VŠB – Technická univerzita Ostrava Fakulta bezpečnostního inženýrství a
Sdružení požárního a bezpečnostního inženýrství
Sborník přednášek IV. ročník konference
Požární bezpečnost stavebních objektů pod záštitou generálního ředitele HZS ČR a náměstka ministra vnitra genmjr. Ing. Miroslava Štěpána
9. květen 2006 Ostrava
Vysoká škola báňská – Technická univerzita Ostrava Fakulta bezpečnostního inženýrství Lumírova 13 700 30 Ostrava - Výškovice Česká republika Sdružení požárního a bezpečnostního inženýrství se sídlem VŠB – TU Ostrava Lumírova 13 700 30 Ostrava - Výškovice Česká republika
Sborník přednášek z konference POŽÁRNÍ BEZPEČNOST STAVEBNÍCH OBJEKTŮ 2006
Odborní garanti konference: Ing. Petr Bebčák, Ph.D. Ing. Isabela Bradáčová, CSc. doc. Ing. Miroslava Netopilová, CSc.
Editor: doc. Dr. Ing. Michail Šenovský
© Sdružení požárního a bezpečnostního inženýrství Nebyla provedena jazyková korektura Za věcnou správnost jednotlivých příspěvků odpovídají autoři ISBN: 80-86634-3-
Obsah: Zařízení pro odvod kouře a tepla........................................................................... 4 Bebčák Martin
Kabelové rozvody na požárně bezpečnostní zařízení a požadavky na třídu funkčnosti dle ZP č. 27/2006............................................................................. 20 Bebčák Petr
Požadavky požární bezpečnosti na dodávku elektrické energie v budovách ............................................................................................................................. 37 Bradáčová Isabela, Vrána Václav, Brandejs Tomáš
Zkoušení funkčnost kabelů a kabelových nosných konstrukcí v případě požáru. ................................................................................................................ 49 Buchtová Jana, Dufek Jaroslav, Hůzl Jaroslav
Zachování funkčnosti kabelových tras v případě požáru ............................. 56 Burant Jiří
Napájecí zdroje požárně bezpečnostních zařízení ......................................... 66 Kuchta Karel, Nový František
Zabezpečení operačních a informačních středisek HZS – umístění objektu a stavební konstrukce........................................................................................... 72 Menclová Hana
Návrhové dokumenty pro některá požárně bezpečnostní zařízení aktivní ochrany ............................................................................................................... 76 Rybář Pavel
Skúšanie funkčnosti káblových systémov podľa DIN 4102-12 ..................... 80 Smolka Miroslav
Problematika požárně bezpečnostních zařízení a řídících systémů inteligentních budov .......................................................................................... 84 Šenovský Michail
Zkoušky kabelů v podmínkách požáru, normy a definice ............................ 90 Tůma Jan
Reakce kabelů na oheň ..................................................................................... 9 Vaniš Pavel
3
Zařízení pro odvod kouře a tepla Ing. Martin Bebčák VŠB – TU Ostrava, Fakulta Bezpečnostního inženýrství, Lumírova 13, 700 30 Ostrava Výškovice Klíčová slova: zařízení pro nucený odvod kouře a tepla, zařízení pro přirozený odvod kouře a tepla, odvětrací klapka, požární ventilátor, požár, kouřová sekce Abstrakt: Obsahem příspěvku je popis, deklarace vlastností a změny v legislativní základně zařízení pro odvod kouře a tepla v ČR. 1. Zařízení pro odvod kouře a tepla 1.1 Zařízení pro přirozený odvod kouře a tepla Zařízení pro přirozený odvod kouře a tepla využívá fyzikálního principu vztlaku horkých plynů, vznikajících při požáru a vytváření komínového efektu. Vzduch o vyšší teplotě stoupá vzhůru na základě jeho nižší hustoty. Zařízení pro přirozený odvod kouře a tepla je obvykle řešeno prostřednictvím: •
odvětracích klapek (světlíky pro odvod kouře a tepla); - bodové odvětrací klapky; - odvětrací klapky integrovány do pásových obloukových světlíků;
•
žaluziových klapek pro odvod kouře a tepla;
•
otevíravých oken pro odvod kouře a tepla;
•
výklopných segmentů v sedlových, pyramidových, shedových a jiných světlících;
Takto navržené zařízení musí splňovat požadavky harmonizované normy ČSN EN 12 101-2: Zařízení pro usměrňování pohybu kouře a tepla – část 2: Technické podmínky pro odtahové zařízení pro přirozený odvod kouře a tepla (duben 2004).
4
Deklarace vlastností, které musí splňovat zařízení pro přirozený odvod kouře a tepla: • volná aerodynamická plocha odvětrací klapky – geometrická plocha odvětrací klapky vynásobená příslušným výtokovým součinitelem; • spolehlivost otevíravých cyklů - klasifikace Re 50, Re 1000 (označení 50 a 1000 znamená počet otevření do účinné aerodynamické polohy); • otevírání při zatížení - SL 0, SL 1000 (označení 0 a 1000 představuje tlakové působení např. sněhu na klapu v Pascalech); • činnost při nízké okolní teplotě – T /-25/, T /00/ (označení –25, 00 představuje °C pod nulou při níž se odvětrací klapky zkouší otevírat); • zatížení větrem – WL /1500/, WL /3000/ (označení 1500, 3000 představuje tlakové působení větru v Pascalech) ; • odolnost vůči teplu – B300 a B 600 (označení 300 a 600 představuje teplotu ve °C, při které je odvětrací klapka zkoušena). Zařízení pro přirozený odvod kouře a tepla je možno rozdělit dle teploty plynů, kterým je zařízení vystaveno na: • T ≤ 300 °C, které dosáhnou do 5 minut, nebo • 300 °C < T ≤ 600 °C, které dosáhnou do 5 minut, nebo • T > 600 °C, které dosáhnou v době delší než 10 minut s přírůstkem teploty 0,9 až 1,1 K.s-1 Teplotní deklarace odvětracích klapek pro odvod kouře a tepla je ve smyslu ČSN EN 12 101-2 … B300, popř. B600. 1.2 Zařízení pro nucený odvod kouře a tepla Zařízení pro nucený odvod kouře a tepla využívá fyzikálního principu vytváření podtlaku v místnosti (kouřové sekci) prouděním odsávaného vzduchu, který je odsáván aktivním zařízením – požárním ventilátorem. Zařízení pro nucený odvod kouře a tepla je obvykle řešeno prostřednictvím: • • • •
Axiálních požárních ventilátorů pro odvod kouře a tepla; Radiální požárních ventilátorů pro odvod kouře a tepla; Potrubních ventilátorů pro odvod kouře a tepla A nezbytného příslušenství (potrubních tras, regulačních klapek atd.);
5
Takto navržené zařízení musí splňovat požadavky harmonizované normy ČSN EN 12 101-3: Zařízení pro usměrňování pohybu kouře a tepla – část 3: Technické podmínky pro ventilátory pro nucený odvod kouře a tepla (květen 2003). Deklarace vlastností, které musí splňovat zařízení pro nucený odvod kouře a tepla: • klasifikace z hlediska časové teplotní křivky – F300, F400, F842, kdy ventilátor má pracovat při teplotě uvedené u písmena F po minimální požadovanou dobu 120 min; • klasifikace z hlediska časové teplotní křivky –F 200, F 600 pro ventilátory s klasifikací F200 a F600 je minimální požadovaná doba činnosti ventilátoru při teplotě 200 a 600°C 60 minut; • objemový průtok a tlak – objemový průtok ventilátorem se nemá po příslušnou dobu zkoušky měnit o více než 10% a statický tlak o více než 20%; • zatížení větrem – ventilátor, je-li vybaven klapkami popř. žaluziemi, se musí otevřít nejdéle za 30 sekund proti tlaku větru 200 Pa; • zatížení sněhem – klasifikace SL 0 – SL 1000, kdy se musí ventilátor otevřít do účinné aerodynamické polohy nejdéle do 30 sekund po aktivaci (hodnota u SL znamená tlak např. sněhu v Pa); • provoz při nízké teplotě – ventilátor s nezávisle ovládaným regulačním zařízením musí vyhovovat z hlediska T /-25/, T /00/; • spolehlivost - ventilátor s nezávisle ovládaným regulačním zařízením musí vyhovovat klasifikaci Re 50, Re 1000 ; • výkonová data ventilátoru – dodavatel ventilátoru musí udávat seznam aerodynamických a akustických vlastností v souladu s ISO 5801 s ohledem na pracovní teploty požárního ventilátoru; Zařízení pro nucený odvod kouře a tepla se dělí dle teploty plynů, kterým je zařízení vystaveno na: • • • • •
T ≤ 200 °C, které dosáhnou za 5 až 10 minut; nebo 200 °C < T ≤ 300 °C, které dosáhnou za 5 až 10 minut; nebo 300 °C < T ≤ 400 °C, které dosáhnou za 5 až 10 minut; nebo 400 °C < T ≤ 600 °C, které dosáhnou za 5 až 10 minut; nebo T > 600 °C, reprezentační teplota je 842 °C
6
Požární ventilátory se deklarují viz následující tabulka (převzato z ČSN EN 12 101-3):
Tabulka 1 - Teplotní deklarace požárních ventilátorů Požární klasifikace jednotlivých komponentů a konstrukčních prvků zařízení pro odvod kouře a tepla (přirozeného i nuceného) je řešena v připravované EN: prEN 13 501-4: Požární klasifikace výrobků pro stavebnictví a konstrukčních prvků – část 4: Klasifikace s použitím údajů ze zkoušek požární odolnosti komponentů zařízení na odvod kouře. 2. Výčet metod užívaných k dimenzování zařízení pro odvod kouře a tepla • Postup pro dimenzování zařízení pro nucený a přirozený odvod kouře a tepla dle prCEN/TR 12101 – 5 (květen 2005); • Postup pro dimenzování zařízení pro přirozený odvod kouře a tepla dle DIN 18 232 – část 2 (červen 2003); • Postup pro dimenzování zařízení pro přirozený odvod kouře a tepla dle NF S 61-938 – NF S 61-940; • Postup pro dimenzování zařízení pro nucený odvod kouře a tepla dle DIN 18 232 – část 5 (duben 2003); • Postup pro dimenzování zařízení pro přirozený odvod kouře a tepla dle Aktual Bulletinu č. 20; • ČAP CEA 4020 – projektování a montáž zařízení pro přirozený odvod kouře a tepla; • VdS 2098 – Zařízení na odtah kouře a tepla. Směrnice pro konstrukci a instalaci. Svaz pojistitelů věcných škod. Květen 1990;
7
