České vysoké učení technické v Praze Fakulta stavební BAKALÁŘSKÁ PRÁCE Roman Filip

České vysoké učení technické v Praze Fakulta stavební

BAKALÁŘSKÁ PRÁCE

2013

Roman Filip

Obsah: Svazek I

Požárně řešení bytového domu Nuselská – zadání

Svazek II Požárně bezpečnostní řešení stavby Svazek III Revize stavebně konstrukční části a návrh vybraného prvku Svazek IV Rozšiřující tematická část – Požární rizika fotovoltaických panelů na střechách budov

ČESKÉ VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V PRAZE Fakulta stavební Katedra konstrukcí pozemních staveb

Požární řešení bytového domu Praha Nuselská Fire Safety Solution of the Block of Flats Prague Nuselská

Bakalářská práce (Svazek I/IV)

___________________________________________________________________________ Studijní program:

Stavební inženýrství

Studijní obor:

Požární bezpečnost staveb

Vedoucí práce:

Ing. Marek Pokorný, Ph.D.

Roman Filip Praha 2013

Prohlášení Prohlašuji, že na této bakalářské práci jsem pracoval samostatně pod odborným vedením Ing. Marka Pokorného, Ph.D. a informace jsme čerpal z uvedené literatury. Nemám námitek proti použití tohoto školního díla ve smyslu § 60 Zákona č. 121/2000 Sb. o právu autorském, o právech souvisejících s právem autorským a o změně některých zákonů (autorský zákon).

V Praze dne 15. května 2013 Roman Filip

III

Poděkování Chtěl bych poděkovat celé své rodině, zejména rodičům, kteří mi poskytují skvělé podmínky ke studiu. Zvláštní poděkování patří Ing. Marku Pokornému, Ph.D. za vedení bakalářské práce. Dále bych chtěl poděkovat Ing. Radku Štefanovi za konzultace při řešení problému ve statické části této práce. V neposlední řadě bych chtěl poděkovat studentce Veronice Žižkové za poskytnutí školního projektu, který se stal předlohou této práce.

IV

Abstrakt Předmětem této bakalářské práce jsou tři základní části. V první části je zpracováno požárně bezpečnostní řešení přiděleného stavebního projektu bytového domu. Ve druhé části jsou jednotlivé stavební prvky podrobeny revizi, předběžnému návrhu a vybraný železobetonový prvek je staticky navržen za běžné teploty a za požáru. Třetí rozšiřující tematická část se zabývá požárními riziky fotovoltaických panelů na střechách. Analyzuje požární problematiku ze tří různých hledisek - požární prevence, výrobci a požární represe.

Klíčová slova požárně bezpečnostní řešení, bytový dům, předběžný návrh, fotovoltaická elektrárna, požární rizika

Abstract A subject of the bachelor thesis are three basic parts. The fire safety solution of construction project of the block of flats is processing in the first part. The individual components revised and there are pre-designed and reinforced concrete designed for normal temperature and for fire in the second part. The third thematic part deals fire risks photovoltaic panels on the roofs. More this part analyses fire problems of the three different perspectives - fire prevention, manufactures and fire repression.

Key words fire safety solution, block of flats, preliminary design, photovoltaic power plant, fire risk

V

Podklady Podklady ve formě zpracované výkresové dokumentace bytového domu Praha Nuselská byly zpracovány a následně poskytnuty studentkou předmětu Ateliérová tvorba 4 na Katedře architektury Veronikou Žižkovou. Za kvalitu a správnost podkladů neodpovídám. Přiložené podkladní výkresy, na základě kterých je bakalářská práce zpracována, nebyly mou osobou nijak graficky upravovány.

Seznam přiložených výkresů Příloha č. 1 - Výkres podzemního podlaží Příloha č. 2 - Výkres 1. nadzemního podlaží Příloha č. 3 - Výkres 2. nadzemního podlaží Příloha č. 4 - Výkres 3. - 6. nadzemního podlaží Příloha č. 5 - Výkres řezu objektu Příloha č. 6 - Výkres technického pohledu

VI


Požárně bezpečnostní řešení stavby

Bakalářská práce (Svazek II/IV)

NÁZEV STAVBY:

Bytový dům Nuselská

MÍSTO STAVBY:

Praha 4 - Nusle

PROJEKTANT STAVBY:

Veronika Žižková



Studijní obor:


Vedoucí práce:


Roman Filip

Praha 2013

OBSAH: A.

Podklady a zkratky ........................................................................................................... 5

A.1 Podklady pro zpracování ..................................................................................................... 5 A.2 Používané zkratky................................................................................................................ 5 B. Stručný popis stavby z hlediska stavebních konstrukcí, výška objektu, účelu užití, popřípadě popisu a zhodnocení technologie provozu, umístění stavby ve vztahu k okolní zastávbě .............................................................................................. 6 B.1 Stručná charakteristika objektu............................................................................................ 6 B.2 Dispoziční řešení objektu .................................................................................................... 6 B.3 Konstrukční řešení ............................................................................................................... 6 C.

Rozdělení stavby do požárních úseků ............................................................................. 7

D.

Stanovení požárního rizika, stanovení stupně požární bezpečnosti a posouzení velikosti pú .................................................................................................... 8

D.1 Hodnoty pro výpočet požárního zatížení pv......................................................................... 8 D.2 Požární úseky ....................................................................................................................... 9 E. Zhodnocení navržených stavebních konstrukcí a požárních uávěrů z hlediska jejich požární odolnosti ................................................................................................... 17 F. Zhodnocení navržených stavebních hmot (třída reakce na oheň, odkapávání v podmínkách požáru, rychlost šíření plamene po povrchu, toxicita zplodin hoření apod.) .................................................................................................................... 19 G. Zhodnocení možnosti provedení požárního zásahu, evakuace osob, zvířat a majetku a stanovení druhů a počtu únikových cest, jejich kapacity, provedení a vybavení ....................................................................................................... 20 G.1 Obsazení objektu osobami a návrh ÚC ............................................................................. 20 G.2 Únikové cesty .................................................................................................................... 21 G.3 Mezní délka NÚC .............................................................................................................. 21 G.4 Mezní délka CHÚC ........................................................................................................... 21 G.5 Odvětrání CHÚC ............................................................................................................... 21 G.6 Šířky únikových cest.......................................................................................................... 22 G.7 Doba zakouření a evakuace ............................................................................................... 22 G.8 Osvětlení únikových cest ................................................................................................... 22 H. Stanovení odstupových, popřípadě bezpečnostních vzdáleností a vymezení požárně nebezpečného prostoru, zhodnocení odstupových, popřípadě bezpečnostních vzdáleností ve vztahu k okolní zástavbě, sousedním pozemkům a volným skladům ............................................................................................................ 22 I.

Určení způsobu zabezpečení stavby požární vodou včetně rozmístění vnitřních a vnějších odběrných míst, popřípadě způsobu zabezpečení jiných hasebních Stránka 2 z 30

prostředků u staveb, kde nelze použít vodu jako hasební látku.................................. 24 I.1 Vnitřní odběrná místa ........................................................................................................ 24 I.2 Vnější odběrná místa ......................................................................................................... 25 J.

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 ......... 25

J.1 Příjezdové komunikace + NAP ......................................................................................... 25 J.2 Zásahové cesty ................................................................................................................... 25 K. Stanovení počtu, druhů a způsobu rozmístění hasících přístrojů, popřípadě dalších věcných prostředků požární ochrany nebo požarní techniky ........................ 25 K.1 Přenosné hasící přístroje .................................................................................................... 25 L. Zhodnocení technických, popřípadě technologických zařízení stavby (rozvodná potrubí, vzduchotechnická zařízení, vytápění apod.) z hlediska požadavků požární bezpečnosti ...................................................................................... 26 M. Stanovení zvláštních požadavků na zvyšení požární odolnosti stavebních konstrukcí nebo snížení hořlavosti stavebních hmot .................................................... 27 N. Posouzení požadavků na zabezpečení stavby požárně bezpečnostními zařízeními, následně stanovení podmínek a návrh způsobu jejich umístění a instalace do stavby ........................................................................................................ 27 N.1 Způsob a důvody vybavení stavby vyhrazenými požárně bezpečnostními zařízeními, určení jejich druhů, popřípadě vzájemných vazeb.......................................... 27 N.2 Vymezení chráněných prostor ........................................................................................... 28 N.3 Určení technických a funkčních požadavků na provedení vyhrazených požárně bezpečnostních zařízení, včetně náhradních zdrojů pro zajištění jejich provozuschopnosti ............................................................................................................. 28 N.4 Stanovení druhů a způsobů rozmístění jednotlivých komponentů, umístění řídících, ovládacích, informačních, signalizačních a jistících prvků, trasa, způsob ochrany elektrických, sdělovacích a dalších vedení, zajištění náhradních zdrojů apod. ................. 28 N.5 Výpočtová část................................................................................................................... 28 N.6 Stanovení požadavků na obsah podrobnější dokumentace ................................................ 28 O. Rozsah a způsob rozmístění výstražných a bezpečnostních značek a tabulek, včetně vyhodnocení nutnosti označení míst, na kterých se nachází věcné prostředky požární ochrany požárně bezpečnostního zařízení ................................... 29 P. Navržené stavební změny ................................................................................................ 29 Q. Přílohy...............................................................................................................................29 Příloha č. 1 - Výstupní protokol z programu na výpočet odstupových vzdáleností Příloha č. 2 - Výkres PBŘ 2. podzemního podlaží Příloha č. 3 - Výkres PBŘ 1. podzemního podlaží

Stránka 3 z 30

Příloha č. 4 - Výkres PBŘ 1. nadzemního podlaží Příloha č. 5 - Výkres PBŘ 2. nadzemního podlaží Příloha č. 6 - Výkres PBŘ 3., 4. a 5. nadzemního podlaží Příloha č. 7 - Výkres PBŘ 6. nadzemního podlaží Příloha č. 8 - Výkres řezu objektu Příloha č. 9 - Výkres situace

Stránka 4 z 30

A.

PODKLADY A ZKRATKY

A.1 Podklady pro zpracování Zákon č. 133/1985 Sb. v platném znění Vyhláška MV č. 246/2001 Sb. Vyhláška č. 23/2008 (pozměněno vyhláškou č. 268/2011 Sb.) [1]

ČSN 73 0802 - PBS - Nevýrobní objekty (5/2009 + Z1 2/2013)

[2]

ČSN 73 0833 - PBS - Budovy pro bydlení a ubytování (9/2009 + Z1 2/2013)

[3]

ČSN 73 0818 - PBS - Obsazení objektu osobami (7/1997 + Z1 10/2002)

[4]

ČSN 73 0804 - PBS - Výrobní objekty (2/2010 + Z1 2/2013)

[5]

ČSN 73 0873 - PBS - Zásobování požární vodou (6/2003)

[6]

Hodnoty požárních odolností stavebních konstrukcí podle Eurokódu - Zoufal R. a kol.

[7]

ČSN 73 0810 - PBS - Společná ustanovení (4/2009 + Z1 5/2012 + Z2 2/2013)

[8]

ČSN 73 0872 - PBS - Ochrana staveb proti šíření požáru vzduchotechnickým zařízením (1/1996)

Projektová dokumentace a její výkresová část Technické příručky výrobků dostupné na: www.wienerberger.cz www.knauf.cz

A.2 Používané zkratky PBŘ = požárně bezpečnostní řešení PBS = požární bezpečnost staveb NP = nadzemní podlaží ŽB = železobeton PP = podzemní podlaží PÚ = požární úsek ÚC = úniková cesta CHÚC = chráněná úniková cesta SPB = stupeň požární bezpečnosti IŠ = instalační šachta MW = minerální vlna Stránka 5 z 30

EPS = expandovaný polystyren PIR = polyisokyanurátová pěna UPC = záložní zdroj elektrické energie VŠ = výtahová šachta

B. STRUČNÝ POPIS STAVBY Z HLEDISKA STAVEBNÍCH KONSTRUKCÍ, VÝŠKA OBJEKTU, ÚČELU UŽITÍ, POPŘÍPADĚ POPISU A ZHODNOCENÍ TECHNOLOGIE PROVOZU, UMÍSTĚNÍ STAVBY VE VZTAHU K OKOLNÍ ZASTÁVBĚ B.1 Stručná charakteristika objektu Jedná se o bytový dům s komerčními prostory v ulici Nuselská v Praze 4. Investorem stavby jsou Petr a Petra Málkovi, Holečkova 12, 150 00 Praha 5. Výměra stavební parcely (č. 572 a 573) činí 700 m2, z toho zastavěná plocha má výměru 351 m2. Pozemek je rovinatý v klidové zóně. Vstup na pozemek je ze severovýchodní komunikace. Je zde zachování plynulého kontaktu obyvatel domu se zelení. Objekt má 6 nadzemních a dvě podzemní podlaží. Šest nadzemních podlaží slouží jako komerční prostory (kavárna a galerie) a byty. Podzemní podlaží jsou využity jako garáže pro 12 stání a 6 sklepních kójí. Objekt nemá vliv na ŽP. Výška objektu nad terénem je 21,240m. Požární výška objektu je 17,55m.

B.2 Dispoziční řešení objektu Objekt má 6 nadzemních a 2 podzemní podlaží. První a druhé nadzemní podlaží slouží pro komerční využití v podobě kavárny s galerií. Do komerčního prostoru je jeden hlavní vchod ze severovýchodní strany a jeden služební vchod z jihozápadní strany. Obě patra kavárny jsou spojena vnitřním otevřeným schodištěm nebo se dá využít výtah na SV straně. Ve zbývajících totožných 4 nadzemních podlažích se nachází celkem osm bytů. Přístup do bytů je pomocí vnitřního schodiště nebo výtahu přes hlavní vchod na jihovýchodní straně objektu. Každý byt má v sobě zakomponovanou zimní zahradu. Dvě podzemní podlaží slouží jako garáže s 12 místy. Vstup do podzemních garáží je přes vnitřní schodiště s výtahem. Vjezd automobilů do garáží je pomocí autovýtahu Delta AH. V podzemních podlaží se nachází sklepní kóje pro některé z bytů.

B.3 Konstrukční řešení Hlavní nosnou konstrukci objektu tvoří železobetonové sloupy doplněné svislými stěnami a železobetonovým jádrem. obvodové zdivo - betonová moniérka tl. 50mm, Isover EPS Greywall tl. 150mm (zateplení řešeno v Kapitole F), lepidlo Cemix 115 tl. 4mm, ŽB nosná stěna tl. 100 mm, štuková omítka tl. 10mm

Stránka 6 z 30

suterénní stěny - betonový nástřik na pažení tl. 80mm, extrudovaný polystyren tl. 100mm, ŽB bílá vana tl. 400mm nosné zdivo - ŽB sloupy 300x300mm -

betonová moniérka tl. 50mm, Isover EPS Greywall tl. 150mm, lepidlo Cemix 115 tl. 4mm, ŽB nosná stěna tl. 300mm, štuková omítka tl. 10mm

- stěna mezi domy - štuková omítka tl. 5mm, štuková stěrka tl. 5mm, Porotherm P+D 30 (tl. 300mm), lepidlo Cemix 115 tl. 4mm, Isover EPS Greywall tl. 150 mm nenosné zdivo - Porotherm P+D 14 (tl. 150mm), z obou stran omítka tl. 10mm - Porotherm P+D 8 (tl. 100mm), z obou stran omítka tl. 10mm instalační šachty - sádrokartonové desky Knauf Red W 630 2x12,5 Objekt je specifický svými velkými skleněnými plochami. Vše znázorněno ve výkresové části dokumentace. Střecha objektu je plochá vyspádovaná. střešní konstrukce - kačírek (frakce 8mm) tl. 60mm, geotextilie, Elastodek 40 special tl. 2 x 4mm, tepelná izolace PIR tl. 200mm (tepelná izolace PIR zaměněna za MW, více viz Kapitola H), Foalbit tl. 3mm, spádový keramzit beton tl. 50-160mm, ŽB stropní deska tl. 300mm, štuková omítka tl. 10mm Stropní konstrukce objektu tvoří ŽB desky tl. 300mm se skrytými hlavicemi sloupů. Schodiště je železobetonové prefabrikované s tl. ramene 150mm. Povrchovou úpravou je lité teraco. Zateplení objektu řešeno v kapitole F. Požární výška objektu činí 17,55m. Konstrukce v objektu jsou druhu DP1. Objekt dle ČSN 73 0833 spadá do skupiny budov OB2.

C.

ROZDĚLENÍ STAVBY DO POŽÁRNÍCH ÚSEKŮ

V objektu se vyskytuje 29 požárních úseků. - 2. PP - PÚ 01 (podzemní garáže), PÚ 02 (sklep), PÚ 03 (strojovna autovýtahu) - 1. PP - PÚ 01 (podzemní garáže), PÚ 05 (sklep), PÚ 06 (technická místnost), PÚ 07 (strojovna vzduchotechniky) Stránka 7 z 30

- 1. NP - PÚ 09 (kavárna s galerií), PÚ 08 (domovní zázemí) - 2. NP - PÚ 09 (kavárna s galerií) - 3. NP - PÚ 10 (byt), PÚ 11 (byt) - 4. NP - PÚ 12 (byt), PÚ 13 (byt) - 5. NP - PÚ 14 (byt), PÚ 15 (byt) - 6. NP - PÚ 16 (byt), PÚ 17 (byt) - PÚ prostupující více podlaží - PÚ 18 (IŠ), PÚ 19 (IŠ), PÚ 20 (IŠ), PÚ 21 (IŠ), PÚ 22 (IŠ), PÚ 23 (IŠ), PÚ 24 (IŠ), PÚ 25 (IŠ), PÚ 26 (IŠ), PÚ 27 (IŠ), PÚ 28 (VŠ), PÚ 29 (VŠ) - ÚC - PÚ 05 (CHÚC B) Druhy PÚ: 1x podzemní garáže, strojovna autovýtahu, technická místnost, komerční prostory (kavárna s galerií), domovní zázemí, strojovna vduchotechniky 1x CHÚC B 2x sklep, výtahová šachta 8x byt 10x instalační šachta

D. STANOVENÍ POŽÁRNÍHO RIZIKA, STANOVENÍ POŽÁRNÍ BEZPEČNOSTI A POSOUZENÍ VELIKOSTI PÚ

STUPNĚ

D.1 Hodnoty pro výpočet požárního zatížení pv ∗ ∗

∗

∗ ∗ ∗

pn – nahodilé požární zatížení - hodnoty dle ČSN [1] Příloha A ps – stálé požární zatížení - hodnoty dle ČSN [1; Tab. 1] - plocha místností ≤ 500m2 o ps, oken = 3,0 kg/m2 o ps, dveří = 2,0 kg/m2 o ps, podlah = 5,0 kg/m2 součinitel a: . . = součinitel b: -

as= 0,9 dle ČSN [1] an= hodnoty dle ČSN [1; Příloha A] hodnoty dle ČSN [1; Příloha D + E]

součinitel c: - dle ČSN [1] … c = 1,0 Stupeň požární bezpečnosti pro PÚ: Stránka 8 z 30

-

posuzováno dle ČSN [1; Tabulka 8]

D.2 Požární úseky PÚ 01 - P02.01/P01 - Podzemní garáže - S= 647,5 m2 - počet stání = 12 stání - postupováno dle ČSN [4; I.2] - garáž skupiny 1 - hromadné garáže - částečně otevřené požární úseky (x=0,9; y=1,0 ; z=1,0) - maximální počet stání = 135 . 0,9 . 1 .1 = 121 =>á?í

ČSN [4; I.3.4]

- pv = 15 kg/m2

ČSN [1; Tab. B.1]

- ekvivalentní trvání požáru Ƭe= 15 min

ČSN [4; Příloha G; G.1]

- Index pravděpodobnosti vzniku a rozšíření požáru P1 o EF = GF . H = 1 . 1 = 1

ČSN [4; Příloha E.1]

- Index pravděpodobnosti rozsahu škod způsobených požárem P2 o

EL = GL . M . NO . NP . NQ = 0,09 . 647,5 . 2,83 . 1 . 1 = 164,9

ČSN [4; 7.1.3]

- Mezní hodnoty P1 a P2 o EL ≤ (W

O . FUV

Z/[ X YU,F)

O . FUV

o 164,9 ≤ (FYU,F)Z/[ = 1456

ČSN [4; 7.1.4]

- Mezní půdorysná plocha o M\

]

=

Z

WZ . ^_ . ^` . ^a

- II. SPB

= U,Uc .

