektrickej požiarnej signalizácie (EPS) alebo inými automatickými systémami. Stabilné hasiace zariadenia patria k aktívnym prvkom ochrany pred požiarmi v stavebných objektoch. SHZ zabezpečuje [3]: skrátenie doby detekcie požiaru, lokalizáciu požiaru, ochranu osôb, ochranu budov a majetku, zlepšenie podmienok zásahu jednotiek HaZZ. Sprinklerové hasiace zariadenia sú najrozšírenejšie a najspoľahlivejšie vodné hasiace zariadenia, ktoré sú ovládané automaticky, patria medzi SHZ. Ich hlavnou funkciou je včasná detekcia a kontrola požiarov [3]. 1 Sprinklerové hasiace zariadenia Sprinklerové hasiace zariadenia sú vhodné na zabezpečenie protipožiarnej bezpečnosti rôznych kategórií stavieb, budov, prevádzkarní a priestorov, najmä na ochranu technológií, skladov, ubytovacích zariadení apd. Sprinklerové hasiace zariadenia na hasenie väčšinou využívajú vodu (alebo aj penu) vo forme sprchových prúdov, ktoré vytryskujú z hasiacich koncoviek, sprinklerov (obr. 1, 2). Do činnosti sú uvedené len tie sprinklery, ktoré sú zahriate na tzv. otváraciu hodnotu teploty [2, 3, 4]. Stabilné hasiace zariadenie sa skladá zo zdroja hasiacej látky, potrubných rozvodov, ovládacích zariadení, hasiacich koncoviek (sprinklerov) inštalovaných v chránenom priestore a strojovne SHZ [5]. U niektorých typov sprinklerových zariadení je súčasťou hasiaceho zariadenia elektrická požiarna signalizácia alebo iný detekčný systém, ktorý slúži na riadenie ventilových staníc [2, 3, 4]. Základnými parametrami spriklerových hasiacich zariadení sú [2, 3, 4]: minimálna intenzita dodávky vody stropného istenia [mm/min], účinná plocha [m 2 ], minimálny prevádzkový čas [min], maximálna plocha istená jedným sprinklerom [m 2 ]. Sprinklerové hasiace zariadenie sa skladá zo zariadení určených: na zásobovanie vodou (zdroj vody) alebo penotvorným roztokom, na zásobovanie elektrickou energiou, na monitorovanie a sprinklerových sústav (obr. 1). Sprinklerová sústava sa skladá z: ventilovej stanice, hlavnej a z rozvodnej potrubnej sústavy a zo sprinklerov (obr. 1). Niektoré typy sprinklerových zariadení majú EPS alebo iný detekčný systém, ktorý zabezpečuje riadenie ventilových staníc [2, 3, 4]. Sprinklerové hasiace zariadenia sa rozdeľujú podľa [2, 3, 4], druhu sústavy: mokrá - potrubie je celé zavodnené od zásobovania vodou až po sprinklery, môže byť použitá aj nezamrzajúca kvapalina, suchá - zavodnená je len časť potrubia od zásobovania vodou po suchú ventilovú stanicu, od ventilovej stanice až k sprinklerom je v potrubiach pod tlakom vzduch, predstihová, zmiešaná (alternatívna) - v sústave sa nachádzajú riadiace ventily, ktoré umožňujú zmeny sústav, z mokrej na suchú a opačne, záplavová - sústava má zaplavovací ventil a na potrubí sú osadené otvorené sprinklery, opakovacia - sústava má riadiaci ventil, ktorý sa automaticky otvára a zatvára na základe signálu z EPS, peno - vodná - sústava má primiešavacie zariadenie s nádržou na penidlo, špeciálna - napr.: s vynúteným otváraním sprinklerov a iné. 37

43 Sprinklerové hasiace zariadenie sa podľa prevedenia zásobovania vodou delia na hasiace zariadenia [2, 3, 4]: stabilné - majú vlastné zásobovania vodou s možnosťou dodávky vody za pomoci cisterien alebo odberu vody z hydrantov, polostabilné - dodávka vody je zabezpečená mobilnou hasičskou technikou, doplňujúce - zariadenia, ktoré nespĺňajú právne predpisy. Podľa druhu nádrže na vodu sa delia [4]: s plným objemom vody v nádrží, ktorý je dostatočný na zásahovú činnosť v stanovenej dobe, s redukovaným objemom, pričom sa rešpektujú podmienky inštalácie nádrže. Podľa spoľahlivosti zásobovania vodou sa delia [4] na: jednoduché, zvýšenú spoľahlivosť, dvojnásobné, kombinované. Podľa druhu ochrany sa delia [4] na: stropné, stropné a regálové, objektové, čiastočne nepokrývajúce celý požiarny úsek. Sprinklerové hasiace zariadenia sa rozdeľujú podľa [3, 4]: prevedenia potrubného systému (roštové, okruhové, vetvové), stupňa prínosu k ochrane majetku a osôb (nadštandardné, štandardné, čiastočné), predmetu ochrany (majetok, osby, majetok a osoby). 2 Popis funkcie sprinklerov Sprinklerová hlavica sa pri dosiahnutí tzv. otváracej teploty tepelnej poistky (najčastejšie 68 C) samočinne otvorí, čo vedie k poklesu tlaku vody alebo vzduchu v rozvodnom potrubí, následnému otvoreniu ventilovej stanice, riadiaceho ventilu, následne sa uvádza do činnosti zariadenie zásobujúce vodou a dochádza k spusteniu sprinklerového hasiaceho zariadenia. Po otvorení sprinklerovej hlavice dochádza k výtoku vody vo forme sprchového prúdu pri mokrej sústave (rozvodná sieť je zaplnená vodou). Pri suchej sústave (rozvodná sieť je naplnená vzduchom) sa pri otvorení sprinklerovej hlavice otvára riadiaci ventil, najskôr sa vytláča vzduch z potrubí a následne dochádza k výtoku vody. Otvoria sa len sprinklerové hlavice, ktoré sú nad ohniskom požiaru alebo v jeho blízkosti, t.j. len tie, ktorých funkčnosť je nevyhnutná k haseniu. Po otvorení riadiaceho ventilu sa samočinne spustí poplachové zariadenie. Dodávku hasiacej vody za pomoci čerpadla do potrubného systému a tým do celého sprinklerového systému zabezpečuje zdroj vody, ktorým môže byť nádrž na vodu, vodovod alebo čerpacia stanica spojená s prírodným vodným zdrojom (obr. 1) [2, 3, 4]. Výhody sprinklerových zariadení sú nasledovné [4]: predstavujú najrozšírenejší a najúčinnejší spôsob aktívnej ochrany majetku a osôb, spúšťajú sa samočinne, a to len tie sprinklery nad ohniskom alebo v blízkosti ohniska požiaru, majú funkciu detekčného zariadenia, hasia požiar v prvej fáze, voda ako hasiaca látka je relatívne lacná, dostupná a ekologická, znižujú ekologické následky, účinne ochladzujú oceľové konštrukcie, účinné voči podpaľačstvu, vytvárajú podmienky pre bezpečný zásah jednotiek HaZZ, majú vysoký stupeň spoľahlivosti a účinnosti Obr. 1 Schéma sprinklerového zariadenia [4] 1 - zdroj vody, 2 - čerpacie zariadenie, 3 - hlavné prívodné potrubie, 4 - prípojka pre CAS, 5 - ventilová stanica sústavy s hlavnou uzatváracou armatúrou, 6 - monitorovacie zariadenie, 7 - hlavné potrubie sústavy, 8 - rozdeľovacie potrubie, 9 - rozvodné potrubie, 10 - sprinklery Nevýhody sprinklerových zariadení sú nasledovné [4]: majú len funkciu dostať požiaru pod kontrolu, z čoho vyplýva, že je nutná súčinnosť s jednotkami HaZZ, nie sú vhodné na hasenie požiarov pod napätím (je nutné dodržiavať osobité opatrenia), zaobstarávacia cena spriklerovej ochrany je relatívne vysoká, majú vyššie nároky na zásobovanie vodou v porovnaní s hmlovým zariadením, nie je možné eliminovať škody spôsobené únikom vody, napr. pri tlakových skúškach, úmyselným poškodením sprinklerov alebo pri zakladaní materiálu do regálov, pri hasení dochádza k znečisteniu hasiacej vody splodinami horenia, čo môže mať dopad na ekologické škody znečistenia spodnej vody. 3 Sprinklery Medzi základné komponenty sprinklerových hasiacich zariadení patria sprinklery. Sprinkler je samočinný ventil obvykle s jednorazovou funkciou. Jeho účel je vytvoriť sprchový prúd hasiacej vody (peny) o stanovenom prietoku a požadovanej výstrekovej charakteristike. Takisto má funkciu spúšťacieho prvku a hlásiča požiaru [2, 3, 4]. K otvoreniu sprinklerov dôjde pri zahriatí tepelnej poistky na tzv. otváraciu teplotu. U sklenenej poistky dôjde k zväčšeniu objemu náplne s následným roztrhnutím sklenej banky. Tlakom vody sa celkom uvoľní uzavieracia kuželka sprinklera a nasleduje výstrek kompaktného prúdu vody na trieštič, kde sa nárazovým spôsobom mení na sprchový prúd. Pri tavných poistkách sa po dosiahnutí stanovenej otváracej teploty roztaví spájka spojujúca dva diely tepelnej poistky, To spôsobí rozpadnutie tepelnej poistky a uvoľnenie tesniacej kuželky ako v predchádzajúcom prípade [2, 3, 4]. Prevedenie sprinklerov so sklenenou a tavnou tepelnou poistkou na obr

44 s názvom: Model na zvyšovanie ekonomickej efektívnosti protipožiarnych opatrení [11]. Táto práca bola podporovaná Agentúrou na podporu výskumu a vývoja na základe Zmluvy č. APVV This work was supported by the Slovak Research and Development Agency under the contract No. APVV Obr. 2 Prevedenia sprinklerov so sklenou a tavnou tepelnou poistkou [6, 7] 4 Princíp hasenia sprinklerových hasiacich zariadení Sprinklerové hasiace zariadenia hasia požiar vodou o stanovenej intenzite, vo forme sprchového prúdu o veľkosti kvapiek vody 1-3 mm. Hasenie je dominantne na báze ochladzovacieho efektu, aby sa teplota znížila pod teplotu vzplanutia danej horľavej látky, horľavého súboru. Kvapky vody musia mať dostatočne veľkú kinetickú energiu, aby sa proti prúdu splodín horenia dostali na povrch hasenej látky, zmáčali a súčasne ho ochladili. V ohnisku požiaru pôsobí aj zrieďovací účinok hasiacej látky - vody, nakoľko sa premieňa na vodnú paru, ktorú riedi, znižuje koncentráciu horľavých plynov a oxidačnej látky - kyslíka vo vzduchu. Dochádza aj k znižovaniu šírenia sálavého tepla do okolia. Sprinklerové hasiace zariadenia majú požiar detekovať a dostať pod kontrolu v rannom štádiu, čo znamená, že požiar ešte nemusí byť úplne lokalizovaný a zlikvidovaný po príchode jednotiek HaZZ. 5 Spoľahlivosť sprinklerových hasiacich zariadení Sprinklerové hasiace zariadenia sa považujú za najspoľahlivejšie na zabezpečenie ochrany majetku a životov ľudí. Sprinklerové hasiace zariadenia využívajú mnohé krajiny EÚ najmä pri zabezpečení protipožiarnej bezpečnosti stavieb. USA majú dlhodobejšiu tradíciu v ich využívaní. Podľa PD :2003 spoľahlivosť stabilných hasiacich zariadení sa pohybuje v intervale cca %, zatiaľ čo spoľahlivosť sprinklerových hasiacich zariadení je vyčíslená na viac ako 99 % [8]. Dosiahnutá spoľahlivosť viac ako 99 % nie je veľmi pravdepodobná. Spoľahlivosť sprinklerov je rôzna, závisí napr. od: kategórie stavby, druhu prevádzkarne a priestoru, požiarneho nebezpečenstva, požiarneho rizika (napr.: množstva a druhu horľavého materiálu, ktoré sa v stavbe nachádzajú) a ďalších parametrov. Spoľahlivosť sprinklerových hasiacich zariadení v EÚ sa pohybuje v intervale cca od 82 do 98 % [4]. V USA sa spoľahlivosť sprinklerov pohybuje cca v intervale od 80 do 96 % [9, 10]. Použitá literatúra [1] Vyhláška č. 169/2006 Z.z. MV SR o konkrétnych vlastnostiach stabilného hasiaceho zariadenia a polostabilného hasiaceho zariadenia a o podmienkach ich prevádzkovania a zabezpečenia ich pravidelnej kontroly. [2] Bebčák, P. 1998: Požárně bezpečnostní zařízení. Edice SPBI SPEKTRUM 17, Ostrava: Sdružení požárního a bezpečnostního inženýrství, ISBN [3] Kučera, P.; Pokorný, J.; Pavlík, T : Požární inženýrství - aktivní prvky požární ochrany. Edice SPBI SPEKTRUM 84, Ostrava: Sdružení požárního a bezpečnostního inženýrství, ISBN [4] Rybář, P : Sprinklerová zařízení. Edice SPBI SPEKTRUM 77, Ostrava: Sdružení požárního a bezpečnostního inženýrství, ISBN [5] Krajčovičová, J : Základné legislatívne požiadavky na hasiace látky. In SPRAVODAJCA- Protipožiarna ochrana a záchranná služba. 2011, roč. XLII, č. 4/2011, s ISSN [6] BrassSprinklerHead. [on line]. [cit ]. Dostupné na: Replacment-Parts.php. [7] SupplyHouse [on line]. [cit ]. Dostupné na: Brass-Upright-Sprinkler-Head-155-F. [8] Application of fire safety engineering principles tothe design of buidlings - Probabilistic risk assessment. British Standards. PD :2003. ISBN , r [9] Dostupné z: [10] Dostupné z: tics/fire-safety-equipment/us-experience-with-sprinklers. [11] PROJEKT číslo APVV s názvom ( ): Model na zvyšovanie ekonomickej efektívnosti protipožiarnych opatrení. Záver Pri riešení problematiky ochrany osôb a majetku v protipožiarnej bezpečnosti stavieb dôležitú úlohu v spolupráci s jednotkami HaZZ zohrávajú sprinklerová hasiace zariadenia. Zvyšovanie úrovne ochrany pred požiarmi stavieb aplikáciou vybraných protipožiarnych prvkov a zariadení napr.: sprinklerových hasiacich zariadení vedie k minimalizovaniu pravdepodobnosti vzniku požiaru a jeho následkov v daných stavebných objektoch. Je potrebné analyzovať efektívnosť vynakladaných finančných prostriedkov na protipožiarne opatrenia vedúce k zvyšovaniu protipožiarnej bezpečnosti stavieb prostredníctvom prakticky využiteľného modelu, čo je predmetom riešenia projektu APVV- 39

45 Metody identifikace a analýzy rizik používané ve finančním managementu Methods of Identification and Risk Analysis Used in Financial Management Ing. Lenka Černá VŠB - TU Ostrava, Fakulta bezpečnostního inženýrství Lumírova 13, Ostrava - Výškovice lenka.cerna@spbi.cz Abstrakt Metody identifikace a analýzy rizik jsou využívány v celé řadě oborů. V článku jsou představeny základní metody používané ve finančním managementu jak pro identifikaci, tak pro analýzu rizik. Blíže je popsána jedna ze základních metod ekonomické analýzy - analýza nákladů a přínosů. Klíčová slova Riziko; analýza rizika; analýza nákladů a přínosů. Abstract Methods of identification and risk analysis are used in a wide range of disciplines. The paper presents the basic methods used in financial management for both the identification and analysis of risks. More it described one of the basic methods of economic analysis - cost benefit analysis. Keywords Risk; Risk Analysis; Cost Benefit Analysis. Analýza a hodnocení rizika je systematickou aplikací metod identifikace a hodnocení nebezpečí - podmínek či příčin vzniku havárie či krize s odpovídajícím vyhodnocením možných dopadů. Jako taková představuje velmi širokou oblast, zahrnující analýzu finančních investic, analýzu průběhu poškození zdraví, oblast pojištění a také zajištění bezpečnosti, ať už jejich jednotlivých částí či bezpečnosti komplexní, integrální. Analýza rizika je rutinně používána pro komunikační systémy, pro leteckou i silniční dopravu, projektování mostů, pro technologické procesy, ale také v oblasti ekonomiky a podnikání. Existuje několik desítek definicí základních pojmů z oblasti analýzy rizik: riziko - hrozba (ohrožení) - příležitost Podle ČSN ISO [1] je riziko definováno jako účinek nejistoty na dosažení cílů. S ohledem na tuto definici pak hrozbu (ohrožení) můžeme vyjádřit jako negativní účinek nejistoty na dosažení daných cílů a příležitost jako pozitivní účinek nejistoty na dosažení cílů. V oblasti finančního managementu podnikání se setkáváme s následujícími typy rizik: [2] správa a řízení společnosti: obchodní riziko, riziko dobrého jména (reputace), kontinuita podnikání, obnova po katastrofě (havárii), strategické riziko, riziko finanční/úvěrové/správy financí, riziko spojné s určitou zemí, politické riziko, informační bezpečnost, riziko podvodu, tržní riziko, projektové riziko, operační riziko, technické riziko, zdraví a bezpečnost, environmentální riziko. Proces managementu rizik zahrnuje následující etapy: komunikace a konzultace, stanovení kontextu, posuzování rizik - identifikace rizik, analýza rizik, hodnocení rizik, ošetření rizik, monitorování a přezkoumání. Průběh procesu managementu rizik lze vyjádřit např. schématem na obr. 1. Obr. 1 Příklad procesu managementu rizik (upraveno dle [2]) Ke klíčovým etapám managementu rizik patří fáze posuzování rizik, která zahrnuje 2 samostatné etapy (Identifikace rizik a Analýza rizik) a fáze ošetření rizik. Identifikace rizik Na identifikaci rizik by se měl podílet co nejširší okruh pracovníků dané firmy, velmi účelné je využít i externích specialistů. Významnou roli při identifikaci rizik vždy sehrává management, a to především na vrcholové úrovni řízení, dále orgány firmy jako představenstvo a dozorčí rada. 40

46 Identifikace rizik představuje nejdůležitější a časově nejnáročnější fázi analýzy rizika. V dalších fázích analýzy, resp. managementu rizika lze pracovat pouze s riziky, která byla včas zjištěna, zhodnocena a dokumentována. Metod identifikace rizik existuje celá řada, některé z nich jsou do značné míry univerzální a slouží zejména k získávání informací, další metody používají techniky diagramů. K nejpoužívanějším metodám v oblasti ekonomiky a podnikání patří: [2] Posouzení dokumentace a báze znalostí; Metody získávání informací: -Brainstorming; -Provedení pre-mortem; - Technika nominální skupiny; -Diagramy příbuznosti; - Strukturované rozhovory, diskuse s experty; -Metoda Delphi; Strategické analýzy - SWOT analýza, PEST analýza, Porterův model pěti sil; Kontrolní seznamy - checklisty, promptlisty; Analýza předpokladů a omezení; Analýza kořenových (prvotních příčin); Diagramy: -Analýza příčin a důsledků (diagram Ishikawa, rybí kost); - Systémové a procesní diagramy; -Diagramy vlivů; - Diagramy pole sil, analýza pole sil. Analýza rizik Tato etapa má stanovit, v jakém rozsahu mohou identifikovaná rizika ovlivnit cíle firmy (projektu) a vyhodnotit priority jejich dalšího ošetření. Pro analýzy rizik jednotlivých projektů (cílů firmy) je důležité vyhodnotit typ a charakter projektu, jeho důležitost pro firmu a jeho rizikovost. Z toho vyplývá potřeba urychleného či pozdějšího vypracování analýzy. Pro analýzu rizik je možné použít některou z následujících metod: [2] Analýza kořenových (prvotních příčin); Diagramy: -Analýza příčin a důsledků (diagram Ishikawa, rybí kost); - Systémové a procesní diagramy; -Diagramy vlivů; - Diagramy pole sil, analýza pole sil. Ošetření rizik Cílem ošetření rizik je nalézt a vyhodnotit možné strategie ošetření rizik, vybrat optimální variantu strategie a plán ošetření rizik. Pro navržený plán ošetření rizik je nutné připravit rezervy na možné důsledky rizik, aktualizuje se harmonogram a kalkulace projektu. V této fázi managementu rizik patří mezi nejpoužívanější metody vycházející ze statistiky a teorie pravděpodobnosti a dále řada typů analýz. Uvedeno je pouze zlomek z celé řady metod. Zejména analytické metody byly původně vytvořeny pro technologická rizika, pro rizika z oblasti bezpečnosti. Postupem času byly zobecněny a v současné době se řada z nich používá i v oblasti finančního managementu. K tzv. čistým ekonomickým analýzám lze řadit např. Analýzu nákladů a přínosů, která byla vytvořena pouze pro oblast ekonomie a finančního managementu. Je součástí celé řady nákladově výstupových analýz (Input output Analysis). Metody pro základní popis rizika: -použití rozdělení pravděpodobnosti a očekávané hodnoty, -kvantifikace rizik. Statistické a simulační metody [6]: - Simulace Monte Carlo, -Markovova analýza, - Bayesovská statistika a Bayesovské sítě, -Metoda PERT. Analýzy pomocí scénářů a diagramů: -Analýza scénářů, - Analýza stromu poruchových stavů, - Analýza stromu událostí, - Analýza vztahu příčina - následek, - Analýza typu motýlek, -Analýza nákladů a přínosů. Analýza nákladů a přínosů (Cost Benefit Analysis) [4] Metoda analýzy nákladů a přínosů CBA je založena na předpokladu, že je možné finančně ohodnotit všechny relevantní náklady a přínosy dané investice. Základní hodnotící kritérium je založeno na sledování čistého současného přínosu, kdy je sledována relace: B C (1) kde B současná hodnota přínosů, C současná hodnota nákladů. Pro ekonomicky racionální projekt platí, že rozdíl mezi přínosy a náklady je kladný. Vedle výpočtu čistého přínosu (NPV = B - C) můžeme sledovat také efektivnost vynaložených nákladů. Ta je vyjádřena vztahem: B/ C 1 (2) Uvažovaná investice je ekonomicky racionální tehdy, jestliže je návratnost z vložené jednotky nákladů větší než jedna. Poměr přínosů a nákladů je dán vztahem: B n Bt t 1 r (3) C t 0 Ct kde B t přínos v období t, C t náklad v období t, r společenská diskontní sazba, t dané časové období, n konečný časový horizont, kdy investice (projekt) skončí svou ekonomickou životnost. Ze vztahu vyplývá, že daná akce je ekonomicky přínosná tehdy, jestliže diskontovaná hodnota přínosů převyšuje diskontované náklady. Metodu CBA rozlišujeme ve dvojí variantě, a to užší a širší. Jedná se o dvojí kalkulaci nákladů a přínosů v souvislosti s analýzou společenských nákladů a společenských přínosů. Užší CBA se používá v případě, kdy kalkulujeme bezprostřední náklady, např. náklady na výstavbu a provoz, a bezprostřední přínosy související s daným výdajovým programem. Pro širší CBA se kalkuluje na straně nákladů a příjmů navíc položky tzv. společenských nákladů a společenských výnosů. Finanční hodnoty přímých nákladů a přínosů je poměrně snadné odvodit, zejména u těch položek, které jsou obchodované na trzích. Problém může nastat u finančního hodnocení těch nákladů a přínosů, které nejsou předmětem tržního obchodování. Jde o společenské náklady a společenské přínosy, tj. netržní statky. Z důvodu této problematické kvantifikace výsledků nemateriálních netržních činnosti není doporučována metoda CBA pro přímé rozhodování, ale jako významný informační podklad pro rozhodování. I přes tento nedostatek, patří metoda CBA k velmi významným hodnotícím metodám ekonomické analýzy. 41

47 Na podobném principu jako metoda CBA jsou založeny i další typicky ekonomické analýzy, k těm nejpoužívanějším patří: Analýza minimalizace nákladů (Cost Minimalization Analysis CMA); Analýza efektivnosti nákladů (Cost Effectiveness Analysis CEA); Analýza užitečnosti nákladů (Cost Utility Analysis CUA). Volby strategie analýzy rizik Volba metodiky analýzy rizik může znamenat použití některého ze čtyř hlavních přístupů: základní přístup, neformální přístup, podrobná analýza rizik a kombinovaný přístup. Analýzu rizik obvykle uskutečňujeme ve dvou základních krocích: 1. Orientační analýza rizik slouží pro následné rozhodování o volbě metody (strategie) pro vlastní analýzu rizik konkrétního subjektu. Nejprve je provedena orientační analýza rizik za účelem posouzení, který z objektů (problémů, systémů, aktiv, atd.) je klíčový pro činnost subjektu a který je vystaven značným rizikům. 2. Pro tyto objekty by měla být následně provedena detailní analýza rizik, a to některou z výše uvedených metod, případně oběma, přičemž kombinace metod je sice pravděpodobně nejvhodnější, ale současně nejnákladnější a nejzdlouhavější cestou. Rozhodnutí, který přístup je pro daný objekt vhodný, závisí zejména na následujících skutečnostech: 1. jakých cílů má být použitím analýzy rizik dosaženo, 2. k jakým účelům objekt slouží, 3. jaká je hodnota aktiv spojených s objektem, 4. zda jsou funkce, které objekt poskytuje, kritické a pro koho, 5. jaká je úroveň investic do objektu a jaká je výše nákladů na obnovení jeho funkčnosti. Jestliže jsou cíle subjektu vysoké, náklady na nahrazení objektu (aktiva), respektive obnovení jeho funkčnosti zase vysoké, jestliže objekt obsahuje cenná aktiva, případně jestliže je funkčnost objektu pro určitý subjekt kritická, pak je podrobná analýza rizik nezbytná. [10] Smejkal, V.; Rais, K.: Řízení rizik ve fi rmách a jiných organizacích, 3. rozšířené a aktualizované vydání, Grada Publishing, Praha, ISBN [11] Hnilica, J.; Fotr, J.: Aplikovaná analýza rizika ve fi nančním managementu a investičním rozhodování. 1. vydání, Grada Publishing, Praha, ISBN [12] Zuzák, R.; Konigová, M.: Krizové řízení podniku. 2. aktualizované a rozšířené vydání, Grada Publishing, Praha, ISBN Použitá literatura [1] ČSN ISO Management rizik - principy a směrnice. [2] Korecký, M.; Trkovský, V.: Management rizik projektů. Grada Publishing, a.s. Praha První vydání. ISBN [3] ČSN EN Weibulolova analýza. [4] Ochrana, F.: Nákladově užitkové metody ve veřejném sektoru. 1. vydání, Ekopress, Praha ISBN [5] Bartlová, I.; Balog, K.: Analýza a prevence průmyslových havárií. 2. vydání, Edice SPBI SPEKTRUM 7, Ostrava ISBN [6] Hindls, R.; Hronová, S.; Seger, J. at all.: Statistika pro ekonomy. 8. vydání, Professional Publishing, Praha, ISBN [7] Doležal, J.; Máchal, P.; Lacko, B.: Projektový management podle IPMA. Grada Publishing, a.s., Praha 2009, 1. vydání. ISBN [8] Ministerstvo financí - PPP centrum. Řízení rizik v projektech PPP: Identifikace, ohodnocení, alokace, ošetření a kontrola online [9] Svozilová, H.: Projektový management. 1. vydání, Grada Publishing, Praha, ISBN

48 Rádiové spojení složek IZS v rozsáhlých objektech Radio Communication of Integrated Rescue System (IRS) Inside the Large Buildings Ing. Libor Daněk RCD Radiokomunikace spol. s r.o. U Pošty 26, Staré Hradiště danek@rcd.cz Abstrakt Příspěvek je věnován problematice rádiového spojení složek IZS v rozsáhlých stavebních objektech a podzemních prostorách, jako jsou velká obchodní centra, průmyslové objekty, podzemní garáže a další místa, která jsou problematická s ohledem na využití spojovací techniky. Hlavní náplní článku jsou informace o technických možnostech při řešení tohoto problému spolu s praktickými ukázkami již realizovaných projektů na území celé ČR. Příspěvek klade důraz na včasné posouzení potřeb záchranných složek již při návrhu projektu stavby a jeho posuzování orgány státní správy během stavebního řízení. Klíčová slova Rádiové spojení; podzemní prostory; obchodní centra; tunely. Abstract This paper discusses the radio connection of IRS in large building objects and underground areas such as large shopping centers, industrial buildings, underground garages and other places that are problematic with respect to the use of communication devices. The article focuses on technical solutions to the above mentioned problems and gives practical examples of already completed projects throughout the Czech Republic. This paper emphasizes the early assessment of the needs of rescue services already during the phase of project designing and its assessment by the state authorities. Keywords Radio connection; underground areas; shopping centers; tunnels. 1 Úvod Zajištění rádiového spojení pro složky IZS v budovách nabývá na významu ruku v ruce s rostoucím počtem rozsáhlých obchodních center, podzemních parkovišť a velkých průmyslových objektů. Přesto se jedná o často opomíjenou část projektu posuzovaného v rámci stavebního řízení pracovníky místně příslušných HZS. V praxi to znamená, že často není ověřeno, zda bude možné v objektu použít spojovací prostředky zasahujících jednotek a tato skutečnost se projeví až při cvičení, v horších případech při zásahu, kdy je ztížena koordinace sil a prostředků. Následující text popisuje velmi zjednodušeně problematiku šíření rádiových signálů v rozsáhlých stavebních objektech. Zpravidla se jedná o objekty, ve kterých se pohybuje velké množství lidí (obchodní centra, metro, nádraží, letiště) nebo je zde uložen majetek nemalé hodnoty (sklady, pozemní uložiště, průmyslové provozy). Další část textu je věnována technickým možnostem řešení nedostatků ve spojení a legislativní opoře pracovníků HZS při posuzovaní projektu v rámci stavebního řízení. 2 Šíření rádiových signálů v uzavřených prostorech Na šíření rádiového signálu má vliv mnoho aspektů. Pro jednoduchost uveďme, že se jedná především o vliv prostředí, kterým signál prostupuje, dále pak terénní překážky, stavby a povětrnostní podmínky. V případě městské zástavby hraje dominantní roli právě přítomnost staveb, samozřejmě v závislosti na materiálech, ze kterých jsou zkonstruovány. Pro účely IZS jsou vyhrazena pásma 150 MHz až 170 MHz (analogové systémy využívané nejčastěji v místě mimořádné události nebo spojení s KOPIS) a 380 MHz až 400 MHz (digitální systém Pegas, využívaný především ve strategické vrstvě [1], ev. pro spojení s KOPIS). Pro obě tato pásma představují běžné materiály velkých středoevropských budov vysoce ztrátové prostředí, což má často za následek znatelné zhoršení kvality spojení nebo jeho úplnou ztrátu. Mezi materiály s největším vlivem na šíření signálu patří železobeton, vodivé materiály - především kovy, pokovená skla, vlhká zemina a další. Vhodnějšími materiály z toho pohledu jsou například sádrokarton, polystyren, dřevo, nepokovená skla, keramika, plasty a suché cihlové zdivo. Pokud jde o spojení mezi body vně a uvnitř budovy, pak kromě materiálů má velký vliv i členitost stavby, rozměry a geometrický tvar jednotlivých částí. Z výše uvedeného vyplývá, že pokud je budova tvořena například železobetonovými nosníky a sloupy s dostatečně velkými otvory vyplněnými materiálem s malým vlivem na šíření signálu, nepředstavuje taková konstrukce zásadní problém. Pokud se však jedná o jednolitou železobetonovou konstrukci, případně o celistvé vodorovné plochy, je jejich vliv naprosto zásadní. V takových stavbách je pak spojení velmi obtížné a velmi často se tento problém netýká jen komunikačních služeb IZS, ale také například služeb mobilních operátorů. Výše uvedenou problematiku ilustruje obr. 1. Signál vyslaný z vnější strany budovy postupuje se stále se snižující úrovní k hranici konstrukce budovy. Stavební konstrukce tento signál zásadním způsobem utlumí, přičemž signály ve vyšších pásmech jsou vhledem ke svým vlnovým délkám ovlivněny výrazně více. Červená linie znázorňuje technickou hranici příjmu radiostanice. Pokud je signál pod touto úrovní, radiostanice již signál nezpracuje. Úrove signálu Úrove rádiového signálu p i pr chodu budovou 400 MHz 160 MHz Obr. 1 Vliv konstrukce na úroveň rádiového signálu Jedná-li se o členitou budovu, pak signál prochází hned několika stavebními konstrukcemi a jeho úroveň klesá podstatně rychleji, což má za následek kratší vzdálenost, na kterou je možné komunikovat. Aby bylo možno zajistit spojení ve všech částech rozsáhlých budov, je nutné tyto budovy vybavit technickým zařízením pro posílení rádiové signálu. Dále v textu jej budeme označovat jako Zařízení pro posílení rádiové signálu (ZPPRS) [1]. 43

49 3 Zařízení pro posílení rádiového signálu Zařízení pro posílení rádiového signálu (ZPPRS) jsou technická zařízení určená k zajištění rádiového spojení i v objektech, které svou konstrukcí a materiálem zabraňují pronikání rádiového signálu od vnějšího pláště budovy do vnitřních prostor, případně mezi jednotlivými částmi téže budovy. ZPPRS je možné rozlišovat jako aktivní (komplexní) a pasivní (dělená). Pasivní ZPPRS jsou tvořena z velké části anténami nebo vyzařovacím kabelem, anténním rozvodem a dalšími pasivními sdružovacími prvky. Pasivní ZPPRS má ve většině případů několik přípojných míst na vnějším plášti budovy, kam přijíždějící JPO připojí svou aktivní část (nejčastěji IDR převaděč systém Pegas nebo radiostanici). Signál se pak z/do aktivní části šíří budovou bez ohledu na její konstrukci. Výhodou pasivního systému pokrytí pro investora je především pořizovací cena, nízké náklady na provoz a údržbu. Typicky se pasivní ZPPRS uplatňují při stavbě obchodních a zábavních center, velkých kancelářských a administrativních budov. Aktivní ZPPRS jsou rozsáhlejší systémy, které se uplatňují především u velkých infrastrukturních staveb. Typickým příkladem jsou silniční, dálniční, železniční tunely, tunely a stanice metra. Aktivní systémy ZPPRS obsahují stabilně kromě pasivní části popsané výše také aktivní část - převaděč nebo rádiový opakovač. Tím je systém schopen plnit svou funkci kdykoliv. Převaděče se využívají pro spojení uvnitř objektu nebo v jeho okolí, opakovače zpravidla pro spojení s KOPIS nebo jiným vzdáleným místem. Devadesátá léta znamenala masivní rozvoj moderních technologií a na místo dvojlinky nastoupil ve světě již využívaný vyzařovací kabel. V současné době jsou technologie s vyzařovacím kabelem instalovány ve všech dvanácti velkých silničních a dálničních tunelech ČR (viz tab. 1) a je plánováno jejich nasazení při stavbě a modernizaci železničních tunelů. Tab. 1 Přehled ZPPRS v silničních tunelech, založených na technologii RCD Radiokomunikace spol. s.r.o. Název Délka Uvedení do provozu Strahovský tunel m 1997 Pisárecký tunel 510 m 1998 Letenský tunel 423 m 2002 Tunel Branisko (Slovensko) m 2003 Tunel Mrázovka m 2004 Tunel Horelica (Slovensko) 605 m 2004 Tunel Valík 390 m 2006 Tunel Panenská m 2006 Tunel Libouchec 480 m 2006 Tunel Hlinky 312 m 2007 Tunel Klimkovice m 2008 Komořanský tunel m 2010 Lochkovský tunel m 2010 Královopolský tunel m 2012 Tunelový komplex Blanka: (Bubenečský tunel, Dejvický tunel a Brusnický tunel) Tunel Prackovice Tunel Radejčín metro Praha, trasa V A cca m 265 m 620 m cca m Ve výstavbě (Plánované uvedení do provozu v roce 2015) Ve výstavbě (Plánované uvedení do provozu v roce 2016) Ve výstavbě (Plánované uvedení do provozu v roce 2016) Ve výstavbě (Plánované uvedení do provozu v roce 2015) Tab. 2 Přehled ZPPRS v budovách, založených na technologii RCD Radiokomunikace spol. s r.o. Obr. 2 Ideové schéma pasivního ZPPRS V případě instalace aktivního ZPPRS v liniových stavbách je běžně ve funkci antény využíván vyzařovací kabel. Ten nahrazuje velké množství jednotlivých antén rozmístěných v celé délce tunelu. V silničních a dálničních tunelech a zahraničních železničních tunelech se instalace vyzařovacího kabelu stala prakticky standardním řešením. Výjimkou není ani pražské metro, kde byl vyzařovací kabel instalován na prodloužené trase VA a je plánováno jeho rozšíření do zbývajících úseků. Ostatní řešení, založená na využití dvojlinky, či podobných konstrukcích, jsou spíše historickou a technickou zajímavostí, než prakticky použitelným systémem, ať už z důvodu obtížné instalace, náročné údržby nebo parametrů nestálých v čase. 4 ZPPRS v České republice V Československu se ZPPRS zabýval od šedesátých let státní podnik Tesla Pardubice. V této době ale v zemi nebyly téměř žádné vícepatrové garáže, dlouhé železniční a silniční tunely, a tak prvním místem, kde byl systém nasazen, bylo pražské metro. Tam byla v roce 1974 instalována anténní dvojlinka pro přenos signálů v pásmu 160 MHz. Název Uvedení do provozu Office building Ostrava - Nordica 2009 Vysoká škola Báňská Ostrava - budova kolejí B 2011 Obchodní dům KIKA Ostrava 2011 Obchodní centrum Hornbach Ostrava 2011 OAB Biskupská Ostrava - kancelářské prostory 2011 Nová Karolina office Park - Ostrava 2012 Plynojem Ostrava - konferenční aula 2012 IQ centrum Ostrava - administrativní budova 2012 Obchodní dům BREDA Opava 2012 OC Nová Karolina nákupní galerie - Ostrava 2013 Superpočítačové centrum IT4I Ostrava 2013 Obchodní galerie Šantovka Olomouc 2013 (2014 rozšíření) Svět techniky Ostrava - návštěvní galerie ZPPRS a legislativa v ČR Jednou z největších překážek při projektování a instalaci ZPPRS je pochopitelný záměr investora stavby o snížení nákladů. Přitom náklady na návrh a dodávku ZPPRS na klíč nepřesahují 0,01 % až 0,3 % ceny celé stavby podle použité technologie. V České Republice normy doslovně nevyžadují zajištění rádiového spojení složek IZS ve všech projektovaných stavbách a tak nastává zcela paradoxní situace, kdy v některých krajích místně příslušná HZS při posuzování projektu v rámci stavebního řízení předloží 44

50 požadavek o zajištění spojení, v jiných krajích podobné požadavky nejsou. Tím zcela logicky vznikají podle stejných norem dvě kategorie budov s diametrálně odlišnými podmínkami pro případný zásah JPO. Vyhláška 23/2008 Sb. Ve znění z uvádí že pro účinný a bezpečný zásah jednotek požární ochrany, případně pro prvotní zásah při požáru musí být stavba navržena a zajištěna, mimo jiné, požárně bezpečnostním zařízením ( 12, 14, ). Dále tato vyhláška svým textem a přílohami specifikuje druh a množství NĚKTERÝCH druhů věcných prostředků požární ochrany nezbytných pro zajištění bezpečného zásahu JPO. Mezi věcné prostředky požární ochrany mimo jiné patří také spojovací a komunikační prostředky (vyhl. MV 246/2001 Sb. - 2). Vyhláška 23/2008 ale nespecifikuje další podrobnosti o tom, jakým způsobem má projektant nebo HZS při posuzování stavebního projektu určit potřebu spojovacích a komunikačních prostředků. Pro srovnání - u hasicích přístrojů, které se taktéž řadí mezi věcné prostředky požární ochrany je přesně stanoveno množství a druh těchto zařízení pro jednotlivé případy (23/2008, př. 4). Podobně se k problematice staví současné znění vyhlášky 246/2001, konkrétně v 11, odstavec 2. Je zde sice uvedeno, že musí být zajištěn přístup ke spojovacím prostředkům a zabezpečena jejich provozuschopnost a použitelnost, ale zároveň je uvedeno: pro potřeby tísňového volání. O zajištění funkčnosti komunikačních a sdělovacích prostředků složek IZS se zde nepíše. Prakticky to znamená, že zcela závisí na vůli a zkušenostech preventisty HZS posuzujícího stavební projekt, zda trvá na ověření dostupnosti služeb spojovacích prostředků složek IZS v posuzované stavbě, případně doplnění projektu o technická zařízení, která funkci těchto služeb zajistí. Následně vede tento stav k situacím, kdy místně příslušné HZS před kolaudací stavby zjistí nedostupnost služeb komunikačních a spojovacích prostředků, ale v této chvíli je už velmi obtížné žádat po investorovi nápravu. Tento stav je možné změnit několika způsoby: Vyšší informovanost preventistů HZS o problémech s dostupností rádiových služeb v rozsáhlých stavebních objektech a podzemních prostorách, větší spolupráce s represivními složkami s ohledem na jejich potřeby při zásahu. Doplnění vyhlášky 246/2001 Sb., konkrétně 11. Doplnění vyhlášky 23/2008 Sb. o požadavek na posouzení projektu z hlediska dostupnosti služeb komunikačních a spojovacích prostředků IZS. Doplnění téhož požadavku do právě projednávané novely Stavebního zákona. V roce 2014 byl prezentován příklad formulace požadavku územně příslušného HZS v rámci povolování stavby (Čapek 2014), jako jedna z možností jak vznést požadavek na ověření dostupností komunikačních služeb složek IZS: Pro zabezpečení spolehlivého bezdrátového spojení složek IZS při záchranných a hasebních činnostech, pokud se toto prokáže jako nezbytné, požadujeme instalovat rádiové zařízení, které umožní přímé spojení účastníků do všech prostor objektu, zejména do suterénních prostor, do prostorů únikových cest, do prostorů výtahových šachet, v místech nástupních ploch, apod. V rámci projekční přípravy je nutno zvolené a navržené technické řešení v dostatečném předstihu konzultovat s odbornými útvary jednotlivých složek IZS (u HZS MSK oddělení KIS - komunikační a informační systémy). Do DZP je nutno, mimo jiné, vhodně a přehledně grafi cky zaznačit Přípojný bod pasivního anténního systému pro IDR převaděč (nezávislý digitální opakovač, systém nezávislého převaděčového módu rádiového přenosu). Závěr S neustále rostoucím počtem rozsáhlých budov je nutné při jejich projektování a posuzování v rámci stavebního řízení brát ohled na všechny podmínky pro účinný a bezpečný zásah JPO a to včetně podmínek pro správnou funkci spojovací a komunikační techniky složek IZS. Při současném stavu legislativy je třeba vznést požadavky na zajištění spojení ještě před její realizací a při posuzování potřeb více spolupracovat s represivními složkami HZS. Vzhledem k různým přístupům k této problematice napříč celou ČR by bylo nanejvýš vhodné upravit legislativu tak, aby bylo zcela jednoznačné, kdy je třeba této oblasti věnovat zvýšenou pozornost, a to jak ze strany projektantů, tak i dotčených orgánů státní správy. Použitá literatura [1] Čapek, J.: Rádiové spojení IZS v tunelech, podzemních garážích a obdobných prostorech [online]. Ostrava, 2014 [cit ]. ISBN [2] Bebčák, P.; Čapek, J.: Kabelové rozvody v požární bezpečnosti staveb. Edice SPBI SPEKTRUM 85, Ostrava: Sdružení požárního a bezpečnostního inženýrství, 2013, 1. vyd. ISBN [3] Vyhláška MV č. 23/2008 Sb., o technických podmínkách požární ochrany staveb ve znění vyhlášky č. 268/2011 Sb. [4] Vyhláška MV č. 246/2001 Sb., o stanovení podmínek požární bezpečnosti. [5] Zákon č. 183/2006 Sb., o územním plánování a stavebním řádu (stavební zákon), ve znění pozdějších předpisů. 45

51 Comparative Analysis of the Flow Characteristics of In-Line Foam Concentrate Inducers Z-2 Manufactured by the Different Producers st. kpt. dr inż. Tomasz Drzymała bryg. dr inż. Jerzy Gałaj mł. kpt. mgr inż. Joanna Binio The Main School of Fire Service, Faculty of Fire Safety Engineering Słowackiego Str. 54/54, Warsaw, Poland Abstract To produce foam during firefighting and rescue operations specialized equipment is required. The most important element for aspiration and mixing a foaming agent with water is a spotlight that is, a device for pumping and lifting liquids or for mixing liquids with solids. Despite technological progress, in-line foam concentrate inducers are still being applied and used by fire protection units during firefighting operations. This work is a continuation of the research discussed in the paper submitted to last year's conference "Fire Protection 2015", but carried out using a different measuring system than before [3]. Research discusses the flow characteristics of three types of in-line foam concentrate inducers Z2 produced by the different manufacturers. The results are given in both tabular and graphical. The conclusions based on comparative analysis of flow characteristics obtained during experiments were formulated, among others referring their compliance with the standard requirements. Keywords Liquid injectors; experimental research; foam application equipment; in-line foam concentrate inducers. Introduction The choice of the proper fire extinguishing agent depends on the conditions in which the fire starts and develops and on the type of the burning material. Thanks to its cooling and isolation properties the firefighting foam can be used to extinguish the A and B types of fires. Consequently, it has become, after water, one of the most effective and most often used fire extinguishing agent. This can be proved by the statistics conducted by The National Headquarters Of The State Fire Service (KG PSP) [15]. In order to produce foam on the site of fire and rescue operations specialized equipment is required. The most important part of it is injector, which is a piece of equipment used for sucking and lifting liquids as well as mixing liquids with solids. Due to its advantages, injectors are widely used in many branches of economy. Among its basic advantages one can enumerate simple construction and handling, lack of moveable elements, high reliability, big span of the reached flowrate of the sucked stream and ability to liquid self-priming. Despite its numerous advantages, injectors also have such disadvantages as: low efficiency (usually below 30 %), sensitivity to the changes of the operation conditions, necessity to use additional power supply system such as centrifugal pumps and compressors. In order to obtain vital information about the action of the liquid injectors it is necessary to define their work characteristics. Such research allows to optimize the work of liquid injectors in firefighting. The research conducted and the results obtained were related to the requirements concluded in the Ordinance of the Ministry of Interior and Administration (MSWiA) [16], Polish Standards PN-M [17] and the data sheets of the injectors producers. Moreover, during the research the correlation of basic parameters characterizing the injectors was determined. These parameters are: output coefficient u, pressure coefficient β and construction parameter (factor) m. A simple, easy to made construction of injectors has assured them a wide use in firefighting techniques. Basic types of liquid injectors used in fire protection are the following: jet pumps (used for pumping water from flooded areas) and in-line inducers (used for producing foam concentrate). Despite technological development, in-line inducers are still used by fire protection units during fire and rescue operations. The obligation to own this type of equipment is regulated by the guidelines issued by the Chief Commandant of the State Fire Service concerning the standardization of firefighting apparatus and other vehicles used by State Fire Service dated 14 April 2011 [18]. 1 Construction and operating principles of in-line inducers 1.1 General information Operation of the ejector is based on the phenomenon Venturi overlapping the orifice fed by any fluid. After the liquid flows through a orifice, the pressure in an injector decreases below the atmospheric pressure. Due to this, it is possible to suck and raise other liquid. The general schema of the construction of liquid injector is presented in Fig. 1. In a well-designed injector the opening angle of the diffuser δ should be properly selected so that it is not possible to separate the stream from its wall. The most vital impact on the correct work of injector and the parameters obtained are the shape and the dimensions of the supply nozzle, mixing chamber and the diffuser [1]. Fig. 1 General schema of liquid injector [1] A - supply (working) nozzle B - gripping nozzle, C - mixing chamber, D - diffuser, E - power chamber, K r - supply stub pipe, K s - suction stub pipe, K t - delivery stub pipe, S - vacuum chamber, A dw - outlet cutaway of the supply nozzle, A s0-0 - annular suction cutaway, d km - mixing chamber cutaway diameter, d Ks - suction stub pipe cutaway diameter, l km - mixing chamber length, δ - diffuser opening angle, L - injector length, k - length between the supply nozzle outlet and the mixing chamber, c r, c t, c s0-0 - velocities of the working flow, delivery flow, suction flow, p r, p t - pressures of working flow, delivery flow. In-line foam concentrate inducer is a kind of a liquid injector. In firefighting it is used in the process of producing firefighting foam. Thanks to the inducer water mixes with the foaming agent thus creating an aqueous solution which, by means of a foam maker or a foam branch pipe, becomes a firefighting foam. There exist three types of in-line foam concentrate inducers: Z-2, Z-4, Z-8, whose nominal flowrates are 200 dm 3 /min, 400 dm 3 /min, 800 dm 3 /min respectively. 46

