124 PPR Požární prevence Přednáška 9: Požární specifika panelové bytové výstavby a instalačních rozvodů Ing. Marek Pokorný, Ph.D. České vysoké učení technické v Praze F A K U L T A S T A V E B N Í Katedra konstrukcí pozemních staveb Prezentace vznikla za podpory Fondu rozvoje vysokých škol (projekt FRVŠ č. 343/2013). 124 PPR M. Pokorný Přednáška 9: Požární specifika panelové bytové výstavby a instalačních rozvodů 1 37 Úvod požární rizika instalačních rozvodů potrubní a kabelové instalace dnes nejčastěji z plastů hořlavost, značný vývoj a toxicita zplodin hoření, možnost odkapávání hořících částí, rychlá ztráta tuhosti potrubí (zejména u kanalizačního potrubí) vysoká koncentrace hořlavých látek na malé půdorysné ploše (šachty, kanály) chybné řešení instalačních šachet a prostupů požárně dělícími konstrukcemi obtížná přístupnost pro kontroly, údržbu a opravy Požární most = lokální narušení požárně dělicí konstrukce z hlediska: a) celistvosti (mezní stav E) b) izolační schopnosti (mezní stavy I) Instalační šachty často vytváří požární moste mezi podlažími a mají přímou návaznost na střechu objektu. 124 PPR M. Pokorný Přednáška 9: Požární specifika panelové bytové výstavby a instalačních rozvodů 2 37 Princip vzniku požárního mostu Kanalizační potrubí (polypropylen) DN 125 prostupující požárně dělící konstrukcí bez ucpávky. Požární most = jakékoliv chybně těsněné detaily, tj. nejen prostupy potrubí, ale rovněž dilatační spáry, konstrukční spáry apod. 124 PPR M. Pokorný Přednáška 9: Požární specifika panelové bytové výstavby a instalačních rozvodů 3 37 1
Náplň přednášky 1. Požární specifika panelové bytové výstavby v ČR 2. Konstrukční řešení instalačních šachet 3. Požární těsnění instalačních prostupů 4. Vzduchotechnika a požární bezpečnost 5. Kabelové rozvody 124 PPR M. Pokorný Přednáška 9: Požární specifika panelové bytové výstavby a instalačních rozvodů 4 37 Instalační šachty v panelových bytových domech Požárně rizikové bývají 2 typy šachet: bytové šachty s návazností na hygienická (sanitární) bytová jádra elektroinstalační šachty ve společných částech domů chodby, schodiště, tj. přímo v únikových cestách Elektroinstalační šachta na schodišti s jednoduchým netěsným plechovým opláštěním Bytové jádro v systému tzv. lehké prefabrikace navazující obvykle na kuchyň a koupelnu 124 PPR M. Pokorný Přednáška 9: Požární specifika panelové bytové výstavby a instalačních rozvodů 5 37 Typy bytových jader V období 1958 90 je převažující podíl panelové technologie pro bytovou výstavbu a zabudováno je okolo 1 180 000 kompletů bytových jader s přímou návazností na instalační šachty, z čehož: systémy lehké prefabrikace jader představují cca 93 95 % hořlavá opláštění bytových jader Zbývajících 5 7 % jsou jádra železobetonová 124 PPR M. Pokorný Přednáška 9: Požární specifika panelové bytové výstavby a instalačních rozvodů 6 37 2
Zdroj: HZS Středočeského kraje Vzorky bytových jader v systému lehké prefabrikace A = sendvičový stěnový panel tl. cca 28 mm, kostra z dřevěných latí, výplň z EPS, povrch = sololit (tvrzená lisovaná dřevovláknitá deska ) B = panel stejný jako A, výplň z EPS, povrch = umakart (vrstvený natronový papír vzájemně pojený fenolformaldehydovou pryskyřicí, ) C = panel obdobný jako A, výplň z pěnového PVC, povrch = umakart D = dvouvrstvá tvrzená lisovaná deska (sololit, tl. 2 cca 3 mm), bez vnitřní tepelné izolace; kotvený na ocelový rám kolem instalační šachty E = jednovrstvá lisovaná deska z lněného pazdeří (zřejmě typ Lenex), jednotlivé třísky spojovány močovino-formaldehydovou pryskyřicí, hydrofobizace pazdeří parafínovým nástřikem, tl. cca 18 mm povrchová fólie (imitace dřevo, barva) oboustranně laminovaná do melaminové transparentní pryskyřice 124 PPR M. Pokorný Přednáška 9: Požární specifika panelové bytové výstavby a instalačních rozvodů 7 37 Požár panelového bytového domu, Čelákovice u Prahy (2007) 1 zraněná osoba; ohnisko = byt v 7. NP; příčina: nedbalost (vzplanutím tuků na sporáku). Požár zasahuje umakartové bytové jádro, instalační šachtou se šíří do bytové jednotky v 8. NP a dále opět šachtou na hořlavou konstrukci střechy. Požárem je zasažena celá střecha bytového domu o dvou sekcích (dva vstupy). Při hasebním zásahu dochází k promáčení všech bytů a společných částí domu včetně přízemí. Dům neobyvatelný cca 3 měsíce. Rozhodující vliv na rychlé šíření požáru má nedostatečné požární zajištění instalační šachty propojující byty a střechu, nefunkční zařízení pro protipožární zásah (hydranty, přenosné hasicí přístroje). 124 PPR M. Pokorný Přednáška 9: Požární specifika panelové bytové výstavby a instalačních rozvodů 8 37 Požár panelového bytového domu, Čelákovice u Prahy (2007) Detail požárně neutěsněné betonové stropní přepážky mezi byty v 7. a 8. NP Plechová ochranná zástěna za plynovým sporákem 124 PPR M. Pokorný Přednáška 9: Požární specifika panelové bytové výstavby a instalačních rozvodů 9 37 3
Požár panelového bytového domu, Čelákovice u Prahy (2007) Bytová jednotka v 8. NP (nad ohniskem požáru) byla v průběhu rekonstrukce, tj. bytové jádro bylo částečně demontované. Požár se přesto rozšířil dál o podlaží výše na dřevěnou dvouplášťovou konstrukci střechy. 124 PPR M. Pokorný Přednáška 9: Požární specifika panelové bytové výstavby a instalačních rozvodů 10 37 Požár panelového bytového domu, Čelákovice u Prahy (2007) vertikální šíření požáru ve větrané vzduchové mezeře dřevěné dvouplášťové střechy vlevo: vyústění VZT a kanalizačního PVC potrubí do šachtových střešních nástavců vpravo: průhled ze střechy do prostoru schodiště na nástěnným požární hydrant 124 PPR M. Pokorný Přednáška 9: Požární specifika panelové bytové výstavby a instalačních rozvodů 11 37 Elektroinstalační šachty Požární rizika stávajících elektroinstalačních šachet s netěsným plechovým opláštěním: hoření kabelových rozvodů (izolací) přímo v únikové cestě (často jediné) značný vývoj kouře a toxických zplodin ( černé kabely s izolacemi z měkčeného PVC) riziko zkratu = problém stárnoucích stávajících hliníkových vodičů spočívá v jejich sublimaci, čímž se zmenšuje jejich průměr a dochází tak k povolování elektroinstalačních šroubovaných svorek. V uvolněném spoji tak vzniká mezera, která následně bývá příčinou zkratu doprovázeného jiskřením a rizikem následného hoření kabelových izolací. Zdroj: HZS hl. m. Prahy 124 PPR M. Pokorný Přednáška 9: Požární specifika panelové bytové výstavby a instalačních rozvodů 12 37 4
Problematické požární větrání vnitřního schodiště Střešní světlík Vnitřní schodiště větrané střešním světlíkem s lankovým mechanismem otvírání (kladka); obtížné často i nefunkční způsob otvírání. 