3. Legislativní změny a aktuální přepisová základna v oblasti zařízení pro odvod kouře a tepla Z hlediska zařízení pro odvod kouře a tepla vyšla v roce 2005 celá řada předpisů řady ČSN EN 12 101 - .., které blíže specifikují požadavky a hodnocení výrobků sloužící k zařízení pro odvod kouře a tepla. Mezi nové předpisy – normy patří především: • ČSN EN 12 101 – 1 – Zařízení pro usměrňování pohybu kouře a tepla – Část 1: Technické podmínky pro kouřové zábrany. Zpracovatelem normy je PAVUS, a.s., Ing. Jaroslav Dufek, TNK 132 Technické prostředky a zařízení požární ochrany. • ČSN EN 12 101 – 6 – Zařízení pro usměrňování pohybu kouře a tepla – Část 6: Technické podmínky pro zařízení pracující na principu rozdílu tlaků – Sestavy. Zpracovatelem normy je PAVUS, a.s., Ing. Jaroslav Dufek, TNK 132 Technické prostředky a zařízení požární ochrany. Mezi připravované normy v oblasti zařízení pro odvod kouře a tepla patří: • prEN 12 101 – 5 – Zařízení pro usměrňování pohybu kouře a tepla – Část 5: Navrhování a výpočet zařízení pro odvod kouře a tepla odvětráním. Zpracovatelem normy je PAVUS, a.s., Ing. Jaroslav Dufek, TNK 132 Technické prostředky a zařízení požární ochrany. • prEN 12 101 – 10 – Zařízení pro usměrňování pohybu kouře a tepla – Část 10: Dodávky energie. Zpracovatelem normy je PAVUS, a.s., Ing. Jaroslav Dufek, TNK 132 Technické prostředky a zařízení požární ochrany. Mezi další normy upravující instalaci a navrhování zařízení pro odvod kouře a tepla patří ČSN 73 0810 – Požární bezpečnost staveb. Společná ustanovení. Zpracovatelem normy je Ing. Vladimír Reichel, DrSc., Expertizní středisko požární bezpečnosti staveb, TNK 27 Požární bezpečnost staveb. Tato norma vstoupila v platnost v červnu 2005. 3.1 Kouřové zábrany (přepážky, zástěny) Do roku 2005 nebyly v české normalizaci definovány požadavky např. na kouřové zábrany. Z toho důvodu byla do kodexu českých norem přijata evropská norma ČSN EN 12 101-1. Bohužel i po vydání ČSN 73 0810 a ČSN EN 12 101-1 nedošlo ke sjednocení názvosloví, i když obecné požadavky jsou zdánlivě sjednoceny. Z hlediska ČSN 73 0810 se definují tzv. kouřové přepážky, což jsou v podstatě stavební konstrukce, popř. jejich části, které umožňují vytvářet akumulační vztlakové vrstvy horkých plynů a oddělují jednotlivé kouřové sekce. 8
Z hlediska ČSN EN 12 101-1 se definují tzv. kouřové zábrany, které mají tutéž funkci, avšak jejich definování je rozdílné. Ve smyslu ČSN EN 12 101-1 je hlavním úkolem kouřových zábran: • vytvořit zásobník kouře zadržením kouře a omezením jeho pohybu; • vést kouř předem určeným směrem; • zabránit nebo zpomalit vniknutí kouře do jiného prostoru nebo dutiny; Použití kouřových zábran je následující: • ohraničení zásobníků kouře (kouřových sekcí); • směrovací, okrajové a těsnící zástěny; • uzavření chodeb, obchodních jednotek, schodištních a výtahových šachet;
pohyblivých
schodišť,
Dle požadavků ČSN EN 12 101-1 se kouřové zábrany dělí na: • nepohyblivé kouřové zábrany (SSB) a • pohyblivé kouřové zábrany (ASB1, ASB2, ASB3 a ASB4). Z hlediska požární odolnosti se kouřové zástěny zkoušejí buďto na konstantní teplotu (600°C) po požadovanou dobu (obvykle 30, 60, 90 a 120 minut) – deklarace D 30 ÷ D120 (viz Tabulka 2) nebo se zkoušejí (teplotně zatěžují) podle normové teplotní křivky dle ČSN EN 1363-1 po požadovanou dobu 30, 60, 90 a 120 minut – DH 30÷DH120 (viz Tabulka 3). Klasifikace kouřových zábran podle teploty/času dle ČSN EN 12 101-1 je následující:
Tabulka 2 - základní klasifikační třídy
9
Tabulka 3 - klasifikační třídy pro kouřové zábrany pracujících při zvýšených teplotách (dle normové teplotní křivky) Další klasifikace kouřových zábran je z hlediska: • provozní bezporuchovosti • doby odezvy • bezpečnosti pohybu • požární odolnosti – kouřotěsnosti (max. mezery 20 mm u zábran do délky 2 m, 40 mm u zábran od 2 m do 6 m a 60 mm u zábran delších než 6 m) • požární odolnosti – mechanické stabilitě (definice průhybu kouřové zábrany) • požární odolnosti – celistvosti (výpočet průhybu a maximální propustnost zábrany) Z pohledu ČSN 73 0810 jsou tolerované netěsnosti v kouřových přepážkách dle čl. 10.4.2 do 3% celkové plochy kouřové přepážky. 3.2 Větrání schodišť – chráněných únikových cest, zásahových cest apod. Pro návrh větrání schodišťových prostorů, chráněných únikových cest, zásahových cest apod. platí od února 2006 ČSN EN 12 101-6. Ve smyslu tohoto předpisu jsou jednotlivá zařízení zařazena do následujících klasifikačních tříd (viz Tabulka 4):
10
Tabulka 4 - Klasifikační třídy ve smyslu ČSN EN 12 101-6 3.2.1Požadavky na zařízení třídy A Kritérium pro průtok vzduchu je takové, že minimální rychlost proudícího vzduchu mezi otevřenými dveřmi mezi schodišťovým prostorem a podlažím nesmí klesnou pod 0,75 m/s, přičemž musí být uvažováno s otevřenými dveřmi, ostatní dveře, včetně únikových jsou uzavřeny. Kritérium pro rozdíl tlaku je takové, že rozdíl tlaku mezi schodištěm a podlažím je min. 50 Pa±10%, přičemž musí být uvažováno s jedním otevřeným otvorem, přičemž ostatní jsou uzavřeny. Maximální síla pro otevření jakýchkoliv dveří nesmí být větší než 100 N (cca 10 kg). 3.2.2 Požadavky na zařízení třídy B Tato třída slouží pro zajištění větrání schodiště v případě zásahu záchranných jednotek. Minimální rychlost proudění vzduchu mezi otevřenými dveřmi ze schodiště do podlaží s požárem musí být min. 2 m/s, přičemž je uvažováno, že jsou otevřeny další dveře (mezi dveřmi na jiném podlaží, mezi výtahovou šachtou např. požárního výtahu a podlažím a mezi schodištěm a venkovním prostorem). Kritérium tlaku pro zařízení třídy B musí zajistit prostor bez kouře v předsíni (tlakový rozdíl 50 Pa±10 Pa), v případě vniknutí kouře nesmí kouř vniknout přes schodiště vniknout do šachty (pokud je zřízena – tlakový rozdíl 50 Pa±10 Pa). Dále musí být zajištěn přetlak mezi uzavřenými dveřmi a podlažím min. 45 Pa±10 Pa. Přívod vzduchu pro šachtu či schodiště musí být samostatný (nezávislý na ostatních zařízeních např. VZT) Maximální síla pro otevření jakýchkoliv dveří nesmí být větší než 100 N (cca 10 kg).
