Požární bezpečnost
Požární bezpečnosti staveb je založena na dvou základních pilířích – Pasivní požární ochrana a Aktivní požární ochrana – s cílem zabránit vzniku a šíření požáru v budovách a zabránit ztrátám na životech, zdraví a majetku.
Aktivní požární ochrana hraje zásadní roli zejména v prvotní fázi požáru: při jeho vzniku a následném rozhořívání. Po dosažení „Flashover“ efektu, kdy dochází k celkovému vzplanutí všech hořlavých povrchů v místnosti zasažené požárem, je důležitá pasivní požární ochrana, která ve fázi rozvinutého požáru přebírá stěžejní roli.
V oblasti požární bezpečnosti staveb navrhujeme taková opatření, jejichž cílem je:
- zaručit po určitou dobu únosnost a stabilitu nosných konstrukcí a celistvost a izolaci požárně dělících konstrukcí,
- zajistit bezpečný únik osob, popřípadě evakuaci zvířat a majetku,
- zamezit šíření požáru uvnitř budovy (dělení objektu na požární úseky, aktivní požární ochrana),
- zabránit přenesení požáru z hořící budovy na sousední objekty nebo požární úseky vně budovy (odstupové vzdálenosti)
- umožnit zasahujícím jednotkám požární ochrany účinný protipožární zásah.
Rodinný dům je v rámci posuzování požární bezpečnosti specifickým objektem a zejména aktivní požární ochranu navrhujeme u staveb většího rozsahu s vyšší koncentrací osob. Principy pasivní a aktivní ochrany si proto nyní představíme blíže pouze v obecné rovině.
Pasivní požární ochrana
Pasivní požární ochrana je základní schopnost budovy jako celku vzdorovat požáru díky dispozičnímu a konstrukčnímu řešení.
Pasivní požární ochrana je zajištěna:
- Členěním objektů do požárních úseků – PÚ
Objekt je členěn do požárních úseků pro zamezení šíření požáru uvnitř budovy: Rodinný dům s garáží může při dodržení předepsaných podmínek tvořit jediný požární. Pokud by se stala garáž provozovnou, například autodílnou s parametry převyšující stanovené hodnoty, bylo by nutné potom provozovnu řešit jako samostatný požární úsek.
- Použitím vyhovujících výrobků a stavebních konstrukcí
Použitím vyhovujících výrobků a stavebních konstrukcí je stavební konstrukce schopná po určitou dobu v minutách odolávat účinkům požáru, tedy zachovat si svou funkci určenou mezními stavy požární odolnosti.
- Řešením nebezpečného prostoru a odstupových vzdáleností mezi objekty
Řešení nebezpečného prostoru a odstupových vzdáleností mezi objekty je důležité pro zabránění přenesení požáru z hořící budovy na jiné části téže budovy nebo na sousední stavby. Požárně nebezpečný prostor je vymezen odstupovou vzdáleností od vlivu sálání tepla vně budovy prostřednictví požárně otevřených ploch a od vlivu odpadávání hořících částí DP3 z objektu.
- Řešením únikových a zásahových cest
Řešení únikových a zásahových cest je nedílnou součástí pro umožnění zasahujícím jednotkám požární ochrany účinný protipožární zásah. Minimální šířka jednopruhové komunikace jsou 3 metry a v případě RD musí končit nejvýše 50 metrů od objektu. Pokud je tato jednopruhová komunikace delší než 50 metrů, musí mít na svém konci možnost otáčení vozidel.
Pro funkčnost jmenovaných opatření bez zásahu člověka nebo externího napájení energií se označují představená opatření jako pasivní.
Aktivní požární ochrana
Aktivní požární ochrana je systém aktivních prvků doplňující pasivní ochranu budovy, a které se navrhují pouze u staveb většího rozsahu s vyšší koncentrací osob.