124 PPR M. Pokorný Přednáška 9: Požární specifika panelové bytové výstavby a instalačních rozvodů 13 37 Náplň přednášky 1. Požární specifika panelové bytové výstavby v ČR 2. Konstrukční řešení instalačních šachet 3. Požární těsnění instalačních prostupů 4. Vzduchotechnika a požární bezpečnost 5. Kabelové rozvody 124 PPR M. Pokorný Přednáška 9: Požární specifika panelové bytové výstavby a instalačních rozvodů 14 37 3 základní typy řešení instalačních šachet Průběžná šachta Legenda: Členěná šachta Kombinovaná šachta (elektroinstalační šachty) 1 = požární uzávěr, 2 = požární utěsnění instalací, 3 = šachtová stěna s požární odolností, 4 = požární přepážka v úrovni stropu, 5 = instalace, PÚ = požární úsek Horizontálně členěné a kombinované instalační šachty ve své podstatě již šachtami nejsou, avšak chybné konstrukční řešení nebo absence požárních ucpávek vrací těmto prostorám během požáru rychle šachtový charakter. 124 PPR M. Pokorný Přednáška 9: Požární specifika panelové bytové výstavby a instalačních rozvodů 15 37 5
Šachtové stěny s požární odolností Obecné požadavky: jednostranná montáž; požární odolnost 30, 45, 60 nebo 90 minut (výjimečně vyšší) z obou stran; druh konstrukce DP1, případně DP2 (pro I. a II. SPB); revizní dvířka nebo dveře s požární odolností 15, 30 nebo 45 minut požární uzávěr; požární utěsnění konstrukčních spár (tj. styk šachtové stěny s navazující požárně dělicí konstrukcí); mechanická odolnost a stabilita (většinou jde o subtilní konstrukce); tepelnětechnické a akustické požadavky apod. 1. vyzdívané stěny pórobetonové příčkovky keramické dutinové příčovky typu THERM 2. montované stěny = požární desky + kovový rošt Pozor: pro zajištění požární odolnost některých příčkovek nutná oboustranná omítka v šachtě??? desky homogenní např. vápenosilikátové (Promatect), vermikulitové (Grenamat) nebo sádrovláknité (Fermacell) desky nehomogenní např. cementotřískové (Cetris) desky sendvičové např. sádrokartonové desky (různé systémy např. od Knauf, Rigips) 124 PPR M. Pokorný Přednáška 9: Požární specifika panelové bytové výstavby a instalačních rozvodů 16 37 2 typy požárních uzávěrů pro šachty EI - S požární uzávěry bránící šíření tepla s těsněním proti průniku kouře osazované do chráněných únikových cest EI 30 DP1-S (zdroj: KLIMONT GLOBAL s. r. o.) EW požární uzávěry omezující šíření tepla osazované mimo chráněné únikové cesty (např. z šachty do bytové jednotky) EW 15 DP1 124 PPR M. Pokorný Přednáška 9: Požární specifika panelové bytové výstavby a instalačních rozvodů 17 37 124 PPR M. Pokorný Přednáška 9: Požární specifika panelové bytové výstavby a instalačních rozvodů 18 37 6
Náplň přednášky 1. Požární specifika panelové bytové výstavby v ČR 2. Konstrukční řešení instalačních šachet 3. Požární těsnění instalačních prostupů 4. Vzduchotechnika 5. Kabelové rozvody 124 PPR M. Pokorný Přednáška 9: Požární specifika panelové bytové výstavby a instalačních rozvodů 19 37 Legislativní požadavky pro těsnění instalačních prostupů Systémově utěsněný prostup (ucpávka) musí vykazovat požární odolnost shodnou s požární odolností konstrukce, ve které se ucpávka nachází, a to včetně mezních stavů. Nepožaduje se však požární odolnost vyšší než 90 minut. Například v nosné požární stěně s mezními stavy REI (případně v nenosné požární příčce EI) musí mít ucpávka rovněž parametry EI. Ucpávky zajišťují zpravidla hořlavé instalace, a to nejčastěji pro: a) potrubí kanalizace (třída reakce na oheň B až F) světlého průřezu > 8 000 mm 2 (ø > 100 mm) v případě vertikálního potrubí a světlého průřezu > 12 500 mm 2 (ø > 126 mm) v případě horizontálního potrubí; b) potrubí s trvalou náplní vody či jiné nehořlavé látky (B až F) světlého průřezu > 15 000 mm 2 (ø > 138 mm); c) potrubí k rozvodu vzduchu stlačeného, nestlačeného vzduchu nebo jiných nehořlavých plynů včetně VZT rozvodů (B až F) světlého průřezu > 12 000 mm 2 (ø > 123 mm); d) kabelové rozvody tvořené svazkem vodičů, pokud prostupují jedním otvorem, mají izolace (povrchové úpravy) šířící požár a jejich hmotnost je > 1 kg/m. POZOR: Revize ČSN 73 0810: 2016 výrazně se mění (zjednodušují / zpřísňují) pravidla a požadavky na těsnění prostupů. V Sylabus (ve verzi 2015) je popis postaru! 