FPb,c L,de . F . F

= 647,4 fL

ČSN [4; 7.1.6]

ČSN [4; 8.1; Diagram 2]

PÚ 02 - P02.02 - Sklep

- S= 64,8 m2 - c= 1,0 - pv = 45 kg/m2 - hodnoty dle ČSN [2; 5.1.4] - IV. SPB

Stránka 9 z 30

PÚ 03 - P02.03 - Strojovna autovýtahu - S= 10,4 m2

- an= 0,9 - pn= 15 kg/m2 - as= 0,9 - ps= 2,0 kg/m2 (dveře) -

=

.

.

FO . U,c L . U,c FO L

U,UFe

^

- g = U,UUO .

- c= 1,0

=

hi

o o o

= U,UUO

. √L,P

= 0,9

= 1,61

PÚ odvětraný nepřímo hs= 2,6m (světlá výška místnosti) k= 0,013

- lm = (ln + lp ) . q . r . s = (tu + v) . w, x . t, yt . t = vz, y {|/}v - III. SPB

PÚ 04 - P04.06/N06 - CHÚC B -

dle ČSN [4; I.7.2] nutno uvažovat CHÚC typu B pv se nestanovuje dle ČSN [1; 9.3.2]

- II. SPB PÚ 05 - P01.05 - Sklep

- S= 44,2 m2 - c= 1,0 - pv = 45 kg/m2 - hodnoty dle ČSN [2; 5.1.4] - III. SPB PÚ 06 - P01.06 - Technická místnost

- S= 15,4 m2 PLOCHA

an

pn

[m ]

[-]

[kg/m ]

7

0,5

5

8,4

0,9

10

2

Výměníková stanice (voda) Prostory náhr. zdrojů el. energie

2

Stránka 10 z 30

=

∑

- G‚ =

‡

-

‚

.

„

∑

. …„

„ †

. …„

„

…

†

=

=

O . Q . U,O U,c . FU . d,b O . Q FU . d,b

O . Q FU . d,b FO,b

= 0,8

= 7,7 Nˆ/fL

- as= 0,9 - ps= 2,0 kg/m2 (dveře) -

=

.

.

=

Q,Q . U,d L . U,c Q,Q L

U,UFe

^

- g = U,UUO .

hi

o o o

= U,UUO .

√L,P

= 0,82

= 1,61


- c= 1,0

- lm = (ln + lp ) . q . r . s = (‰, ‰ + v) . w, Šv . t, yt . t = tv, Š {|/}v - II. SPB

PÚ 07 - P01.07/N06 - Strojovna vzduchotechniky

- S= 5,6 m2 - an= 0,9 - as= 0,9 - pn= 15 kg/m2 - ps= 2,0 kg/m2 (dveře) - a= 0,9 ^

- g = U,UUO .

U,UFe

hi

o o o

= U,UUO .

√L,P

= 1,61


- c= 1,0 - lm = (ln + lp ) . q . r . s = (tu + v) . w, x. t, yt . t = vz, y {|/}v - III. SPB

Stránka 11 z 30

PÚ 08 - N01.08 - Domovní zazemí

- S= 27,3 m2 PLOCHA

pv

2

POZNÁMKA

[m ]

[kg/m2]

Kočárkárna

12,5

15

c= 1,0

dle ČSN [2; 5.1.4]

Úklidová místnost

7,7

-

PÚ bez požárního rizika

dle ČSN [2; 3.4a]

Úklidová místnost

7,1

-

PÚ bez požárního rizika

dle ČSN [2; 3.4a]

- pv= 15 kg/m2

- II. SPB PÚ 09 - N01.09/N02 - Kavárna s galerií

- S= 409,1 m2 PLOCHA

an

pn

[m ]

[-]

[kg/m2]

148,1 190,6 48,6 21,8

1,15 1,1 0,7 1

30 15 5 40

2

Kavárna Galerie Hygienické prostory Kancelář - G‚ =

‡

=

∑

-

‚

„.

…„

… „

∑

.

= „

†

eU . Fbd,F FO . FcU,P O . bd,P bU . LF,d bUc,F

. …„ †

=

= 20,6 Nˆ/fL

eU . F,FO . Fbd,F FO . F,F . FcU,P O . U,Q . bd,P bU . F . LF,d eU . Fbd,F FO . FcU,P O . bd,P bU . LF,d

= 1,11

- as= 0,9 - ps= 2 kg/m2 (dveře) -

=

.

. ^

=

LU,P . F,FF L . U,c LU,P L

U,UFe

- g = U,UUO .

hi

= U,UUO .

√L,P

= 1,09

= 1,61

o o o

PÚ přímo větraný okny

o o o

S0/S = 22,81/409,1 = 0,056 h0/hs = 3,0/3,58 = 0,838 n= 0,045 k= 0,130

MU = 2 . 2 . 3,6 + 2 . 1 . 2 + 2,1 . 2,1 = 22,81fL ∑ … .i e,Od . L . e,Od e,Od . L . e,Od L . F . L . ℎU = ∑Œ„… Œ„ = LL,dF

L L,F . L,F . L,F

Œ„

= 3,0

- c= 1,0 - lm = (ln + lp ). q . r . s = (vw, y + v) . tw, x . t, • . t = •v {|/}v - III. SPB PÚ 10 - N03.10 - Byt Stránka 12 z 30

-

S= 114,5m2 dle ČSN [2; 5.1.2] → budovy OB2 → byty : c= 1,0 ; pv= 40 kg/m2

G‘ = 3 + 2 + 5 = 10Nˆ/fL > 5Nˆ/fL G“ ´ = (G‘ − 5) . 1,15 = 5 . 1,15 = 5,75Nˆ/fL lm = zw + lm ´ = zw + u, ‰u = zu, ‰u{|/}v

ČSN [1; Příloha B]

IV. SPB

PÚ 11 - N03.11 - Byt -




IV. SPB

PÚ 12 - N04.12 - Byt -




IV. SPB

PÚ 13 - N04.13 - Byt -




IV. SPB

PÚ 14 - N05.14 - Byt -




IV. SPB

PÚ 15 - N05.15 - Byt -

S= 126,2m2 Stránka 13 z 30

-

dle ČSN [2; 5.1.2] → budovy OB2 → byty : c= 1,0 ; pv= 40 kg/m2



IV. SPB

PÚ 16 - N06.16 - Byt -




IV. SPB

PÚ 17 - N06.17 - Byt -




IV. SPB

PÚ 18 - (Š-P01.18/N01) - instalační šachta -

dle ČSN [1; 8.12.2] o pro rozvody hořlavých látek o celkovém světlém průřezu všech potrubí nejvýše 1000mm2 při výšce objektu < 22,5m → II. SPB

PÚ 19 - (Š-N03.19/N06) - instalační šachta -

dle ČSN [1; 8.12.2] o pro rozvody hořlavých látek o celkovém světlém průřezu všech potrubí nejvýše 1000mm2 při výšce objektu < 22,5m → II. SPB

PÚ 20 - (Š-P01.20/N06) - instalační šachta - dle ČSN [1; 8.12.2] o pro rozvody hořlavých látek o celkovém světlém průřezu všech potrubí

nejvýše 1000mm2 při výšce objektu < 22,5m → II. SPB

PÚ 21 -(Š-P01.21/N01-II) - instalační šachta -

DTTO Š-N03.19/N06 Stránka 14 z 30

PÚ 22 - (Š-N03.22/N06-II) - instalační šachta -

DTTO Š-N03.16/N06


DTTO Š-N03.16/N06

PÚ 24 - (Š-P01.24/N01-II) - instalační šachta -

DTTO Š-N03.16/N06


DTTO Š-N03.16/N06


DTTO Š-N03.16/N06

PÚ 27 - (Š-P01.27/N01-II) - instalační šachta -

DTTO Š-N03.16/N06

PÚ 28 - (Š-P02.28/N02) - výtahová šachta -

dle ČSN [1; 8.10.2] II. SPB

PÚ 29 - (Š-P02.29/N02) - výtahová šachta -

dle ČSN [1; 8.10.2] II. SPB

Stránka 15 z 30

REKAPITULACE POŽÁRNÍCH ÚSEKŮ PÚ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29

součinitel a

součinitel b

součinitel c

pv

SPB 2

[-]

[-]

[-]

[kg/m ]

-

-

-

15

-

-

1

45

0,9

1,61

1

24,6

-

-

-

-

-

-

1

45

0,82

1,61

1

12,8

0,9

1,61

1

24,6

-

-

1

15

1,09

1,61

1

32

-

-

1

45,75

-

-

1

45,75

-

-

1

45,75

-

-

1

45,75

-

-

1

45,75

-

-

1

45,75

-

-

1

45,75

-

-

1

45,75

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

II IV III II III II III II III IV IV IV IV IV IV IV IV II II II II II II II II II II II II

Stránka 16 z 30

E. ZHODNOCENÍ NAVRŽENÝCH STAVEBNÍCH KONSTRUKCÍ A POŽÁRNÍCH UÁVĚRŮ Z HLEDISKA JEJICH POŽÁRNÍ ODOLNOSTI - postupováno dle ČSN

[1; 8.1.2; Tab. 12]

Položka 1: Požární stěny a stropy -

-

-

-

-

ŽB stěna tl. 300 mm skutečná PO: REI 180 DP1 max. požadovaná PO: REI 60 DP1

[6; Tab. 2.3] [viz výkres N03.09]

Porotherm P+D 30 (tl. 300 mm) skutečná PO: REI 180 DP1 max. požadovaná PO: REI 60 DP1

[www.wienerberger.cz] [viz výkres N03.10]

Porotherm P+D 14 (tl. 140 mm) skutečná PO: REI 120 DP1 max. požadovaná PO: REI 90 DP1

[www.wienerberger.cz] [viz výkres P02.02]

Stropní ŽB desky tl. 300 mm skutečná PO: REI 180 DP1 max. požadovaná PO: REI 90 DP1

[6; Tab. 2.6] [viz výkres P02.02]

Stropní ŽB lokálně podepřené desky tl. 300 mm skutečná PO: REI 180 DP1 max. požadovaná PO: REI 45 DP1

[6; Tab. 2.7] [viz výkres P01.04]

Položka 2: Požární uzávěry - požární uzávěry budou dodány výrobcem dle požární odolnosti konstrukcí z výkresové části dokumentace Položka 3: Obvodové stěny -

maximální požadavek splněn v Položce 1

Položka 4: Nosné konstrukce střech -

v objektu se nenachází

Položka 5: Nosné konstrukce uvnitř PÚ, které zajišťují stabilitu -

-

ŽB sloupy (Ø 300 mm) skutečná PO: R 60 DP1 max. požadovaná PO: R 45 DP1

[6; Tab. 2.1] [P02.01/P01]

ŽB sloupy (300x300 mm) skutečná PO: R 60 DP1 max. požadovaná PO: R 60 DP1

[6; Tab. 2.1] [N01.06/N02] Stránka 17 z 30

Položka 6: Nosné konstrukce vně objektu -

ŽB sloupy (Ø 300 mm) skutečná PO: R 60 DP1 max. požadovaná PO: R 15 DP1

[6; Tab. 2.1] [viz výkres půdorysu 2. NP]

Položka 7: Nosné konstrukce uvnitř PÚ, které nezajišťují stabilitu objektu -


Položka 8: Nenosné konstrukce uvnitř PÚ -


Položka 9: Schodiště, které nejsou součástí CHÚC -

ŽB prefabrikované schodiště spojuje 1.NP a 2.NP v PÚ 09 = NÚC uvnitř PÚ z konstrukce DP1 skutečná PO: REI 90 DP1 max. požadovaná PO: REI 15 DP3

[6; Tab. 2.4] [N01.09/N02]

Položka 10: Instalační šachty opláštění instalační šachty (Knauf Red W 630 2x12,5) skutečná PO: EI 45 DP1 max. požadovaná PO: EI 30 DP1

[www.knauf.cz] [N03.10]

Položka 11: Střešní pláště -


Položka 12: Jednopodlažní objekty -


Dodatek: V objektu se vyskytují odsazené podlaží. Vzniklý odstup plní funkci požárního pásu. Obvod odsazené části musí být větší než 1200 mm a musí být z konstrukce DP1. V ŽB stropní desce jsou nainstalovány venkovní rolety, tloušťka desky je zeslabena na 120mm. Skutečná požární odolnost je dle [6; Tab. 2.1] 120 min. Tento požadavek vyhovuje maximální požadované PO konstrukce. Schodiště dle normy nemá požadavek na PO. Přesto ho doporučuji z konstrukce DP1. Výtahová šachta v CHÚC B musí vykazovat požadovanou požární odolnost dle výkresové Stránka 18 z 30

dokumentace. V 1.NP a 2.NP je podle architektonického záměru prosklená, ve zbylých patrech je vyzděna. Vyzděné části bez problémů vyhoví. Na prosklenou část je třeba dbát větší kontroly. Musí být dodána s požadovanou minimální PO REI 15. Instalační šachty zkonstruovány ze sádrokartonových desek Knauf Red. Nutno dodržet specifikaci výrobku na PO. Pro přehlednost zakresleno ve výkresové části. Dna instalačních šachet musí být v souladu s PO ve výkresové dokumentaci. Prostupy rozvodů dnem instalačních šachet dle ČSN [1; 11.1.1a] o velikosti světlého průřezu potrubí do 40 000 mm2 se řeší bez dalších opatření. V případě překročení této plochy se musí instalovat požární manžety, ucpávky nebo klapky - závisí to na technologii provedení a druhů instalačních rozvodů (více viz Kapitola L). Ucpávky v prostupech (el. rozovody a jiné instalace) provede autorizovaná firma. Musí být dodrženy PO dle výkresové dokumentace. Jako svislý požární pás mezi jednotlivými PÚ se vyskytuje betonový prefabrikát tvaru U s vloženou tepelnou izolací Isover EPS Greywall. Tento pás musí vykazovat PO dle výkresové dokumentace (musí být z konstrukce DP1) a jeho rozvinutý obvod musí být větší než 1200 mm. Jako vodorovný požární pás musí být vykonzolovány stropní desky o rozvinutém obvodu 1200mm a musí být z nehořlavé konstrukce. V předloženém projektu tyto pásy chybí (více viz Kapitola F). Jejich současná tloušťka neodpovídá předepsaným normám.

F. ZHODNOCENÍ NAVRŽENÝCH STAVEBNÍCH HMOT (TŘÍDA REAKCE NA OHEŇ, ODKAPÁVÁNÍ V PODMÍNKÁCH POŽÁRU, RYCHLOST ŠÍŘENÍ PLAMENE PO POVRCHU, TOXICITA ZPLODIN HOŘENÍ APOD.) Navržené konstrukční části objektu jsou druhu DP1. Objekt musí být zateplen vnějším zateplovacím systémem s třídou reakce na oheň A1 nebo A2. Doporučuji minerální vlnu Isover NF 333. Není možné použít na vnější zateplení objektu EPS Isover Greywall, který vykazuje v systému ETICS, třídu reakce na oheň B. Z důvodu velkých prosklených ploch se oblast zateplení objektu zužuje pouze na požární pásy, proto je výhodnější použít minerální vlnu jako jednotný zateplovací prvek. Minerální vlnou musí být zatepleny veškeré požární pásy. Vodorovné požární pásy nejsou v současné verzi projektu řešeny dle platných norem! Rozvinutý obvod těchto pásů musí být větší než 1200mm a musí být z konstrukce DP1. Doporučuji částečné vykonzolování stropní konstrukce mezi podlažími, všude tam, kde tento Stránka 19 z 30

problém nastává. Zateplení opět z MW Isover NF 333. Podle článku 8.14.2 ČSN [1] na povrchové úpravy stavebních konstrukcí uvnitř objektu se kromě případů uvedených v čl. 8.14.15 nesmí použít výrobků o vyšším indexu šíření plamene iS než určuje Tab. 14 ČSN [1]. Podle [1; 9.3.3] v CHÚC nesmí být žádné požární zatížení, kromě konstrukcí oken a dveří (jsou-li třídy reakce na oheň B až D) a kostrukcí uvedených v [1; 8.14.5a]. Tzn. že povrchové úpravy stavebních kostrukcí CHÚC musí být z výrobků třídy reakce na oheň A1 nebo A2; musí se však použít podlahových krytin třídy reakce na oheň nejméně Cfl – s1 podle ČSN EN 13501-1. Povrchová úprava vnitřních stěn a příček objektu bude omítka s malířským nátěrem. Stropy objektu budou omítnuté a natřené. Případné sádrokartonové podhledy musí být nehořlavé.

G. ZHODNOCENÍ MOŽNOSTI PROVEDENÍ POŽÁRNÍHO ZÁSAHU, EVAKUACE OSOB, ZVÍŘAT A MAJETKU A STANOVENÍ DRUHŮ A POČTU ÚNIKOVÝCH CEST, JEJICH KAPACITY, PROVEDENÍ A VYBAVENÍ Pro únik osob z bytových jednotek a z podzemních garáží slouží schodiště, jakožto CHÚC typu B vedoucí na volné prostranství. Z komerčních prostorů vede nechráněná úniková cesta na volné prostranství.

G.1 Obsazení objektu osobami a návrh ÚC

Stránka 20 z 30

G.2 Únikové cesty -

1x CHÚC typu B; ČSN [2; 5.3.4] 2x ÚC - z komerčních prostor (evakuace 152 osob) [1; 9.10]

G.3 Mezní délka NÚC PODZEMNÍ GARÁŽE - P02.01/P01-II - l= 17,0m (nejvzdálenější bod v 2.PP garáží - ústí do CHÚC B) - lmax= 30m dle ČSN [4; I.6.2 - pro jeden směr úniku] KAVÁRNA A GALERIE - N01.06/N02-III - uvažuji 2 směry úniku (vyznačeno ve výkresové dokumentaci) - l1= 28 m (vzdálený roh galerie - CHÚC B) - l2= 12m (1.NP - volný prostor) - lmax= 35m dle ČSN [1; 9.9.3; Tab. 18]

G.4 Mezní délka CHÚC CHÚC typu B - lmax= nestanovuje se - dle výkresové dokumentace odměřena délka CHÚC B - l= 77,0m

G.5 Odvětrání CHÚC Odvětrávání CHÚC typu B je dle ČSN 73 0802 článku 9.4.5. Přetlak mezi chráněnou únikovou cestou a přilehlými požárními úseky musí být minimálně 25 Pa. Vzduch musí být dodáván nejméně v patnáctinásobku objemu prostoru chráněné únikové cesty za hodinu; přetlak nesmí přesáhnout 100 Pa. Z důvodu 2 podzemních podlaží se jedná zároveň i o vnitřní zásahovou cestu, musí být dodávka vzduchu zajištěna po dobu 45 minut. K zajištění požadovaného přetlaku se musí umístit v nejvyšším místě CHÚC otvor, samočinně otvíratelný při dosažení horní meze přetlaku (např. samotížné žaluzie). Ovládání přetlakové ventilace je zajištěno dle ČSN [1; 9.4.8] elektrickým spínačem z CHÚC v každém druhém podlaží. Nasávací zařízení je umístěno na střešní konstrukci, ve vymezeném prostoru výtahové šachty je hnán vzduch do 2. podzemního podlaží; zároveň je možné vytvořit vyústění na jakkémkoliv podlaží dle vzduchotechnického návrhu. V nejvyšším podlaží je umístěna přetlaková samotížná klapka, spouštící při přetlaku 100 Pa. Spouštění přetlakové ventilace je zajištěno automaticky při detekci kouře a zplodin hoření v CHÚC pomocí kouřového hlásiče umístěného v 6. NP nebo manuálně pomocí tlačítek v 2.PP, 1.NP, 3.NP a 5.NP. Celý systém je napojen na záložní zdroj elektrické energie.