Tyto doplňující prvky detekují a samočinně nebo řízeně reagují, likvidují, případně snižují účinek vznikajícího požáru. Mimo jiné také chrání evakuované osoby a zasahující jednotky a snižují rozsah předpokládaných ekonomických ztrát.
Aktivní požární ochrannou rozumíme:
- Elektrickou požární signalizaci (EPS)
Elektrická požární signalizace slouží ke včasné detekci požáru a skládá se z následujících základních částí: Hlásičích požáru, ústředny a doplňujících zařízení v podobě majáků, sirén apod.
- Zařízení pro odvětrání tepla a kouře (ZOKT)
Zařízení pro odvětrávání a odvod kouře je bezpečnostní zařízení, které má za úkol odvod kouře, tepla a spalin hoření z budovy v případě požáru.
- Samočinné stabilní hasicí zařízení (SSHZ)
Samočinné stabilní hasicí zařízení jsou pevně zabudovaná ve stavebních konstrukcí stavby a která v případě požáru začnou samočinně hasit vzniklý požár. Jako příklad můžeme jmenovat sprinklerová hasicí zařízení.
V RODINNÉM DOMĚ se prvky aktivní požární ochrany nevyskytují a v případě vzniku požáru hraje tedy stěžejní funkci pasivní požární ochrana. Je zde však nutné instalovat bezpečnostní prvky, které mohou zabránit škodám na majetku či na životech lidí i zvířat.
Každý rodinný dům musí být vybaven:
- alespoň jedním hasicím přístrojem, který je umístěn maximálně 15 cm nad podlahou
- a autonomním hlásičem kouře na každých 150 m2 podlahové plochy
Hasicí přístroj musí být při vzniku požáru volně přístupný ke svému užití pro rychlý zásah proti ohni uživateli objektu. Správné požárně bezpečnostní řešení stavby je nedílnou součástí každé projektové dokumentace.
Požárně bezpečnostní řešení stavby (PBŘS)
Požár = Nežádoucí hoření: Hoření je oxidační exotermický děj doprovázený uvolňováním tepelné a světelné energie za neustálé spotřeby vzdušného kyslíku a produkce zplodin hoření.
PBŘS je nedílnou součástí projektové dokumentace stavby a vždy obsahuje textovou část a výkresovou část. Hlavním obsahem PBŘS jsou následující body:
- umožnit bezpečnou evakuaci,
- bránit šíření požáru,
- umožnit zásah jednotek požární ochrany.
Řešený objekt | ||
↓ | ↓ | ↓ |
Požární výška objektu "h" |
Druh konstrukční části DP1, DP2, DP3 |
Konstrukční systém objektu nehořlavý, smíšený, hořlavý |
↓ | ||
Rozdělení budovy do požárních úseků (PÚ) | ||
↓ | ||
Určení požárního rizika v PÚ – výpočtové požární zatížení ρv [kg/m2] | ||
↓ | ↓ | |
Stupeň požární bezpečnosti v PÚ (I. - VII. SPB) |
Odstupové vzdálenosti od objektu vymezující požárně nebezpečný prostor | |
↓ | ||
Požadovaná PO ≤ PO navržené konstrukce |
Požární výška objektu "h"
Požární výška objektu "h" je definována jako výška od čisté podlahy 1.NP k čisté podlaze posledního užitného NP. Za užitné podlaží se nepovažuje strojovna výtahů, pochozí zelená střecha apod.
V případě, že je stavba sestavena z více stavebních objektů o různém počtu podlaží, pak lze požární výšku "h" určovat pro jednotlivé stavební objekty – pokud se vztahuje na celé PÚ, pokud jsou stavební objekty na sobě staticky nezávislé (stavebně oddilatované) a nejsou propojeny žádným požárním úsekem.
Druh konstrukční části
Rozdělení podle druhu konstrukční části je používáno pouze v ČR a na Slovensku pro konstrukce nosné a požárně dělící, a to z důvodu následné klasifikace konstrukčního systému budov (výškové omezení stavby) a přímého požadavku na konstrukční prvek. Smyslem této klasifikace je stanovení chování stavebních konstrukcí za požáru jako celku – jakým způsobem mohou stavební výrobky použité v konstrukci zvyšovat intenzitu požáru a zda mohou mít vliv na únosnost a stabilitu konstrukčních částí.