124 PPR M. Pokorný Přednáška 9: Požární specifika panelové bytové výstavby a instalačních rozvodů 20 37 Legislativní požadavky pro těsnění instalačních prostupů U potrubí menších průměrů, než je uvedeno u předchozích bodů a) až c), nebo pokud jde o nehořlavá potrubí, postačí dotěsnění prostoru mezi požárně dělicí konstrukcí a instalací nehořlavou hmotou (např. dobetonování) tak, aby byla zajištěna celistvost a požární odolnost konstrukce. Zcela nepřípustné je dopěnění prostupu montážní polyuretanovou pěnou nebo obdobné úpravy. V případě požárních polyuretanových pěn, které samy o sobě nejsou součástí systémové ucpávky, použitelnost také není možná, jelikož tyto pěny vykazují třídu reakce na oheň B. Pro hořlavá potrubí dle předchozích bodů a), b) dále platí: realizace ucpávek vždy v případě prostupu do CHÚC, tj. bez ohledu na průřezovou plochu pro vybrané provozy jsou nejmenší průřezové plochy poloviční (např. shromažďovací prostory, zdravotnické stavby, objekty s více jak 20 NP) realizace ucpávek pro vzájemně blízké prostupy vzdálené < 300 mm a světlého průřezu > 2 000 mm 2 (ø > 50 mm). 124 PPR M. Pokorný Přednáška 9: Požární specifika panelové bytové výstavby a instalačních rozvodů 21 37 7
Legislativní požadavky pro těsnění instalačních prostupů 1) Zednickým zapravením nehořlavé hmoty (dozdění, dobetonování nikoliv např. běžná PUR pěna) max. 3 trvale zavodněná potrubí (tj. nikoliv kanalizace nezavodněno) prostup ve zděné či betonové konstrukci (nikoliv např. SDK k-ce) vzdálenost potrubí do 500 mm nehořlavé potrubí nebo max. vnější průměr 30 mm případné izolace potrubí nehořlavé do vzdálenosti 500 mm jeden kabel s vnějším průměrem max. 20 mm, lze i v SDK k-ci nikoliv pro prostupy do CHÚC a evak. / požár. výtahů těsnit vždy! 2) Ostatní případy = systémová požární ucpávka (přepážka) s prokázanou požární odolností stejnou jako má požárně dělící konstrukce ČSN 73 0810: 2016 čl. 6.2 požadavky oproti předchozí verzi normy: zjednodušuje výklad zpřísňuje požadavky systémově se těsní častěji! 124 PPR M. Pokorný Přednáška 9: Požární specifika panelové bytové výstavby a instalačních rozvodů 22 37 Požární ucpávky systémová těsnění instalačních prostupů Požadavky pro ucpávky: schopnost uzavření prostupu v požárně dělicí konstrukci v případě odhoření instalace, čímž je zamezeno dalšímu šíření účinků požáru do sousedního požárního úseku; omezení povrchových teplot nehořlavého potrubí na odvrácené straně požárně dělicí konstrukce díky tepelněizolačnímu efektu ucpávky; možnost dilatačních pohybů instalací prostupujících ucpávkou; možnost výměny nebo doplnění instalací během životnosti objektu. Ucpávky jsou konstruovány tak, aby je bylo možné v případě potřeby jednoduchým způsobem rozebrat, případně do nich vyříznout otvor pro novou instalaci a následně je opět uvést do funkčního stavu. Ucpávky využívají tzv. intumescentní materiály, které zvětšují svůj objem (napěňují), jsou-li vystaveny vysokoteplotnímu namáhání. Používány jsou intumescentní tmely, stěrky, pěny, lamináty, grafit apod. různé typy ucpávek: např. měkké, tvrdé, rozebíratelné, speciální (viz dále) 124 PPR M. Pokorný