52 In-line inducers Z-2 and Z-4 have inlet and outlet heads with internal diameter 52 mm, whereas in -line inducer Z-8 has a head with internal diameter 75 mm [2, 15]. The rule of the operation of in-line inducer is strictly connected with the operation of the injector. The working fluid is water, whereas the suction fluid is the foaming agent. The concentration of the aqueous solution of a foaming agent ranges from1-7 %, while in older types it is usually 1-6 % [2, 13, 14]. The schema of the in-line foam concentrate inducer is presented in Fig. 2. Fig. 2 In-line foam concentrate inducer cutaway [19] 1 - filtrating strainer, 2 - inlet head with internal diameter 52 mm or 75 mm, 3 - body, 4 - suction head with internal diameter 25 mm, 5 - shunt channel, 6 - suction chamber, 7 - flow chamber, 8 - pipe coupling, 9 - diffuser, 10 - outlet head with internal diameter 52 mm or 75 mm, 11 - working (supply) nozzle 12 - support, 13 - foaming agent regulation knob, 14 - non-return valve, 15 - self-regulating valve, 16 - mixing chamber, 17 - filtrating strainer 1.2 Basic working systems and parameters of injectors In-line foam concentrate inducers are installed in the fire hose line or in the main hose line according to the direction of the arrow placed on the body of the device. Installing the in-line inducer in the main hose line is though rare because it eliminates the possibility for passing water from the second hose line. When installing the in-line inducers it has to be remembered that they should be installed between the last but one and the very last lines of the hose line. The idea schema of in-line foam concentrate inducer installed in the fire hose line is shown in Fig. 3. main hoseline manometer pump water tank hoseline dividing breeching foaming agent tank in-line foam concentrate inducer foam branchpipe manometer Fig. 3 The idea schema of in-line foam concentrate inducer installed in the fire hose line [13] Basic parameters of an in-line foam concentrate inducer are pressure and the flowrate of input (Q r and p r ), output (Q t and p t ) and suction streams (Q z and p z ). Taking into consideration the gravitational acceleration and the density of fluid in a given temperature, the pressures can be calculated on the level of the adequate streams as [1]: H r pr g r [m] (1) pt Ht g [m] (2) pz H z [m] (3) z g where ρ r input flow density [m 3 /kg], ρ t output flow density [m 3 /kg], ρ z suction flow density [m 3 /kg], g gravitational acceleration [g = 9,81m 2 /s]. The suction of liquid happens under the action of the force proportional to the pressure difference in the suction chamber and the pressure affecting the edge of water in the suction tank. For each injector the following characteristic coefficients can be determined [2, 17]: a) concentration of the aqueous solution of a foaming agent: Qz C 100 [%] (4) Q t b) pressure loss on the inducer (this parameter informs about the value of the pressure loss generated by a given inducer): Hr Ht S 100 [%] (5) Hr c) injector efficiency η - it is the ratio of the power given to the sucked stream to the power returned by the input stream: Qz ( Hr Ht) 100 [%] (6) Qr Hr d) ejection coefficient u [-] - it is the ratio of the flowrate of the sucked stream to the flowrate of the input stream and it determines the suction ability of the device: Qz u [-] (7) Qr e) accumulation (pressure) coefficient β [-] - it is the ratio of the value of pressure of the output stream to the value of the pressure of the input stream that determines the energetic loss of the injector(in liquid injectors β < 1): Ht pt r [-] (8) Hr pr t For the liquid with the same density, it can be shortened, because ρ r = ρ t, and then: pt [-] (9) pr f) construction determinant (factor) m - it is the ratio of the section of mixing chamber A km to the section of the outlet nozzle A dw. This quantity characterizes the internal geometry of the injector [4]: Akm m [-] (10) A dw Maximum efficiency of injectors usually reaches very low values around 25 % - 30 %. It is caused by the fact that the huge amount of energy that reaches the injector is used for mixing the input stream with the suction stream. In addition, in actual conditions, other losses are caused by the internal particles friction and the friction of particles against the inside walls of the injector [1]. t 47

53 2 Classification and basic requirements for in-line inductors Requirements and research methods for in-line foam concentrate inducers are discussed in Polish Standard PN-M [17]. Depending on the flowrate of the aqueous solution of foaming agent 200 dm 3 /min, 400 dm 3 /min or 800 dm 3 /min, the Standard distinguishes three dimensions of in-line inducers: Z-2, Z-4 and Z-8 respectively [7]. The Polish Standard presents the parameters that should be fulfilled by a stream flowing through the in-line inducer with pressure 0,55 MPa on the inlet of a foam branch pipe (see tab. 1). 3 Research program and methods 3.1 Purpose and scope of the study Three in-line foam concentrate inducers type Z-2 were used, produced by three different companies. These were: Z-2 produced in Poland by Ł.S.P.M PROGAZ (Fig. 4), Z-2 produced by POHORJE Mirna (Fig. 5) and its equivalent produced by a German company AWG (Fig. 6). The in-line foam concentrate inducers used in research can be found in the majority of fire and rescue units in the whole Poland. Tab. 1 Parameters of in-line foam concentrate inducer [17] Parameter Flowrate of an aqueous solution of a foaming agent Maximum loss of pressure Concentration of aqueous solution of foaming agent Deviation of the amount of sucked foaming agent Unit Parameter Value Discriminant of inductor indication Z-2 Z-4 Z-8 dm 3 /min 200 ± ± ± 40 % ± 15 ± 8 Fig. 4 In-line foam concentrate inducer Z-2 PROGAZ The standard [17] allows for inducer tests using water instead of a foaming agent. The Polish Standard PN-M Firefighting equipment, in-line inducers, which replaced the Polish Standard PN-75/M , regulates all requirements aiming at raising the reliability of work of in-line inducers. All elements of an in-line inducer must be made of proper materials, resistant to the corrosivity which can be caused by aqueous solutions and foaming fire extinguishing agents. The maximum dimensions and mass of in-line inducers, compatible with Polish Standards are presented in tab. 2. Tab. 2 Main dimensions and mass of in-line foam concentrate inducers [17] Type Maximum dimension Maximum mass L H S 1 S 2 [kg] [mm] Z-2 Z ,0 Z ,5 Fig. 5 In-line foam concentrate inducer Z2 POHORJE Mirna Constant concentration of a solution should be automatically maintained by the concentration regulator with the pressure growth on the inducer s outlet to at least 0,15 MPa. Such a growth assures the suction of the constant percentage amount of a foaming agent. The rise of pressure may be caused by the accidental collapse of the delivery hose or in the case of taking the hose up the ladder. In-line inducer should not indicate any leakage during the water tightness test with pressure 1,8 MPa for two minutes long. During the endurance test with water hose pressure is 2,4 MPa for two minutes, the inducer should not either fracture or distort [13]. The maximum pressure loss, caused by the work of in-line inducer cannot be higher than 34 %, whereas the deviation of the amount of foaming agent sucked are ± 15 % for Z-2, and ± 8 % for Z-4 and Z-8. Fig. 6 In-line foam concentrate inducer Z-2 AWG 3.2 Research stand In order to conduct research special measurement stands were used, presented in Fig. 7 and 8. During the research, flowrate and pressure of inlet and outlet stream were determined as well as the vacuum pressure of the water flow in the vacuum system. The parameters of the feed pump and the temperature of water in the tanks were monitored for control purposes. The tests were performed in water closed circuit system. The supply system of the injector was the portable pump connected with the water tank. 48

54 The following measurement instruments were used during tests [19]: electromagnetic flowmeter MAGFLO, type MAG 3100 with nominal diameter DN 80 and measurement accuracy ±0,5 % of current flowrate, electromagnetic flowmeter Elis, type Flonet FN20XX.1 with nominal diameter DN 65 and measurement accuracy ±0,2 % of current flowrate, electromagnetic flowmeter Yamatake-Honeywell, type K1D10A-0050PL41 SX-XX with nominal diameter DN 50 and measurement accuracy 0,5 % of current flowrate, electromagnetic flow meter MAGFLO, type MAG 2500 with nominal diameter DN 25 and measurement accuracy ±0,5 % of current flowrate, glycerin manometer Wika, measuring range 0 1 MPa, measuring scale 0,2 MPa, accuracy class 1,6, glycerin manometer Wika, measuring range 0 1 MPa, measuring scale 0,2 MPa, accuracy class1,6, vacuum gauge, measuring range -0,1 0 MPa, measuring scale 0,002 MPa, accuracy class1,6. Fig. 7 Schema of a research stand for the in-line foam concentrate inducers [19] 1 - water tank with capacity 4,5 m 3, 2 - in-line inducer researched, 3, 4, 9 - manometer, 5 suction pipeline DN 100 of the supply pump, 6, 10, 14 - easily opening valves, 7 - supply pump (portable pump Rosenbauer FOX M16/8), 8 - pump control vacuum gauge, 11 - injector supply pipeline (hose line W-52), 12, 13, 18 - electromagnetic flowmeter 15 - injector delivery pipeline DN 65, 16 - vacuum gauge, 17 - suction line (half-rigid fire hose with diameter 25 mm), 19 - suction tank. Fig. 8 Upper view of the research stand used for study of liquid injectors characteristics 3.3 Description of the research The geometrical height of suction adopted as H gs = 0,3 ± 0,1 m. was the difference between the edge of liquid in the suction tank (19) and the inducer s axis (2). For each measuring point the following results of the measuring tools were registered and noted: the pressure of the inlet stream pr (manometer no. 3), flowrate of the inlet stream Q r (flowmeter no. 13), vacuum pressure in the vacuum line p z (vacuum gauge no. 16), flowrate of the sucked stream Q z (flowmeter no. 18) and outlet pressure of the inducer pt (manometer no. 4). The accuracy of the results shown on the flowmeter installed in the pipeline were controlled by means of read-out and analysis of the results given by the flowmeter (13) used in the outlet system of the inducer. The research was conducted in such a way so that each inducer characteristics has minimum 10 measuring points. The working points indicated in the characteristics were determined by means of water flow throttling in the suction pipeline of the in-line inducer. The throttling was achieved by gradually increasing the losses in the pipeline by closing the regulating valve (14). As a consequence, the raised suction pressure was achieved on the outlet of the in-line inducer. The pressure was raised until the process of closing the suction valve caused too much resistance on the suction line and the inducer could not suck water from the suction tank (19). Having installed the in-line foam concentrate inducer to the research stand before the research, the tightness of the system, the accuracy of connections and correctness of installation of the measuring tools were examined. The engine of the pump was triggered and set to the chosen pressure pr with the open valve placed behind the in-line inducer. The regulation of the valve placed behind the inducer allowed to reach the required pressure parameters pt in the measuring unit. Every time, after the stabilization of the indications on the measuring tools, they were read and noted down in the following order: a) inlet pressure p r [MPa], b) outlet pressure p t [MPa], c) pressure in the suction area p z [MPa], d) flowrate of the inlet flow Q r [dm 3 /s], e) flowrate of the sucked flow Q z [dm 3 /s]. In each measurement session, the registrations were conducted until reaching the zero value of the sucked flow expenditure Q z = 0 [dm 3 /s]. The activities described were performed for the researched in-line foam concentrate inducers for a given power pressure pr respectively 0.4, 0.6 and 0.8 MPa and for three different concentrations set by means of the setting of the dosing valve (regulatory valve) 1 %, 3 % and 5 %. After the series of research, the diameters of the supply nozzle d 1 and mixing chamber d 2 were measured in order to calculate the coefficients f r1 and f r3 of the in-line inducers [3]. 3.4 Research results None of in-line foam inducers tested, with pressure 0.4 MPa met the requirements of the standards for the deviation of actual concentration and the concentration set on the regulation knob in all of the concentration researched (1 %, 3 %, 5 %). Taking this into consideration, in the present section the results obtained with pressures 0.6 MPa and 0.8 MPa are presented. In the Fig the dimensionless characteristics for three in-line inducers Z-2 are shown at two pressures 0.6 and 0.8 MPa and three concentrations 1 %, 3 % and 5 %. In order to analyze the impact of the pressure on the characteristics of individual in-line inducers, these are shown separately for each in-line inducer in Fig , obtained with concentration 3 % and two above mentioned values of pressure. 49

55 [ -] 0,9 0,8 0,7 0,6 0,5 0,4 0,3 0,2 0,1 0,0 0,000 0,005 0,010 0,015 0,020 0,025 0,030 0,035 0,040 u [ -] POHORJE PROGAZ AWG Fig. 9 Dimensionless characteristics for three in-line inducers Z2 obtained at the pressure 0,6 MPa and concentration 1 % [- ] 0,9 0,8 0,7 0,6 0,5 0,4 0,3 0,2 0,1 0,0 0,000 0,005 0,010 0,015 0,020 0,025 0,030 0,035 0,040 0,045 0,050 AWG PROGAZ POHORJE u [ - ] Fig. 10 Dimensionless characteristics for three in-line inducers Z2 obtained at the pressure 0,6 MPa and concentration 3 % [ - ] 0,9 0,8 0,7 0,6 0,5 0,4 0,3 0,2 0,1 0,0 0,00 0,01 0,02 0,03 0,04 0,05 0,06 PROGAZ AWG POHORJE u [ - ] Fig. 13 Dimensionless characteristics for three in-line inducers Z2 obtained at the pressure 0,8 MPa and concentration 3 % [ - ] 0,9 0,8 0,7 0,6 0,5 0,4 0,3 0,2 0,1 0,0 0,00 0,02 0,04 0,06 0,08 u [ - ] PROGAZ POHORJE AWG Fig. 14 Dimensionless characteristics for three in-line inducers Z2 obtained at the pressure 0,8 MPa and concentration 5 % [ - ] 0,9 0,8 0,7 0,6 0,5 0,4 0,3 0,2 0,1 0,0 0,00 0,01 0,02 0,03 0,04 0,05 0,06 0,07 0,08 u [-] POHORJE PROGAZ AWG [ - ] 0,9 0,8 0,7 0,6 0,5 0,4 0,3 0,2 0,1 0,0 0,00 0,01 0,02 0,03 0,04 0,05 0,06 u [ - ] 0.6 MPa 0.8 MPa Fig. 11 Dimensionless characteristics for three in-line inducers Z2 obtained at the pressure 0,6 MPa and concentration 5 % [ - ] 0,9 0,8 0,7 0,6 0,5 0,4 0,3 0,2 0,1 0,0 0,000 0,010 0,020 0,030 0,040 u [ - ] PROGAZ POHORJE AWG Fig. 12 Dimensionless characteristics for three in-line inducers Z2 obtained at the pressure 0,8 MPa and concentration 1 % Fig. 15 Dimensionless characteristics for the in-line inducer Z-2 produced by AWG obtained at pressures 0.6 MPa and 0,8 MPa and concentration 3 % [ - ] 0,8 0,7 0,6 0,5 0,4 0,3 0,2 0,1 0,0 0,000 0,005 0,010 0,015 0,020 0,025 0,030 u [ - ] 0.6 MPa 0.8 MPa Fig. 16 Dimensionless characteristics for the in-line inducer Z-2 produced by POHORJE obtained at pressures 0.6 MPa and 0,8 MPa and concentration 3 % 50

56 [ - ] 0,9 0,8 0,7 0,6 0,5 0,4 0,3 0,2 0,1 0,0 0,000 0,010 0,020 0,030 0,040 0,050 u [ - ] 0.6 MPa 0.8 MPa Fig. 17 Dimensionless characteristics for the in-line inducer Z-2 produced by PROGAZ obtained at pressures 0.6 MPa and 0,8 MPa and concentration 3 % 4 Conclusions On the basis of analysis of the results obtained during the research the following conclusions were formulated: 1. The flow characteristics of the in-line foam concentrate inducers of various producers differ significantly, especially in areas corresponding to the higher values of the ejection coefficient u. Until its certain value which is dependent on the pressure and the concentration set, the slight, almost linear reducing of the value of the pressure coefficient β can be observed (in this scope the values of the differences between the characteristics do not exceed 0.1). Then the sudden drop in the value β, during which the values of the coefficient u decrease in the case of two inducers: AWG and POHORJE or decrease and then increase in the case of the PROGAZ inducer. In terms of the PROGAZ and POHORJE inducers, the differences between the maximum and minimum values of the coefficient u in this area are not too big and do not exceed A completely different situation takes place in the case of the AWG inducer, where the drop in the value of the coefficient u may even exceed 0.04 (see Fig. 14). 2. Because of the stability of the coefficient u corresponding to the set of the foaming agent concentration, the best is the Z-2 inducer produced by POHORJE, in which case the maximum differences in the working part of the characteristics do not exceed From the point of view of the same criterion, the second best inducer is the one produced by PROGAZ company. In this case, the differences were bigger and in some cases they exceeded 0.01 (see Fig. 12 and 14). The most deviated from the requirement of maintaining the constant value of the foaming agent concentration was the Z-2 inducer produced by AWG, in which case even very slight change of the pressure coefficient β, causes the sudden decrease of the ejection coefficient u. It may even exceed 0.04 at the pressure 0.8 MPa and concentration 5 %, 3. Taking into consideration the agreement of the actual concentrations obtained with the concentrations set by means of the regulatory knob, in most cases the values obtained were lower comparing to the set. These differences are the greater the higher the concentration. The only exception is the PROGAZ inducer with the working pressure 0.6 MPa and the concentration 3 %, in which case the concentrations obtained were higher. 4. Higher working pressure causes faster break of the characteristics. The average difference between the values of the coefficient u is, in case of the inducer Z-2 produced by POHORJE, around (see Fig. 16) and in case of the inducer Z-2 produced by PROGAZ around 0.01 (see Fig. 17). In case of the Z-2 inducer produced by AWG both characteristics are close to each other and the maximum difference between the values of the coefficient u in the moment of break of the characteristics does not exceed Thus, it can be concluded that it is at least sensitive to the potential changes of the input pressure. Research of the characteristics of the in-line foam concentrate inducers is vital from the point of view of their use in the extinguishing systems because the current concentration of the foaming agent which is obtained as a result of its work, has a significant impact on the extinguishing efficiency and consequently on the duration of the fire and the possible fire losses. The research conducted and the results obtained and the conclusions drawn may help in the actual situation of choosing the in-line inducer, e.g. while planning its purchase. On the market there are more and more products of this type, whose characteristics should be researched before they are to be used during fire and rescue operations. The authors plan to conduct such research as well as write proper hints for producers of such a type of equipment, which would help to improve the flow characteristics. The ideal would be the solution that would make it possible to retain the set value of the concentration of the foaming agent during the whole process of extinguishing, regardless of the changes of the input pressure and the conditions on the outlet of in-line foam concentrate inducer. References [1] Goliński, J.A.; Troskolański, A.T.: Strumienice: teoria i konstrukcje, Warszawa [2] Derecki, T.: Sprzęt pożarniczy do podawania wody i pian gaśniczych, Warszawa [3] Drzymała, T.; Gałaj, J.; Binio, J.: Study of Flow Characteristic of in-line Foam Concentrate Inducers Used in Fire Protection. Proceedings of the 23-th International Conference Fire Protection 2014, Ostrava 2-4 September 2014, pp [4] Sokołow, J.J.; Zinger, N.M.: Strumienice, Warszawa [5] Ebert, K.: Feuerwehrarmaturen, zweite auflage, Giengen an der Brenz [6] Jaworski, H.; Guzy, Z.: Konstrukcja i działanie wybranych urządzeń ze sprzętu pożarniczego, Warszawa [7] Jędral, W.: Pompy wirowe, Warszawa [8] Kaliciecki, H.: Podręcznik kierowcy mechanika straży pożarnych, Warszawa [9] Opyrchał, L.: Wstęp do mechaniki cieczy w inżynierii środowiska, Kraków [10] Placek, P.: Pompy pożarnicze, W akcji 2012, nr 6, s [11] Placek, P.: Sprzęt i armatura wodna, Warszawa [12] Rynkowski, P.; Teleszewski, T.J.: Wyznaczanie charakterystyk strumienicy, Białystok [13] Gałaj, J.; Pawlak, E.; Zegar, W.: Laboratorium z hydromechaniki, Warszawa [14] Gil, D.: Armatura wodna i pianowa, Częstochowa [15] Drzymała, T.; Rozenberg, M.; Smulczyński, T.: Analiza porównawcza wybranych zasysaczy liniowych stosowanych w ochronie przeciwpożarowej, Logistyka 2014, nr 6, s [16] Rozporządzenie ministra spraw wewnętrznych i administracji z dnia 27 kwietnia 2010 r. zmieniające rozporządzenie w sprawie wykazu wyrobów służacych zapewnieniu bezpieczeństwa publicznego lub ochronie zdrowia i życia oraz mienia, a także zasad wydawania dopuszczenia tych wyrobów do użytkowania, Dz. U. nr 85 poz [17] PN-M-51069, Sprzęt pożarniczy. Zasysacze liniowe, Warszawa

57 [18] Wytyczne Komendanta Głównego PSP, dotyczące standaryzacji pojazdów pożarniczych i innych środków transportu Państwowej Straży Pożarnej z dnia 14 kwietnia 2011 roku. [19] Wąsik, W.; Drzymała, T.; Chudy, P.: Wpływ ciśnienia zasilania na zmianę parametrów pracy zasysacza liniowego Z4, Logistyka nr 4/

58 Způsobilost výzkumných laboratoří k měření při experimentálních zkouškách a chemických analýzách v oblasti požární ochrany Competence Research Laboratories for Measuring during Experimental Tests and Chemical Analyzes in the Field of Fire Protection Ing. Otto Dvořák, Ph.D. UCEEB - ČVUT Praha Třinecká 1024, Buštěhrad ottodvorak@centrum.cz Abstrakt Příspěvek stručně specifikuje způsobilost výzkumných laboratoří k měření při experimentálních zkouškách, konkrétně k validacím nově vyvinutých zkušebních metod, verifikacím zkušebních zařízení a správnosti realizace zkušebních stanovení a interpretacím kvantitativních výsledků s využitím odhadů jejich nejistot. Klíčová slova Výzkumné laboratoře; technická způsobilost; validace; verifikace; výsledky měření; odhady nejistot. Abstract The paper briefly specifies the competence of research laboratories for measuring during experimental tests, specifically to the validation of newly developed test methods, verification of test equipment and the correctness of realization of the test determination and interpretation of quantitative results using estimates of their uncertainties. Keywords Research laboratories; technical competence; validation; verification; test results; uncertainty estimations. Úvod Podle 18 zák. č. 130/2002 Sb. [1, 2] jsou výzkumné organizace povinny prokázat svoji způsobilost k řešení navrhovaného výzkumného projektu mj. svými odbornými předpoklady. Poskytovatel může požadovat splnění dalších požadavků na způsobilost s ohledem na charakter a podmínky realizovaného projektu. Rada vlády pro výzkum, vývoj a inovace (VVaI) vydala dokument k postupu posuzování výzkumných organizací [3]. Posuzování vychází zejména z hodnocení dosud dosažených výsledků a odbornosti řešitelského týmu. Nejsou však dosud specifikovány požadavky na technickou způsobilost výzkumných laboratoří k realizaci experimentálních zkoušek a měření včetně chemických analýz a počítačového modelování k docílení správnosti a dostatečné přesnosti výsledků. Příspěvek stručně specifikuje mj. následující činnosti, které musí výzkumné laboratoře bezchybně prakticky realizovat/ využívat, a to na základě dlouholetých poznatků z kontrol způsobilosti akreditovaných zkušebních laboratoří [4]: - návaznost měření, - validace nově vyvinutých metod zkušebních/měřicích, chemických analýz a počítačového modelování, - verifikace zkušebních zařízení a správnosti realizace metod zkušebního stanovení a chemických analýz, - interpretace kvantitativních výsledků měření/analýz s využitím odhadů jejich nejistot. 1 Návaznost měření Je bezesporu důležité, aby laboratoř měla všechna měřidla, přístroje a referenční materiály (CRM nebo SRM), které mohou významně ovlivnit přesnost a správnost měření a chem. analýz zkalibrovány, a to v návaznosti pomocí měřidel vyšší přesnosti nebo etalonů [4]. Návaznost (traceability) je nejlépe zajistit v kalibračních laboratořích a to v celém měřicím řetězci, např. konkrétní termočlánek, konkrétní kompenzační vedení, konkrétní měřicí ústředna. Výsledek kalibrací je vyznačen v kalibračních listech spolu s hodnotami rozšířené nejistoty (obvykle s k = 2). Laboratoř je následně využívá při odhadu nejistot výsledků praktických zkoušek/měření/analýz, viz kap. 4 níže. 2 Validace metod zkušebních/měřicích, chemických analýz a počítačového modelování Validace je potvrzení získané prostřednictvím objektivních důkazů, že jsou splněny znaky funkční způsobilosti metody pro zamýšlené použití [4-6]: Metody zkušebního stanovení/fyzikálního měření/chemické analýzy uvedené v platných normách (ČSN, EN, ISO, IEC) jsou považovány za validované, ne však návrhy těchto norem. Pokud jsou nehmotným výsledkem řešení výzkumného projektu též metodiky zkoušek/měření/chemických analýz musí je laboratoř validovat. K validaci lze užít následující postupy: - kalibrace pomocí referenčních etalonů/materiálů, - porovnání výsledků s jinou metodou, - mezilaboratorní porovnání, - systematické posouzení ovlivňujících faktorů včetně posouzení nejistot výsledků. K validaci metod chemických analýz jsou stanovovány následující analytická kritéria [4]: - vychýlení (bias), - linearita (linearity), - mez detekce (detection limit), - mez stanovitelnosti (determination limit), - shodnost (precision), - opakovatelnost (repeability), - reprodukovatelnost (reproducibility), - přesnost (accuracy), - robustnost (robustness), - správnost (trueness), - koeficienty citlivosti (sensitivity coefficients). CFD modelování, které je důležitým nástrojem pož. bezpečnostního inženýrství, je často validováno na základě porovnání naměřených a vypočtených hodnot v definovaných pozicích (x, y, z) a časech (min:s). 3 Verifikace zkušebních zařízení a správnosti realizace metod zkušebního stanovení a chemických analýz Skutečnost, že laboratoř je schopna realizovat nové zkoušky/ měření/analýzy s reálnými kvantitativními výsledky ještě jednoznačně nepotvrzuje, že vychýlení stanovované veličiny je ve statisticky zvládnutém stavu a opakovatelnost stanovení, že je konzistentní se s r (směrodatnou odchylkou opakovatelnosti). Některé mezinárodní zkušební normy a předpisy předepisují verifikaci zkušební aparatury pro danou zkušební metodu po každé opravě zařízení a v pravidelných lhůtách, např. 1x ročně pomocí definovaného referenčního zkuš. tělesa/vzorku se známou nominální hodnotou výsledku stanovení μ. 53

59 Cílem verifikace je ověřit nezměněnou správnou funkčnost zařízení a dodržení předepsaného zkuš. postupu. Množství jiných zkušebních norem/metod kapitolu Verifikace dosud neobsahují. Pokud výzkumné laboratoře tyto metody používají, měly by v těchto případech vypracovat vlastní metodiky verifikace zkušební/ analytické aparatury se specifikací [7]: - referenčních zkuš. těles/ vzorků, - jejich nominálních hodnot výsledků stanovení μ, - dále hodnot r, R a s r zkuš. metod, - a postupu vyhodnocení výsledku verifikace s využitím např. regulačních diagramů a kontrolou kritéria např. R x 2 kde x výsledek zkoušky, μ nominální hodnota referenčního zkuš. tělesa/vzorku, R míra reprodukovatelnosti zkušební metody. 4 Interpretace kvantitativních výsledků měření/analýz s využitím odhadů jejich nejistot Bylo zvykem vyhodnocovat u naměřených hodnot jejich chyby v absolutní nebo relativní formě. Podle místa vzniku je lze členit na instrumentální, metodické, teoretické a na chyby zpracování. Podle příčin jsou tříděny na: - náhodné: při opakovaném měření náhodně kolísají co do velikosti a znaménka, mají specifické rozdělení pravděpodobnosti a nelze je eliminovat. Výsledek měření z opakovaných měření za podmínek opakovatelnosti je odhadován výběrovým aritmetickým průměrem y a náhodná chyba rozptylem s 2 nebo směrod. odchylkou tohoto průměru s y : - systematické: mívají stejné znaménko a obvykle i stejnou hodnotu při opakovaném měření. Podrobněji se člení na: - aditivní (v důsledku špatného nastavení nuly), - multiplikativní (chyba např. v citlivosti), a hrubé. - hrubé: chyby tzv vybočující nebo odlehlé. Jejich příčinou je hrubá chyba, např. porucha na části zařízení nebo chyba obsluhy. Silně by znehodnotily výsledek, a proto musí být statisticky potvrzeny a dotčené výsledky měření následně vyloučeny z výsledného hodnocení. 4.1 Model měření a nejistoty výsledků Vlastnímu vyhodnocení nejistoty výsledku měření/zkoušky musí předcházet znalost modelu měření [8, 9]. V řadě případů není zkušebně měřená/stanovovaná veličina Y měřená přímo, ale stanovuje se obecně z n různých vstupních veličin X 1, X 2,, X i, které mohou mít funkční vztahy dle následujícího modelu, např.: X i P,Q,R V řadě případů je nejlepším odhadem X i výběrový aritm. průměr x, vypočtený podle rovnice (1) z n naměřených hodnot i x ij (j = 1 až n) paralelním měřením. Měřené veličiny X i jsou většinou náhodné veličiny s určitým rozdělením pravděpodobnosti odchylek (normálním, obdélníkovým, trojúhelníkovým, atd, viz tab. 2 níže),charakterizovaným hustotou pravděpodobnosti f(x), distribuční funkcí F(x) a parametry, charakterizujícími polohu a rozptýlení tohoto rozdělení. Základní charakteristikou odhady polohy je výběrový aritm. průměr a rozptýlení buď výběrový s y y n s n 1 n i 1 n y i i 1 ( yi y ) n ( n 1) Y = f( X1, X2, X3, ) Y= k. (P+ Q,+ R+...) Y= k. (P. Q. R. ) Y (1) (2) (3) rozptyl, výběrová směrodatná odchylka, nebo výběrový variační koeficient či výběrové rozpětí. Nejistoty měření se obecně člení podle způsobu odhadu, viz čl níže Nejistota typu A, u A Odhaduje se statistickou analýzou z opakovaných měření za podmínek opakovatelnosti obvykle směrodatnou odchylkou výběrového průměru, např. u xi,a = s xi vypočtenou z rozptylu nebo rozpětí. Předpokládá se vyloučení tzv. vybočených nebo odlehlých výsledků Nejistota typu B, u B Postup odhadu lze stručně charakterizovat následujícími kroky: a) identifikací zdrojů: mezi systematické zdroje patří např.: - nesprávné vzorkování, - neznalost podmínek okolí, - nepřesné odečty z přístrojů obsluhou, - nízká rozlišitelnost stupnic měřicích přístrojů, - nízká citlivost přístrojů, - chyby ve výpočtech, b) kvantifikací nejistot od jednotlivých zdrojů, u xi : - kalibrace přístrojů dává znalost jejich kombinované nejistoty podle kalibr. listů, - odhadnou se maxim. rozpětí ΔZ max u dotčených veličin a u nich pravděpodobné rozdělení odchylek s následným odhadem u zib podle vzorce: u Z (4) xi max, i / i když χ i se určí podle typu rozdělení dle tab. 2. Tab. 2 Vybrané charakteristiky rozdělení pravděpodobnosti D i prakticky používaných při odhadu nejistoty typu B Obdélníkové D i f(δz) = μ s χ k p = Trojúhelníkové Trojúhelníkové bimodální Gaussovo normální = 1/2a pro μ-a<δz μ+a = 0 jinak = (1/a 2 ) (Δz-μ+a) pro μ-a<δz μ = (1/a 2 ).(μ+a-δz) pro μ<δz μ+a = 0 pro Δz μ-a = (1/a 2 ).(Δz-μ) pro μ-a<δz μ = (1/a 2 ).(μ-δz) pro μ<z μ+a = 0 pro Δz>μ+a ( ) 2 z e 2 pro μ-a<δz μ+a μ a/ 3 3 = 3 p μ a/ 6 6 = 6 (1-1-p) μ a/ 2 2 = 2p μ a/3 3 = 3p Vysvětlivka: f(δz) je hustota pravděpodobnosti, μ je střední hodnota, χ je kritérium rozdělení, k p je koeficient pokrytí. c) posouzením možné korelace mezi jednotlivými zdroji Z i a odhad jejich korelačních koeficientů r iz : při přímém měření jedné veličiny lze po ověření předpokládat, že korelace mezi jednotlivými zdroji nejistoty typu B je zanedbatelná. Pokud vstupní veličiny x 1, x 2,., x i nejsou nezávislé, tj. jsou korelovány, musí se výpočetně odhadnou jejich výběrová kovariance u (x i, x j ), a příslušný výběrový korelační koeficient r (x i, x j ) podle vzorců: 1 u x i, x j () i xi xi yi i (5) n 1 y 54

60 4.1.3 Standardní kombinovaná nejistota u c (y) Kombinovaná standardní nejistota u c (y) se rovná druhé odmocnině kombinovaného rozptylu u c2 (y) ze součtu rozptylů vstupních veličin a případně všech kovariancí. Přicházejí v úvahu dvě možnosti: a) jsou-li vstupní veličiny nezávislé, má standardní kombinovaná nejistota tvar: y n f uc i 1 ( ) u ( xi) (7) x když veličina Y je vyjádřena vztahem (3) a každá standardní nejistota u xi je určena buď postupem A nebo postupem B, b) jsou-li vstupní veličiny korelovány, potom: když u (x i, x j ) je kovariance mezi x i a x j. rx (, x) ux, x / ux ux y i j i j i j f u u x 2 nn ( ) ( ) 2 N N c i i i 1 j i 1 xi f f f ( ) ( xi ) x x x u ( xi, xj) rx ( i, xj) ux ( ) ux ( ) 2 2 u x, nn i x j i 1 u i j i 2 N 1 N i 1 j i 1ux ( i ux ( j rx ( i, x j i j (6) (8) je korelační koeficient (9) Platí další dvě pravidla pro slučování nejistot: -pro funkční závislost aditivního charakteru typu: y = k (p + q + r + ) kde k je konstanta, lze odhadnout kombinovanou stand. nejistotu z rov. (10) (10) -pro funkční závislost multiplikatního charakteru, např. typu: y = k (p q r...) a kde k je opět konstanta, lze odhadnout kombinovanou stand. nejistotu z rov. (11) (11) Rozšířená nejistota U Výpočetní odhad spočívá ve vynásobení kombinované nejistoty u c (y) tzv. koeficientem pokrytí (rozšíření) k podle vzorce: U k u y (12) když koeficient pokrytí k závisí na hladině pravděpodobnosti pokrytí p s konfidenční úrovní (1 - α). Konfidenční úrovni 95,45 % (cca 95 %) odpovídá k = 2 a úrovni 99 %, k = 3 pro normované normální rozdělení. i ) ) ) 2 2,, k ( ) ( ) uc y p q u p u q u c 2 2 ) u q 2 2 u( p ( ) y p q r... k p q c - relativní rozšířenou nejistotu: Ur (15) Závěr I neakreditované výzkumné laboratoře musí aplikovat principy managementu, politiky jakosti, vedení záznamů z měření/zkoušek a vyhodnocování nejistot kvantitativních výsledků atd v souladu např. s ČSN EN ISO/IEC [4]. Platné postupy odhadu nejistot včetně statistických metod řízení procesů musí aplikovat odborně erudovaní pracovníci. K tomu by měli být prokazatelně proškoleni. Je v zájmu managementu výzkumné laboratoře, aby mj. kvalita měření/zkoušek/analýz byla systematicky plánována, organizována, zaznamenávána, vyhodnocována a kontrolována. Nejobjektivnějším prokázáním způsobilosti výzkumné laboratoře pro dané zkoušky/měření/analýzy je účast v mezilaboratorních porovnávacích zkouškách (interlaboratory comparison or RRT) s vyhodnocením výsledků testy na homogenitu zkušebních vzorků, testy na vybočené a odlehlé výsledky, výpočty výběrových charakteristik, stanovením z- score a stanovením funkční závislosti mezi mírou opakovatelnosti/reprodukovatelnosti a úrovní měřeného znaku. Použitá literatura [1] Zákon č. 130/2002 Sb., o podpoře výzkumu, experimentálního vývoje a inovací z veřejných prostředků a o změně některých souvisejících zákonů. [2] Zákon č. 49/2013 Sb., kterým se mění zák. č. 130/2002 Sb., o podpoře výzkumu, experimentálního vývoje a inovací z veřejných prostředků a o změně některých souvisejících zákonů. [3] Postup při posuzování výzkumných organizací. Rada pro VVaI, 298. zasedání, [4] ČSN EN ISO/IEC 17025: 2005 Posuzování shody - Všeobecné požadavky na způsobilost zkušebních a kalibračních laboratoří. [5] ČSN EN ISO 9000:2006/Oprava 1:2009: Systémy managementu kvality - Základní postupy a slovník. [6] ČSN ISO/IEC 17000:2005: Posuzování shody - Slovník a základní principy. [7] Dvořák, O.: Statistické úvahy k normovaným metodám verifikace zkušebních aparatur pro stanovení PTCH. In Požární ochrana 2014, Sborník příspěvků z konference. Ostrava: Sdružení požárního a bezpečnostního inženýrství, ISBN [8] EAL - G23 (1996) The Expression of Uncertainty in Quantitative Testing. [9] GUM, Guide to the expression of uncertainty in measurement; IPM/IEC/IFCC/ISO/IUPAC/OIML; ISBN c k u y Relativní nejistota, U r Pokud někdo upřednostňuje vyjádření nejistot v relativních hodnotách, lze jednoduše vyjádřit podle následujících vzorců: - relativní citlivostní koeficient: f xi cri, (13) xi y - relativní kombinovanou standardní nejistotu: r,1 c 2 r, u c c u u y x x (14) 55

61 Dodatočné zatepľovacie systémy z hľadiska ochrany pred požiarmi Additional Insulation Systems in Terms of Fire Protection Ing. Stanislava Gašpercová, PhD. Žilinská univerzita v Žiline, Fakulta bezpečnostného inžinierstva Ul. 1 mája 32, Žilina, Slovenská republika stanislava.gaspercova@fbi.uniza.sk Abstrakt Dodatočné zateplenie obvodových stien stavby predstavuje proces, ktorým sa inštalujú izolačné materiály z vonkajšej strany stavby. Slúžia na zabezpečenie tepelnej ochrany stavby. Každý materiál má svoje typické vlastnosti, medzi základné, ktorými charakterizujeme všetky zatepľovacie materiály patria tepelnotechnické a požiarnotechnické vlastnosti. V príspevku sú uvedené najčastejšie materiály používané pri zatepľovaní ako aj ich možné alternatívy z radov prírodných materiálov. Kľúčové slová Zatepľovacie materiály; penový polystyrén; minerálna vlna; drevovláknitá doska; slama. Abstract Additional thermal insulation of external walls of buildings is a process that installs insulation materials from outside the building. Serve to ensure thermal protection of the building. Each material has its typical features, the basic characterizing all Thermal insulation materials include a fire-fighting properties. The paper presents the most common materials used for thermal insulation as well as their possible alternatives from among the natural materials. Vyrába sa suspendovanou polymerizáciou monoméru styrénu, jednoduchšie povedané skladá sa z plastického materiálu s obsahom vzduchu. Systém výroby spočíva v troch fázach. V prvej fáze ide o tzv. predpeňovanie polyméru, ktorého systém je založený na iniciácii nadúvadla v dôsledku pôsobenia prehriatej vodnej pary. Tento proces spôsobuje zväčšenie objemu základných perličiek polyméru o 20 % až 50 %. Ich rozmery sa pohybujú od 0,3 do 2,8 mm. Tento dej spôsobuje nízku hmotnosť konečného výrobku, ktorá sa pohybuje medzi 10 až 30 kg/m 3. Druhou fázou je stabilizácia, pri ktorej sa predpenené perličky posúvajú do dozrievacích zásobníkov, kde dochádza ku spevneniu. Časový interval zretia polystyrénových perličiek je od 12 do 72 hodín. Poslednou fázou je vypevňovanie, pri ktorom sa už stabilizované perličky spracúvajú do blokov. V procese výroby sa za pomoci technológie vytvárajú polystyrénové dosky rôznych rozmerov (EPS SR, 2007). Štandardným rozmerom je 50 x 100 cm, pričom hrúbka je v závislosti od požiadaviek odberateľa, viď obr. 1. Polystyrén je materiál, zložený z látok, ktoré sa bežne nachádzajú v prírode a preto nie je nebezpečný, toxický a nemá nebezpečné vplyvy na ozónovú vrstvu. Je dobre odolný voči pôsobeniu vody, kyselín aj zásad. Patrí medzi stredne priepustné materiály z hľadiska paropriepustnosti a preto je vhodný pre nevetrané stavby (Slovizol, 2009). Keywords Insulation materials; polystyrene foam; mineral wool; fibreboard; straw. Úvod S rastom cien energií na vykurovanie stavieb sa v dnešnej dobe stáva trendom dodatočné zatepľovanie stavebných konštrukcií za účelom eliminovania nákladov vynaložených na vykurovanie stavieb. Zatepľovanie je súbor technických zásahov umožňujúcich zabudovanie prídavných tepelnoizolačných vrstiev spravidla na jej vonkajšej strane. Okrem samotnej funkcie tepelnej ochrany a energetickej úspornosti musí dodatočný zatepľovací systém spĺňať aj prísne protipožiarne opatrenia špecifikované právnymi a normatívnymi predpismi platnými v EÚ. Z toho vyplýva, že pri výbere zatepľovacieho systému musíme okrem stavebných vlastností prihliadať aj na ich požiarnotechnické charakteristiky. 1 Zatepľovacie materiály Zateplenie je spôsob ochrany budov aplikovaním určitej skladby materiálov s cieľom zabezpečiť požadované tepelnotechnické vlastnosti objektu a to bez negatívneho vplyvu na ostatné funkčné vlastnosti daného objektu. 1.1 Penový polystyrén Penový polystyrén patrí v súčasnosti medzi najpoužívanejší materiál na zatepľovanie a tepelnú izoláciu budov. Za posledných 50 rokov sa tento materiál dostal na popredné miesto medzi izolačnými materiálmi nielen pre jeho vynikajúce tepelnoizolačné vlastnosti ale nízku hmotnosť, ľahkú spracovateľnosť, malú objemovú nasiakavosť vodou, dobrú cenu a dostupnosť (Slovizol, 2009). Obr. 1 Penový polystyrén Medzi vlastnosti polystyrénu patrí nízka tepelná vodivosť, ktorá je pri zatepľovacích materiáloch najdôležitejší parameter. Penový polystyrén je materiál zložený z 2 % polystyrénu a 98 % vzduchu. Vzduch má všeobecne veľmi nízku tepelnú vodivosť. Hodnota tepelnej vodivosti pri polystyréne je ovplyvnená veľkosťou objemovej hmotnosti. V praxi to je tak, že pokiaľ máme polystyrén s objemovou hmotnosťou 30 kg/m 3, jeho tepelná vodivosť bude vyššia ako pri polystyréne, ktorý ma objemovú hmotnosť nižšiu. Druhá významná vlastnosť polystyrénu je tvarová stabilita. Môžeme povedať že polystyrén patrí do skupiny materiálov, ktoré dobre znášajú nízke teploty až do -180 C. Horšie je to pri vyšších teplotách kde už pri 80 C začína strácať stabilný tvar. Medzi ďalšie pozitívne vlastnosti patrí jeho odolnosť v tlaku. Zmeny v rozmeroch môžu nastať vplyvom teploty alebo dodatočným zmraštením. Vplyv teploty spôsobuje, že pri jej zvýšení o 17 C sa zmení jeho dĺžka o 1 mm na jednom metri dĺžky polystyrénu. Ako dodatočné zmraštenie sa pokladá zvyškové vnútorné pnutie materiálu po jeho napenení. Rozsah zmeny sa pohybuje medzi 0,2 až 0,4 % čo ovplyvňuje technológia a druh materiálu. V porovnaní zo zmraštením spôsobeným teplotou je dodatočné zmraštenie nevratné. Ďalšou vlastnosťou je nasiakavosť vodných pár, ktorá je spôsobená difúziou. Na rozdiel od vody, vodná para môže prechádzať medzi stenami buniek. Rýchlosť závisí 56

62 do difúzneho odporu. Odolnosť polystyrénu voči chemikáliám a iným látkam je rôzna. Polystyrén je odolný voči bežným stavebným hmotám cementu, sádre, vápnu a iným. Nevýhodou je jeho neznášanlivosť organických rozpúšťadiel napríklad riedidiel a benzínov. Proti vzniku požiaru sa v dlhodobom výskume vytvoril samozhášací polystyrén, ktorý sa síce deformuje ale nehorí a neprispieva k rozvoju požiaru. Polystyrén nehnije, nepráchnivie ani neplesnie a preto sa v ňom neusadzujú mikroorganizmy (EPS ČR, 2010). Typy polystyrénov, ktorými sa zatepľuje by sme mohli rozdeliť na penový polystyrén, ktorý je vhodný na použitie pri akustickej izolácii sadrokartónových stien. Primárnou časťou použitia je zateplenie stropov, striech a podláh. Fasádny polystyrén je vhodný na zateplenie vonkajších časti stavebných konštrukcií. Podlahový je špecifický na použitie pri zateplení vodorovných plôch, kde sú kladené vyššie nároky na pevnosť, odolnosť v tlaku a bodové zaťaženie. Tento polystyrén musí vydržať bežne tlakové zaťaženie pri chôdzi. Ekostyrén je druh sypanej zmesi, ktorá sa taktiež používa na izoláciu podláh. Princíp spočíva v zmiešavaní polystyrénových guličiek priamo s betónom. Takýto tzv. polystyrénový betón sa používa najčastejšie ako samonivelačný poter, ktorý spĺňa požiadavky na tepelnú izoláciu a pevnosť. Výhodou je že dokážeme vytvoriť rovný povrch, na ktorý sa môže aplikovať podlahová krytina. Medzi ďalšie typy patrí extrudovaný polystyrén nazývaný aj styrodur. Je to špeciálny typ polystyrénu, ktorého bunková štruktúra zabezpečuje vyššiu odolnosť proti nasiakavosti. Taktiež sa používa ako izolácia vonkajších obvodových plášťov. Na rozdiel od klasického penového polystyrénu je styrodur podstatne finančne drahší (Ipolystyren, 2007). Polystyrén z hľadiska ochrany pred požiarmi je materiál vyrobený z organických materiálov z čoho môžeme usúdiť že sa jedná o horľavý materiál. Nie všetky typy polystyrénu však musia byť zaradené do horľavých materiálov. Jeho protipožiarne vlastnosti vo veľkej miere závisia od bunkovej štruktúry a chemického obsahu. Pri horení čistého polystyrénu sa uvoľňujú plyny, ktoré spôsobujú jeho horenie. V súčasnosti sa vyrábajú a používajú dva druhy polystyrénov a to štandardný polystyrén alebo polystyrén s retardérom horenia. Polystyrén s retardérom horenia má pri tepelnom zaťažení samozhášacie účinky. Síce pri styku materiálu a plameňom nastáva degradácia, ale neprispieva priamo k rozvoju požiaru, čo je výhoda pri zvýšení času bezpečnej evakuácie (EPS ČR, 2004). 1.2 Minerálna vlna Je zatepľovací izolačný materiál, ktorý je vyrobený z minerálov. Tepelnoizolačné dosky z minerálnej vlny sú na obr. 2. Minerálna vlna sa delí na dva druhy, a to sklenú vlnu a kamennú vlnu. V princípe ide o dva veľmi podobné materiály. Pri porovnaní oboch materiálov však musíme upriamiť pozornosť na určité rozdiely. Prvým rozdielom sú počiatočne výrobné materiály, z ktorých sú produkty vyrábane. Okrem toho rozdiel nastáva aj pri dĺžke a priemere vlákien. Počas výroby sa z roztavenej hmoty vytvárajú jemné vlákna, ktoré vytvárajú postupné vrstvy a spájajú sa spojivami. Ako spojivo sa najčastejšie používa fenolformaldehydová živica. Modernejšia technológia výroby je však sústredená na použitie organických spojív. Navrstvené vlákna sa ďalej upravujú podľa požiadaviek. Povrchy minerálnych izolácií môžu byť upravované vrstvami iných materiálov ako sú napríklad papier, textil, pletivo, asfaltové pásy a hliníkové fólie. Majú veľmi dobré vlastnosti čo sa týka akustickej stránky, tepelnoizolačnej stránky, ktorá je ovplyvnená nízkou tepelnou vodivosťou, sú odolné voči plesniam a chemikáliám. Dôležitou súčasťou výhod je, že minerálne vlny nie sú horľavé a neprispievajú k rozvoju požiaru. Nie sú však vhodné na izolovanie príliš vlhkých častí, pretože vlhkosť značne znižuje tepelnoizolačnú schopnosť (Lepšie, 2009). Obr. 2 Minerálna vlna Sklená vlna sa používa hlavne na mechanicky nezaťažované konštrukcie pretože je ľahká. Používa sa na izoláciu stropov, priečok, šikmých krovov, trámov v podlahe, prevetraných obvodových plášťov a pod. (Jaga group, 2012 b). Kamenná vlna sa pre svoju lepšiu pevnosť používa na zatepľovanie plochých striech, obvodových plášťov, podláh, na izolovanie vzduchotechnických médií, ale tiež aj na šikmé strechy a vnútorné priečky (Lepšie, 2009). Minerálne vlny sa vyrábajú z nehorľavých nerastných surovín, čo znamená že aj vyrobený stavebný materiál je nehorľavý. Dokážu zniesť veľmi vysoké teploty a účinne zabraňujú rozširovaniu požiaru. Niektoré minerálne vlny, hlavne kamenné vlny, dokážu zniesť aj teploty okolo 1000 C. Z tohto hľadiska môžeme povedať, že tieto materiály zvyšujú požiarnu odolnosť objektu. Tieto materiály sú vhodné pre zatepľovanie aj výškových budov od 22,5 m, ktoré podľa predpisov vyžadujú nutnosť použiť materiály s triedou reakcie na oheň A1 (Rockwool, 2010). 1.3 Drevovláknité dosky Drevovláknité dosky sú materiál, ktorý sa už aj v minulosti používal a mohli sme ho poznať pod názvom,,hobra. Výhodou je, že na výrobu sa používa výlučne drevo, ktoré patrí medzi obnoviteľné zdroje a preto je ho dostatok. Výroba je vykonávaná prostredníctvom mokrého procesu, preto na lepenie nie sú potrebné žiadne syntetické lepidlá. Na spájanie drevených kusov sa používa lepidlo na prírodnej báze, ktoré nie je škodlivé pre okolité prostredie. Toto lepidlo sa nazýva aj škrobové lepidlo. Tenšie doštičky sú spájane priamo lignínom, ktorý je základnou časťou dreva. Okrem mokrého procesu existuje aj suchý, pri ktorom sa používajú polyuretánové živice alebo plastové vlákna (Lehocký, 2012). Štruktúra drevovláknitých dosiek je znázornená na obr. 3. Obr. 3 Drevovláknitá doska Drevovláknité dosky sú vhodný materiál na zatepľovanie podkroví, ale aj obvodových plášťov. Pre svoju vysokú tepelnú kapacitu sú vhodným materiálom na aplikáciu do drevostavieb. 57

