KKE/PTC Ing. Vladimír Křenek
Obecné požadavky na stavby Směrnice Rady 89/106/EHS «CPD - Construction Products Directive» (zákon č. 183/2006 Sb. - 156 odst. 1) Mechanická odolnost a stabilita Požární bezpečnost Hygiena, ochrana zdraví a ŽP Ochrana proti hluku Bezpečnost při užívání Úspora energie a ochrana tepla
Stavby a technologická zařízení elektráren musí být navrženy, provedeny, užívány a udržovány tak, aby po stanovenou dobu zůstala zachována únosnost a stabilita nosných konstrukcí bránily vzniku a šíření požáru a kouře mezi jednotlivými požárními úseky uvnitř stavby bránily šíření požáru mimo stavbu umožnily osobám bezpečně opustit budovu byla zajištěna bezpečnost zasahujících JPO
Právní úprava Požární bezpečnost zákon č. 22/1997 Sb. zákon č. 183/2006 Sb. zákon č. 133/1985 Sb. Uvedení na trh Zabudování do stavby obecné požadavky Zabudování do stavby zvláštní požadavky
Zákon č. 183/2006 Sb. Zákon č. 133/1985 Sb. vyhláška č. 137/1998 Sb. vyhláška č. 26/1998 Sb. hl. m. Prahy vyhláška č. 246/2001 Sb. vyhláška č. 23/2008 Sb. ČSN & normativní dokumenty podle ČSN EN 45020
Normativní požadavky normy projektové + Eurokódy upravují navrhování - projektové řešení staveb normy předmětové stanoví technické podmínky konkrétních zařízení normy zkušební stanoví postupy pro ověřování vlastností výrobků normy klasifikační stanoví způsob klasifikace podle výsledků zkoušek normy hodnotové obsahují hodnoty pro opakované použití bez zkoušek
Projektové normy PBS Základní projektové normy PBS ČSN 73 0802 PBS - Nevýrobní objekty ČSN 73 0804 PBS - Výrobní objekty ČSN 73 0810 PBS - Společné požadavky ČSN 73 0834 PBS - Změny staveb Dílčí projektové normy PBS ČSN 73 0831 PBS - Shromažďovací prostory ČSN 73 0833 PBS - Budovy pro bydlení a ubytování ČSN 73 0835 PBS - Budovy zdravotnických zařízení a sociální péče
Problematika obvodového pláště ČSN 73 0802 PBS Nevýrobní objekty ČSN 73 0804 PBS Výrobní objekty ČSN 73 0810 PBS Společné požadavky
Zpracování požárně bezpečnostního řešení stavby Součástí projektové dokumentace elektrárny nebo teplárny je také požárně bezpečnostní projekt. Oprávněna zpracovávat požárně bezpečnostní řešení stavby je fyzická osoba, která získala oprávnění k výkonu projektové činnosti podle zvláštního předpisu. Požárně bezpečnostní řešení stavby musí zpracovatel opatřit vlastnoručním podpisem a otiskem razítka se státním znakem České republiky. Při zpracování požárně bezpečnostního řešení stavby se vychází z požadavků právních předpisů, normativních požadavků a z podmínek vydaného územního rozhodnutí. Příslušné podklady z hlediska požární bezpečnosti obsahují : - návrh koncepce požární bezpečnosti z hlediska předpokládaného stavebního řešení a způsobu využití stavby. Přitom se vychází z výšky stavby, stavebních konstrukcí, umístění stavby z hlediska předpokládaných odstupových, popř. bezpečnostních vzdáleností, údajů o navržené technologii a používaných, zpracovaných nebo skladovaných látkách. - řešení příjezdových komunikací, popřípadě nástupních ploch pro požární techniku, zajištění potřebného množství požární vody, popřípadě jiné hasební látky, - předpokládaný rozsah vybavení objektu vyhrazenými požárně bezpečnostními zařízeními, včetně náhradních zdrojů pro zajištění jejich provozuschopnosti, - zhodnocení možnosti provedení požárního zásahu, popřípadě vyjádření potřeby zřízení jednotky požární ochrany podniku nebo požární hlídky, - grafické vyznačení umístění stavby s vymezením předpokládaných odstupových, popřípadě bezpečnostních vzdáleností, příjezdové komunikace a nástupní plochy pro požární techniku, připojení k sítím technického vybavení apod.
Požárně bezpečnostní řešení stavby, které je nedílnou součástí projektové dokumentace pro vydání stavebního povolení obsahuje : - seznam použitých podkladů pro zpracování; - stručný popis stavby z hlediska stavebních konstrukcí, výšky stavby, účelu užití, popřípadě popisu a zhodnocení technologie a provozu, umístění stavby ve vztahu k okolní zástavbě; - rozdělení stavby do požárních úseků; - stanovení požárního rizika, popřípadě ekonomického rizika, stanovení stupně požární bezpečnosti a posouzení velikosti požárních úseků; - zhodnocení navržených stavebních konstrukcí a požárních uzávěrů z hlediska jejich požární odolnosti; - zhodnocení navržených stavebních hmot (stupeň hořlavosti, odkapávání v podmínkách požáru, rychlost šíření plamene po povrchu, toxicita zplodin hoření apod.); - zhodnocení možnosti provedení požárního zásahu, evakuace osob, zvířat a majetku a stanovení druhů a počtu únikových cest, jejich kapacity, provedení a vybavení; - stanovení odstupových, popř. bezpečnostních vzdáleností a vymezení požárně nebezpečného prostoru, zhodnocení odstupových, popř. bezpečnostních vzdáleností ve vztahu k okolní zástavbě, sousedním pozemkům a volným skladům; - určení způsobu zabezpečení stavby požární vodou včetně rozmístění vnitřních a vnějších odběrních míst, popřípadě způsobu zabezpečení jiných hasebních prostředků u staveb, kde nelze použít vodu jako hasební látku; - vymezení zásahových cest a jejich technického vybavení, opatření k zajištění bezpečnosti osob provádějících hašení požáru a záchranné práce, zhodnocení příjezdových komunikací, popřípadě nástupních ploch pro požární techniku; - stanovení počtu, druhu a způsobu rozmístění hasicích přístrojů, popřípadě dalších věcných prostředků požární ochrany nebo požární techniky; - zhodnocení technických, popřípadě technologických zařízení stavby ( rozvodná potrubí, vzduchotechnická zařízení, vytápění apod. ) z hlediska požadavků požární bezpečnosti; - stanovení zvláštních požadavků na zvýšení požární odolnosti stavebních konstrukcí nebo snížení hořlavosti stavebních hmot
Jestliže se jedná o stavbu většího rozsahu nebo v případě požadavku orgánu státního požárního dozoru, tvoří nedílnou součást požárně bezpečnostního řešení výkresy požární bezpečnosti zpracované podle normativních požadavků. Výkresy požární bezpečnosti stavby obsahují : - grafické označení požárních úseků včetně uvedení stupně požární bezpečnosti; - požární odolnost stavebních konstrukcí a požárních uzávěrů; - vyznačení únikových cest, směrů úniku a východů do volného prostoru, celkový počet unikajících osob a počty osob unikajících jednotlivými směry; - schéma vybavení požárně bezpečnostními zařízeními; - zdroje požární vody (vnější a vnitřní odběrní místa); - umístění hlavních uzávěrů vody, plynu, popřípadě dalších rozvodů, umístění hlavních vypínačů elektrické energie; - způsob rozmístění a druhy hasicích přístrojů, bezpečnostních značek a tabulek; - vyznačení požárně nebezpečného prostoru stavby a sousedních objektů, přístupových komunikací, nástupních ploch pro požární techniku a zásahových cest.