V rámci českých norem PBS rozlišujeme druh konstrukční části DP1, druh konstrukční části DP2 a druh konstrukční části DP3.
Kritérium | DP1 | DP2 | DP3 |
Zvýšení intenzity požáru | NE | NE | ANO |
Vliv použitých hořlavých výrobků na únosnost a stabilitu konstrukční části | NE | ANO | ANO |
|
|
|
Stavební výrobek – Třídy reakcí na oheň
Rozeznáváme 7 TŘÍD REAKCÍ NA OHEŇ – klasifikační stupnice vyjadřující, jak stavební výrobky při své konečné aplikaci do stavby mohou přispívat k rozvoji požáru.
Nehořlavé výrobky
- A1 – Nepřispívají k růstu požáru a k vývoji kouře → výrobky ze skla, kovu, keramiky, betonu apod.
- A2 – Nepřispívají významně k růstu požáru → SDK nebo sádrovláknitá deska
Hořlavé výrobky
- B – Velmi omezeně přispívají k růstu požáru → ETICS s hořlavým tepelným izolantem, vinylové podlahy, cementotřískové desky
- C – Omezeně přispívající k "flashover" → tepelný izolant z fenolické pěny
- D – Přispívají k "flashover" → konstrukční dřevo, OSB deska
- E – Výrazně přispívají k "flashover" → tepelný izolant (fasádní EPS, PUR desky)
- F – Výrobky nezařazené do A1 až do E nebo nesplňující kritéria pro E
Doplňková klasifikace výrobků
Vyšší číslo = vyšší tvorba doprovodných komponentů hoření
- s1, s2, s3 – vývoj kouře → "smoke"
- d0, d1, d2 – vznik plamenně hořících kapek → "droplet"
- a1, a2, a3 – kyselost zplodin hoření kabelových izolací → "acidity"
Bindex – s1, d0
ca = kabel (cable)
L = tepelná izolace potrubí (line)
Příklad označení výrobku
Třídu reakce na oheň a doplňkovou klasifikaci výrobků udávají výrobci v technických listech na základě malorozměrových zkoušek provedených v akreditované laboratoři. Ta vydává tzv. protokol o klasifikaci.
Konstrukční systémy objektů
Z požárního hlediska rozlišujeme tři druhy konstrukčního systému objektu, a to:
- nehořlavý
- smíšený
- hořlavý DP2 a hořlavý DP3
V případě hořlavého konstrukčního systému s požární výškou objektu v rozmezí 9 < h ≤ 12 metrů musí být v objektu navržena chráněná úniková cesta (CHÚC), tj. cesta z konstrukcí druhu DP1!
Konstrukční systémy objektů třídíme z důvodu:
- omezení požární výšky stavby a rozměrů požárních úseků
- omezení (pro hořlavé a smíšené konstrukční systémy) pro určité typy staveb (zdravotnická zařízení, shromažďovací prostory)
- vlivu na požadovanou požární odolnost konstrukcí
- vlivu na odstupové vzdálenosti apod.
Požární úseky
Stavební objekt se dělí do požárních úseků za účelem eliminace šíření požáru, u kterého oheň představuje riziko pro stavební konstrukce (tepelné namáhání) a zplodiny hoření riziko pro živý organismus (kouř, toxické zplodiny hoření).
Stavební objekt je nutné dělit na požární úseky, pokud:
- Přesahuje mezní rozměry
- Jsou-li v něm provozy, které musí vytvářet samostatný PÚ (CHÚC, evakuační a požární výtahy, byty a obytné buňky, kotelny, technické strojovny, šachty a kanály, garáže apod.,)
- Jedná-li se o provozy s vysokým požárním zatížením (archivy, sklady hořlavých látek apod.)