63 Patria medzi najkvalitnejšie tepelné izolácie na prírodnej báze. Dosky sa už dávno v minulosti používali ako izolácia podláh. Dosky okrem toho našli svoje miesto aj vo vnútornom prostredí, kde sa aplikujú na priečky a vytvárajú sa z nich podhľady na ktoré sa nanášajú tenkovrstvové omietky. Hlavnou nevýhodou tohto stavebného materiálu je jeho objemová nestálosť a z dôvodu vzniku prasklín sa často nahrádzajú sadrokartónom (Jaga group, 2012 a). Drevovláknité dosky majú porovnateľné tepelnoizolačné vlastnosti ako iné zatepľovacie materiály. Majú vysokú tepelnoakumulačnú schopnosť a vysokú objemovú hmotnosť. Výhoda týchto vlastností je najmä v lete, kedy dosky dokážu vynikajúco chrániť interiér proti nadmernému prehrievaniu. Póry nachádzajúce sa v dreve zabezpečujú dobre zvukovo izolačne vlastnosti. Nevýhodou tepelnoizolačných dosiek je však ich pomerne vysoká cena. Často sa preto kombinujú s inými materiálmi ako je napríklad fúkaná celulóza (Lehocký, 2012). Drevo a teda aj drevovláknité dosky sú materiál, ktorý je horľavý a horí dostatočne dobre na to aby dokázalo rozšíriť požiar všade do okolia. Výhodou drevovláknitých dosiek je, že ich dokážeme chrániť prísadami, ktoré výrazne ovplyvnia jeho vlastnosti pri horení. Najčastejšie sa používa prímes fosforečnanu amónneho. Táto látka spôsobí že drevo neprehorí až do svojho jadra. Okolo dosky prebieha proces horenia ale jadro je pevné, stabilné a neporušené. Na povrchu sa vytvorí zuhoľnatená časť, ktorá chráni jadro. Je dokázané, že drevo je materiál, ktorý dokáže zniesť tepelné namáhanie lepšie ako napríklad oceľové prvky. Drevovláknité dosky s kombináciou vhodného opláštenia môžu zabezpečiť požiarnu odolnosť až po dobu 60 minút. Ďalšou výhodou dreva oproti iným materiálom je, že pri horení neuvoľňuje také množstvo škodlivých látok ako iné porovnateľné napr. syntetické materiály (Tepore, 2013). 1.4 Slama Tento druh izolácie sa dá použiť pri zateplení obvodových múrov, podkrovia, striech a domov z nepálených tehál. Zatepľovací systém na báze slamy sa skladá z izolácie balíkmi slamy ukotvenými oceľovými očkami v hmoždinkách, pri ktorom je omietka priamo nanášaná na balíky slamy. Iným spôsobom je vkladanie balíkov medzi OSB dosky, pričom vzdialenosť medzi nimi je od 35 do 40 cm. Tieto OSB sú taktiež o múr pripevnené oceľovými uholníkmi. Pokiaľ je to možné, je dobré keď sa izoluje vo dvoch vrstvách oddelených papierom alebo fóliou. Nevyhnutnou časťou je paropriepustná fólia a obklad, prípadne paropriepustná omietka (Veronica, 2006). Aplikácia slamených balov do stropnej konštrukcie je na obr. 4. Obr. 4 Slama Nakoľko slama nepatrí medzi materiály ktoré je možné zakúpiť v každej predajni stavebných materiálov je potrebné ju zabezpečiť skôr z lokálnych zdrojov. Množstvo slamy je závislé na dobrej úrode a ak v danom roku taká nie je, tak sa ľahko môže stať že slamu nezoženiete vôbec. Nevýhoda je že pri zbere musia byť priaznivé meteorologické podmienky. Dobrá slama ma v priemere 90 kg/m 3, pričom jej kvalita závisí aj od rýchlosti balíkovania. Pri vysokej rýchlosti sa stáva že slamené balíky majú príliš zaoblené hrany. Pre zatepľovanie je potrebne aby boli okraje napučané a pri aplikácii sa čím najlepšie stlačili dokopy. Výhodou slamy je jej nízka cena. (Zelená, 2011) Ako vieme slama patrí do skupiny materiálov, ktoré sú podstatne viac horľavé ako iné spomínané izolačné materiály. Všetci vieme, že slama horí podstatne ľahšie a rýchlejšie ako drevo. Je to spôsobené tým, že nemá takú hustú stavbu a je pomerne dosť prevzdušnená. Ďalším faktorom je jej deliteľnosť na menšie kúsky. Pokiaľ je slama nahusto natlačená zníži sa aj rýchlosť jej odhorievania. V súčasnosti je slama ošetrená retardérmi horenia podobne ako iné izolačné materiály. Nebezpečenstvo vzniku požiaru je však vysoké hlavne pri aplikácii slamy, kedy dochádza k vypadávaniu kúskov na zem a okolie. Jednotlivé časti sú oveľa nebezpečnejšie ako pevne zviazané balíky. (Zelená, 2011) 2 Porovnanie základných tepelno-technických a požiarnotechnických vlastností zatepľovacích materiálov Pri výbere zatepľovacích systémov by sme mali zvážiť všetky kritéria a vlastnosti materiálov, ktoré by mohli ovplyvniť prostredie a bezpečnosť stavebného objektu. Správny výber materiálov a systémov na zateplenie okrem iného ovplyvňuje aj typ budov a konkrétna časť, ktorú chceme zatepliť. Napríklad zateplenie výškové bytového domu sa nebude realizovať tepelnoizolačnými omietkami. Z jednej strany by to bolo finančne nevýhodné a po technickej stránke ťažko realizovateľné. Jednoduchšie sa zatepľujú obvodové časti kontaktnými systémami, pri ktorých sú použité materiály vo forme tvrdených tabúľ, prípadne rolované v baloch. Tie sú z hľadiska manipulácie lepšie využiteľné v častiach budov s ťažším prístupom, prípadne kde nie sú zabezpečené rovnomerné rozmery konštrukcií a vznikajú rôzne členitosti, ktoré sa často vyskytujú na povalách a v krovoch. Okrem cenovej relácie pri výbere zatepľovacieho materiálu by sa malo prihliadať aj na zabezpečenie dostatočnej protipožiarnej bezpečnosti. Základné vlastnosti vybraných zatepľovacích materiálov sú v tab. 1. Tab. 1 Porovnanie vlastností vybraných zatepľovacích materiálov Materiál EPS Minerálna vlna Drevovláknité dosky Slama Súčiniteľ tepelnej vodivosti λ 0,032-0,04 0,033-0,042 0,04-0,05 0,06-0,1 Difúzny odpor , ,5 Bezpečnostné opatrenia pri zatepľovaní Spotreba energie na výrobu Dostupnosť suroviny Klasifikácia podľa horľavosti prvku Klasifikácia podľa horľavosti v konštrukčnom systéme žiadne rukavice a maska žiadne žiadne vysoká nízka veľmi nízka veľmi nízka obmedzená dostatok suroviny dostatok suroviny, je obnoviteľná dostatok suroviny, je obnoviteľná E A2 E E B A1 B B Použitie do 22,5 m áno áno áno áno Použitie nad 22,5 m nie áno nie nie Záver Pri požiaroch budov nie je nikdy možné úplne eliminovať riziko vzniku požiaru, ktoré by mohlo ohroziť nielen riešený objekt ale aj objekty v tesnom susedstve. Zatepľovacie systémy pri 58

64 správnej aplikácii a pri výbere vhodného zatepľovacieho materiálu môžu výrazne znížiť veľkosť rizika prenosu požiaru či už na iný požiarny úsek alebo na inú stavbu. Prevažne ide o materiály, ktoré neprispievajú k rozvoju požiaru, čo je dôležité z hľadiska rozvoja a rozšírenia požiaru, čím získavame dôležitý čas pre pripadnú evakuáciu obyvateľov i dojazd záchranných zložiek. Preto je vhodné pri výbere zatepľovacieho materiálu uvažovať nielen nad ekonomickým hľadiskom zatepľovania ale aj nad mnohými inými faktormi, medzi ktoré patrí aj zabezpečenie dostatočnej ochrany pred požiarmi zatepľovaného objektu ako aj susedných stavieb. Použitá literatúra [1] EPS ČR.: Reakcia penového polystyrénu v prípade požiaru, 2004, [on-line]. [cit.: ]. Dostupné na: polyform.sk/files/reakciapsepoziar.pdf. [2] EPS ČR.: Vlastnosti expandovaného pěnového polystyrénu; Pěnový polystyrén pro zvukovou a tepelnou izolaci, 2010, [on-line]. [cit.: ]. Dostupné na: stavba.tzb-info.cz/tepelne-izolace/8482-vlastnostiexpandovanehopenoveho-polystyrenu-eps. [3] EPS SR.: Výroba EPS, 2007, [on-line]. [cit.: ]. Dostupné na: [4] IPOLYSTYREN.: Druhy polystyrénu, 2007, [on-line]. [cit.: ]. Dostupné na: druhy-polystyrenu. [5] JAGA GROUP s.r.o.: Drevovláknité dosky, 2012 a, [on-line]. [cit.: ]. Dostupné na: stavebnictvo/drevostavby/drevovlaknite-dosky. [6] JAGA GROUP s.r.o.: Minerálna vlna a jej použitie, 2012 b, [on-line]. [cit.: ]. Dostupné na: stavebnictvo/stavebnematerialy/tepelne-izolacie/mineralnavlna-a-jej-pouzitie. [7] Lehocký, F.: Drevovláknité dosky, 2012, [on-line]. [cit.: ]. Dostupné na: drevovlaknite_dosky. [8] LEPŠIE BÝVANIE.: Zatepľovacie systémy dneška, 2009, [on-line].[cit.: ]. Dostupné na: centrum.sk/staviame/527005/zateplovaciesystemy-dneska. [9] ROCKWOOL s.r.o.: Minerálna vlna Rockwool odoláva teplotám presahujúcim 1000 C, 2010, [on-line]. [cit.: ]. Dostupné na: poziarna+bezpecnost/definicia+poziaru. [10] SLOVIZOL.: Penový polystyrén, 2009, [on-line]. [cit.: ]. Dostupné na: eps.html. [11] TEPORE s.r.o.: Drevovláknité dosky a požiarna ochrana, 2013, [on-line]. [cit.: ]. Dostupné na: sk/hlavne-vyhody/ochrana-proti-poziaru/. [12] VERONICA.: Jak správně zateplit dům slámou, 2006, [on-line]. [cit.: ]. Dostupné na: veronica.cz/?id=12&i=112. [13] ZELENÁ ARCHITEKÚRA.: Slama ako izolačný materiál, 2011, [on-line]. [cit.: ]. Dostupné na: zelenarchitektura.sk/2011/04/slama-akoizolacny-material/. 59

65 Zbytkový obsah toxických látek v zásahových oblecích Residual Content of Toxic Substances in Firefighting Suits Ing. Jan Haderka 1 Ing. Adam Thomitzek 2 1 Hasičský záchranný sbor Zlínského kraje Přílucká 213, Zlín 2 VŠB - TU Ostrava, Fakulta bezpečnostního inženýrství Lumí rova 13, Ostrava - Vý škovice jan.haderka@zlk.izscr.cz, adam.thomitzek@vsb.cz Lenzing FR. Vzorky byly upevněny na třech místech na vnitřní a také na vnější straně převlečníku. Dva vzorky na kabátu - pravá paže (obr. 1), hrudník. Třetí vzorek byl upnut na levém stehně. Vzorek z vnější strany hrudníku byl upnut přibližně uprostřed těla, z vnitřní strany byl posunut k pravé straně hrudníku (obr. 2). Ostatní vzorky byly zevnitř i zvenku připnuty na téměř shodném místě. Upnutí vzorků bylo provedeno pomocí spínacích špendlíků. Abstrakt Příspěvek se zabývá stanovením toxických látek, které zůstávají v zásahovém oděvu po požárním zásahu v obytné budově. V úvodu je nastíněn důvod nutnosti se zabývat touto problematikou. Praktická část popisuje provedené experimentální měření. V úvodu praktické části je popsána použitá metoda pro stanovení toxických látek, včetně jejího průběhu. Dále jsou vyhodnoceny rozbory vzorků. Klíčová slova Toxická látka; polycyklické aromatické uhlovodíky; hasičský převlečník; zásahový oděv; karcinogenita. Obr. 1 Upevnění vzorku na pravé paži (vnější strana) Abstract This review deals with investigation of toxic substances, that remains in firefighter gear after residental fires. At the beginning are basic reasons why is this issue important. Practical part characterizes the experimental measurement. It includes the methodology and process of the investigation of toxic substances. There is also evaluation of the measured swatches. Keywords Toxic Substances; Polycyclic Aromatic Hydrocarbons; Firefighting Suit; Firefighter Gear; Carcinogenity. Úvod Jednotky požární ochrany jsou v dnešní době nasazovány ke zdolávání mimořádných událostí nejrůznějšího druhu. Všemožné druhy technologií a provozů vyskytující se v hasebních obvodech jsou jen ty nejviditelnější zdroje rizik z pohledu toxicity. Při detailnějším rozboru možných zdrojů rizik kontaktu s toxickými látkami lze dojít k závěru, že každý požár je doprovázen vznikem těchto látek. Jelikož se plastické materiály nacházejí prakticky všude, kam se člověk podívá, je hoření vždy doprovázeno značným vývinem kouře a nesčetného množství dráždivých a toxických plynů. Kromě oxidu uhličitého a uhelnatého vznikají tepelným rozkladem plastických hmot např. nitrózní plyny, chlor, fosgen, kyanovodík, polycyklické aromatické uhlovodíky (PAH) aj. Bylo proto navrženo provedení experimentu, který měl prokázat množství zachycených PAH na zásahovém oděvu hasiče při simulovaném bytovém požáru. Průběh experimentu byl inspirován australskou studií zabývající se obdobnou problematikou [1]. Materiály a metody Měření polycyklických aromatických uhlovodíků bylo provedeno na základě rozboru vzorků textilií umístěných na vnitřní a vnější straně zásahového převlečníku. Rozměry jednotlivých vzorků byly identické x 100 mm (obr. 3). Složení tkaniny použité jako vzorek na svrchní části převlečníku byl tvořen z materiálů: 53 % Kermel, 39 % Lenzing FR, 6 % Technora, 2 % uhlíková vlákna. Složení tkaniny použité jako vzorek na vnitřní části převlečníku byl tvořen z materiálů: 50 % Aramid, 50 % Obr. 2 Upevnění vzorku na hrudníku (vnitřní strana) Obr. 3 Vzorky svrchního a vnitřního materiálu Všechny vzorky byly nařezány vždy z jednoho kusu textilie. Vzorky textilií byly připevněny celkem na jedenáct zásahových oděvů, resp. hasičů, kteří se účastnili měření. Hasiči byli očíslování a bylo určeno, které vzorky budou odebrány ihned po požáru a které až po oprání. Vzorky byly připevněny na oděv v téměř shodném čase samotnými hasiči. 60

66 Jeden vzorek byl určen jako kontrolní. Tento nebyl přítomen při požáru. Zbylých deset hasičů bylo vybaveno zásahovým oděvem, zásahovými rukavicemi, zásahovou obuví, kuklou, hasičskou přilbou a izolačním dýchacím přístrojem. Kromě šesti vzorků upevněných na hasičském převlečníku (obr. 4) - tři vnější strana a tři vnitřní strana (hrudník, paže, stehno), byly čtyřem hasičům upevněny další vzorky textilie pod kuklu na oblast přední části krku. Schematický nákres místnosti pro požár a chodby je na obr. 6. 2,79 m 5,60 m 0,80 x 1,97 m 2,05 m Obr. 6 Schematický nákres chodby a místnosti pro požár Obr. 4 Vzorky upevněné na zásahových oděvech Popis experimentálního požáru Způsob provedení experimentálního požáru vycházel ze skutečných podmínek. Požadavek byl takový, aby se požár co nejvíce blížil realitě - bytovému požáru. Z tohoto důvodu nebyl pro experimentální požár použit flashover kontejner (FOK). Požár ve FOKu je simulován spalováním zemního plynu nebo čistého dřeva. Ani jedna z těchto dvou uvedených hořlavin není schopná produkce takových toxických plynů, jako přítomnost nejrůznějších plastů a syntetických materiálů. Pro simulaci požáru bylo využito výcviku hasičů směny B z centrální hasičské stanice HS1 Ostrava-Zábřeh. Cvičení proběhlo v oblasti Dolních Vítkovic v Ostravě. Jedná se o areál určený pro výcvik jednotek HZS Moravskoslezského kraje. Místnost pro požár se nacházela ve 2.NP staré, již nepoužívané kancelářské budovy. Půdorysné rozměry byly 5,60 x 2,79 m. Světlá výška byla 3,25 m. Jediný vstup do místnosti byl rozměrů 0,80 x 1,97 m. Okno z místnosti ven bylo uzavřeno kovovými skříněmi. To bylo uskutečněno proto, aby zplodiny neunikaly přímo na volné prostranství, ale v maximální možné míře mohly proudit kolem hasičů. Vnější pohled na část budovy a uzavřené okno je na obr. 5. Místnost pro požár byla vybavena zařízením a nábytkem tak, aby se co nejvíce blížila vybavení současných bytů. Nacházela se zde dvoudílná pohovka, dvě křesla, konferenční stolek, CRT televize, rádio, tři LCD monitory, notebook a tři lakované skříňky. Průběh experimentálního požáru a odběr vzorků Experimentální požár proběhl dne 2. března V 10:45 byla zapálena sedačka v místnosti určené pro experimentální požár. Díky dostatečnému přísunu vzduchu došlo k rychlému rozhoření a šíření plamene. Hasiči byli seřazeni v řadě za sebou na chodbě. Od fáze rozhořívání do vzniku flashoveru se střídali po dvojicích v místnosti s požárem. Vždy na dobu 20 až 30 sekund. Celou dobu se snažili pohybovat pod neutrální rovinou. V okamžiku celkového vzplanutí došlo k ochlazení stavebních konstrukcí a požáru několika krátkými pulzy tříštěného vodního proudu. Požár byl poté opět ponechán, aby se rozhořel. Takto byl požár zchlazen ještě několikrát. Z důvodu obrovského přebytku okysličovadla byl požár řízen větráním. Tento přebytek byl způsoben množstvím větracích otvorů v budově. Z tohoto důvodu se kouř udržoval převážně v horní třetině světlé výšky chodby (obr. 7) a hasiči bohužel nebyli vystaveni expozici celého těla kouřem. V pozdější fázi hoření docházelo téměř k dokonalému spalování (obr. 8) a vývin zplodin hoření byl minimální. Obr. 7 Pohled do hořící místnosti ve fázi po flashoveru Obr. 5 Vnější pohled na budovu, pohled na zakryté okno Místnost navazovala na chodbu. Světlá výška chodby byla 3,54 m. Šířka 2,05 m. Chodba probíhala přes celou šířku budovy, asi 45 m. Z chodby bylo možné vstoupit do dalších místností. V celé budově se nenacházela okna ani dveře. Obr. 8 Poloha neutrální roviny na chodbě 61

67 Kolem 11:10 se požár dostal do čtvrté fáze, tedy do fáze dohořívání. V tento okamžik bylo zahájeno soustavné hašení a ukončeno měření. Hasiči, kteří měli na svých oděvech připnuté vzorky textilií, se odebrali z požářiště ven. Nyní byly vzorky polovině hasičů sejmuty z převlečníku pomocí latexových rukavic a vloženy do 40 ml tmavých vialek s PTFE víčky. Následně byly vialky popsány číslem vzorku a uloženy jednotlivě do LDPE zip sáčků. Ostatním hasičům byly vzorky ponechány připnuté na převlečníku až do příjezdu jednotky zpět na základnu. Takto bylo učiněno z důvodu simulace reálné situace, kdy by hasiči po uhašení požáru setrvávali v zásahovém oděvu až do příjezdu zpět na stanici. Ve 12:30 byly oděvy i s připnutými vzorky vloženy do pračky. Prací cyklus i se sušením trval cca 90 minut. Poté byly odebrány z oděvu ostatní vzorky. Postup byl stejný, jako v situaci ihned po požáru. Následně byly všechny seřazeny, spočítány a bylo zkontrolováno, zda jsou správně označeny. K podrobné analýze bylo nachystáno celkem 70 vzorků. Měřící zařízení a prostor Rozbor jednotlivých vzorků byl proveden v Chemické laboratoři HZS Moravskoslezského kraje ve Frenštátě pod Radhoštěm. Jelikož pro tento typ měření neexistuje žádná normovaná metoda, byl použit následující postup. Do vzorkovnice (vialky) s odebraným vzorkem bylo odpipetováno 10 ml cyklohexanu, vzorkovnice byla důkladně uzavřena a 60 min byla prováděna extrakce o intenzitě 400 kmitů za minutu. Poté byl vzorek ponechán stát přes noc. 1 ml extraktu byl odebrán, převeden do 1,8 ml vialky a podroben analýze na plynovém chromatografu s hmotnostní spektrometrií GC-MS. Výsledky a diskuze Primárně zkoumané polycyklické aromatické uhlovodíky nebyly nalezeny v žádném ze vzorků. Na základě výsledků z rozboru vzorků umístěných na svrchní části hasičského převlečníku a jednoho vzorku z vnitřní strany oděvu, bylo rozhodnuto o tom, že vzorky nebudou podrobeny analýze. Toto rozhodnutí bylo učiněno nejen z důvodu finančního a časového, ale především z důvodu nulového výskytu primárně zkoumaných PAH v předchozích vzorcích. Na dále uvedených chromatogramech je patrné, jaké látky byly na zkoumaných tkaninách změřeny. Chromatogramy obr jsou sloučeny vždy ze všech pěti vzorků z daného místa oděvu a druhu kontaminace (znečištěné, oprané). Obr. 11 Chromatogram - neprané oděvy, stehno Obr. 12 Chromatogram - prané oděvy, hrudník Obr. 13 Chromatogram - prané oděvy, paže Obr. 14 Chromatogram - prané oděvy, stehno Nalezené látky na základě GC-MS jsou uvedeny v tab. 1. Tab. 1 Nalezené látky ve vzorcích Obr. 9 Chromatogram - neprané oděvy, hrudník Neprané oděvy Cyklohexen Oktadecen Cyklohexadecen E-14 Hexadecenal E-15 Heptadecenal Prané oděvy 1-Hexadecen E-15 Heptadecenal Obr. 10 Chromatogram - neprané oděvy, paže Vlastnosti, nebezpečí a rizikovost nalezených látek: Cyklohexen - zdraví škodlivý při požití a při styku s kůží, může způsobit smrt [2], 1-Hexadecen - dráždivý [3], Oktadecen - zdraví škodlivý [3], pro ostatní látky se autorovi práce nepovedlo zjistit možná rizika a nebezpečí pro lidský organismus. 62

68 Na základě laboratorního rozboru vzorků z měření nebyly nalezeny žádné PAH jak v opraném, tak ani v neopraném převlečníku. Při rozboru textilií, které byly připevněny na vnější části oděvu (před i po oprání), bohužel nebyly nalezeny jak primárně zkoumané PAH, tak ani jiné toxické látky. Rozbor textilií, které byly upevněny z vnitřní strany oděvu a pod kuklou, nebyl proveden vyjma jednoho vzorku. Ani ten ovšem neprokázal přítomnost PAH. Z důvodu nulového nálezu toxických látek, finančního a časového důvodu se tudíž nepokračovalo v analýze dalších vzorků. Závěr Naměřených a rozpoznaných látek v textilii bylo celkem šest. Čtyři ve vzorcích, které nebyly prané a jeden ve vzorcích, které prané byly. Jedna látka (E 15 - Heptadecenal) se vyskytoval v praných i nepraných vzorcích. Příčin malého počtu naměřených látek na vzorcích může být několik. Ventilace a přísun kyslíku do místa požáru byl tak velký, že docházelo téměř k dokonalému hoření a vývin toxických zplodin hoření a kouře byl patrný pouze ve fázi rozhořívání. Z toho důvodu nebyla expozice kouřem dostačující na to, aby se na vzorcích nasbíralo měřitelné množství PAH. Další důvod, ovšem související s předchozím, může být velikost vzorků. Jejich umístění a rozměry nemusely být optimální pro zachycení dostatečného množství toxických látek. Další možná příčina výsledku měření mohla být použitá laboratorní metoda. Množství toxických látek se mohlo na vzorcích vyskytovat pod měřitelnou mezí měřících přístrojů. Výsledek měření mohl také ovlivnit použitý materiál vzorků. Ten byl nový z výroby. Neprošel žádným pracím cyklem a jeho povrchová úprava mohla bránit sorpci toxických látek. Použitá literatura [1] Queensland Fire and Rescue Service Scientific Branch. Firefi ghter Exposures to Airborne Contaminants during Extinguishment of Simulated Residental Room Fires. Queensland, Australie, [2] Bezpečnostní list Cyklohexen. Lach-Ner [online] [cit ]. Dostupné z: files/ _cyklohexen_v2_cz.pdf. [3] ChemicalBook. Chemical Book [online] [cit ]. Dostupné z: 63

69 Štúdium pôsobenia tepelného toku na celistvosť expandovaného polystyrénu Study of Action of Heat Flux on the Integrity of Expanded Polystyrene Ing. Jozef Harangozó, PhD. prof. Ing. Karol Balog, PhD. Ing. Pavol Čekan, PhD. Slovenská technická univerzita v Bratislave Materiálovotechnologická fakulta so sídlom v Trnave Paulínska 16, Trnava, Slovenská republika jozef.harangozo@stuba.sk, karol.balog@stuba.sk pavol.cekan@stuba.sk Abstrakt Príspevok sa zaoberá štúdiom reakcií penového polystyrénu na pôsobenie tepelného toku. Pre experiment bol zvolený penový expandovaný polystyrén typu EPS F 70 t.j. fasádny polystyrén. Zdrojom tepelného toku bol elektrický radiačný panel o celkovom elektrickom výkone 15 kw. Počas merania sa sledovali časy do deštrukcie vzorky čistého polystyrénu vplyvom sálavého tepla. V ďalšom kroku došlo k úprave vzorky fasádnou omietkou čím sa čas do deštrukcie zvýšil a tým sa potvrdil účinok tepelnej izolácie v prvej fáze požiaru. Kľúčové slová Tepelný tok; polystyrén; fasádna omietka. Abstract The paper deals with studying the reactions of polystyrene foam to the action of heat flow. The experiment was elected foam expanded polystyrene EPS F-type 70 ie facade polystyrene. The source of heat flux was radiated electrical panel of the total power output of 15 kw. During the measurement, the monitor times to the destruction of a clean polystyrene due to radiant heat. Next, the sample was modified façade plaster time to thereby increase the destruction and thereby confirmed the effect of the thermal insulation in the first phase of a fire. Keywords Heat flux; polystyrene; plaster facade. Úvod Osvedčenou izolačnou hmotou je penový expandovaný polystyrén (EPS), bez ktorej už v súčasnosti nie je možné energeticky hospodárne stavanie. Biele izolačné dosky si v priebehu uplynulých päťdesiatich rokov získali na stavbách svoje pevné miesto. Penový polystyrén nie je ľahký len čo sa týka váhy, dá sa tiež ľahko spracovať, má výborné tepelno-izolačné vlastnosti a je cenovo dostupný. [1] Základom každej bezpečnej budovy je správne navrhnutá stavebná konštrukcia. Bezpodmienečne je nevyhnutné dodržať pravidlo aplikácie akéhokoľvek tepelnoizolačného materiálu spolu s vonkajšou krycou vrstvou (omietkou) a ostatnými komponentmi tepelnoizolačného kontaktného systému. Pri stavebných konštrukciách z expandovaného polystyrénu (EPS) má krycia povrchová vrstva rozhodujúci vplyv pre reakciu na oheň stavebnej konštrukcie. Základom každej bezpečnej budovy je správne navrhnutá stavebná konštrukcia. Bezpodmienečne je nevyhnutné dodržať pravidlo aplikácie akéhokoľvek tepelnoizolačného materiálu spolu s vonkajšou krycou vrstvou (omietkou) a ostatnými komponentmi tepelnoizolačného kontaktného systému. Pri stavebných konštrukciách z expandovaného polystyrénu (EPS) má krycia povrchová vrstva rozhodujúci vplyv pre reakciu na oheň stavebnej konštrukcie. [2] Penový polystyrén (skrátene EPS - expanded polystyrene) je univerzálny materiál s pestrou škálou možností využitia. Okrem stavebníctva je používaný napríklad aj ako surovina pre zhotovovanie modelov, kulís, rôznych foriem pre odlievanie kovov a pre celý rad iných výrobkov. [3] Nebezpečné požiarne vlastnosti EPS Z požiarneho hľadiska polystyrén fasádny (EPS - S) so samozhášavou úpravou, sa oveľa ťažšie zapáli, výrazne znižuje rýchlosť šírenia plameňa. Je však potrebné zdôrazniť, že polystyrén sa týmto procesom nestáva nehorľavým. Polystyrén po dobu pôsobenia zápalného zdroja horí, čo je dané podstatou jeho organického pôvodu, ale po oddialení plameňa samovoľne pohasne. [4] Z hľadiska dymovej schopnosti a toxicity splodín horí penový polystyrén silno dymiacim svietivým plameňom červenej farby za prítomnosti hustého čierneho nepriehľadného dymu mierne sladkastého zápachu pripomínajúci svietiplyn. [4] Protipožiarna bezpečnosť tepelnoizolačných výrobkov zo samozhášavého EPS Väčšina tepelnoizolačných produktov z EPS, ktoré sú predávané v Európe, sa vyrába z EPS obsahujúceho retardér horenia (teda tzv. samozhášavý typ). Na stavebné účely používajú zásadne EPS s pridávaním retardéru horenia. Táto prísada sa do polystyrénu pridáva za prísne regulovaných podmienok v súlade s platnou legislatívou Európskej únie. Takto upravený expandovaný polystyrén sa v prípade vznietenia od tepelného zdroja uhasí sám, čiže nikdy nevytvára priestor na rozšírenie požiaru po celej budove. Toto konštatovanie však samozrejme neplatí, ak nepominie zdroj plameňa a šírenie požiaru pokračuje. Ďalším dôležitým požiarnym parametrom je teplo produkované horiacim materiálom, ktoré určuje, ako sa požiar bude vyvíjať. Vďaka vysokému obsahu vzduchu má EPS nízky podiel na celkovom požiarnom zaťažení budovy. Podiel EPS pri požiarnom zaťažení bežnej konštrukcie plochej strechy s asfaltovaným hydroizolačným pásom je asi 10 %. [2] Reakcia EPS pri požiari EPS sa vyrába v dvoch typoch, t.z. ako štandardná verzia a ako verzia s retardérom horenia, ktorá sa označuje kódom "S". Typy so zníženou horľavosťou, teda tzv. samozhášavé typy (S), ktoré podstatným spôsobom sťažujú zapálenie materiálu, výrazne znižujú rýchlosť šírenia požiaru. Niektoré krajiny, ako napríklad škandinávske krajiny, používajú výlučne len štandardnú verziu, zatiaľ čo v iných krajinách, ako napríklad v Nemecku a Českej republike, sa používa iba samozhášavacia verzia, no mnohé európske krajiny umožňujú používanie oboch verzií. [9] Akonáhle je EPS vystavený teplote nad 100 C, začína mäknúť, sublimovať a v konečnej fáze sa taví. Pri vyšších teplotách dochádza v dôsledku rozkladu taveniny ku tvorbe plynných horľavých produktov. Riziko ich zapálenia plameňom alebo iskrou vo veľkej miere závisí na teplote, dobe trvania expozície tepla a na prúdení vzduchu vôkol materiálu (prístup kyslíka). [5] 64

70 Experimentálne meranie Experimentálne meranie sme uskutočnili nenormovaným postupom pomocou elektrického radiačného panela, ktorý umožňuje skúmanie procesov prebiehajúcich pri tepelnom žiarení. Príprava vzoriek Experimentálne meranie sa uskutočnilo v laboratórnych podmienkach bez prúdenia vzduchu. Použitá vzorka: fasádny polystyrén o hrúbke 50 mm - Baumit EPS 70 F. Použitý materiál: lepiaca stierka- Baumit StarContact, armovacia mriežka- Baumit StarTex, univerzálny základný náter (penetrácia) - Baumit UniPrimer, silikónová omietka- Baumit SilikonTop. Meranie sme uskutočnili pri výkone radiačného panela 5 kw, 10 kw a 15 kw pri vzdialenosti 50 mm. Hodnoty tepelného toku pre vzdialenosť 50 mm a všetkých výkonoch sú uvedené v tab. 1. Príprava experimentálneho merania Pred začiatkom merania sme časť vzorky penového polystyrénu EPS 70 F museli rozmerať a narezať na menšie štvorce, ktoré boli využité pre meranie čistého penového polystyrénu. Druhým krokom pri príprave vzoriek bolo naniesť fasádnu omietku na ďalšiu časť penového polystyrénu. Ako prvé sa na penový polystyrén natiahla vrstva lepiacej stierky Baumit StarContact po ktorej nasledovalo položenie armorovacej mriežky (sieťky) Baumit StarTex Po uložení sieťky nasledovalo natiahnutie druhej vrstvy lepiacej stierky, ktorá prekryla uloženú sieťku. Po uschnutí nanesených vrstiev, približne 24 hodín sa valcom na malovanie naniesli dve penetračné vrstvy univerzálneho základového náteru Baumit UniPrimer, po ktorých sa ako posledná natiahla vrstva silikónovej omietky Baumit SilikonTop, ktorá tiež schla približne 24 hodín (obr. 2). Tab. 1 Namerané hodnoty tepelného toku pre vzdialenosť 50 mm Vzdialenosť od zdroja Výkon radiačného panela [kw] Výstupné napätie [mv] 50 mm Hustota tepelného toku [kw/m 2 ] 5 6, , , Vzorka penového polystyrénu EPS 70 F bola narezaná na štvorce s dĺžkou hrán 165 mm pričom hrúbka vzorky je 50 mm. Elektrický radiačný panel Pre posúdenie vplyvu tepelného toku sme na experimentálne meranie použili elektrický radiačný panel (obr. 1). Elektrický radiačný panel má rozmer 345 x 515 mm a nahrieva sa pomocou odporových elektrických špirál. Elektrický radiačný panel je napájaný zo siete 400 V. Elektrický výkon žiariča sa dá regulovať pomocou troch ochranných ističov, kde každý jeden istič zopína jednu fázu. Na každú jednu fázu je napojená jedna sekcia, v ktorej sa nachádza 5 kusov špirál. Pomocou týchto ističov postupne zapíname odporové elektrické špirály po 5 kusoch a tým regulujeme výkon žiariča na 5 kw, 10 kw a 15 kw. [6] Obr. 2 EPS 70 F s lepiacou stierkou Meranie sme robili pre zvolenú vzdialenosť 50 mm, pri výkone elektrického radiačného panela 5 kw, 10 kw a 15 kw. Pre každý výkon panela bolo určených sedem vzoriek. Výslednú hodnotu, t.j. čas do deštrukcie vzorky sme získali ako priemernú hodnotu nameraných časov jednotlivých vzoriek. Na obr. 3 je znázornená postupnosť merania čistého EPS od začiatku mäknutia vzorky, cez sublimáciu až do konečnej fázy tavenia. Vzorka na za iatku merania Pol as rozpadu vzorky Vzorka pri kone nej deštrukcii Obr. 3 Postupnosť merania čistého EPS Pre ďalšie meranie sme použili vzorky penového polystyrénu EPS 70 F s nanesenou fasádnou omietkou (obr. 4). Obr. 1 Elektrický radiačný panel 65

71 Priemerné asy do deštrukcie penového polystyrénu bez vrstvy fasády a s vrstvou fasády ,2 as do deštrukcie [s] ,2 56,7 14,2 11,3 50,6 penový polystyrén bez vrstvy fasády penový polystyrén s vrstvou fasády Vzorka na za iatku merania Vzorka pri odpadávaní omietky Vzorka po odpadnutí omietky Vzorka pri deštrukcii 0 5kW 10kW 15kW Výkon žari a [kw] Obr. 4 Vzorka EPS 70 F s nanesenou vrstvou omietky Výsledné hodnoty merania vplyvu tepelného toku na penový polystyrén EPS Počas merania sme použili čisté vzorky penového polystyrénu EPS 70 F pri vzdialenosti 50 mm o výkone žiariča 5 kw, 10 kw a 15 kw. Namerané priemerné hodnoty času do deštrukcie vzorky sú uvedené v tab. 2. Tab. 2 Namerané priemerné hodnoty čistej vzorky penového polystyrénu Vzdialenosť od zdroja [mm] 50 Výkon žiariča [kw] Čas do deštrukcie [s] Spôsob deštrukcie 5 25,2 roztavenie 10 14,2 roztavenie 15 11,3 roztavenie Počas druhého merania boli použité vzorky penového polystyrénu EPS 70 F s nanesenou vrstvou omietky. V tab. 3 je zaznamenaný priemerný čas do deštrukcie EPS 70 F s nanesenou fasádou pri výkone žiariča 5 kw, 10kW a 15 kw. Tab. 3 Namerané priemerné hodnoty vzorky penového polystyrénu s nanesenou vrstvou omietky Vzdialenosť od zdroja [mm] 50 Výkon žiariča [kw] Čas do deštrukcie [s] Spôsob deštrukcie 5 100,2 roztavenie 10 56,7 roztavenie 15 50,6 roztavenie Z nameraných výsledkov jasne vyplýva, že pri najnižšom výkone žiariča dochádza k deštrukcii penového polystyrénu pomalšie, ako pri najvyššom výkone žiariča kde k deštrukcii vzorky čistého penového polystyrénu EPS 70 F o hrúbke 50 mm došlo v priemernom čase 11 sekúnd. Z tab. 3 jasne vyplýva, že pri najvyššom výkone žiariča dochádza k deštrukcii vzorky penového polystyrénu EPS 70 F s natiahnutou silikónovou omietkou o priemernej hrúbke testovacej vzorky 53 mm rýchlejšie, najmä z dôvodu vyššej hodnoty sálavého tepelného toku. Pri nižšom výkone žiariča dochádza k deštrukcii vzoriek pomalšie. Pri 5 kw výkone žiariča bol priemerný čas do deštrukcie vzorky približne 100 sekúnd, čo je takmer dvojnásobne dlhší čas ako pri porovnaní s priemernými časmi do deštrukcie vzorky pri 10 kw a 15 kw výkone žiariča. Na grafe 1 môžeme vidieť porovnanie vzoriek penového polystyrénu s nanesenou vrstvou fasády a vzoriek čistého penového polystyrénu. Graf 1 Priemerné časy do deštrukcie vzoriek penového polystyrénu Záver Hlavnou podstatou daného experimentálneho merania bolo sledovať vplyv tepelného toku na penový expandovaný polystyrén s nanesenou vrstvou fasády a bez nanesenej vstrvy fasády. Vzorky boli vystavené pôsobeniu tepelného toku pri vzdialenosti 50 mm a pri výkonoch žiariča 5 kw, 10 kw a 15 kw, pričom iniciačným zdrojom bol elektrický radiačný panel. Pre experiment boli zvolené vzorky čistého polystzrénu EPS 70 Fa vzorky na ktoré bola aplikovaná omietka. Vzorky reagovali na teplo zvráštením sa. Pri porovnaní čistých vzoriek EPS 70 F a vzoriek s nanesenou vrstvou omietky, sa dospelo k záveru, že EPS 70 F s nanesenou omietkou má rozdielny účinok na čas do deštrukcie ako v prípade keď je vzorka bez nanesenej omietky. Experimentálnym meraním sme dospeli k záveru, že nanesená omietka na povrchu vzorky nám spôsobí zvýšenie času do úplnej deštrukcie polystyrénu a tým sa potvrdil ochranný protipožiarny účinok nanensenej vrstvy silikónovej omietky. Poďakovanie Táto práca bola podporovaná Agentúrou na podporu výskumu a vývoja na základe Zmluvy č. APVV Použitá literatúra [1] Vlastnosti EPS. [online] [cit ]. Dostupné na: < >. [2] Expandovaný polystyrén. [online] [cit ]. Dostupné na < prvky/etics/expandovany-polystyren-splna-naroky-napoziarnu-bezpecnost>. [3] Polystyrén. [online] [cit ]. Dostupné na: [4] Reakcia penového polystyrénu v prípade požiaru. [online], [cit ]. Dostupné na: < images/stories/bytov_dom/reakciapsepoziar.pdf>. [5] The behavior of expended polystyrene (EPS) foam, , APME Association of Plastics Manufacturers in Europe. [6] Harangozó, J.: Sledovanie vplyvu retardérov horenia na proces iniciácie plameňového a bezplameňového horenia tuhých materiálov. Dizertačná práca, MTF Trnava,

72 Vliv pozice hořlavých povrchů stěn a stropu na rychlost uvolňování tepla ve virtuálním CFD modelu Room Corner Test Influence of Location of Combustible Wall and Ceiling Surfaces on Heat Release Rate Verified by Virtual CFD Model of Room Corner Test Ing. arch. Bc. Petr Hejtmánek Ing. Hana Najmanová Ing. Marek Pokorný, Ph.D. ČVUT v Praze, Univerzitní centrum energeticky efektivních budov Třinecká 1024, Buštěhrad petr.hejtmanek@uceeb.cz Abstrakt Příspěvek představuje alternativní možnost zjišťování třídy reakce na oheň - velkorozměrovou ověřovací zkoušku výrobků pro povrchové úpravy, tzv. Room Corner Test, jež je budován v Univerzitním centru energeticky efektivních budov Českého vysokého učení technického v Praze. Společně s výstavbou požární laboratoře je vyvíjena i laboratoř virtuální pro tvorbu požárních simulací na bázi dynamického proudění tekutin. Jak Room Corner Test, tak jeho virtuální model mají za cíl pomoci při aplikaci požárně-inženýrského přístupu ve složitých otázkách požární bezpečnosti. V tomto článku je za použití virtuálního Room Corner Testu uveden základní příklad příspěvku dřevěného obkladu k rozvoji požáru v místnosti. Příklad porovnává čtyři modelové situace, ve kterých je měněna pozice dřevěného obkladu o stejné ploše, a dvou referenčních scénářů a sleduje změnu chování požáru. Základním ukazatelem pro komparaci je čas dosažení prostorového vzplanutí, tzv. flashoveru, a hodnota rychlosti uvolněného tepla. Klíčová slova Flashover; Třída reakce na oheň; Room Corner Test; Virtuální Room Corner Test; Fire Dynamics Simulator. Abstract This paper presents an alternative method for Euroclass reaction-to-fire determination: Room Corner Test, the large scale room reference test for surface products. This equipment is being built in the University Centre for Energy Efficient Buildings of Czech Technical University in Prague. Simultaneously with construction of real fire laboratory, there is also a virtual laboratory being developed to process and simulate various fire scenarios using computational fluid dynamics. Both real and virtual Room Corner Tests are aimed to be used in performance-based design of complicated fire safety issues. In the paper, there is described a basic example of wooden cladding contribution to a room fire using virtual Room Corner Test. In the example, there are four model situations with various location of the wooden cladding with same area and two reference scenarios compared. Changes of fire behaviour is observed, general indicator is the time needed for flashover and heat release rate. Keywords Flashover; Reaction-to-fire; Euroclass; Room Corner Test; Virtual Room Corner Test; Fire Dynamics Simulator. 1 Úvod V druhém pololetí roku 2015 bude v Univerzitním centru energeticky efektivních budov Českého vysokého učení technického v Praze (UCEEB) uvedena do provozu požární laboratoř pro zkoušení povrchových úprav ve skutečném měřítku - tzv. Room Corner Test. Ve střední Evropě unikátní univerzitní zařízení zjišťuje účinky požáru na vzorku o ploše až 32,0 m 2, a spolehlivě tak dokáže reprezentovat náchylnost výrobku (materiálu) k podpoře prostorového vzplanutí v požárním úseku (tzv. flashover). Příspěvek materiálu k prostorovém vzplanutí je základním obecným kritériem při hodnocení třídy reakce na oheň. Současně s výstavbou požární laboratoře je vyvíjena i laboratoř virtuální (tedy její počítačový obraz), ve které lze, po dodání nutných požárně-technických charakteristik sledovaného materiálu, simulovat pravděpodobné chování vzorku. Matematický model virtuální laboratoře pracuje na principech dynamického proudění tekutin (často se lze setkat se zkratkou CFD z angl. Computational Fluid Dynamics). 2 Flashover a třída reakce na oheň Pojem flashover (taktéž prostorové vzplanutí) je velice důležitým momentem v průběhu požáru. V počátečních fázích lokálního požáru dochází k akumulaci zplodin hoření u stropu a postupnému ohřívání okolního prostoru. Pokud nedojde k uhašení požáru, akumulační vrstva kouře se posouvá dále k podlaze. Saláním tepla z akumulační vrstvy kouře do všech směrů (tedy i směrem pod) dochází k rychlejšímu prohřívání okolního prostoru a okolních předmětů. K prostorovému vzplanutí dochází ve chvíli, kdy i hořlavé předměty a výrobky (tzn. třídy reakce na oheň B - F) doposud nezasažené hořením jsou zahřáty na zápalnou teplotu. V případě vypuknutí flashoveru se stírá rozdíl mezi akumulační vrstvou kouře a relativně bezpečným prostorem pod ní, požár se stává plně rozvinutým a teploty v prostoru mohou dosahovat až 1200 C. V této situaci již není důvodné řešit materiálové charakteristiky stavebních výrobků (třídu reakce na oheň), nýbrž požární odolnost stavebních konstrukcí. Zároveň je v případě prostorového vzplanutí schopnost přežít minimální. Schopnost výrobku přispět k rozvoji požáru a zvýšit riziko flashoveru, tedy reakce na oheň stavebních výrobků, je tudíž jedním z nejdůležitějších aspektů požární bezpečnosti. Hlavními znaky, které indikují flashover, jsou sálavý tepelný tok dopadající na podlahu cca 20 kw/m 2, teplota akumulační vrstvy C, maximální hodnota rychlosti uvolňování tepla (HRR) standardně přes 1 MW a plameny šlehající do okolí [1]. Je ale nutné podotknout, že poslední dvě kritéria, tedy maximální hodnota HRR a prošlehnutí plamene, jsou spíše následky flashoveru než jeho příčinami. V určitých dispozicích prostorového vzplanutí (tvar místnosti a otvorů, výkon požáru) dokonce nemusí k prošlehnutí dojít vůbec. Maximální hodnota HRR pak závisí zejména na množství hořlavého materiálu uvnitř místnosti. Přesto jsou ale tato kritéria v tomto článku porovnána. Třída reakce na oheň, jako základní hodnocení výrobků z hlediska požární bezpečnosti, byla v České republice uvedena v roce 2007 harmonizací evropské normy ČSN EN [2] a nahradila stupně hořlavosti. Stupnice je sestavena ze 7 tříd, hodnotí se příspěvek výrobku k prostorovému vzplanutí, přičemž: - Třídy A1, A2 označují stavební výrobky nehořlavé, které vůbec nepřispívají k rozvoji požáru - například výrobky betonové, keramické, skleněné nebo ocelové, popřípadě sádrokartonové, cementotřískové desky apod. 67