PROJEKTOVÁNÍ POŽÁRNĚ BEZPEČNOSTNÍHO ZAŘÍZENÍ Ve vyhlášce o požární prevenci jsou v souladu s evropskou směrnicí Rady 89/106/EHS v 1 písm. d) definovány požárně bezpečnostní zařízení jako systémy technická zařízení a výrobky pro stavby podmiňující požární bezpečnost stavby nebo jiného zařízení. Druhy požárně bezpečnostních zařízení jsou : - zařízení pro požární signalizaci ( např. elektrická požární signalizace, zařízení dálkového přenosu, zařízení pro detekci hořlavých plynů a par, atd.); - zařízení pro potlačení požáru nebo výbuchu ( např. stabilní nebo polostabilní hasicí zařízení, samočinné hasicí systémy ); - zařízení pro usměrňování pohybu kouře při požáru (např. zařízení pro odvod tepla a kouře, kouřová klapka včetně ovládacího mechanismu, kouřotěsné dveře, zařízení přirozeného odvětrání kouře, atd.); - zařízení pro únik osob při požáru (např. požární nebo evakuační výtah, nouzové osvětlení, funkční vybavení dveří, bezpečnostní a výstražní zařízení, atd.); - zařízení pro zásobování požární vodou (např. vnější požární vodovod včetně nadzemních a podzemních hydrantů, plnících míst a požárních výtokových stojanů, vnitřní požární vodovod včetně nástěnných hydrantů, hadicových a hydrantových systémů, nezavodněné požární potrubí); - zařízení pro omezení šíření požáru (např. požární klapka, požární dveře a požární uzávěry otvorů včetně jejich funkčního vybavení, systémy a prvky zajišťující zvýšení požární odolnosti stavebních konstrukcí nebo snížení hořlavosti stavebních hmot, vodní clony, požární přepážky a ucpávky); - náhradní zdroje a prostředky určené k zajištění provozuschopnosti požárně bezpečnostních zařízení, zdroje nebo zásoba hasebních látek u zařízení pro potlačení požáru nebo výbuchu a zařízení pro zásobování požární vodou, zdroje vody určené k hašení požáru.
Za vyhrazené druhy požárně bezpečnostních zařízení se považují : - elektrická požární signalizace ( EPS ) - zařízení dálkového přenosu - zařízení pro detekci hořlavých plynů a par - stabilní a polostabilní hasicí zařízení - automatické protivýbuchové zařízení - zařízení pro odvod kouře a tepla - požární klapky
CO JE TO POŽÁR A JAK SE CHOVÁ Požár je z hlediska fyzikálních a chemických zákonů natolik složitým fenoménem, že nemohl být dosud uspokojivě, úplně a jednoznačně popsán matematickými funkcemi. Pro neobyčejnou složitost a nákladnost výzkumných prací, které desítky let zkoumají procesy požáru ve všech jeho fázích, nejsou dosud výsledky teorie ani experimentů natolik ucelené a prokazatelné, aby se daly uzavřít do jednoduchých návodů, aplikovatelných v technické praxi a normativech, které by byly přijatelné v rámci evropského i světového konsenzu. Není ani jisté, zda se tak v blízké budoucnosti stane. Nicméně již existuje celá řada výstupů požárního inženýrství, umožňující praktické výpočty a aplikace. Jde o výsledky matematického modelování požáru, různých výpočtových metod nebo praktického ověřování nákladnými a dlouhodobými experimenty vědeckých a firemních týmů ekonomicky vyspělých zemí, podporovaných pojišťovacími institucemi. Pro vznik požáru jsou potřebné tři spolupůsobící faktory : hořlavá hmota zápalná ( iniciační ) teplota kyslík
CO JE TO POŽÁR A JAK SE CHOVÁ Teplota je jednou z nejdůležitějších fyzikálních veličin, které požár provází. Na následujícím obrázku je uvedeno schéma průběhu a rozvoje požáru, které je vyjádřeno jako závislost teploty na čase. První fáze se nazývá rozvoj požáru. Po iniciaci nastává uvolňování tepla, provázené nárůstem teploty. Pokud je uvolňování tepla dostatečně intenzívní (hustota tepelného toku dosáhne minimálně 20 kw/m 2 u podlahy) a teplota plynů stoupne do hodnot 400 až 600 C pod stropem, nastává jev, který je označován anglickým výrazem flashover, což označuje celkové vznícení hořlavých látek v zasaženém prostoru, provázené prudkým stoupnutím teploty v krátkém čase. Následuje druhá fáze pojmenovaná plně rozvinutý požár. Zde teplota dosáhne maximálních hodnot, drží se přibližně na konstantní hodnotě a dochází k velmi vysokému a stálému uvolňování tepla. Závěrečnou třetí fází je dohořívání požáru, doprovázené pozvolným poklesem teploty. Nastává po spotřebování většiny hořlavých materiálů ( cca 80 % ) a pokračuje až do úplného vyhasnutí.