11
3.2.3 Požadavky na zařízení třídy C Tato třída slouží pro zajištění současné evakuace osob v prostorách, které evakuované osoby znají a v době evakuace jsou v bdělém stavu (kancelářské budovy apod.). Jako kritérium průtoku vzduchu platí, že minimální rychlost proudícího vzduchu mezi schodištěm a podlažím s požárem je 0,75 m/s, jestliže jsou tyto dveře otevřeny a dále jsou otevřeny únikové dveře ze schodiště (venkovní dveře), ostatní dveře jsou uzavřeny. Jako kritérium tlaku platí následující Tabulka 5:
Tabulka 5 - Minimální rozdíly tlaků pro třídu C Maximální síla pro otevření jakýchkoliv dveří nesmí být větší než 100 N (cca 10 kg). 3.2.4 Požadavky na zařízení třídy D Tato třída zařízení slouží pro objekty, ve kterých je předpoklad výskytu osob, které daný prostor neznají, a nejsou v bdělém stavu – např. hotely, motely, hostely, ubytovny apod. U těchto objektů je delší předpokládaná doba evakuace osob. Jako kritérium průtoku vzduchu musí být zajištěna rychlost proudícího vzduchu mezi schodištěm a prostorem podlaží s požárem min. 0,75 m/s, přičemž se předpokládá, že jsou otevřeny dveře mezi podlažím s požárem a schodištěm, mezi prostory podlaží a prostory s požárem, dveře mezi schodištěm a koncovými dveřmi a dále výstupní otvor s prostoru zasaženého požárem. Kritérium tlaků je následující (viz Tabulka 6):
12
Tabulka 6 - Minimální rozdíl tlaků pro třídu D Maximální síla pro otevření jakýchkoliv dveří nesmí být větší než 100 N (cca 10 kg). 3.2.5 Požadavky na zařízení třídy E Tato třída zařízení je navržena pro objekty, ve kterých se uvažuje s postupnou evakuací osob. U těchto objektů je uvažováno s delší dobou evakuace, přičemž je možno počítat s evakuací osob i v době značně rozvinutého požáru (vyšší tlaky, větší množství kouře). Jako kritérium průtoku vzduchu je stanoveno na minimální rychlost proudění vzduchu mezi prostorem s požárem a podlažím na min. 0,75 m/s, přičemž se předpokládá otevření těchto dveří, dále všechny dveře mezi prostorem s požárem a únikovými prostory, včetně schodiště až ke koncovému východu. Dále se uvažuje s otevřenými dveřmi mezi schodištěm a koncovým východem a veškerými dveřmi na únikové cestě s prostoru zasaženého požárem. Kritérium pro rozdíl tlaků je následující (viz Tabulka 7):
13
Tabulka 7 - Minimální tlakový rozdíl pro třídu E Maximální síla pro otevření jakýchkoliv dveří nesmí být větší než 100 N (cca 10 kg). 3.2.6 Požadavky na zařízení třídy F Zařízení třídy F je užito pro objekty, ve kterých je požadováno, aby veškeré únikové schodiště sloužící pro evakuaci osob a zásah záchranných jednotek byla pokud možno bez kouře. Z hlediska průtoku vzduchu je nutno zajistit, aby rychlost proudícího vzduchu mezi prostory s požárem, podlažím a prostorem schodiště (únikové a zásahové cesty) byla minimálně 2 m/s. Proudění vzduchu musí být zajištěno mezi schodištěm a podlažím (předsíní), přičemž se předpokládá, že jsou otevřeny dveře mezi předsíní a prostorem s požárem, schodištěm a předsíní pod podlažím s požárem, šachtou a předsíní na podlaží pod požárem, schodištěm a venkovním prostorem. Proudění vzduchu se dále požaduje min. 1 m/s i když se předpokládá, že jsou uzavřeny dveře mezi schodištěm a předsíní, otevřené jsou dveře mezi předsíní a prostorem s požárem, schodištěm a venkovní prostorem, otevřenými dveřmi v rámci požárního úseku s požárem. Alternativně je možno uvažovat s 30násobnou výměnou vzduchu za hodinu v prostoru předsíně s požárem, přičemž se předpokládá, že jsou otevřeny dveře mezi schodištěm a venkovním prostorem, otevřeny dveře únikových dveří v rámci požárního úseku s požárem a uzavřenými dveřmi v předsíni, včetně dveří mezi schodištěm a předsíní. Přívod vzduchu pro šachtu či schodiště musí být samostatný (nezávislý na ostatních zařízeních např. VZT) 14
Maximální síla pro otevření jakýchkoliv dveří nesmí být větší než 100 N (cca 10 kg). 3.2.7 Požadavky na ventilátory pro zajišťování přetlaku Veškeré ventilátory pro zajišťování přetlaku a zajištění výměny vzduchu musí být navrženy tak, aby nemohlo dojít k nasávání zplodin hoření. Strojovna s přetlakovými ventilátory má být umístěn na střeše objektu, popř. v přízemí tak, že nemůže dojít sání vzduchu se zplodinami hoření. 3.2.8 Požadavky na přívod vzduchu V případě budovy menší než 11 m postačuje přívod vzduchu jedním otvorem. U budovy vyšší než 11 m se požaduje přívod vzduchu maximálně po 3 podlažích samostatným potrubím. Při výskytu více chráněných schodišť je nutno zajistit přívod vzduchu nezávisle na sobě. U výtahových šachet do 30 m výšky musí být zajištěn samostatný přívod vzduchu. Každá předsíň musí mít přívodní místo. 3.2.9 Požadavky na uvolnění přetlaku Veškerá zařízení pro zajištění regulovaného přetlaku (např. přetlakové klapky apod.) se navrhují na schodišti (popř. předsíněmi). Většinou budou klapky navrženy na přetlak 50Pa±10Pa. 3.2.10 Požadavky na spouštění zařízení Aktivace veškerých zařízení (přívod vzduchu i ventilátory na přetlakové větrání) musí být provedena automaticky, od systému EPS (nejlépe s kouřovými hlásiči požáru), přičemž musí být zajištěno automatické vypnutí běžné vzduchotechniky (veškerých zařízení). Veškeré potrubí propojující více prostorů schodišť, předsíní apod. musí být vybaveno požárními klapkami ovládanými od EPS. V případě, že je vzduchotechnika řízena softwarem (počítačový systém MaR), musí být i tento v případě automaticky vypnut. Zařízení pro větrání třídy A ÷ F musí být ovládáno pouze signálem EPS (nikoliv přes MaR), včetně přívodních otvorů (zařízení). 3.2.11 Napájení elektrickou energií Veškeré systémy musí být napájeny ze dvou na sobě nezávislých zdrojů el.energie (běžná distribuční síť a např. dieselagregát). Požadavky na napájení jsou detailně uvedena v prEN 12 101-10.