73 - Do tříd B, C, D, E patří výrobky hořlavé. Od třídy B, které přispívají k rozvoji požáru pouze omezeně (například štěpkocementové desky, tvrzené PVC), až po třídu E, které výrazně přispívají k prostorovému vzplanutí (například fasádní EPS). - Do třídy F jsou zařazeny takové výrobky, které buď nesplnily kritéria ani pro třídu E, nebo ještě nebyly odzkoušeny, a je proto nutné je uvažovat jako potenciálně nebezpečné (respektive je nutné být na straně bezpečnosti). Třída reakce na oheň je v současnosti určena na základě série malorozměrových zkoušek: ČSN EN ISO 1182 (ISO pec) [3], ČSN EN ISO 1716 (zkouška v bombovém kalorimetru) [4], ČSN EN (zkouška jednotlivým zdrojem plamene, tzv. SBI test) [5] a ČSN EN ISO (zkouška malým zdrojem plamene) [6], přičemž se v závislosti na předpokládané hořlavosti výrobku vybírají ke zkoušení pouze některé (viz tab. 1). Tab. 1 Předepsané požární zkoušky pro klasifikaci do jednotlivých tříd reakce na oheň Třída reakce na oheň Předepsané požární zkoušky A1 A2 B C D E F ČSN EN ISO 1182 X X 1) ČSN EN ISO 1716 X X 1,2) ČSN EN X 3) X X X X ČSN EN ISO , 30 s X X X ČSN EN ISO , 15 s 1) Vybere se pouze jedna z nabízených zkoušek. 2) Dle ČSN EN ISO 1716 musí být také zkoušeny všechny nepodstatné složky nestejnorodého výrobku. 3) Dle ČSN EN se musí zkoušet také vnější nepodstatné složky výrobku třídy A1, pokud spalné teplo dané nepodstatné složky je větší než 2 MJ/kg a menší než 2 MJ/m 2. Záleží také na tom, zda je výrobek stejnorodý nebo nestejnorodý: - stejnorodý výrobek je tvořen pouze jedním materiálem o konstantní objemové hmotnosti; - nestejnorodý výrobek je složen z jedné nebo více složek, přičemž tyto mohu být z požárního hlediska podstatné, nebo nepodstatné. Podstatné složky se významně podílí na hmotnosti či objemu výrobku - mají v konečném použití tloušťku větší než 1 mm nebo plošnou hmotnost větší než 1,0 kg/m 2. Pokud součást výrobku nesplní ani jedno z kritérií, pak jde o složku nepodstatnou, protože nehledě na její požární charakteristiky nebude významně přispívat k rozvoji požáru. Zmíněné malorozměrové zkoušky vycházejí z velkorozměrového testu pro zkoušení povrchových úprav ČSN EN [7], respektive ISO 9705 [8], tzv. testu v rohu místnosti (Room Corner Test). Taktéž požadavky klasifikační ČSN ISO [2], tedy kritéria (hranice) pro zatřízení do jednotlivých tříd reakce na oheň, byly založeny na výsledcích původní velkorozměrové zkoušky. Současný systém zjišťování třídy reakce na oheň má zásadní výhodu v ceně, jelikož je nutné pro hodnocení uskutečnit pouze dvě, maximálně tři zkoušky malého rozměru. Na druhou stranu zkoušky malého rozměru jsou zkoušky laboratorní a plně nevystihují problematiku kotvení nebo spojů a taktéž problematiku akumulace teploty v podstropní oblasti uzavřených místností. Z uvedených zkoušek pouze SBI test podle ČSN EN [6] částečně řeší kotvení a spoje, jelikož zkouší výrobek tvaru písmene L, výška 1500 mm, délka ramen 1000 a 495 mm (plocha vzorku je tedy 2,25 m 2 ). Ale i v případě SBI testu jsou veškeré horké zplodiny ihned odváděny mimo vzorek, a k akumulaci teploty tedy nedochází. X Problematická je také orientace výrobku, kterou malorozměrové zkoušky nedokáží zohlednit. Předpokladem je, že stejná plocha stejného hořlavého materiálu v různých pozicích (strop, stěna, roh místnosti) zapříčiní jiný rozvoj požáru, respektive jiný bude příspěvek k flashover efektu. Potvrzení tohoto předpokladu je právě tématem článku. 3 Room Corner Test Test v rohu místnosti (RCT z angl. Room Corner Test) je obecný název pro zkušební postup chování povrchových úprav (výrobků) v reálném měřítku. Konkrétních zkušebních metodik je více (liší se v rozměrech, výkonech), nicméně princip je u všech stejný: Jedná se o místnost, na jejíchž vnitřních površích je instalován zkoumaný výrobek. V rohu této místnosti je umístěn zdroj tepla, hořák, který zajistí iniciaci požáru. V jedné ze stěn zkušební místnosti je umístěn otvor, který slouží pro výměnu vzduchu, respektive odvod zplodin. Zplodiny jsou dále odváděny do vzduchotechnického potrubí, kde jsou umístěny analyzátory [1]. Připravovaná požární laboratoř RCT v UCEEB odpovídá svými vlastnostmi normě ISO 9705 [8], respektive ČSN EN [7]: Zkušební místnost je obdélníkového půdorysu o vnitřních rozměrech 2,4 m x 3,6 m, výšky 2,4 m. V ose kratší stěny je umístěn otvor o rozměrech 0,8 m x 2,0 m. Zdrojem tepla je plynový hořák o výkonu 100 kw během prvních 10 minut testu a 300 kw po dalších 10 minutách (viz obr. 1 vlevo). Jak bylo řečeno výše, tato velkorozměrová zkouška byla podkladem pro definování metodiky zjišťování třídy reakce na oheň pomocí série malorozměrových zkoušek. Pomocí RCT lze třídu reakce na oheň taktéž získat. V příloze A ČSN EN [2] je uveden graf rychlosti uvolňování tepla rozdělený do několika výsečí ohraničených různými hodnotami indexu rozvoje hoření (FIGRA z angl. FIre Growth RAte), respektive rychlostí uvolňování tepla pro jednotlivé třídy reakce na oheň (viz obr. 1 vpravo). Je zřejmé, že čím vyšší index rozvoje hoření je (tedy čím rychleji se teplo uvolňuje), tím horší bude i třída reakce na oheň. Obr. 1 Dispozice zkoušky RCT (nahoře), třídění hořlavých výrobků do třídy reakce na oheň dle rychlosti uvolňování tepla při RCT (dole) 68

74 4 Popis modelové situace Experiment prezentovaný v tomto článku byl zaměřen na porovnání příspěvku výrobku o stejné ploše k flashoveru při jeho různém umístění a orientaci vůči zdroji požáru. Zvoleným výrobkem byl dřevěný obklad o tloušťce 30 mm, přičemž byly zkoumány čtyři modelové situace a dva referenční scénáře (viz obr. 2): A. výrobek o rozměru 2,4 m x 2,4 m umístěný na stropě při zadní stěně, B. výrobek o rozměru 2,4 m x 2,4 m umístěný na zadní stěně, C. výrobek o rozměru 2,4 m x 2,4 m umístěný na boční stěně při hořáku, D. výrobek o rozměru 2x 1,2 m x 2,4 m umístěný v rohu přímo nad hořákem, E. referenční scénář 1: dřevěný obklad umístěný na celé ploše stropu a stěnách s výjimkou stěny čelní (maximální možné osazení dle ISO 9705 [8]), F. referenční scénář 2: prázdný RCT bez obkladu (tedy pouze hořák). 234 s). Výrazný nárůst je patrný ve 4. minutě u varianty A (podhled na stropě), kde vlivem rovnoměrného prohřívání při stropě místnosti dochází k náhlému současnému zahoření celého obkladu najednou. Teplota při stropě ve všech variantách brzy stoupá nad 800 C. Zvýšení výkonu v 10. minutě nemá na teplotu akumulační vrstvy vliv, nárůst je téměř neznatelný, což značí, že uvolňované teplo z obkladu výrazně převyšuje výkon hořáku. Do fáze dohořívání se všechny varianty dostávají cca v 15. minutě, teplota při stropě mírně klesá. U všech variant je pak znatelný pokles teploty (až o 300 C) při vypnutí hořáku ve 20. minutě. Do 30. minuty pak ve všech variantách obklad vyhoří a teplota horní vrstvy klesne na 200 C, nejpozději u varianty A (podhled na stropě), kde je ohnisko hořícího materiálu nejblíže měřícímu bodu. Obr. 2 Jednotlivé instalace výrobku ve virtuální laboratoři Experiment probíhal ve virtuální požární laboratoři RCT UCEEB v programu Fire Dynamics Simulator 6 (FDS6). Dřevěný obklad (objemová hmotnost ρ = 500 kg/m 3, součinitel tepelné vodivosti λ = 0,12 W/m.K, měrná tepelná kapacita c = 2,5 kj/kg.k) byl pro jednoduchost výpočtu definován jako plocha s danou časovou závislostí uvolňování tepla odvozenou z předchozích fyzikálních zkoušek se zápalnou teplotou 260 C a s maximální hodnotou rychlosti uvolňování tepla Q = 150 kw/m 2 ve 30. sekundě, což odpovídá měkkému dřevu (např. borovice). Zdrojem požáru byl propanový hořák umístěný v rohu místnosti (při zadní stěně) o rozměrech sálavé plochy 0,2 m x 0,2 m. Simulace odpovídá normové tepelné expozici dle ČSN [7]: Hořák je na začátku simulace zapnut na výkon 100 kw, po deseti minutách je výkon zvýšen na 300 kw. Odchylně od reálné situace, kde se objem odváděného vzduchu upravuje podle aktuálního výkonu požáru, byly zplodiny odváděny s maximální intenzitou, kterou norma dovoluje, tedy I = 3,5 m 3 /s. Ve výpočetním prostoru byla umístěna měřící zařízení: termočlánky, radiometry apod., přičemž zjišťované parametry sledovaly hlavní znaky flashoveru popsané výše v kapitole 2: teplotu horní vrstvy kouře 500 C, sálavý tok dopadající na podlahu 20 kw/m 2, plameny šlehající ven z místnosti a maximální hodnotu rychlosti uvolňování tepla (cca 1 MW). 5 Výsledky kriteriálních veličin pro Flashover Teploty Z rozložení teplot uprostřed zkušební místnosti (ve výšce 2,2 m nad podlahou, viz obr. 3) je patrné, že kritická hodnota je překročena nejdříve u situace D, tedy u rohové konstelace. Kritická teplota akumulační vrstvy (ve výšce 2,2 m nad podlahou) je dosažena již ve 2. minutě (103 s), což je výrazně dříve než u jiných situací, u nichž je kritická teplota dosažena cca ve 3. až 4. minutě (176 - Obr. 3 Průběh teplot ve středu místnosti ve výšce 2,2 m, tzn. teplota akumulační vrstvy. Dole s variantou E Obr. 4 Průběh teplot ve středu místnosti ve výšce 1,2 m, tzn. pod akumulační vrstvou. Dole s variantou E Krom teploty akumulační vrstvy byla měřena teplota v geometrickém středu místnosti, ve výšce 1,2 m (viz obr. 4), přičemž do okamžiku flashoveru je tento prostor pod akumulační vrstvou. Po flashoveru již není možné hovořit o rozložení prostoru na akumulační vrstvu a vrstvu pod ní. Rozdílný je opět průběh teploty u situace D, u níž dochází k nárůstu teploty dříve než u ostatních variant. Teplota v této výšce u variant B, C a D osciluje kolem teploty 450 C, po 10. minutě (po zvýšení výkonu hořáku) se zvyšuje až na 700 C. Stejný průběh, ovšem s nižšími teplotami 69

75 (řádově o 150 C) lze vidět u varianty A. Hořící podhled na stropě totiž nemůže příliš přímo ovlivnit teplotu v nižších polohách; akumulační vrstva se drží při stropě (při hořlavém materiálu), což je patrné i z vizualizačního programu Smokeview (lze porovnat hustoty a výšky akumulačních vrstev na obr. 6). Sálavý tepelný tok Sálavý tok, měřený vprostřed místnosti na podlaze, kopíruje tendence popsané u průběhu teplot v akumulační vrstvě (viz obr. 5). Také u této měřené veličiny je kritická hodnota překročena nejdříve v situaci D, a to mezi 3. a 4. minutou (221 s). Tepelný tok v ostatních situacích překračuje kritickou hodnotu přibližně ve stejném čase (6. minuta, s). Tepelný tok dále narůstá v logaritmické křivce. Maximální tepelný tok dopadající na podlahu místnosti je 85 kw/m 2 u variant C a D. Maximální hodnota rychlosti uvolňování tepla (HRR) Jelikož byl obklad definován jednodušším způsobem jako sálavá plocha s pevně danou maximální rychlostí uvolňování tepla a jelikož ve všech scénářích (A až D) byla plocha hořlavého obkladu stejná, je zřejmé, že maximální hodnota HRR byla u všech scénářů stejná a jednotlivé situace se lišily pouze časem, kdy hodnota HRR dosáhla svého maxima (tedy kdy došlo k flashoveru). Maximální hodnota HRR oscilovala okolo 850 kw. Maximum bylo zaznamenáno opět nejdříve u varianty D (roh), a to ve 3. minutě (286 s). Následovala varianta A (324 s) a poté C a B (375 a 405 s), viz obr. 7. Graf je doplněn o klasifikaci výrobků do tříd reakce na oheň podle velkorozměrové zkoušky, tak jak to navrhuje příloha A ČSN EN [2] (tzn. FIGRA = 0,58 kw/s mezi třídami B a C, FIGRA = 1,50 kw/s mezi třídami C a D a FIGRA = 7,50 kw/s mezi třídami D a E). Všechny varianty A až D by dle těchto kritérií byly zařazeny do třídy reakce na oheň D, jako je tomu u malorozměrových zkoušek. Obr. 7 Rychlost uvolňování tepla v RCT a zatřízení do tříd reakce na oheň dle velkorozměrové zkoušky a požadavků ČSN EN [2] Obr. 5 Průběh sálavého tepelného toku dopadajícího na podlahu ve středu místnosti. Dole s variantou E Prošlehávání plamenů Prošlehávání plamenů vně požární komory bylo v případě virtuálního modelu stanoveno podrobným zkoumáním vizualizací modelů programu FDS pomocí programu Smokeview (viz obr. 6). Plameny, respektive rychlý posun akumulační vrstvy směrem k podlaze a intenzivnější vývin kouře, byly pozorovány zejména u situací D (roh) a situace A (strop). Okamžiky prošlehnutí přibližně odpovídají časům, kdy u jednotlivých situací došlo k překročení kritické hodnoty tepelného toku (viz tab. 2). Oproti teplotám v akumulační vrstvě je čas prošlehnutí zpožděn, a to až o 3 minuty. Zajímavé je také, že u varianty A (strop) dochází k prošlehnutí plamene dříve než k dosažení kritického toku na podlaze. Je to opět dáno tím, že u varianty A je veškerý hořlavý materiál vysoko nad podlahou a k nárůstu tepelného toku dochází až ve fázi těsně po flashoveru (295 s versus 331 s). Obr. 6 Plameny šlehající ven z místnosti RCT v jednotlivých situacích v příslušných časech Porovnání s referenčními scénáři Samostatnou kapitolou je referenční scénář E, tedy scénář, kdy jsou všechny stěny a celý strop obložen hořlavým výrobkem. Je nasnadě, že hodnoty měřených veličin u této varianty až několikanásobně převyšují všechny hodnoty zjištěné u ostatních variant. Teplota ve středu místnosti ve výšce 2,2 m přesáhla hodnotu 1000 C již ve 2. minutě (87 s), od 5. minuty sledovala setrvalý trend okolo 1500 C až do 17. minuty, kde byl zaznamenán peak (1668 C). Ještě markantnější rozdíl je u teploty ve středu místnosti (maximum 1500 C versus ostatní varianty do 800 C). Sálavý tok dopadající na podlahu pak převyšoval ostatní varianty pětinásobně (maximálně 500 kw/m 2 ). Nejvyšší hodnota HRR je z důvodu větší plochy hořlavého obkladu mnohem vyšší (4200 kw) a je dosažena ve 3. minutě (212 s). Zajímavé je též porovnání s referenčním scénářem, který simuloval prázdnou místnost, respektive místnost bez hořlavého obkladu (tedy pouze s hořákem). Teploty i tepelný tok dosáhly svého maxima až ve 20. minutě (na konci doby působení hořáku): teplota pod stropem 470 C, teplota uprostřed místnosti 120 C, sálavý tepelný tok na podlaze 7,5 kw/m 2. Tab. 2 Časy překročení kritérií pro flashover jednotlivých variantách (v sekundách) Kritérium Čas [s] A B C D E kritická teplota 500 C ve výšce 2,2 m kritický tepelný tok 20 kw/m 2 na podlaze prošlehnutí plamene maximální hodnota HRR

76 6 Shrnutí Komparací jednotlivých modelovaných variant bylo potvrzeno, že na orientaci, respektive na umístění hořlavých výrobků ve vztahu ke zdroji požáru, popřípadě ve vztahu k větracím otvorům, závisí. Rozdíl mezi jednotlivými modelovanými situacemi je výrazný. Čas, kdy jsou splněny podmínky pro flashover, se různí, a to až o 5 minut. Model potvrdil i fakt, že malé místnosti, jako je požární komora room corner testu (2,4 x 3,6 m), postačí relativně malá plocha dřevěného obkladu (cca 5,76 m 2 ), aby došlo k flashoveru. Při porovnání vizualizací simulace k flashoveru prokazatelně došlo ve dvou situacích - D a A, a to v časech 295 a 309 s. U situací B a C byly splněny všechny podmínky pro prostorové vzplanutí mezi 6. a 7. minutou (401 a 405 s). Z hlediska měřených hodnot je ve všech případech nejnebezpečnější situace D, tedy instalace obkladu v rohu místnosti přímo nad zdrojem požáru (vše viz tab. 2). I přes velké rozdíly v chování požáru a jeho rozvoji by všechny varianty byly zatřízeny dle přílohy ČSN EN [2] do třídy reakce na oheň D, jako je tomu při běžném zkoušení sérií malorozměrových zkoušek (viz obr. 7). Navíc, přestože tato série malorozměrových zkoušek nedokáže podchytit různou nebezpečnost variabilního uspořádání hořlavých výrobků, jedna z nich (SBI test [5]) zkouší výrobek v rohové pozici, která ze simulací vyšla jako nejméně bezpečná. V současném zkušebnictví jsme na bezpečné, tedy správné straně. Tento článek ale má za cíl poukázat na fakt, že velkorozměrová zkouška, popřípadě (u předběžných výzkumů) její virtuální alternativa, může posloužit při posuzování atypických instalací výrobků s pevně daným umístěním požárně-inženýrským přístupem (performance-based design). Poděkování Tento článek byl vytvořen za podpory projektu Evropské unie, projektu OP VaVpI č. CZ.1.05/2.1.00/ Univerzitní centrum energeticky efektivních budov. Použitá literatura [1] Dillon, S.E.: Analysis of the ISO 9705 Room/Corner Test: Simulations, Correlations and Heat Flux Measurements. Maryland: University of Maryland, University of Maryland, Faculty of the Graduate School, [2] ČSN EN : Požární klasifikace stavebních výrobků a konstrukcí staveb - Část 1: Klasifikace podle výsledků zkoušek reakce na oheň. Praha: ÚNMZ, Třídící znak [3] ČSN EN ISO 1182.: Zkoušení reakce výrobků na oheň - Zkouška nehořlavosti. Praha: ÚNMZ, Třídící znak [4] ČSN EN ISO 1716.: Zkoušení reakce výrobků na oheň - Stanovení spalného tepla (kalorické hodnoty). Praha: ÚNMZ, Třídící znak [5] ČSN EN : Zkoušení reakce stavebních výrobků na oheň - Stavební výrobky kromě podlahových krytin vystavené tepelnému účinku jednotlivého hořícího předmětu. Praha: ÚNMZ, Třídící znak [6] ČSN EN ISO : Zkoušení reakce na oheň - Zápalnost stavebních výrobků vystavených přímému působení plamene - Část 2: Zkouška malým zdrojem plamene. Praha: ÚNMZ, Třídící znak [7] ČSN EN : Požární zkouška - Velkorozměrová ověřovací zkouška výrobků pro povrchové úpravy. Praha: ČNI, Třídící znak [8] ISO 9705.: Fire tests - Full scale room test for surface products. Geneva: International Organization for Standardization,

77 Explozní ochrana drtírny uhlí v Severočeských dolech Exploion Protection of Coal Mill in North Bohemian Miness Ing. Marek Herčzík, Ph.D. Severočeské doly, a.s. Boženy Němcové 5359, Chomutov herczik@sdas.cz Abstrakt Přednáška se zabývá protivýbuchovou a požární ochranou na hnědouhelných třídírnách a drtírnách, tedy provozech, které spadají pod vrchní dozor státní báňské správy. Klíčová slova Uhelný prach; sediment; zdroje prašnosti; protiprašná a odprašovací zařízení; systémy potlačení výbuchu; požárně bezpečnostní zařízení; protivýbuchová ochrana. Abstract This paper is concerned with explosion and fire protection at brown coal separating and crushing plants, and especially operations that are supervised by the State Mining Administration. Keywords Coal dust; sediment; dust sources; anti-dust and exhausting equipment; explosion suppression systems; fire safety equipment; and explosion protection. Úvod Hnědouhelné báňské provozy, které spadají pod vrchní dozor státní báňské správy a pro které platí vyhláška ČBU číslo 51/1989 Sb., o bezpečnosti a ochraně zdraví při práci a bezpečnosti provozu při úpravě a zušlechťování nerostů, se při těžbě a zpracování uhlí musí zabývat i problematikou prašnosti. Hořlavý prach vzniká jako odpadní produkt při transportu a zpracovávání hnědého uhlí. Tak jako i v jiných drtírnách, tak i na ÚDUT (Ústřední drtírna uhlí Tušimice) se nebezpečí zvyšuje především při mezních stavech, jakými jsou najíždění a odstavování technologie, její čištění, úklidu prachu suchou cestou a dále při údržbě a opravách, při kterých se používá otevřený oheň. Při těchto situacích se hořlavý prach nachází většinou v rozvířeném stavu za dostatečné přítomnosti okysličovadla ve formě vzduchu a tím jsou vytvořeny vhodné podmínky pro vznik požáru nebo výbuchu iniciovatelného dostatečným zdrojem energie. Lze konstatovat, že vznikající prašná expozice zvyšuje ohrožení v oblasti svého výskytu jak z hlediska provozně-bezpečnostního, tak i z hlediska zdravotně-hygienického. Definice hořlavých a výbušných prachů Podle 152 vyhlášky ČBÚ č. 22/1989 Sb., o bezpečnosti a ochraně zdraví při práci a bezpečnosti provozu při hornické činnosti a při dobývání nevyhrazených nerostů v podzemí, se za uhelný prach z hlediska ochrany dolů proti jeho výbuchu pokládá uhelný prach o velikosti zrna do 1 milimetru. Prach je definován i v elektrotechnických předpisech jako částice tuhé látky, jejichž alespoň dva rozměry jsou menší než 0,5 mm, které se usazují vlastní hmotností, avšak mohou zůstat rozvířeny po nějakou dobu v ovzduší. Oproti našim zkušenostem, kde je výbušnost prachů hodnocena na základě hmotnostní koncentrace částic o dané velikosti, je otázka výbušné atmosféry v zahraničí pojata trochu odlišně. Dle americké normy NFPA 499 jsou výbušné prachy definovány jako jemně dělené pevné částice, které představují riziko vznícení ohně nebo výbuchu, pokud jsou rozptýleny a zapáleny na volném vzduchu, kde velikost jednotlivých částic není striktně dána. Norma dále odkazuje na NFPA 70 NEC, kde jsou prostředí s možným výskytem uhelného prachu zařazeny do skupiny E, jako prostředí, kde se nachází výbušně uhelné prachy, které obsahují více než 8 % těkavých látek. Vyloučení prašnosti, respektive její eliminace na hnědouhelných drtírnách: - pravidelným odstraňováním sedimentujícího prachu v jednotlivých provozech, - skrápěním uhelného prachu, - vhodným konstrukčním řešením, - individuálními kryty prašných míst, - odsávání uhelného prachu v místě jeho vzniku, nebo tam, kde je jeho zvýšená přítomnost. Sedimentující prašnost Za sedimentující prašnost považujeme prach usazovaný na podlahách, technologii a konstrukcích. Její úroveň se vyhodnocuje ve formě spadu. Spad prachu udává míru znečištění prostředí hrubšími částicemi. Uhelný prach nejčastěji sedimentuje na těžce přístupných (popřípadě zcela nepřístupných) místech, jako jsou konstrukce a stavební nosníky. Totéž platí o střechách kabelových vedení (lávkách) a vysokých zařízeních v objektech drtíren. Na těchto místech dochází ke hromadění prachu, neboť periody úklidu jsou delší a často je odstraňování prachu spojeno s nutností vypnutí technologického zařízení, nebo za použití lešení. Pozornost musí být věnována i tzv. mrtvým prostorů v okolí zařízení, kde se vzhledem ke špatnému přístupu údržby mohou vrstvy prachu hromadit. Čím je vrstva usazeného prachu silnější, tím menší je rozptyl tepla. Tento proces může vést ke vznícení vrstvy prachu na elektrických motorech a dalších zařízeních. Je však nutno vzít v úvahu i malé zdroje úniku prachu z netěsností, protože tyto mohou po určitém čase vytvořit nebezpečnou vrstvu. K pravidelnému a cílenému odstraňování uhelného prachu je nutno zpracovat harmonogramy čištění. V nich musí být stanoveny (s ohledem na výsledky měření sedimentující prašnosti) nejen lhůty čištění a odpovědnost osob za čištění, ale i rozsah a četnost následných kontrol, na plnění lhůt čištění - tedy tzv. zpětnou vazbu. Obr. 1 Skrápěcí trysky v přesypu pásového dopravníku Skrápěním uhelného prachu Jedná se o tzv. preventivní opatření, které má za účel zamezit, respektive minimalizovat únik prachu z dopravních pásů. Většinou 72

78 se používá vodních postřiků. Jsou umísťovány na konstrukci usměrňovacího štítu přesypu, tedy na místa nárazu dopravovaného materiálu do této zábrany. Postřiky spotřebují svou kapacitu vodní clony na vrchní část toku materiálu. Nestačí již ale eliminovat polétavou prašnost vznikající ve vnitřním spodním prostoru dopadové oblasti přesypu. Vhodným konstrukčním řešením U stavebních nosníků a střech buněk je zapotřebí vytvořit dostatečný sypný úhel, tak aby k sedimentaci nedocházelo. Rovněž hladké nátěry nosníků, stěn a hladké obklady stěn, zabraňují sedimentaci prachu. Dalším způsobem, který souvisí s kapotáží, je tzv. hermetizace. Jedná se o dotěsnění dosedacích ploch kapotáže na pohyblivé části dopravníku. Zde se využívají různá těsnění z pryžových materiálů, závěsných uzávěr na vstupu a výstupu dopravních pásů do vlastní kapotáže. V případě použití postřiků je možné využívat efektivněji vodní postřik, nebo vodní clonu, zamezující unikání prachu z kapotáže do okolí. Obr. 2 Úprava nosníku Obr. 4 Těsnění kolem hřídele Pro kabelové lávky se osvědčilo drátěné provedení. Nedochází k sedimentaci uhelného prachu, jež samovolně propadává dolů jako u svisle umístěných elektrických kabelů, kde je výskyt prachu na podstatně nižší úrovni. K eliminaci nadměrné sedimentace prachu jsou vhodné podélné šikmé stříšky v prostoru nad kabelovými lávkami. Na obr. 3 je názorně vidět velmi častá chyba při instalaci kabelových lávek. Sice je zde použito správné provedení kabelové lávky z drátěného systému, ale spodní část je nevhodně otočena - kabely jsou umístěny vedle sebe, a proto dochází k hromadění uhelného prachu na elektrických kabelech. Obr. 5 Zatěsnění horní nástavby Obr. 3 Nevhodně umístěná spodní část kabelové lávky V případě, že by i ve spodní části byly kabely umístěny tzv. pod sebou, nedocházelo by zde zbytečně k sedimentaci (hromadění uhelného prachu) v takové míře. Prach by samovolně padal dolů, tak jako je to tomu u svisle umístěných elektrických kabelů, kde je výskyt prachu již na první pohled na podstatně nižší úrovni. Individuálními kryty prašných míst Jedním ze způsobů je kapotáž největšího zdroje vývinu prachu (přesyp a vratný buben). Navazující část dopravních pásu je pak možné chránit bočním krytováním a to v minimální délce m od místa násypu dopraveného materiálu na pás, než se dopravovaný materiál stabilizuje a prachové částice se dostanou vlivem vibrací do vnitřní části dopravovaného materiálu. Obr. 6 Prodloužení kapotáže od místa přesypu 73

79 Obr. 7 Zakrytí zásobníku pohyblivými plachtami Odsávání uhelného prachu v místě jeho vzniku, nebo tam, kde je jeho zvýšená přítomnost V případě komplexního řešení prašnosti, je do zakrytované technologie instalováno odsávací zařízení v místech s nejvyšší prašnosti. Pro množství dopravovaného uhlí, jeho druh, procesy v přesypech vyvolávané transportovaným materiálem, pracovní cykly jednotlivých dopravníků a rozměry jednotlivých zařízení, musí být definováno množství vzduchu potřebné pro zajištění předpokládaných standardů prašnosti v prostoru drtíren. Poté se provede hermetizace problémových míst dopravníků, přesypů a zásobníků s odsáváním prachu s následným čištěním média na baterii patrových filtrů s účinným zachytáváním nejjemnějších částic. Sestavy odprašovací linky se skládají z patrových filtrů, radiálního odtahového ventilátoru, kompresoru, sušičky vzduchu, potrubních rozvodů, rozvodné skříně automatizace, včetně monitoringu, a potrubních transportérů pro dopravu zachyceného uhelného prachu do zásobníku. Hnědouhelný prach je pak z výsypek filtrů odváděn podavači v protivýbuchovém provedení. Veškeré kovové konstrukce musí být řádně uzemněny. Filtry musí být vybaveny zařízením (systémem) na potlačení exploze - ochrana filtrů proti zahoření a explozi. V případě růstu tlaku v systému, jehož průběh odpovídá křivce výbuchu, musí být utlumen zážeh výbuchu. Tkaniny použité jako filtrační musí odpovídat elektrostatickým podmínkám vznikajících při proudění vzduchu. Instalací takového způsobu odprašovacího zařízení byla v Severočeských dolech a.s. na ÚDUT snížena koncentrace uhelného prachu v prostorách drtírny na hodnotu do 10 mg/m 3 a zároveň se snížili i účinky možného požáru (výbuchu) uhelného prachu, čímž je zajištěna bezpečnost zaměstnanců a i vlastní technologie. Ochranné systémy pro potlačení výbuchu Ochranné systémy pro potlačení výbuchu slouží k zabránění přenosu exploze do dalších částí technologie. Šíření explozního tlaku přes spojovací potrubí, dopravní systémy apod. a následný výšleh plamene může mít za následek nejen znehodnocení celých průmyslových provozů, ale i ublížení na zdraví obsluhujícího personálu. Těmto škodám lze předejít pomocí zařízení sloužících k zabránění přenosu exploze. Jedná se například o protiplamenné bariéry, rychle působící ventily nebo klapky, rychle působící uzavírací ventily pro oddělení výbuchu, protiexplozní komíny, uzavření bariérou produktu, dvojité ventily a protiexplozní HRD bariéry. Na obr. 8 je vidět instalace systému HRD firmy RSBP, spol. s r.o. na potlačení exploze umístěné na sběrném potrubí před filtrační stanicí s filtry na UDUT. Obr. 8 Instalace HRD systému firmy RSBP spol. s r.o. na potrubí Protivýbuchová ochrana zásobníků uhlí Prašnost vznikající v technologii přesypů pásových dopravníků při plnění zásobníku uhlí představuje reálné ohrožení z pohledu nebezpečí kumulování prašné koncentrace. V procesu tohoto navyšování vzduchoprašné koncentrace hnědouhelného prachu může dojít k vytvoření výbušné atmosféry a naplnění rizik z tohoto jevu vyplývajících. Při měření koncentrace polétavé prašnosti ve vnitřních prostorách zásobníků se často dostáváme na hodnoty, které nedosahují ani tzv. nebezpečné koncentrace (nebezpečná koncentrace = 50 % spodní meze výbušnosti, která je uvedena v PTCH). Je ovšem potřeba podotknout, že naměřené hodnoty jsou většinou změřeny za tak zvaného normálního provozního stavu, tedy stavu, kdy se do zásobníků sype kusové uhlí s vlhkostí 50 %, fungují skrápěcí, odprašovací a jiné systémy, které eliminují prašnost. V případě, že se kterýkoliv z těchto činitelů změní, tedy vlhkost bude nižší, nestane výpadek odprašovacích a skrápěcích systémů, nebo bude uhlí obsahovat větší procento prachového podílu, je velmi pravděpodobné, že koncentrace uhelného prachu v zásobníku bude stoupat a nelze vyloučit dosažení spodní meze výbušnosti uhelného prachu uvnitř zásobníků. Další příčinou zvýšení koncentrace prašnosti je sesutí (utržení) nálepů uhelné masy ze stěn zásobníků a jejím pádu na dno zásobníku, jakož i úklidové práce uvnitř a vně objektů úpraven, při kterých se na pasové dopravníky sype jemná drť s vysokým podílem prachových částic, nebo uhelných prach. Vzhledem k tomu, že dosud neexistoval na trhu žádný kontinuální měřič s měřícím rozsahem minimálně nad 30 g.m -3 a výše, byl ve spolupráci s VVUÚ, a.s. navržen a vyroben měřič prašnosti GM 01C, který byl následně nainstalován do prostor zásobníku uhlí na ÚDUT. Kontinuální měřič prašnosti GM 01C má robustní konstrukci, minimum elektronických prvků a dále prvků, které mohou být náchylné k poruchám vzhledem k prostředí, které se nachází ve vnitřních prostorách uhelných zásobníků (prašnost, vibrace, vlhkost apod.). Systém měřiče prašnosti je založen na principu pohlcování energetického záření vyzařovaného zdrojem při jeho průchodu proměřovaným prostorem. Proměřovaným prostorem se rozumí vzdálenost mezi zdrojem a detektorem. Rozsah měření GM 01C je zvolen ve vztahu k hodnotám SMV hnědouhelného prachu. Signální hodnoty jsou nastaveny na tyto hodnoty: 0 až 15 g.m -3 PROVOZ, 15 až 30 g.m -3 VÝSTRAHA, nad 30 g.m -3 NEBEZPEČÍ. Kontinuální měřič prašnosti má: - schopnost kontinuálně měřit s přesností cca 20 %, - měřící rozsah minimálně nad 30 g.m -3 a výše, - schopnost měření polétavé prašnosti ve volném prostoru, 74

80 - schopnost měření prašnosti v proudícím médiu (proudící vzdušině). Obr. 9 Celkový pohled na GM 01C v zásobníku uhlí Závěr I když budou zařízení drtíren v principu chráněná potlačením nebo odlehčením výbuchu, je vždy nutno současně dodržovat legislativu ochrany před požárem a výbuchem. Doporučuji věnovat maximální pozornost iniciačním zdrojům zapálení, opatřením k potlačení prašnosti a zabránění usazování uhelného prachu - tzv. sedimentaci. Je nutno se vyvarovat zvíření prachu, jeho usazování na teplých povrchových plochách a odstranit možné zdroje zapálení. Riziko požáru a výbuchu musí být posuzováno komplexně s ohledem na provozní podmínky v celé hnědouhelné drtírně. Vlastní hodnocení rizik požáru a výbuchu musí být systematické, strukturované a mít objektivní a logický základ. Pro případ výskytu mimořádné události se nesmí zapomenout ani na vyhotovení havarijních a evakuačních plánů a rovněž tak nácvik evakuačních cvičení. U experimentů však musí být splněna základní podmínka - veškeré experimenty musí být podepřeny systémem měření v akreditované laboratoři a přenosem výsledků z laboratoře do úpravárenského provozu. Popsaná problematika zároveň dává podnět a prostor k dalšímu systematickému výzkumu v této oblasti, neboť požáry a výbuchy jsou událostmi, kde příčinou je často souhra různých okolností. 75

81 Príspevok k hodnoteniu činiteľov ochrany objektov Contribution to the Evaluation Factors of Object Protection prof. Ing. Ladislav Hofreiter, CSc. doc. Ing. Andrej Veľas, PhD. Žilinská univerzita v Žiline, Fakulta bezpečnostného inžinierstva Ul. 1.mája 32, Žilina, Slovenská republika Ladislav.Hofreiter@fbi.uniza.sk, Andrej.Velas@fbi.uniza.sk Abstrakt Doterajší prístup k analýze a hodnoteniu činiteľov ochrany objektov je založený na aplikácii tabuľkových, normovaných hodnôt. Výsledky získané týmto prístupom nemusia odrážať reálnu úroveň zaistenia ochrany a bezpečnosti chránených objektov (priestorov). V príspevku chceme prezentovať výsledky vlastnej vedecko-výskumnej práce, najmä pri získavaní reálnych hodnôt pravdepodobností detekcie narušenia a reálnych prielomových odolností mechanických zábranných prostriedkov v závislosti na schopnostiach a spôsobilostiach pravdepodobného útočníka. Kľúčové slová Prielomová odolnosť; pravdepodobnosť detekcie; pravdepodobnosť ochrany. Abstract Current approach to the analysis and evaluation factors of objects protection is based on the use of values that listed in the standards and norms. The results obtained by this approach may not reflect the real level to ensure the protection of protected objects (areas). In this paper we present the results of their own research work, in particular in obtaining the real values of the probability of intrusion detection and real breakthrough resistance mechanical barriers, which depending on the skills and capability of the likely adversary. Keywords Burglar resistance; probability of detection; probability of protection. Úvod Pri posudzovaní systému ochrany chráneného objektu (chráneného priestoru) má zásadný význam vyjadrenie pravdepodobnosti ochrany objektu, ktorá je závislá na včasnosti zásahu síl reagovania na narušenie chránených priestorov (zón) v objekte ochrany a na možnosti zásahovej jednotky zadržať útočníka (útočníkov). Včasnosť zásahu síl reagovania je závislá na spomalení pohybu útočníka a včasnej a spoľahlivej detekcii preniknutia útočníka do chráneného objektu a/alebo narušenie chránených priestorov (zón). Hodnota času spomalenia pohybu útočníka je závislá od zručností, schopností a vybavenia útočníka a bezpečnostnej triedy použitých mechanických zábranných prostriedkov. Pri štandardnom postupe projektovania a hodnotenia systému ochrany objektov a priestorov sa používajú hodnoty prielomových odolností mechanických zábranných prostriedkov podľa ich bezpečnostnej triedy tak, ako ich uvádzajú príslušné normy. V prípade detekcie narušenia chránených priestorov a zón postupujeme rovnakým spôsobom, pracujeme s normovanými hodnotami pravdepodobností detekcie. Používanie hodnôt, ktoré sú získavané pomocou postupov v laboratórnych podmienkach, nemusia vždy ukazovať skutočnú úroveň ochrany. Preto sme sa začali orientovať na teoretické prepočty (Mach, Veľas 2013, Veľas, Mach 2013) a postupne i experimentálne overovanie činiteľov koeficientu ochrany so zohľadnením použitia i iných, než normovaných postupov pri prekonávaní prvkov systému ochrany objektov a priestorov (Mach, Zvaková, 2014). Zaujímavý prístup k čiastkovému hodnoteniu kvality systému ochrany predstavil Valouch (Valouch, 2014), avšak jeho model rieši len účinnosť poplachových a tiesňových systémov. Výpočet reálnej prielomovej odolnosti Prielomová odolnosť mechanických zábranných prostriedkov je významným činiteľom, ktorý vytvára podmienky na realizáciu funkcií systému ochrany. Prielomové odolnosti mechanických zábranných prostriedkov, uvádzaných v norme ČSN EN 1627, vychádzajú z kvality náradia, schopností a zručností útočníka. Tomu zodpovedajú aj bezpečnostné triedy (RC) mechanických zábranných prostriedkov. Pri výpočte reálneho času prelomenia mechanických zábranných prostriedkov T P pri analýze zraniteľnosti alebo pre výpočet pravdepodobnosti prerušenia útoku útočníka potrebujeme kalkulovať s typom útočníka, u ktorého predpokladáme použitie určitej kategórie náradia. Pre potreby výpočtov stotožníme typ útočníka a kategórie náradí. Možný spôsob je uvedený v tab. 1. Tab. 1 Priradenie typu útočníka a kategórií náradia. Vlastné spracovanie Kategória náradia 1 - príležitostný 2 - po príprave Typ páchateľa 3 - skúsený, pripravený 4 - veľmi skúsený, pripravený A1, A2 A3 A4 A5, A6 Na určenie reálnej prielomovej odolnosti potrebujeme zistiť, aká je prielomová odolnosť použitého mechanického zábranného prostriedku, zaradeného do určitej bezpečnostnej triedy, ak útočník použije inú kategóriu náradia, než aká bola použitá pri laboratórnych skúškach. Tento problém môžeme vyriešiť zavedením koeficienta účinnosti - K Ú. Prvý krok, ktorý urobíme je, že porovnáme kategórie náradia medzi sebou. Použijeme metódu párového porovnávania a Saatyho maticu. Podstata metódy párového porovnávania spočíva v tom, že porovnáme účinnosť jednotlivých kategórií náradia medzi sebou. Škála hodnotiacich stupňov bude od 1 do 9 (1 znamená rovnakú účinnosť, 9 znamená extrémne vyššiu účinnosť). Vzájomne porovnáme kategórie náradia A1 až A6 (ČSN EN 1627; ČSN EN 1630, 2012) a to tak, že ich umiestnime do protiľahlých koncov hodnotiaceho riadku proti sebe a porovnávame, ktorý je účinnejší a koľkokrát je účinnejší (obr. 1). V strede riadku je 1, čo znamená, že porovnávané náradia sú rovnako účinné. Ak označíme hodnotu bližšie k náradiu A i, znamená to, že toto náradie je účinnejšie ako náradie A j. Rovnaký postup je pri párovom porovnávaní všetkých kategórií náradia. A i A j Obr. 1 Stupnica hodnotenia párového porovnávania kategórií náradia. Vlastné spracovanie 76

82 Postup porovnávania je nasledujúci: - Vytvoríme maticu 6 x 6. - Kategória náradia, nachádzajúca sa v ľavom stĺpci matice sa porovnáva s kategóriami náradia, ležiacimi vo vodorovnom riadku matice. - Tá kategória náradia, ktorá je z dvojice účinnejšia, je ohodnotená celým číslom z intervalu 2, 9, menej účinná kategória náradia má inverznú hodnotu k účinnejšiemu náradiu. To znamená, ak je hodnotiaci stupeň pre kategóriu náradia A i = 5, hodnotiaci stupeň kategóriu náradia A j = 1/5 a opačne. Výsledky porovnávania zapíšeme do matice významností (Saatyho matice). Tab. 2 Saatyho matica párového porovnávania (príklad). Vlastné spracovanie Reálny prepočet prielomovej odolnosti určíme podľa vzorca: 1 TP T R p n (1) KÚ ij kde T P R T p n K Ú ij A1 A2 A3 A4 A5 A6 A1 1 1/3 1/5 1/7 1/8 1/9 A /3 1/4 1/7 1/8 A /2 1/5 1/7 A /3 1/5 A /3 A redukovaná prielomová odolnosť [min], normovaná prielomová odolnosť [min], koeficient účinnosti náradia i v porovnaní s náradím j, ktoré sme použili na prelomenie mechanického zábranného prostriedku danej bezpečnostnej triedy [-]. Prepočítané hodnoty prielomových odolnosti sú uvedené v tab. 3. Tab. 3 Tabuľka prepočítaných hodnôt prielomových odolností, Vlastné spracovanie Bezpečnostná Hodnoty T PR pri použití kategórie náradia trieda - RC A1 A2 A3 A4 A5 A6 RC RC s. 26 s. 22,5 s. RC , s. RC ,2 2 RC RC Rozsah prielomových odolností mechanických zábranných prostriedkov je v tab. 4. Tab. 4 Kalkulačné hodnoty prielomových odolností mechanických zábranných prostriedkov. Vlastné spracovanie Bezpečnostná Prielomová odolnosť [min] trieda -RC Normovaná Minimálna Maximálna Stredná RC RC2 3 22,5 s. 9 4, 725 RC s ,43 RC ,2 RC RC Strednú hodnotu prielomovej odolnosti sme vypočítali podľa vzorca: 3TP 2T min Pmax T Ps (2) 5 kde T P s T P min T P max stredná hodnota prielomovej odolnosti v danej bezpečnostnej triede [min], minimálna hodnota prielomovej odolnosti v danej bezpečnostnej triede [min], maximálna hodnota prielomovej odolnosti v danej bezpečnostnej triede [min]. Výpočet pravdepodobnosti detekcie Detekcia preniknutia do chráneného objektu a/alebo narušenie chránených priestorov (zón) je nevyhnutným predpokladom pre splnenie funkcie reagovania. V systéme ochrany môže byť vytvorených viacero vrstiev detekcie. Postup výpočtu pravdepodobnosti detekcie narušenia objektu je znázornený v nasledujúcich príkladoch: a) Pravdepodobnosť detekcie aspoň na jednej vrstve - sú vytvorené tri vrstvy detekcie - D1, D2 a D3: P D1 P D1 P D2 P D3 P D1 P D2 (3) P D1 P D3 P D2 P D3 P D1 P D2 P( D3) b) Pravdepodobnosť detekcie na dvoch vrstvách - D1 a D2: c) Pravdepodobnosť detekcie na troch vrstvách: d) Pravdepodobnosť prepustenia páchateľ - nedetekcie: Platí: P D2 P D1 P D2 P D1 P( D2) P D3 P D1) P( D2) P( D3 P D0 1 P( D) P D P D P D P D V systémoch ochrany objektov sa požaduje, aby pravdepodobnosť detekcie narušenia (ohrozenia) chráneného objektu (priestoru) bola P(D) 0,95. To však platí len v ideálnych prípadoch, resp. ak budeme predpokladať, že útočník bude konať bez prípravy, bez znalosti systému ochrany objektu (priestoru). Ak ale budeme predpokladať, že útočník bude konať po príprave, bude mať znalosti i schopnosti eliminovať alebo minimalizovať činnosť prvkov detekcie, hodnoty pravdepodobnosti budú nadobúdať úplne iné hodnoty. Tab. 4 Prepočítané hodnoty pravdepodobnosti detekcie. Vlastné spracovanie Spôsob prekonávania Min. úspešnosť [%] Max. úspešnosť [%] Stredná hodnota - ÚP str [%] Hodnota K pč Pomalý pohyb ,88 Rýchly pohyb 5 77,5 34 0,66 Krytie - dáždnik 37,5 72,5 51,5 0,485 Krytie - doska 25 77,5 46 0,54 Krytie - kartón ,36 Krytie - koberec 55 87,5 68 0,32 Krytie - plachta 20 87,5 47 0,53 Krytie - plexisklo 12,5 82,5 40,5 0,595 (4) (5) (6) (7) 77