Stránka 21 z 30

G.6 Šířky únikových cest Podle ČSN [2; 5.3.6] pro skupiny budov OB2, kam spadá i tento objekt, se považuje za postačující šířka nechráněné i chráněné únikové únikové cesty 1,1m. Průchod dveřmi může být zúžen na 0,9m jde-li o dveře NÚC, nebo do chráněné únikové cesty. Tato podmínka je ve všech bytových místech NÚC i CHÚC dodržena. Proto případný počet únikových pruhů a kritická místa neposuzuji.

G.7 Doba zakouření a evakuace Dle ČSN [1; 9.12] dobu evakuace neposuzuji

G.8 Osvětlení únikových cest Nutný návrh nouzového osvětlení pro NÚC po dobu nejméně 15min. ČSN [1; 9.15.2] Na CHÚC typu B musí být nouzové osvětlení funkční po dobu nejméně 60 min. Chráněná úniková cesta slouží jako vnitřní zásahová cesta. ČSN [1; 9.15.2] Nouzové osvětlení je napojeno na elektrickou energii ze sítě a na náhradní zdroj elektrické energie (baterie v každém nouzovém světle). Zřetelné označení směru úniku pomocí fotoluminiscenčních tabulek všude, kde není východ na volné prostranství přímo vidět (viz výkresová dokumentace). Fotoluminiscenční tabulky se nalepují cca 1,7m nad podlahu a principem, že je vidět od jednoho označení úniku na druhé označení. Nouzové osvětlení navrhuji do CHÚC a NÚC, tak aby byla umožněna evakuace i po vypnutí elektrického proudu. Návrh nouzového osvětlení a fotoluminiscenčních tabulek (viz výkresová dokumentace)

H. STANOVENÍ ODSTUPOVÝCH, POPŘÍPADĚ BEZPEČNOSTNÍCH VZDÁLENOSTÍ A VYMEZENÍ POŽÁRNĚ NEBEZPEČNÉHO PROSTORU, ZHODNOCENÍ ODSTUPOVÝCH, POPŘÍPADĚ BEZPEČNOSTNÍCH VZDÁLENOSTÍ VE VZTAHU K OKOLNÍ ZÁSTAVBĚ, SOUSEDNÍM POZEMKŮM A VOLNÝM SKLADŮM Odstupové vzdálenosti od svislých stěn v objektu řešeny dle ČSN [1; 10.4.8; Příloha F]. Odstupové vzdálenosti od střešní konstrukce neřešeny. Střešní konstrukce není považována za požárně otevřenou plochu. - dle ČSN [1; 8.4.6]

Stránka 22 z 30

- střešní plášť se skládá: Původně v projektu navržena tepelná izolace z PIR, ta ovšem nevyhovuje nárokům na stávající PBŘ. Proto doporučuji střešní konstrukci zateplit minerální vlnou. kačírek frakce 8mm (tl. 60mm) geotextilie 2x asfaltový pás (Elastodek 40 special) tepelná izolace MW tl. 200mm hydroizolační asfalt. pás spádový keramzit beton tl. 50-160mm ŽB stropní deska tl. 300mm štuková omítka tl. 10mm

Q= 30 MJ/m2 Q=2.30= 60 MJ/m2 Q= 30 MJ/m2 -

(Q= ∑hi . mi = 120 MJ/m2) 120 MJ/m2 < 150 MJ/ m2 Pro výpočet odstupových vzdáleností použit program Program pro výpočet odstupové vzdálenosti z hlediska sálání tepla (verze 01.210_12) od Ing. Marka Pokorného, Ph.D. Výpis odstupových vzdáleností dle programu:

Stránka 23 z 30

Legenda půdorysu požárního úseku:

Posouzení odstupových vzdáleností: V příloze vložen vzorový výstupní protokol z Programu na výpočet odstupové vzdálenosti. V požárně nebezpečném prostoru se nevyskytují žádné stavby. Odstupové vzdálenosti od objektu nezasahují na jiný soukromý pozemek. Únik osob z objektu není nijak omezen.

I. URČENÍ ZPŮSOBU ZABEZPEČENÍ STAVBY POŽÁRNÍ VODOU VČETNĚ ROZMÍSTĚNÍ VNITŘNÍCH A VNĚJŠÍCH ODBĚRNÝCH MÍST, POPŘÍPADĚ ZPŮSOBU ZABEZPEČENÍ JINÝCH HASEBNÍCH PROSTŘEDKŮ U STAVEB, KDE NELZE POUŽÍT VODU JAKO HASEBNÍ LÁTKU I.1 Vnitřní odběrná místa Podle ČSN [6; 6.1] musí být v objektu osazeny hadicové systémy, napojené na vnitřní vodovod. Hadicové systémy musí být trvale pod tlakem s okamžitě dostupnou plynulou dodávkou vody. Podle ČSN [5; 6.6] se pro návrh rozvodné vodovodní sítě počítá se současným použitím nejvýše dvou hadicových systemů na jednom stoupacím potrubí. Navrhuji hadicové systémy s tvarově stálou hadicí (dosah 30+10m) podle ČSN [5; 6.7] o jmenovité světlosti alespoň 19mm [5; 6.5]. Vnitřní hydranty budou umístěny na podestě v CHÚC dle výkresové dokumentace (umístění v 2.PP, 1.NP, 3.NP,5.NP). Nutno dodržet umístění a rozměry hydrantové skříně 650x650x175 mm. Nástěnný hydrant bude 1,1 - 1,3 m nad podlahou (měřeno od jeho středu). Pro komerční prostory kavárnu s galerií (PÚ 06) navrhuji jeden vnitřní hydrant (dosah 30+10m) umístěn dle výkresové dokumentace a dle stejných parametrů jako pro ostatní vnitřní hydranty v objektu. PÚ 06:

∑ S . pv = 409,1 . 32 = 13091,2 je větší než 9000kg Stránka 24 z 30

I.2 Vnější odběrná místa Podzemní hydranty se nacházejí před objektem v ulici Nuselská a jsou napojeny na vodovodní řad. Vzdálenost nejbližšího podzemního hydrantu činí cca 20m k hlavnímu vchodu do objektu. Dle ČSN [5; 5.2; Tab. 1] je nejvyšší požadovaná vzdálenost na hydrant 100m od objektu (S= 2685m2 ≥ 2000).

J. 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 J.1 Příjezdové komunikace + NAP Příjezd k objektu je ulicí Nuselskou. Objekt se nachází na okraji ulice, přístup je ze tří stran. Plocha kolem objektu je zpevněná - vyasfaltovaná. Nástupní plocha pro hasičskou techniku se nachází poblíž hlavního vstupu do objektu na hlavní ulici a části chodníku. Chodník musí být zpevněný. Rozměry NAP jsou 6,0 x 10,0m. Dle ČSN [1; 12.4.2] tato plocha vyhovuje. NAP je opatřena zákazem stání a poznámkou, že se jedná o NAP hasičské techniky. Více viz výkresová dokumentace.

J.2 Zásahové cesty Podle ČSN [4; I.7.2] musí být zřízena vnitřní zásahová cesta. Vnitřní zásahovou cestu vedu přes CHÚC typu B, která je po celé výšce objektu. Podle ČSN [1; 12.6] musí být v objektu navrženy vnější zásahové cesty. Součástí vnější zásahové cesty je vnitřní zásahová cesta společně s výstupem skrz světlík v nejvyšším podlaží na střechu. Přístup ke světlíku je pomocí ocelového žebříku umístěného na zdi schodiště v nejvyšším podlaží.

K. STANOVENÍ POČTU, DRUHŮ A ZPŮSOBU ROZMÍSTĚNÍ HASÍCÍCH PŘÍSTROJŮ, POPŘÍPADĚ DALŠÍCH VĚCNÝCH PROSTŘEDKŮ POŽÁRNÍ OCHRANY NEBO POŽARNÍ TECHNIKY K.1 Přenosné hasící přístroje Podle ČSN [2; 5.4] musí být v objektu instalovány hasící přístroje takto: - jeden PHP práškový, 21A pro domovní rozvaděč elektrické energie - jeden PHP práškový, 21A pro sklepní prostory - jeden PHP CO2 pro strojovnu výtahu - jeden PHP vodní, 13A na každých započatých 200m2 půdorysné plochy všech podlaží (bez plochy bytů) Stránka 25 z 30

Rozmístění navržených PHP je výkresové dokumentaci. Druh a počet pro vybrané provozy: -

-

nr = 0,15 . (S . a . c3)1/2 ≥ 1,0 S - celková půdorysná plocha PÚ [m2] a – součinitel odhořívání c3 = 1,0 (v objektu se nevyskytuje SHZ ani DHZ) nr – základní počet přenosných (ručních) hasících přístrojů nHJ = 6 . nr nHJ – požadovaný počet hasících jednotek nPHP = (nHJ/HJ) nPHP – požadovaný počet PHP

ČSN [1; 12.8]

PÚ 06 (kavárna s galerií) - nr = 0,15 . (409,1 . 1,09 . 1)1/2 = 3,16 - nHJ = 6 . 3,16 = 18,96 - nPHP = 18,96/6 = 3,16 → 4 ks Navrhuji 4x 21A, 6kg, práškový (6 HJ)

PÚ 01 (podzemní garáže) - dle ČSN [4; I.7.3c] musí být v garážích instalovány pěnové nebo práškové hasící přístroje s hasící schopností 183B a to pro náš případ, jeden hasící přístroj na prvních započatých 10 stání a další přenosný hasící přístroj na každých započatých 20 stání - 12 stání Navrhuji 2x 21A, 6kg, práškový Celkem navrženo PHP: 9x práškový, 6kg, 21A 1x vodní, 9l, 13A 1x CO2, 5kg, 55B,C

L. ZHODNOCENÍ TECHNICKÝCH, POPŘÍPADĚ TECHNOLOGICKÝCH ZAŘÍZENÍ STAVBY (ROZVODNÁ POTRUBÍ, VZDUCHOTECHNICKÁ ZAŘÍZENÍ, VYTÁPĚNÍ APOD.) Z HLEDISKA POŽADAVKŮ POŽÁRNÍ BEZPEČNOSTI Prostupy rozvodného potrubí nehořlavých látek v instalačních šachtách se z požárního hlediska neřeší. Plochy světlých průřezů jsou do 40 000 mm2. Podle ČSN [1; 11.1.1a ]. Stránka 26 z 30

Vzduchotechnická zařízení na odvod vzduchu ze sociálních zařízení a z kuchyní a jejich prostupy jsou bez nároků. Podle ČSN [8; 4.2.1] Komerční a podzemní prostory jsou větrány vzduchotechnickým zařízením. Prostupy z instalačních šachet těchto zařízení do požárních úseků musí být opatřeny požárními klapkami. V CHÚC B (PÚ 04) se nachází výtah. Tento výtah není evakuační ani požární. V případě výpadku el. proudu nebo požáru se automaticky vypne a sjede do posledního podlaží. Tento výtah musí být řádně označen štítkem, že neslouží k evakuaci ani k požárnímu zásahu. Výtah v komerčním prostoru není evakuační ani požární. Musí být řádně označen. V případě požáru je vypnutý. Autovýtah do podzemních garáží není evakuační. V případě požáru je vypnutý. Poloha hlavního domovního rozvaděče není známa. Jeho skříň a dveře musí vykazovat požární odolnost (EI).

M. STANOVENÍ ZVLÁŠTNÍCH POŽADAVKŮ NA ZVYŠENÍ POŽÁRNÍ ODOLNOSTI STAVEBNÍCH KONSTRUKCÍ NEBO SNÍŽENÍ HOŘLAVOSTI STAVEBNÍCH HMOT Svislými požárními pásy jsou prefabrikáty tvaru U. Tento výrobek musí být z konstrukce DP1 a jeho rozvinutý obvod musí být min. 1200mm. Vodorovné požární pásy v současné verzi projektu neřešeny. Doporučuji částečně vykonzolovat stropní konstrukce. Délka rozvinutého obvodu by měla činit min. 1200mm. Zateplení možné pouze z minerální vlny s třídou reakce na oheň A1 nebo A2. Další zvýšení požadavků na požární odolnost stavebních konstrukcí není požadované. Veškeré prostory objektu odpovídají stanovenému stupni požární bezpečnosti (viz Kapitola D + E).

N. POSOUZENÍ POŽADAVKŮ NA ZABEZPEČENÍ STAVBY POŽÁRNĚ BEZPEČNOSTNÍMI ZAŘÍZENÍMI, NÁSLEDNĚ STANOVENÍ PODMÍNEK A NÁVRH ZPŮSOBU JEJICH UMÍSTĚNÍ A INSTALACE DO STAVBY

a) Odvětrávání CHÚC podle ČSN [1; 9.4.2] b) Zařízení autonomní detekce a signalizace ČSN [2; 5.5] + [Vyhláška č. 23/2008; Příloha 5]

N.1 Způsob a důvody vybavení stavby vyhrazenými požárně bezpečnostními zařízeními, určení jejich druhů, popřípadě vzájemných vazeb - vyhrazená požárně bezpečnostní zařízení se v objektu nevyskytují Stránka 27 z 30

N.2 Vymezení chráněných prostor Vymezení chráněných prostor pro požární úseky v objektu není požadované. Požární úseky jsou děleny požárně dělícími konstrukcemi s navrženou požární odolností (viz výkresová dokumentace).

N.3 Určení technických a funkčních požadavků na provedení vyhrazených požárně bezpečnostních zařízení, včetně náhradních zdrojů pro zajištění jejich provozuschopnosti Odvětrávání CHÚC typu B v případě požáru zajišťuje automatické spuštění nasávání venkovního vzduchu pomocí vzduchotechnického zařízení umístěného na střeše. Nasáváním vzduchu do CHÚC je vytvořen přetlak. Minimální přetlak je 25 Pa. Zároveň v nejvyšším podlaží je umístěna samotížná přetlaková klapka, která se spouští při přetlaku 100 Pa. Celý spouštěcí mechanismus odvětrávání CHÚC B je zajištěn automaticky nebo manuálně po vyhlášení požáru. Impuls pro automatické vytvoření přetlaku dává samočinný kouřový hlásič umístěn v nejvyšším podlaží na stropní konstrukci. Nebo požár lze vyhlásit ručně pomocí elektronického tlačítka v 2.PP, 1.NP, 3.NP a 5.NP. Každý byt bude vybaven zařízením autonomní detekce a signalizace - kouřový hlásič s vlastním napájením (baterií); hlásič musí odpovídat normě ČSN EN 14604. Umístění hlásiče bude vždy na stropní konstrukci ve směru úniku z bytové jednotky.

N.4 Stanovení druhů a způsobů rozmístění jednotlivých komponentů, umístění řídících, ovládacích, informačních, signalizačních a jistících prvků, trasa, způsob ochrany elektrických, sdělovacích a dalších vedení, zajištění náhradních zdrojů apod. Pro kabeláž systému na Odvětrávání CHÚC budou navrženy vodiče a kabely splňující třídu reakce na oheň a požadavky B2CA, s1, d0 podle ČSN [1; 12.9.2]. Celý systém Odvětrávání CHÚC bude napájen z elektrické sítě a zálohované napájení bude přes náhradní zdroj elektrické energie. Umístění náhradního zdroje elektrické energie je v PÚ 06. Toto zařízení musí být podrobováno pravidelné kontrole a revizím.

N.5 Výpočtová část Viz jednotlivé kapitoly.

N.6 Stanovení požadavků na obsah podrobnější dokumentace Bude vypracován podrobnější projekt na systém Odvětrávání CHÚC.

Stránka 28 z 30

O. ROZSAH A ZPŮSOB ROZMÍSTĚNÍ VÝSTRAŽNÝCH A BEZPEČNOSTNÍCH ZNAČEK A TABULEK, VČETNĚ VYHODNOCENÍ NUTNOSTI OZNAČENÍ MÍST, NA KTERÝCH SE NACHÁZÍ VĚCNÉ PROSTŘEDKY POŽÁRNÍ OCHRANY POŽÁRNĚ BEZPEČNOSTNÍHO ZAŘÍZENÍ Objekt je vybaven bezpečnostními značkami. V objektu musí být označen hlavní uzávěr vody a hlavní domovní rozvaděč. Umístění hlavního domovního rozvaděče je zatím neznámé. Výtah v PÚ 29 a PÚ 28 musí být označen cedulí, že není evakuační a v případě požáru je vypnutý. Dále v CHÚC je vyznačen směr úniku fotoluminiscenčními tabulkami ve výšce cca 1,7m nad podlahou. Principem, že je vidět z jedné na druhou. Stejnými tabulkami je označen směr úniku z podzemního podlaží. Vjezd do podzemních garáží musí být řádně označen zákazem vjezdu pro vozidla s druhem pohonu na LPG.

P.

NAVRŽENÉ STAVEBNÍ ZMĚNY

Při zpracovávání požárně bezpečnostního řešení objektu byly nalezeny nesrovnalosti a nedostatky v konstrukci, které vyplývaly z požadavků PBŘ objektu. Ve výkresové části jsou tyto změny nahrazeny nebo opraveny - znázorněno zelenou barvou. Jedná se především o : 1) Otočení otevírání dveří ve směru úniku na únikových cestách 2) Revize a sjednocení instalačních šachet, zakresleno dno IŠ v 1.PP 3) V 1. PP upraveny sklepní prostory. 4) V 2. PP uzavřen prostor pod schodištěm. 5) Zakreslení dveří do CHÚC B v 2. PP z PÚ 03 6) Z důvodu větrání CHÚC B vytvořena instalační šachta, jakožto součást výtahové šachty 7) Z komerčních prostor v 2. NP umožněn druhý únikový východ vyústěný do CHÚC.

Stránka 29 z 30

Q.

Přílohy

Příloha č. 1 - Výstupní protokol z programu na výpočet odstupových vzdáleností Příloha č. 2 - Výkres PBŘ 2. podzemního podlaží Příloha č. 3 - Výkres PBŘ 1. podzemního podlaží Příloha č. 4 - Výkres PBŘ 1. nadzemního podlaží Příloha č. 5 - Výkres PBŘ 2. nadzemního podlaží Příloha č. 6 - Výkres PBŘ 3., 4. a 5. nadzemního podlaží Příloha č. 7 - Výkres PBŘ 6. nadzemního podlaží Příloha č. 8 - Výkres řezu objektu Příloha č. 9 - Výkres situace

Stránka 30 z 30

VÝPOČET ODSTUPOVÉ VZDÁLENOSTI Z HLEDISKA SÁLÁNÍ TEPLA Verze 01_2010.12 Okrajové podmínky výpočtu (dle ČSN 73 0802):

1) Průběh požáru dle normové teplotní křivky 2) Pro PNP … Io,cr = 18,5kW/m2 3) Emisivita … ε = 1,0

VSTUPNÍ DATA Požární výpočtové zatížení … pv = Konstrukční systém objektu: Emisivita … ε = Kritická hodnota tepelného toku … Io,cr = Procento POP … po =

2

45,75 [kg/m ] nehořlavý 0,96 [-] 2 18,5 [kW/m ] 96 [%]

Interval platnosti: < 0; 180 > < 0,56; 1,00 > < 40; 100 >

Rozměry sálavé plochy (světlé rozměry PÚ nebo rozměry POP při po = 100%) → šířka … bPOP = 25,00 [m] < 0,01; 30 > → výška … hPOP = 3,58 [m] < 0,01; 15> VYPOČTENÉ HODNOTY Předpokládaná teplota v PÚ … T = Nejvyšší hustota tepelného toku … Imax = Odstupové vzdálenosti vymezující PNP: → v přímém směru uprostřed POP … d = → v přímém směru na okraji POP … d´ = → do stran na okraji POP … d´s =

905 [°C] 2 100,3 [kW/m ] 8,65 [m] 4,50 [m] 2,25 [m]

PŮDORYS A ŘEZ POŽÁRNÍM ÚSEKEM

procento POP ... pO 

bPOP . hPOP . 100 b.h

[%]

Legenda: PÚ = požární úsek POP = požárně otevřená plocha (nejčastěji okna nebo stěny bez požární odolnosti) PNP = požárně nebezpečný prostor Pokorný Marek ČVUT v Praze, Fakulta stavební, Katedra konstrukcí pozemních staveb Studijní pomůcka vznikla za podpory Fondu rozvoje vysokých škol pro rok 2010.