Požární úseky ohraničují tzv. požárně dělící konstrukce:
- Požární stěny a stropy (střecha)
- Obvodové stěny
- Požární uzávěry otvorů
Požární riziko
Požární riziko představuje míru rozsahu případného požáru v posuzované budově nebo její části. U nevýrobních objektů je určena výpočtovým požárním zatížením ρv – ČSN 73 0802, u výrobních objektů se postupuje dle ČSN 73 0804.
Stupeň požární bezpečnosti (SPB)
Požární bezpečnost stavebního objektu vyjadřuje stupeň požární bezpečnosti jednotlivých požárních úseků, na které je objekt rozdělen.
Stupeň požární bezpečnosti určuje požadavky na požární odolnost stavebních konstrukcí – čím vyšší SPB, tím vyšší požadavek na vyšší požadovanou PO.
I. | II. | III. | IV. | V. | VI. | VII. |
Stupeň požární bezpečnosti je možné určit, pokud známe:
- Požární výšku objektu "h"
- Konstrukční systém (KS) budov z požárního hlediska – nehořlavý/smíšený/hořlavý
- Požární riziko → ρv
Pro určité požární úseky je stupeň požární odolnosti dán přímo. Kupříkladu lze uvést chráněnou únikovou cestu (CHÚC), výtahové a instalační šachty, požární úseky bez požárního rizika, rodinné domy.
Odstupy a požárně nebezpečné prostory
Požárně nebezpečný prostor, který vzniká kolem hořící budovy, může být vymezen odstupovou vzdáleností od vlivu:
- odpadávání hořících částí DP3, anebo
- sálání tepla vně budovy prostřednictvím požárně otevřených ploch – otvorů v obvodovém plášti.
V obou případech je zapotřebí určit odstupovou vzdálenost, přičemž rozhoduje větší ze stanovených hodnot.
Požárně nebezpečný prostor nemá zasahovat na sousední pozemek, může zasahovat do veřejných prostranství, komunikací apod. Požárně nebezpečný prostor ovlivňuje také rozmístění stavebních otvorů, případně jejich úpravu a nesmí se v něm nacházet vnější požární hydranty – z důvodu ztížení přístupu pro příslušníky hasičských záchranných jednotek.
Požární odolnost
Požární odolnost je doba v minutách, po kterou je stavební konstrukce schopná odolávat účinkům požáru, tedy zachovávat si svou funkci určenou mezními stavy požární odolnosti.
Mezní stavy požární odolnosti
- R = únosnost a stabilita konstrukčních prvků
- E = celistvost
- I = izolační schopnost – omezení vzrůstu teplot na neohřívaném povrchu plošného prvku (~140 °C)
- W = radiace – omezení tepelného toku z neohřívané strany plošného prvku (15 kW/m2)
- M = mechanická odolnost
- C = samozavírací mechanismus – požární uzávěry
- S – prostup zplodin hoření – kouřotěsnost
Mezní stavy požární odolnosti konstrukcí v tabulce ZDE.
Základní klasifikační doby
- 15, 30, 45, 60, 90, 120 a 180 min.
Posouzení požární odolnosti (PO) stavebních konstrukcí
Požadovaná PO ≤ PO navržené konstrukce
- Požadovaná PO – ČSN 73 0802 nebo ČSN 73 0810, Hodnoty uváděné na výkresech PBS
- PO navržené konstrukce – požární zkoušky, normová hodnota, kombinace zkouška + výpočet
Požární uzávěry otvorů
Požární uzávěry otvorů uzavírají otvory (dveře, vrata, poklopy, revizní dvířka instalačních šachet) v požárně dělicích konstrukcí. Jedná se o otvory, které mají být otevíratelné, ale v případě vzniku požáru nesmí umožnit šíření ohně a jeho produktů do dalších požárních úseků.