Přednáška 9: Požární specifika panelové bytové výstavby a instalačních rozvodů 23 37 Měkké ucpávky a sdružené prostupy Tvořeny nehořlavým jádrem z minerální vlny a intumescentním (zpěňujícím) tmelem či stěrkou, které při tepelné expozici expandují pod vysokým tlakem, opřou se o jádro z minerální vlny a jsou tak schopné uzavírat odhořívající části instalace z plastických hmot plastová potrubí obvykle do průměru 50 mm přesah stěrky v případě nehořlavého potrubí obvykle cca 150 mm za líc konstrukce vpravo sdružený prostup umožní prostup více typů potrubí jednou ucpávkou (přepážka členěné šachty) zdroj: PROMAT zdroj: INTUMEX 124 PPR M. Pokorný Přednáška 9: Požární specifika panelové bytové výstavby a instalačních rozvodů 24 37 8
Tvrdé ucpávky požární cihlička na bázi sádry pro dozdění větších prostupů tvrdá požární kabelová ucpávka složená z vnitřního intumescentního tmelu a výplňové požární malty zdroj: INTUMEX Obvykle aplikovány: na kabelová vedení s předpokládanou dlouhodobou instalací v exponovaných provozech vystavených klimatickým vlivům či jinak agresivnímu prostředí (místa náchylná na mechanická poškození) při požadavcích na vodotěsné a plynotěsné řešení; svými pevnostními parametry umožňuje použít ucpávku v pochůzných nebo pojížděných podlahových konstrukcích. 124 PPR M. Pokorný Přednáška 9: Požární specifika panelové bytové výstavby a instalačních rozvodů 25 37 Rozebíratelné ucpávky zdroj: INTUMEX, HILTI požární sáčky plněné směsí inertního plniva + zpěňující složky elastické cihličky z požárního PUR požární zátky, tzv. Slepé ucpávky intumescentní pásy omotané kolem potrubí (tzv. wrapy) + vsunuté do prostupu požární manžeta na hořlavém potrubí: oboustranně na požární stěně; jednostranně na spodním líci požárního stropu 124 PPR M. Pokorný Přednáška 9: Požární specifika panelové bytové výstavby a instalačních rozvodů 26 37 Speciální ucpávky zdroj: systém Roxtec Specifické provozy (např. energetický a chemický průmysl, dopravní stavby, telekomunikační provozy) si žádají speciální, vysoce spolehlivé a flexibilní prvky zejména pro těsnění kabelů (silových, optických, datových). Jako příklad může být uveden modulární systém pružných tvarovek umožňující průchod kabelů různého průměru, které se vkládají do ocelového rámu zakotveného do požárně dělicí konstrukce. 124 PPR M. Pokorný Přednáška 9: Požární specifika panelové bytové výstavby a instalačních rozvodů 27 37 9
Označení požární ucpávky štítek Ucpávky musí být prováděny proškolenou montážní firmou daného požárního systému. Každá ucpávka musí mít svou identitu, tj. musí být označena identifikačním štítkem s údaji obsahujícími zejména hodnotu požární odolnosti ucpávky, typ ucpávky, datum provedení, informace o montážní firmě a označení výrobce systému. 124 PPR M. Pokorný Přednáška 9: Požární specifika panelové bytové výstavby a instalačních rozvodů 28 37 Chybná řešení častá závada (kolaudace, revize) 124 PPR M. Pokorný Přednáška 9: Požární specifika panelové bytové výstavby a instalačních rozvodů 29 37 Další požární riziko prach a mastnota ve VZT rozvodech 124 PPR M. Pokorný Přednáška 9: Požární specifika panelové bytové výstavby a instalačních rozvodů 30 37 10