Revize stavebně konstrukční části a návrh vybraného prvku Bakalářská práce (Svazek III/IV)

NÁZEV STAVBY:

Bytový dům Nuselská

MÍSTO STAVBY:

Praha 4 - Nusle

PROJEKTANT STAVBY:

Veronika Žižková



Studijní obor:


Odborný konzultant:

Ing. Radek Štefan

Vedoucí práce:


Roman Filip

Praha 2013

OBSAH 1.

Technická zpráva ..............................................................................................................3 1.1.

Popis objektu...............................................................................................................3

1.2.

Popis nosných a nenosných konstrukcí ......................................................................4

1.2.1. Obecně ....................................................................................................................4 1.2.2. Založení ...................................................................................................................4 1.2.3. Podzemní konstrukce ..............................................................................................4 1.2.4. Nadzemní konstrukce ..............................................................................................4 1.2.5. Schodiště .................................................................................................................5 1.2.6. Prostorová tuhost objektu .......................................................................................5 1.3.

Zatížení .......................................................................................................................6

1.4.

Podklady .....................................................................................................................6

1.4.1. Projektové podklady ...............................................................................................6 1.4.2. Další použitá literatura...........................................................................................6 1.5.

Postup prací.................................................................................................................6

1.5.1. Zakládání ................................................................................................................7 1.5.2. Železobetonové konstrukce .....................................................................................7 2.

3.

Statický výpočet ................................................................................................................8 2.1.

Návrh tloušťky desky..................................................................................................8

2.2.

Návrh rozměrů sloupu ................................................................................................9

2.3.

Návrh výztuže sloupu za běžné teploty ....................................................................14

2.4.

Posouzení sloupu při požáru .....................................................................................16

2.5.

Empirický návrh žb schodiště ...................................................................................17

2.6.

Posouzení ŽB stěny ..................................................................................................18

Seznam příloh ..................................................................................................................20 Příloha č. 1 - Výkres výztuže sloupu Příloha č. 2 - Schematický výkres tvaru 2. podzemního podlaží Příloha č. 3 - Schematický výkres tvaru 1. podzemního podlaží Příloha č. 4 - Schematický výkres tvaru 1. nadzemního podlaží Příloha č. 5 - Schematický výkres tvaru 2. nadzemního podlaží Příloha č. 6 - Schematický výkres tvaru 3. nadzemního podlaží

Stránka 2 z 20

1. Technická zpráva

1.

Technická zpráva

1.1. Popis objektu Bytový dům Nuselská se nachází v ulici Nuselská - Praha 4. Objekt je hmotově členěný. Základní půdorys má tvar mnohoúhelníku. Bytový dům má 8 užitných podlaží - 6 nadzemních a 2 podzemní. Nadzemní podlaží jsou komerční a bytová, podzemní podlaží tvoří hromadné garáže pro 12 stání, sklepní prostory a technické zázemí nezbytné pro provoz objektu. Jedno bytové podlaží (3. NP, 4. NP, 5. NP a 6. NP) obsahuje dva byty velikostní kategorie 3+kk. 2.PP - hromadné garáže, sklepy, strojovna autovýtahu 1.PP - hromadné garáže, sklepy, technická místnost, strojovna vzduchotechniky 1.NP - kavárna, domovní zázemí, kočárkárna 2.NP - galerie a kancelář 3.NP - 2 bytové jednotky 4.NP - 2 bytové jednotky 5.NP - 2 bytové jednotky 6.NP - 2 bytové jednotky Hlavní vchod do soukromé části (byty) je v 1.NP. Na něj je napojeno přes zádveří domovní zázemí a kočárkárna. Přístup do bytových pater je přes vnitřní schodiště nebo pomocí výtahu. Vchod do komerčních prostor je oddělen, aby se minimalizoval styk obyvatelů domu s návštěvníky kavárny. Kavárna (1.NP) s galerií (2.NP) jsou vnitřně spojeny otevřeným schodištěm a výtahem. Vjezd do hromadných garáží je pomocí autovýtahu. Bytový dům je navržen pro bydlení osob schopných samostatného pohybu, osoby s omezenou schopností pohybu a osoby neschopného pohybu se budou v objektu vyskytovat pouze nahodile a ojediněle. Ovšem komerční prostory jsou pro tyto osoby plně přizpůsobeny.

Stránka 3 z 20

1. Technická zpráva 1.2. Popis nosných a nenosných konstrukcí 1.2.1. Obecně Vzhledem k charakteru budovy, jejímu výškovému a půdorysnému členění a celkovému půdorysnému rozměru je objekt tvořen jedním dilatačním cekem. Nosná konstrukce objektu bude převážně monolitická železobetonová. Objekt sousedí z jedné své strany s jiným objektem. Spojující stěna bude z keramického zdiva Porotherm P+D. Zastavěná plocha objektu činí 700m2. Dům má dvě podzemní a šest nadzemních podlaží. Suterén je půdorysně jiných rozměrů než nadzemní část budovy. Vše je vyznačeno ve výkresové dokumentaci. Konstrukční výška pro bytová podlaží je 3,1m; pro komerční podlaží 4,0m; a pro suterén 3,0m.

1.2.2. Založení Konstrukce je založena technologií bílé vany. Nutno udělat inženýrsko-geologický průzkum, který více specifikuje podloží, na které se založení navrhne. Pod vnitřními sloupy eventuálně zesílit tloušťku základové desky z důvodu zamezení protlačení a rozložení zatížení. Zdi bílé vany budou tl. 300mm. Veškeré prostupy přípojek musí být dokonale utěsněny proti pronikající vodě. Na výztuž bude použita ocel B 500B. Beton musí být vodotěsný (max. průsak 40mm), specifikace C 30/35 - XC2 - Cl 0,4 - Dmax = 22 - S4.

1.2.3. Podzemní konstrukce Dvoupodlažní podzemní konstrukce je dostatečně únosná proti vodorovným silám a zemním tlakům. Obvodové suterénní stěny jsou železobetonové tl. 300 mm, vnitřní jádro železobetonové tl. 300 mm. Sloupy jsou rovněž železobetonové kruhového půdorysu o d= 400 mm. Stropní konstrukce je obousměrně pnutá železobetonová deska s jednotnou tloušťkou 250 mm. Rozměry stropních konstrukce a sloupů jsou ověřeny v předběžném návrhu ve statickém výpočtu.

1.2.4. Nadzemní konstrukce Nosné stěny jsou kompletně železobetonové. Pouze stěna sousedící s vedlejším Stránka 4 z 20

1. Technická zpráva objektem je z keramických tvárnic. Ověřena tloušťka 300 mm mezibytové ŽB stěny v 3.NP. Nosné sloupy jsou železobetonové. Dle podlaží buď kruhového nebo čtvercového půdorysu o průměru nebo délce strany 400mm. Sloupy mají skrytou ocelovou límcovou hlavici. Specifikace betonu je C 35/45 - XC1 - Cl 0,2 - Dmax 0,16 - S4. Výztuž z ocele B 500B. Nenosné stěny jsou z keramických tvarovek systému Porotherm P+D. Nenosné stěny instalačních šachet jsou ze sádrokartonových desek Knauf. Instalační příčky z keramických tvarovek systému Porotherm P+D nebo z pórobetonových příčkovek Ytong. Stropní konstrukce ve všech podlažích jsou jednotné tloušťky 250 mm. Jedná se o lokálně podepřenou železobetonovou konstrukci. Specifikace použitého betonu je C 25/30 XC3 - S4. Výztuž je z ocele B 500B. Stropní konstrukce nad nejvyšším podlaží bude doplněna o tepelnou izolaci, hydroizolaci a spádový beton.

1.2.5. Schodiště Schodišťová ramena jsou železobetonová. Ramena jsou vyráběny v duchu jednotného pracovního postupu celého objektu, a to monoliticky.Tloušťka schodišťové desky je min. 150mm. Schodiště musí být opatřeno přípravkem proti přenášení kročejového hluku. Jedná se o prvek firmy Schock Tronsole. Mezipodesty budou železobetonové o stejné tloušťce jako ramena.

1.2.6. Prostorová tuhost objektu Prostorovou tuhost objektu proti vodorovným silám zajišťuje monolitické železobetonové jádro. Monolitické železobetonové stropní desky jsou tuhé a roznesou vodorovné zatížení do sloupů a stěn.

Stránka 5 z 20

1. Technická zpráva 1.3. Zatížení Konstrukce objektu byla navržena na tato proměnná zatížení: - v bytových místnostech .................................................. 5,0 kN/m2 - na ploché běžně nepřístupné střeše .............................. 0,75 kN/m2 Zatížení sněhem na konstrukci bylo uvažováno 2,5 kN/m2.

1.4. Podklady 1.4.1. Projektové podklady Projektová a výkresová dokumentace od autorky projektu Veroniky Žižkové.

1.4.2. Další použitá literatura Statický výpočet počítán podle platných ČSN:

ČSN EN 1990 ČSN EN 1991-1-1 ČSN EN 1991-1-2 ČSN EN 1992-1-1 ČSN EN 1992-1-2

Technické podklady výrobců (Porotherm, Knauf, Schock). Navrhování betonových a zděných konstrukcí na účinky požáru - Procházka a kol. (2010) Webový portál www.ebeton.cz Vlastní podklady v podobě dříve řešených úloh.

1.5. Postup prací Pro výstavbu jsou použity běžné stavební postupy. Na tomto místě zdůrazňuji nutnost dodržení zejména následujících předpisů:

Stránka 6 z 20

1. Technická zpráva 1.5.1. Zakládání Nutno udělat inženýrsko-geologický průzkum v místě založení stavby. Pokud vznikne při rozpojování zeminy nerovné dno, nesmí být zarovnáváno nakypřenou horninou, ale pouze podkladním betonem! Pokud bude zemina v základové spáře jakkoliv poškozena, je nutno ji odtěžit a nahradit betonem.

1.5.2. Železobetonové konstrukce Je nutno upozornit na dodržení podmínek ošetřování a ochrany betonu. Před betonáží musí být řádně ošetřeny pracovní spáry. Při rychlém tempu výstavby betonových konstrukcí bude nutno dodržet lhůtu min. 28 dní pro ponechání bednění (nebo alespoň stojek bednění). Stropy není možno odbednit a zpětně podstojkovat! Zejména u nechráněných vnějších částí železobetonových konstrukcí je nutné dbát na dostatečné krytí betonářské výztuže. Stropní konstrukce se nesmí opírat o spodní nenosnou příčku, protože by se mohlo postupně přenášet zatížení z nejvyšších podlaží do spodní stropní konstrukce, která je dimenzována pouze na zatížení z jednoho patra. Proto je nutné zdít příčky až po provedení stropů a nedozdívat je až ke stropní konstrukci, neklínovat je.

Stránka 7 z 20

2. Statický výpočet

2.

Statický výpočet

2.1. Návrh tloušťky desky - obousměrně pnutá ŽB deska - lokálně podepřená - největší rozpětí : l = 6300 mm (dominantní přenos zatížení ve směru delšího rozpětí)

EMPIRIE hD = (1/33 ≈ 1/35) . l = (1/33 ≈ 1/35) . 6300 = (191 ≈ 180) mm

OHYBOVÁ ŠTÍHLOST λ < λd λ = l/d = 6300/d λd = χc1 . χc2 . χc3 . λd,tab λd,tab = 22,2 - lokálně podepřený strop - beton C 25/30 - ρ = 0,5% λ < λd d < 6,3/28,86 d < 0,218 m

Stránka 8 z 20

2. Statický výpočet KRYTÍ VÝZTUŽE cnom = cmin + ∆cdev = 20 + 10 = 30 mm cmin = max (20;16;10) = 20 mm - max. profil výztuže v desce 16 mm - beton C 25/30 - XC3 - S4 - 25mm - sníženo na třídu S3 - 20 mm ∆cdev = 10 mm TLOUŠŤKA DESKY hD = d + 0,5 . Ø + cnom = 218 + 8 + 30 = 256 mm

(NAVRHUJI: hD = 250 mm)

dx = hD - 1,5 . Ø - cnom = 250 - 1,5 . 16 - 30 = 196 mm dy = hD - 0,5 . Ø - cnom = 250 - 0,5 . 16 - 30 = 212 mm d = (dx + dy)/2 = (196 + 212)/2 = 204 mm

2.2. Návrh rozměrů sloupu - uvažován vnitřní sloup v nejnižším podlaží (2.PP) - počet podlaží: n = 6+2 = 8 - konstrukční výška: 1.NP = 4,0 m 2.NP = 4,0 m 3. - 6.NP = 3,1 m 1.PP = 3,0 m 2.PP = 3,0 m

Stránka 9 z 20

2. Statický výpočet ZATĚŽOVACÍ PLOCHA SLOUPU b = (5,875 + 6,3)/2 = 6,1 m a = (4,1 + 5)/2 = 4,55 m Azat = 6,1 . 4,55 = 27,8 m2

ZATÍŽENÍ ostatní stálé: střecha - 2,5 kN/m2 patro - 2,0 kN/m2 proměnná: střecha - 0,75 kN/m2 patro - 5,0 kN/m2 ZATÍŽENÍ

vl. tíha strop. desek vl. tíha sloupu ostatní stálé - patro ostatní stálé - střecha ∑ STÁLÉ užitné - patro proměnné - střecha ∑ PROMĚNNÉ

POČET VÝPOČET

CHARAKTERISTICKÉ [kN]

ϒ [-]

NÁVRHOVÉ [kN]

8 23,94 7 1

8 . 0,25 . 27,8 . 25 0,071 . 23,94 . 25 7 . 27,8 . 2 1 . 27,8 . 2,5

1390 42,5 389,2 69,5 1891,2

1,35 1,35 1,35 1,35

1876,5 57,4 525,4 93,8 2553,1

7 1

7 . 27,8 . 5 1 . 27,8 . 0,75

973 20,9 993,9

1,5 1,5

1459,5 31,3 1490,8

CELKOVÉ

2885,0

4043,9

PŘEDPOKLAD - sloup kruhové průřezu ⦰300 mm (Asloup = 0,071 m2) - beton C 30/37

Stránka 10 z 20

2. Statický výpočet fcd = 30/1,35 = 22,222 Mpa - stupeň využití: ρ = 0,03 (3%) - σs = 400 Mpa

POSOUZENÍ ÚNOSNOSTI NRd ≥ NEd NRd = 0,8 . Ac . fcd + As . σs = 0,8 . Ac . fcd + Ac . ρ . σs = = 0,8 . 0,071 . 22 222 + 0,071 . 0,03 . 400000 = 2114,2 kN NEd = 4043,9 kN 2114,2 kN ≥ 4043,9 kN

(NEVYHOVUJE)

Navrhuji zvětšit rozměr sloupu na průřez ⦰400mm (Asloup = 0,126m2) Navrhuji zlepšit vlastnosti betonu užitím C 35/45 (fcd = 35/1,35 = 25,926 Mpa) NRd = 0,8 . Ac . fcd + As . σs = 0,8 . Ac . fcd + Ac . ρ . σs = = 0,8 . 0,126 . 25926 + 0,126 . 0,03 . 400000 = 4125,3 kN NEd = 4043,9 kN NRd ≥ NEd 4125,3 kN ≥ 4043,9 kN

(VYHOVUJE)

Stránka 11 z 20


POSOUZENÍ NA PROTLAČENÍ zatěžovací plocha vnitřního sloupu: Azat = 27,8 - (π . 0,22) = 27,674 m2

u0 = π . 400 = 1256,6 mm u1 = π . (400 + 4 . 204) = 3820,2 mm

zatížení na 1 podlaží: VEd = (0,25 . 25 . 1,35 + 2 . 1,35 + 5 . 1,5) . 27,674 = 515,8 kN

Podmínka 1: .

,

=

,

= 2,316

,

=

.

<

= 0,4 . .

,

! <

","# . #"$,% . " & "'#$,$ . ' (

,

=4

!

(VYHOVUJE)

= 2,316 Mpa

+

'#

= 0,6 . )1 − '#,- . = 0,6 . )1 − '# . = 0,54 '#

= 0,4 . 0,54 . ",%# = 4 Mpa

,

Podmínka 2: .

,"

=

,"

= 0,76

0.

≤2

.

,

! ≤ 1,25 . 0,276 = 0,693

! Stránka 12 z 20

2. Statický výpočet (NEVYHOVUJE) ,"

2

=

","# . #"$,% . " &

= 0,76 Mpa

%5' ,' . ' (

= 1,25 ( 789ř7í <=>? ) ,

== =

. A . &B(100 . C" .

, ,

=

,"5

ϒ,

A = 1+F

=

'

,"5

",#

D)

= 0,12 . 1,99 . &B(100 . 0,005 . 25) = 0,554

= 0,12 '

= 1 + F'

(

= 1,99

Doporučená Podmínka 2 nevyhovuje. Z toho důvodu navrhuji skrytou ocelovou hlavici límcovou.

u2 = π . ((408 + 200) . 2 + 400) = 5076,8 mm G. H ≤2 ?' . I

,"

=

,"

= 0,573

.

! ≤ 0,693

,

!

(VYHOVUJE)

Stránka 13 z 20

2. Statický výpočet ,"

=

","# .#"$,% . " & # J$,5 . ' (

= 0,573 Mpa

2.3. Návrh výztuže sloupu za běžné teploty ⦰ 400 mm Ac = (π . 4002)/4 = 125 663,71 mm2 = 0,12566 m2 beton C 35/45 - XC1 - Cl 0,2 - Dmax 0,16 - S4 výztuž B 500B předpokládaný stupeň vyztužení: ρ= 3% As,req = Ac . ρ = 125 663,71 . 0,03 = 3769,9 mm2 dle Tabulek ploch výztuže:

As= 3927 mm2

⟶

8 ⦰25 mm

NEd = 4043,9 kN

(viz str. 3)

NRd = 0,8 . Ac . fcd + As . σs = = 0,8 . 0,12566 . (35000/1,35) + 3769,9 . 10-6 . 400000 = 4114,2 kN

NEd ≤ NRd 4043,9 kN ≤ 4114,2 kN

(VYHOVUJE)

KRYTÍ cnom = cmin + ∆cdev = 25 + 10 = 35 mm cmin = max (10;25;10) = 20 mm - max. profil výztuže v desce 25 mm

Stránka 14 z 20

2. Statický výpočet - beton třídy S4 - 25mm - sníženo na třídu S3 - 20 mm ∆cdev = 10 mm

PŘESAHOVÁ DÉLKA VÝZTUŽE 8 ⦰25 mm As = 3927 mm2 As,req = 3769,9 mm2

základní kotevní délka: • w

=

€

.

•‚,ƒ„… •†

=w,xyz = #

= ","# .

= 2,25 . ‡" . ‡' .