83 V tab. 4 sú uvedené možné hodnoty pravdepodobnosti detekcie 1 pripraveného, zručného a informovaného útočníka (typ 3 a 4), ktorý využíva jednoduché spôsoby protičinnosti pri prekonávaní detekčného systému. Stredné hodnoty úspešnosti prekonania PIR detektorov sme počítali podľa vzorca: 3 Min 2 Max ÚP str (8) 5 Hodnotu koeficientu protičinnosti K pč vypočítame podľa vzorca: 100 ÚPstr K pc (9) 100 Reálnu hodnotu pravdepodobnosti detekcie určíme podľa vzorca: P D D pc (10) r P N K kde P D r P D N reálna pravdepodobnosť detekcie, normovaná pravdepodobnosť detekcie P 0,95), D N K pč koeficient protičinnosti určený z tab. 4. Pravdepodobnosť včasného zásahu Pravdepodobnosť prerušenia útoku na objekt (chránený priestor, chránený záujem) je závislá na včasnosti zásahu síl reagovania na narušenie chránených priestorov (zón) v objekte ochrany, čo budeme kvantifikovať pravdepodobnosťou včasného zásahu P(Z). Pravdepodobnosť včasného zásahu P(Z) je závislá na veľkosti časovej rezervy ΔT, ktorú získame porovnaním dvoch časov: - času, ktorý potrebuje útočník na prekonanie mechanických zábranných prostriedkov v chránenom objekte (priestore) na ceste k chránenému záujmu - T P, - času príchodu (príjazdu) zásahovej jednotky do priestoru narušenia - T Z. Hodnotu koeficientu časovej rezervy ΔT vyjadríme zo vzorca: TP T (11) T Z Pravdepodobnosť včasného zásahu potom vyjadríme zo vzorca: PZ ( ) (0 T N) 1 e T (12) Niektoré hodnoty pravdepodobností včasného zásahu sú uvedené v tab. 5. Tab. 5 Hodnota koeficientu časovej rezervy. Vlastné spracovanie Hodnota koeficientu ΔT 0,2 0,3 0,5 1 1,25 1, P(Z) 0,18 0,26 0,39 0,63 0,71 0,78 0,86 0,95 0,98 Modelový príklad Význam variantného riešenia výpočtu činiteľov kvality systému ochrany objektov (priestorov) budeme prezentovať na modelovom príklade (obr. 2). Bude posudzovaný systém ochrany objektu, ktorý je tvorený štyrmi vrstvami mechanických zábranných prostriedkov (L1, L2, L3, L4) a dvoma vrstvami detekcie (D1, D2). Detekcia je po prekonaní prvej vrstvy systému ochrany. Funkciu reagovania zaisťuje zásahová jednotka, čas reakcie T Z je 15 min. 1 Hodnoty pravdepodobnosti úspešného prekonania detektorov boli získané praktickými meraniami študentov pri spracúvaní diplomových prác. Bolo testované detektory používané pre stupne zabezpečenia 1 až 3. D1 L1, RC3 D2 L2, RC4 L3, RC4 Obr. 2 Schéma štruktúry systému ochrany objektu. Vlastné spracovanie L4, RC5 Použitím postupov uvedených v prechádzajúcich kapitolách vypočítame pravdepodobnosť ochrany (P OCH ) chráneného priestoru (CHP). Pre výpočet použijeme vzťah: P P D P Z (13) OCH Najprv vypočítame P OCH tak, že použijeme tabuľkové hodnoty jednotlivých činiteľov: - T P pre RC4 = 10 min, pre RC5 = 15 min, P(D1) = 0,95; P(D2) = 0,98. T Z = 15 min. Pri výpočte činiteľov pravdepodobnosti včasného zásahu budeme uvažovať len prielomové odolnosti mechanických zábranných prostriedkov použitých v druhej a ďalších vrstvách ochrany (prvá vrstva vzhľadom na hranice detekcie nemá pre náš prípad význam). Z týchto hodnôt dostávame: a) Pravdepodobnosť detekcie P(D), vypočítaná podľa vzorca (4) bude 0,999. b) Hodnota koeficientu časovej rezervy, ΔT, vypočítaného podľa vzorca (11) bude 3. c) Pravdepodobnosť včasného zásahu P(Z), vypočítaná podľa vzťahov (12) bude 0,95. d) Pravdepodobnosť ochrany chráneného priestoru P OCH, vypočítaná podľa vzorca (13) bude 0,949. Následne vypočítame hodnoty týchto činiteľov, keď budeme uvažovať napadnutie pri použití rôznych druhov nástrojov a rôznych spôsobov protičinnosti pri prekonávaní priestorov detekcie. a) Prepočet pravdepodobností detekcie Hodnoty pravdepodobností detekcie jednotlivými detektormi i celkovej pravdepodobnosti detekcie, prepočítané podľa vzorca (10), sú uvedené v tab. 6. Tab. 6 Prepočítané hodnoty pravdepodobností detekcie. Vlastné spracovanie Spôsob P(D 1 ) P(D 2 ) K prekonávania pč P DN P Dr P DN P Dr P(D 2 ) P(D 0 ) Pomalý pohyb 0,88 0,836 0,86 0,977 0,023 Rýchly pohyb 0,66 0,63 0,65 0,87 0,13 Krytie - dáždnik 0,485 0,46 0,47 0,71 0,29 Krytie - doska 0,54 0,51 0,53 0,78 0,22 0,95 0,98 Krytie - kartón 0,36 0,34 0,35 0,57 0,43 Krytie - koberec 0,32 0,30 0,31 0,52 0,48 Krytie - plachta 0,53 0,50 0,52 0,76 0,24 Krytie - plexisklo 0,595 0,56 0,58 0,81 0,19 b) Pravdepodobnosť včasného zásahu Prepočítané prielomové odolnosti vrstiev ochrany sú uvedené v tab. 7. CHP 78

84 Tab. 7 Hodnoty prielomových odolností [min] podľa použitého náradia a nástrojov. Vlastné spracovanie Vrstva Kategória náradia ochrany A1 A2 A3 A4 A5 A6 L2, RC ,2 2 L3, RC ,2 2 L4, RC Keď sme ale uvažovali variantne, teda uvažovali sme použitie širokej škály náradia, nástrojov, taktiky prekonávania a protičinnosti útočníka, rozsah pravdepodobnosti ochrany bol v rozmedzí 0,234-0,974, v závislosti od pravdepodobnosti detekcie (graf 2). Ostatné veličiny, vypočítané podľa vzorcov (11) a (12), vzhľadom na kategórie náradia, sú uvedené v tab. 8. Tab. 8 Hodnoty činiteľov pre výpočet pravdepodobnosti včasného zásahu. Vlastné spracovanie Veličina Kategória náradia A1 A2 A3 A4 A5 A6 T P [min] ,4 9 T Z [min] 15 ΔT [-] 17,3 12,3 7,66 4,33 1,42 0,6 P(Z) [-] 0,999 0,999 0,99 0,98 0,77 0,45 c) Pravdepodobnosť ochrany chráneného priestoru sme vypočítali podľa vzorca 13. Výsledné hodnoty pravdepodobnosti ochrany pre minimálne a maximálne hodnoty veličín pravdepodobnosti detekcie P(D) a pravdepodobnosti včasného zásahu P(Z) sú zobrazené v grafe 1. Graf 1 Hodnoty pravdepodobnosti ochrany pri rôznych hodnotách P(D) a P(Z). Vlastné spracovanie Záver Tradičné prístupy používané pri navrhovaní a posudzovaní účinnosti systémov ochrany (Loveček, et.al., 2013) sú založené na používaní tabuľkových, normovaných hodnôt jednotlivých činiteľov - či už prielomových odolností, alebo pravdepodobností detekcie narušenia chránených priestorov, zón. Našim cieľom bolo ukázať, že komplexné posudzovanie účinnosti systémov ochrany vyžaduje variantný prístup, že jednotlivé činitele nemôžeme posudzovať staticky, ako konštanty, ale ako veličiny, ktoré môžu nadobúdať rôzne hodnoty, v závislosti od typu útočníka, jeho schopností, zručností a spôsobilostí, ako aj od materiálneho vybavenia na uskutočnenie útoku na chránený objekt (priestor). To je zrejmé aj z prezentovaného modelového príkladu. V prvom prípade, keď sme na výpočet pravdepodobnosti ochrany použili normované hodnoty činiteľov, výsledná pravdepodobnosť ochrany objektu bola veľmi vysoká, dosiahla hodnotu P OCH = 0,949. Graf 2 Porovnanie hodnôt pravdepodobnosti ochrany v závislosti od hodnôt činiteľov. Vlastné spracovanie Z uvedeného je zrejmé, že o účinnosti systému ochrany nemôžeme uvažovať šablónovite, stereotypne. Zvyšuje sa rola analytickej činnosti bezpečnostných pracovníkov, najmä v oblasti predikcie spôsobov napadnutia objektov a voľby spôsobov zabezpečenia objektov a chránených priestorov. Je čas, aby určujúcim činiteľom pre rozhodnutie o spôsobe ochrany a štruktúre systému ochrany boli výsledky posúdenia reálnych bezpečnostných rizík. Určovanie rizikovosti objektu a následne spôsobov zabezpečenia tak, ako je uvedené v štandarde spracovanom podľa noriem ČSN P CEN/TS P , ČSN P CEN/TS P (Moderní evropský standard zabezpečení, 2013), nemusí vždy zodpovedať reálnej potrebe zaistenia ochrany objektu (priestoru). Našim cieľom je experimentálne overiť teoreticky stanovené hodnoty činiteľov pravdepodobnosti ochrany a vytvoriť tak predpoklady pre úpravu existujúcich noriem. Článok bol spracovaný v rámci riešenia projektu VEGA 1/0175/14. Použitá literatúra [1] ČSN EN Dveře, okna, lehké obvodové pláště, mříže a okenice - odolnost proti vloupání - požadavky a klasifikace. Úřad pro technickou normalizaci, metrologii a státní zkušebnictví, Praha, [2] ČSN EN Dveře, okna, lehké obvodové pláště, mříže a okenice - odolnost proti vloupání - Zkušební metoda pro stanovení odolnosti proti manuálním pokusům o vloupání. Úřad pro technickou normalizaci, metrologii a státní zkušebnictví, Praha, [3] Kováčová, P : Testovanie možností prekonania vybraných komponentov elektrických zabezpečovacích systémov (detektory pre stupeň zabezpečenia 3). Diplomová práca. ŽU v Žiline, [4] Loveček, T.; Veľas, A.; Kampová, K.; Mariš, L.; Mózer, V : Cumulative probability of detecting an intruder by alarm systems. In: ICCST 2013: the 47 th annual international carnahan conference on security technology: proceedings. - [S.l.]: IEEE, ISBN CD-ROM, [5] s. [5] Mach, V.; Veľas, A : Ujednotenie metodiky zisťovania prielomovej odolnosti mechanických zábranných prostriedkov obvodovej ochrany. In: Krízový manažment = Crisis management: vedecko - odborný časopis - ISSN Roč. 12, č. 2 (2013). [6] Mach, V.; Zvaková, Z : Prielomová odolnosť úschovných objektov. In: Krízový manažment = Crisis 79

85 management: vedecko - odborný časopis Fakulty Špeciálneho inžinierstva Žilinskej univerzity v Žiline. ISSN Roč. 13, č [7] Mach, V.; Veľas, A : Porovnanie a zjednotenie metodiky zisťovania prielomovej odolnosti mechanických zábranných prostriedkov obvodovej ochrany. In: Bezpečnostní technologie, Systémy a Management 2013 [elektronický zdroj]: sborník příspěvků 4. mezinárodní konference, Zlín září Zlín: Univerzita Tomáše Bati, ISBN CD-ROM, [6] s. [8] Moderní evropský standard zabezpečení. Pokyny ke stanovení úrovně zabezpečení objektů a provozoven proti krádežím vloupáním podle evropských norem. Úřad pro technickou normalizaci, metrologii a státní zkušebnictví, Praha, [9] Valouch, J : Hodnocení účinnosti poplachových systémů. In: Trilobit, odborný vědecký časopis. Fakulta aplikované informatiky UTB ve Zlíně, č. 2/2014. ISSN Zlín. Dostupné z : 80

86 Objektivizace hodnocení pracovně tepelné zátěže a psychické pohody hasičů v podmínkách simulace požáru v uzavřeném prostoru Objectification of Individual and Subjective Experiences with Thermal and Psychological Stress during Intervention in Condition of Indoor Fire Simulation Ing. Jan Hora 1, Ing. Tomáš Veselý 2, Ing. Jan Žižka 1, prof. Dr. Ing. Aleš Dudáček 1, Ing. Šárka Bernatíková, Ph.D. 1, Ing. Pavel Smrčka, Ph.D. 2, Ing. Lukáš Kučera 2, Ing. Martin Vítězník 2 1 VŠB - TU Ostrava, Fakulta bezpečnostního inženýrství Lumírova 13, Ostrava - Výškovice 2 ČVUT, Fakulta biomedicínckého inženýrství Sítná 3105, Kladno jan.hora@vsb.cz, tomas.vesely@fbmi.cvut.cz, jan.zizka.st@vsb.cz ales.dudacek@vsb.cz, sarka.bernatikova@vsb.cz, pavel.smrcka@fbmi.cvut.cz, lukáš.kucera@fbmi.cvut.cz, martin.viteznik@fbmi.cvut.cz Abstrakt Problematika mikroklimatických podmínek označovaných též jako podmínky tepelně vlhkostní je u zasahujících hasičů v prostředí likvidace požáru v uzavřeném prostoru značně složitá. Tyto podmínky mají z pohledu bezpečnosti značný vliv na subjektivní pocit tepelné pohody hasiče, ale i jeho skutečnou produktivitu. Výcvikové zařízení FOK Zbiroh je v ostrém provozu od roku 2012, ale již od roku 2011 zde probíhá série velkorozměrových zkoušek, jejichž dílčím úkolem je mimo jiné nalézt odpovědi na vybrané otázky určující parametry právě tohoto pocitu prožívání. Probíhající výzkum má několik fází. Příspěvek popisuje průběh experimentů i vlastního výcviku a prezentuje novou metodu, která usnadňuje objektivní hodnocení pracovně tepelné zátěže, únavy a psychické pohody při pobytu v tomto zařízení. Metoda je založena na kombinaci záznamu subjektivního pocitu zasahujícího hasiče a objektivních dat ze senzorů, získaných z experimentálního bezdrátového měřícího systému FlexiGuard. Klíčová slova Flashover kontejner; experiment; hustota tepelného toku; teplota. Abstract Examination of problems related to microclimate of garment or otherwise an effect of temperature, humidity and air movement on comfort in case of running indoor fire-fighting intervention is a crux. Nevertheless, form and answer important question in this area of research - mainly focused on individual thermal comfort of fire-fighter - is key creative act for setting basic principles of safe and effective fire-fighting attack. The facility aimed for the training of fire-fighters - The Fire-Fighting Trainer of The Czech Republic Fire and Rescue Service in Zbiroh has been running since Among others the large scale experiments aimed to subjective experience of heat stress have been carrying out from the beginning here. A setting goal of this article is describing above mentioned large-scale test and a training process. Simultaneously a new method of research which simplifies evaluating of working and thermal stress, tiredness and physical and psychological wellbeing during presence in the facility is presented. This method is based on a combination of conclusions gained by interrogating personal feeling of an intervening fire-fighter, measured data and data acquired via wireless FlexiGuard system. Keywords Fire in Confined Space; Heat Transfer; Radiation; Fire Dynamics; Heat Flux; Water Fog; Firefighting; Heat Stress. Úvod Působnost a úkoly jednotek požární ochrany jsou stanoveny zákonem. Právní řád České republiky zakládá institut jednotek požární ochrany a definuje, za jakých podmínek a jakým způsobem vykonávají činnost. Příslušná ustanovení právních předpisů by se v praxi měla odrazit ve struktuře hasičských sborů jako celků, jejichž organizační složkou jednotky požární ochran jsou, v akvizičních procesech, v jejichž rámci je pořizovaná požární technika, věcné prostředky a požární příslušenství s cílem nastavit nejlepším možným způsobem poměr mezi vynaloženými náklady a získanou hodnotou, dále pak v plánování a následném používaní taktických postupů a technice jejich provedení a v nastavení a zajištění funkčnosti systému odborné přípravy. Odborná příprava je pro efektivitu zásahu a bezpečnost práce klíčová. Mechanismus získávání zkušeností, dovedností a poznatků nemůže být synchronní, tj. nelze se spoléhat na získáním potřebných kompetencí a kvalifikací za pochodu. Pro kvalifikovaný výkon v operačním řízení je nutné předchozí pochopení základních principů a rytmu havarijních procesů a vztahů mezi nimi a následné plánování. Tento diachronní přístup umožňuje následně pružně reagovat na změnu situace a odchýlit se případně od původního plánu, pokud si to situace vyžádá při pochopení podstaty improvizace jako vědomě od původně stanoveného postupu odlišného nebo nestandardního provedení. Bez splnění těchto podmínek rostou náklady a klesá stabilita a efektivita systému. Zásah při požáru ve vnitřním prostoru patří k nejsložitějším situacím, se kterými se hasiči mohou setkat. K výcviku pro tento zásahu slouží zařízení simulující reálné podmínky požáru, tzv. flashover kontejnery. V těchto zařízeních lze navodit podmínky blízké podmínkám při požáru ve fázi těsně před celkovým vzplanutím. Hasič účastnící se výcviku tak získává nejen potřebné znalosti a dovednosti ale i praktickou zkušenost s odezvou svého organismu na zátěž, jíž je v zařízení vystaven. V tomto smyslu jsou zásadními otázkami za prvé jaký je vztah mezi subjektivním prožíváním v uvedené zátěži a objektivními podmínkami v bezprostředním i širším okolí hasiče při výcviku a za druhé do jaké míry ovlivní subjektivní prožívání rozsah absolvované odborné přípravy. Zařízení FOK Zbiroh je v České republice jediné svého druhu, kde bylo možné realizovat velkorozměrové experimenty zaměřené na zkoumání různých aspektů dynamiky požáru ve vnitřním prostoru. Rozhodující je v tomto ohledu velikost a geometrie prostorů, výkon zařízení a míra podobnosti podmínek, které ve FOK panují při spalování kapalného propanu, s podmínkami při skutečném požáru ve vnitřním prostoru. V červnu tohoto roku 2015 byl proveden velkorozměrový experiment zaměřený právě objektivizaci hodnocení pracovně tepelné zátěže a psychické pohody hasičů v podmínkách simulace požáru v uzavřeném prostoru. Toto měření je další ze série velkorozměrových zkoušek prováděných od roku 2011, jejichž cílem je získat potřebná data související s provozem zařízení 81

87 a využít je ke v souvislosti s optimalizací výcvikových a zásahových postupů. Jedním z mnoha dílčích cílů bylo měřením získat hodnoty vybraných fyzikálních veličin charakterizujících prostředí jednotlivých výcvikových prostorů uvnitř FOK, konkrétně v komorách č. 1 č. 3 a v prostoru schodiště a pokusit se najít vztah mezi subjektivním pocitem tepelné a psychické pohody a údaji získanými měřením. Zjištěné poznatky poslouží především jako podklad pro optimalizaci výcvikových metod a mají velký význam při zkoumání odezvy lidského organismu na tepelný a psychický stres. Popis výcvikového trenažéru ve Zbirohu Popis víceúčelového výcvikového areálu ve Zbirohu, konkrétně výcvikového zařízení flashoverových kontejnerů (FOK) byl podrobně popsán literatuře [6, 16, 19, 24] a je předmětem obsahu některých vybraných příspěvků uveřejněných v tomto sborníku (Sborník vědeckých prací VŠB - TU Ostrava 2015). Jedná se o příspěvky, které byly zpracovány na základě experimentálních měření provedených v prostorách tohoto zařízení v letech 2011 až FOK se nachází ve výcvikovém areálu ve Zbirohu, v areálu 3. záchranné roty Záchranného útvaru HZS ČR. Zařízení má podobu několika různých typů pracovišť pro výcvik jednotek HZS krajů, kde lze simulovat podmínky při požáru v uzavřeném prostoru. Model FOK pro výcvik likvidace požáru v uzavřeném prostoru s vyznačením sledovaných prostorů je zachycen na obr. 1. Popis testovaných prostorů Jednotlivá experimentální měření ve FOK Zbiroh probíhala v komoře č. 1, č. 3 a na schodišti. Komoru č. 1 tvoří prostor vzniklý sestavou dvou přepravních ISO kontejnerů třídy 1AA, jehož vybrané technické parametry jsou uvedeny na obr. 2 a 3. Prostor je primárně určen pro nácvik efektivní dodávky hasební látky ve formě tzv. 3D vodní mlhy. Komora č. 3 představuje jednoduchý, lineární prostor určený pro nácvik efektivní dodávky hasební látky ve formě tzv. 3D vodní mlhy, kde je energetický zdroj přímo proti zasahujícím hasičům a svou geometrií a rozměry se přibližuje např. sklepním kójím nebo jednoduchým chodbám. Tento prostor tvoří přepravní ISO kontejner třídy 1AA. Schodiště je vytvořeno z plných ocelových plechů, stejně jako samostatné stupně a podesta, a propojuje dva samostatné přepravní ISO kontejnery umístěné v různých nadzemních podlažích. Kontejnery jsou navzájem propojený jednou lomeným schodištěm s podestou v úrovni mezi jednotlivými podlažími. Vchod na schodiště je z kontejneru umístěném ve 2 NP. Schodiště ústí do spodního kontejneru, který samostatně tvoří komoru č. 3. V případě využití výcvikového scénáře je za východem ze schodiště nainstalovaná posuvná přepážka, která odděluje prostor hořáku a schodiště od ostatních prostor komory č. 3. Vybrané technické parametry jednotlivých prostor lze odečíst ze schémat na obr Materiály a metody Na základě předchozích zkušeností získaných při velkorozměrových požárních experimentech i samotném výcviku bylo navrženo rozmístění jednotlivých snímačů teploty a hustoty tepelného toku. Výškové pozice termočlánků na jednotlivých sloupcích společně pro prostory komor č. 1, 3 a schodiště jsou uvedeny v tab. 1. Tab. 1 Výškové pozice termočlánků umístěných na jednotlivých sloupcích prostoru komory č. 1, 3 a prostoru schodiště Obr. 1 Model výcvikového trenažéru FOK Zbiroh Výcvikový trenažér je sestaven z upravených ISO kontejnerů třídy 1AA, dvaceti a čtyřiceti stopových, běžně používaných v dopravě, doplněných o ocelové kryté schodiště a nástupní ochoz. Úpravy kontejnerů spočívaly v jejich dělení, osazení okny, dveřmi, větracími komínky a otvory a v odstranění některých stěn kontejnerů. Konstrukce všech kontejnerů je samonosná. Ve všech kontejnerech je betonová dlažba 300 x 300 x 33 mm usazená do pískového lože tloušťky 20 mm. Ve stěnách a střeše kontejnerů jsou vytvořeny otvory pro okenní a dveřní rámy a větrací komínky. Dveřní a okenní křídla jsou svařena z ocelových profilů, výplň je z ocelového plechu tloušťky 1,8 mm [1]. Jsou osazeny pákovými uzavíracími mechanismy. Větrací otvory jsou osazeny plechy s nastavitelnou polohou pro regulaci přívodu vzduchu k hořákům. Pro vytvoření plamenů pro nácvik hasebního zásahu a simulaci podmínek požáru v uzavřeném prostoru je v komoře č. 3 a současně pro prostor schodiště instalován hlavní propanový hořák s maximálním výkonem 3 MW. Regulace výkonu hořáku je prováděna řízením přívodu propanu pomocí kulového kohoutu se servopohonem. Ten je ovládán tlačítky umístěnými na rozvaděči. Palivem pro výcvikový trenažér je propan. Technické parametry jsou převzaty z [1]. Sloupec Sloupec Výška od termočlánků Výška od termočlánků podlahy podlahy Sx SH Sx SH ANO ANO 280 ANO ANO ANO 480 ANO ANO ANO 680 ANO ANO ANO 780 ANO ANO ANO 880 ANO ANO ANO ANO ANO ANO Pozice snímačů pro komoru č. 1 je znázorněna na obr. 2. Obr. 2 Půdorys komory č. 1 s rozmístěním čidel 82

88 Pozice rozmístění čidel pro komoru č. 3 je znázorněna na obr. 3. Obr. 3 Půdorys komory č. 3 s rozmístěním čidel Pozice rozmístění čidel pro výcvikový prostor schodiště je na obr. 4, 5. Před zahájením zkoušek byla zkontrolována správná pozice a funkčnost jednotlivých termočlánků. Měřící ústředny byly umístěny vně kontejneru tak, aby byla zajištěna jejich jednoduchá a bezpečná obsluha a ochrana před případnými povětrnostními vlivy. Pro měření hustoty tepelného toku bylo použito radiometrů SCHMIDT-BOELTER SBG01 umístěných pro měření v komoře č. 1 a č. 3 v blízkosti místa zasahujících hasičů u pozice lektor. Umístění je označeno písmenem R. Byla snímána hustota tepelného toku dopadajícího z různých směrů, jak je uvedeno v tab. 2. Radiometry byly upevněny na stojan. Chlazení radiometrů bylo řešeno samospádem vody přivedené z nádrže umístěné na střeše kontejneru ve 2. NP výcvikového zařízení. Vedení výstupního signálu, přívod a odvod chladicí vody a radiometry s výjimkou jejich čelních ploch byly chráněny tepelnou izolací a stínící reflexní Al fólií. Pro měření hustoty tepelného toku v prostoru schodiště byly použity dva radiometry SCHMIDT-BOELTER SBG01 umístěny ve výškách 500 a 1200 mm, v horizontální poloze, 0 vzhledem k podélné ose horního kontejneru schodiště. Obr. 4 Půdorys prostoru schodiště s rozmístěním čidel Tab. 2 Rozmístění radiometrů v průběhu měření v komoře č. 1 a 3 Výrobní číslo Max. měřicí rozsah (hustota tepelného toku [kw/m 2 ]) Orientace radiometru (vzhledem k podélné ose kontejneru) Výška [mm] SN horizontální SN sklon SN vertikální SN zadní SN vlevo Obr. 5 Detail půdorys prostoru schodiště s rozmístěním čidel Každá část experimentu pro určený sledovaný prostor byla rozdělena do tří zkoušek podle nastaveného provozního výkonu hořáku. Ten odpovídal 30 %, 60 % a 90 % maximálního výkonu hořáku. Zvolené hodnoty provozního výkonu odpovídaly výkonům používaným při dosavadním výcviku ve FOK. Každá zkouška pro prostor komory č. 1 a č. 3 zahrnovala 2 x 4 cykly po 5 aktivacích hlavního hořáku. Průběh aktivací hořáku je znázorněn na obr. 6. V případě zkoušky v komoře č. 1 byla doba aktivace hlavního hořáku vždy 4 s, doba mezi aktivacemi potom odpovídala časovému intervalu, ve kterém byl proveden vlastní hasební zásah. Doba mezi cykly pak odpovídala času, potřebnému k posunu probandů na jednotlivých pozicích. Ke snímání teplot v prostoru komory č. 1 bylo použito celkem 12 plášťových termočlánků NiCr/Ni (typ K) a 40 termočlánků vyrobených z termočlánkového drátu typu K (HH-K-24) o průměru 0,5 mm. Pro komoru č. 3 pak bylo použito celkem 44 plášťových termočlánků NiCr/Ni (typ K) a 12 termočlánků vyrobených z termočlánkového drátu typu K (HH-K ) o průměru 0,5 mm. Pro monitorování prostoru schodiště bylo použito celkem 40 plášťových termočlánků NiCr/Ni (typ K) a 90 termočlánků vyrobených z termočlánkového drátu typu K (HH-K-24) o průměru 0,5, 1,0 a 1,5 mm. Termočlánky byly rozmístěny na pozicích zakreslených ve schématech na obrázcích 2 až 5 a označených symbolem Sx. Výškové umístění termočlánků na jednotlivých pozicích bylo řešeno s ohledem na získání hodnot pro co nejpřesnější určení rozložení teplotního pole. Instalace byla provedena na ocelových stojanech a na řetězech, uchycených na strop komory č. 3 a schodiště, na spodním konci zatížených ocelovým závažím. Obr. 6 Aktivace plynových hořáků v průběhu zkoušek v komoře č. 3 Před zahájením vlastního měření proběhl jeden zkušební cyklus při 30 % maximálního nastaveného výkonu. Polohy otvorů pro ventilaci v době prováděného měření v komoře č. 1 a 3 jsou uvedeny v tab. 3 a 4. 83

89 n POŽÁRNÍ OCHRANA 2015 Tab. 3 Konfigurace otvorů v komoře č. 1 Otvor Vstupní vrata kontejner 1 Vstupní vrata kontejner 2 Boční dveře kontejner 1 Boční dveře kontejner 2 Boční dveře kontejner 2 - průchod do kontejneru 3a Klapka větracích komínků kontejnerů 1 a 2 Otvor pro přisávání vzduchu pod hořákem Konfigurace Otevřeno Otevřeno Zavřeno Otevřeno Zavřeno Zavřeno Otevřeno (výška otvoru 270 mm) pro ventilaci v době prováděného měření v prostoru schodiště jsou uvedeny v tab. 5. Tab. 5 Konfigurace otvorů v prostoru schodiště Otvor Vstupní vrata nástupního kontejneru ve 2. NP Boční dveře vpravo od vstupních vrat (vstup do volného prostoru) Druhé boční dveře vpravo od vstupních vrat (vstup na schodiště) Boční okno vpravo od vstupních vrat (vstup do volného prostoru) Boční okno na podestě schodiště Otvor pro přisávání vzduchu pod hořákem (výška otvoru 260 mm) Konfigurace Otevřeno Otevřeno Zavřeno Otevřeno Zavřeno Otevřeno Celkem se každého měření účastnilo vždy osm hasičů, kteří byli rozděleni do dvou družstev A a B, po čtyřech hasičích. Každé družstvo bylo tvořeno lektorem a hasičem č. 1, č. 2 a č. 3. Probandi družstva A byli vybráni z řad příslušníků HZS ČR, kteří již absolvovali výcvik ve výcvikovém zařízení ve Zbirohu v rozsahu minimálně 75 hodin. Družstvo B pak bylo složeno z hasičů, kteří absolvovali výcvik v rozsahu 8 hodin v VŠZ Brno. Rozestavení družstev pro zkoušky v komoře č. 1 a 3 je patrné z obr. 2 a 3. Probandi jednotlivých družstev jsou na obrázcích znázorněni zelenými obdélníky. DRUŽSTVO A HLAVNÍ HO ÁK DRUŽSTVO B HLAVNÍ HO ÁK A L A 1 B L B 1 Obr. 7 až 12 Podmínky v komoře 1 v průběhu měření bez a s dodávkou vody A 2 A 3 B 2 B 3 Tab. 4 Konfigurace otvorů v komoře č. 3 Otvor Vstupní vrata komory č. 3 První boční dveře vpravo od vstupních vrat (vstup do volného prostoru) Druhé boční dveře vpravo od vstupních vrat (vstup na schodiště) První boční dveře vlevo od vstupních vrat (vstup do volného prostoru) Druhé boční dveře vlevo od vstupních vrat (vstup do komory č. 2) Otvor pro přisávání vzduchu pod hořákem Konfigurace Otevřeno Otevřeno Zavřeno Otevřeno Zavřeno Otevřeno (výška otvoru 260 mm) Průběh zkoušky v prostoru schodiště byl navržen podle taktického výcvikového postupu, který se standardně používá při výcviku příslušníků HZS ČR. Zkouška pro prostor schodiště zahrnovala 6 x 4 cykly po 1 aktivaci hlavního hořáku. V případě zkoušky na schodišti byla doba aktivace hlavního hořáku vždy 6 s, doba mezi aktivacemi potom odpovídala časovému intervalu, ve kterém byl proveden vlastní hasební zásah, tj. postup schodištěm pod ochranou vodní clony na spodní podestu a zpět, a výměna pozic probandů. Pozice byly měněny tak, že po provedeném útoku se č. 1 posunulo na pozici č. 4 a všichni ostatní se posunuli o jednu pozici vpřed. Před zahájením vlastního měření proběhl jeden zkušební cyklus při 30 % maximálního nastaveného výkonu. Polohy otvorů Družstva provádějící zásah po schodišti byla sestavena z hasiče 1 a 2 (obsluhující útočný C proud) a hasiči 3 a 4, kteří ve schodišťovém prostoru zajišťovali bezpečnou manipulaci s hadicovým vedením útočného proudu. Rozestavení družstev při zkouškách prováděných na schodišti je vyobrazeno na obr. 4 a 5. Záznam změny fyziologických parametrů u zasahujících hasičů Fyziologické parametry probandů A1, A2, B1 a B2 byly sledovány systémem FlexiGuard [4]. Jedná se o prototyp mobilního telemetrického systému určeného především hasičům a případně i dalším složkám IZS. Tento systém umožňuje monitorovat členy zásahových týmů tzv. online při vlastní intervenci, případně později dále vyhodnocovat nasbíraná data. Konkrétně lze sledovat teplotu pod oděvem na několika místech, dále pak tepovou a dechovou frekvenci, relativní vlhkost a pohybovou aktivitu. V rámci tohoto experimentu jsme se zaměřili na sledování teploty na povrchu kůže a to na třech specifických bodech - levé rameno, levé stehno a pravé lýtko. Teploty na těchto místech byly měřeny v průběhu celých zkoušek se vzorkovací frekvencí 1Hz a přesností senzorů 0,1 C. Následně byla data vyhodnocena se zaměřením na získání lokálních maxim teplot v rámci každého měřeného cyklu (5 aktivací hořáku) během kterého probandi zároveň hlásili svůj subjektivní pocit tepelné zátěže viz níže. Záznam subjektivních pocitů Před zahájením zkoušky byli všichni zasahující hasiči seznámeni s jejím průběhem, zejména se systémem střídání a posunem na jednotlivé pozice. Po každém posunu, hasiči vždy nahlásili svůj 84

90 1 POŽÁRNÍ OCHRANA 2015 momentální subjektivní pocit tepelné zátěže a psychické pohody, který odpovídal hodnotě uvedené v tabulce 6. Stupnice vycházela z ČSN ISO 10551: Ergonomie tepelného prostředí - Stanovení vlivů tepelného prostředí použitím subjektivních posuzovacích stupnic a byla přizpůsobena podmínkám stanovení komfortu/diskomfortu hasiče při výcviku ve sledovaných prostorách. V případě, že by kdokoli ze zasahujících hasičů nahlásil svůj momentální pocit odpovídající na stupnici subjektivních pocitů maximální hodnotě PĚT, zkouška by byla ukončena. Výsledky Zpracování naměřených dat bylo provedeno v programech MS Excel. Z důvodu získaného velkého objemu dat, není možné provést na omezené ploše příspěvku do konference jejich komplexní zpracování. Je proto prezentována pouze jejich část získaná první den v komoře č. 1. Prostřednictvím níže uvedených grafů, si lze vytvořit dostatečnou představu, jaké veličiny byly měřeny a jaké trendy a tendence získané hodnoty vykazují. Získané hodnoty jsou dostatečně průkazné, aby na jejich základě bylo možno provést odpovídající závěry. Tab. 6 Stupnice subjektivních pocitů Index pocitu Subjektivní pocity tepelné zátěže Velmi mírná zátěž bez nepříjemných subjektivních pocit. Mírná zátěž spojená s lehkými nepříjemnými subjektivními pocity, lze ji však tolerovat po velmi dlouhou dobu. Středně těžká zátěž vyvolávající středně intenzivní nepříjemné subjektivní pocity, lze ji však tolerovat po dosti dlouhou dobu. Intenzivní zátěž spojená s nepříjemnými pocity, lze ji tolerovat jen s velkým úsilím po krátkou dobu. Velmi intenzivní zátěž spojená s velmi nepříjemnými subjektivními pocity vedoucí po krátké době k pocitu vyčerpání s nutností přerušení práce. Subjektivní pocity psychické pohody Velmi dobrá Dobrá Uspokojivá Špatná Velmi špatná Pr tok na proudnici - 90A2508 a 90A p rtok Družstvo A as celkové množtví vody 90A2508 a 90B2508 1,8 1,6 1,4 1,2 1 0,8 0,6 0,4 0, ,2 as hustoty tepelného toku 45 90A2508 a 90B družstvo A Družstvo B Lineární (Družstvo A) Lineární (Družstvo B) Obr. 13 Graf změny průtoku hasební vody v útočném proudu v čase v závislosti na skupině probandů, při výkonu zařízení 90 %, nastaveném průtoku proudnice 250 l.min -1 a tlaku na čerpadle 0,8 MPa objem Družstvo B Družstvo A Obr. 14 Srovnání celkové spotřeby vody v čase v závislosti na skupině probandů, při výkonu zařízení 90 %, nastaveném průtoku proudnice 250 l.min -1 a tlaku na čerpadle 0,8 MPa hustota tepelného toku družstvo B bez dodávky vody Lineární (družstvo A) Lineární (družstvo B) Lineární (bez dodávky vody) as Obr. 15 Srovnání hustoty tepelného toku, sklon radiometru 45, v závislosti na skupině probandů, při výkonu zařízení 90 %, nastaveném průtoku proudnice250 l.min -1 a tlaku na čerpadle 0,8 MPa 85

91 srovnání teplot ST4 S76 90 bez dodávky vody, 90A2508 a 90B2508 teplota as bez dodávky vody družstvo A družstvo B Obr. 16 Srovnání teplot, na pozici ST4S mm od hořáků a 880 mm od podlahy v závislosti na skupině probandů, při výkonu zařízení 90%, nastaveném průtoku proudnice250 l.min -1 a tlaku na čerpadle 0,8 MPa srovnání teplot S82 a S83 90 bez dodávky vody, 90A2508 a 90B2508 teplota as S82 bez vody S83 bez vody S82 družstvo A S83 družstvo A S82družstvoB S83 družstvo B Obr. 17 Srovnání teplot, termočlánky S82 a S83 na vnější straně pláště zařízení - strop, resp. stěna zařízení v závislosti na skupině probandů, při výkonu zařízení 90 %, nastaveném průtoku proudnice250 l.min -1 a tlaku na čerpadle 0,8 MPa teplota k že hasi A1 90A1007 a 90B1007 teplota as A1 B1 Lineární (A1) Lineární (B1) Obr. 18 Srovnání teploty kůže na rameni v závislosti na skupině probandů, při výkonu zařízení 90 %, nastaveném průtoku proudnice 100 l.min -1 a tlaku na čerpadle 0,7 MPa celkové množství propanu a pr tok propanu 90B2508 celkový objem propanu 0,45 0,4 0,35 0,3 0,25 0,2 0,15 0,1 0, ,5 1 0,5 0 pr tok propanu propan celkové množství propan pr tok as Obr. 19 Průtok propanu a celková spotřeba propanu, při výkonu zařízení 90 %, nastaveném průtoku proudnice250 l.min -1 a tlaku na čerpadle 0,8 0,8 Obr. 20 a 21 Korelace mezi teplotou ramene a subjektivním pocitem a korelace mezi průměrem měřených teplot a subjektivním pocitem v celém průběhu měření - rozsah teplot odpovídající pocitu značen kolmou úsečkou, vodorovná úsečka odpovídá mediánu 86

92 Vztah mezi subjektivními pocity tepelné zátěže a daty ze systému FlexiGuard Vztah mezi subjektivním pocitem tepelné zátěže a změřenými hodnotami byla provedena na vzorku 120 případů, ve kterých byly k dispozici lokální maxima ze všech třech teplotních senzorů a zároveň index subjektivního pocitu daného probanda. Tepelně nejvíce exponovaným místem ze třech měřených bylo díky své poloze (výška, směr k hořákům) levé rameno. Změřená lokální maxima zde dosahovala teplot většinou o několik C větších, než na stehně a lýtku. Jednotlivé trojice změřených lokálních maxim byly rozděleny do 5 skupin odpovídajících indexům subjektivního pocitu tepelné zátěže dle tab. 6. Subjektivní pocity byly porovnávány s daty získanými pouze z ramene (obr. 20) a dále pak s průměrem teplotních maxim získaných ze všech třech měřených lokací (obr. 21). Diskuse Ze získaných údajů a jejich rozboru je patrná závislost mezi subjektivním vnímáním tepelné a psychické zátěže a podmínkami v blízkém i širším okolí hasiče. Je patrné, že velkou roli hraje míra připravenosti hasiče. Nikoli snad primárně ve vztahu zvýšené odolnosti vůči zátěži, i když pochopitelně tato skutečnost svůj význam má, ale spíše jako schopnost efektivně se pohybovat v prostředí s vysokou mírou tepelné radiace a vysokými teplotami a aktivně ovlivnit podmínky ve svém okolí a v konečném důsledku minimalizovat fyzickou zátěž a omezit tepelnou expozici. Na obr. 13 je graf znázorňující změnu průtoku vody v útočném proudu v čase a je provedeno srovnání mezi skupinou A, kde byli zkušení hasiči, kteří absolvovali v minulosti odbornou přípravu v zařízení okolo 80 hodin, a skupinou B, kde byly hasiči, kteří v minulosti absolvovali standardní odbornou přípravu pro hašení ve vnitřním prostoru. V případě družstva A jsou pulsy kratší, a stejnoměrné ve srovnání s družstvem B a celkově průtok vykazuje klesající tendenci. U družstva B naopak průtok roste. Družstvo A spotřebovalo v konečném součtu přibližně o 30 % méně vody jak vyplývá z obr. 14. Při studiu hodnot hustoty tepelného toku teplot v zařízení viz grafy na obr vychází najevo, že průběh křivek popisující změnu hodnoty hustoty tepelného toku a teploty v daném místě v čase má podobný průběh a podobné hodnoty maxima nezávisle na tom, zda je prováděno hašení, či nikoli. Liší se však v dosažených minimálních hodnotách, přičemž u družstva A je tento rozdíl výraznější. Minimální hodnoty hustoty tepelného toku zaznamenané radiometrem se sklonem 45 vykazují při srovnání obou družstev rozdíl až 4 kw.m -2, hodnoty teplot v místě hašení ve výšce 880 mm rozdíl až 100 C. Teploty na plášti zařízení dosahují při akci družstva A teplot do 100 C u družstva B se teploty na vnější části stropu zařízení blíží hodnotě 250 C. Z výše uvedeného je patrné, že skupina A je schopna lépe kontrolovat podmínky ve svém širším okolí. Pokud se zaměříme na bezprostřední okolí zasahujícího, tj. na prostředí pod zásahovým oděvem, které je v přímém kontaktu s pokožkou, vidíme na obr. 18 zřejmý rozdíl mezi zasahujícím č. 2 ve skupině A a zasahujícího stejného čísla ve skupin B. Při výkonu zařízení 90 %, nastaveném průtoku proudnice 100 l.min -1 a tlaku na čerpadle 0,7 MPa u příslušníka ve skupině B stoupla teplota kůže v na levém rameni v průběhu 6 minut na 62 C, při tom hodnoty necelých 52 C dosáhla přibližně po 1 minutě. Teplota kůže probanda skupiny A se pohybovala po celou dobu v okolí hodnoty 47 C s maximem na hodnotě 49,5 C a minimem 41,7 C. U člena družstva B došlo ke vzniku popálenin, člen skupiny A udával subjektivní vnímání zátěže číslem 4, ale k popáleninám u něj nedošlo. Výše uvedenému odpovídá i korelace mezi teplotou ramene a subjektivním pocitem, resp. mezi průměrem teplot a subjektivním pocitem znázorněná na obr. 20 a 21. I když v době uzávěrky článku pro sborník konference nebyla zpracována všechna získaná data, je možné učinit následujíc závěry. Skupina A ve srovnání se skupinou B dokázala s proudem pracovat efektivněji při menším celkovém množství spotřebované vody. V první řadě skupina A dokázala distribuovat vodní mlhu do větší části prostoru a kontrolovat tak nejen rozložení teplot v plynech uvnitř prostoru ale i teplotu konstrukcí, které mají vlastní emisi tepelného záření. Spolu s tím, díky zkušenostem jednotlivých členů skupiny, byl zvolen vhodný způsob pohybu v prostoru tepelné expozice a to jak ve smyslu individuálním, tak kolektivním. Z obr. 13 až 21 je patrná spojitost mezi subjektivním pocitem tepelné zátěže a daty získanými měřením. Jednotlivé skupiny subjektivního pocitu tepelné zátěže 1-5 se překrývají obr. 20 a 21, což potvrzuje původní předpoklad, že odezva organismu je v daném intervalu zátěže individuální a lze ji ovlivnit. Závěr Na základě získaných dat lez konstatovat, že v zařízení panují podmínky blízké podmínkám skutečného požáru ve vnitřním prostoru s obdobnou geometrií a dispozicí. Pro bezpečný pohyb v takovém prostředí je třeba ovládat nejenom techniku provedení jednotlivých postupů, ale současně je nutností schopnost krátkodobé predikce vývoje momentální situace založené na subjektivním a intersubjektivním principu. Skupina A splňovala oba uvedené předpoklady a skupina B nikoliv. Při reálném požáru ve vnitřním prostoru by skupina B byla vystavena vyšší míře rizika ohrožení zdraví a života. Na základě provedených testů se stává opodstatněnou otázka, zda je současná podoba odborné přípravy hasičů pro hašení požárů ve vnitřním prostoru dostatečná pro provedení účinného a bezpečného zásahu. V širších souvislostech je možné se ptát podobně na formu odborné přípravy a výcviku hasičů obecně. Data získaná při experimentu zpřesňují a konkretizují představy o zákonitostech a podmínkách požáru ve vnitřním prostoru. Na základě provedeného experimentu je možné získané poznatky aplikovat v podobě návrhu bezpečných výcvikových postupů hasičů ve FOK a stanovit cíle dalšího experimentálního zkoumání dynamiky požáru v reálném měřítku. Vazba na projekt Tento příspěvek vznikl za podpory grantu SGS č. SP2015/136 a SGS č. SP2015/148. Poděkování Autoři děkují za technickou podporu a spolupráci při experimentu všem, kteří se na jeho přípravě a průběhu podíleli, zejména pak pracovníkům a příslušníkům FBI VŠB-TU Ostrava, FBMI ČVUT v Praze, GŘ HZS, TÚPO GŘ HZS, HZS Plzeňského kraje, HZS Středočeského kraje, HZS Jihočeského kraje a HZS Hlavního města Prahy a ZÚ HZS ČR. Použitá literatura [1] Tomášek, A.: Výcvikový a pozorovací trenažér, etapa I a II, Průvodní a technická zpráva k projektové dokumentaci pro stavební povolení, Ing. Vlastimil Gothard, MV GŘ HZS ČR, červen 2010, 23 s. [2] Zákon 133/1985 Sb., o požární ochraně, In: Sbírka zákonů 1985, částka 34, str (1985). [3] Zákon 361/2003 Sb., o služebním poměru příslušníků bezpečnostních sborů, In: Sbírka zákonů 2003, částka 121, str (2003). [4] Hon, Z.; Smrčka, P.; Hána, K.; Navrátil, L.; Kašpar, J.; Mužík, J.; Fiala, R.; Vítězník, M.; Veselý, T.; Kučera, L.; Kuttler, T.; Kliment, R.: Osobní bezpečnostní dohledový systém pro IZS, In: XII. ročník mezinárodní konference Ochrana obyvatelstva - Dekontam 2013, Vysoká škola báňská - Technická univerzita 87

93 Ostrava, Fakulta bezpečnostního inženýrství a Sdružení požárního a bezpečnostního inženýrství, Ostrava, leden 2013, pp , ISBN , ISSN [5] Königová, R.: Komplexní léčba popálenin, 1. vydání, Praha: Grada Publishing, 2001, 253 s. ISBN [6] Žižka, J.: Soubor experimentálních zkoušek při simulovaném požáru v podmínkách uzavřeného prostoru provedených ve výcvikovém zařízení Zbiroh. Diplomová práce. Ostrava: VŠB - TU Ostrava, Fakulta bezpečnostního inženýrství, 2012, 136 s. [7] Šikulová, H.: Analýza požadavků na fyzickou zdatnost hasiče, VŠB - TU Ostrava, Fakulta bezpečnostního inženýrství, [8] Arbeitsmedizin. Sozialmedizin. Präventivmedizin. Dortmund, Bundesrepublik Deutschland: 1997, č. 32/4, strana : Schopper. Jochum, S., Schubert, W., Hocke, M.: Vergleichende Bewertung de Trageverhaltens von Feuerwehr- Einsatzjacken (Phase I). [9] Bengtsson, L.G.: Enclosure fi res. First published. Sweden: Karlstad, Sweden, Räddnings Verket Swedish Rescue Services Agency, s. ISBN , U30-647/05. [10] Bitala, P.: Některé aspekty detekce požáru z pohledu integrace požárně-bezpečnostních zařízení, disertační práce, Ostrava, VŠB - Technická Universita Ostrava, s. [11] Drysdale, D.: An Introduction to Fire Dynamics, New York, USA: John Wiley & Sons, LTD, s. ISBN [12] Layman, L.: Fundamentals of Firefi ghting Tactics, 1940, New York, USA, Magruder publishing company. [13] Nosikievič, J.; Šťáva, P.: Zásobování hasivy, 1986, Ostrava, VŠB -TU Ostrava, Hornicko-geologická fakulta, 186 s. [14] Quantiere, J.G.: Pricples of Fire Behavior, Delmar Publishers, 1 st edition, New York, USA, ISBN , 257 s. [15] Särdqvist, S.: Water and Other Extinguishing Agents, 2002, Karlstad, Sweden, Räddnings Verket, p. 155, ISBN [16] Bernatíková, Š.; Dudáček, A.; Žižka, J.; Jánošík, L.; Kučera, P.: Monitoring prostředí ve flashover kontejneru při simulaci požáru v uzavřeném prostoru. Sborník vědeckých prací Vysoké školy báňské - Technické univerzity Ostrava. Řada bezpečnostní inženýrství s. ISSN [17] ČSN EN 469. Ochranné oděvy pro hasiče. Praha: Český normalizační institut, květen 2006, 48 s. [18] Prokeš, O.: Rozbor tepelné zátěže zásahového oděvu pro hasiče při výcviku. Diplomová práce, Ostrava: VŠB - TU Ostrava, s. [19] Strakošová, E.: Závěrečná zpráva projektu SGS SP2013/187, Ostrava, VŠB - TU Ostrava, 2013, 61 s. [20] Smutník, P.: Stanovení účinnosti vodního proudu v závislosti na tlaku Dostupné z: Diplomová práce. Vysoká škola báňská - Technická univerzita Ostrava. Fakulta bezpečnostního inženýrství. Vedoucí práce Ing. Martin Trčka, Ph.D. [21] Grimwood, P.: Euro fi refi ghter. Lindley, Huddersfield, West Yorkshire: Jeremy Mills, 2008, xvii, 352 p. ISBN [22] Drysdale, D.; Grant, G.; Brenton, J.: Fire suppression by water sprays. Progress in Energy and Combustion Science. 2000, Volume 26, Issue 2, s. 52. DOI: /S (99)00012-X. Dostupné z: com/science/article/pii/s x#. [23] Hartin, E.: Effective and Effi cient Fire Streams: Part 2. In: [online]. [cit ]. Dostupné z: wordpress/?p=1028 [24] Balner, D.; Hora J.; Strakošová, E.: Vliv aplikace vodního proudu na tepelné podmínky ve FOK Zbiroh. In: Sborník příspěvků z konference Požární ochrana Ostrava: Sdružení požárního a bezpečnostního inženýrství, 2014, s. 17. ISBN ISSN