Schéma průběhu a rozvoje požáru
Flashover aktivní PBS pasivní PBS Volný rozvoj požáru
Aktivní požární ochrana Požárně bezpečnostní zařízení a opatření Elektrická požární signalizace, detektory Zařízení dálkového přenosu Stabilní hasicí zařízení Zařízení pro odvod kouře a tepla Teplota [ C] Kouř Pasivní požární ochrana Dispoziční řešení a požárně dělicí konstrukce Volba a úprava stavebních materiálů a jejich povrchů Požární odolnost nosných konstrukcí Dělení na požární úseky Bezpečné únikové a zásahové cesty Odolnost požárně ochranných konstrukcí Teplo a kouř Teplota v požárním úseku při plně rozvinutém požáru v případě selhání aktivních protipožárních opatření Celkové vzplanutí Teplota v požárním úseku pro nerozvinutý požár při užití aktivních protipožárních opatření Čas [min]
CO JE TO POŽÁR A JAK SE CHOVÁ Požár je doprovázen uvolňováním značného množství tepelné energie, obsažené v hořlavých hmotách. Fyzikální uvolňování ( sdílení ) tepla se projevuje třemi způsoby, a to : prouděním, vedením a sáláním. V uzavřeném prostoru staveb se proto zkoumá, jaký je nebo může být poměr jednotlivých složek uvolňovaného tepelného toku a tedy jaký účinek jednotlivé složky při požáru mají. Z tohoto zjištění se pak může odvíjet návrh technických opatření protipožární ochrany. Při požáru tedy rozeznáváme : teplo konvekční ( odvod tepla z hořícího materiálu obtékajícími plyny ) teplo sálavé ( uvolňování tepla z povrchu hořící látky radiací a jeho působení na okolí ) teplo vedením ( přenos tepelné energie ve vlastní hořící hmotě )
CO JE TO POŽÁR A JAK SE CHOVÁ Dále je požár doprovázen tvorbou a šířením kouře ( obecně plynných zplodin hoření ). Je všeobecně známo, že kouř a toxické plyny způsobují asi polovinu všech obětí při požárech. Proto je důležité znát zákonitosti vývinu kouře a jeho šíření a to zejména v uzavřených prostorách staveb. Z následujícího schématu je patrné, že kouř vzniká v masivním množství na začátku požáru a po dosažení maxima zůstává na přibližně konstantní hodnotě. Ze znalostí chování kouře a tepla vychází také projektant při návrhu a dimenzování požárně větracího zařízení. Kouřová zóna nad hořícím objektem (předmětem) se projevuje stoupajícím sloupem plynných zplodin, který je vyvoláván vznikajícím přirozeným vztlakem plynů (nárůst rozdílu hustoty mezi lehkými plynnými produkty spalování a těžším okolním vzduchem). Se stoupající výškou nad ohněm dochází vlivem přisávání okolního vzduchu k poklesu teploty v kouřové oblasti a současně k objemovému zvětšení kouřového "produktu". Dynamika rozvoje kouřových plynů je závislá na rychlosti uvolňování tepelné energie z hořících předmětů. Kouř a tepelná energie z požáru se hromadí zejména v horní horké vrstvě pod stropem stavebního objektu ( požárního úseku ).
Schéma tvorby kouře a vývinu teploty při požáru
POŽÁRNÍ ODOLNOST Další sledovanou požárně-technickou vlastností stavebních konstrukcí je jejich požární odolnost. To je doba v minutách, po kterou jsou stavební konstrukce nebo požární uzávěry schopny odolávat teplotám vznikajícím při požáru, aniž by došlo k porušení jejich funkce. Požární odolnost se zkouší podle zkušební normy ČSN EN 1363-1 (73 0851) - Zkoušení požární odolnosti - Část 1: Základní požadavky (platnost od 1. 7. 2000). Metody stanovení požární odolnosti jednotlivých prvků stavebních konstrukcí řeší samostatné technické normy. Klasifikační systém požární odolnosti je nově popsán ( definován ) v ČSN EN 13 501-2 - Požární klasifikace stavebních výrobků a konstrukcí staveb - část 2: Klasifikace podle výsledků zkoušek požární odolnosti kromě vzduchotechnických zařízení (vydána 1. 5. 2004). Poznámka: Z názvu normy je patrné, že pro vzduchotechnická zařízení se připravuje samostatná klasifikační norma (na jejich požární odolnost), a je proto možno odvodit také závěr o jisté specifičnosti hodnocení VZT zařízení při působení požáru. Oproti dosud používanému českému systému ( ČSN 73 0810 - Požární bezpečnost staveb - Požadavky na požární odolnost stavebních konstrukcí ) se mění pouze některé detaily, přičemž největší změnou je nová a propracovanější zkušební norma.
Určení požární odolnosti : Zkouškou požární odolnosti Výpočtem + zkouškou ( rozšířená aplikace ) Tabulkovou hodnotou ( viz ČSN 73 0821 )
POŽÁRNÍ ODOLNOST Pro klasifikaci konstrukcí se užívá podle české i evropské normy těchto základních písmenných značek, charakterizujících dosažené mezní stavy požární odolnosti : R - únosnost a stabilita (charakterizují mechanické statické vlastnosti) E - celistvost (schopnost bránit průniku požáru) I - izolační schopnost (mezní teplota na neohřívané straně - povrchu) W - hustota tepelného toku (mezní hustota tepelného toku z neohřívané strany) S - odolnost proti průniku kouře (Sa - při teplotě okolí, Sm - při teplotě 200 C) M - odolnost proti mechanickým vlivům C - opatření samouzavíracím zařízením (spolehlivost mechanismu) G - odolnost proti sazím (u komínů proti vyhořením sazí) K - účinnost (schopnost) protipožární ochrany. Základní stupnice požární odolnosti je : 15, 30, 45, 60, 90, 120 a 180 minut.