15
Taktéž elektrické kabely, včetně nosných kabelových systémů sloužící pro napájení veškerých zařízení musí být navrženy na minimální funkčnost požadovanou pro funkci zařízení v případě požáru dle ČSN IEC 60 331, kabelové systémy na požadovanou funkčnost dle ZP č.27/2003. 3.3 Návrh a dimenzace zařízení pro odvod kouře a tepla dle prCEN/TR 121015:5/2005 Základní dimenzování zařízení pro odvod kouře a tepla se sestává ze výpočtu následujících parametrů: • Výpočet hmotnostního toku horkých plynů vstupujících do kouřové vrstvy – Mf. • Výpočet nárůstu teploty kouřové vrstvy – θl • Výpočet objemového průtoku z kouřové vrstvy - VT • Stanovení výšky kouřové vrstvy - dl • Stanovení potřebné aerodynamické volné plochy – Avtot.cv • Stanovení minimálního počtu odsávacích míst (určení kritického hmotnostního toku Mcrit) Stanovení hmotnostního toku: M f = C e PY
3
2
(kg / s )
Rovnice 1
Mf …… hmotnostní průtok zplodin hoření (kg/s) Ce ……... součinitel (-) P ……..... obvod požáru (m) Y ……... Výška přisávání čerstvého vzduchu (m) Určení nárůstu teploty kouřové vrstvy: Θ=
Qf M f .c
Rovnice 2
Qf …… výkon požáru (kW) θ …….... Teplota plynů (°C) c …….... Měrná tepelná kapacita vzduchu (kJ/kg.K)
16
Určení objemového průtoku: Vt =
M f TL
Rovnice 3
ρ 0 T0
Tl …… teplota plynů (K) ρ0 …..… hustota vzduchu okolí (kg/m3) T0 ……. Teplota okolí (K) Stanovení minimální výšky kouřové vrstvy M f TL d l = 0,5 γΘ Wl
2
3
Rovnice 4
dl …… výška kouřové vrstvy (m) Tl …… teplota plynů (K) γ ……... faktor překážek ve vertikálním směru Wl……... šířka kouřové sekce (m) Stanovení volné aerodynamické plochy odvětracích klapek Avtot Cv =
Rovnice 5
M f TL 2 M f TlT0 2 ρ 0 gdl ΘT0 − ( AiCi )2 2
0,5
Avtot …… geometricky volná plocha (m2) Cv ……… výtokový součinitel (-) g ………...gravitační zrychlení (m/s2) Ai………. geometrická plocha otvorů pro přívod vzduchu (m2) Ci ……… výtokový součinitel přívodních otvorů (-)
17
Stanovení minimálního počtu odvodních otvorů Stanovení kritického tok plynů 2,05.ρ 0 ( gT0 Θ ) d n Dv = Tl 0,5
M crit
N≥
Mf M crit
2
0,5
Rovnice 6
Rovnice 7
dn ……výška kouřové vrstvy (m) Dv …….charakteristický rozměr odváděcího místa (m) N ……...počet odváděcích míst (-) 4. Použitá literatura [1] ČSN EN 12 101 – 2 Zařízení pro usměrňování pohybu kouře a tepla – část 2: Technické podmínky pro odtahová zařízení pro přirozený odvod kouře a tepla [2] ČSN EN 12 101 – 3 Zařízení pro usměrňování pohybu kouře a tepla – část 3: Technické podmínky pro odtahová zařízení pro nucený odvod kouře a tepla [3] DIN 18 232 – část 2. Německá norma. Ochrana před kouřem a teplem. Část 2: Kouřovody. Dimenzování, požadavky a montáž. Červen 2003. [4] NF S 61-938 – NF S 61-940 – Francouzské normy (Požární bezpečnostní systémy, Ruční ovládací zařízení, Centrální ruční ovládací zařízení, Ovládací zařízení se signalizací, Ovládací adaptér) [5] DIN 18 232 – část 5. Zařízení pro odvádění kouře a tepla, strojní kouřovody, dimenzování, požadavky. leden 1998. [6] prCEN/TR 12101-5. CEN/TC 191. Smoke and heat control systems — Part 5: Guidelines on functional recommendations and calculation methods for smoke and heat exhaust ventilation system. (1/2005) [7] VdS 2098 – Zařízení na odtah kouře a tepla. Směrnice pro konstrukci a instalaci. Svaz pojistitelů věcných škod. Květen 1990. [8] Aktual bulletin č.20 – požární odvětrání stavebních objektů v návaznosti na ČSN 730802 a ČSN 730804. Vydáno Ministerstvem vnitra ČR, Hasičským záchranným sborem ČR. [9] ČAP CEA 4020 – projektování a montáž zařízení pro přirozený odvod kouře a tepla
18
[10] Bebčák M.: Vybavování objektu zařízením pro odvod kouře a tepla. Diplomová práce. Ostrava: VŠB-TU, 2003. [11] Bebčák P.: Požárně bezpečnostní zařízení. 2. vyd. Ostrava: Edice SPBI Spektrum 17, 2004. [12] ČSN EN 1991-1-2/2004, Eurokód 1: Zatížení konstrukcí –část 1-2: Obecná zatížení – Zatížení konstrukcí vystavených účinkům požáru. [13] ČSN EN 12 101 – 1 – Zařízení pro usměrňování pohybu kouře a tepla – Část 1: Technické podmínky pro kouřové zábrany [14] ČSN EN 12 101 – 6 – Zařízení pro usměrňování pohybu kouře a tepla – Část 6: Technické podmínky pro zařízení pracující na principu rozdílu tlaků – Sestavy [17] prEN 12 101 – 5 – Zařízení pro usměrňování pohybu kouře a tepla – Část 5: Navrhování a výpočet zařízení pro odvod kouře a tepla odvětráním. [18] prEN 12 101 – 10 – Zařízení pro usměrňování pohybu kouře a tepla – Část 10: Dodávky energie.