94 Legislativní aspekty koordinačních funkčních zkoušek systémů požárně bezpečnostních zařízení Legislative Aspects on Coordinating Functional Tests of Fire Safety System Ing. Zdeněk Hošek, Ph.D. MV - Generální ředitelství HZS ČR Kloknerova 26, Praha 414 zdenek.hosek@grh.izscr.cz Abstrakt Správný návrh požárně bezpečnostních zařízení (PBŘ), aplikace certifikovaných komponent a jejich montáž, provedená podle projektové dokumentace vytváří určitý předpoklad pro budoucí správnou funkci těchto zařízení. Praktické ověření, zda tomu tak opravdu je, se pak provádí v rámci předepsaných funkčních anebo koordinačních funkčních zkoušek. Základní požadavky související s navrhováním, instalací a provozuschopností PBZ stanoví zákon č. 133/1985 Sb., o požární ochraně, ve znění pozdějších předpisů. Tyto zákonné požadavky pak v podrobnostech rozvádí vyhláška č. 246/2001 Sb., o stanovení podmínek požární bezpečnosti a výkonu státního požárního dozoru (vyhláška o požární prevenci), ve znění vyhlášky č. 221/2014 Sb. a vyhláška č. 23/2008 Sb., o technických podmínkách požární ochrany staveb, ve znění vyhlášky č. 268/2011 Sb. Na tomto místě je však nezbytné upozornit na skutečnost, že na bezpečný provoz těchto zařízení se vztahuje rovněž celá řada dalších právních předpisů a normativních dokumentů. V praxi to znamená, že odpovědný projektant musí již ve fázi projektové přípravy systémů PBZ velmi pečlivě zvážit, zda je nasazení konkrétních aplikací PBZ v daných podmínkách a návaznostech relevantní. Praktické ověření, zda požárně bezpečnostní funkce systému jako celku odpovídá projekčním a technickým požadavkům, se provádí v rámci koordinačních funkčních zkoušek. Podcenění těchto aspektů znamená v souhrnu nejen primární prodražení celého stavebního díla, ale vede zpravidla i k následným neadekvátním provozním nákladům. Klíčová slova Požárně bezpečnostní zařízení (PBZ); stabilní hasicí zařízení (SHZ); elektrická požární signalizace (EPS); funkční zkoušky; koordinační funkční zkoušky. Abstract Proper design, installation of certificated components, proper montage and functional test are important, but only primary preconditions for the correct function of fire safety installation. No less important factor is provision of its permanent functionality. It is provided by prescribed revisions, controls, maintenance and repairs. Basic requirements connected to design, installation and operation of fire protection system are stated in the Act No. 133 of 1985 On Fire Protection in accordance to later amendments. Above mentioned requirements in details are described in Decree No. 246 of 2001 On Stipulation of Fire Safety Conditions and on State fire Supervision Performance (Decree on Fire Prevention) in accordance to Decree No. 221 of 2014 and Decree No. 23 of 2008 On the Technical Requirements for the Fire Protection of Buildings in accordance to Decree No. 268 of It is important to stress that safety operation of such installations is regulated also by several laws and normative documents. It is namely the set of regulations from the branch of specific technical equipment. In praxis, it means that responsible designer has to plan very carefully already in the design preparedness phase of fire safety system whether the use of concrete applications in given conditions is relevant. Practical check, whether fire security system function entire matches project and technical needs, does in the framework coordinative operation test. The underestimation of mentioned aspects causes not only primary higher investments but also usually consequent non-adequate operational costs. Keywords Fire safety system (FSS); fixed extinguishing system (SES); Fire detection and fire alarm systems (FDAS); controls, periodic tests; controls of operability; functional tests; coordinating functional tests starting revisions; periodical revisions. 1 Úvod Vznik, rozvoj a šíření požáru v objektech závisí na mnoha činitelích. Obecně lze však konstatovat, že požární ochranu a požární bezpečnost stavebních objektů lze velmi pozitivně ovlivnit aplikací příslušných prvků aktivní požární ochrany. Jedná se především o použití vyhrazených druhů PBZ, jimiž lze zajistit včasnou detekci požáru, bezpečnou evakuaci osob a lokalizaci požáru nebo dokonce jeho úplné potlačení. Samozřejmě, že nelze slepě aplikovat kombinované druhy PBZ (čehož se spousta projektantů naprosto beztrestně dopouští) a doufat ve samospasitelnost takto navrženého systému. Bez hluboké znalosti této problematiky, bez provedení příslušných modelových studií a následného nastavení konkrétních logických algoritmů systému PBZ se jedná o marné a mnohdy i velmi nebezpečné investice. Problematickým se v minulosti ukázal i tzv. self service montážních firem při ověřování funkce jednotlivých PBZ, bez autorského dozoru projektanta. Proto se také zavedení koordinačních funkčních zkoušek systému PBZ novelizovanou právní úpravou [2] spoustě subjektů, mírně řečeno, nezamlouvá. 2 Vyhrazená požárně bezpečnostní zařízení Vyhrazená PBZ podmiňují požární bezpečnost stavby, a proto jsou na jejich projektování, instalaci, montáž, funkční zkoušky, koordinační funkční zkoušky, provoz, kontrolu, údržbu a opravy kladeny předpisy o požární ochraně zvláštní požadavky. Stanoví-li tak průvodní dokumentace výrobce požárně PBZ, která nejsou vyhrazenými druhy, platí pro jejich projektování a montáž shodné požadavky jako na vyhrazená PBZ. Vyhrazená PBZ patří mezi nejspolehlivější prvky aktivní požární ochrany. Jedná se ve smyslu ustanovení 4 odst. 3 vyhlášky o požární prevenci [2] o následující druhy PBZ: - elektrickou požární signalizaci (EPS), - zařízení dálkového přenosu (ZDP), - zařízení pro detekci hořlavých plynů a par, - stabilní a polostabilní hasicí zařízení (SHZ, PHZ), - automatické protivýbuchové zařízení, - zařízení pro odvod kouře a tepla (ZOKT), - požární klapky (PK), - požární a evakuační výtahy. Vyhrazená PBZ jsou však ve smyslu evropské legislativy současně i výrobky určenými k zabudování do staveb a patří proto mezi tzv. stanovené výrobky, které podléhají před uvedením na trh 89

95 posouzení shody osobou podle zákona č. 22/1997 Sb., o technických požadavcích na výrobky a o změně a doplnění některých zákonů, ve znění pozdějších předpisů. Pro většinu součástí (komponentů) PBZ existují harmonizované evropské technické specifikace, podle kterých může být provedeno ověření stálosti vlastností v souladu s přímo aplikovatelným právním předpisem EU, kterým je nařízení Evropského parlamentu a Rady (EU) č. 305/2011 ze dne 9. března 2011, kterým se stanoví harmonizované podmínky pro uvádění stavebních výrobků na trh a kterým se zrušuje směrnice Rady 89/106/EHS. Na převážnou část vyhrazených PBZ neexistuje harmonizovaná evropská technická specifikace, která by stanovila podrobnosti o ověření základních požadavků těchto stanovených výrobků. Konkrétní postup posouzení shody v takových případech, a to plně v souladu s evropským právem, upravuje v České republice nařízení vlády č. 163/2002 Sb., kterým se stanoví technické požadavky na vybrané stavební výrobky, ve znění pozdějších předpisů (viz příloha č. 2, tab. 10 Technická zařízení staveb, položka č. 3 -Výrobky pro potlačení a hašení požáru). 3 PBZ a systémy PBZ A jaký je rozdíl mezi PBZ a systémem PBZ? Odpověď na tuto otázku modelově nejlépe vystihuje ČSN Z1 [4]. Tato ČSN zcela jasně vymezuje rozhraní mezi zařízením EPS a systémem EPS (viz čl této ČSN). Tento model lze obdobně aplikovat i na ostatní druhy PBZ, která tvoří ovládaný systém PBZ. Jiné normy, ať už národní (ČSN), evropské (EN) či světové (ISO) takto jasné vymezení neobsahují, protože spolupráce v této oblasti v podstatě neexistuje a jednotlivá lobby vyvíjí svá PBZ parciálně, bez ohledu na skutečné potřeby a úsporu investic. Značně zavádějící je také v poslední době bohužel hojně propagovaná filosofie podřízenosti PBZ systémům měření a regulace (MaR) či dokonce systémům fyzické bezpečnosti. Na první pohled se může laicky vzato jevit tento způsob integrované bezpečnosti logický, ale ve skutečnosti jsou hlavní funkce zmíněných systémů naprosto nekompatibilní a ve výsledku až kontraproduktivní, což se v praxi také mnohokrát projevilo. 4 Podrobné technické požadavky na zařízení a systémy PBZ Základní zákonné požadavky na PBZ v podrobnostech rozvádí vyhláška o požární prevenci (viz 5 až 10) [2], vyhláška č. 23/2008 Sb. [3] a české technické normy, na které se tyto právní předpisy odvolávají (např. ČSN [4], ČSN [5], ČSN EN [6] atd.). Z ustanovení těchto technických předpisů vyplývá, že provozuschopnost instalovaného PBZ se prokazuje dokladem o jeho montáži, funkční zkoušce, nebo koordinační funkční zkoušce, kontrole provozuschopnosti, údržbě a opravách provedených podle podmínek stanovených vyhláškou o požární prevenci. U vyhrazených požárně bezpečnostních zařízení, a stanoví-li tak průvodní dokumentace výrobce, i u dalších požárně PBZ se provozuschopnost prokazuje také záznamy v příslušné provozní dokumentaci (např. provozní kniha). 5 Funkční zkoušky a koordinační funkční zkoušky V případě souběhu dvou a více vzájemně se ovlivňujících PBZ musí být podle vyhlášky o požární prevenci [2] projektem řešeny jejich základní funkce a stanoveny priority (např. pořadí a způsob uvádění jednotlivých prvků systému do činnosti). Koordinaci přitom zabezpečuje zpracovatel požárně bezpečnostního řešení stavby. Ve smyslu podrobností uvedených v ustanovení 7 odst. 1 vyhlášky o požární prevenci [2] zabezpečuje osoba uvedená v 6 odst. 2, před uvedením PBZ do provozu (kromě ručně ovládaných požárních dveří a požárních uzávěrů otvorů, systémů a prvků zajišťujících zvýšení požární odolnosti stavebních konstrukcí nebo snížení hořlavosti stavebních hmot, požárních přepážek a ucpávek) provedení funkčních zkoušek a v případě souběhu dvou a více vzájemně se ovlivňujících požárně bezpečnostních zařízení, také koordinačních funkčních zkoušek. Při funkčních zkouškách se přitom ověřuje, zda provedení PBZ odpovídá projekčním a technickým požadavkům na jeho požárně bezpečnostní funkci. Při koordinačních funkčních zkouškách se dále ověřuje, zda požárně bezpečnostní funkce systému PBZ jako celku odpovídá projekčním a technickým požadavkům. 6 Koordinační funkční zkoušky systémů PBZ Pokud jsou na řídicí systém PBZ (je tvořen zpravidla EPS) připojena další doplňující a ovládaná zařízení, musí být po provedení dílčích funkčních zkoušek jednotlivých komponentů dílčích PBZ (například SHZ, ZOKT, požární klapky apod.) provedena koordinační funkční zkouška celého systému a být učiněna taková opatření, aby zkušební signály nezpůsobily nepředvídané události nebo škody (např. nechtěné uvolnění hasiva či jiného média). Koordinační funkční zkoušku řídí a vyhodnocuje zkušební technik ovládacího systému (zpravidla EPS) za přítomnosti zkušebních techniků všech připojených ovládaných a doplňujících zařízení. Koordinační funkční zkouška podléhá autorskému dozoru projektanta PBŘ stavby. Při dokladování výsledku koordinační funkční zkoušky systému PBZ se postupuje obdobně jako u funkční zkoušky PBZ s tím, že doklady o provedení dílčích funkčních zkoušek veškerých připojených ovládaných a doplňujících zařízení tvoří nedílnou součást (přílohu) tohoto dokladu. Konání koordinačních funkčních zkoušek PBZ musí být ohlášeno v dostatečném předstihu na územně příslušný HZS (u zkoušek před zahájením provozu). Oprávněná instituce (územně příslušný HZS, nebo HZS kraje) může v podmínkách závazného souhlasného stanoviska nebo po ohlášení provedení koordinačních funkčních zkoušek stanovit požadavek na svoji přítomnost u těchto zkoušek. Přítomnost zástupců HZS u koordinačních funkčních zkoušek je doporučena. Po provedení koordinačních funkčních zkoušek nesmí být na systému PBZ prováděny žádné zásahy (na hardware ani software) mající vliv na odzkoušenou činnost zařízení nebo na činnost ovládaných nebo monitorovaných zařízení. Oprávněná instituce si může v podmínkách závazného souhlasného závazného stanoviska vymezit, aby před definitivním předáním systému do užívání systém po určitou dobu pracoval za normálních podmínek použití nebo ve zkušebním provozu. Použitá literatura [1] Zákon č. 133/1985 Sb., o požární ochraně, ve znění pozdějších předpisů. [2] Vyhláška č. 246/2001 Sb., o stanovení podmínek požární bezpečnosti a výkonu státního požárního dozoru (vyhláška o požární prevenci), ve znění vyhlášky č. 221/2014 Sb. [3] Vyhláška č. 23/2008 Sb., o technických podmínkách požární ochrany staveb, ve znění vyhlášky č. 268/2011 Sb. [4] ČSN Z1 Elektrická požární signalizace - Projektování, montáž, užívání, provoz, kontrola, servis a údržba. [5] ČSN Požární bezpečnost staveb - Stanovení podmínek pro navrhování elektrické požární signalizace v rámci požárně bezpečnostního řešení. [6] ČSN EN A2 ( ) Stabilní hasicí zařízení - Sprinklerová zařízení - Navrhování, instalace a údržba. [7] Hošek, Z.: Projektování, montáž, užívání, provoz, kontrola, servis a údržba EPS. Stať ve sborníku z mezinárodní konference Požární ochrana 2012, VŠB - TU Ostrava 2012, 6 s. ISBN

96 Aplikačný potenciál vybranej informačnej podpory v ochrane osôb a majektu Application Potential of Selected Information Support in the Public and Property Protection Ing. Martin Hromada, Ph.D. Univerzita Tomáše Bati ve Zlíně, Fakulta Aplikované informatiky Nad Stráněmi 4511, Zlín hromada@fai.utb.cz Abstrakt Analýza bezpečnostných rizík je považovaná za základný aspekt zvyšujúci relevantnosť zabezpečenia požadovanej úrovne ochrany osôb a majetku. Príspevok preto pojednáva a analyzuje aplikačný potenciál vybraných nástrojov informačnej podpory v kontexte s realizáciou analýzy rizík a so zaistením ochrany osôb a majetku. Využitie informácií vo vzťahu k analýze rizika možno považovať za fundamentálny rámec pre zjednodušenie analytického procesu. Je zrejmé, že týchto nástrojov (informačnej podpory) využiteľných pre tieto účely je veľké množstvo. Vo vzťahu k predošlému tvrdeniu boli vybrané vhodné príklady informačnej podpory, ktoré boli už v minulosti, alebo môžu byť aplikované pre vybrané skutočnosti a aspekty analýzy rizík v rámci ochrany osôb a majetku. Prezentované závery boli v minulosti považované za základ analytickej a výskumnej činnosti v problematike ochrany kritickej infraštruktúry. Kľúčové slová Ochrany osôb a majetku; analýza rizík; informačná podpora. Abstract Analysis of security risks is considered as a key aspect to increase the relevance of ensuring the desired level of public and property protection. Therefore, the article discusses and analyzes the application potential of selected information support tools in the context of the process of a risk analysis and with provision for the public and property protection. Utilizing the information in relation to risk analysis can be considered as fundamental framework for simplifying the analytical process. In relation to previous, these instruments (information support) usable for this purpose are a large amount. In relation to previous claims were selected suitable examples of information support which had been in the past, or may be applied to selected facts and aspects of risk analysis in the public and property protection. Presented conclusions were in the past considered as the basis of analytical and research work in the field of protecting critical infrastructure. Keywords Public and Property Protection; Risk Analysis; Information Support. 1 Úvod Je možné konštatovať, že zvyšujúce sa miera rizika vychádza zo zmien a aktuálnych turbulencií bezpečnostného prostredia. Riziko možno vnímať aj ako bežný fenomén, preto je proces hodnotenia rizika a jeho faktorov nevyhnutným a aktuálnym v každom procese podnikateľskej alebo administratívnej činnosti. V tomto texte sa diskutuje o vybranej informačnej podpore, ktorú je možné využiť v kontexte s identifikáciou zdrojov rizika, monitoringu či riadenia rizika v rámci ochrany osôb a majetku. Analýza rizík je vnímaná ako súbor exaktných i heuristických metód, preto pre objektivizáciu celého procesu je potrebná určitá širší komparácia aktuálnych prístupov a informačnej podpory. V nasledujúcom texte budú prezentované vybrané nástroje analýzy rizík. [1] 2 Property Security Risk Survey Medzi vybrané formy informačnej podpory analýzy rizík, ktoré vznikli a boli aplikované spoločnosťou Deloitte Advisory je kalkulátor Property Security Risk, ktorý je využívaný vo vzťahu k analýze štruktúry a kvality systémov fyzickej ochrany a dá sa pokladať za jeden z najprepracovanejších. Jeho detailnosť vytvára rámec pre komplexnú analýzu rizík v nadväznosti na tieto vybrané riziká fyzickej bezpečnosti, hodnotenie úrovne prijatých bezpečnostných opatrení, a to kvantitatívnym prístupom. Pre účely tejto metodiky a kalkulátoru boli formulované tieto terminologické oblasti: Udalosť - Výskyt konkrétneho súboru okolnosti, istá či neistá udalosť, udalosť vnímaná ako samostatná alebo ako rad udalostí. Hrozba - zdroj potenciálneho ohrozenia. Pravdepodobnosť - používa sa ako všeobecný popis pravdepodobnosti alebo frekvencie výskytu. Môže byť vyjadrená kvalitatívne alebo kvantitatívne. Následok/dopad - Výsledok alebo dopad udalosti, pričom sa uvažuje aj o viacerých dopadoch od jednej udalosti. Dôsledky môžu byť hodnotené od pozitívnej škály až po negatívnu. Dôsledky môžu byť vyjadrené kvalitatívne alebo kvantitatívne. Dôsledky sú vyjadrené vo vzťahu k dosiahnutiu cieľov Riziko - Hodnota riziká je vnímaná v súvislosti s podmienkami alebo okolnosťami a dôsledkami udalosti, ktoré z nej vyplývajú. Riziko je vyjadrené kombináciou následkov udalosti a ich pravdepodobnosťou. Riziko môže mať pozitívny aj negatívny dopad. Minimalizácia rizika - Proces výberu a realizácia opatrení na minimalizáciu miery rizika. Termín minimalizácia riziká je niekedy používaný aj pre označenie funkcie bezpečnostných opatrení. Opatrenia pre minimalizáciu riziká môžu zahŕňať zníženie, odstránenie, rozdelenie alebo prevod/presun rizika. Prirodzené riziko - Je riziko, ktoré je súčasťou systému ešte pred vykonaním a realizáciou opatrení pre potreby minimalizácie riziká. Zvyškové riziko - Riziko zostávajúce po implementácii opatrení majúcich vzťah k eliminácii rizika. [2] Tento terminologický základ je následne aplikovaný na jednotlivé procesy analýzy rizika v oblastiach, ktoré sú zároveň vnímané ako samostatné celky. Jedna sa predovšetkým o tieto celky: Popis objektu; Infraštruktúrna základňa objektu; Ochrana perimetru; Ochrana jednotlivých poschodí daného objektu; Ochrana priestoru; Bezpečnostné osvetlenie; Núdzové systémy; Režim kľúčov a uzamykacích systémov; Režim kontroly vstupu osôb a vjazdu vozidiel; 91

97 Ochrana osôb; Ochrana spoločenských priestorov - kaviareň; Riešenie ochrany parkoviska a nákladného priestoru objektu; Ochrana proti odcudzeniu a únosu; Ochrana proti krádeži; Kontrola návštev a elektronickej pošty; Ochrana výrobných priestorov; Režim uzamykania chránených priestorov a činnosti fyzickej ostrahy; Bezpečnostná kultúra/povedomie v organizácii. Pre každú zo spomínaných oblastí sú formulované relevantné otázky, ktoré determinujú posudzované parametre a kvantitatívne hodnotia ich úroveň. RECOMMENDATIONS/REMARKS AND/OR MAX CONTROL MEASURE RESPONSE SCORE COMMENTS SCORE When and how are exterior doors locked? 0 Are locks sufficient and seal correctly 1 3 upon closure? Are individual plant offices locked? 1 3 Are warehouses apart from production area secured? 2 3 Are certain critical and vulnerable areas protected by alarms? What 3 3 type? Are locker room windows covered by 1 3 screening? SCORE 8 15 Other remarks/issues which should be considered as part of overall assessment Obr. 1 Property Security Risk Survey - úlohy [2] Ďalšou významnou súčasťou, ktorá formuluje aj kvalitatívny prístup k hodnoteniu rizika je stanovenie klasifikačných predpokladov a kategórií, prioritne v oblastiach: Kvalitatívne hodnotenie pravdepodobnosti vzniku udalosti, Kvalitatívne hodnotenie následkov alebo dopadov udalosti, Metrika pre kvalitatívnu analýzu rizík, Stratégia minimalizácie prirodzeného riziká. Almost Certain Likely Possible Unlikely Rare Descriptor Description The event is expected to occur at least daily The event is expected to occur at least weekly The event is expected to occur at least monthly The event is expected to occur once every 1 to 9 years The event is expected to occur once every 10 years or greater Obr. 2 Kvalitatívne hodnotenie pravdepodobnosti udalosti [2] LIKELIHOOD CONSEQUENCE Insignificant Minor Moderate Major Catastrophic A - Almost Certain HIGH HIGH EXTREME EXTREME EXTREME B - Likely MEDIUM HIGH HIGH EXTREME EXTREME C - Possible LOW MEDIUM HIGH EXTREME EXTREME D - Unlikely LOW LOW MEDIUM HIGH EXTREME E - Rare LOW LOW MEDIUM HIGH HIGH Obr. 3 Metrika kvalitatívnej analýzy rizík [2] 53,33% Je zrejmé, že metodológia Property Security Risk je využiteľná hlavne v kontexte posudzovania vzťahov identifikovaného riziká s prijatými bezpečnostnými opatreniami. Jej detailnosť možno využiť pri posudzovaní fyzickej kontrole vybraných objektov. [1, 2] 3 RiskWatch 360 Nástroj RiskWatch 360 je navrhnutý špeciálne pre riešenie potrieb posúdenia rizík v kontexte s realizáciou systému fyzickej ochrany. Prístup k efektívnej fyzickej bezpečnosti je v podstate podobný bez ohľadu na typ chránených aktív. Uplatňovanie zásad riadenia rizík môže poskytnúť objektívny základ pre efektívne zabezpečenie identifikovaných aktív vo vnútri podniku. Organizácie pôsobiace v regulovanom prostredí majú vlastnú úroveň zhody bezpečnostných požiadaviek ako prostriedku na ochranu obchodných záujmov. RiskWatch 360 je navrhnutý tak, aby analyzoval a posúdil mieru zhody bezpečnostných požiadaviek v organizácii a konfrontoval ich úroveň zhody v závislosti na miere finančného rizika. RiskWatch 360 poskytuje objektívne a relevantné informácie a dáta pre optimalizáciu strategického rozhodovania. RiskWatch International vyvíja špecializovaný, ľahko použiteľný aplikačný nástroj pre posúdenie rizika, ktorý je využívaný po celom svete vo vzťahu k potrebe dodržiavania bezpečnostných predpisov a procesu hodnotenia rizík vo väzbe na fyzickú bezpečnosť, bezpečnosť informácií na základe prístupov HIPAA, NCUA, FFIEC, a ďalších. Užívatelia RiskWatch sú predovšetkým: finančné inštitúcie, nemocnice, zdravotné organizácie, poisťovne, prevádzkovatelia prvkov kritickej infraštruktúry (elektrická energia), nadnárodné korporácie, banky. [3] Aplikačný nástroj RiskWatch bol vyvinutý v súlade s federálnymi smernicami vybraných amerických federálnych agentúr, ako sú, Ministerstvo spravodlivosti, Ministerstvo obrany USA, Národná bezpečnostná agentúra. Základné princípy riadenia rizík Riskwatch 360: 1) identifikácie aktív, 2) identifikácia a analýza hrozby, 3) identifikácia a analýza zraniteľností, 4) posúdenie rizík, analýza dopadov, 5) identifikovanie protiopatrení k obmedzeniu expozície vo vzťahu k riziku. RiskWatch 360 automatizuje proces analýzy rizika a analýzy zhody a poskytuje: Konzistentný pracovný postup posudzovania. Organizáciu špecifickej knižnice vopred vytvorených noriem, otázky pre posudzovanie zhody s kontrolou, ktorej cieľom je riadiť riziká súvisiace so širokou škálou typov organizácií. Platforma pre budovanie, vedenie a riadenie hodnotenia rizík je vnímaná ako úsilie o minimalizáciu dopadov rizík zistených v procese hodnotenia. Vďaka automatizovanej platforme RiskWatch 360 sa zlepšuje proces hlásenia, znižuje sa čas pri párovaní a analýze informácií, a poskytuje základ pre relevantné posúdenie zmeny vykonaného hodnotenia prostredníctvom auditov. Okrem toho, automatizuje spracovanie skúseností a histórie, čo zvyšuje účinnosť ľudských a finančných zdrojov, dodáva flexibilitu pri plnení požiadaviek dynamického prostredia a zvyšuje efektívnosť riadenia rizík v súlade s požiadavkami. RiskWatch 360 je aplikačný nástroj schopný zvládnuť širokú škálu typov a potrieb zákazníkov. RiskWatch 360 obsahuje knižnice, ktoré sú postavené na otázkach hodnotenia, zmiernenia a s využitím ďalších dostupných logických nástrojov je možné rýchlo vytvoriť svoj vlastný systém hodnotenia rizika tak, aby vyhovoval špecifickým potrebám a rizikám. 92

98 -Obsluha nemusí byť vyškolená po technickej stránke. - Webová verzia je tiež zadarmo (pre vládne agentúry za poplatok). Nevýhody: -Vyžaduje znalosť stavu infraštruktúry pre potreby kvalifikovaných odhadov premenných, ktoré majú byť hodnotené. - Veľkosť zmien nie je lineárna. Výstupom je stanovenie rôznych zostáv s prioritným skóre, so základnými informáciami pre rôzne prvky a typy infraštruktúr. Obr. 4 Riskwatch 360 [4] 4 Carver 2 TM (Criticality Accessibility Recoverability Vulnerability Espyability Redundancy, vision 2) CARVER 2 TM (Criticality Accessibility Recoverability Vulnerability Espyability Redundancy, vision 2) je bezplatný analytický softvérový nástroj, ktorý umožňuje porovnanie a hodnotenie všetkých druhov infraštruktúr, využívaný primárne v oblasti ochrany kritickej infraštruktúry. Rieši otázky hodnotenia kľúčových zdrojov na základe matematického skóre pre každý potenciálny cieľ, vrátane hodnotenia hrozby narušenia a výsledných efektov. Ďalej možno tento nástroj využiť pri posúdení pravdepodobnosti uplatnenia hrozby v závislosti na miere zraniteľnosti infraštruktúry. Nástroj pre hodnotenie zraniteľnosti CARVER 2 TM je navrhnutý tak, aby rýchlo a ľahko identifikoval a porovnal potenciálne prírodné katastrofy alebo teroristické útoky na miestnej, štátnej a nadnárodnej úrovni s cieľom pomôcť zodpovedným entitám pri formulovaní rozsahu ochranných a bezpečnostných opatrení. Tento nástroj je sponzorovaný americkým ministerstvom obchodu a Národným inštitútom pre štandardy a technológie (NIST). Základom sú odborné znalosti z oblasti požiarnej ochrany, bezpečnosti, obchodných procesov a facility managementu. [5] Stanovenie celkového skóre pri hodnotení parametrov jednotlivých prvkov kritickej infraštruktúry sa počíta ako súčet vlastností C + A + R + V + E + R: Criticality (kritičnost) - postihnuté osoby, priame ekonomické straty, úmrtie osôb. Accessibility - dostupnosť. Recoverability (návratnosť) - časový rámec obnovy. Vulnerability (zraniteľnosť) - biologické/chemické/fyzické účinky; využívajúce silné nedostatky systému. Espyability - výnimočnosť prvku. Redundancy - redundancia. Výhody: - Nástroj pre jednoduché ovládanie a rýchle riešenie problému. -Použitie štandardizovaných databáz. -Základné vstupné prvky. - Neobmedzené množstvo dát ako vstupných bodov. -Vysoká bezpečnosť dát. - Real-time mapping cez MapsOnLine. - Je možné variabilne nastavovať a meniť bodovanie jednotlivých prvkov infraštruktúry. -Numerické vyhodnocovanie umožňuje porovnávať odlišné prvky. Obr. 5 Carver 2 užívateľské rozhranie [6] Záver Táto publikácia prezentovala ucelený pohľad na analýzu rizík v kontexte ochrany osôb a majetku. Závery z textu vyplývajúce môžu byť vnímané ako fundamentálny rámec pri obsahovom naplňovaní vybraných časti bezpečnostnej dokumentácie (napr. základná časť plánu krízovej pripravenosti subjektu kritickej infraštruktúry). Text popisoval všeobecne využiteľné metódy a vybrané formy informačnej podpory. Z textu je zrejmé, že pre oblasť ochrany osôb a majetku je možné aplikovať širšie spektrum prístupov k analýze rizík, čo poukazuje na jej zložitosť a previazanosť na iné oblasti bezpečnosti. [7] Použitá literatúra [1] Hromada, M. a kol.: Ochrana kritické infrastruktury ČR v odvětví energetiky, 1. vydání, Ostrava: Sdružení požárního a bezpečnostního inženýrství, s. ISBN [2] DELOITTE, SRC (Security Risk Scorecard). [3] Autorský kol.: Univerzita Tomáše Bati ve Zlíně, Fakulta aplikované informatiky. Konceptuální návrh softwarové aplikace pro hodnocení odolnosti kritické infrastruktury. 1. Zlín, [4] RiskWatch: A Third-Party Ecosystem (3PE) Risk Management Solution [online]. RISKWATCH. [cit ]. Dostupné z: [5] Bush, B.L.; Dauelsberg, R.; Leclaire, D.; Powell (LANL), S. Deland (SNL), and M. Samsa (ANL).: Critical Infrastructure Protection Decision Support System (CIP/DSS) Project Overview, LA-UR , July [6] Lavrenz, S.: Planning Tools for Evaluating Transportation Network Resiliency [online]. In: [cit ]. Dostupné z: midcon-presentations/2011/presentations/planning,%20 Modeling,%20and%20Logistics_D3-1_Lavrenz.pdf. 93

99 [7] Hromada, M.: Informační podpora pro analýzu rizik v rámci vybrané oblasti kritické infrastruktury. In: Zkvalitnění systému vzdělávání a výzkumu v oblasti ochrany obyvatelstva: Mezinárodní workshop. 1. Uherské Hradiště: UTB, 2014, s ISBN

100 Vypínání elektrické energie při požárech a mimořádných událostech Turning off Electric Power in Case of Fires and Extraordinary Events Ing. Michal Hrubý 1 doc. Dr. Ing. Miloš Kvarčák 2 1 HZS Olomouckého kraje Schweitzerova 91, Olomouc 2 VŠB - TU Ostrava, Fakulta bezpečnostního inženýrství Lumírova 13, Ostrava - Výškovice michal.hruby@hzsol.cz, milos.kvarcak@vsb.cz Abstrakt Článek se zaměřuje na problematiku vypínání elektrické energie při požárech a dalších mimořádných událostech. Popisuje možností vypínání elektrické energie v objektech a uvádí návrh řešení v souvislosti s instalaci vybraných prvků, které zabezpečují odpojení elektrické energie v případě vzniku mimořádné události. Součásti jsou také poznatky o vypínání elektrické energie při mimořádných událostech v zahraničí. Klíčová slova Elektrická energie; elektrické přístroje; vypínací prvek; odpojení. Abstract This article focuses on the issue of off electricity during fires and other emergencies. It describes the possibility of switching off the electrical energy in buildings and provides design solutions in connection with the installation of the selected components that provide electricity disconnection in case of emergency. Components are also findings of off electricity during emergencies abroad. Keywords Electric power; electric device; power off item; disconnection. Úvod Vypínacími prvky jsou součásti elektroinstalace a tvoří nedílnou součást technického vybavení každého jednotlivého objektu či jeho součásti. Vypínací prvky slouží kromě provozních účelů, ke kterým jsou primárně instalovány, také k vypnutí dodávky elektrické energie při požárech, záplavách či jiných mimořádných událostech. Při těchto událostech je důvodem vypnutí elektroinstalace ochrana zasahujících jednotek před možným úrazem elektrickým proudem. Pro tyto účely mohou být, kromě klasických zařízení určených k vypnutí, instalovány i speciální vypínací prvky určené pro zasahující jednotky požární ochrany. [10] Vypínání elektrické energie v objektech Vyhláška č. 268/2009 Sb. o technických požadavcích na stavbu ve znění pozdějších předpisů nám v 34 odst. 5 stanovuje, že každá stavba musí mít trvale přístupné a viditelně trvale označené zařízení umožňující vypnutí elektrické energie. Toto stanovení nahradilo a zmírnilo požadavky původní definice v již neplatné vyhlášce č. 137/1998 Sb., kde se v 45 uvádělo, že každá stavba musí mít trvale přístupný a viditelně trvale označený hlavní vypínač elektrické energie. Norma ČSN nám pak říká, že pro každý objekt musí být vypracován konkrétní postup, jakým způsobem bude v objektu vypnuta elektrická energie. Postup pak musí být umístěn na viditelném místě. [5] Vypínání jednotlivých elektrických zařízení či celých elektrických soustav musí být navrhnuto a provedeno tak, aby byla zajištěna požadovaná funkce. Tedy musí být dosaženo takzvaného beznapěťového stavu. Tento požadavek se vztahuje ke všem elektrickým zařízením, ať už se jedná o nízké napětí (dále NN), nebo ultra vysokého napětí (dále UVN). Norma ČSN stanovuje pro tyto případy požadavek, který byl podrobně popsán výše. Jedná se o zpracování postupu vypínání elektrické energie v objektech. Zpravidla se jedná o složité prostory například kolektory, kabelové kanály, trafostanice, energetická centra. Při zpracování tohoto postupu se nevylučuje možnost, že vstup do těchto prostor bude pro zasahující jednotky omezen nebo zcela vyloučen. Možnost využití hlavního vypínače jednotkami požární ochrany při požárech nebo jiných mimořádných událostech musí být vždy spjat se znalostmi jednotlivých prostor nebo zařízení, u nichž má dojít k přerušení dodávek elektrické energie. [5, 11] Vypínání elektrické energie při mimořádných událostech v zahraničí Pro nouzové vypínání se v zahraničí využívá zařízení zvané Emergency Power Off (EPO), neboli nouzové vypnutí. EPO je bezpečnostní prvek sloužící k vypnutí jak jednotlivých zařízení, tak celé elektroinstalace v případě nouze. Hlavní důvody, pro které bylo EPO navrženo, jsou požár, povodně, přehřátí zařízení či selhání topení, ventilace a klimatizace (heating, ventilating, air-conditioning, dále HVAC). V případě nouze nemusí být možné zajistit přístup k hlavnímu vypínači, takže vypínací prvek EPO zůstává jako jediné primární zařízení, kterým lze proud v případě nouze vypnout. Zároveň ve velkých budovách či komplexech, kde je umístěno zařízení pro informační technologie, může být spousta překážek zabraňujících vypnutí přívody elektrické energie. Zařízení EPO rovněž vyžaduje v zahraničí spousta bezpečnostních agentur tak, aby bylo zajištěno jedno centrální místo pro vypnutí elektrické energie. [1, 8] EPO je primárně využíváno hasiči při mimořádných událostech, popřípadě techniky zabezpečující údržbu elektrické instalace či jednotlivého zařízení. Při využití hasiči je EPO využíváno především pro bezpečnost zasahujících jednotek během hašení požáru. Druhotným důvodem je eliminace elektrické energie jako potencionálního zdroje požáru. Technici využívají EPO pro vypnutí zařízení z bezpečné vzdálenosti. To může být důležité především během poruchy, kdy ze zařízení vychází kouř nebo je v plamenech. Rovněž může technik využít EPO v případě, kdy byla osoba zasažena elektrickou energií a je zapotřebí elektrické zařízení co nejrychleji vypnout. [1, 8] Požadavky norem a právních předpisů v zahraničí jsou aplikovány na jednotlivé zařízení či celé elektrické instalace. Zařízení řeší různé mezinárodní normy, které se odkazují na jejich bezpečnost a funkčnost. Národní regulace a místní předpisy nebo dotčené orgány vlády se naopak vyjadřují k celým instalacím. Systém EPO je zakotven u obou druhů legislativy, ať už se jedná o zařízení nebo o celé elektrické instalace, především s důrazem na bezpečnost osob a zasahujících požárních jednotek. Zahraniční legislativa řešící vypínací prvek EPO a použití systému EPO při instalaci UPS je následující: - Dokument UL Uninterruptible Power Systems (UPS) - zde je popisováno, že odpojení zařízení má být provedeno pro 95

101 výstupní stejnosměrné a střídavé (AC a DC) elektrické obvody zafixovaného UPS a vzdálené napájení skříňky popřípadě sestavné skříňky. - EN tato evropská norma zabývající se UPS vyžaduje, aby bylo EPO instalováno na každém systému UPS. Avšak systém EPO se dle této normy může umístit do blízkosti UPS a nemusí se instalovat u východu či únikových dveří. [1, 8] Místní úřady zabývající se touto problematikou mohou vyžadovat splnění požadavků výše zmíněných norem před samotným používáním těchto prvků. Navíc mohou zahraniční úřady požadovat další splnění legislativních požadavků. Jedná se především o: - IEC Elektrické instalace budov, část 4: Ochrana a bezpečnost - v této normě se píše, že zařízení sloužící pro nouzové vypnutí by mělo zabezpečit vypnutí v případě nouze v jakékoliv části instalace, kde je nezbytně nutné převzít kontrolu nad dodávkou elektrické energie tak, aby - Národní agentura požární ochrany - NFPA 70 - Americký národní elektrický předpis - v tomto dokumentu se v odstavci a popisuje, je-li použito systému UPS v místnosti s informačními technologiemi, musí být zajištěno vypnutí všech zdrojů napájení a obvodů systému UPS. Použité vypínací prvky musí zajistit odpojení baterií od zdroje napájení. Předpis dále vyžaduje, aby tyto vypínací prvky byly sdruženy a popsány. Zařízení musí být snadno přístupné u únikových dveří. [1, 8] Nouzové vypínání Nouzové vypínání popisuje norma ČSN jako nouzové ovládání sloužící k vypnutí napájení celé elektrické instalace nebo její části od elektrické energie. Děje se tak v případě vzniku nebezpečí úrazu od elektrického proudu, popřípadě vzniku jiného nepředpokládaného nebezpečí vyplívajícího z účinků elektrické energie. [2] Jestliže je zapotřebí zabránění neočekávanému nebezpečí, je třeba ovládat přívod elektrické energie a zajistit možnost nouzového vypnutí kterékoliv části instalace. Dle výše uvedené normy lze využívat zařízení nouzového vypnutí především v zařízeních pro čerpání provozních kapalin, ventilačních systémech, velkých počítačích, obchodních domech, velkokuchyních, kotelnách, elektrických zařízeních sloužících pro zkoušky nebo výzkum, vysokonapěťových výbojkových svítidlech, apod. [2] Při možnosti nebezpečí úrazu elektrickým proudem musí zařízení nouzového vypnutí odpojit všechny pracovní vodiče. Samotné odpojení příslušného obvodu by mělo probíhat jediným zapůsobením na odpojovací prvek. Zařízení nouzového vypnutí musí být instalováno tak, aby jeho působením nevznikla další možná nepředvídatelná nebezpečí. Rovněž toto zařízení nesmí bránit v úkonech potřebných k zabránění všech možných vznikajících či už vzniklých nebezpečí. Pokud je zapotřebí vypnout elektrická zařízení, která jsou v určitém pracovním procesu či pohybu, hovoříme pak o nouzovém zastavení. [2] Požadavky pro ovládací tlačítka nouzového vypnutí Přístroje pro nouzové vypnutí řeší hned několik elektrotechnických norem. V těchto normách je brán zřetel zejména na funkčnost ovládacího prvku či jeho vhodně zvolený vzhled tak, aby bylo zajištěno správné použití těchto prvků. [8] Dle normy ČSN EN ed. 2 se za přístroj pro nouzové vypnutí považuje ručně ovládaný řídící prvek používaný zásadně pro vypnutí přívodu elektrické energie do celé instalace, popřípadě pro vypnutí jen dané části této instalace. Jeho použití je podmíněno možným nebezpečím úrazu elektrickým proudem, popřípadě jiným nebezpečím elektrického původu. [6] Další norma konkrétně ČSN definuje zejména funkčnost tohoto zařízení. Dle tohoto předpisu musí přístroj určený pro nouzové vypínání být schopen vypnout elektrický proud při plném zatížení příslušných částí elektroinstalace. V některých výjimečných případech je třeba počítat s proudy zabrzděných motorů. Zařízení pro nouzové vypínání se může skládat buď z jednoho spínacího přístroje, který schopný vypnout požadovaný zdroj, nebo se může skládat z kombinace zařízení uváděných do činnosti, jejichž jediným úkolem je taktéž vypnout požadovaný zdroj. [3] Zařízení pro nouzové vypnutí může být provedeno za pomoci vypínačů v hlavním obvodu či tlačítkových a podobných ovladačů v řídícím obvodu. Použití vidlic či zásuvek jako zařízení pro nouzové vypnutí norma zakazuje. Pokud je to prakticky a technicky možné, volí se pro vypínání zejména ručně ovládané spínací přístroje přerušující hlavní obvod elektrické energie. Zařízení, která jsou ovládána dálkově, tedy zejména jističe či stykače apod., se musí vypínat při ztrátě napětí na cívkách. Pokud to není možné, musí být použito jiného vhodného způsobu. Zejména musí být dosaženo bezpečného stavu. Zařízení určená pro vypnutí by měla mít funkci aretace. Požadavek na funkci proti přelstění není evidentně v normách zakotven, avšak přístroje mající tuto funkci se jeví jako evidentně bezpečnější než prvky bez aretace. Daná funkce snižuje riziko chvilkového odpojení napájení bez toho, aby se zařízení takzvaně za-aretovalo. [3, 9] Prvky sloužící pro vypnutí musí být pro svoji funkci vhodně a zřetelně označeny. Označení musí být v souladu s normou ČSN EN Barva, kterou prvek má, musí být zvolena s ohledem na sdělovanou informaci. Význam barvy musí být prvku přidělen v závislosti na tom, kterému z kritérií dle normy je dána přednost. Tlačítka slouží evidentně pro bezpečnost osob nebo životního prostředí. Vypínací prvek tak bezpochyby musí být červené barvy, připouští se žlutý podklad, který značí varování či výstrahu. Červená barva vypínacího prvku rovněž označuje, že se jedná o prvek, který se využívá pro provozní podmínky nouzové. Tvar tlačítka má rovněž důležitý a daný význam. Je to doplňkový prvek k barvě a je daný zejména proto, aby se zabránilo chybám způsobeným osobami se sníženými schopnostmi rozpoznat barvy. Pro zabránění nebezpečí osob se využívá zejména kulatého či hřibovitého tvaru tlačítka. Umístění těchto prvků se provádí s ohledem na předpokládané využití. Svým umístěním musí být pro osoby zcela viditelné a zřetelné. Obr. 1 Ovládací tlačítko pro nouzové vypnutí [9] Další požadavky pro prvky sloužící pro bezpečné odpojení udává norma ČSN EN Zde se uvádí, že řídící spínač sloužící pro bezpečné odpojení musí být ovládán ručně s nuceným vypnutím a musí zajišťovat odpojovací funkci v rozepnuté poloze. Rozepnutá poloha řídícího spínacího prvku vhodného pro bezpečné odpojení znamená takovou polohu, v níž může spínač zůstat, když nepůsobí žádná ovládací síla. U prvků sloužících pro bezpečné odpojení musí být zabezpečeno neúmyslné opětovné sepnutí řídících spínačů, respektive zabránit jejich činnosti, pokud je kontaktní ústrojí v rozepnuté poloze. Toho může být dosaženo například za pomoci západky, která by měla jít uvolnit pouze speciálním nástrojem. [7] 96

102 Vypínání elektrické energie při mimořádných událostech Každý objekt musí mít trvale přístupné, viditelně a trvale označené zařízení umožňující vypnutí elektrické energie. Tento požadavek je zakotven ve vyhlášce č. 268/2009 Sb. o technických požadavcích na stavby ve znění pozdějších předpisů. Stejný požadavek je pak zopakován v normě ČSN ed. 2. [4, 16] Další legislativa zabývající se vypnutím elektrické energie při požárech a jiných mimořádných událostech klade důraz zejména na zařízení, která musí zůstat funkční při požáru. Ve vyhlášce č. 23/2008 Sb. ve znění pozdějších předpisů je tato problematika popsána v 9, odst. 1. Elektrická zařízení, jejichž chod je při požáru nezbytný k ochraně osob, zvířat či majetku, musí být navržena tak, aby byla zajištěna dodávka elektrické energie za podmínek, které udávají české technické normy. Z pohledu této vyhlášky se jedná o normy požární bezpečnosti staveb ČSN Nevýrobní objekty, ČSN Výrobní objekty, ČSN Kabelové rozvody a ČSN Společná ustanovení pro požární bezpečnost staveb. Výše zmíněná vyhláška č. 268/2009 Sb. zakotvuje tentýž požadavek, avšak v souvislosti s elektrickým rozvodem. Dle této vyhlášky musí elektrický rozvod dle druhu provozu splňovat v souladu s normovými požadavky dodávku elektrické energie pro zařízení, jejichž chod musí zůstat zachován při požáru. [15, 16] Napájení elektrické energie musí být zcela určitě odpojeno před samotným započetím záchranných prací, ať už se jedná o mimořádnou událost v podobě požáru či záplavy. Po odpojení elektrické energie v místě mimořádné události se musí prověřit, zda nedošlo k odpojení zařízení, která musí zůstat provozuschopné při požáru. Jedná se zejména o požární čerpadla, nouzové osvětlení a zařízení, jejichž funkčnost je nutná pro evakuaci osob, zvířat, majetku. [4] Vypínání vysokého napětí (dále VN) distribučního vedení či vedení přenosové soustavy v obci nebo závodě zajišťuje vždy pověřená osoba s potřebnou elektrotechnickou kvalifikací. Tato osoba pověřená dotčeným distributorem může přívod VN pro obec či závod vypnout za pomoci úsekového spínače, který musí po dokončení vypínacích prací dostatečně zajistit vlastním zámkem, tak aby bylo zabráněno úmyslnému zpětnému zapnutí. Vypínání napájecího vedení VN provádí zaměstnanec distributora na příkaz dispečera. Vypínání vedení přenosové soustavy zabezpečuje zásadně zaměstnanec vyslaný příslušnou organizací, která přenosovou soustavu provozuje na příkaz dispečera organizace. [4] Určité specifikum tvoří výrobny elektřiny, rozvodny či transformovny. Vypínání elektrické energie v těchto objektech se provádí jen při největších nebezpečích. Zejména pokud hrozí bezprostřední ohrožení života, zdraví, majetku a při likvidaci těchto stavů. Vypnutí napájecí soustavy může provést jedině osoba k tomu oprávněná na příkaz dispečera. Při likvidačních pracích mohou jednotky požární ochrany vstoupit do ohrožených prostor jen se svolením odpovědné osoby, která vyhodnotí možnost úrazu elektrickou energií a prohlásí dotčené prostory za zcela bezpečné. [4] Další speciální případ tvoří objekty vybavené výrobnou elektrické energie za pomocí solárních fotovoltaických panelů. U těchto budov je povinné u vstupu umístit schéma výrobny s označením místa, kde se nachází přístroj pro odpojení fotovoltaického hlavního panelu spolu s popisem jeho ovládání. [4] Zařízení pro vypínání elektrické energie při mimořádných událostech Při mimořádné události vypnutí zpravidla zajišťuje osoba pověřená osobou řídící záchranné práce, tedy velitelem zásahu. Pro odpojení elektrické energie mohou u staveb sloužit vypínací prvky typu CENTRAL STOP a TOTAL STOP. [4] Vypínací prvek CENTRAL STOP je z elektrotechnického hlediska elektromechanická soustava zařízení, jejímž hlavním úkolem je odpojení všech běžných elektrických zařízení od všech dostupných zdrojů napájení. Nejčastěji se však jedná o napájení rozvodné sítě. Odepnutí musí být zajištěno tak, že pokud se provede odpojení od rozvodné sítě, tedy prvního zdroje, musí být nadále zajištěno napájení pro požárně bezpečnostní zařízení (dále PBZ). Z hlediska funkčnosti vypínacího prvku CENTRAL STOP se tedy nemůže jednat o vypnutí celého objektu od elektrické energie, popřípadě celého požárního úseku včetně PBZ od elektrické energie respektive rozvodné sítě. V praxi však existuje výjimka, kdy je výhodnější odpojit celý objekt od rozvodné sítě, musí být ale pro PBZ zajištěny minimálně další dva nezávislé takzvaně ostrovní zdroje napájení. Při vypnutí běžných elektrických spotřebičů vypínacím prvkem CENTRAL STOP by měli být vypnuty i záložní zdroje, které je napájejí. I zde se dá narazit na výjimky, které obsahují normy. Jedná se především o případy, kdy se jedná o zálohování elektrických zařízení, které nejsou brány jako PBZ, ale výpadek těchto zařízení by mohl ohrozit životy lidí, popřípadě způsobil velké materiální škody. [13, 14, 15] Vypínací prvek TOTAL STOP je stejně jako prvek CENTRAL STOP elektromechanická soustava zařízení, jejichž hlavní funkce spočívá v odpojení všech běžných elektrických zařízení včetně PBZ od všech dostupných zdrojů napájení. Vypínacím prvkem musí být taktéž zajištěno vypnutí náhradního zdroje (druhého zdroje) pro napájení PBZ. [14, 15] Vypínací prvky musí být označeny textovou tabulkou, jejíž text je odvozen od funkce vypínacího prvky. Tedy CENTRAL STOP a TOTAL STOP. Příklad správně označených prvků je na obr. 2. Obr. 2 Označení vypínacích prvků [10] Konkrétní požadavky, které by ukládali určitá specifika na vypínací prvky využívané pro funkci CENTRAL STOP a TOTAL STOP, nejsou kladeny. Norma ČSN definuje tyto vypínací prvky, neukládá však žádná pravidla či opatření pro použití konkrétních vypínacích prvků. [5] V praxi se však pro tyto vypínací prvky nejčastěji využívá vypínacích tlačítek pro nouzová vypnutí. Jedná se o hřibovitá tlačítka převážně červené barvy na žlutém podkladu. Další možností je využít takzvaná nouzová a poplachová zařízení. Toto zařízení se vyrábí ve dvou dostupných provedeních, a to pro instalaci povrchovou a pro zapuštěnou. [5, 12] Použitá literatura [1] APC BY SCHNEIDER ELECTRIC. Understanding EPO and Its Downtime Risk. W. Kingston, Dostupné z: docs/022%20-%20understanding%20epo%20and%20 its%20downtime%20risks.pdf. [2] ČSN Elektrotechnické předpisy-elektrická zařízení-bezpečnost: Odpojování a spínání. ed. 2. Praha: Český normalizační institut, Dostupné z: csnonline.unmz.cz. [3] ČSN Elektrotechnické předpisy - Elektrická zařízení - Část. 5 Výběr a stavba elektrických zařízení - Kapitola 53: Spínací a řídící přístroje - Oddíl 537: Přístroje 97