Požární odolnost Teplotní křivky v EN 1991-1-2: 2004 Zjednodušen ené modely Nomináln lní teplotní křivky normová teplotní křivka (ISO 834) uhlovodíkov ková teplotní křivka Parametrické teplotní křivky Lokáln lní požáry Jednozónový nový model Dvouzónový model Dynamická analýza plynů Zdokonalené modely
Požární odolnost Požární odolnost stavebních konstrukcí a požárních uzávěrů Doby požární odolnosti konstrukcí jsou stanoveny následující stupnicí v min. bv : 15 30 45 60 90 120 180 a doplněny identifikačními písmeny mezních stavů požární odolnosti podle ČSN 73 0810 (např. R 15, RE 15, REI 15, REW 15 )
Teplotní zkušební křivky různých výrobků a materiálů se získávají na zkušebně. Teplotní zatížení testovaného výrobku se podle nových zkušebních norem zkouší prostřednictvím tzv. požárního scénáře, vyjádřeného ve formě teplotních křivek, podle kterých se řídí teplota ve zkušební peci během zkoušky ( závislost teploty na čase ). Teplotní křivky jsou definované ve zkušebních normách příslušnými rovnicemi, které zde není nutné uvádět. Nejčastěji jsou používány tyto teplotní křivky : 1 - normová teplotní křivka ( představuje teplotu v požárním úseku při úplně rozvinutém požáru ) 2 - uhlovodíková teplotní křivka ( představuje teplotu požáru hořlavých kapalin ) 3 - teplotní křivka venkovního požáru ( představuje zatížení obvodové stěny od vzdáleného požáru v otevřeném prostoru) 4 - teplotní křivka pomalého ohřevu ( představuje požár žhnutím ) - teplotní křivka pro přirozený požár ( představuje tepelné zatížení podhledových konstrukcí s přímým plamenem a vysokým podílem proudění na tepelném toku ) - konstantní tepelné zatížení ( pro zkoušky probíhající při konstantních teplotách 20, 200, 500 nebo 1000 C ).
Teplotní zkušební křivky T - teplota C, t - čas v minutách 1 - normovaná křivka, 2 - uhlovodíková křivka, 3 - křivka vnějšího požáru, 4 - křivka pomalého zahřívání
Produkty hoření Každý materiál prochází při hoření chemickými změnami. Znamená to, že žádná z částic, ze kterých je látka složena, není zničena. Dochází pouze k přeměně jedné látky v látku jinou. Při požáru vznikají tyto základní produkty : - teplo - světlo - kouř - hořlavé nespálené plyny - nespálený tuhý zbytek ( popel ) Teplo je produktem hoření a intenzita jeho vývinu závisí na velikosti plamenů. Je často hlavní příčinou dalšího vznícení látek, popálení osob, dehydratace zasahujících hasičů a poranění dýchacích cest. Plamen jsou vlastně hořící plyny a páry. Při správné koncentraci kyslíku jsou plameny velmi horké a méně svítivé. Snížení svítivosti plamene je zapříčiněno větším uvolňováním uhlíku. Plamen se objevuje při každém typu hoření, s vyjímkou žhnutí. Podle barvy plamene lze v některých případech určit hořící látku. S kouřem se setkáme u všech požárů. Může obsahovat stovky různých chemických látek v závislosti na typu hořícího materiálu. Některé materiály vyvíjejí při svém hoření větší množství kouře, než jiné ( např. hustý černý kouř při hoření minerálních olejů, nafty, gumy a plastů ).
Nebezpečí vyplývající ze zplodin hoření Snížený obsah kyslíku v ovzduší Během hoření dochází jednak ke spalování kyslíku, jednak k vytlačování vzduchu ( bohatého na kyslík ) zplodinami hoření. Zvýšená teplota prostředí Vdechnutí horkých zplodin hoření může poškodit dýchací cesty, přičemž je-li horký vzduch navíc nasycen vodní parou, poškození dýchacích cest je ještě výraznější. Důsledkem vdechnutí vzduchu o teplotě kolem 50 C může být vážné snížení krevního tlaku a selhání oběhového systému, edém plic (nahromadění vody v plicích a následný otok plic), který v nejhorším případě končí smrtí následkem udušení. Kouř Kouř u požáru je směs částic uhlíku, dehtu, prachu a hořlavých plynů a par. Na těchto částicích pak kondenzují některé plynné produkty hoření, zvláště aldehydy a organické kyseliny. Některé částečky kouře při vdechování dráždí dýchací cesty, některé mohou mít i smrtelné účinky. To, jak hluboko se taková částečka dostane do nechráněných plic a jaké bude mít na lidský organismus účinky, závisí na velikosti dané částice.
Nebezpečí vyplývající ze zplodin hoření Toxicita vznikajících plynů a par Toxické plyny mají několik škodlivých účinků. Některé z nich působí přímo na plíce a způsobují jejich otok ( HCl, SO 2, HCN apod. ), jiné se spojují s červenými krvinkami a snižují schopnost krve přenášet kyslík ( CO ), výsledkem ovšem vždy může být udušení postiženého člověka. Mezi nejčastější toxické plyny, se kterými se potkáváme u požárů, patří zejména oxid uhelnatý ( CO), oxid uhličitý ( CO 2 ), nitrozní plyny ( No x ), chlorovodík ( HCl ), kyanovodík ( HCN ) a fosgen ( COCl 2 ).
POŽÁRNĚ TECHNICKÉ CHARAKTERISTIKY HOŘLAVÝCH LÁTEK POŽÁRNĚ TECHNICKÉ CHARAKTERISTIKY PRO ČERNÉ UHLÍ Garanční palivo - černé uhlí Karbonia Kladno Teplota vzplanutí usazeného prachu výrobce neuvádí Teplota vznícení usazeného prachu 186 C Teplota vznícení rozvířeného prachu 683 C Dolní mez výbušnosti není výbušný Výhřevnost 16,02 MJ/kg Maximální výbuchový tlak 0,64 MPa Max. rychlost nárůstu tlaku 8,5 MPa/s Minimální iniciační energie není vznětlivý el. jiskrou do energ. 40 J Hustota (zdánlivá) 1350kg/m 3 Vhodné hasící prostředky tříštěná voda,hasicí pěny
POŽÁRNĚ TECHNICKÉ CHARAKTERISTIKY HOŘLAVÝCH LÁTEK POŽÁRNĚ TECHNICKÉ CHARAKTERISTIKY PRO HNĚDÉ UHLÍ Garanční palivo - hnědé uhlí Mostecká uhelná Teplota vzplanutí usazeného prachu 308-369 C Teplota vznícení usazeného prachu 566-577 C Teplota vznícení rozvířeného prachu 460-477 C Dolní mez výbušnosti výrobce neuvádí Výhřevnost 14-20 MJ/kg Maximální výbuchový tlak 0,65 MPa Max. rychlost nárustu tlaku 14,8-16,4 MPa/s Hustota (zdánlivá) 830kg/m 3 Vhodné hasivo tříštěná voda, hasicí pěny
POŽÁRNĚ TECHNICKÉ CHARAKTERISTIKY HOŘLAVÝCH LÁTEK POŽÁRNĚ TECHNICKÉ CHARAKTERISTIKY PRO PLYNY Propan (C 3 H 8 ) - Butan (C 4 H 10 ) Hořlavý, lehce vznětlivý, bezbarvý, nepáchnoucí, stlačený případně zkapalněný plyn. Těžší než vzduch, tvoří s ním výbušné směsi. Unikající kapalina přechází rychle do plynné fáze. Tvorba chladných mlh těžších než vzduch. Ve vodě se rozpouští jen nepatrně, nad vodní hladinou zplyní a tvoří se výbušné směsi. Reaguje s oxidovadly. Vhodné hasivo - tříštěná voda, střední a těžká pěna. Hasicí dávku roztoku pěnidla zdvojnásobit. Směs propan - butanu je v plynné fázi těžší než vzduch.