Požární uzávěry se třídí na uzávěry:
- bránící šíření tepla – označení EI (navrhují se do CHÚC)
- omezující šíření tepla – označení EW (navrhují se mezi běžné PÚ)
- těsné proti průniku kouře – označení S.
Únikové cesty
Vhodný návrh únikových cest je nedílnou součástí požárně bezpečnostního řešení stavby. Při vzniku požáru je zapotřebí zajistit ochranu osob, jelikož jsou uživatelé objektu ohrožovány nejen samotným požárem, ale i zplodinami hoření. Pro evakuaci osob, zvířat a popřípadě i majetku jsou navrhovány následující typy únikových cest:
- NÚC – nechráněné únikové cesty,
- ČCHÚC – částečně chráněné únikové cesty,
- CHÚC – chráněné únikové cesty.
- liší se od NÚC vyšší mírou ochrany unikajících osob, která je zajištěna odvětráním
- musí mít konstrukce druhu DP1
- navrhují se mj. tehdy, jestliže výškový rozdíl podlah nadzemního podlaží a volného prostranství přesahuje 9 m
Podrobnější informace k jednotlivým typům únikových cest viz ČSN 73 0802.
Zajištění protipožárního zásahu
Zajištění protipožárního zásahu představují:
- přístupové komunikace a nástupní plochy
- vnitřní a vnější zásahové cesty
- požárně bezpečnostní zařízení
Přístupové komunikace a nástupní plochy
Postačující přístupová komunikace je zpevněná pozemní komunikace o nejmenší šířce 3 metry.
Nástupní plocha se vyžaduje pouze u vícepodlažních budov o výšce > 12 metrů.
Vjezdy a průjezdy musí mít nejmenší světlé rozměry o šířce 3,5 metrů a výšce 4,1 metrů.
Vnitřní a vnější zásahové cesty
Vnitřní zásahové cesty musí být zřízeny u staveb o výšce > 22,5 metrů nebo u staveb o výšce ≤ 22,5 metrů a hloubce > 30, pokud protipožární zásah může být veden pouze z jednoho průčelí, anebo hloubce > 60 metrů při možnosti vedení zásahu ze dvou protilehlých vnějších stran stavby.
Vnější zásahové cesty jsou tvoří žebříky nebo schodiště a požární lávky.
Požárně bezpečnostní zařízení
Pro prvotní zásah proti ohni uživateli domu jsou určeny přenosné hasicí přístroje. Jejich konečný počet v požárním úseku je určen výpočtem. Např. každý rodinný dům musí být vybaven alespoň jedním přenosným hasicím přístrojem s hasicí schopností nejméně 34A. U obecných požárních úseků určujeme počet PHP a jejich hasebnou schopnost výpočtem.
Třídy požárů a vhodné PHP = přenosné hasící přístroje
Třída | Typ požáru | Vhodný PHP |
A | požáry pevných látek | vodní, práškový, pěnový |
B | požáry kapalin | práškový, pěnový, CO2, halonový |
C | požáry plynů | |
D | požáry kovů | |
E | třída zrušena | |
F | požáry z přepalovaných tuků, fritovacích olejů | speciální práškové |
Hasicí schopnost pro PHP = přenosné hasicí přístroje
Druh hasicího přístroje | A | B | C | D |
vodní | ANO | NE | NE | NE |
pěnový | ANO | ANO | NE | NE |
práškový s práškem ABC | ANO | ANO | ANO | NE |
práškový s práškem BC | NE | ANO | ANO | NE |
práškový s práškem D | NE | NE | NE | ANO |
CO2 | NE | ANO | NE | NE |
halonový | NE | ANO | NE | NE |
s čistým hasivem | ANO | ANO | NE | NE |
Protipožární ochrana stavebních konstrukcí
Reakce na oheň
Požární odolnost
V případě působení "vyšší" teploty nebo požáru na konstrukcí dochází ke změně mechanicko-fyzikálních vlastností stavebních materiálů.