103 pro odpojování a spínání. Praha: Český normalizační institut, Dostupné z: [4] ČSN Elektrická zařízení - Ustanovení pro zacházení s elektrickým zařízením při požárech nebo záplavách. ed. 2. Praha: Úřad pro technickou normalizaci, metrologii a státní zkušebnictví, Dostupné z: [5] ČSN Požární bezpečnost staveb - kabelové rozvody. Praha: Úřad pro technickou normalizaci, metrologii a státní zkušebnictví, Dostupné z: [6] ČSN EN Bezpečnost strojních zařízení - Elektrická zařízení strojů: Všeobecné požadavky. ed. 2. Praha: Český normalizační institut, Dostupné z: unmz.cz. [7] ČSN EN Spínací přístroje nízkého napětí - Část 5-1: Přístroje a spínací ústrojí řídících obvodů - Elektromechanické přístroje řídících obvodů. ed. 2. Praha: Český normalizační institut, Dostupné z: [8] ČSN IEC 50 (441). MEZINÁRODNÍ ELEKTROTECHNICKÝ SLOVNÍK Kapitola 441: Spínací a řídící zařízení a pojistky. Praha: Český normalizační institut, Dostupné z: csnonline.unmz.cz. [9] Elektroprůmysl.cz: informace ze světa průmyslu a elektrotechniky. In: ZAJÍČEK, Antonín. Www. elektroprumysl.cz [online] [cit ]. Dostupné z: jaky-je-rozdil-mezi-tlacitkem-nouzoveho-vypnuti-atlacitkem-nouzoveho-zastaveni. [10] Hrubý, M.: Vypínání elektrické energie při požárech a mimořádných událostech: diplomová práce, Ostrava: VŠB - TUO, 2015, 60 s, přílohy 13 s. [11] Kratochvíl, V.; Navarová; Š.; Kratochvíl, M.: Stavby a požárně bezpečnostní zařízení: malá encyklopedie požární bezpečnosti objektů a technologií. Vyd. 1. Praha: MV - generální ředitelství Hasičského záchranného sboru ČR, 2010, 428 s. ISBN [12] Nouzová a poplachová zařízení: Zařízení a rozvodnice pro zapuštěnou a povrchovou montáž, řada Livorno. Praha, Dostupné z: global/scot/scot209.nsf/veritydisplay/9b3c7d240e7b2415c 1257dd400611aba/$file/01_Katalog_ABB_LucaSystem_ CZ.pdf. [13] Pokorný, M.: Požární bezpečnost staveb: sylabus pro praktickou výuku. 1. vyd. V Praze: České vysoké učení technické, 2014, xi, 111 s. ISBN [14] Tipek, M.: Přetížitelné záložní zdroje ASTIP: efektivní zálohování zařízení s EL. MOTOREM napájení PBZ (požárních bezpečnostních zařízení). In: cz[online] [cit ]. Dostupné z: astip.cz/pro-projektanty-problematika-napajeni-pbz/. [15] Tipek, M.: Správné navržení a provedení elektroinstalace, zajištění souladu s legislativními a normativními požadavky. In: Elektrika.cz [online] [cit ]. Dostupné z: [16] Vyhláška č. 268/2009 Sb. o technických požadavcích na stavby, ve znění pozdějších předpisů. In: Sbírka zákonů. 2009, 81. Dostupné z: a-bytova-politika/uzemni-planovani-a-stavebni-rad/pravo- Legislativa/Prehled-platnych-pravnich predpisu/archiv/ Vyhlaska-Ministerstva-pro-mistni-rozvoj-c

104 Objekty sociální sféry z pohledu požární ochrany a sociálních služeb Social Object from Fire Protection and Social Care Ing. Dana Chudová, Ph.D. Ing. Radana Růžičková VŠB - TU Ostrava, Fakulta bezpečnostního inženýrství Lumírova 13, Ostrava-Výškovice dana.chudova@vsb.cz Abstrakt Článek se zabývá srovnáním právních předpisů týkajících se sociální sféry a požární ochrany, poukázáním na odlišnosti mezi těmito předpisy a možnostmi jejich řešení. Klíčová slova Sociální služba; zařízení lůžkové péče; požární ochrana. Abstract This article concerns comparison of legal measures regarding social domain and fire prevention, advert to potential discrepancies in these regulations and possible solutions. Keywords Social service; hospital care; fire protection. Osobám, které se vyskytují v nepříznivém sociálním stavu, pomáhají sociální služby, jež zahrnují pomoc a podporu za účelem sociálního začlenění nebo prevence sociálního vyloučení. Sociální služby jsou poskytovány třemi základními způsoby a to jako sociální poradenství, služby sociální péče anebo služby sociální prevence. Tyto služby se mohou realizovat v přirozeném prostředí člověka, nebo v k tomu určených objektech. V případě, že jsou poskytovány druhým způsobem, tzn. nejčastěji v objektech právnických osob, musí být při všech činnostech prováděných v těchto objektech dodržovány právní a ostatní předpisy. Bohužel v praxi dochází k určitým problémům při dodržování právních předpisů dvou rozdílných oblastí: oblasti sociální sféry a požární ochrany. Článek poukazuje na tuto situaci, uvádí některé příklady a snaží se nalézt vhodné a přitom finančně nenáročné řešení. Stěžejním zákonem v oblasti sociálních služeb je zákon č. 108/2006 Sb., o sociálních službách ve znění pozdějších předpisů (dále jen zákon o sociálních službách ), a jeho prováděcí vyhláška č. 505/2006 Sb., kterou se provádějí některá ustanovení zákona o sociálních službách ve znění pozdějších předpisů (dále jen vyhláška č. 505/2006 Sb. ). Zákon o sociálních službách dle 33 uvádí 3 formy poskytování sociálních služeb: pobytové, ambulantní a terénní. Pobytové služby jsou spojené s ubytováním v zařízeních sociálních služeb, řadí se k nim např. domovy pro seniory, azylové domy, chráněné bydlení atd. Ambulantní služby jsou služby, za kterými klient dochází nebo je doprovázen či dopravován do příslušných zařízení sociální péče a ubytování není součástí. Jedná se o centra denních služeb, denní stacionáře apod. Terénní služby jsou poskytovány klientům v jejich přirozeném prostředí. Další dělení vychází z 34 zákona o sociálních službách. Sociální služby jsou rovněž poskytovány ve zdravotnických zařízeních lůžkové péče. Jde o pobytové služby pro osoby, které nevyžadují lůžkovou péči, avšak nejsou soběstačné a proto nemohou být ze zařízení propuštěny. Jednotlivá zařízení jsou v praxi vzájemně slučována a kombinována tak, že vznikají integrovaná centra, v nichž dochází k ambulantní i pobytové činnosti, včetně zázemí pro terénní práce. Rozdělení zařízení uvedené v tabulce č. 1 je kombinací 34 a 52 sociálního zákona. Tab. 1 Rozdělení objektů sociální sféry Zařízení poskytující pobytové služby Dlouhodobé bydlení Přechodné bydlení Sociální služby poskytované ve zdravotnických zařízeních Zařízení poskytující ambulantní nebo terénní služby Domov pro osoby se zdravotním postižením Domov pro seniory Domov se zvláštním režimem Chráněné bydlení Domy s pečovatelskou službou Dům na půl cesty Týdenní stacionáře Azylové domy Terapeutické komunity Zařízení následné péče Zařízení pro krizovou pomoc Intervenční centra Noclehárny Hospice Služby poskytované v zařízeních lůžkové péče Centra denních služeb Denní stacionáře Nízkoprahová denní centra Nízkoprahová zařízení pro děti a mládež Sociální poradny Sociálně terapeutické dílny Centra sociálně rehabilitačních služeb Pracoviště rané péče Požadavky na technické podmínky sociálních zařízení z hlediska požární ochrany Zařízení sociálních služeb, stejně jako všechny ostatní stavby a stavební výrobky, musí splňovat obecné požadavky na stavby dané zákonem č. 183/2006 Sb., stavební zákon ve znění pozdějších předpisů a jeho prováděcích předpisů. Z hlediska požární ochrany je v současnosti většina zařízení sociálních služeb projektována v souladu s vyhláškou č. 23/2008 Sb., o technických podmínkách požární ochrany staveb ve znění vyhlášky č. 268/2011 Sb. (dále jen vyhláška č. 23/2008 Sb. ) a ČSN PBS - Budovy zdravotnických zařízení a sociální péče a to nejčastěji jako ústav sociální péče, což znamená analogicky k zařízením lůžkové péče LZ1 nebo LZ2, případně jako dům s pečovatelskou službou. Zařízení, v nichž dochází k ubytování osob pouze ze sociálních důvodů a nepředpokládá se výskyt osob neschopných samostatného pohybu, jsou projektována v souladu s vyhláškou č. 23/2008 Sb., a ČSN PBS - Budovy pro bydlení a ubytování typu OB1 a OB2. Na základě praktických zkušeností lze konstatovat, že relativně nové objekty, projektované a postavené v souladu s platnými právními předpisy a uvedenými ČSN, jsou v případě dodržování požadavků právních předpisů z oblasti požární ochrany bezpečné. Jiná je však situace u starých stávajících budov, u kterých absentují jakékoliv prvky požární bezpečnosti staveb. Některé normové požadavky na zařízení skupiny LZ1 Mezi základní požadavky požární bezpečnosti staveb u zařízení typu LZ1 náleží požadavky na tvorbu samostatných požárních úseků. Norma vymezuje konkrétní případy, kdy část resp. části objektu musí tvořit samostatný požární úsek. Stupeň požární 99

105 bezpečnosti požárních úseků se stanoví podle ČSN , u samostatných objektů s nejvýše třemi nadzemními podlažími, lze bez dalšího průkazu úsek zatřídit do II. stupně požární bezpečnosti. Prostory, ve kterých se neposkytují sociální služby a které mají charakter pomocných nebo doplňujících provozů se řeší podle věcně příslušných norem. Významný požadavek je na povrchové úpravy stavebních konstrukcí. V uvedených zařízeních nesmí být použity stavební hmoty s indexem šíření plamene i s větším než 75 mm.minuta -1 u stěn a 50 mm.minuta -1 u podhledů, přitom nesmí být použito plastických hmot. Podlahové krytiny mohou být z materiálů klasifikovaných podle normy ČSN EN do třídy A1 fl až C fl. Požadavky na únikové cesty jsou řešeny dle ČSN s dalšími specifickými doplňky. Některé požadavky na zařízení skupiny LZ2 doplněné o požadavky na ústav sociální péče Obdobně jako u zařízení skupiny LZ1 i u zařízení LZ2 jsou stanoveny požadavky na požární úseky. Stupeň požární bezpečnosti požárních úseků se stanoví podle ČSN Zdravotnická zařízení skupiny LZ2 musí být umístěna v objektech s nehořlavými konstrukčními systémy. Materiál stěn, podhledů, nenosných konstrukcí uvnitř úseku a volně vedených potrubí musí být třídy reakce na oheň B-s1, nebo C-s1 u nejvýše dvoupodlažních budov. Vnější tepelná izolace nesmí být třídy reakce na oheň B - F. Povrchové úpravy a krytiny musí být řešeny obdobně jako u LZ1. Rovněž jsou zpřísněny i požadavky na únikové cesty. Mezní délky NÚC se stanovují v závislosti na součiniteli a podle ČSN a nelze je prodlužovat. Šířka NÚC mezi požárními úseky musí být stanovena pro celkový počet osob z více obsazeného úseku. Nejnižší přípustná šířka, která je určena pro evakuaci osob neschopných samostatného pohybu je 1,1m a to včetně dveří. Požadavky na schodiště jsou stejné jako u LZ1 podobně jako požadavky na evakuační výtah. Požadavek je i na značení únikových cest podle ČSN ISO 3864 a ČSN ISO a přítomnost nouzového osvětlení dle ČSN Pro zajištění plynulé evakuace musí být objekt vybaven domácím rozhlasem. Lůžkovými odděleními nesmí procházet žádná volně vedená potrubí pro rozvod hořlavých látek a kyslíku, mimo rozvody, které případně slouží pro zdravotnické přístroje. Pokud prostory prochází nechráněné vzduchotechnické potrubí, musí být v místě prostupů konstrukcemi opatřeno požárními klapkami, které jsou ovládané EPS. EPS je vyžadována je-li kapacita objektu více než 50 lůžek, nebo 30 lůžek jedná-li se o dětské klienty. Některé požadavky na domy s pečovatelskou službou Požadavky na požární úseky v domech, ve kterých je poskytována pečovatelská služba, se navrhují v souladu s ČSN Stupeň požární bezpečnosti se stanovuje podle ČSN Bez ohledu na výšku budovy musí být požární úseky bytů odděleny požárními pásy a vnější tepelná izolace nesmí být z materiálů tříd reakce na oheň B až F. Vstupní dveře do bytů musí být minimálně EI 30-Sm a považují se za trvale uzavřené, takže se u nich nepožaduje samozavírač. Požadavky na povrchové úpravy a podlahové krytiny stejně jako u LZ1 a LZ2. Únikové cesty jsou řešeny podle ČSN s doplněními danými normou ČSN V domech, kde se ubytovává více než 50 klientů, se požaduje instalace EPS. Byty, ve kterých se pečovatelská služba poskytuje, musí být vybaveny minimálně samočinnými hlásiči. Některé požadavky vyplývající z vyhlášky č. 23/2008 Sb. Vyhláška č. 23/2008 Sb. stanoví technické podmínky požární ochrany pro navrhování, provádění a užívání stavby. Stavby zdravotnického a sociálního zařízení, prostory určené pro ubytování, rodinné a bytové domy (a některé jiné) musí být vybaveny zařízením autonomní detekce a signalizace požáru pokud nejsou vybaveny elektronickou požární signalizací. Pokud je projektovaná kapacita osob u zdravotnických a sociálních staveb větší než 50 a u staveb pro ubytování více než 100, musí se zkouškou podle ČSN EN 1101 a , prokázat že je zápalnost závěsů a záclon větší než 20 sekund a že z hlediska zápalnosti vyhoví čalouněné materiály. Z hlediska užívání objektu je významný 30 vyhlášky č. 23/2008 Sb. a Příloha č. 6 - Požadavky požární ochrany při užívání staveb nebo jejich částí vztahující se k chráněné únikové cestě, k úpravě interiéru, přístupu k nástěnným hydrantům a hasicím přístrojům. Podle této přílohy lze na chráněné únikové cestě umístit hořlavé předměty jen za určitých podmínek. Tyto podmínky se nevztahují na předměty nebo konstrukční části, které jsou v souladu s požárně bezpečnostním řešením, nebo jiným obdobným dokumentem. Různé pohledy na užívání sociálních staveb Rozdílné požadavky na objekty z pohledu sociálního a zabezpečení požární ochrany způsobují v praxi nemalé potíže. To co zákon o požární ochraně a jeho prováděcí předpisy striktně vyžadují z důvodu požární bezpečnosti je nepřijatelné z pohledu sociálního, kdy zákon o sociálních službách dbá zejména na vybavení a užívání objektu tak, aby se prostředí, ve kterém se klienti nachází, co nejvíce podobalo přirozenému domácímu prostředí. V příspěvku jsou definovány jen nejčastější z těchto odlišností. Odlišnosti ve fázi projektové Již ve fázi projekční je patrná rozdílnost v terminologii jednotlivých objektů podle ČSN a podle zákona o sociálních službách. Vyhláška č. 23/2008 Sb. stanoví, že objekty sociální péče mají být navrženy dle ČSN , která dělí zařízení sociální péče pouze do dvou skupin. Obě tyto skupiny jsou zařízení určená pro pobytové služby. Příslušná norma však neřeší zařízení sociální péče pro ambulantní služby, ani zařízení, kde je většina klientů schopna samostatného pohybu, udává pouze doporučení projektovat je jako ústav sociální péče. Zařízeními sociální péče podle přílohy ČSN jsou: Ústavy sociální péče, ty se dále člení na 13 podskupin podle věku klientů na děti, dospělé a důchodce a podle charakteru postižení např. tělesné, kombinované, pro toxikomany apod. Pečovatelské služby - domy s pečovatelskou službou. Při tom se norma odvolává na vyhlášku MPSV ČR č. 182/1991 Sb., ve znění pozdějších předpisů. Tato vyhláška je však od zrušena a nahrazena vyhláškou č. 329/2011 Sb., kde podobné rozdělení již není. Naopak nové rozdělení zařízení je právě v zákoně o sociálních službách z roku Domy s pečovatelskou službou jsou zakotveny v občanském zákoníku jako byty zvláštního významu a ne zařízení sociální péče, i když je vhodné je projektovat také jako objekty sociální péče. Zlepšením by bylo nové rozdělení těchto objektů v návaznosti na sociální zákon. Dále doplnění ČSN o zařízení ambulantní péče jako jsou centra denních služeb. Stáří objektů ČSN PBS - Budovy zdravotnických zařízení byla vydána , poté několikrát změněna a v roce 1996 zrušena a nahrazena novou se stejným označením. Současná podoba zmiňované ČSN je platná od Do tohoto roku obsahovala pouze požadavky na zdravotnické zařízení podle Vyhlášky ministerstva zdravotnictví ČSSR č. 121/1974 Sb., o soustavě zdravotnických zařízení. Byla v ní pouze poznámka, že se jí doporučuje použít pro řešení budov, které slouží pro bydlení osob s omezenou schopností pohybu. Z výše uvedených důvodů je patrné, že stavby postavené nebo zrekonstruované před obdobím platnosti uvažované ČSN nesplňují její požadavky. Konkrétními problémy jsou například konstrukční systémy, zatížení v únikových cestách 100

106 (dřevěný obklad), šířka únikových cest, zejména šířka dveří. Běžná pečovatelská lůžka mají vnější šířku okolo 100 cm, u místností, kde je šířka dveří 90 cm je tedy nemožné evakuovat osobu neschopnou samostatného pohybu na lůžku. Řešení těchto nedostatků má individuální charakter. Např. u nevyhovující šířky dveří by to měla být k dispozici evakuační matrace. U neuspokojivé šíře schodišťových ramen by měla být k dispozici evakuační židle. Zaměstnanci by měli být v rámci školení seznámeni s nutností použití uvedených evakuačních prostředků a zároveň by také měli absolvovat praktický výcvik. Absence potřebných prostor Absence potřebných prostor souvisí se stářím objektů. Celá řada zařízení sociální péče je situována v objektech, které jsou staršího data a nebyly původně vybudovány pro účely sociálních služeb. Z toho důvodu chybí prostory, které jsou nezbytné pro užívání objektů. Jedná se např. o kočárkárny v azylových domech určených pro matky s dětmi, nebo místa pro uložení invalidních vozíků v domovech pro osoby se zdravotním postižením či seniory, či dokonce prostory pro jídlo a odpočinek, nebo čekárny v zařízeních pro ambulantní péči. Často proto dochází k situaci, že provozovatelé začnou k těmto účelům používat únikové cesty. Pokud nelze nedostatek místností řešit stavebními úpravami, východiskem tohoto problému by mohlo být snížení kapacity zařízení a ušetřenou místnost využít pro tyto potřeby. Odlišnosti požadavků právních předpisů při užívání objektu Z doporučení veřejného ochrance práv i z pravidel ochrany práv uživatelů vyplývá, že uživatel zařízení by měl mít možnost zařídit si svůj soukromý prostor dle svého uvážení tak, aby se v něm cítil dobře (např. mít možnost vzít si do zařízení s sebou předměty, které jsou mu blízké - obrazy, květiny, oblíbené křeslo, hrnek, přehoz na lůžko, lampu atd., v rámci svého soukromého prostoru si přesunout nábytek tak, aby rozmístění vyhovovalo jeho potřebám atd.). [12] 18 vyhlášky č. 23/2008 Sb. odst. 6 stanoví, že v objektech zařízení sociální péče, která má projektovanou kapacitu nad 50 osob, musí být v lůžkových částech prokázáno normovou zkouškou, že zápalnost záclon je delší než 20 sekund a rovněž je tu i požadavek na zápalnost čalouněných materiálů. To ale nemusí splňovat klientovo vybavení. Stejně jako nové uspořádání nábytku v pokoji nemusí být vhodné z hlediska evakuace. Vhodným řešením je tyto úpravy omezit v požárním řádu nebo ve smlouvě o poskytování sociálních služeb. Pobytové služby jako je například chráněné bydlení, nebo domov pro seniory má mít podle prováděcí vyhlášky zákona znaky bydlení v domácnosti. Je tu i snaha personálu, aby se klienti cítili jako doma. Standardní vybavení na pokojích má odpovídat vybavení v běžné domácnosti. Ze zákona o sociálních službách je velmi patrný důraz na respekt k základním lidským a občanským právům, oprávněným zájmům a lidské důstojnosti adresátů sociálních služeb. [12] Z tohoto důvodu by měla zařízení umožnit klientům používat vlastní elektrospotřebiče jako je rádio, rychlovarná konvice, televize, přímotop na pokoj. Tím vzniká mimo jiné i ze zákona o požární ochraně povinnost mít provedenou elektro revizi na konkrétním spotřebiči. Problém se dá řešit v principu dvěma způsoby. První z nich je, že majitel resp. provozovatel objektu zapůjčí spotřebič klientovi. O revizi, opravu apod. se stará poskytovatel a klient si připlácí pouze za pronájem a spotřebu elektrické energie. V druhém případě se jedná o majetek klienta. V tomto případě je nutné problém revize řešit individuálně, nejlépe už při tvorbě smlouvy o poskytnutí sociálních služeb, kde by měla být například klauzule, že revize na soukromých elektrospotřebičích při nástupu do zařízení zajistí provozovatel za úhradu formou tzv. fakultativních služeb podle 77 zákona o sociálních službách, případně, že si jí klient zajistí sám a dodá revizní zprávu ve stanovené lhůtě. Další nebezpečí z hlediska požární ochrany tkví v ochraně soukromí. Mezi základní práva klientů patří beze sporu i právo na soukromí. Uživatel by měl mít kontrolu nad tím, kdo a kdy do jeho obydlí vstupuje. Měl by mít také možnost přístup personálu či jiných lidí odepřít a měl by mít možnost si svůj pokoj zamknout. [12] Problém ale může nastat, je-li vyhlášena evakuace a osoba uvnitř pokoje např. spí, je pod vlivem léků, nebo je v bezvědomí z důvodu intoxikace kouřem. I mimo vyhlášení evakuace může nastat situace, že obyvatel pokoje na výzvy neozývá. V obou případech je nutné se do pokoje co nejrychleji dostat. Příslušník HZS je oprávněn k takovému zásahu, podle 5 odstavce 2, zákona č. 238/2000 Sb o HZS ČR ve znění pozdějších předpisů, ale nehrozí-li nebezpečí z prodlení, musí si zajistit přítomnost nezúčastněné osoby a po provedení zásahu je příslušník povinen neprodleně vyrozumět orgány Policie ČR. [14] Tento problém by vyřešil systém uzamykání, který umožňuje v případě nutnosti otevřít dveře personálem nebo hasičem i zvenčí. K tomu slouží takzvaný systém generálního a hlavního klíče. V objektech, kde se vyskytují osoby s omezenou schopností pohybu, dochází velmi často k porušování zákona o požární ochraně tím, že jsou nevhodně užívány požární dveře. Většina klientů pobytových zařízení má problém při zvládání běžných úkonů péče o svou osobu. Dle 88 písm. c) zákona o sociálních službách musí být při poskytování služeb v pobytových zařízeních vytvořeny takové podmínky, které umožní osobám využívajícím sociální služby, naplňovat jejich lidská i občanská práva. Což beze sporu je i svoboda pohybu a právo na soukromí. Pro klienty na vozíku, s berlemi nebo v chodítku jsou požární dveře velkou překážkou, protože si je sami bez pomoci nedovedou otevřít. Z tohoto důvodu personál přistupuje k opatřením, které vedou k porušení požárních předpisů a požární dveře stabilizují v otevřené pozici. Řešením této situace jsou požární konzole s elektromagnetem. Ty blokují v klidovém stavu dveře otevřené. Po impulzu od EPS dojde k odpojení elektromagnetu a pomocí samozavírače dojde k uzavření požárních dveří. Toto řešení je vhodné a efektivní, ale zároveň finančně nákladné. Další odlišnosti způsobené provozovatelem nebo personálem V objektech sociální sféry dochází k porušení povinností právnických a podnikajících fyzických osob, kdy tyto subjekty mají povinnost dle zákona o požární ochraně vytvářet podmínky pro hašení požárů a pro záchranné práce, zejména udržovat volné únikové cesty a volný přístup k nouzovým východům, k hlavním uzávěrům, věcným prostředkům požární ochrany a dalším. Často se v těchto prostorách vyskytuje výzdoba na stěnách, propagační stojany, květiny, sedací nábytek, zábrany na schodištích a další. V některých stavbách jsou chráněné únikové cesty obloženy dřevěným obkladem, nebo je barevně řešena tak, že bezpečnostní značky směru úniku zanikají a nejsou na první pohled vidět. Důvodem je snaha personálu nebo provozovatele učinit zařízení pro klienty a návštěvníky příjemnější a také skutečnost, že klienti mají právo na zajištění bezpečnosti a ochrany zdraví při pobytu v zařízeních. Dle standardu 14 - nouzové a havarijní situace, jsou poskytovatelé povinni své služby poskytovat tak (kromě jiných požadavků), aby byly bezpečné. Standard 13, o prostředí a podmínkách stanoví, že poskytovatel zajišťuje materiální, technické a hygienické podmínky přiměřené druhu poskytované služby, kapacitě, a okruhu osob. [12] Bohužel za cenu snížení bezpečnosti. Řešením je provádění preventivních požárních prohlídek a následné odstraňování nedostatků zjištěných při prohlídce. Dalším problémem podobného charakteru je uzamykání únikových východů z obavy, že klienti např. s demencí, nebo děti opustí objekt. V tomto případě by mohlo být účinným, ale drahým řešením napojení dveří na EPS či EZS. 101

107 Závěr Cílem příspěvku bylo poukázat na odlišnosti, které mohou vzniknout z rozdílností a požadavků dvou oblastí - sociální a požární ochrany. Tyto na první pohled od sebe vzdálené oblasti se musí vzájemně doplňovat a ne rozporovat. Vzhledem k tomu, že každou z uváděných oblastí zastupuje zákon, který se zřejmě v nejbližší době nezmění a velká většina provozovatelů sociálních služeb nemá dostatečné množství finančních prostředků, je nezbytné, aby se při navrhování, projektování a užívání objektů sociální sféry přistupovalo citlivě se snahou vyhovět oběma stěžejním předpisům. Pokud situaci nelze vyřešit stavebně nejčastěji z finančních důvodů je nutné alespoň zvýšení organizačního zajištění požární ochrany. Použitá literatura [1] Zákon č. 108/2006 Sb., o sociálních službách, ve znění pozdějších předpisů. [2] Vyhláška č. 398/2009 Sb., o obecných technických požadavcích zabezpečujících bezbariérové užívání staveb, ve znění pozdějších předpisů. [3] Vyhláška č. 505/2006 Sb., kterou se provádějí některá ustanovení zákona o sociálních službách, ve znění pozdějších předpisů. [4] Zákon č. 133/1985 Sb., o požární ochraně, ve znění pozdějších předpisů. [5] Vyhláška č. 246/2001 Sb., o stanovení podmínek požární bezpečnosti a výkonu státního požárního dozoru (vyhláška o požární prevenci), ve znění vyhlášky č. 221/2014 Sb. [6] Vyhláška č. 23/2008 Sb., o technických podmínkách požární ochrany staveb, ve znění pozdějších předpisů. [7] Zákon č. 186/2006 Sb., o změně některých zákonů souvisejících s přijetím stavebního zákona a zákona o vyvlastnění, ve znění pozdějších předpisů. [8] ČSN Požární bezpečnost staveb - Nevýrobní objekty. Praha: Úřad pro technickou normalizaci, metrologii a státní zkušebnictví, [9] ČSN Požární bezpečnost staveb - Budovy pro bydlení a ubytování. Praha: Úřad pro technickou normalizaci, metrologii a státní zkušebnictví, [10] ČSN Požární bezpečnost staveb - Změny staveb. Praha: Úřad pro technickou normalizaci, metrologii a státní zkušebnictví, [11] ČSN Požární bezpečnost staveb - Budovy zdravotnických zařízení a sociální péče. Praha: Úřad pro technickou normalizaci, metrologii a státní zkušebnictví, [12] Čámský, P.; Krutilová, D.; Sembdner, J.; Sladký, P.: Manuál pro tvorbu a zavádění standardů kvality poskytovaných sociálních služeb [online]. Praha: Centrum sociálních služeb, 2008, 153 s. [cit ]. Dostupné z: csspraha.cz/wcd/users-data/file/manual-standardy-kvality. pdf. [13] Růžičková, R.: Požadavky na objekty sociální sféry z hlediska požární ochrany a sociálních služeb. Ostrava: Bakalářská práce, [14] Zákon č. 238/2000 Sb., o Hasičském záchranném sboru České republiky a o změně některých zákonů, ve znění pozdějších předpisů. 102

108 Odhad doby havarijního úniku CNG z osobního automobilu The Estimated Time of the Accidental Outflow of CNG from a Car doc. Dr. Ing. Milan Jahoda Ing. Jiří Ira Bc. Nicola Susanne Kubečková Vysoká škola chemicko-technologická v Praze Technická 5, Praha 6 Milan.Jahoda@vscht.cz Abstrakt Stlačený zemní plyn (častěji označován zkratkou CNG - Compressed Natural Gas) se stává populárním alternativním palivem pro automobilovou dopravu. CNG je uchováván v jednom, nebo více tlakových zásobnících, ze kterých je veden vysokotlakým potrubím k motorovému prostoru. Každá nádrž na CNG je vybavena vlastním uzavíracím ventilem s tepelnou bezpečnostní pojistkou. Bezpečnostní pojistka zabraňuje destrukci CNG nádrže v případě nadměrného nárůstu tlaku v nádrži v důsledku příliš vysoké teploty okolí (požáru). Příspěvek je zaměřen na odhad časového průběhu úniku CNG při otevření bezpečnostní pojistky na základě klasické teorie výtoku reálných plynů z tlakových zásobníků malým otvorem. Teoretické výsledky jsou porovnány s experimentálními hodnotami získanými při velkorozměrových zkouškách hoření osobních automobilů na CNG. Klíčová slova CNG; havarijní únik; modelování. Abstract Compressed natural gas (CNG) is becoming a popular alternative fuel for cars. CNG is stored in one or more pressurized containers from which it is guided through the pipe to the engine compartment. Each CNG tank is fitted with its own shut-off valve with a thermal safety port. The thermal safety port prevents the destruction of CNG tanks in case of excessive pressure buildup in the tank due to extremely high ambient temperatures (fire). The paper focuses on estimating the dynamics of CNG mass flow rate after the opening of the safety valve on the basis of the classical theory of real outflow of compressed gases from a hole in a vessel. The theoretical results are compared with experimental values obtained during large-scale experiments of burning CNG cars. Keywords CNG; outflow; modeling. Úvod Stlačený zemní plyn (CNG - Compressed Natural Gas) je jedním z alternativních paliv pro automobilovou dopravu. Počet vozidel na CNG každoročně narůstá. V současnosti (předpokládaný vývoj ve 2. čtvrtletí 2015, Český plynárenský svaz, zdroj: jezdí v ČR na CNG přibližně vozidel (0,17 procent všech u nás registrovaných vozů) a to především osobní a dodávkové vozy (8 625) a autobusy (592). Plán RWE je vybudování 350 plnicích stanic k zajištění provozu pro asi 400 tis. vozidel na CNG v roce 2020, z toho cca 4 tisíce autobusů. V současné době je v České republice pouze 87 plnících stanic (Německo - 910, Itálie - 900, Rakousko - 200). V Evropě je vozidel na CNG registrovaných asi 2 miliony a celosvětově asi 20 milionů. Hlavním důvodem obliby aut na CNG je výrazná úspora provozních nákladů. CNG je vůbec nejlevnější pohonnou látkou, navíc nízká cena je dlouhodobě garantována z důvodu minimální výše spotřební daně (podle zákona o spotřebních daních). Dalším důvodem je ekologická stránka provozu CNG vozidel. Hlavní složkou zemního plynu je methan (obvykle přes 90 %) a dále ethan (1-6 %). Díky tomu se emise CO 2 pohybují na úrovni 120 až 140 g/km, což je o 25 % méně oproti benzínu. Dále jsou u CNG nižší i emise všech dalších sledovaných škodlivin - oxidů dusíku, pevných částic, karcinogenních látek - polyaromatických uhlovodíků, aldehydů a aromátů včetně benzenu. Společně s biomethanem byl CNG vybrán evropskou unií jako preferovaná alternativa k současným ropným palivům. Osobní automobily mají jednu nebo dvě zásobní tlakové lahve umístěné ve spodní části vozidla, autobusy mají tlakové lahve na střeše. Většina osobních vozidel je hybridních, kdy společně se zásobníky na stlačený zemní plyn je v automobilu umístěna nádrž na benzín (10 až 50 l podle typu vozidla). Automobil pak nezávisle na řidiči kombinuje obě paliva. Tlakové nádoby na CNG jsou vyráběné z oceli, hliníku, nebo kompozitních materiálů. Tlakové nádoby procházejí řadou zkoušek, mnohem přísnějších oproti zkouškám nádrží kapalných paliv. V nádržích je plyn maximálně stlačen na 200 bar, velikost nádrží závisí na typu vozidla. Z nádrže je CNG vedeno vysokotlakým potrubím k motorovému prostoru, kde je v regulátoru snížen tlak na potřebnou hodnotu. Od regulátoru jde potrubím plyn do vstřikovačů, kde je vytvořena směs se vzduchem a dále do válců motoru ke spálení. Od nádrže je v CNG soustavě až po regulátor stejně vysoký tlak jako v nádrži. Celý systém musí být dokonale plynotěsný. Každá nádrž na CNG je vybavena vlastním uzavíracím ventilem. Hrdlo nádrže je opatřeno vnitřním závitem a ventil je do hrdla nádrže našroubován. Součástí každého uzavíracího ventilu palivové nádrže je uzavírací elektromagnetický ventil, mechanický uzavírací ventil, omezovací ventil průtoku a tepelná bezpečnostní pojistka. Tepelná pojistka zabraňuje destrukci CNG nádrže v případě nadměrného nárůstu tlaku v nádrži v důsledku příliš vysoké teploty okolí. Pojistka obsahuje speciální tavný materiál, nebo expandující kapalinu ve skleněné trubičce. Pokud na pojistku po určitou dobu působí teplota přesahující 110 C, dojde k roztavení tavného materiálu, nebo prasknutí skleněné trubičky, otvor pojistky se stane průchodným a CNG začne unikat do okolí. Velmi často je diskutována bezpečnost vozidel na CNG. V případě úniku plynu z důvodu netěsnosti palivové soustavy, nebo při otevření tepelné pojistky nádrže, mohou nastat následující situace (Fiurášek, 2005; Berghmans a Vanierschot, 2014): Unikající plyn ve směsi se vzduchem se vznítí ihned, nebo po malé chvíli od úniku. Dochází k hoření plynu unikajícího z poškozené části, nebo uvolněného ventilu. Při otevření bezpečnostního ventilu může vyšlehnout dlouhý plamen. Hořením se zahřívají další části vozu a požár se může rozšířit na hořlavé části vozu (např. plastové materiály nebo hořlavé provozní kapaliny). Nedochází k vytvoření výbušné koncentrace. Unikající plyn se akumuluje v uzavřeném prostoru. Ve směsi se vzdušným kyslíkem se vytváří výbušná koncentrace. V případě výbuchu dosahují výbuchové parametry vysokých hodnot. Plyn uniká do volného prostoru, ale nedojde k zahoření. Vytváří se výbušná koncentrace, plyn se šíří po větru a rozptyluje se. Případný výbuch nedosahuje tak velkých tlakových účinků jako v uzavřeném prostoru. Díky relativně malému podílu vozidel na CNG v České republice je počet havárií, které jsou spojené s únikem CNG, požárem nebo 103

109 výbuchem malý. Ze statistik HZS ČR vychází přibližně jeden zásah u vozidel CNG měsíčně. Hlavním problémem zvýšeného nebezpečí u vozidel na CNG je riziko výbuchu tlakových nádrží při selhání bezpečnostních pojistek, dále potom náhlé uvolnění velkého objemu plynu (cca 20 m 3 zemního plynu za atmosférického tlaku během 90 sekund) při otevření bezpečnostní pojistky. I když dodavatelé zemního plynu tvrdí, že vozidla na CNG jsou podle nezávislých bezpečnostních analýz bezpečnější než vozidla používající benzin, naftu či LPG (Schauhuberová, 2011), důsledky případné havárie jsou ale daleko větší. Příkladem mohou být případy ze světa. Výbuch vozidla Honda Civic CNG, rok 2007, při kterém bylo zničeno nebo poškozeno dalších 12 vozidel (Hansen, 2007), nebo únik a následný výbuch plynu v uzavřených garážích v Malajsii v roce V současné době se v Evropě diskutuje otázka bezpečnosti vozidel na CNG s ohledem na možný teroristický útok. Základním problémem při havárii (úniku pohonných hmot) vozidel na CNG je obtížně predikovatelný průběh havárie. Náhlý požár nebo výbuch může zasáhnout rozsáhlou oblast včetně zasahujících jednotek. Pro vytvoření představy šíření CNG v různých situacích může pomoci metoda počítačové dynamiky tekutin (CDF). Pomocí metody CFD lze simulovat koncentrační profily methanu, směr jeho šíření od bezpečnostní pojistky a v případě zahoření vzniklé teplotní pole včetně vlivu na okolní hořlavé materiály. Podle našich předběžných výpočtů je při řešení největším problémem výpočetní nestabilita spojená s vysokými rychlostmi unikajícího plynu v blízkosti výtokových otvorů tepelné pojistky a poměrně složitá výpočetní geometrie. Řešení celého systému (tlakové zásobníky, únik přes bezpečnostní ventil, umístění výtokových otvorů v geometrii vozidla, vozidlo umístěné v prostředí atd.) je časově a výpočetně velmi náročné (únik, šíření plynu, hoření). Studovaný systém lze zjednodušit tím, že únik plynu ze zásobníku bude jako vstupní okrajová podmínka při řešení šíření a hoření plynu v okolí auta. Cílem příspěvku je studium dynamiky hmotnostního výtoku CNG z tepelné bezpečnostní pojistky po jejím otevření a nalezení vhodné funkce pro popis okrajové vstupní podmínky pro CFD simulace. Výpočetní část Výpočet byl proveden na základě klasické teorie výtoku plynů z tlakových nádob malým otvorem. Existují různé modelové představy jak tento problém řešit (Sullivan, 1981). Nejvýznamnějšími modely jsou Callendarův model, Rayleighův, Walkerův, van der Waalsův a polytropický model, který je použit v této práci. Předpokládáme jednorozměrové izoentropické proudění ideální stlačitelné tekutiny, kde výtoková rychlost je dána rovnicí Saint Vénantovou - Wantzelovou (Janalík, 2008). Hmotnostní průtok vypočteme z rovnice kontinuity. Hmotnostní průtok plynu má maximální hodnotu při dosažení rychlost zvuku. Tento stav označujeme jako kritický či zahlcený tok. Při neustáleném výtoku plynu malým otvorem z tlakové nádoby s pevnými stěnami dochází uvnitř nádoby ke změnám tlaku, teploty a hustoty plynu. Pro výpočet časového průběhu hmotnostního toku byl použit nestacionární výpočet, kde byly v každém časovém kroku počítány změny charakteristických veličin v nádobě (Assael a Kakosimos, 2010). Při výpočtu hmotnostního toku CNG (počítáno jako čistý methan) z tlakové nádoby se vycházelo z počátečních známých dat: objem tlakové nádoby V (48, m 3 ), počáteční tlak plynu v nádobě p 0 ( Pa), počáteční teplota plynu T 0 (383 K), počet výtokových otvorů N (6), průměr výtokových otvorů d (3 mm), resp. plocha výtokového otvoru S, polytropický exponent κ (1,32), měrná tepelná kapacita metanu c p (2 515 J kg -1 K -1 ), teplota okolí T a (273 K), molární hmotnost plynu M (0,016 kg mol -1 ) a okolní tlak p a ( Pa). V bezpečnostním inženýrství se obvykle zanedbává korekce na chování reálného plynu při výtoku, protože ideální plyn dosahuje nejkratší dobu výtoku. V našem případě jsme do výpočtu zahrnuli různé hodnoty výtokového koeficientu μ. Nejdříve byla vypočtena ze stavové rovnice ideálního plynu počáteční hustota metanu, ρ 0. Vzorec pro výpočet hmotnostního toku výtokovým otvorem v čase t i se měnil podle oblasti proudění. V kritické oblasti (maximální hmotnostní tok): m S p v podkritické oblasti: Pro každý následující časový krok (i + 1) byla vypočtena: změna hustoty plynu v zásobníku změna teploty plynu nová hodnota hustoty plynu v zásobníku teploty plynu v zásobníku a tlaku v zásobníku i i 1 1 pi 1 M 2 1 pro RT 1 p 2 i 2 M p p p 1 m i Spi pro RTi 1 pi p i pa 2 Zvolený časový krok Δt byl 0,1 s, při testování kratšího časového kroku byly získány stejné výsledné hodnoty. Výpočet byl ukončen při dosažení stavu, kdy hodnota nového tlaku plynu v zásobníku p i+1 byla menší než hodnota zadaného atmosférického tlaku. Výsledky a diskuse Na obr. 1 je znázorněný typický časový průběh změny hmotnostního toku methanu z tlakového zásobníku v čase vypočtený na základě teorie izoentropického jednorozměrného proudění. Při výpočtech úniku stlačeného plynu z nádoby výtokovým otvorem byl pro začátek zvolen výtokový součinitel μ = 1, což odpovídá proudění ideálního plynu. V této krajní mezi se dosahovalo nejkratších výtokových časů. Aby proudění odpovídalo reálnému plynu, byl výpočet prováděn pro různé hodnoty výtokových koeficientů. Není překvapující, že se při zachování jinak stejných podmínek celkové výtokové časy prodlouží se snižující se hodnotou výtokového koeficientu. Z provedených měření výtokového koeficientu při dynamických výtocích plynů (Novák, 2013) hodnota výtokového koeficientu klesá s klesajícím přetlakem plynu v zásobníku (tlak v zásobníku oproti tlaku atmosférickému). Na hodnotu koeficientu má také vliv tloušťka materiálu kolem otvoru, tvar otvoru a složení plynu. a 2 1 a a i 1 i i 1 N m t V p T i i 1 2 i 1 cp i i 1 i i 1 T T T i 1 i i 1 RT M i 1 i 1 i p 104

110 Závěry Na základě teorie izoentropického jednorozměrného proudění byl proveden odhadový výpočet průběhu a celkové doby výtoku CNG z tlakového zásobníku osobního automobilu. Výpočet byl proveden z důvodu nalezení vhodného tvaru okrajové vstupní podmínky pro hmotnostní tok metanu pro CFD simulace šíření metanu v okolí osobního automobilu po otevření bezpečnostní pojistky. Jako vstupní okrajová podmínka bude testována zjištěná rovnice pro hmotnostní tok methanu ṁ = 0,351e -0,069t, v rozmezí času t <0, 90> sekund šesti otvory o celkové ploše 18, m 2. Poděkování Financováno z účelové podpory na specifický vysokoškolský výzkum MŠMT č. 20/2015. Obr. 1 Časová závislost hmotnostního toku CNG ze zásobníku (d = 2 mm, μ = 0,6) Tab. 1 Celkové doby úniku CNG pro různé průměry výtokových otvorů Výtokový koeficient Doba úniku [s], d = 3 mm Doba úniku [s], d = 2,5 mm Doba úniku [s], d = 2 mm 1 0,9 0,8 0,7 0,6 0,5 0,4 0,3 0, V tab. 1 jsou uvedeny vypočtené hodnoty celkové doby úniku CNG pro různé hodnoty výtokových koeficientů a tři průměry výtokových otvorů. Hodnoty výtokových koeficientů byly brány konstantní, i když se jejich hodnota mění s časem, resp. s přetlakem. Pro bezpečnostní pojistku nejsou k dispozici relevantní experimentální data pro určení změny hodnoty výtokového koeficientu s přetlakem. Podle údajů výrobce by CNG mělo z plně naplněné tlakové nádoby unikat asi po dobu 90 s. Na charakter proudění za výtokovým otvorem (dobou výtoku) má také vliv geometrie trysky (vnitřní geometrie bezpečnostního ventilu). Bezpečnostní pojistka se otevírá, pokud na ni působí minimální teplota 110 C po určitou dobu. Doba potřebná k roztavení tavného materiálu (nebo k prasknutí skleněné trubičky s expanzní kapalinou) v pojistce může být např. dlouhá až tři minuty (autobusy Irisbus), Nechuta (2010). Při požárních zkouškách osobních automobilů v Ralsku v prosinci 2014 bylo zjištěno zpoždění mezi dosažením teploty v okolí bezpečnostního ventilu nad 110 C a otevřením bezpečnostního ventilu přibližně jedna minuta. Přestože byl měřitelný koncový průměr výtokových kanálů u použité bezpečnostní pojistky 3 mm, uvnitř pojistky v průběhu tavení a po odtečení tavného materiálu (nebo po prasknutí skleněné trubičky s kapalinou) mohou vznikat kanály různých průřezů popřípadě zůstávat zbytky ze skleněné tyčinky. Bezpečnostní ventil má tak vnitřní proměnlivý tvar, takže se může chovat jako difuzor a lze očekávat anomálie v podobě rázových vln. Pro studium těchto stavů je však třeba řešit vícerozměrné proudění reálných plynů ve známé prostorové geometrii, což je nad rámec předkládaného příspěvku. Protože reálný průměr výtokových kanálů může být ve skutečnosti menší než viditelný průměr, byl výpočet proveden také pro průměry 2,5 a 2 mm (tab. 1). Pokud vezmeme střední reálný výtokový koeficient v hodnotě 0,6, tak pro dosažení shody s experimentální dobou výtoku vychází průměr výtokových otvorů na dva milimetry a hledanou funkci nalezneme regresí z vypočtených dat, viz obr. 1. Seznam symbolů c p měrná tepelná kapacita [J kg -1 K -1 ], ṁ hmotnostní tok [kg s -1 ], p tlak [Pa], ρ hustota [kg m -3 ], R molární plynová konstanta [J K -1 mol -1 ], S plocha [m 2 ], T termodynamická teplota [K], V objem [m 3 ], κ isoentropický koeficient (Poissonova konstanta) [-], μ výtokový součinitel [-]. Použitá literatura [1] Assael, M.J.; Kakosimos, K.E : Fires, explosions and toxic gas dispersions. Effect calculation and risk analysis, CRC Press, USA. [2] Berghmans, J.; Vanierschot, M : Safety aspects of CNG cars. Procedia Engineering 84, [3] Fiurášek, P : Dopravní nehody. Zásah u vozidel s alternativními pohony, MV-Ředitelství hasičského záchranného sboru ČR. [4] Hansen R.R : Auto fi re with compressed natural gas (CNG) fuel tank explosion, Seattle Fire Department, dostupné na CNGAutoFire.ppt. [5] Janalík, J : Vybrané kapitoly z mechaniky tekutin, skriptum, VŠB - TU Ostrava. [6] Nechuta, T : Autobusy Irisbus s pohonem na CNG, Iveco Irisbus, Praha. [7] Novák, O : Měření výtokového koefi cientu otvoru při neustáleném proudění, disertační práce, VŠCHT Praha. [8] Schauhuberová, M : Zvyšující se počet vozidel na CNG. TECH MAGAZÍN 11, 8-9. [9] Sullivan, D.A : Historical review of real-fluid isentropic flow models. Journal of Fluids Engineering 103,