POŽÁRNĚ TECHNICKÉ CHARAKTERISTIKY HOŘLAVÝCH LÁTEK POŽÁRNĚ TECHNICKÉ CHARAKTERISTIKY PRO PLYNY Propan Teplota vznícení 466 C Teplotní třída Konc. meze výbušnosti spodní/horní Skupina výbušnosti T1 2,1 / 9,5% obj. II A Hmotnost při 2,019 kg/m 3 Mezní experim. bezpečná spára 1,0 Výhřevnost 46,3 MJ/kg Hustota 0,55 kg.m -3 Vhodné hasící prostředky Tlak tříštěná voda, střední pěna 0,843 MPa Max. rychlost nárůstu tlaku 17,65 MPa. s -1 Toxicita Spotřeba pro jedno zapálení LTO slabě narkotický,vytlačuje kyslík, styk s kapalným plynem vytváří omrzliny cca 0,5 kg
POŽÁRNĚ TECHNICKÉ CHARAKTERISTIKY HOŘLAVÝCH LÁTEK POŽÁRNĚ TECHNICKÉ CHARAKTERISTIKY PRO PLYNY Butan Teplota vznícení 365 C Teplotní třída T2 Konc. meze výbušnosti (dolní/horní) Skupina výbušnosti Mezní experimentálně bezpečná spára 1,8/9,1 %obj II A 0,89 mm Výhřevnost 46,635 MJ.kg -1 Relativní hustota 58,1 Max. výbuchový tlak Max. rychlost nárůstu tlaku 0,6867 MPa 14,4307 MPa/s Teplota plamene 2187 C Bod varu - 0,5 C
POŽÁRNĚ TECHNICKÉ CHARAKTERISTIKY HOŘLAVÝCH LÁTEK POŽÁRNĚ TECHNICKÉ CHARAKTERISTIKY PRO PLYNY Zemní plyn teplota vznícení 537-595 C teplotní třída T1 konc. meze výbušnosti 5-15 % obj. skupina výbušnosti I mezní exper. bezpečná spára 1,15 mm výhřevnost 33 MJ/Nm 3 aktivní hustota 0,6 (vzduch = 1) vhodné hasivo CO 2, prášek
POŽÁRNĚ TECHNICKÉ CHARAKTERISTIKY HOŘLAVÝCH LÁTEK POŽÁRNĚ TECHNICKÉ CHARAKTERISTIKY PRO HOŘLAVÉ KAPALINY Lehký topný olej Paramo Pardubice ( LTO ) Hmotnost 910 kg.m 3 Teplota vzplanutí nad 66 C Bod hoření nad 70 C Třída nebezpečnosti hořlavé kapaliny podle ČSN 65 0201 III. Teplota vznícení nad 200 C Teplotní třída T 3 Spodní mez výbušnosti 06% obj. Horní mez výbušnosti 6,5 % obj. Výhřevnost 41,0 MJ/kg Viskozita při 3,2-18,0 mm 2 /s Rozpustnost ve vodě nerozpustný Vhodné hasivo pěna, prášek
Podmínky požární bezpečnosti Vybavení věcnými prostředky požární ochrany a požárně bezpečnostními zařízeními : hasící přístroje, prostředky pro záchranu a evakuaci osob, a prostředky používané při záchranných pracích, zařízení pro potlačení požáru, zařízení pro usměrnění pohybu kouře, zařízení pro únik osob ( např. evakuační výtahy, nouzové osvětlení ), zařízení pro zásobování požární vodou, náhradní zdroje, zařízení pro omezení šíření požáru ( požární dveře, klapky, a jejich funkční vybavení ) Vyhrazená požárně bezpečnostní zařízení : elektrická požární signalizace ( EPS ) stabilní hasící zařízení ( SHZ ) zařízení pro odvod kouře a tepla ( ZOKT ) zařízení dálkového přenosu ( ZDP ) zařízení pro detekci hořlavých plynů a par automatické protivýbuchové opatření požární klapky
Elektrická požární signalizace ( EPS )
Elektrická požární signalizace ( EPS ) Elektrická požární signalizace je důležitou součástí požárně vyhrazených zařízení a protipožární ochrany objektů. Cílem EPS je včasné a spolehlivé zjištění místa vznikajícího požáru, vyhlášení poplachu, aktivace a řízení evakuačního systému v zasažených oblastech a aktivace ostatních zařízení, která na EPS navazují. Jsou to především zařízení, která se podílejí na protipožárních opatřeních. Funkčnost systému je založená na komunikaci mezi jednotlivými zařízeními. Systém EPS většinou tvoří vyhodnocovací ústředna, hlásiče požáru, hlásicí linky, signalizační linky a doplňující zařízení ( signalizační zařízení, zařízení dálkového přenosu apod. ). Při vzniku požáru informuje uživatele pomocí akustické nebo optické signalizace, která je přímo v objektu, nebo pomocí dálkového přenosu signalizace na stanoviště pultu centrální ochrany, který je umístněn u hasičského záchranného sboru. Detekci vzniku požáru zajišťují detektory založené na různých principech. Při zjištění vzniku požáru je důležité, aby EPS také dala signál zařízení, které zabrání rozšíření požáru, např. protipožární větrací zařízení, požární uzávěry apod.