ˆ

⦰ (

{

.+

%J$},} %}'J

|

=

'# (

= 417,39

.

("J,%} %,%

= 790,5 ~~

!

= 2,25 . 1,0 . 1,0 . 1,4667 Mpa

η1 = 1,0 (dobré podmínky uložení výztuže) η2 = 1,0 (⦰ < 32 mm) fctd = fctk/ϒc = 2,2/1,5 = 1,46667 fctk = 2,2 (beton C 35/45) návrhová přesahová délka:

l0 = α1 . α2 . α3 . α5 . α6 . lb,req = = 1 . 1 . 1 .1 . 1,5 . 790,5 = 1186mm

NÁVRH TŘMÍNKŮ Navrhuji ⦰sw 10 mm základní vzdálenost třmínků: s1= min(15 . ⦰, h, b, 300) =

Stránka 15 z 20

2. Statický výpočet = min(375, 400, 400, 300) = 300mm zhuštěná vzdálenost třmínků: s2 ≤ 0,6 . s1 = 0,6 . 300 = 180mm Výkres výztuže sloupu v Příloze č. 1.

2.4. Posouzení sloupu při požáru požadovaná požární odolnost:

R 45

délka sloupu: l = 3000 mm l0,fi = 0,7 . l = 0,7 . 3000 = 2100 mm NEd = 4043,9 kN NRd = 4114,2 kN ηfi,1 = 0,7 (konzervativní) ‡+›,' =

œ- •žŸ . zœ •z

=

0¡¢0,£ • ,% .# £¤,¡ £¥¥&,0 0¦¢ ,¡ • £¤,¡ £¤,¡

= 0,478 (přesnější, uvažováno dále ve výpočtu)

NEd,fi = 4043,9 . 0,478 = 1933,0 kN MEd,fi = 0 kNm

METODA A e0,fi = M0Ed,fi/N0Ed,fi = 0 emax = 0,15 . b = 0,15 . 400 = 60 mm

(VYHOVUJE)

0,15 . b ≤ lmax ≤ 0,4 . b 60 ≤ 60 ≤ 160 mm

(VYHOVUJE)

Stránka 16 z 20

2. Statický výpočet As ≤ 0,04 . Ac 3927 mm2 ≤ 5026,6 mm2

(VYHOVUJE)

µfi = ηfi = 0,478 Hodnoty dle [Tabulky 2.2.1; Navrhování betonových a zděných konstrukcí na účinky požáru; Procházka a kol.] :

amin = 38 mm bmin = 400 mm pro R 90

a = 47,5 mm

≥

amin = 38 mm

b = 400 mm

≥

bmin = 400 mm

(VYHOVUJE)

2.5. Empirický návrh žb schodiště

D1 l = 4600 mm (1/30 ≈ 1/35) . 4600 = (153 ≈ 131)

Stránka 17 z 20

2. Statický výpočet D2 + D4 l = 4150 mm (1/30 ≈ 1/35) . 4150 = (138 ≈ 118) D3 l = 2100 mm (1/30 ≈ 1/35) . 2100 = (70 ≈ 60) NAVRHUJI JEDNOTNOU TLOUŠŤKU 150 mm.

2.6. Posouzení ŽB stěny ŽB stěna T1 - 3.NP - mezibytová (tloušťka 300 mm)

Azat = [(6,5 + 4,9)/2] . 4,25 = 24,2 m2

Stránka 18 z 20


ZATÍŽENÍ

POČET

VÝPOČET

CHARAKTERISTICKÉ

ϒ

NÁVRHOVÉ

[kN/4,25m] vl. tíha stropních desek ostatní stálé - patro ostatní stálé - střecha ∑ STÁLÉ užitné - patro proměnné - střecha ∑ PROMĚNNÉ

[kN/4,25m]

4

4 . 25 . 0,25 . 24,2

605

1,35

816,75

3 1

3 . 2 . 24,2 1 . 2,5 . 24,2

145,2 60,5 810,7

1,35 1,35

196,0 81,7 1094,4

3 1

3 . 24,2 . 5 1 . 24,2 . 0,75

363 18,2 381,2

1,5 1,5

544,5 27,2 571,7

CELKOVÉ

1191,9

1666,2

ZATÍŽENÍ NA 1 bm: NEd = 1666,2/4,25 = 392,1 kN/m

NEd ≤ NRd = 0,8 . Ac . fcd + ρ . Ac . σs 392,1 ≤ 0,8 . Ac . 25000/1,35 + 0,0025 . AC . 400000 392,1 ≤ 14814,8 . Ac + 10000 . Ac 392,1 ≤ 24814,8 . Ac Ac = 63,3 Ac = b . 1 b ≥ 63,3 mm

(VYHOVUJE)

Stránka 19 z 20

3. Seznam příloh

3. Seznam příloh Příloha č. 1 - Výkres výztuže sloupu Příloha č. 2 - Schematický výkres tvaru 2. PP Příloha č. 3 - Schematický výkres tvaru 1. PP Příloha č. 4 - Schematický výkres tvaru 1. NP Příloha č. 5 - Schematický výkres tvaru 2. NP Příloha č. 6 - Schematický výkres tvaru 3. NP

Stránka 20 z 20


Rozšiřující tematická část

Bakalářská práce (Svazek IV/IV)

Požární rizika fotovoltaických panelů na střechách Fire Risk Photovoltaic Panels on the Roofs Studijní program:


Studijní obor:


Vedoucí práce:


Roman Filip Praha 2013

Poděkování Chtěl bych poděkovat celé své rodině, zejména rodičům, kteří mi poskytují skvělé podmínky ke studiu. Poděkování patří i mé přítelkyni, především za morální podporu. Při tvorbě této rozšiřující části bakalářské práce bych se neobešel bez pomoci odborníků, kteří mi byli ochotni věnovat svůj čas. Jejich pomoci a poskytnutých materiálů si velice vážím. Zvláště bych chtěl poděkovat Ing. Marku Pokornému, Ph.D. za vedení bakalářské práce. Dále bych chtěl poděkovat Ing. Martinovi Dobiášovi a Ing. Martinovi Moudrému z HZS hlavního města Prahy za možnost konzultovat problematiku z hlediska požární prevence. Také bych chtěl poděkovat Ing. Michalovi Kratochvílovi z HZS hlavního města Prahy za odbornou konzultaci k požárům fotovoltaických zařízení. V neposlední řadě bych chtěl poděkovat Ing. Tomáši Jandovi ze společnosti hb Solar CZ s. r. o., který mi poskytl informace, materiály a konzultaci k instalacím fotovoltaických zařízení na střechách.

II

Abstrakt Předmětem této rozšiřující části bakalářské práce je analýza požární problematiky fotovoltaických elektráren umísťovaných na střešní konstrukce objektů. Důraz je především kladen na zabezpečení požadavků požární ochrany a požární bezpečnosti staveb, na rizika spojená s požáry těchto zařízení a na nejednotnost výkladu legislativy. V úvodu práce jsou vysvětleny základní pojmy, principy, složení a dělení fotovoltaických systémů. Dále se práce zaměřuje na problematiku požární prevence, řeší přístup výrobců těchto zařízení na požadavky požární ochrany a přibližuje fotovoltaiku z hlediska požární represe. Pro zajímavost jsou uvedeny tři skutečné požáry fotovoltaických zařízení doplněné o fotografie.

Klíčová slova fotovoltaický článek, fotovoltaický panel, fotovoltaická elektrárna, legislativa, umísťování, SolarEdge, mikroměnič, central stop, total stop, požární represe, požární rizika

Abstract A subject of this expanding part of the bachelor thesis is to analyse fire problems of the photovoltaic power plants installed on roof structure of the building. Emphasis is placed primarily on the security requirements of fire protection and fire safety, risks associated with fires of these equipment and inconsistencies in the interpretation of legislation. The thesis explains basic concepts, principles, composition and division of photovoltaic systems in the introduction. The bachelor thesis focuses on fire prevention and it deals about producers and their approaches on fire protection requirements. More the bachelor thesis explains topic of photovoltaic of fire repression. There are listed the three real fires of photovoltaic devices supplemented by photographs for your information.

Key words photovoltaic cell, photovoltaic panel, photovoltaic power plant, legislation, placement, SolarEdge,

microinventer,

central

stop,

total

stop,

fire

repression,

fire

risk

III

Obsah Poděkování ............................................................................................................................... II Abstrakt .................................................................................................................................. III Abstract................................................................................................................................... III Obsah ...................................................................................................................................... IV Seznam použitých symbolů a zkratek ................................................................................. VII 1.

2.

3.

Úvod ................................................................................................................................... 1 1.1.

Motivace .................................................................................................................. 1

1.2.

Cíle ........................................................................................................................... 1

1.3.

Struktura ................................................................................................................... 2

Principy fotovoltaiky ........................................................................................................ 3 2.1.

Slunce jako zdroj energie ......................................................................................... 3

2.2.

Fotovoltaický jev ..................................................................................................... 4

Složení fotovoltaického systému ...................................................................................... 6 3.1.

Fotovoltaický článek ................................................................................................ 6

3.1.1. Dělení fotovoltaických článků podle vývoje .......................................................... 6 3.1.2. Dělení fotovoltaických článků podle používání ..................................................... 7 3.2.

Fotovoltaické panely ................................................................................................ 8

3.3.

Fotovoltaické systémy ........................................................................................... 10

3.4.

Elektrická instalace ................................................................................................ 11

IV

3.5.

Ochrana před bleskem............................................................................................ 13

3.5.1. Vnější ochrana ..................................................................................................... 13 3.5.2. Vnitřní ochrana ................................................................................................... 14 3.6. 4.

Nosné konstrukce pro umístění fotovoltaických elektráren na střechách .............. 14

Fotovoltaické systémy z pohledu požární prevence ..................................................... 16 4.1.

Legislativa .............................................................................................................. 16

4.2.

Podmínky pro umísťování a povolování fotovoltaických systémů .................... 16

4.2.1. Fotovoltaická elektrárna umístěná v obci bez územního plánu .......................... 17 4.2.2. Fotovoltaická elektrárna umístěná v obci s platným územním plánem ............... 17 4.2.3. Menší fotovoltaická elektrárna připojená na síť a ostrovní systémy instalované na zastavěném stavebním pozemku .................................................. 18 4.2.4. Menší fotovoltaická elektrárna připojená na síť a ostrovní systémy instalované na stavbě .......................................................................................... 18 4.2.5. Shrnutí podmínek pro umísťování a navrhování fotovoltaické elektrárny ......... 19 4.3.

Požadavky požární ochrany na menší fotovoltaické systémy

umístěné

na stavbě................................................................................................................. 19 4.4. 5.

Problematika začlenění fotovoltaické elektrárny podle požárního nebezpečí ..... 22

Postavení výrobců vůči požadavkům požární ochrany ............................................. 23 5.1.

Technologie SolarEdge .......................................................................................... 24

5.2.

Technologie mikroměničů ..................................................................................... 24

5.3.

Central stop a total stop.......................................................................................... 24

V

6.

7.

Fotovoltaické systémy z hlediska požární represe ..................................................... 26 6.1.

Požární rizika fotovoltaických elektráren na střechách ......................................... 26

6.2.

Rozdělení požárů střech s fotovoltaickými systémy .............................................. 26

6.3.

Problematika z hlediska zasahujících hasičů ......................................................... 27

6.4.

Navrhnutá opatření................................................................................................. 28

6.5.

Riziko spojené se stárnutím fotovoltaického panelu ............................................. 28

Závěr ................................................................................................................................ 29

Seznam použité literatury ...................................................................................................... 31 Přílohy ...................................................................................................................................... 34 Příloha č. 1 - Požár fotovoltaické elektrárny na hospodářské budově v Tisimicích ............ 34 Příloha č. 2 - Požár fotovoltaické elektrárny na sportovní hale v Berouně.......................... 35 Příloha č. 3 - Požár fotovoltaické elektrárny na skladové hale ve Všechromech ................ 36

VI

Seznam použitých symbolů a zkratek FV = fotovoltaika FVP = fotovoltaický panel FVE = fotovoltaická elektrárna FVS = fotovoltaický systém FVC = fotovoltaický článek PO = požární ochrana HZS ČR = Hasičský záchranný sbor České republiky JPO = jednotka požární ochrany GŘ MVČR = Generální ředitelství ministerstva vnitra České republiky

VII

1. Úvod

1. Úvod 1.1. Motivace V posledních letech se počet fotovoltaických elektráren na našem území zněkolikanásobil. Stalo se tak díky schváleným státním podporám a zajištěnému výkupu vyrobené elektrické energie za výhodné ceny. S rostoucími počty těchto zařízení přibývají i možná rizika. Ve sdělovacích prostředcích se často objevují informace o chybách v legislativě ohledně fotovoltaiky, o problémech s umisťováním a také i o přibývajících požárech. Bohužel správnost informací z této strany je zavádějící. Z toho důvodu mě problematika fotovoltaických zařízení zaujala. V této práci se zaměřuji na přiblížení a nahlédnutí na problém z několika odlišných, ale vzájemně propojených stran. Informuji o fotovoltaických zařízeních jako takových, dále o možnostech jejich umísťování včetně právních nesrovnalostí, o postavení výrobců fotovoltaických systémů a také o přístupu z hlediska požární represe. Příčiny možných rizik, ochrana před nimi, nebezpečí hrozící při požárech fotovoltaických elektráren a navrhnutá opatření jsou rovněž součástí této práce. Získané informace jsem doplnil o odborné konzultace s příslušníky HZS ČR (včetně odboru prevence) a se společností, která se zabývá na našem trhu instalací fotovoltaických zařízení. Myslím si, že práce vystihuje největší rizika spojená s výstavbou fotovoltaické elektrárny na střešní konstrukci. Proto by mohla být přínosem k lepší orientaci v oboru.

1.2. Cíle Cílem této rozšiřující části bakalářské práce je seznámení se s fotovoltaickými systémy se zaměřením na umisťování na střechách objektů a analýza požární problematiky fotovoltaických elektráren na střešních konstrukcích z různých hledisek - požární prevence, výrobci a požární represe.

Stránka 1 z 36

1. Úvod

1.3. Struktura Kapitola s názvem ,,Úvod“ popisuje proč jsou předmětem této rozšiřující bakalářské práce požární rizika fotovoltaických elektráren umístěných na střešních konstrukcích. Kapitola s názvem ,,Principy fotovoltaiky“ vysvětluje vznik a šíření slunečního záření a uvádí princip fotovoltaického jevu, na jehož bázi se vyrábí elektrický proud. Kapitola s názvem ,,Složení fotovoltaického systému“ uvádí členěnou hierarchii prvků ve fotovoltaickém systému vyrábějící elektrický proud. Dále přibližuje základní druhy běžně používaných kabeláží v instalacích. A také informuje o ochraně fotovoltaického systému před bleskem a možnostech upevnění na střešních konstrukcích. Kapitola s názvem ,,Fotovoltaické systémy z pohledu požární prevence“ v sobě zahrnuje právní problematiku s výstavbou a umístěním fotovoltaických elektráren. Kapitola s názvem ,,Postavení výrobců vůči požadavkům požární prevence“ popisuje způsoby a možnosti nouzového odpojení fotovoltaického zařízení na objektech. Také je zde nastolena problematika s umisťováním na velkoplošných střechách z pohledu výrobců materiálů. Kapitola s názvem ,,Fotovoltaické systémy z hlediska požární represe“ seznamuje s riziky při požárech fotovoltaických elektráren na střechách. Dále uvádí rozdělení požárů na střechách podle Generálního ředitelství HZS ČR. Kapitola také informuje o problematice zásahů JPO a o rizicích spojených se stárnutím panelů v čase. Kapitola s názvem ,,Závěr“ shrnuje poznatky z jednotlivých kapitol této práce a vyzdvihuje nejdůležitější myšlenky. Kapitola s názvem ,,Obsah příloh“ přibližuje tři případy skutečných požárů fotovoltaického zařízení na střechách budov. Popisy různých typů požárů jsou doplněny o fotografie.

Stránka 2 z 36

2. Principy fotovoltaiky

2. Principy fotovoltaiky 2.1. Slunce jako zdroj energie V době, kdy od prvních pokusů s elektrickou energií uplynula přes dvě staletí, existuje mnoho způsobů jak elektrickou energii vyrábět. V současnosti se naše zraky upírají na vylepšení dosavadních metod výroby a na využití elektrické energie z obnovitelných zdrojů. Jedním z nich je i sluneční energie. Slunce je nejbližší hvězda od Země a je centrálním tělesem naší sluneční soustavy. Obrovské množství energie, které v sobě skýtá, je hnací silou pro Zemi a život na ní. Každou sekundu probíhají na povrchu Slunce termonukleární reakce, které jsou zdrojem záření(1). Šíření tohoto záření probíhá radiálně do okolního prostoru. Výkon ozáření Sluncem a roční energie ozáření (energie = výkon x čas) se vztahuje na osluněnou plochu a normuje se na čtvereční metr. Sluneční konstantou se nazývá výkon slunečního záření dopadajícího svisle na atmosferický obal. Hodnota této konstanty je 1367 W/m2. Velikost konstanty se průchodem atmosféry snižuje. A to především z důvodu odrazu, pohlcení nebo rozptylu záření o molekuly vzduchu, kapky vody nebo o pevné mikročástice (2). Velikost energie ze Slunce je proměnlivá. Záleží na teplotě, denní době a stavu podnebí. Z toho důvodu dělíme sluneční záření na difuzní (zatažená obloha) a přímé (jasná obloha), jak to znázorňuje obrázek č. 1 (2).

Obrázek č. 1 - Ztráty solárního záření při průchodu atmosférou

Stránka 3 z 36

2. Principy fotovoltaiky Využití solárního záření může probíhat aktivním nebo pasivním způsobem. Za aktivní využití se považuje výroba elektrické energie nebo výroba tepla pomocí solárních kolektorů. Do pasivního využití spadá tepelná složka slunečního záření.

2.2. Fotovoltaický jev Fotovoltaický jev objevil v roce 1839 francouzský fyzik Alexander Bequerel. Fyzikální děj je charakterizován přeměnou energií, která probíhá nehlučně a bez spotřeby látek v solárně aktivních materiálech. Fyzikálně byl popsán až Albertem Einsteinem počátkem 20. století. Slovo fotovoltaika vzniklo složením dvou slov. Z řeckého photo (= světlo) a od jednotky elektrického napětí Volt (italský fyzik Alessandro Volta). Termínem fotovoltaika je označována metoda přímé přeměny slunečního záření na elektřinu (stejnosměrný proud) s využitím fotovoltaického jevu. Přeměna probíhá na velkoplošném polovodičovém prvku; tzv. ve fotovoltaickém článku. Pro termín fotovoltaický článek se běžně užívá spojení solární článek nebo FV článek (dále jen FVC). Průběh transformace solárního elektromagnetického záření na elektrickou energii tkví v dopadu fotonů1 na minimálně jeden P-N přechod. Tím jsou z ozářené vrstvy (materiál typu N) vygenerovány elektricky negativně nabité částice, zatímco ve druhé vrstvě (materiál typu P) převažují prázdná místa (tzv. díry), která snadno přijímají elektrony. V místě styku těchto dvou vrstev vzniká P-N přechod. Mezi první a druhou vrstvou vzniká rozdíl potenciálů, který lze naměřit jako elektrické napětí. Toto napětí se u krystalických solárních článků pohybuje v rozmezí 0,6-0,7 V (měřeno při teplotě 25 °C). Uzavře-li se elektrický obvod, teče přes spotřebič elektrický proud (2). Zjednodušený princip je patrný z obrázku č. 2 (3).