19
Kabelové rozvody na požárně bezpečnostní zařízení a požadavky na třídu funkčnosti dle ZP č. 27/2006 Ing. Petr BEBČÁK, Ph.D. Fakulta bezpečnostního inženýrství, VŠB – TU Ostrava Klíčová slova: kabelové rozvody, požární bezpečnost staveb, šíření plamene Abstrakt: Využití evropských norem při hodnocení kabelových rozvodů sloužících pro napájení požárně bezpečnostních zařízení z hlediska šíření požáru po elektrických kabelech a zachování funkční schopnosti elektrických kabelů při namáhání požárem. Popis zkušebních metodik při hodnocení elektrických kabelů v podmínkách požáru a jejich zatřídění dle evropských norem a norem IEC, včetně požadavků na stanovení třídy funkčnosti kabelových nosných konstrukcí dle ZP č.27/2006. V součastné době žijeme ve společnosti, pro kterou je charakteristické budování velkých nečleněných prostor, jako pro výrobu či skladování, tak i pro prodej. Příkladem jsou obrovské výrobní haly, sklady či supermarkety, které se stále častěji stavějí na předměstí velkých měst. Tyto skutečnosti sebou přinášejí koncentraci velkých hodnot a zároveň v případě požáru značných škod, které při těchto požárech vznikají. Vyžadují zodpovědnější přístup k řešení požární bezpečnosti těchto objektů a zároveň přinášejí nutnost vybavování těchto objektů požárně bezpečnostními zařízeními a to zejména elektrickou požární signalizací, stabilním hasícím zařízením, zařízením pro odvod kouře a tepla dalšími bezpečnostními systémy. Problémem jsou taktéž kabelové prostory, kanály, šachty, které představují důležitou část zařízení v tepelných, vodních i jaderných elektrárnách, teplárenských a různých chemických, strojírenských a jiných závodech. Škody způsobené požáry, které většinou po jejich poruše nebo havárii následují, dosahují mnohamiliónové hodnoty, přitom ze statistických údajů vyplývá, že ve výrobních závodech z celkových 100% vzniklých požárů připadá 30% na kabelové cesty. Požáry ukázaly, že k šíření požárů v budovách docházelo často po kabelových vedeních. Velké požáry, ať už v elektrárnách, průmyslových podnicích, shromažďovacích prostorách, výškových budovách a zábavných zařízeních, přinutily odborníky hledat opatření, která by snížila nebezpečí šíření požáru kabelovým vedením, omezila by přímé i následné materiální škody na co nejmenší míru a v maximální míře zabránila ztrátám na lidských životech. 20
Jedním z prvních opatření byl vývoj kabelů z PVC izolací a pláštěm se zvýšenou odolností proti šíření požáru. Skutečnosti ovšem ukázaly, že škody vzniklé v důsledku tvorby chlorovodíku při hoření PVC materiálů jsou často vyšší, než samotné požáry. Byly sice vyvinuty PVC směsi, které snižují množství uvolňovaného chlorovodíku a hustotu dýmu, ale tato opatření nejsou ještě dostatečná. Proto se definovaly určité požadavky pro materiály na kabelové instalace, včetně požadavků na třídu funkčnosti kabelů a kabelových nosných konstrukcí dle ZP č. 27/2006. 1. Kabelové rozvody Materiál vybavení kabelových rozvodů, kanálů musí být se sníženou hořlavostí, dostatečně mechanicky pevný, chráněný proti korozi nebo nekorodující, popřípadě se zvýšenou odolností proti atmosférické korozi. Kabelové kanály a prostory se dělí na jednotlivé požární úseky hlavními požárními přepážkami. Kabelové šachty se dělí na jednotlivé požární úseky hlavními požárními přepážkami tak, aby prostor požárního úseku nebyl větší než 200 m3. Mezi jednotlivými hlavními požárními přepážkami se umísťují dílčí požární přepážky: 1. v kabelových kanálech a mostech zpravidla po 100 m délky 2. v kabelových šachtách na každých 15 m výšky 3. v místě křižování (odbočování) kabelových kanálů nebo mostů vzájemná vzdálenost přepážek uzavírajících křižování nemá být větší než 25 m 4. na začátku odboček kabelových kanálů a mostů delších než 25 m 5. v kabelových kanálech se umísťují dílčí požární přepážky tak, aby tvořily úseky o půdorysné ploše cca 250 m2. Podélné oddělení systémové musí zamezit přenášení požáru z jednoho systému na druhý po dobu určenou projektem. Kabely jednoho systému se kladou do jiného kabelového kanálu, šachty, mostu a prostoru než kabely druhého systému. Spolu s kabely každého systému mohou být uloženy kabely nesystémové, avšak musí být mezi nimi podélná požární přepážka. Podélná požární přepážka se řeší: a) b) c) d)
vložením tuhých desek (mechanicky pevných alespoň tak, aby se vlastní tíží a tíží kabelů na nich položených nepronášely) vložením sáčků naplněných nehořlavou hmotou uložením kabelů do korýtek nebo trubek nanesením protipožární hmoty
21
Podélná požární přepážka musí oddělovat souběh kabelů po celé jeho délce. Tam, kde z technických a ekonomických důvodů není možno dodržet, že podélné oddělení systémové musí zamezit přenesení požáru z jednoho systému na druhý po dobu určenou projektem, mohou být kabely nejvýše dvou systémů uloženy do společných kabelových kanálů, šachet, mostů a prostorů při splnění těchto požadavků: a) kabely každého systému se kladou na opačnou stranu uličky široké nejméně 1000 mm, při použití stabilního hasicího zařízení samočinně ovládaného zařízením elektrické požární signalizace, spolu s kabely každého systému mohou být uloženy i kabely nesystémové. b) kabely jednoho systému se vzhledem ke kabelům druhého (jiného) systému kladou do stavebně odděleného prostoru vůči zbývajícímu prostoru obsahujícímu i komunikační uličku. Kabely uvnitř stavebně odděleného prostoru mají být po odstranění stavebně dělící konstrukce přístupné z komunikační uličky. Systémové kabely uložené uvnitř stavebně odděleného prostoru mají