Hlavní části EPS : Elektrická požární signalizace ( EPS ) Hlásiče požáru Ústředny EPS Doplňující zařízení Hlásiče požáru Hlásiče požáru sledují a vyhodnocují určité fyzikální parametry a jejich změny provázející vznik požáru ( teplota, kouř ). Rozdělení hlásičů požáru podle spouštění Tlačítkové hlásiče Tyto hlásiče nevyhodnocují žádné fyzikální parametry, ale pomocí lidského činitele, který musí tuto změnu vyhodnotit a stisknout tlačítko hlásiče, předají údaj do ústředny EPS. Samočinné hlásiče Samočinné hlásiče reagují na výskyt nebo změnu fyzikálních parametrů požáru bez nutnosti zásahu lidského činitele. Samočinné hlásiče se dále dělí na hlásiče bodové a lineární.
Elektrická požární signalizace ( EPS )
Elektrická požární signalizace ( EPS )
Elektrická požární signalizace ( EPS )
Elektrická požární signalizace ( EPS )
Elektrická požární signalizace ( EPS )
Elektrická požární signalizace ( EPS )
Elektrická požární signalizace ( EPS )
Stabilní hasící zařízení ( SHZ ) Systémů SHZ se využívá na ochranu technologií, objektů a prostorů. Při kvalitním provedení SHZ, toto umožňuje včasný zásah v případě vzniku požáru v chráněném prostoru. Systém je schopen začít s likvidací požáru již v jeho ranném stádiu, kdy rozsah škod je ještě velmi nízký. Toto je dáno tím, že SHZ, na rozdíl od mobilní požární techniky, je pevně zabudováno v chráněném objektu a je schopno automaticky ( autonomní spouštěcí mechanismy nebo od signálu EPS ) začít s hašením. Zároveň je třeba mít na mysli, že i následné škody hašením musí být co nejnižší. SHZ se skládá se zdroje hasicího média, potrubních rozvodů, ovládacích zařízení, hasicích hubic instalovaných v chráněném prostoru a ústředny SHZ. SHZ funguje buď jako autonomní systém, nebo je ovládán ručně, či od signálu EPS. SHZ musí být schopno dodávat hasební médium v potřebném množství po požadovanou provozní dobu.
Stabilní hasící zařízení ( SHZ ) Schéma sprinklerového zařízení
Stabilní hasící zařízení ( SHZ )
Zařízení pro odvod kouře a tepla ( ZOKT )
Zařízení pro detekci hořlavých plynů a par Účel Ochrana před nebezpečím výbuchu Ochrana člověka před negativním působením Použití Občasná kontrola ovzduší odběr vzorků pro laboratoř přenosné resp. kapesní přístroje Kontrola ovzduší v případě havarijní situace Odběr vzorků pro laboratoř Přenosné resp. kapesní přístroje Dlouhodobé monitorování prostředí Stacionární systémy (pro trvalé použití) Přenosné přístroje (pro dočasné použití)
Zařízení pro detekci hořlavých plynů a par Předem musíme znát možný okruh látek, které stanovujeme Podle použité metody pozor na vzájemné ovlivňování stanovení různými látkami Při nízkých koncentracích nutno volit specielní postupy Pozor na časový faktor a ochranu toho, kdo stanovení provádí Metody laboratorní Velmi přesné, časově náročné, zpracování v laboratoři, kvalifikovaný personál, drahé Metody detekční Rychlé stanovení, jednoduchá obsluha, málo přesné, levné Analyzátory Rychlé stanovení, přesné, jednoduchá obsluha, cenově dostupné, obvykle omezená životnost senzoru
Automatické protivýbuchové opatření Každý požár je velice často doprovázen výbuchem nahromaděných plynů a par. Pokud v rámci preventivních opatření nelze zabránit či omezit vznik výbuchu nebo vyloučit iniciační zdroje výbuchu, musí být přijata taková opatření, která následky výbuchu omezí na přijatelnou míru. Odlehčení výbuchu Pojem odlehčení výbuchu zahrnuje vše, co k tomu účelu slouží, od vzniku výbuchu, dalšího šíření v původně uzavřeném prostoru, ve kterém došlo k výbuchu, až po dosažení hodnoty otevíracího tlaku a krátkodobé nebo trvalé otevření odlehčovacího zařízení a odlehčení výbuchového tlaku p red do míst, kde nikoho neohrozí ( viz následující obrázek ). Odlehčovací zařízení musí zabezpečit, aby zařízení nebylo vystaveno zatížení nad úroveň své odolnosti proti výbuchu. Jako odlehčovací zařízení může být použita například tržná membrána, odlehčovací klapky nebo odlehčovací ventil podle ČSN EN 14797 (2007). Použití pojistných ventilů není vhodné.
Automatické protivýbuchové opatření Průběh exploze bez a s odlehčením výbuchu
Automatické protivýbuchové opatření Výpočet požadované velikosti odlehčovacího otvoru na zařízení či uzavřeném prostoru předpokládá znalost technicko - bezpečnostních parametrů výbušné směsi. Přesný způsob výpočtu je uveden v normách ČSN EN 14491 (2006) a ČSN EN 14994 (2007). Při návrhu zařízení k odlehčení výbuchového tlaku je třeba mít na paměti tyto hlavní zásady : a) výfukové potrubí pro odvedení produktů výbuchu musí mít minimálně stejně velký průřez jako velikost odlehčovací plochy b) odlehčení tlaku musí probíhat co nejkratší a nejrovnější cestou c) při odlehčení reakční síly proudícího média působí na zařízení tlaky, se kterými je nutno počítat d) otvory pro odlehčení tlaku na uzavřeném prostoru (zařízení) musí být směrovány tak, aby nedošlo k ohrožení osob od tlakové vlny nebo plamene, případně od letící fragmentace e) různá zařízení se nesmějí odlehčovat do společného odfukového potrubí f) zařízení pro odlehčení tlaků, jako jsou klapky nebo odlehčovací ventily, které se po zareagování mají opětně samy uzavřít, se smí používat jen tehdy, když byla jejich funkčnost ověřena zkouškami
Automatické protivýbuchové opatření Potlačení výbuchového tlaku Zařízení pro potlačení výbuchového tlaku zabrání dosažení maximálních hodnot výbuchového tlaku tím, že v případě výbuchu rychle vžene do definovaného prostoru nebo provozního zařízení hasicí prostředek. To znamená, že takto chráněná zařízení se mohou dimenzovat pouze na sníženou hodnotu výbuchového tlaku na tlak p red. Oproti ochraně na odlehčení výbuchu se potlačením výbuchu omezí rozvinutí výbuchové přeměny. Zařízení na potlačení výbuchového tlaku se skládá v podstatě z detekčního systému, reagujícího na rozbíhající se výbuch a z nádoby s hasivem, udržovaným pod tlakem, jehož výstup je uvolněn od povelu detektoru.