1

Foton nebo také světelné kvantum. V kvantové fyzice se tak označuje nejmenší energetické množství elektromagnetického záření; (2)

Stránka 4 z 36

2. Principy fotovoltaiky

Obrázek č. 2 - Princip využití fotovoltaického jevu ve FV článku; (4)

Stránka 5 z 36

3. Složení fotovoltaického systému

3. Složení fotovoltaického systému Přesné definice, schematické zapojení a základní pojmy stanovuje ČSN 33 2000 7-712 (Elektrická instalace budov - Zařízení jednoúčelová a ve zvláštních objektech - Solární fotovoltaické (PV) napájecí systémy) (4).

3.1. Fotovoltaický článek FV článek je základním prvkem u FVE, který může být při účinku světla či oslunění zdrojem elektrické energie (4). Na trhu existuje mnoho druhů solárních článků. Liší se svým tvarem, strukturou, vlastnostmi, barvou a výkonem. Nejběžnější, s podílem na trhu 86% (2), jsou solární články na bázi krystalického křemíku. Typický rozměr článku je 10 x 10 cm a je schopen při maximálním výkonu vyrobit stejnosměrný proud velikosti až 3 A. Důležitou vlastností je, že s rostoucí teplotou klesá elektrický výkon článku. S tímto poznatkem se uvažuje v hodnocení požárních rizik u fotovoltaických elektráren (dále jen FVE). V běžné praxi se používá dělení fotovoltaických článků podle jejich vývoje na čtyři generace.

Obrázek č. 3 - Monokrystalický křemíkový článek

3.1.1. Dělení fotovoltaických článků podle vývoje I. generace FV článků Jedná se o nejběžnější a nejpoužívanější typy článků. Mohou být různých tvarů (kruhové, čtvercové, obdélníkové, šestihranné). Základem je křemíková deska buď monokrystalická nebo polykrystalická. Dosahují průměrné účinnosti běžně 15 až 17%, výjimečně se speciální strukturou přes 21% (2), (3). Stránka 6 z 36

3. Složení fotovoltaického systému II. generace FV článků Jde především o tenkovrstvé články. Při výrobě těchto článků je nižší spotřeba materiálů, avšak vyšší počáteční investiční náklady, se kterými museli výrobci bojovat. Příkladem jsou články z amorfního a mikrokrystalického křemíku nebo směsné polovodiče označované jako CIS nebo CdTe. Výhodou je možnost užití flexibilních materiálů při výrobě (kovové nebo textilní fólie) a široká možnost aplikace. Nevýhodou je větší záběr solární plochy než je pro stejný výkon potřeba u FVC I. generace (2), (3). III. generace FV článků Do této generace spadají systémy, které používají k separaci nábojů jiné metody než P-N přechod. Příkladem jsou polymerní nebo fotogalvanické články. Výroba těchto článků měla přinést ,,fotovoltaickou revoluci“. Hlavním cílem byla snaha maximalizovat využití energie dopadajících fotonů. Ovšem v současnosti se tyto články téměř nepoužívají. U těchto článků nastávají problémy s nízkou účinností, krátkou životností a malou stabilitou vlastností (2), (5). IV. generace FV článků Fotovoltaické články této generace dosahují účinnosti až 41,1%. Děje se tak díky vícevrstvé struktuře (dvoj až trojvrstvé články), která je doplněna o speciální čočku, která přispívá až k 500 krát vyššímu osvětlení než u předchozích generací. Polovodiče jsou složeny ze směsi germania a galium-india. Díky speciální struktuře dokážou využít celý rozsah slunečního záření (3).

3.1.2. Dělení fotovoltaických článků podle používání Monokrystalické křemíkové články Monokrystalický článek je uvažován jako primární druh FV článků. Účinnost se pohybuje mezi 12-16%. Monokrystalická buňka má tvar černého osmiúhelníku. Přijímají pouze přímé záření. Křemík je jednotné struktury. Znázornění na obrázku č. 3. Polykrystalické křemíkové články Druh těchto křemíkových článků se v praxi užívá nejvíce. Stupeň účinnosti je mezi 12-14%. Polykrystalická buňka je zabarvena modře a má tvar čtverce. Přijímá pouze přímé záření. Články mají sice nižší výkon, ale mají zase větší účinnost při osvětlení ze strany. Jsou vhodnější pro nepohyblivé instalace. Stránka 7 z 36


Obrázek č. 4 - Polykrystalický křemíkový článek; Zdroj: WEB Větrná energie s.r.o.

Amorfní články Jsou vyráběny nejmodernějšími metodami nanášení slabovrstvé tloušťky křemíku do skleněného obalu nebo fólie. Nevýhodou je menší účinnost, proto ke stejnému výkonu jako u polykrystalických článků je potřeba zhruba 2,5 krát větší obsazená plocha FVP. Výhodou a i budoucností fotovoltaického průmyslu je zabudování amorfních článků do trubicových systémů (více viz Kapitola 3.2.).

Obrázek č. 5 - Amorfní panel; Zdroj: WEB Větrná energie s.r.o.

3.2. Fotovoltaické panely Fotovoltaické panely (tzv. moduly) jsou dalším článkem v popsání principu výroby elektrické energie. Způsobem, jakým vyrábí elektřinu, chrání životní prostředí (4). Samostatný FV článek vyrábí malé množství napětí, proto se dělají sestavy solárních modulů v počtu 36 kusů pro výstupní napětí 12 V nebo 48, 54, 60 a 72 kusů pro výstupní napětí 24 V. Mezi sebou jsou články vzájemně propojeny sériově nebo i sériově-paralelně. Vše je hermeticky uzavřené v krycích materiálech. Celá tato soustava je považována za fotovoltaický panel. Odolnost materiálů musí být vysoká vůči mechanickému nebo klimatickému poškození. Teplotní rozdíly za běžných podmínek působící na panel jsou od - 40 °C do + 70 °C. Čelní deska se povětšiStránka 8 z 36

3. Složení fotovoltaického systému nou dělá z tvrzeného skla. Konstrukce bývá duralová nebo hliníková. Posouzení způsobilosti konstrukce a schválení typu FV modulu je v České republice hodnoceno podle ČSN EN 61215 (6).

Obrázek č. 6 - Řez fotovoltaickým panelem; (3)

Výkon panelů se posuzuje jako nominální. Stanovuje se laboratorně při testech, kdy je panel vystaven energetické hustotě záření 1000 W/m2 při teplotě 25 °C a světelné spektrum odpovídá průchodu slunečního záření bezoblačnou atmosférou. Jednotkou nominálního výkonu panelu, udávajícího špičkový výkon panelu za ideálního letního dne, je Wp 2. Výkon panelu je uváděn i ve wattech (W) a pohybuje se v rozmezí 150 - 280 W. V literatuře se uvádí životnost panelů přibližně 25 let. Typy FVP závisí na druhu použitých článků k jejich sestavě. Druhy panelů jsou tedy stejné jako druhy FV článků. Nejrozšířenější jsou panely z článků na bázi technologie tlustých vrstev (monokrystalické a polykrystalické křemičité desky). Rozdíly mezi těmito panely a panely z technologie tenkých vrstev (amorfní křemíkové desky) jsou ve výkonu za slunečného a zataženého dne. Tenkovrstvé technologie jsou účinnější za jasného dne, kdežto s rostoucí oblačností jejich účinnost klesá. Slabovrstvé panely mají stálý výkon i s větší oblačností, kdy je záření rozptýlené. Budoucností fotovoltaických technologií jsou amorfní trubicové systémy. Ty kombinují kladné vlastnosti předchozích uvedených panelů. Díky využívání technologií válcových trubic zachycují solární záření v plném rozsahu 360°. Na elektrickou energii dokážou přeměnit přímé, ale i odražené a rozptýlené světlo. Další výhodou trubicových systémů je přirozená cirkulace mezi jednotlivými prvky modulu. Tím se nezvyšuje provozní teplota a panel si udržuje maximální výkon. Ukázku a princip těchto systémů přibližuje obrázek č.7 (3). Nevýhodou je jejich optická záměna za solární kolektory.

2

Wp = wattpeak = vyjadřuje maximální výkon ve wattech za ideálního letního dne

Stránka 9 z 36


Obrázek č. 7 - Princip amorfního trubicového panelu; (3)

Fotovoltaické panely se dají jednoduše zaměnit za solární kolektory. Děje se tak při neznalosti problematiky nebo při složitých podmínkách požáru. Běžně jsou užívané typy solárních kolektorů, které zprvu působí jako panely FVE. Záměna může být nebezpečná při případných požárech pro hasiče, kteří kolektor

na ohřev teplé vody nepokládají

za ohrožující jejich životy, na rozdíl od panelů fotovoltaických (více viz Kapitola 6.). Solární kolektory lze využívat k přitápění nebo k ohřevu vody. Solární panely nemají elektrické vybavení, minimálně navyšují požární zatížení a nijak neovlivňují taktiku zásahu JPO (7).

Obrázek č. 8 - Trubicový fotovoltaický panel; Foto: Ing. Michal Kratochvíl

Obrázek č. 9 - Solární kolektor na ohřev vody; Zdroj: www.arsolar.cz

3.3. Fotovoltaické systémy Fotovoltaické systémy jsou posledním a nejvyšším prvkem v členění výroby elektrické energie pomocí slunečního záření. Dají se rozdělit do čtyř skupin, kde závisí na jejich umístění a na vzájemném propojení článků nebo panelů.

Stránka 10 z 36

3. Složení fotovoltaického systému I. Drobné aplikace Každý z nás s tímto druhem FVS přišel už do styku. Jedná se o fotovoltaické články v kalkulačkách nebo sem patří solární nabíječky akumulátorů. II. Síťové systémy (grid-on) Jedná se o systémy nacházející se na střechách a fasádách objektů (rodinné, bytové, administrativní apod.). Dále sem spadají i fotovoltaické elektrárny na volné ploše. Grid-on systémy musí být připojeny k distribuční síti. Připojení podléhá schvalovacímu řízení. Využití těchto zařízení je dvojí. Buď se dají používat k výrobě elektrické energie pro vlastní spotřebu s možností prodeje přebytku do sítě, nebo se využívají výhradně za účelem prodeje vyrobené energie. III. Ostrovní systémy (grid-off) Umísťují se všude tam, kde není distribuční síť nebo kde nelze udělat elektrická přípojka. Používají se k distribuci elektrické energie v odlehlých oblastech, k napájení osamělých zabezpečovacích zařízení nebo monitorovacích systémů. Elektrická energie vyrobená systémem grid-off lze spotřebovávat přímo, nebo lze akumulovat v bateriích. Obě předchozí využití lze také zkombinovat v hybridním systému. IV. Fotovoltaika integrovaná do budov (Building Intergrated Photovoltaics, BIPV) Fotovoltaické panely jsou integrovány do budovy a plní funkci fasád nebo střech objektů. Jsou schopné propouštět dostatek světla a zároveň tepelně izolují a chrání objekt před nepříznivými vlivy. Vysoce sofistikovaný způsob BIPV mají vybudovaný v Japonsku, Německu a Nizozemsku.

3.4. Elektrická instalace Pro připojení fotovoltaické elektrárny k distribuční síti jsou potřeba připojovací skříň, měnič (střídač) napětí, rozvaděč (elektroměrová skříň) a kabeláž pro vzájemné propojení. FV zařízení se skládá většinou z několika větví (tzv. stringů), které jsou svedeny do připojovací skříně a jsou propojeny stejnosměrným vedením se střídačem. Sekce od přípojnice FV panelu přes připojovací skříň až k měniči napětí se nazývá DC3 strana. Nachází se v ní pouze stejnosměrné napětí a proud. Pro tuto oblast se používají vodiče s označením DC. Od měniče napětí 3

DC = direct current = stejnosměrný proud

Stránka 11 z 36

3. Složení fotovoltaického systému po elektroměrnou skříň se používají kabely s označením AC4 (tzv. AC strana). Jedná se o oblast, kde teče střídavý proud a napětí (2), (4). K zajištění bezpečnosti osob v blízkosti FV zařízení by měla elektroinstalaci provádět odborně způsobilá osoba. Veškeré elektroinstalace a příslušenství s ní spojená musí odpovídat technickým požadavkům, které jsou na ně kladeny. Napájecí vodič je opatřen přístrojem na proudovou ochranu, který je umístěn na straně AC od hlavního přívodu. Měnič napětí ze strany DC musí být opatřen pojistkovým odpojovačem. Při projektování FV zařízení by se měla minimalizovat celková délka vedení. Především stejnosměrná část by měla být co nejkratší, z důvodu zajištění bezpečnosti osob. Stejnosměrná DC strana je i po odpojení zařízení považována za živou, nebo-li činnou. Nelze ji vypnout a stále se v ní nachází napětí, které je životu nebezpečné. Rozvodná zařízení elektrické energie, hlavní vypínače a živá část musí být řádně označeny (více viz Kapitola 5.3.) (8).

Obrázek č. 10 - Schéma zapojení FVE; (9)

Vodiče využívané k účelům FVE musí odolávat působení očekávaných vnějších vlivů, především klimatických - velké teplotní rozdíly, mechanické namáhání a UV záření. Problémem u elektroinstalací jsou následky vzniklé zkratem. Proto jedním ze způsobů zamezení nežádoucího zkratu a uzemnění je oddělené vedení kladného a záporného vodiče v dvojité izolaci (2), (3), (4). Průřezy vodičů by měly být dimenzovány s dostatečnou rezervou. Používané kabely ve stejnosměrné části musí být navrženy na napětí až 800 V. V praxi se často využívají solární kabely, které jsou konstruovány za účelem odolaní UV záření, povětrnostním vlivům a 4

AC = alternating current = střídavý proud

Stránka 12 z 36

3. Složení fotovoltaického systému mají velký teplotní rozsah (-55 °C až 125 °C). Vedení by nemělo být umístěno přímo na střešní konstrukci, nýbrž by se mělo nacházet na konstrukci systému.

Obrázek č. 11 - Příklady používaných solární kabelů; Zdroj: www.elektrika.cz

3.5. Ochrana před bleskem V běžných případech platí, že fotovoltaické systémy nezvyšují rizikovost zasažení objektu bleskem. Přesto, převážně na žádost pojišťovatelů, je ochrana před bleskem v polohách se zvýšeným výskytem bouřek doporučena. V sousedním Německu u FVE s výkonem nad 10 kW je tato ochrana požadována (2). Při umísťovaní FVE na střechách objektů se musí posoudit střešní plášť, konstrukce FV systému a systém ochrany před bleskem, zda vyhovují technickým podmínkám vyhlášky č. 23/2008 Sb. (10). V našich podmínkách jsou zavedeny dva druhy ochrany.

3.5.1. Vnější ochrana Na šikmých střechách ji představují běžné bleskosvody umístěné na hřebenu a uzemněné svody. Nosnou konstrukci FV systému stačí propojit s uzemňovacím vodičem. U plochých střech se může využít stávající bleskosvod, který se zapojí obdobně jako u střech šikmých. Případně se dodatečně instalují jímací tyče, které jsou uzemněny svody. Důležité je dodržení ochranného úhlu jímací tyče, jinak se stává tento systém nestabilní (Obrázek č. 12). U fotovoltaických systému, kde se neuvažuje s instalací bleskosvodů, je potřeba uzemnit měnič napětí a případně regulátor nabíjení (11).

Stránka 13 z 36


Obrázek č. 12 - Ochranný úhel jímací tyče bleskosvodu; (12)

3.5.2. Vnitřní ochrana Tento způsob ochrany se zřizuje z důvodu zamezení škod od přepěťových špiček z rozvodné sítě. Každý úder blesku v okruhu jednoho kilometru může vytvořit v elektrickém vedení přepětí. Druhou možností vzniku je indukce ve vodivých smyčkách při propojení jednotlivých panelů. K zamezení vzniku případných škod od přepětí se uzemňuje kladný i záporný vstup do střídače napětí. Jako přepěťová ochrana jsou používány různé druhy bleskojistek a moderním řešením se stává tzv. kombinovaná ochrana (11).

3.6. Nosné konstrukce pro umístění fotovoltaických elektráren na střechách Umístit fotovoltaické systémy lze prakticky na jakýkoliv typ střešní konstrukce, který má vhodnou orientaci a dostatečnou únosnost. Jediné omezení nastává u střešních plášťů, schopných po svém povrchu šířit požár, na které by se FVE neměly instalovat. Pro šikmé střechy se používají mechanické konstrukce pevně spojené s konstrukcí střechy. Systém držáků FV panelů musí být odolný vůči vlivům vnějšího prostředí. Nejběžněji používaným materiálem pro jeho lehkost, dobrou zpracovatelnost a dostupnost je hliník. Na nosnou konstrukci šikmé střechy jsou pomocí háků ukotveny horizontální příčné profily, které nesou samotné panely. FV panely lze také instalovat, resp. integrovat do střešního pláště, kde zastávají plnou funkčnost běžně užívaných střešních plášťů. Nosné systémy jsou pak řešeny s ohledem na únosnost a tvar střechy a FV panelů.

Stránka 14 z 36


Obrázek č. 13 - Kotvení FVP na šikmé střešní konstrukci; Zdroj: www.wintech.cz

Pro kotvení na šikmé střechy mnoho různých způsobů není, pouze se různě modifikuje mnou popsaná varianta. Více možností nastává u kotvení na plochých střechách. Kotvící prvky FVP se snaží přizpůsobit nezasahování do izolací střech samonosnými držáky a nezatěžovat příliš stavbu svojí hmotností. Materiály používané k výrobě jsou hliník a plast (popř. kačírek na přitížení).

Obrázek č. 14 - Plastové a hliníkové kotvící prvky na plochých střechách; Zdroj: www.solartechnik-kropf.cz; www.hbsolar.cz

Stránka 15 z 36

4. Fotovoltaické systémy z pohledu požární prevence

4. Fotovoltaické systémy z pohledu požární prevence 4.1. Legislativa V České republice se výroba, stavba a provoz FV systémů řídí mnoha právními předpisy, na které navazuje řada technických norem. Nejzákladnějšími jsou Metodická pomůcka Ministerstva pro místní rozvoj (13), energetický zákon (14), zákon o podpoře využívání obnovitelných zdrojů (15), stavební zákon (16), vyhláška o obecních požadavcích na využívání území (17), vyhláška o podrobnější úpravě územního řízení a veřejnoprávní smlouvy (18), zákon o požární ochraně(19), vyhláška o požární prevenci (8), vyhláška o technických podmínkách požární ochrany staveb (10), nařízení vlády stanovující technické požadavky na elektrická zařízení nízkého napětí (20), ČSN 33 2000-7-712 (4), ČSN EN 61215 (6), ČSN IEC 755 (21), ČSN EN 60439 - 1 ed. 2 + Z1 (22), ČSN 33 2000 - 4 - 41 ed. 2 (23), ČSN 73 0804 (24). Na FVS nelze aplikovat ČSN 73 0848 - Požární bezpečnost staveb - Kabelové rozvody. Je chybným rozhodnutím projektantů tento předpis používat. Norma ČSN 73 0848 se nevztahuje na výrobny elektrické energie (3).

4.2. Podmínky pro umísťování a povolování fotovoltaických systémů Umístění a povolení stavby FVE závisí na několika podmínkách. Záleží, zda umístěná FVE se nachází v obci s platným územním plánem, nebo v obci bez územního plánu. Další důležitou podmínkou je umístění v nezastavěném či zastavěném území. Dále svou roli hraje i velikost výrobny elektřiny. V neposlední řadě záleží na umístění na volné ploše, na zastavěném stavebním pozemku nebo na stávající stavbě. Zjednodušené dělení podle metodické pomůcky Ministerstva pro místní rozvoj (13): I.

FVE, solární parky A. Obec bez územního plánu a. na pozemku v nezastavěném území b. na pozemku v zastavěném území Stránka 16 z 36

4. Fotovoltaické systémy z pohledu požární prevence B. Obec s platným územním plánem a. na pozemku v nezastavěném území b. na pozemku v zastavěném území II.