při požáru kabelů vně tohoto prostoru udržet svou funkční schopnost (doloží se tepelně technickým výpočtem nebo průkazní zkouškou) po dobu určenou projektem. Obdobně, při požáru kabelů uvnitř stavebně odděleného prostoru, mají udržet po předepsanou dobu svou funkční schopnost vně uložené kabely. Nesystémové kabely se mohou klást společně s vně uloženými systémovými kabely, mají však být odděleny od systémových kabelů požární přepážkou, nebo c) každý kabel buď vyhoví zkoušce podle evropské normy ČSN EN 50 266, která prokáže jeho schopnost nešířit požár, a nebo na jeho povrch bude nanesena protipožární hmota (ve formě nástřiku nebo nátěru), přitom systémové kabely pro jedno zařízení nesmějí být uloženy na jedné lávce, nebo d) systémové kabely, které se chrání před účinky požáru kabelů druhého systému a kabelů nesystémových, mají být funkčně schopné po stanovenou dobu. Pro snížení nebezpečí vzniku požáru a následných škod se provádějí preventivní opatření. a) funkčně důležité kabely, kabely náležející k paralelním, rezervním, náhradním a havarijním jednotkám, požárně bezpečnostním zařízením (PBZ) a kabely různých systémů dodávek energie se od sebe oddělují požární přepážkou b) při uložení kabelů silových a sdělovacích v jednom prostoru se silové a sdělovací kabely ukládají na různých stranách uličky. c) prostory kabelového rozvodu s rozhodujícím významem pro provoz z hlediska technologického a PBZ se mají vybavit zařízením elektrické požární signalizace. 22
d) prostory kabelového rozvodu s rozhodujícím významem pro provoz z hlediska bezpečnostního a pro zajištění funkčnosti PBZ je vhodné vybavit zařízením elektrické požární signalizace a hasicím zařízením. 2. Požadavky na kabelové rozvody z hlediska předpisů ČSN EN a IEC. 2.1. ČSN EN 50 266 – Společné zkušební metody pro kabely za podmínek požáru – zkouška vertikálního šíření požáru ve vertikálně namontovaných svazcích vodiči nebo kabelů Při zkouškách dle této normy záleží na množství nekovových materiálů na metr zkoušeného vzorku. Tato norma uvádí rozdílné kategorie schvalovacích zkoušek tak, aby bylo možné stanovit schopnost šíření požáru u svazků kabelů za stanovených podmínek, přičemž se nebere v úvahu jejich použití např. pro silové kabely, kabely na přenos dat, kabely se světlovodnými vlákny, telekomunikační rozvody atd. Jsou tedy určeny čtyři kategorie, které se liší dobou trvání zkoušky a množstvím nekovového materiálu zkoušeného vzorku. Zkušební vzorek pro jednotlivé kategorie musí obsahovat zkušební díly, z nichž každý musí mít nejmenší délku 4,0 - 3,5 m. Podle této normy musí počet zkušebních dílů o délce 3,5 – 4,0 m odpovídat jedné ze čtyř kategorií. • Kategorie A - požadovaný počet zkušebních dílů je takový, aby celkový jmenovitý objem nekovových materiálů byl 7 litrů na metr. • Kategorie B - zde je požadovaný počet zkušebních dílů takový, aby celkový jmenovitý objem nekovových materiálů byl 3,5 litrů na metr. • Kategorie C - objem nekovových materiálů může být 1,5 litrů na metr. • Kategorie D - objem nekovových materiálů může být 0,5 litrů na metr. Pro sjednocení zkoušek je zde popsána i sestava celého zkušebního zařízení. Je to svislá komora o výšce 4 000 ± 100 mm, přičemž dno této komory je vyvýšeno nad úroveň podlahy. Komora je vzduchotěsná, pouze otvorem v základně se přivádí vzduch. Tento otvor je umístěn 150 ± 10 mm od čelní stěny zkušební komory a jeho rozměry jsou 800 ± 20 mm x 400 ± 10 mm. Do komory se upravuje průtok vzduchu a to tak, aby byl 5 000 ± 500 litrů za minutu při stálé teplotě 20 ± 10 °C. Průtok vzduchu včetně teploty je vhodné dodržovat i během zkoušky. Na odvod zplodin (kouře) je udělán v zadním rohu zkušební komory otvor o rozměrech 300 ± 30 mm x 1 000 ± 100 mm. Zadní a boční stěny komory se doporučuje vyrobit z ocelové desky tloušťky 1,5 mm. Tato deska by měla mít tepelnou izolaci z minerální vlny, přibližně 65 mm silné s vhodným vnějším povrchem, aby koeficient přestupu tepla byl přibližně 0,7 W/m².K. 23
Do této komory se používají dva druhy žebříků, které slouží na uchycení kabelů a) b)
běžný žebřík = je šířky 500 mm široký žebřík = je šířky 800 mm
Vzdálenost zkušebního dílu od podlahy 100 mm, přičemž žebřík je od zadní stěny vzdálen 150 ± 10 mm a spodní příčka žebříku je od podlahy 400 ± 5 mm. Při zkoušce se hořák umísťuje vodorovně ve vzdálenosti 75 ± 5 mm od čelní plochy vzorku kabelu a 600 ± 5 mm nad podlahou zkušební komory. Před samotnou zkouškou se aklimatizují kabely při teplotě 25 ± 5°C po dobu 16 hodin a zkušební komora musí být suchá. Zkouška nemůže být provedena, pokud rychlost proudění vzduchu kolem komory je větší než 8 m/s a teplota vnitřních stěn je nižší než 5°C nebo vyšší než 40 °C. Po dodržení všech záležitostí, stanovených touto normou se přistupuje k době přiložení plamene. U kategorie A - doba přiložení plamene je 40 min U kategorie B - doba přiložení planeme je 40 min U kategorie C - doba přiložení plamene je 20 min U kategorie D - doba přiložení plamene je 20 min V poslední fázi zkoušky se vypne plynový hořák hořící vzorek se uhasí a očistí od sazí. Pokud je vzorek nepoškozen, všechny saze se zanedbávají včetně zuhelnatění a jakékoli deformace. Pokud po přiložení ostrého předmětu na povrch kabelu se izolace začíná drobit a výška přesáhne 2,5 mm od spodní hrany hořáku, zkouška je nevyhovující. Potom se zkouška provádí ještě 2x podle výše uvedených postupů a pokud zuhelnatění nepřekročí 2,5 m od spodní hrany hořáku, zkouška je vyhovující a kabel tedy vyhoví z hlediska šíření plamene ČSN EN 50 266.