Pokud daná konstrukce nevyhovuje podmínce – Požadovaná PO ≤ PO navržené konstrukce – je zapotřebí navrhnout její vhodnou úpravu, požární ochranu.
Zděné konstrukce
Požární odolnost zděných konstrukcí je ve většině případech dostačující. Požární odolnost zdiva je především ovlivněna tloušťkou stěny a typem použitých zdicích prvků (množstvím děrování). Kladný vliv na požární odolnost zdiva má vhodně zvolená omítka – příznivý vliv na PO mají především omítky tepelněizolační.
Ocelové konstrukce
Velmi citlivé na vysoké teploty při požáru jsou konstrukce ocelové. U ocelových konstrukcí dochází vlivem vysokých teplot k zásadnímu poklesu meze kluzu, pevnosti a modulu pružnosti a ke zvyšování teplotní roztažnosti oceli – velké deformace. Ocelové konstrukce musí být vždy chráněny proti účinkům vysokých teplot za požáru, při splnění normových podmínek lze využít nátěry a nástřiky, obecně lze konstrukci obložit deskovými materiály, např. SDK.
Betonové a železobetonové konstrukce
Požární odolnost u betonových a železobetonových konstrukcí je ovlivněna následujícími faktory: velikost působícího zatížení, rozměry prvků, polohou hlavní nosné výztuže.
Dřevěné konstrukce
U dřevěných konstrukcí je požární odolnost řízena především rozměry prvků, ale závisí také na obsahu pryskyřice ve dřevě, vlhkosti apod. Masivní dřevěné prvky vykazují nižší hodnoty požadované požární odolnosti bez dodatečné ochrany, tenkostěnné profily používané například u vazníků musí být chráněny.
Protipožární ochrana zvyšující požární odolnost
Protipožární ochranu lze rozdělit do tří základních skupin, podle technologie provádění:
- protipožární ochrany s mokrým procesem provádění
- požární nátěry a nástřiky
- protipožární ochrany prováděné suchou technologií
Protipožární ochrany s mokrým procesem provádění
- Obetonování – Mokrá technologie, kterou je dosažena protipožární ochrana o velké objemové hmotnosti. Vhodné zejména pro ocelové uzavřené průřezy.
- Obezdění – Tradiční technologie, kterou jsou obezděny svislé konstrukční prvky. K obezdění jsou výhodnější tepelněizolační tvarovky. Jedná se o poměrně pracnou metodu.
- Omítky – Vhodně zvolená omítka může mít podstatný vliv na konečnou požární odolnost konstrukce.
- Protipožární nástřiky – Omítky speciálního složení, které se ve většině případech používají na ocelové a železobetonové konstrukce.
Požární nátěry
- zábranové – pro kabely a plasty
- intumescentní – pro ocelové a dřevěné konstrukce, kabely a železobeton
- sublimující – pro ocelové konstrukce
Protipožární ochrany prováděné suchou technologií
- Obklady deskovými materiály – U požární ochrany v podobě požárních ochranných desek hraje roli nejen výběr druhu desky, ale také systém upevnění k chráněné konstrukci. Nejčastěji jsou používány SDK sestavy, konstrukce Fermacell, případně Cetris.
Používané požární zkratky
PO – požární odolnost
PÚ – požární úsek
SPB – stupeň požární bezpečnosti
PBS – požární bezpečnost staveb
PBŘ – požárně bezpečnostní řešení
HZS ČR – Hasičský záchranný sbor České republiky
IZS – integrovaný záchranný systém (HZS ČR, zdravotní záchranná služba + Policie ČR
PBZ – požárně bezpečnostní řešení
EPS – elektrická požární signalizace
SHZ, PHZ, DHZ – stabilní (polostabilní, doplňkové) hasící zařízení
ZOKT (SOZ) – zařízení pro odvod kouře a tepla (samočinné odvětrávací zařízení)
CHÚC, NÚC – chráněná (nechráněná) úniková cesta
PNP – požárně nebezpečný prostor
PHP – přenosný hasicí přístroj