Menší FVS připojené na síť a ostrovní systémy instalované na zastavěném stavebním pozemku

III.

Menší FVS připojené na síť a ostrovní systémy instalované na stavbě

4.2.1. Fotovoltaická elektrárna umístěná v obci bez územního plánu I. Na pozemku v nezastavěném území5 Na pozemky nezastavěného území nelze umístit FVE. Ve výčtu staveb podle § 18 odst. 5 stavebního zákona (16) se tento typ zařízení nenachází. II. Na pozemku v zastavěném území6 V zastavěném území obce lze bez územního plánu, popř. bez jiného dokumentu nahrazující územní plán s vydáním územního rozhodnutí (lze nahradit veřejnoprávní smlouvou, § 76 (16)), umísťovat FV zařízení. Ovšem nesmí být stavbou FVE snížena kvalita životního prostředí nad limitní hodnoty. Užívání FVE vyžaduje kolaudační souhlas.

4.2.2. Fotovoltaická elektrárna umístěná v obci s platným územním plánem I. Na pozemku v nezastavěném území Na pozemky nezastavěného území nelze umístit FVE. Ve výčtu staveb podle § 18 odst. 5 stavebního zákona (16) se tento typ zařízení nenachází. II.

Na pozemku v zastavěném území a v zastavitelné ploše7 Umístění FVE pouze v souladu s územním plánem obce a s vydáním územního rozhodnutí. popř. veřejnoprávní smlouvou. Posoudit a rozhodnout o umístění stavby může i stavební úřad. Nesmí být však omezena hlavní funkce územního plánu (13). Užívání FVE vyžaduje kolaudační souhlas.

5

Zákon č. 183/2006 Sb., § 2 odst. 1 písm. e) definuje nezastavěné území jako pozemky nezahrnuté do zastavěného území nebo zastavitelné plochy 6 Zákon č. 183/2006 Sb. definuje zastavěné území jako území vymezené územním plánem, popř. obec bez územního plánu má zastavěné území, které bylo vymezeno k 1. září 1996 7 Zastavitelnou plochou dle zákona č. 183/2006 Sb. se rozumí taková plocha, která je možno v územním plánu dané obce zastavět

Stránka 17 z 36


4.2.3. Menší fotovoltaická elektrárna připojená na síť a ostrovní systémy instalované na zastavěném stavebním pozemku Menšími FVS se rozumí takové systémy, jejichž vyrobená elektrická energie je spotřebována v dané lokální stavbě a případný přebytek prodán do distribuční sítě. Také to můžou být zařízení vyrábějící energii výhradně za účelem prodeje do distribuční sítě. Nebo se jedná o systémy vyrábějící elektrickou energii k zásobování staveb ve svém okolí, které nemají vybudovanou elektrickou přípojku. Podle stanoviska (13) jsou menší FVS posuzovány jako technická zařízení stavby (jsou vnitřním/domovním zařízením stavby). Umístění technického zařízení stavby je na pozemku (vně stavby). Instalovaný výkon FVE musí být nanejvýš 20 kW (§ 103 odst. 1 písm. e) bod 9 (16)). Podle zmíněného stanoviska realizace nevyžaduje stavební povolení ani stavební ohlášení. Nastává zde ovšem sporná situace, kdy se od FVE (jakožto od výrobny elektřiny) odměřuje vzniklé ochranné pásmo8, které může zasahovat na sousední pozemky bez vědomí a souhlasu jejich vlastníků. Užívání FVE nevyžaduje kolaudační souhlas ani oznámení o užívání stavby stavebnímu úřadu.

4.2.4. Menší fotovoltaická elektrárna připojená na síť a ostrovní systémy instalované na stavbě I tyto FVS se posuzují jako vnitřní zařízení stavby. Problematickým bodem jsou ovšem dodatečné instalace na stávající objekty. Je nutné provést začlenění dle § 81 stavebního zákona (16), zda se jedná o změnu vlivu užívání stavby na území. Ohlášení stavebnímu úřadu ani stavební povolení se nevyžaduje, pokud jsou dodrženy podmínky o maximálním instalovaném výkonu 20 kW (§ 103 odst. 1 písm. e) bod 9 (16)) a jsou dodrženy i podmínky § 103 odst. 1 písm. d) (16). Na druhé straně je zde ovšem § 104 odst. 2 písm. a) (16), který vyžaduje ohlášení stavebnímu úřadu. V případě nesplnění výše uvedených podmínek se postupuje dle obecného principu stavebního zákona, který vyžaduje stavební povolení. Pokud je stavba provedena na základě ohlášení stavebnímu úřadu, tak potřebuje kolaudační souhlas k provozu. Oznámení stavebnímu úřadu nebo kolaudační souhlas

8

Ochranné pásmo zařízení el. soustavy = prostor v bezprostřední blízkosti tohoto zařízení určený k zajištění jeho spolehlivého provozu a k ochranně života, zdraví a majetku osob § 46 odst. 1 (15)

Stránka 18 z 36

4. Fotovoltaické systémy z pohledu požární prevence se nevyžaduje v případě provedení stavby podle § 103 stavebního zákona. Nastává zde ovšem sporná situace s ochrannými pásmy jako v Kapitole 4.2.3.

4.2.5. Shrnutí podmínek pro umísťování a navrhování fotovoltaické elektrárny Z dělení podle umisťování solárních systémů vyplývá, že druhy FV zařízení podle stanoviska Ministerstva pro místní rozvoj (25) nelze zařadit mezi stavby veřejné technické infrastruktury9, protože se podle energetického zákona jedná o výrobnu elektřiny. V § 2 odst. 2 písm. a) bod 20 energetického zákona (14) je uvedeno: ,, energetické zařízení pro přeměnu různých forem energie na elektřinu, zahrnující všechna nezbytná zařízení; výroba elektřiny o celkovém instalovaném elektrickém výkonu 100 MW a více, s možností poskytovat podpůrné služby k zajištění provozu elektrizační soustavy, je zřizována a provozována ve veřejném zájmu “. Pro umístění FV systému je nutný soulad s platným uzemním plánem. Pokud ale výrobna elektřiny má celkový instalovaný výkon menší než 100 MW, je možné její umístění v zastavěném nebo zastavitelném území a to za předpokladu dodržení územně plánovací dokumentace (25). Při umísťování menších FVE na stávající stavby se nevyžaduje, za dodržení podmínek uvedených v Kapitole 4.2.4, ohlášení stavebnímu úřadu ani stavební povolení. Vzniká tím právní nejistota, která zatěžuje vlastníky sousedních pozemků ochrannými pásmy od FVE, jakožto od výrobny elektřiny. V tomto případě se jedná o nejednoznačnou interpretaci stavebního zákona (16). Za zmínku stojí, že instalace slunečních kolektorů na ohřev vody na střešním plášti není nijak výjimečně omezena.

4.3. Požadavky požární ochrany na menší fotovoltaické systémy umístěné na stavbě Zařazení FVE do výroben elektřiny zamezuje uplatnění ustanovení § 18 odst. 6 stavebního zákona (16). Proto se dále postupuje podle zákona o požární ochraně (19). Společně s tímto zákonem se uplatňuje § 2 odst. 1 vyhlášky o technických podmínkách požární ochrany staveb (10), kde je uvedeno, že stavba musí být umístěna a navržena tak, aby podle druhu splňovala technické podmínky požární ochrany na: 9

Zákon č. 183/2006 Sb., § 2 odst. 1 písm. k) bod 2 definuje technickou infrastrukturu jako vedení a stavby s nimi provozně související zařízení technického vybavení (např. vodovody, vodojemy, trafostanice, energetické vedení, ..)

Stránka 19 z 36


 odstupové vzdálenosti a požárně nebezpečný prostor;  přístupové komunikace a nástupní plochy;  zabezpečení stavby či území jednotkami požární ochrany. U fotovoltaických systémů na volném prostranství nebo u ostrovních zařízení se postupuje dle ČSN 73 0804 (24). Druhy těchto FVE lze považovat za otevřená technologická zařízení, od kterých je stanovena minimální odstupová vzdálenost 6,5 m. Tuto hodnotu lze snížit výpočtem. Přístupové komunikace a nástupní plochy jsou nadefinovány v Příloze č. 3 vyhlášky (10). Vjezdy na pozemky obestavěné, ohrazené nebo znepřístupněné pro příjezd požární techniky musí být o minimální šířce 3,5 m a výšce 4,1 m. Každá neprůjezdná jednopruhová přístupová komunikace delší než 50 m musí být na svém konci opatřena smyčkovým objezdem nebo plochou umožňující otáčení vozidla. Nástupní plocha pro požární techniku se navrhuje 4 m od hranice ochranného pásma takovým způsobem, který umožňuje příjezd a provedení zásahu mimo ochranné pásmo. Energetický zákon (14) udává, že kolem každé výrobny elektřiny musí být zřízena ochranná pásma:

 ochranné pásmo výrobny elektřiny je vymezeno svislými rovinami vedenými ve vodorovné vzdálenosti 20 m kolmo na oplocení nebo od vnějšího líce obvodového pláště výrobny elektřiny ((14); § 46 odst. 7);

 ochranné pásmo vzniká dnem nabytí právní moci územního rozhodnutí o umístění stavby, pokud není podle stavebního zákona (16) vyžadován ani jeden z těchto dokladů, potom dnem uvedení zařízení elektrizační soustavy do provozu ((14); § 46 odst. 1);

 v ochranném pásmu je zakázáno bez souhlasu vlastníka zřizovat stavby nebo umisťovat jakékoliv konstrukce ((14); § 46 odst. 8);

 v ochranném pásmu je zakázáno skladovat hořlavé a výbušné látky ((14); § 46 odst. 8);

 v ochranném pásmu je zakázáno provádět zemní práce či jakékoliv jiné činnosti ohrožující spolehlivost výrobny elektřiny ((14); § 46 odst. 8);

 v ochranném pásmu musí být umožněn neustálý přístup k výrobně elektrické energie ((14); § 46 odst. 8). Stránka 20 z 36

4. Fotovoltaické systémy z pohledu požární prevence Požadavky požární ochrany (dále pouze PO) na elektroinstalaci jsou řešeny v Kapitole 3.4. Označení hlavního vypínače elektrického proudu a označení rozvodného zařízení je nařízeno § 11 odst. 2 písm. f) vyhlášky č. 246/2001 Sb. (8). Umístění střešních FVP nesmí znemožňovat odvětrání části nebo celého objektu. Dále nesmí omezit provoz, opravy a údržbu spalinových cest. Instalace zároveň nesmí bránit přístupu jednotek požární ochrany při zásahu. FVP musí být zároveň instalovány tak, aby byl zajištěn při maximálním výkonu dostatečný odvod tepla z daného místa (Příloha č. 3 bod 9; (10)). Na dodatečně zateplené fasády budov expandovaným (pěnovým) polystyrenem a na střešní plášť schopný šířit požár10 by se nemělo FV zařízení instalovat. Při dodatečném instalování na střešní plášť stávajících objektů se postupuje podle skupiny změny staveb I. Zatřídění do skupiny změny staveb I je podle čl. 3.3 písm. b) bodu 8) ČSN 73 0834 (26): ,,solární panely umístěné na střešním plášti stávajících objektů (zpravidla nad stojany LPG a PHM), pokud jejich požární zatížení je do 5,0 kg . m-2 a navazující technologické zařízení je v samostatném požárním úseku (solární panely umístěné mimo stavební objekty se požárně nehodnotí).“ Při určování požárního rizika FV panelu se do celkového požárního zatížení započítávají veškeré výrobky a zařízení s třídou reakce na oheň B až F včetně volně vedených vodičů. FV panel se neuvažuje jako zdroj vzniku požáru. Běžný panel obsahuje cca 1,8 kg PET (polyethylen) a 0,5 kg fólie EVA (ethylen-vinil-acetát). To představuje zatížení zhruba 4,8 kg . m-2 normové výhřevnosti dřeva (cca 81,7 MJ) (27). Je paradoxem, že FVP se nehodnotí jako zdroj vzniku požáru, ale z důvodu obsahujících hořlavých látek se oheň po něm šíří dobře. Pokud je střešní plášť schopný šířit požár, musí být užity kabely FVS s třídou reakce na oheň B2cas1,d0. Do celkového požárního zatížení tyto vodiče už nezapočítáváme. V čl. 12.2.5.1 písm. b) ČSN 73 0804 (24) je uvedeno, že prostupy kabelů požárně dělícími konstrukcemi musí být požárně utěsněny plně v souladu s článkem 6.2 ČSN 73 0810 (4/2009 + Z1: 5/2012 + Z2: 2/2013). Příklady správně provedeného utěsnění kabeláže certifikovaným výrobcem znázorňuje Obrázek č. 15.

10

Střešní plášť schopný šířit požár má povrchovou vrstvu z materiálů třídy reakce na oheň B - F (materiály šířící požár). Střešní plášť schopný šířit požár se nesmí umísťovat do požárně nebezpečného prostoru.

Stránka 21 z 36


Obrázek č. 15 - Příklady prostupů kabelových tras; Zdroj: HILTI ČR spol. s r.o.; Legenda: protipožární rukáv (vlevo), protipožární pěna (vpravo)

4.4. Problematika začlenění fotovoltaické elektrárny podle požárního nebezpečí Obecně je problematické určit, do jaké kategorie provozované činnosti je možné zařadit FVE podle požárního nebezpečí. Vyhláška o požární prevenci (8) uvádí v § 18 písm. a) a b) popis podmínek a činností u zařízení, které se zatřiďují do kategorie složitých podmínek pro zásah. I když FV zařízení není přímo uvedeno ve výčtu staveb v závorce tohoto paragrafu, lze jej tam nepřímo začlenit. Výše zmíněná vyhláška specifikuje složité podmínky pro zásah za okolností, kdy jsou tyto činnosti provozovány ,, ...v prostorách a zařízeních, kde by vstup nebo činnost jednotky požární ochrany bez upozornění na zvláštní nebezpečí nebo postup hašení znamenal ohrožení zdraví a životů hasičů ...“. Podle § 4 odst. 2 písm. j) zákona o požární ochraně (19) se zařízení se složitými podmínkami pro zásah zařazují do skupin provozovaných činností se zvýšeným požárním nebezpečím. Jelikož ve výše uvedené legislativě není nikde uveden pojem fotovoltaický systém, nelze ho považovat za právoplatný. Provozovatel FVE by měl problematiku konzultovat s místně příslušným HZS ČR, který by měl provozovateli vydat písemné stanovisko sdělující, zda se jedná o zásah s běžnými podmínkami či nikoliv. Posouzení by mělo být vydáno v součinnosti se zástupci odboru prevence a odboru IZS a výkonu služeb.

Stránka 22 z 36

5. Postavení výrobců vůči požadavkům požární ochrany

5. Postavení výrobců vůči požadavkům požární ochrany Požární ochrana se snaží minimalizovat následek případného požáru při instalaci a používání FV zařízení. Těmto požadavkům se více či méně snaží vyhovět i výrobci FVS. Výrobci musí FV zařízení a jeho komponenty (např. panely, střídače napětí, rozvodnice) podrobovat zkouškám posouzení shody, které je určeno nařízením vlády č. 17/2003 Sb. (20). Některé součásti zařízení jsou vyráběny za účelem trvalého zabudování do stavby. Z toho důvodu musí splňovat další právní požadavky na mechanickou odolnost, požární bezpečnost, životní prostředí a další (28). Požární rizika FV zařízení na střechách vznikají převážně ze dvou hlavních důvodů. Buď ze vzniklého zkratu, který může mít mnoho příčin, nebo z důvodu požáru stávajícího objektu. Požár FVS je spíše sekundární záležitostí. Příčiny vzniku zkratu mohou být např. porucha výrobku, neodborně provedená instalace, přepětí, zásah bleskem, živelná pohroma typu vichřice nebo povodní. Aby se při krizových situacích zamezilo ohrožení osob, ohrožení zasahujících hasičů a minimalizovaly se škody na majetku, snaží se výrobci vyvíjet různá bezpečnostní, odpojovací nebo nouzová zařízení. Jsou jimi:  technologie SolarEdge;  technologie mikroměničů. Při instalacích FVE na plochých střechách o výměrách 20 000 m2 i 30 000 m2 (příkladem mohou být skladové haly poblíž hlavních dopravních tahů na našem území) se zohledňuje § 7 vyhlášky o technických podmínkách požární ochrany (10). Vzniká tím požadavek na členění střešního pláště, který je schopen šířit po svém povrchu požár. Vzniklé plochy nesmí přesáhnout 1500 m2. Oddělovací pásy musí mít minimální šířku 2000 m a nesmí šířit požár (s klasifikací BROOF(t3)). Instalace FVE musí zmíněné členění dodržovat a navíc vedené kabeláže, procházející přes oddělovací pásy, nesmí po svém povrchu šířit požár (klasifikace B2cas1,d0). Popsanou metodiku doplňuje obrázek č. 16. Pokud je střešní plášť tvořen z konstrukcí druhu DP1 nebo vykazuje klasifikaci BROOF (t1) členit se nemusí a může tvořit plochy větší jak 1500 m2.

Stránka 23 z 36

5. Postavení výrobců vůči požadavkům požární ochrany

Obrázek č. 16 - Velkoplošná střecha s instalovanou FVE

5.1. Technologie SolarEdge Jedná se o izraelskou technologii, která se měla původně instalovat za účelem zlepšení výkonu FVP. Systém je založený na tzv. optimalizátorech výkonu. Pomocí těchto jednotlivých zařízení jsou sériově propojeny panely. Při mimořádné situaci, kdy je proud na straně AC vypnut v rozvaděči, optimalizátory automaticky sníží napětí v živé části (DC strana) na bezpečnou úroveň. Nevýhodou je relativně nákladná pořizovací cena jednoho optimalizátoru, který se dá instalovat na jeden až dva FVP. S tím souvisí i pracnější zapojení celého systému.

5.2. Technologie mikroměničů Mikroměnič je nejmladší technologií ve fotovoltaice. Jedná se o zařízení, které se připojuje ke každému FV panelu a mění stejnosměrný proud (DC) vyrobený v panelu na střídavý (AC), který je distribuován do sítě. Nestabilní živá část vedení (DC strana) je minimalizována a přímo od panelů teče bezpečný střídavý proud.

5.3. Central stop a total stop V případě požáru nebo při mimořádné události musí být od roku 2009 umožněno vypnutí elektrické energie v objektu. Děje se to z důvodu zajištění bezpečnosti osob a zasahujících hasičů. Pro bezpečné a rychlé odpojení musí být navrženy kabelové trasy a příslušná zařízení. Centrální vypnutí elektrických zařízení v objektu a zároveň ponechání plně funkčního požárně bezpečnostního zařízení zajišťuje CENTRAL STOP. V případě potřeby musí být umožněno i totální odpojení veškerých zařízení v objektu, což zajišťuje TOTAL STOP. Vypnutí total Stránka 24 z 36

5. Postavení výrobců vůči požadavkům požární ochrany stop musí být chráněno proti nechtěnému odpojení. Kabelové trasy k ovládání vypínacích prvků musí být navrženy proti mechanickým a tepelným účinkům. Vypínací zařízení musí být snadno dostupné. K tomu slouží i označení s textovou tabulkou ,,total stop“ a ,,central stop“ (29). Vypínací prvky CENTRAL STOP a TOTAL STOP nelze umisťovat do nevypnutelné části (DC strana) FV elektrárny.

