Požární ochrana ve vzduchotechnice

Ukázka z knihy Vzduchotechnika, autoři: Ing. G. Gebauer, CSc., Ing. O. Rubinová PhD. a Ing. H. Horká, kapitola 15 - Požární ochrana ve vzduchotechnice.

Požární ochrana se ve vzduchotechnice promítá jako opatření:

• pasivní, které spočívá v rozčlenění stavby do ucelených bloků - požárních úseků, s cílem zabránit rozšíření požáru mimo úsek, kde požár vznikl. Ve vzduchotechnice se jedná o opatření, jejichž cílem je omezení rozšíření požáru v objektu vzduchotechnickým potrubím, které se realizují instalacemi požárních klapek, příp. protipožární izolace tak, aby nebyla narušena celistvost požárně dělicích konstrukcí tvořících jednotlivé požární úseky budovy;
  
  
• aktivní, které zahrnuje dynamická technická požárněbezpečnostní zařízení, jako je elektrická požární signalizace (EPS), samočinné hasicí zařízení (SHZ), samočinné odvětrací zařízení (SOZ) a jiné technické prvky, které snižují pravděpodobnost vzniku požáru, jeho rozvoje nebo intenzity. Opatření se realizuje větráním chráněných únikových cest a odvodem tepla a kouře. Tím se zajišťuje ochrana osob při požáru, jednak unikajících osob v chráněných únikových cestách, jednak zasahujících HZS.

V dalším textu jsou uvedeny hlavní zásady návrhu pasivních i aktivních protipožárních opatření ve vzduchotechnice.

Požární větrání staveb můžeme rozdělit na dvě základní skupiny:

• požární větrání běžných požárních úseků (stavebních objektů nebo jejich částí);
  
  
• požární větrání chráněných únikových cest.

Pohyb vzduchu a tlakové poměry při požáru jsou však mimořádně složitým fyzikálním jevem, takže navrhování těchto zařízení je značně problematické. U všech systémů požárního větrání musí existovat rovnováha mezi přívodem vzduchu do větraného prostoru a odvodem vzduchu a zplodin hoření z tohoto prostoru. Při řešení větrání se tedy navrhují jak přívodní, tak odvodní větrací otvory. Vzájemným poměrem těchto průřezů jsou následně definovány tlakové poměry v obsluhovaném prostoru.

Ochrana staveb před šířením požáru vzduchotechnickým zařízením

Tuto problematiku upravuje ČSN 73 0872. Všeobecně platí, že vzduchotechnické zařízení se musí navrhnout tak, aby se jím nemohl šířit požár a jeho zplodiny. Celkové řešení ochranných opatření vzduchotechnického zařízení v budově musí vycházet z rozdělení objektu na požární úseky. Prostupy vzduchotechnického potrubí požárně dělicími konstrukcemi musí být zabezpečeny požárními klapkami kromě případů, kdy:

• průřez prostupujícího potrubí má plochu nejvýše 40 000 mm² 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;
  
  
• potrubí je v celém požárním úseku provedeno jako chráněné (tj. dostatečně izolované), a to i v místě požárně dělicí konstrukce;
  
  
• je jiným technickým zařízením zajištěno, že nemůže dojít k šíření plamenů, tepla a zplodin hoření vzduchotechnickým potrubím, plocha jednoho potrubí není větší než 40 000 mm² a jednotlivé prostupy nemají ve svém souhrnu plochu větší než 1 % plochy prostupované požárně dělicí konstrukce.

Obrázek 1 - Požární klapky a protipožární izolace

Pokud potrubí prochází více požárními úseky, lze použít kombinaci požárních klapek a chráněného potrubí s protipožární izolací způsobem znázorněným na obr. 1. Správnost řešení spočívá v ověření představy, že pokud vznikne požár v libovolném úseku, je zabráněno jeho šíření do kteréhokoli (nejen sousedního) jiného úseku. Požární klapky je třeba umísťovat do potrubí s ohledem na přístup k reviznímu otvoru a ovládacímu mechanismu pro pravidelnou revizi tepelné pojistky a spouštěcího mechanismu. Otvory v požárně dělicích konstrukcích, na které nenavazuje potrubí, musí být zabezpečeny požárními uzávěry. Šachty, kterými vedou vzduchotechnická potrubí, tvoří samostatné požární úseky, nebo mohou být součástí požárního úseku strojovny. Kromě tohoto případu tvoří strojovna vzduchotechniky samostatný požární úsek. Je-li však ve strojovně zařízení obsluhující pouze jeden požární úsek, může být strojovna přičleněna k tomuto úseku.