Náplň přednášky 1. Požární specifika panelové bytové výstavby v ČR 2. Konstrukční řešení instalačních šachet 3. Požární těsnění instalačních prostupů 4. Vzduchotechnika a požární bezpečnost 5. Kabelové rozvody 124 PPR M. Pokorný Přednáška 9: Požární specifika panelové bytové výstavby a instalačních rozvodů 31 37 Vzduchotechnika a požární bezpečnost ČSN 73 0872: 1996 PBS Ochrana staveb proti šíření požáru VZT zařízením VZT zařízení se musí navrhnout tak, aby se jím nemohly šířit účinky požáru. Opatření pro VZT v budově vychází z rozdělení objektu na PÚ. Prostupy VZT potrubí požárně dělicími konstrukcemi zjišťují požární klapky kromě případů, kdy: 1) průřez prostupujícího potrubí má plochu nejvýše 40.000 mm 2 a jednotlivé prostupy nemají ve svém souhrnu plochu větší než 1 % plochy prostupované požárně dělicí konstrukce, vzájemná vzdálenost prostupů musí být větší než 500 mm poslední 2 kritéria = problém pro instalační šachty (jako samostatné PÚ!) 2) v celém PÚ potrubí provedeno jako chráněné (tj. dostatečně izolované, obloženo apod.), a to i v místě požárně dělicí konstrukce 3) jiným technickým zařízením je zajištěno, že nemůže dojít k šíření plamenů, tepla a zplodin hoření VZT potrubím, plocha jednoho potrubí není větší než 40.000 mm 2 a jednotlivé prostupy nemají ve svém souhrnu plochu větší než 1 % plochy prostupované požárně dělicí konstrukce. 124 PPR M. Pokorný Přednáška 9: Požární specifika panelové bytové výstavby a instalačních rozvodů 32 37 Požární odolnost (PO) pro VZT zařízení SPB pro dotčený PÚ I II III IV V VI VII Požadovaná PO pro chráněné VZT potrubí a požární klapky (PK) Zdroj: ČSN 73 0872:1996, tab. 1 15 15 30 30 45 60 90 ventilátor Strojovna VZT = samostatný PÚ (pokud neslouží pouze pro 1 PÚ) V normě definovány min. vzdálenosti pro sání / výfuk VZT od požárně důležitých míst nasávání vzduchu pro CHÚC, požárně otevřené plochy apod. 124 PPR M. Pokorný Přednáška 9: Požární specifika panelové bytové výstavby a instalačních rozvodů 33 37 11
Požární klapka (PK) a návaznost na požární stěnu Legenda: A obklad potrubí a požární klapky požárními deskami podle požadované požární odolnosti B spára zazděna požárně ochrannou maltou C napojení obkladu na VZT potrubí dle požadavků výrobce systému požárního obkladu Zdroj: Mandík 124 PPR M. Pokorný Přednáška 9: Požární specifika panelové bytové výstavby a instalačních rozvodů 34 37 Chybně řešená návaznost požární klapky (PK) Co je špatně? 1/ Chybí požární ucpávka, která musí být jakožto výrobní součást PK (tj. se stejnou požární odolností). Pokud není požadavek na PK, ucpávka není nutná, avšak často se zřizuje (jednodušší zatěsnění otvoru kolem VZT než zednické zapravení). 2/ Jiná instalace ve stejném prostupu je nepřípustná! Zdroj: Promat 124 PPR M. Pokorný Přednáška 9: Požární specifika panelové bytové výstavby a instalačních rozvodů 35 37 Náplň přednášky 1. Požární specifika panelové bytové výstavby v ČR 2. Konstrukční řešení instalačních šachet 3. Požární těsnění instalačních prostupů 4. Vzduchotechnika a požární bezpečnost 5. Kabelové rozvody 124 PPR M. Pokorný Přednáška 9: Požární specifika panelové bytové výstavby a instalačních rozvodů 36 37 12
Požadavky reakce na oheň kabelů pro specifické stavby a požárně bezpečnostní zařízení kabely s funkční integritou (požární odolností) dle ČSN 73 08 48, a to zejména pro požárně bezpečnostní a zařízení a zařízení, která mají zůstat funkční i v případě požáru POZOR: V Sylabu v Příloze 24 použita starší podobná (dnes již neplatná) tabulka! Zdroj: Vyhláška 23/2008 Sb. ve znění vyhlášky 268/2001 124 PPR M. Pokorný Přednáška 9: Požární specifika panelové bytové výstavby a instalačních rozvodů 37 37 Děkuji Vám za pozornost. 124 PPR M. Pokorný Přednáška 9: Požární specifika panelové bytové výstavby a instalačních rozvodů 38 37 13