Automatické protivýbuchové opatření Průběh exploze bez potlačení (2) a s potlačením (1) exploze
Automatické protivýbuchové opatření Oproti ochraně na odlehčení výbuchu se potlačením výbuchu omezí rozvinutí výbuchové přeměny. Zařízení na potlačení výbuchového tlaku se skládá v podstatě z detekčního systému, reagujícího na rozbíhající se výbuch a z nádoby s hasivem, udržovaným pod tlakem, jehož výstup je uvolněn od povelu detektoru. Obsah nádoby hasiva je ve velmi krátkém čase vypuštěn do chráněného prostoru tak, aby se co nejlépe rozptýlil. Dochází pak k uhašení plamene a zároveň k potlačení dalšího rozvoje výbuchové přeměny. Podle druhu provedení zařízení je možné snížit výbuchový tlak až na 0,2 bary. Základní požadavky pro navrhování a použití systémů pro potlačení výbuchu jsou obsaženy v normě ČSN EN 14373 (2006).
Automatické protivýbuchové opatření Systémy pro oddělení výbuchu Požadavky na protiexplozní pojistky jsou stanoveny normou ČSN EN 12874 (2002). K zabránění přenosu plamene a výbuchu jsou pro praktické použití rozhodující tato hlediska : a) při výbuchu plynů, par a mlh ve směsi se vzduchem jsou, v závislostech na vysokých rychlostech šíření výbuchu, často aktivní uzavírací nebo hasicí systémy příliš pomalé, proto se upřednostňuje použití pasivních elementů jako je např. neprůbojná štěrbinová pojistka nebo ponorná pojistka b) pro směsi prachu se vzduchem je u zařízení na zabránění výbuchu obsahující štěrbiny nebezpečí jejich ucpání, proto se zde upřednostňují aktivní elementy, jako např. rychle uzavírající šoupátka nebo hasicí bariéry.
Automatické protivýbuchové opatření Protiexplozní pojistky pro plyny a páry se vzduchem K zabránění průšlehu výbušné atmosféry se dají např. u potrubí, prostředků pro dýchání a odvětrání, u plnících nebo vypouštěcích potrubí, které nejsou trvale zaplaveny, použít protiprůšlehové pojistné armatury. Nádrže na hořlavé kapaliny, které nejsou odolné proti výbuchu, u nichž se nedá zabránit nebezpečí vzniku výbušné atmosféry, a kde se v případě výbuchu tento výbuch může přenést dovnitř nádrže, se vybavují protiexplozními pojistkami. Uvedené opatření je použitelné i pro opačný případ, to je zabránění průniku plamene ze zařízení do okolní výbušné atmosféry. Protiexplozní pojistná zařízení jsou rozdělena v zásadě rozdělena do těchto konstrukčních provedení : a) pojistky odolné proti explozi ( deflagraci ) b) pojistky odolné proti trvalému hoření c) pojistky odolné detonaci
Požární klapky Požární klapka je protipožární zařízení zpravidla na vzduchotechnickém potrubí a konstrukcích k oddělení jednotlivých požárních úseků, jejich částí nebo technologií tak, aby nemohlo dojít k přenosu požáru a jeho rozšíření. Dle současné legislativy se jedná o vyhrazený druh věcného prostředku požární ochrany. Je nepřenosná a tvoří nedílnou součást daného objektu nebo technologie. Je vyrobena tak, aby na základě impulzu ( např. mechanického, teplotního, elektrického ) list klapky uzavřel potrubí a zamezil šíření plamenů, tepla a dýmu. Typy klapek : Kruhové a hranaté ve většině případů s požární odolností 90 minut.
Protipožární ochrana potrubních prostupů Ochrana potrubních prostupů ( ucpávky ) patří mezi druhy požárně bezpečnostních zařízení, které jsou vyjmenované ve vyhlášce o požární prevenci a musí jim proto být věnována patřičná pozornost. Především jde o prostupy požárně dělicími konstrukcemi (stěny, stropy, podlahy) tak, jak jsou tyto konstrukce definovány v požárních technických normách. Čili prostupy takovými stavebními konstrukcemi, které ohraničují požární úseky ( jakožto základní posuzované prostorové jednotky ) od ostatních částí stavby popřípadě od sousedních objektů. Dále si musíme uvědomit, že z hlediska požárních norem jsou potrubní rozvody kategorizovány na rozvody nehořlavých a hořlavých látek, které jsou dopravovány v potrubí z nehořlavého nebo hořlavého ( popř. nesnadno hořlavého ) materiálu. Rovněž médium přepravované potrubím může být hořlavé nebo nehořlavé ( voda ). V této souvislosti bude dobré si také uvědomit, že ocel se pevnostně bortí při dosažení tzv. kritické teploty kolem 500 C, což je teplota běžně dosažitelná při požáru ve vnitřním prostoru budov. Plasty se bortí pochopitelně při podstatně nižší teplotě.
Protipožární ochrana potrubních prostupů Prostupy rozvodů a instalací ( například vodovodů, plynovodů ), technologických zařízení a elektrických rozvodů ( kabelů, vodičů) požárně dělicími konstrukcemi musí být utěsněny. Rovněž těsnicí konstrukce prostupů musí vykazovat stejnou požární odolnost jako má požárně dělicí konstrukce, nepožaduje se však vyšší požární odolnost než 60 minut ( podle ČSN EN 1363-1 ). Hmoty použité pro utěsnění smějí mít stupeň hořlavosti nejvýše C1 - těžce hořlavé ( podle ČSN 73 0862 ). Ochráněné prostupy musí tedy vykazovat stejné požární parametry jako požární stavební konstrukce, kterou procházejí. Nejkomplikovanější situací při projekci i realizaci je kumulace mnoha instalačních vedení v jedné lokalitě ( např. následující obrázek ). Tam, kde se sešly kabelové lávky silnoproudu a slaboproudu s několika potrubními rozvody vody, tepla, chladu, plynu a odpadu a k tomu ještě vzduchovody, je situace mnohdy opravdu neřešitelná.