Obrázek 2 - Požární klapky osazené ve stropní konstrukci

Odvod tepla a kouře při požáru

Únik z požárem zasaženého prostoru a prostorovou orientaci značně ztěžuje a při větším rozšíření zcela znemožňuje kouř, který se šíří mnohem rychleji než samotný požár. Postup kouře je tedy velmi rychlý, je nutno bránit zakouření prostoru tím, že se kouř odvede ven a ve spodní části prostoru se vytvoří oblast bez kouře. Toto řešení se užívá především tam, kde je v posuzovaných prostorech vysoká kumulace osob při současně rozsáhlých půdorysných rozměrech, například ve shromažďovacích prostorech, velkokapacitních prodejnách, supermarketech apod., kde se rozsáhlým půdorysem zvětšuje délka nechráněných únikových cest a prodlužuje se tak doba, po kterou se osoby na těchto cestách musejí zdržovat. Požárním odvětráním se ve větraném provozu snižuje i teplota, což ve svém důsledku může vést ke snížení nákladů na ochranu stavebních konstrukcí (zvláště ocelových) při zajištění jejich požární odolnosti. Odvod kouře může být přirozený nebo nucený. U přirozeného se automaticky otevřou světlíky, okna a jiné speciální odkuřovací klapky a kouř se odvede v důsledku tepelného vztlaku. U nuceného větrání se uvedou v činnost požární ventilátory a případné požární klapky se uzavřou. V obou případech musí být automaticky zajištěn přívod čistého vzduchu do spodní části prostoru.

Větrání chráněných únikových cest

Význam větrání chráněných únikových cest (CHÚC) spočívá ve skutečnosti, že více než 90 % poškození osob při požáru je kouřem a zplodinami hoření, nikoli ohněm samotným. Možná řešení předkládají normy požární ochrany staveb. Chráněné únikové cesty se vybavují přirozeným nebo nuceným větráním podle typu CHÚC, které jsou:

• CHÚC typu A, která je od ostatních požárních úseků oddělena požárními uzávěry otvorů a ve které je možno se bezpečně zdržovat 4 minuty;
  
  
• CHÚC typu B, která je od ostatních požárních úseků oddělena požárními uzávěry otvorů, její součástí je i samostatně větraná předsíň s kouřotěsnými dveřmi, nebo je řešení shodné jako pro typ A, ale cesta je vybavena přetlakovým větráním; je možno se v ní bezpečně zdržovat 15 minut;
  
  
• CHÚC typu C, která je od ostatních požárních úseků oddělena požárními uzávěry otvorů, jejíž součástí je i samostatně větraná předsíň s kouřotěsnými dveřmi a je vybavena přetlakovým větráním a ve které je možno se bezpečně zdržovat 30 minut.

Všechny typy chráněných únikových cest musí být povinně větrány! Větráním se zabezpečuje jeden z požadavků na CHÚC, tj. požadavek na ochranu před účinky zplodin hoření a kouře, přičemž se současně zajišťuje i dostatek kyslíku, který je požárem spotřebováván.

Obecně platí, čím vyšší typ chráněné únikové cesty, tím lepší ochranu unikajícím osobám poskytuje. Cílem požárního větrání je vzduchotechnické ošetření těchto únikových cest po stanovenou dobu, zajišťující relativně bezpečný únik osob ze zasaženého objektu až na volný venkovní prostor. Současně se tím vytváří i zásahová cesta hasičským jednotkám. Chráněné únikové cesty jsou prostory bez požárního zatížení, kde nedochází k přímému vzniku požáru, ale kam mohou zplodiny požáru pronikat. Větrání má proto zabránit pronikání zplodin hoření do těchto cest, popřípadě má dosáhnout takového naředění proniknuvších zplodin, aby nebyla překročena přípustná mez jejich koncentrace (1 až 2 %), při níž ještě nejsou (po určitou dobu) unikající nebo zasahující osoby ohroženy na zdraví. Větrání CHÚC může být přirozené, umělé nebo přetlakové (normová terminologie). Chráněné únikové cesty typu A a B lze větrat přirozeně nebo uměle, chráněné únikové cesty typu C musí být větrány pouze přetlakově.

Variant větrání CHÚC je mnoho a odvíjí se kromě typu CHÚC od dalších protipožárních opatření, např. EPS (elektronické požární signalizace), a přesahují rámec této publikace. Na příkladech jsou nastíněny základní případy nuceného přetlakového větrání pro jednotlivé typy CHÚC.

Základní případy nuceného větrání CHÚC

	a) Chráněná úniková cesta typu A s přetlakovým větráním s desetinásobnou výměnou vzduchu, je vybavena EPS
	b) Chráněná úniková cesta typu B bez požárních předsíní, nucené větrání s patnáctinásobnou výměnou vzduchu, přetlak 25 Pa
	c) Chráněná úniková cesta typu C s přetlakovým větráním s patnáctinásobnou výměnou vzduchu, přetlak 25 Pa mezi schodištěm a předsíněmi a mezi předsíněmi a přilehlými požárními úseky

Uvedené příklady ilustrují složitost dané problematiky a nejsou vyčerpávajícím souhrnem možných řešení.