Obrázek č. 17 - Příklady vypínacích prvků; (7)

Stránka 25 z 36

6. Fotovoltaické systémy z hlediska požární represe

6. Fotovoltaické systémy z hlediska požární represe 6.1. Požární rizika fotovoltaických elektráren na střechách Při požárech FVS na střešních konstrukcí se vyskytují tyto druhy nebezpečí (5), (30):  přítomnost stejnosměrného napětí a proudu;  nebezpečí úrazu elektrickým proudem a popálení;  požár se šíří z panelu na panel, elektrickou instalací, hořlavými částmi konstrukce, izolací, krytinou, prachem, dutými stavebními konstrukcemi;  vysoká teplota postižených oblastí;  vznik toxického kouře;  explozivní hoření panelů (viz Příloha č. 2);  ztráta nosnosti konstrukcí panelů a jejich zřícení, odpadávání krytiny, ztráta stability konstrukce a její zřícení;  odpadávaní a sesunutí panelů ze střešní konstrukce. Rozmístění panelů, hořlavost jejich konstrukce, typ a hořlavost konstrukce střechy a hořlavost střešního pláště (popř. krytiny) má podstatný vliv na rozvoj a šíření požáru. Výše uvedené druhy nebezpečí nejsou ovšem spojeny pouze s požáry. Mohou nastat i rizika z větrných katastrof (nárazové větry, vichřice). Panely zůstávají stále pod napětím, i když jsou odtrženy od nosné konstrukce, popř. mohou viset či padat z konstrukce střechy. Nebezpečí mohou nastat také při povodních. Střecha s instalovanou FVE vyrábí elektrický proud a komponenty výrobny umístěné v dostupné výšce jsou zaplaveny. Bez použití speciálních technologiích uvedených v Kapitole 5. není možné živou část elektrárny odpojit, případně vyzkratovat.

6.2. Rozdělení požárů střech s fotovoltaickými systémy Podle Metodického listu GŘ MVČR (30) se rozdělují požáry střech s FV systémy následně: I.

Požár elektroinstalace FV systému, zejména měničů nebo jistících prvků v rozvodech AC. Ty však většinou nejsou součástí konstrukce střechy. K požáru se přistupuje jako při hoření elektrických zařízení pod elektrickým proudem. K hašení se používají nevodivá hasiva (CO2 nebo práškové přenosné hasící přístroje). Popřípadě se může aplikovat voda nebo pěna. Příklady požárů FVS sportovní haly Stránka 26 z 36

6. Fotovoltaické systémy z hlediska požární represe v Berouně (viz Příloha č. 2) nebo skladové haly ve Všechromech (viz Příloha č. 3) ukázaly, že za určitého dodržení bezpečnostních podmínek (vzdálenost, necelistvost vodního paprsku, odtok hasiva) lze vést zásah i těmito zmíněnými hasivy - voda, pěna; II. III.

Požár střešní konstrukce s FV panely a rozvodných kabelů mezi nimi; Požár budovy, na které je umístěn FV systém.

6.3. Problematika z hlediska zasahujících hasičů Po příjezdu jednotek požární ochrany na místo požáru FVE na střešní konstrukci nastává mnoho nejasností a problémů. To vede ke zpomalení zásahu, k ohrožení životů hasičů a ke zvětšení rozsahu případných škod. Zasahující hasiči se setkávají s následujícími nebezpečími (19), (30), (31).  nerozpoznání přítomnosti FVE v objektu;  nemožnost okamžitého rozpoznání solárních kolektorů na ohřev vody (běžně vedený zásah - žádné nebezpečí) od FV panelů (hrozící nebezpečí pro zasahující hasiče);  hasiči neznají typ, velikost FVE a její členění (tj. umístění rozvaděčů, měničů napětí, ovládacího zařízení, velikost a umístění nebezpečné stejnosměrné části vedení, trasy rozvodů vedení);  při požáru zaniká možnost manuálního odpojení panelů pomocí rychlospojek z důvodu neznalosti a různorodosti zapojení těchto zařízení;  i po odpojení střídače zůstává DC strana stále pod napětím;  nemožnost chození po panelech FVE;  nemožnost rozebírání jednotlivých panelů v průběhu požáru z důvodu ohrožení stejnosměrným proudem;  hašení pod napětím;  nezjistitelnost majitele FVE - komplikace při předávání místa zásahu;  nevhodné nástupní plochy pro výškovou požární techniku ;  při rozsáhlých požárech, kdy dojde ke zřícení objektu, na kterém je instalovaná FVE, a zároveň nedojde k dostatečnému porušení panelů zavalením nebo zasypáním - můžou být určité části FVE stále aktivní.

Stránka 27 z 36

6. Fotovoltaické systémy z hlediska požární represe Hašení požárů FVE se řídí podle Metodického listu č. 14 kapitoly N Bojového řádu jednotek požární ochrany (30).

6.4. Navrhnutá opatření Nebezpečí uvedená v Kapitole 6.3. vedou ke zpomalení zásahu a k ohrožení životů zasahujících hasičů. Hasiči vidí problém v nejednotném provedení instalace FVS, v chybějícím označení druhu FVE, neúplném označování komponentů a jednotlivých zařízení a neznalosti polohy umístěného měniče, DC strany a dalších zařízení. Velký problém je i v tzv. ,,černých“ nepovolených stavbách. Jednotnost zapojení, správné označování a hlavně jednotný výklad legislativy o fotovoltaice by řešení případných nejasností, sporů a požárů FVE zjednodušily.

6.5. Riziko spojené se stárnutím fotovoltaického panelu Zajímavé zjištění přinesl výzkum, kdy se termokamerou kontroluje funkčnost FV panelů spuštěných do provozu před několika lety. Výrobci deklarují ztrátu účinnosti o 20% proti původnímu stavu za 25 let provozu. Ale už po 3 až 5 letech se ukázal vysoký lokální nárůst teploty na některých panelech (viz Obrázek č. 18). Tento nepříznivý jev vede ke snížení účinnosti panelu a razantně navyšuje riziko požáru (32).

Obrázek č. 18 - Pohled termokamerou na FVP za provozu; (32)

Stránka 28 z 36

7. Závěr

7. Závěr Záměrem této práce bylo seznámení se s fotovoltaickými systémy a analýza požární problematiky fotovoltaických elektráren na střešních konstrukcích z různých hledisek - požární prevence, výrobci a požární represe. Principy výroby elektrické energie fotovoltaickou elektrárnou tkví ve fyzikálním jevu objeveném v 19. století. Fotovoltaika jakou ji známe dnes, byla původně vesmírnou technologií, kterou díky výrobě elektrické energie měly být zásobovány moduly vysílané do kosmu. Postupným nárůstem spotřeby elektřiny v síti, zlepšováním technologií a dotačními programy se stala důležitým zdrojem elektrické energie pro lidstvo. Fotovoltaická elektrárna je tvořena měničem napětí, připojovací skříní, rozvaděčem, kabeláží a hlavně sériovým nebo sériově-paralelním propojení panelů, které tvoří vzájemně propojené fotovoltaické články. S množstvím propojených fotovoltaických panelů narůstá velikost vyrobené elektrické energie. Fotovoltaická elektrárna se dá rozdělit na živou část, kterou nelze vypnout (stejnosměrné napětí) a neživou část (střídavý proud), kterou lze odpojit. Důležité je, aby instalaci fotovoltaické elektrárny prováděli odborníci, kteří používají kvalitní materiály a zařízení vyhovující platným normám na našem území. Do fotovoltaického systému se dají nainstalovat technologie pro zajištění bezpečnosti živé části (SolarEdge, mikroměniče napětí) ovšem za navýšení investice. Nouzové vypínače central stop a total stop nelze umisťovat do živé nevypnutelné části. Problematika legislativy v umisťování fotovoltaické elektrárny tkví v zařazení FVE do výroben elektrické energie, na které se vztahují ochranná pásma. Ze stejného důvodu nelze při projektování FVE vycházet z normy ČSN 73 0848 (29). Situace se navíc komplikuje tím, že stavební (16) a energetický zákon (14) pojednávají o problematice fotovoltaické elektrárny nejednoznačně. Z hlediska požární prevence při stavbě fotovoltaické elektrárny narůstají nároky na nástupní plochy, příjezdové komunikace a na umístění. Pozornost by se měla věnovat nedostačujícímu označování FVE a jejího zařízení, zejména u instalací na střešních konstrukcích. Samostatnou problematikou je stárnutí panelů fotovoltaické elektrárny. Výrobci deklarují jejich 80% účinnost po 25 letém provozu. Bohužel kontrola panelů pomocí termokamery Stránka 29 z 36

7. Závěr po dvou až tří letech provozu ukázala u některých z nich jiné hodnoty. V některých částech jednotlivých panelů docházelo k lokálnímu nárůstu teploty (až o 10°C), tudíž ke snižování výkonu a navýšení rizika požáru. Fotovoltaický panel představuje zatížení zhruba 4,8 kg/m2 normové výhřevnosti dřeva. Samotný FV panel se jako příčina vzniku požáru většinou neuvažuje. Při dostatečně intenzivním požáru se oheň šíří principem z panelu na panel. Rizika pro hasiče jsou velká. Plynou především z nemožného vypnutí fotovoltaické elektrárny, kdy ani po shození hlavního vypínače elektrického proudu není bezpečně zajištěna živá část FVE. Zkušenosti ze zásahů umožňují hašení hasebními látkami jako jsou CO2, prášek, ale i pěna a voda. Poslední dvě jmenovaná hasiva se užívají pouze za dodržení podmínek necelistvosti vodního paprsku, zajištění bezpečného odtoku hasiva a dostatečné vzdálenosti od hořícího zařízení. Dosavadní požáry fotovoltaických panelů ukázaly, že mohou nastat jejich lokální exploze, které jsou doprovázeny ohlušující ránou. Nehrozí však vylétávání materiálu do okolí. Hasiči by ocenili kvalitní a dostatečné označení FVE a jejího zařízení. V případě požáru jim zpomaluje zásah nerozpoznatelnost fotovoltaických panelů od solárních kolektorů, které se naopak nepovažují za rizikové. Úplně na závěr bych chtěl konstatovat, že umísťování fotovoltaických elektráren na střechách objektů s sebou přináší problémy, které jsou vyvolané především nejednotností legislativy a nestanovením jednotné metodiky, která by platila celoplošně. Vše závisí na individuálním přístupu majitele fotovoltaické elektrárny a na individuálním posouzení dotčených orgánů (např. místně příslušného HZS ČR). S tím jsou spojena i rizika při požáru fotovoltaického zařízení, která mohou vést ke zpomalení hasebního zásahu nebo k ohrožení životů osob, vyskytujících se v blízkosti FV systému.

Stránka 30 z 36

7. Závěr

Seznam použité literatury 1. Ottova všeobecná encyklopedie. Praha : Ottovo nakladatelství - Cesty Praha, 2003. 1. ISBN 80-71781-959-X. 2. HASELHUHN, Ralf. Fotovoltaika: Budovy jako zdroj proudu. Ostrava : HEL, 2010. 1. ISBN 978-80-86167-33-6. 3. HOŠEK, Zdeněk. Požární bezpečnost fotovoltaických systémů I. Praha : Časopis 112, 2011. 4. 4. ČSN 33 2000-7-712 - Zařízení jenoúčelová a ve zvláštních objektech - Solární fotovoltaické (PV) napájecí systémy (3/2006) + Z1 (11/2006). Praha : ÚNMZ. 5. POŠÍK, Štěpán. Nebezpečí při zásahu na objekt s fotovoltaickou elektrárnou. Ostrava : Vysoká škola báňská - Technická univerzita Ostrava, Fakulta bezpečnostního inženýrství, Katedra požární ochrany a ochrany obyvatelstva, 2010. 6. ČSN EN 61215 Fotovoltaické (PV) moduly z krystalického křemíku pro pozemní použití Posouzení způsobilosti konstrukce schváleného typu. Praha : ÚNMZ, 1/2006. 7. KRATOCHVÍLl, Petr a KRATOCHVÍLl, Michal. Prezentace Elektro + FTV + Solar. Praha : Kratochvíl, Petr; Kratochvíl, Michal, 2011. 8. Vyhláška č. 246/2001 Sb., o stanovení podmínek požární bezpečnosti a výkonu státního požárního dozoru (vyhláška o požární prevenci). 9. HOŠEK, Zdeněk. Prezentace na konferenci Energie pro budoucnost. Požární bezpečnost Fotovoltaické systémy. Praha : Ministerstvo vnitra - generální ředitelství HZS ČR, 2010. 10. Vyhláška č. 23/2008 Sb., o technických podmínkách požární ochrany staveb ve znění vyhlášky č. 268/2011 Sb. . 11. HENZE, Andreas a HILLEBRAND, Werner. Elektrický proud ze slunce: Fotovoltaika v praxi. Ostrava : HEL, 2000. ISBN 80-86167-17-7. 12. PETRÁK, Josef. Prezentace. Obnovitelné zdroje elektrické energie - fotovoltaické elektrárny. Hradec Králové : HZS Královéhradeckého kraje, 2011. Stránka 31 z 36

7. Závěr 13. Metodická pomůcka Ministerstva pro místní rozvoj k umisťování, povolování a užívání fotovoltaických staveb a zařízení. Fotovoltaika . 2009. 14. Zákon č. 458/2000 Sb., o podmínkách podnikání a výkonu státní správy v energetických odvětvích a o změně některých zákonů (energetický zákon), ve znění pozdějších předpisů. 15. Zákon č. 180/2005 Sb., o podpoře výroby elektřiny z obnovitelných zdrojů energie a o změně některých zákonů (zákon o podpoře využívání obnovitelných zdrojů), ve znění pozdějších předpisů. 16. Zákon č. 183/2006 Sb., o územním plánování a stavebním řádu (stavební zákon), ve znění účinné od 1. ledna 2013. 17. Vyhláška č. 501/2006 Sb., o obecních požadavcích na využívaní území, ve znění pozdějších předpisů. 18. Vyhláška č. 503/2006 Sb., o podrobnější úpravě územního řízení a veřejnoprávní smlouvy. 19. Zákon č. 133/1985 Sb., o požární ochraně, ve znění pozdějších předpisů. 20. Nažízení vlády č. 17/2003 Sb., kterým se stanoví technické požadavky na elektrická zařízení nízkého napětí . 21. ČSN IEC 755 Všeobecné požadavky pro proudové chrániče. Praha : ÚNMZ, 5/1994. 22. ČSN EN 60439 - 1 ed. 2 (5/2007) + Z1 Rozvaděče nn - Část 1: Typově zkoušené a částečně typově zkoušené rozvaděče (9/2011). Praha : ÚNMZ. 23. ČSN 33 2000 - 4 - 41 ed. 2 Elektrické instalace nízkého napětí - Část 4 - 41: Ochranná opatření pro zajištění bezpečnosti - Ochrana před úrazem elektrickým proudem (8/2007) + Z1 (4/1010). Praha : ÚNMZ. 24. ČSN 73 0804 - Požární bezpečnost staveb - Výrobní objekty (2/2010) + Z1 (2/2013). Praha : ÚNMZ. 25. Metodická sdělení Ministerstva pro místní rozvoj . Fotovoltaická elektrárna. 2010.

Stránka 32 z 36

7. Závěr 26. ČSN 73 0834 - Požární bezpečnost staveb (3/2011) - Změny staveb + Z1 (7/2011) + Z2 (2/2013). Praha : ÚNMZ. 27. KRATOCHVÍL, Václav, NAVAROVÁ, Šárka a KRATOCHVÍL, Michal. Požárně bezpečnostní zařízení ve stavbách. Ostrava : Sdružení požárního a bezpečnostního inženýrství, 2011. ISBN 978-80-7385-103-3. 28. HOŠEK, Zdeněk. Požární bezpečnost fotovoltaických systémů II. Praha : Časopis 112, 2011. 6. 29. ČSN 73 0848 - Požární bezpečnost staveb - Kabelové rozvody. Praha : ÚNMZ, 4/2009. 30. Požáry střešních konstrukcí s fotovoltaickým systémem. Bojový řád jednotek požární ochrany - taktické postupy zásahu, Metodický list číslo 47 P. Praha : Ministerstvo vnitra generální ředitelství Hasičského záchranného sboru České republiky, 2012. 31. KOPAČKA, Josef. Požár fotovoltaické elektrárny a řešení požárního zásahu v Plzeňském kraji. Ostrava : Vysoká škola báňská - Technická univerzita Ostrava, Fakulta bezpečnostního inženýrství, Katedra požární ochrany a ochrany obyvatelstva, 2012. 32. JABŮREK, Petr. Prezentace. Fotovoltaická elektrárna & HASIČI. Praha : Pražská energetika, 2012.

Stránka 33 z 36

Přílohy

Přílohy Příloha č. 1 - Požár fotovoltaické elektrárny na hospodářské budově v Tisimicích Dne 17. března 2013 v 13,30 byl nahlášen požár FV panelů na střeše hospodářské budovy na Kolínsku. Hořela celá střecha o rozměrech 25 m x 10 m. Zásah stěžovaly instalované FVP a pod střechou uskladněná sláma. Hasiči dostali požár pod kontrolu po půl hodině zásahu. Poté probíhaly dohašovací práce a rozebírání střešní konstrukce. Nebyl nikdo zraněn a škoda byla odhadnuta na 2 mil. korun. Příčina vzniku požáru zůstává v šetření.

Obrázek č. 19 - Vedení zásahu na hospodářský objekt s FVE; Zdroj: www.pozary.cz

Obrázek č. 20 - Způsobené škody požárem na zařízení; Zdroj: www.pozary.cz

Stránka 34 z 36

Přílohy

Příloha č. 2 - Požár fotovoltaické elektrárny na sportovní hale v Berouně Dne 12. října 2012 byl nahlášen požár vzduchotechniky a střechy ve sportovní hale Eden v Berouně. Byl vyhlášen druhý stupeň požárního poplachu a na místo bylo vysláno několik JPO. Zásah byl veden na střechu, kde byla nainstalována FVE, pomocí útočných proudů na střední pěnu a vodu. Oheň poškodil čtvrtinu střechy, čtvrtinu FV zařízení, čelní štítovou stěnu a podhledy. Škoda dosáhla hodnoty 15 mil. korun a příčina je nejasná. Zajímavostí byly nepřetržité a velice se rozléhající exploze jednotlivých panelů během požáru (viz internetový odkaz http://www.youtube.com/watch?feature=player_embedded&v=sLaQzDT8K7A).

Obrázek č. 21 - Požár FVE v plném rozsahu; Zdroj: www.pozary.cz

Obrázek č. 22 - Vedení hasebního zásahu hasivem (střední pěna); Zdroj: www.pozary.cz

Obrázek č. 23 - Nenávratně poškozená FVE požárem; Zdroj: www.pozary.cz

Stránka 35 z 36

Přílohy

Příloha č. 3 - Požár fotovoltaické elektrárny na skladové hale ve Všechromech Požár byl nahlášen na operační středisko HZS ČR 12. srpna 2012 v 10,30. Jednalo se o požár FV panelů a izolace na části skaldové haly o rozměrech 520 m x 100 m. Hasiči vedli zásah třemi útočnými proudy. Po jedenácté hodině byl požár pod kontrolou. Požárem byla zasažena plocha o přibližných rozměrech 20 m x 20 m. Z důvodu vyloučení případného šíření požáru byla střecha zkontrolována termokamerou. Příčina požáru je stále v šetření. Včasným zásahem byl zachráněn majetek v hodnotě 500 mil. korun. Způsobená škoda činila 1 mil. korun.

Obrázek č. 24 - Rozsah škod způsobených požárem FVE; Zdroj: HZS Středočeského kraje

Obrázek č. 26 - Ohořelý světlík z důvodu nedostatečných odstupových vzdáleností; Zdroj: HZS Středočeského kraje

Obrázek č. 25 - Poničené FV panely následkem vysokých teplot; Zdroj: HZS Středočeského kraje

Obrázek č. 27 - Popraskaný FV panel následkem vysokých teplot; Zdroj: HZS Středočeského kraje

Stránka 36 z 36

České vysoké učení technické v Praze Fakulta stavební BAKALÁŘSKÁ PRÁCE Roman Filip

Recommend Documents