Protipožární ochrana potrubních prostupů Příklad kombinované protipožární přepážky pro potrubí a kabely
Protipožární ochrana potrubních prostupů POŽÁRNĚ OCHRANNÉ MATERIÁLY Ochrana prostupu požární konstrukcí je účinný pasivní prvek požární ochrany staveb s vysokou životností a relativně nízkými náklady. Díky technickému vývoji v posledních letech se potěšitelně rozrostl sortiment materiálů, ze kterých je možno zajistit prostup požárně dělicí konstrukcí. Požární izolace a jejich komponenty se vyrábějí z materiálů, které : - jsou nehořlavé, nesnadno hořlavé nebo těžce hořlavé - dobře pohlcují teplo - odolávají vysokým teplotám - tepelně izolují - mají těsnicí vlastnosti - zachovávají většinu pevnostních parametrů i při působení teplot
Protipožární ochrana potrubních prostupů Pro ochranu potrubních prostupů požárně dělicími konstrukcemi se používají následující materiály nebo výrobky : - protipožární elastické tmely - zpěňující protipožární tmely - protipožární pěny - protipožární manžety - protipožární desky a obklady
Protipožární ochrana potrubních prostupů Protipožární manžeta včetně identifikačního štítku Prostup plastového potrubí požární stěnou a stropem EI 120 min s protipožární manžetou
Protipožární ochrana potrubních prostupů Příklad ochrany potrubních prostupů 1 - požárně dělicí konstrukce (např. betonová stěna tl. 250 mm) 2 - těsnicí hmota ( např. minerální vlna objemové hmotnosti 50 kg/m 3 a s bodem tavení přes 100 C nebo protipožární pěna s hořlavostí nejvýše C1 ) 3 - potrubí světlého průřezu do 40 000 mm 2 ( např. kovové do DN 200 nebo plastové do d i =225 mm ) 4 - těsnicí hmota ( např. protipožární zpevňující tmel nebo protipožární tmel silikonový, hloubka 30 mm ) Normativní požadavky : a) prostup musí být těsný b) těsnicí hmoty mají stupeň hořlavosti nejvýše C1, c) těsnicí konstrukce má stejnou požární odolnost jako stavební konstrukce EI (t), nejvýše 60 minut.
Protipožární ochrana potrubních prostupů Příklad ochrany potrubních prostupů 1 - požárně dělicí konstrukce ( např. betonová stěna tl. 250 mm ) 2 - těsnicí hmota ( např. minerální vlna objemové hmotnosti 50 kg/m 3 a s bodem tavení přes 100 C nebo protipožární pěna s hořlavostí nejvýše C1 ) 3 - potrubí světlého průřezu nad 40 000 mm 2 ( např. kovové DN 225 a vyšší ) 4 - izolace z nehořlavých hmot ( např. minerální rohož tl. 40 mm ) Normativní požadavky : a) prostup musí být těsný b) těsnicí hmoty mají stupeň hořlavosti nejvýše C1, c) těsnicí konstrukce má stejnou požární odolnost jako stavební konstrukce EI (t), nejvýše 60 minut d) izolace z nehořlavých hmot do vzdálenosti 1000 mm od obou líců požárně dělicí konstrukce
Protipožární ochrana potrubních prostupů Protipožární přepážka kabelového nebo potrubního prostupu před požárem ( horní část ) a při požáru ( dolní část )
Příklady řešení protipožární ochrany v energetických stavbách
Příklady řešení protipožární ochrany v energetických stavbách
POŽÁRNĚ BEZPEČNOSTNÍ ŘEŠENÍ STAVBY předpisy Zákon č. 50/1976 Sb., o územním plánování a stavebním řádu (stavební zákon), ve znění pozdějších předpisů (úplné znění č. 197/1998 Sb.). Zákon č. 133/1985 Sb., o požární ochraně ve znění pozdějších předpisů. Vyhláška MMR č. 137/1996 Sb., o obecných technických požadavcích na výstavbu. Vyhláška MMR č. 132/1996 Sb., kterou se provádějí některá ustanovení stavebního zákona. Vyhláška MV č. 21/1996 Sb., kterou se provádějí některá ustanovení zákona o požární ochraně. Vyhláška MV č. 202/1999 Sb., kterou se stanoví technické podmínky požárních dveří a kouřotěsných požárních dveří. ČSN 73 0802 Požární bezpečnost staveb. Nevýrobní objekty. ČSN 73 0802 + Z1 Požární bezpečnost staveb. Nevýrobní objekty. ČSN 73 0804 Požární bezpečnost staveb. Výrobní objekty. ČSN 73 0834 Požární bezpečnost staveb. Změny staveb. ČSN 73 0831 Požární bezpečnost staveb. Shromažďovací prostory. ČSN 73 0833 Požární bezpečnost staveb. Budovy pro bydlení a ubytování. ČSN 73 0835 Požární bezpečnost staveb. Budovy zdravotnických zařízení. ČSN 73 0842 Požární bezpečnost staveb. Objekty pro zemědělskou výrobu. ČSN 73 0843 Požární bezpečnost staveb. Objekty spojů. ČSN 73 0845 Požární bezpečnost staveb. Sklady. ČSN 73 0810 Požární bezpečnost staveb. Požadavky na požární odolnost stavebních konstrukcí. ČSN 73 0818 Požární bezpečnost staveb. Obsazení objektů osobami. ČSN 73 0872 Požární bezpečnost staveb. Ochrana staveb proti šíření požáru vzduchotechnickým zařízením. ČSN 73 0873 Požární bezpečnost staveb. Zásobování požární vodou. ČSN 73 0875 Požární bezpečnost staveb. Navrhování elektrické požární signalizace. ČSN 73 0821 Požární bezpečnost staveb. Požární odolnost stavebních konstrukcí. ČSN 73 0822 Požárně technické vlastnosti hmot. Šíření plamene po povrchu stavebních hmot. ČSN 73 0823 Požárně technické vlastnosti hmot. Stupeň hořlavosti stavebních hmot. ČSN 73 0824 Požární bezpečnost staveb. Výhřevnost hořlavých hmot.
DĚKUJI ZA POZORNOST!!!