111 Porovnání zásahových požárních automobilů - průzkumové šetření versus multikriteriální analýza Comparison of Fire Fighting Vehicles - Exploratory Investigation Versus Multi-Criteria Analysis Ing. Ladislav Jánošík 1 Bc. Petr Smolák 2 1 VŠB - TU Ostrava, Fakulta bezpečnostního inženýrství Lumírova 13, Ostrava - Výškovice 2 Hasičský záchranný sbor Karlovarského kraje Stanice Cheb, 17. listopadu č. 30, Cheb ladislav.janosik@vsb.cz, psmolly2309@gmail.com Abstrakt Příspěvek se zabývá problematikou zhodnocení uživatelských vlastností zásahových požárních automobilů. Do hodnocení byla vybrána prvovýjezdová vozidla u jednotek Hasičského záchranného sboru České republiky v Karlovarském kraji. Jako první metoda bylo použito dotazníkové šetření u dvou skupin uživatelů sledované techniky. Následně byla vozidla podrobena zkoumání metodou multikriteriální analýzy, konkrétně metodou FDMM, kdy se provádí párové porovnání zvolených kritérií. Výsledkem studie je srovnání subjektivního dotazníkového šetření a možného objektivního přístupu numerickou metodou multikriteriální analýzy k pohledu na vybrané vlastnosti sledovaných požárních automobilů. Klíčová slova Cisternová automobilová stříkačka; porovnání; průzkumové šetření; multikriteriální analýza. Abstract The paper deals with the evaluation of user-characteristics of fire fighting vehicles. First-exit vehicles dislocated at Fire and Rescue Brigade of the Czech Republic in Karlovy Vary Region were selected for the evaluation. Questioning two users groups of monitored vehicles was the first method of the survey. Subsequently, vehicles were examined by a multi-criteria analysis, namely by FDMM. This method contains in benchmarking of selected criteria. The result of the study is to compare selected characteristics of monitored fire fighting vehicles, both by subjective questioning, and by the objective way - the numerical method of multi-criteria analysis. Keywords Water tender; benchmarking; exploratory survey; multi-criteria analysis. Úvod Práci hasiče lze obecně charakterizovat jako rizikové, duševně i fyzicky namáhavé zaměstnání. Vyžaduje značné množství specifických znalostí a dovedností. Ke své činnosti hasič používá mnoho speciálních technických prostředků a další výbavy. Mezi nejdůležitější prvek v tomto systému patří bezpochyby zásahový požární automobil. Zde se vyskytuje řada problémů při užití mobilní techniky z pohledu zasahujících hasičů. Pramení z několika důvodů. Ať jsou to nevhodně umístěné konstrukční prvky vozidla (sloupky, nízká střecha, špatně zvolené nástupní prvky apod.), nedostatek prostoru pro posádku nebo technické prostředky a jejich špatná dostupnost nebo drobný, ale také velmi důležité detaily, kterými jsou například způsoby ovládání uzávěrů, přezek a zámků. Uvedenou problematikou se hasiči zabývají stálé a neustále. Sestavit ideální zásahový požární automobil pro jednotku sboru dobrovolných hasičů obce nastínil autor v seriálové publikaci na známém webovém portálu v seriálu Stavíme cisternu [1]. Další příklad, jak přistupovat k uvedené problematice lze najít v seriálové publikaci Dobytčák či kabina pro mužstvo? [2] na známém webovém portálu a zejména připojených diskuzních fórech. Pro porovnání v následujícím studijním textu byly vybrané cisternové automobilové stříkačky, které jsou v současné době používány na požárních stanicích HZS ČR Karlovarského kraje. Tento kraj má rozlohu 3,3 tis km 2 a počet obyvatel cca 299 tisíc, což je nejméně ze všech krajů v ČR. Z hlediska organizace jednotek požární ochrany HZS ČR je rozdělen pouze na 3 územní odbory. Jednotlivé územní odbory představují celkem 7 požárních stanic. Ke srovnání bylo vybráno 5 zástupců nejvytíženějších požárních vozidel typu CAS na podvozcích Renault Midlum, Tatra 815-2, Mercedes-Benz Atego, MAN TGM a Scania P114. Přehled vybraných vozů a jejich základní specifikace je uvedena v tab. 1. Jejich základní taktické parametry jsou hasiči zřejmé z této tabulky a vybrané charakteristiky budou uvedeny dále u porovnání vozidel metodou FDMM. Požární stanice Cheb Karlovy Vary Cheb Sokolov Sokolov Mariánské Lázně Aš Kraslice Toužim Karlovy Vary Tab. 1 Přehled požární techniky podle typu podvozku Zařazení techniky 2. vůz 1. vůz 1. vůz 1. vůz 2. vůz 1. vůz 1. vůz 1. vůz 1. vůz 2. vůz Označení vozu Podvozek Nástavba CAS 15/2500/ 135 M2Z CAS 24/3400/ 210 S2T CAS 24/3400/ 210 S2T CAS 24/3400/ 210 S2T CAS 24/4000/ 400 S2T CAS 24/4000/ 400 S2T CAS 20/4000/ 400 S2T CAS 20/4000/ 400 S2T CAS 20/4000/ 400 S2T CAS 24/4000/ 400 S2T Renault Midlum /14 4x4 Rok výroby THT Polička 2008 Scania P114 4x4 THT Polička 2006 Scania P114 4x4 THT Polička 2004 Scania P114 4x4 THT Polička 2006 MAN TGM x4 BB MAN TGM x4 BB Tatra R55 4x4.2 M-B Atego 1526 AF 4x4 THT Polička 2009 THT Polička 2007 THZ Slatiňany 2013 THT Polička 2010 WISS Bielsko- Biala WISS Bielsko- Biala Z laického pohledu bychom mohli optimisticky a tvrdit, že taková různorodost vozidel v rámci tak malého kraje je známkou určité vyspělosti systému výběru mobilní techniky. Z úst příslušníků - uživatelů této techniky a znalých problematiky se setkáváme s názorem rozdílným. Právě různorodost vozidel a znatelné rozdíly v ovládání vozidla ale i čerpadel v nástavbě může být problematické, stejně jako rozdílný systém uložení technických prostředků v nástavbách vozidel nebo jejich kabinách. 1 Metody Pro porovnání vybraných vozidel byla definována kritéria, která byla rozdělena do dvou oddílů podle způsobu zjišťování informací. V prvním oddíle jsou kritéria pro porovnání metodou průzkumového dotazníkového šetření písemnou formou dotazů na uživatele požární techniky. Ve druhém oddíle byla vybrané jako 106

112 kritéria technické charakteristiky, které je možno změřit a následně získané veličiny potom porovnat metodou multikriteriální analýzy. Oba oddíly budou vyhodnocovány samostatně a jejich následným sloučením dostaneme výsledné hodnocení. 2 Definice kritérií pro průzkumové šetření Zvolená kritéria byla vybrána a rozdělena s ohledem na potřeby těch, kterým dané vozidlo slouží a byla definována zvlášť pro skupinu osob: - řidič/strojník: jízdní vlastnosti (jízda, brzdění, stabilita vozidla), výhled z vozidla (omezení sloupky, zpětná zrcátka), ovládání vozu (řazení a ostatní ovládací prvky vozidla), ovládání čerpadla a rozvodu hasební látky, hluk v kabině, - ostatní hasiči zařazeni k vozidlu: dostupnost prostředků k dovybavení během jízdy, nástup a výstup z vozidla, dostupnost technických prostředků v prostorách nástavby a na horní plošině, hluk v kabině. Jejich definice a vyhodnocení muselo být jednoduché a věcné, aby při požadavku na vyplnění dotazníku ale i jeho vyhodnocení předešli nesrovnalostem. 3 Stanovení stupnice pro vyhodnocení průzkumového šetření Stupnice pro vyhodnocení byla vytvořena i s přihlédnutím k odbornosti obou skupin dotazovaných. Aby bylo možné zhodnotit výsledky, byl k ohodnocení odpovědí průzkumu zvolen následující jednoduchý systém bodování. S hledem na omezený rozsah článku bude zde uveden příklad pro kritérium Výhled z vozidla : - výborný - 3 body (výborný rozhled, vhodná zpětná zrcátka nepřekážejí ve výhledu), - vyhovující - 2 body (dostačující výhled s výhradami, nedostatky ve zpětných zrcátkách při couvání), - omezující - 1 bod (překážky ve výhledu, nutnost často hledat výhled, omezující zpětná zrcátka). Nebo pro kritérium Hluk v kabině : - tiché vozidlo - 3 body (hluk vozidla není rušivý, komunikace je ve 100% případů srozumitelná jak mezi hasiči tak do radiostanice, hluk výstražného zařízení je dobře tlumený), - znatelný hluk - 2 body (hluk si hasiči uvědomují, některá komunikace musí být opakována, hlasité výstražné zařízení), - velmi hlučné vozidlo - 1 bod (hluk od pneumatik a aerodynamický hluk velmi nepříjemný, komunikace velmi často opakována, velmi hlučné výstražné zařízení). Detailní specifikace všech sledovaných kritérií je prezentována v bakalářské práci spoluautora [4]. 4 Definice kritérií pro multikriteriální analýzu Pro toto porovnání byla vybrána kritéria, která můžeme definovat na základě měřitelných takticko-technických parametrů vozidel. Objektivnější pohled na některé měřitelné charakteristiky, které se neuvádějí v technických průkazech vozidel, byly potom podrobeny hodnocení za využití metody multikriteriální analýzy, konkrétně metoda FDMM (Forced Decision Matrix Method - Modifi kovaná metoda rozhodovací matice) [3]. Tato metoda se snaží eliminovat subjektivitu při určení důležitosti, tzv. vah jednotlivých kritérií na přijatelnou míru. Kritéria jsou při určení důležitosti postavena vedle sebe vždy ve dvojicích v takzvaném párovém porovnání. Výstupem je křížová tabulka, která dává představu o tom, který parametr je při tomto vzájemném porovnávání důležitější než jiný a výsledkem porovnání jsou určeny váhy pro jednotlivá kritéria. Výsledné hodnocení variant párového porovnání - váhu kritérií dostaneme tak, že hodnocení normujeme, tj. požadujeme, aby součet všech vah byl rovný 1. Pro toto hodnocení metodou FDMM byla zvolena následující kritéria: - K1 [mm] - šířka prostoru pro nástup do vozidla (vzdálenost mezi koncem sedadla lavice a pomocným madlem po pravé straně v kabině), - K2 [mm] - výška otvoru dveří (vzdálenost od spodního okraje dveří po horní okraj otvoru dveří), - K3 [mm] - výška horní police (výška nejvyšší horní police v prostřední skříni nástavby), - K4 [mm] - prostor pro nohy na zadní lavici (kolmá vzdálenost mezi sedadlem zadní lavice a prostředky před koleny hasiče), - K5 [mm] - světlá výška kabiny (vzdálenost od podlahy po strop kabiny), - K6 [mm] - výška prvního nástupního schodu (vzdálenost od země k nášlapné ploše prvního schodu), - K7 [mm] - výška pomocných madel (vzdálenosti od země ke spodní části madla), - K8 [kw/t] - měrný výkon motoru (poměr výkonu motoru k celkové hmotnosti vozidla), - K9 [l/100 km] - reálná provozní spotřeba pohonných hmot (hodnoty byly převzaty z výpočtů průměrné roční spotřeby ze záznamů strojního oddělení HZS KVK za rok 2014), - K10 [Kč] - pořizovací cena. 5 Vyhodnocení průzkumového šetření Jak bylo již uvedeno dříve, vozidla byla hodnocena samostatně podle jednotlivých kritérií, ve dvou oddělených skupinách uživatelů. Celkový součet získaných bodů za každé kritérium u jednotlivých vozidel byl následně průměrován počtem hodnotitelů. Získaná hodnota nám ukazuje průměrný bodový zisk vozidla v daném kritériu od dané skupiny hodnotitelů. V obou skupinách hodnotil jednotlivá vozidla různý počet uživatelů, protože ne každý z nich měl možnost používat všechna vozidla. Počty hodnotitelů podle skupin pro jednotlivá vozidla je uveden v tab. 2. Tab. 2 Počty hodnotících uživatelů ve skupinách na sledovaná vozidla Řidiči/strojníci Ostatní hasiči SCANIA P Renault Midlum Tatra T MAN TGM Mercedes-Benz Atego Tab. 3 Výsledky hodnocení vozidel pro kritéria řidič/strojník Jízdní vlastnosti Výhled z vozidla Ovládání vozu Ovládání čerpadla Hluk v kabině Celkem SCANIA P114 2,86 2,86 2,79 2,43 2,79 13,73 Renault Midlum 2,00 2,41 2,41 2,12 2,29 11,23 Tatra T ,77 2,77 2,45 2,41 2,27 12,67 MAN TGM 1,89 2,68 2,05 2,32 2,21 11,15 Mercedes-Benz Atego 2,17 2,42 2,25 2,17 2,33 11,34 Tab. 3 ukazuje získané průměrné body jednotlivých vozidel při hodnocení skupinou řidičů/strojníků. Tučně je označen nejlepší výsledek v každém kritériu. Je zde patrné, že v tomto posouzení 107

113 dominuje ve všech vlastnostech CAS na podvozku Scania P114, tedy i v konečném součtu získaných bodů. Nejmenší bodový zisk obdrželo vozidlo MAN TGM. Hodnota 1,89 u jízdních vlastností vozidla značí, že podle hodnotících řidičů je v tomto směru něco v nepořádku. U stejného vozidla je například u ovládání vozu výsledek 2,05 bodu, což je v minimalistickém rozsahu této studie slušný výsledek, ale vůči ostatním vozidlům stále nejslabší. Vyhodnocení průzkumového šetření pro skupinu hodnotitelů ostatní hasiči přiřazení k vozidlu je uvedeno v tab. 4. Nejlepší výsledky docílené v každém kritériu pro jednotlivá vozidla jsou opět označeny tučně. Tab. 4 Výsledky hodnocení vozidel pro kritéria ostatní hasiči zařazení k vozidlu Dostupnost prostředků pro dovybavení se při jízdě Nástup a výstup z vozidla Z výše uvedených výsledků vyplývá, že stejně jako u strojníků i mezi ostatními hasiči dominuje Scania. Jediné kritérium, kde Scania nezískala nejvyšší počet bodů, je dostupnost věcných prostředků v nástavbě. To je dáno rozdílným způsobem upevnění nástavby k podvozku vozidla, kdy u vozidel Tatra T815-2 díky konstrukci páteřního rámu je celá nástavba uložena níže a tím přístupnější. 6 Vyhodnocení multikriteriální analýzy Jak již bylo uvedeno, ve druhé variantě vyhodnocení měřitelných parametrů vozidel byla použita metoda FDMM. Prvním krokem bylo určení důležitosti (váhy) jednotlivých kritérii. Výsledná křížová tabulka s vypočtenými váhami jednotlivých kritérií jsou v tab. 5. Tab. 5 Výsledky výpočtu důležitosti kritérií Dostupnost věcných prostředků v nástavbě a horní plošině Hluk v kabině SCANIA P114 2,79 2,70 2,33 2,70 10,52 Renault Midlum 2,19 2,14 2,09 2,19 8,61 Tatra T ,43 2,54 2,54 2,36 9,87 MAN TGM 1,91 1,95 2,00 2,23 8,09 Mercedes-Benz Atego 2,35 2,35 2,06 2,12 8,88 Kritérium K1 K2 K3 K4 K5 K6 K7 K8 K9 K10 Součet Důležitost K1 [mm] šířka prostoru pro nástup K2 [mm] výška otvoru dveří K3 [mm] výška horní police K4 [mm] prostor pro nohy na zadní lavici K5 [mm] světlá výška kabiny K6 [mm] výška prvního nástupního schodu K7 [mm] výška pomocných madel K8 [kw/t] měrný výkon motoru K9 [l/100 km] spotřeba pohonných hmot K10 [Kč] pořizovací cena /45 0, /45 0, /45 0, /45 0, /45 0, /45 0, /45 0, /45 0, /45 0, /45 0,111 Celkem Z tab. 5 plyne, že nejvyšší důležitost ze zvolených kritérií přisuzují hasiči, kteří tvořili expertní tým při tomto rozhodování, dostupnému uložení věcných prostředků, prostoru pro pohodlné sezení posádky a výkonu motoru vozidla. Naopak nepříliš pozornosti věnují světlé výšce kabiny a výšce otvoru dveří. V tom se zřejmě odráží fakt, že hodnota méně upřednostňovaných kritérií není ve skupině sledovaných vozidel omezující. Ve spolupráci s příslušníky na stanicích v rámci kraje byly naměřeny hodnoty zvolených kritérií, které jsou uvedeny v tab. 6 a doplněné o zjištěné technické parametry a cenu. Zde můžeme nalézt první objektivnější pohled na porovnání sledovaných vozidel. Tab. 6 Hodnoty vybraných kritérií Požární technika/ podvozek/nástavba - Kritéria K1 [mm] šířka prostoru pro nástup K2 [mm] výška otvoru dveří K3 [mm] výška horní police K4 [mm] prostor pro nohy na zadní lavici K5 [mm] světlá výška kabiny K6 [mm] výška prvního nástupního schodu K7 [mm] výška pomocných madel K8 [kw/t] měrný výkon motoru K9 [l/100 km] spotřeba pohonných hmot K10 [milión Kč] pořizovací cena Následuje poměrně obsáhlé vyhodnocení získaných hodnot jednotlivých kritérií párovým porovnáním mezi sledovanými vozidly. Detailní výsledky dílčích vyhodnocení lze nalézt v bakalářské práci spoluautora [4]. Výsledky těchto porovnání jsou shrnuty v tab. 7. Představují vyhodnocení zvolených parametrů vybraných vozidel s přihlédnutím k jejich důležitosti. Jsou překvapivé a trochu protichůdné oproti průzkumovému šetření. Při studiu výsledků FDMM si musíme uvědomit, že tyto nevyjadřují subjektivní pocity hasičů, ale pouze podle zvolené hodnotící metody dávají přehled o výsledcích vyhodnocení vybraných vlastností sledovaných vozidel. Nejlépe zde uspěla vozidla MAN. Disponují dostatečným měrným výkonem, vyhovujícím prostorem pro posádku a slušným komfortem při nastupování, samozřejmě opět pouze v rámci hodnocených kritérií. Celkové velmi dobré výsledky vozidla Scania snižuje nejvyšší cena a drobné rozdíly ve výškách parametrů týkajících se komfortu nástupu. Tatra T815-2 se vešla do prostřední cenové kategorie, což ji spolu s lepší dostupností prostředků v roletách zajistilo druhé místo v hodnocení. Celkem 45 45/45 1,000 CAS 24/Scania P114/THT Polička CAS 15/Renault Midlum/THT Polička CAS 20/MAN TGM/THT Polička CAS 20/Tatra T815-2/THT Polička CAS 20/M-B Atego/WISS Bielsko-Biala ,8 12,6 13,9 19,0 11,

114 Tab. 7 Výsledky hodnocení vozidel metodou FDMM Kritérium Důležitost CAS 24/Scania P114/THT Polička CAS 15/Renault Midlum/THT Polička CAS 20/MAN TGM/THT Polička CAS 20/Tatra T815-2/THT Polička CAS 20/M-B Atego/WISS Bielsko-Biala K1 0,156 0,400 0,000 0,200 0,300 0,100 K2 0,022 0,300 0,400 0,100 0,000 0,200 K3 0,133 0,100 0,000 0,200 0,400 0,300 K4 0,178 0,300 0,000 0,400 0,100 0,200 K5 0,000 0,000 0,300 0,400 0,100 0,200 K6 0,067 0,000 0,300 0,400 0,200 0,100 K7 0,044 0,200 0,300 0,100 0,000 0,400 K8 0,200 0,200 0,000 0,300 0,400 0,100 K9 0,089 0,200 0,400 0,100 0,000 0,300 K10 0,111 0,000 0,400 0,200 0,100 0,300 Vážený součet 0,202 0,122 0,254 0,222 0,200 Výsledné pořadí Srovnání výsledků provedených šetření Cílem stati bylo demonstrovat rozdílné názory a přístupy k tak složité otázce, jakou je jednoduché Kdo je nejlepší? Nejmarkantnější rozdíly najdeme u vozidla MAN. Zatímco u objektivně změřitelných parametrů předčil ostatní hodnocená vozidla, v průzkumovém šetření je z pohledu hasičů nejhorší z porovnávaných vozů. Nejvíce se zde promítají jízdní vlastnosti a ovládání vozu spolu s dostupností prostředků v nástavbě a nástupem a výstupem z vozidla. Zajímavé je, že ani nízká výška prvků pro nástup a výstup, tedy madel a schodů, nepomohla tomuto vozidlu k lepšímu výsledku v průzkumovém šetření. Velice dobrých výsledků dosáhla Tatra T815-2 spolu s vozidlem Scania. Tyto dva vozy jsou podle dotazovaných uživatelů zřejmě nejvhodnější pro výkon služby u HZS minimálně v Karlovarském kraji. Mercedes- Benz Atego a Renault Midlum jsou o stupeň níž za Scanii a Tatrou T Zde je podle výsledků šetření brzdí nižší výkon a více omezující ovládání vozu. 8 Diskuze Do této kapitoly, jak má v názvu jsou ve stručnosti shrnuty konkrétní názory hasičů, tak jak byly sděleny při průzkumových šetřeních a konzultacích. Začněme horšími výsledky vozidla MAN TGM v průzkumovém šetření. Hasiči se shodli na tom, že kabina tohoto vozu má vysoko těžiště a její uchycení podle jejich názoru není šťastně provedeno. Kabina vykazuje nadměrné kývání při jízdě, což je hlavně při jízdě po nekvalitních komunikacích velmi nepříjemné. Výkon motoru je dostačující, ale i v ovládání vozu jsou podle hasičů mezery. U vozidla Renault Midlum si hasiči stěžují na slabý výkon motoru a horší kvalitu nastavení převodovky. Poslední stupeň řazení se, podle řidičů, zařadí příliš brzy a připadá tak na něj dlouhý rozsah otáček. To omezuje hlavně rozjezd vozidla na požadovanou rychlost. Další velmi často zmiňovanou výhradou je přílišná tvrdost podvozku, která zapříčiňuje poskakování vozidla po nerovnostech komunikace. Poslední nejčastější problém je celkově v prostoru kabiny a dostupnosti věcných prostředků v kabině. U Tatry T815-2 byl nejvíce zmiňován problém s tvarem krytu motoru ve vnitřní části kabiny, který je shora dolů zkosený. To částečně překáží pohodlné poloze nohou, kdy boty musejí být při sezení vzadu do jisté míry zasunuty pod lavicí. Jinak je Tatra T815-2 hasiči velmi kladně hodnocena hlavně z pohledu výkonu motoru a jízdních vlastností. V neposlední řadě si hasiči chválí i nízko posazenou nástavbu, což přispívá ke snadné dostupnosti věcných prostředků. Scania podle většiny uživatelů v kraji dělá čest svému jménu. Vozidlo je z hlediska výkonu, jízdních vlastností, prostoru i dalších parametrů dobře vyvážené a hasičům až na drobné výjimky vyhovuje. Jediný více zmiňovaný problém je s občasnou horší kvalitou řazení, kdy jednotlivé rychlosti nejdou zařadit lehce, jak by měli. To nemusí být ovšem vlastností obecně všech vozidel Scania s manuální převodovkou. Mercedes-Benz Atego je popisován jako vozidlo dostačující kvality s výhradami snad jen k výkonu motoru. Objevil se i názor na podobný problém s prostorem pro nohy jako u Tatry T815-2 vlivem zkoseného krytu motoru v zadní části kabiny. Toto konstrukční řešení je však poplatné jen určité skupině vozidel, která byla dodávaná hasičům od roku 2007 v rámci programu obměny č Periodická obnova základní požární techniky jednotek zařazených do plošného pokrytí. Jinak je hasiči hodnocen jako vozidlo dostačujících vlastností. Závěr Po průzkumovém šetření a použití matematické metody hodnocení můžeme docílit podle zvolených kritérií nejrůznější výsledky. Každá metoda i dotazník se někdy dají cíleně nasměrovat k potřebnému výsledku. Pokud ale vozidlo vyhovuje bez zjevných výhrad posádce a také má dobré výsledky v numerickém hodnocení, potom by to mohlo naznačovat vhodnost daného vozidla pro používání u hasičských jednotek. V tomto případě jsou to jednoznačně vozidla Scania P114 a Tatra V opačném případě, tedy při dosažení horších nebo rozdílných výsledků při hodnocení je třeba se asi zamyslet nad nákupem a provozem takového vozidla. Složitější situace může nastat v případě, kdy vozidlo vyhovuje hasičům, ale náklady na jeho pořízení nebo i provoz jsou vysoké. Potom je na řadě podrobnější analýza pro a proti s cílem vyhodnotit, zda je komfort, pohodlí a bezpečnost při výjezdu a obecně při práci s vozidlem adekvátní vyšší pořizovací ceně a provozním nákladům. Tuto cestu zvolilo vedení HZS Moravskoslezského kraje. Od roku 2010 započala obnova prvovýjezdových vozidel na Územním odboru Ostrava, kdy byly fyzicky i technicky zastaralá vozidla Dennis Rapier a Dennis Sabre nahrazována moderními vozidly Mercedes-Benz Econic o pořizovací ceně cca 14,7 mil. Kč. Použitá literatura [1] Šafus, M.: Stavíme cisternu. Představení obce Spodní Bříza a rozhodnutí pořídit si cisternu. POŽÁRY.cz - ohnisko žhavých zpráv [cit ]. Dostupné z WWW: < pozary.cz/c/60858>. [2] Porkát, V.: Dobytčák či kabina pro mužstvo? Švédsko vítězí. POŽÁRY.cz - ohnisko žhavých zpráv [cit ]. Dostupné z WWW: < [3] Máca, J.; Leitner, B.: Operačná analýza pre bezpečnostný manažment. Žilina: Žilinská univerzita v Žiline, Detašované pracovisko Košice, 2002, 14 s. [4] Smolák, P.: Porovnání prvovýjezdových CAS u HZS karlovarského kraje. Bakalářská práce. Vedoucí práce Ing. Ladislav Jánošík. Ostrava: VŠB - TU Ostrava, 2015, 49 s. 109

115 Elektronická dokumentace technických prostředků ve výbavě jednotek požární ochrany Electronic Documentation of Technical Means in the Equipment of Fire Brigades Ing. Ladislav Jánošík 1 Bc. Pavel Zíta 2 1 VŠB - TU Ostrava, Fakulta bezpečnostního inženýrství Lumírova 13, Ostrava - Výškovice 2 ŽĎAS, a.s., Jednotka SDHp Strojírenská 6, Žďár nad Sázavou ladislav.janosik@vsb.cz, zitapavel@seznam.cz Abstrakt Příspěvek se zabývá elektronickou dokumentací technických prostředků ve výbavě jednotek požární ochrany. V první části je řešen návrh nového značení technických prostředků uložených ve vozidlech a kontejnerech provozovaných u HZS Moravskoslezského kraje a příprava souboru pro výrobu štítku. Druhá část práce řeší zpracování fotodokumentace požární techniky a technických prostředků požární ochrany a jejich uložení ve vozidlech a kontejnerech. Za tímto účelem byl zpracován návrh uživatelského prostředí databáze a tento byl testován na vybrané požární technice v kategorii automobil a kontejner. Klíčová slova Technické prostředky; značení; štítky; fotodokumentace; databáze. Abstract This contribution deals with the electronic documentation of technical means in the equipment of fire brigades. In the first part of the proposal for the new marking is handled by technical means that are stored in vehicles and containers operated for Fire and Rescue Service MSR and prepare a file for the production label. The second part of the thesis addresses the processing of photo-documentation of fire techniques and technical means of fire protection and their storage in vehicles and containers. On the proposal of the user environment is handled by the database. This is tested on selected fire technique in the car and container category. Druhá polovina příspěvku popisuje návrh databáze fotodokumentace uložení technických prostředků. Charakterizuje zpracovanou fotodokumentaci zásahových vozidel, požárních kontejnerů a technických prostředků a zejména místo uložení technických prostředků na vozidlech a kontejnerech. Tato fotodokumentace slouží jako zdrojový soubor pro databázi. Uživatelské prostředí databáze bylo navrženo a vytvořeno v programu Microsoft Access Samotná databáze by měla sloužit jako pomůcka pro hasiče při vyhledání pozice na vozidlech a kontejnerech, kde má technický prostředek své správné umístění. Bude sloužit jako databáze technických prostředků, při vyhledávání konkrétního technického prostředku a jeho uložení na různých vozidlech a kontejnerech určeným k různým účelům u Hasičského záchranného sboru. Značení pomocí papírových štítků Historicky se značení technických prostředků s postupem času vyvíjelo. První generací značení bylo formou papírových štítků vyráběných tiskem na běžný kancelářský papír. Štítky byly upevněny na konstrukcích, na vozících a přepravkách přelepením standardní lepicí páskou. Vlastní značení je provedeno názvem daného technického prostředku. Tento systém má svoje klady ale i zápory. Jednou z hlavních výhod je cena, která je mnohdy preferována. Náklady na výrobu a montáž jsou takřka nulové. Vytištění a následné nalepení mohou provést hasiči na stanici svépomocí. Nevýhodou jsou nízká mechanická odolnost, odolnost proti povětrnostním vlivům, zejména vlhkosti, stárnutí a z toho plynoucí i krátká životnost. Na obr. 1. je ukázka nového a poškozeného papírového štítku. Keywords Technical means; marking; labels; photo-documentation; database. Úvod U zásahů při likvidaci mimořádných událostech používají jednotky Hasičského záchranného sboru ČR menší či větší množství technických prostředků. Tyto jsou uloženy ve výjezdových vozidlech nebo v případě komplikovaných zásahů jsou přivážený na kontejnerech. Po ukončení zásahu, kde bylo použito velké množství technických prostředků, mohou nastat komplikace při ukládání těchto prostředků zpět na určené místo na správné vozidlo nebo příslušný kontejner. V současné době se používá na požární technice nejčastěji jednoduché značení pozic technických prostředků na přepravkách, policích nebo vozících, pomocí papírových nálepek. Toto značení má však malou životnost a je jedinou pomůckou pro hasiče, při ukládání technických prostředků na své pozice, kromě jejich vlastních znalostí. První část příspěvku předkládá návrh nových štítků pro značení uložení technických prostředků. Je navržena nová technologie výroby těchto štítků, se zřetelem na jejich životnost, možnost jednoduché montáže, čitelnost a cenu. Společně s tímto je navržen systém zhotovení podkladů pro výrobu štítků. Navrhuje se komplexní obsah a vzhled štítků. Výsledkem je připravený soubor s výstupními daty pro finální výrobu štítku. Obr. 1 Stávající papírové značení a jeho poškození Značení pomocí plastových štítků Hasičský záchranný sbor Moravskoslezského kraje aktuálně zkouší na vybrané technice možnost nového značení plastovými štítky, které jsou popisovány při užití technologií mechanického gravírování frézováním, která představuje odolnější způsob značení (viz obr. 2). Obr. 2 Příklady značení plastovými štítky 110

116 V současnosti nejsou systémově vyřešeny zejména dvě oblasti spojené se značením: - sjednocení velikosti štítků do jedné, případně dvou typových rozměrů z důvodu ceny při kusové výrobě externí firmou, - sjednocení terminologie pro popis technických prostředků a místa jejich uložení. Popis uložení je někde popisován způsobem číslování přepravek např. Přepravka 1 - levá strana na polici i samotné přepravce a někde jako Police 1 - levá strana na polici a Police 1 - levá strana, přední přepravka na přepravce. V některých případech popis absolutně vynechává názvy technických prostředků, kdy jsou pouze číslovány přepravky. Zde hasič neví, co je v přepravce uloženo. Návrh nového značení a velikostí štítků Štítky je třeba sjednotit jak velikostně, tak i názvoslovím, aby nebyly do výroby štítků vnášeny další zbytečné komplikace a tím se jejich výroba neprodražovala. Sjednocení terminologie je důležité i z pohledu možnosti navržené databáze, která nabízí výstupní návrh pro výrobu štítků. Sjednocení velikostí je navrženo do dvou rozměrů: 1. velikostní varianta 100 x 30 mm Tyto štítky budou použity při značení polic, vozíků nebo samotných technických prostředků. Limitem zde je výška štítků 30 mm, které byla zvolena z důvodů jejich upevňování na konstrukce ve vozidlech a kontejnerech, které jsou vyrobeny z profilů šířky 30 mm. 2. velikostní varianta 100 x 50 mm Tato varianta by sloužila k upevnění zejména na přepravkách. Z pohledu názvosloví jsou navrženy tří varianty značení: 1. varianta značení Používá velikostní variantu č. 1 (štítek 100 x 30 mm). Je navržena k označení samotné police, popřípadě vozíku, s informacemi jako např. police 1, levá strana. Údaje na štítku by byly vyznačeny ve dvou řádcích (viz obr. 3). POLICE 1 LEVÁ STRANA 100 mm Obr. 3 Varianta č. 1 značení štítků 2. varianta značení Používá velikostní variantu č. 1 (štítek 100 x 30 mm). Je navržena k popisu vlastních technických prostředků. Údaje na štítku, v jednom až třech řádcích, jsou názvy technických prostředků (viz obr. 4). Táto varianta je, se svými možnostmi, příkladem otevřené varianty. Po obsahové stránce může být na tomto štítků napsáno takřka cokoliv, jen s omezením rozsahu a obsahu textu. Stejně tak možností umístění. Štítek je možno použít k popisu umístění technického prostředku (umístění na profil šíře 30 mm), nebo k popisu kufříků případně uvádět další doplňkové informace. MĚŘÍCÍ PŘÍSTROJE ANEMOMETR KOMPAS 100 mm 30 mm 30 mm Obr. 4 Varianta č. 2 značení štítků Písmo: Arial vel. 24 pt Barva pozadí: žlutá Písmo: Arial vel. 16 pt Barva pozadí: žlutá 20 mm 3. varianta značení Používá velikostní variantu č. 2 (štítek 100 x 50 mm). Je navržena k označení převážně samotných přepravek. Tato varianta je kombinací dvou předešlých. Údaje na štítku jsou navrženy v pěti řádcích, rozdělené do dvou polí. První dvouřádkové pole by sloužilo k označení přepravky s informacemi o jejím umístění např. police 1, pravá strana, přední přepravka. Druhé třířádkové pole by sloužilo, s omezenou velikostí, k popisu technických prostředků uložených v přepravce. Obr. 5 Varianta č. 3 značení štítků Vzhled štítků, s přihlédnutím k aktuálnímu značení, je navržen tak, že ve finále je na štítků žlutý podklad a na něm je viditelný černý text s fontem Arial, vše je psáno v kapitálkách. Základní charakteristika technologie výroby štítků Rozhodnutí výběru technologie zhotovení nových štítků zda tištěné nebo gravírované štítky souvisí i s článkem [1]. Pro výběr byla uvažována dvě základní kritéria: - cena štítku, POLICE 4 - PRAVÁ STRANA PŘEDNÍ PŘEPRAVKA SPOJOVACÍ DÍLY VZPĚRY - 12,5 CM, KLÍČE MECHANICKÝCH VZPĚR 100 mm - životnost štítku. V případě tištěných štítků lze zjednodušeně tvrdit, že jejich pořizovací cena je výrazně nižší. Stejně tak i jejich mechanická odolnost je nižší. U gravírovaných štítků je tomu naopak. Výrobní cena gravírovaných štítků je na první pohled oproti tištěným vyšší. Podstatně vyšší je ale i jejich odolnost proti mechanickému poškození a tedy i životnost. Mohou také nastat situace, kdy se rozložení technických prostředků na technice změní a bude třeba uvažovat o přesunutí i štítku. U tištěných štítků možnost jejich přesunutí nepřichází v úvahu. Štítky jsou přilepeny a lepící vrstva je součástí štítků. Proto by při pokusu odlepení došlo k poškození štítku nebo minimálně k poškození lepící vrstvy a zpětné nalepení by už nebylo možně. Následuje tedy výroba nového štítku. U gravírovaných štítků, kdy je štítek pevná plastová destička, kterou je možné připevnit přišroubováním, nýtováním nebo nalepením pomocí lepidla je v prvních dvou případech možnost přesunutí štítků. U přilepených štítků dojde většinou k jejich zničení. Závisí to na kvalitě lepidla a kvalitě přilepení. Po posouzení těchto možností byla pro výrobu štítků vybrána technologie mechanického gravírování frézováním. Po komunikaci s firmou Lintech, spol. s r. o., Domažlice [2], která se zabývá výrobou gravírovaných štítků, jsou zde uvedeny některé základní informace o gravírovaných štítcích. Pro štítky byl vybrán materiál plast s černým podkladem a žlutým povrchem (dvouvrstvý plast), kdy gravírováním horní vrstvy vznikne černý text. Cena štítku se určuje kombinací plochy gravírování a rozměru štítku. Pro předešlé návrhy štítků firma poskytla tyto informační cenové kalkulace: - štítek 1. velikostní varianta 100 x 30 mm, cena 48 Kč/ks (bez DPH), - štítek 2. velikostní varianta 100 x 50 mm, cena 80 Kč/ks (bez DPH). Při každém zavedení zakázky do výroby se účtuje částka 250 Kč (bez DPH) na technickou přípravu výroby, což je částka 50 mm Písmo: Arial vel. 16 pt Barva pozadí: žlutá 111

117 účtována za přípravu CNC programu a nastavení a seřízení CNC stoje před vlastní výrobou. Ideový základ foto-databáze Jak již bylo uvedeno v úvodu, z důvodu velkého počtu technických prostředků uložených na požární technice může být někdy orientace v uložení těchto technických prostředků na vozidlech a kontejnerech obtížná. Pro orientaci v tomto uložení slouží v současnosti: - seznamy technických prostředků, - označení místa uložení technického prostředku, - znalosti hasičů. U prvovýjezdových vozů, které se denně používají, není orientace tak problematická, protože to mají hasiči naučené. U kontejnerů, které se tak často nepoužívají a ve kterých bývá největší počet technických prostředků (až 400 kusů), mohou nastat problémy s orientací v uložení těchto prostředků. Při zásahu tyto situace zdržují, což je nepřípustné, a způsobují časové ztráty. Po zásahu více jednotek na místě komplikuji před odjezdem dohledávání, co komu patří a kde to správně patří uložit a mohou až způsobit hmotné ztráty technických prostředků. Za účelem předcházet těmto nepříjemným situacím byla vytvořena tzv. Foto-databáze HZS, které je složena z databázové aplikace a fotodokumentace techniky a technických prostředků a jsou zde definována místa uložení těchto prostředků na požární technice včetně dislokace techniky na příslušné stanici. Požadavky na fotodokumentaci Fotodokumentace je první základní část, která předchází před vytvořením databáze. Představuje tvorbu fotografií technických prostředků, požární techniky a úložných míst, které jsou použity jako vstupní data pro vytvořenou databázi. V databázi jsou pomocí relací fotografie propojeny s vytvořenými seznamy technických prostředku, které jsou uloženy na požární technice, seznamy požární techniky a seznamy stanic. Fotodokumentace požární techniky obsahuje pohledy na vozidlo či kontejner (pohledy z úhlu, tedy na roh), pohledy ze stran, pohledy ze stran s otevřenými roletami, pohledy do kabiny a pohledy na střechu vozidla, jednak s uzavřenými a jednak s otevřenými bednami. Slouží zejména k zobrazení fotografií za účelem zobrazení techniky z důvodu prohlížení vozidla nebo kontejneru, rozložení skříní a vnitřku skříní a zobrazení vybavení vozidla zejména ve venkovním prostoru. Fotodokumentace technických prostředků a jejich uložení na vozidlech a kontejnerech, které doplňují seznamy technických prostředků, jsou členěny do čtyř úrovní: - samotný technický prostředek, který je mimo své uložení, - pohled na celkovou pozici uložení technického prostředku, např. pohled na otevřenou roletu, za kterou se technický prostředek nachází nebo otevřená část kontejneru, - pohled na vozík nebo na přepravku ve které je technický prostředek uložen, (pouze pokud je technický prostředek uložen ve vozíku nebo přepravce a není přímo samostatně viditelný), - přesná pozice uložení technického prostředku v úchytech, v policích, v přepravkách, ve vozících a v bednách. Požadavky na databázi Databázová aplikace má pomáhat hasičům při práci s technickými prostředky. Bude se jednat zejména o vyhledávání technického prostředku především za účelem kontrol, ať již pravidelných při předávce směn nebo předepsaných výrobcem. Konkrétního technického prostředku může být větší počet, běžně uložený na více vozidlech nebo kontejnerech. Naopak může být požadavek na technický prostředek, kterého je např. v kraji jen pár kusů a jeho použití je vyžadováno. V tomto případě nastává požadavek na vyhledání technického prostředku a nalezení nejbližší stanice a pozice jeho uložení na konkrétní technice. Na druhé straně může nastat požadavek na vyhledání pozice, kde technický prostředek má být uložen. Tato situace může nastat při zásazích nebo cvičeních, kdy je použito velké množství technických prostředků a popřípadě i z více vozidel či kontejneru. Po následné akci mohou nastat nejasnosti ve zpětném uložení technického prostředku na správné místo ve správném vozidle nebo kontejneru. Požadavky na databázi lze shrnout do následujících bodů: - základní požadavek je propojení seznamu technických prostředků uložených na hasičských vozidlech a kontejnerech s vytvořenou fotodokumentací těchto prostředků, - možnost přidávání dat, jejich editace a odstraňování, - zobrazení technických prostředků uložených na vozidle, - vyhledání technických prostředků stejného druhu a jejich umístění na stanicích a vozidlech, - export dat pro výrobu štítků v podobě textu do vhodného textového editoru, - možnost spuštění databázového systému na jiných obecně rozšířených operačních systémech mimo prostředí Microsoft Windows (zatím nevyřešeno). Výběr databázového systému Databáze je vytvořena v programu Microsoft Access Tento produkt byl vybrán zejména z důvodu, že je součástí většiny profesionálně požívaných počítačů v rámci balíku Microsoft Office. Dalším důvodem jsou možnosti programu. Po prvotním seznámení s programem je tvorba základní databáze vcelku jednoduchá. Pro návrhy složitějších aplikací je potom třeba ovládat alespoň základní programovací jazyk, kterým je Visual Basic for Application [3, 4, 5]. Realizace foto-databáze HZS Databázová aplikace s názvem Foto - databáze HZS je v základu propojení seznamů technických prostředků uložených na vozidlech a kontejnerech HZS ČR s vytvořenou fotodokumentací technických prostředků a míst jejich uložení. Databáze má definovanou hierarchii, která začíná u seznamu stanic, pokračuje seznamem požární techniky až k samotným seznamům technických prostředků. Tedy je postaven na filozofii, že na stanici je dislokovaná konkrétní požární technika techniky a v technice jsou uloženy konkrétní technické prostředky. Prvotním úkolem při vývoji databázového systému bylo navrhnout propojení fotodokumentace s daty v databázi. Propojení mezi daty a fotodokumentací je provedeno pomocí odkazů. Fotografie tedy nejsou součástí databáze. U každého záznamu v databázi, u kterého je požadována fotodokumentace, jsou vloženy odkazy na dané fotografie, tedy cesty k souborům v počítači. K tomuto propojení je použita absolutní adresace. Základními objekty databáze, kromě souborů fotografií ve formátu JPG jsou: - tabulky, - formuláře, - sestavy, - makra v kódu VBA. Tabulky v sobě uchovávají informace o daných objektech. Navržena databáze je tvořena třemi tabulkami, kterými jsou: - stanice, - technika, - technické prostředky. V tabulce stanice jsou informace o konkrétních stanicích (evidenční číslo JPO, název stanice, adresa ulice, město, PSČ, foto stanice). V tabulce technika jsou uchovávány záznamy o vozidlech 112

118 a kontejnerech. Tabulka se skládá celkem z 52 sloupců. Informace k technice lze rozdělit do tří částí. První část jsou základní informace o technice, které slouží k její identifikaci. Druhou částí jsou fotografie. Třetí část tvoří detailní informace k technice, tzv. Karta techniky. Tabulka technické prostředky obsahuje záznamy o technických prostředcích. Záznamy lze obdobně jako v tabulce technika rozdělit na tři části. Navržené formuláře jsou rozděleny na dvě části. V horní části jsou zobrazeny informace k jedné konkrétní věci, jako např. informace o stanici, technice, technickém prostředku nebo jejich kombinace. V dolní části je seznam určitých položek, kdy výběrem dané položky se zobrazí informace k této položce v horní části formuláře. Tato možnost usnadňuje pohyb mezi jednotlivými záznamy a zvyšuje přehlednost. Sestava umožňuje výstup požadovaných dat z databáze v předem definovaném stylu. V případě této aplikace jsou použity sestavy jako výstup dat pro výrobu štítku pomocí exportu do formátu PDF. Makro je databázový objekt, který umožňuje provedení určité posloupnosti operací. Pomocí navržených maker jsou prováděny akce jako např. otevření a zavření formuláře, nastavení filtru, vyhledávání, atd. Nezbytnou součástí databázového systému Foto - databáze HZS je uživatelská příručka, která slouží jako pomůcka pro uživatele. Uživatel se zde dozví jak s databází pracovat, jak se v ní pohybovat a jaké funkce mu databázový systém poskytne. Jsou zde podrobně popsány možnosti a funkce databáze. Jen pro rychlý náhled je zde uvedeno několik grafických příkladů. Po zpuštění aplikace se uživateli objeví úvodní obrazovka (viz obr. 6), která slouží jako rozcestník pro další směrování práce. Na následujícím obr. 7 je zobrazena obrazovka pro výběr technických prostředků. Obr. 6 Úvodní obrazovka HZS Moravskoslezského kraje. Byl zpracován návrh nového značení technických prostředku uložených na vozidlech a kontejnerech a zejména návrh uživatelského prostředí databázového systému, který může sloužit jako foto-databáze umístění technických prostředku na technice. Pro testování databázového systému byla použita technika ze stanice Ostrava-Zábřeh. Zde byly poskytnuty seznamy technických prostředků a možnost nafocení techniky a technických prostředků. Primární účel, pro který byla databáze vytvořena, tj. zobrazení fotodokumentace uložení pro každý technický prostředek, byl splněn. Databázový systém má řadu funkcí, pomocí kterých je možno zobrazeni informací o stanicích, technice a technických prostředcích a jejich fotodokumentace. Poskytuje také možnost zobrazení požadovaného technického prostředku a vyhledávaní mezi stanicemi, technikou a technickými prostředky. Sekundární funkcí databáze je výstup dat pro výrobu štítků. I tento cíl vytvořena databáze naplňuje. Databázový systém má jeden neřešený problém a tím je přenositelnost na jiné platformy operačních systémů. Protože jsou obrázky do databáze vkládány pomocí absolutních cest k souborům v počítači, je třeba při přenosu databázového systému do jiného počítače uložit soubor s obrázky na stejnou pozici v počítači nebo cesty k obrázkům změnit ve zdrojové databázi. A samozřejmě je třeba pamatovat na obecně známý problém s kompatibilitou software směrem ke starším verzím databázového systému MS Access 2010, kdy při spuštění mohou být omezeny některé funkce a grafické styly. Použitá literatura [1] Haumer, M.: Snížení nákladů na značení produktů. Řízení a údržba průmyslového podniku: Trade Media International [online] [cit ]. Dostupné z: udrzbapodniku.cz/hlavni-menu/artykuly/artykul/article/ snizeni-nakladu-na-znaceni-produktu/. [2] LINTECH spol. s r.o.: Domažlice Lintech [online] [cit ]. Dostupné z: [3] Šeda, M.: Databázové systémy [online]. Brno, 2002 [cit ]. Dostupné z: DBS02_BS.pdf. Studijní texty. Vysoké učení technické v Brně. [4] Písek, S.: Access 2010: podrobný průvodce. 1. vyd. Praha: Grada, 2011, 160 s. Průvodce (Grada). ISBN [5] Základní úkoly v aplikaci Access MICROSOFT. Office [online] [cit ]. Dostupné z: support.office.com/cs-cz/article/z%c3%a1kladn%c3%ad- %C3%BAkoly-v-aplikaci-Access acfed acb3-c30e ?ui=cs-CZ&rs=cs-CZ&ad=CZ# toc [6] Zíta, P.: Elektronická dokumentace technických prostředků ve výbavě JPO. Bakalářská práce. Ostrava: VŠB - Technická univerzita Ostrava, vedoucí práce Ing. Ladislav Jánošík, s. Obr. 7 Karta Technické prostředky - Výběr Závěr Cílem tohoto příspěvku bylo seznámit odbornou veřejnost s výsledky bakalářské práce [6], která vznikla v rámci řešení požadavků Úseku IZS a operačního řízení při Krajském ředitelství 113