24
Obrázek č. 1 – zařízení pro zkoušku plamenem 2.2 IEC 60331 Zkoušky elektrických kabelů v podmínkách požáru – nepřerušenost obvodů Tato norma uvádí požadavky na vlastnosti požáruvzdorujících funkčních elektrických kabelů a způsob jejich zkoušení. Požáruvzdorující kabel je takový, který plní svou funkci i během dlouhotrvajícího požáru, přičemž se předpokládá, že požár je dostatečně silný, aby v místě působení plamene zničil organický materiál kabelu. Hodnocení zkoušky Kabel je definován jako ”požáruvzdorující”, jestliže při této zkoušce nedojde k přetavení žádné ze 2 A pojistek. 25
Příprava vzorku a zkušební podmínky Ze vzorku hotového kabelu o délce 1200 mm, se na obou koncích odstraní v délce 100 mm plášť nebo ochranný obal. Na jednom konci kabelu se žíly vhodně upraví pro připojení a na druhém konci se obnažená jádra žil od sebe oddálí, aby se zabránilo jejich vzájemnému styku. Kabel se udržuje ve vodorovné poloze pomocí vhodných úchytek umístěných na každém konci pláště nebo ochranného obalu. Ve střední části se kabel podepře dvěma kovovými kroužky, vzdálenými od sebe asi 300 mm. Tyto kroužky, stejně jako jiné kovové části úchytného zařízení, se uzemní. Pro zkoušku napětím musí být k dispozici jeden třífázový transformátor zapojený do hvězdy, nebo tři jednofázové výkonové transformátory. (Jinak lze tuto zkoušku provádět stejnosměrným proudem při napětí, které se rovná špičkové hodnotě stanoveného střídavého napětí). Žíly zkoušeného kabelu se připojí k jednotlivým fázím, má-li kabel více žil, je nutno je rozdělit do tří skupin pro připojení ke třem fázím. Přilehlé vodiče se připojí k různým fázím. Zkouší se ve vhodné komoře vybavené prostředky k odvádění škodlivých plynů, které při hoření vznikají. Pokud to okolnosti vyžadují, lze blízko hořáku upevnit chrániče proti průvanu. 2.2.1 IEC 60331-11 Zkoušky elektrických kabelů v podmínkách požáru zkušební zařízení Zdroj tepla Zdrojem tepla je plynový hořák trubkového typu o délce 500 mm, který vytváří řadu blízko rozmístěných plamenů. Plyn a dodávaný vzduch se pak seřídí tak, aby se dosáhlo teploty 750 °C. Zde je hořák umístěn horizontálně. Změna polohy hořáku je proto, aby popel z kabelu nepadal do hořáku. • • • •
průtoky vzduchu 80 ± 5 l/min na délku hořáku průtoky propanu 5 ± 0,25 l/min na délku hořáku vzdálenost hořáku od kabelu je 70 ± 10 mm svislá vzdálenost je 45 mm
Toto jsou orientační hodnoty. Důležité je u této zkoušky udržet hodnotu plamene na konstantní teplotě 750°C.
26
Obrázek č. 2 – Zkušební zařízení s hořákem, včetně zařízení pro uchycení kabelu 2.2.2 IEC 60331-21 Zkoušky elektrických kabelů v podmínkách požáru Zkoušení kabelů o jmenovitém napětí do 1 kW. 1 kW je hodnota mezi dvěma fázemi (sdružené napětí). Během zkušební doby musí kabel splnit následující podmínky: • •
nesmí dojít ke zkratu mezi žilami nesmí dojít k přerušení vodiče
Toto je sledováno během celé zkoušky. Jištění jednotlivých žil kabelů je 2A v každé fázi (proti zkratu), sledování nepřerušení obvodu je dáno žárovkami. Pokud má zařízení stínění, je v bodě 8 uzemněno i toto.
Obrázek č. 3 – Schéma zapojení zkušebního zařízení
27
Vysvětlení k obrázku č. 3 Vynutí transformátoru 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8.
Jističe (pojistky 2A) Bod spojení nulového a zemnícího vodiče k žárovkám Podpěrné kroužky Žíly zkoušeného kabelu Zkoušený kabel Žárovky indikující nepřerušenost jednotlivých žil Kovové stínění Uzemnění
Kabel musí být dlouhý cca 1200 mm, přičemž z každého konce je odstraněn plášť na jednotlivých žilách. Při kontrole kontinuity žárovek se doporučuje zatížení obvodu 0,25 A při zkušebním napětí. V případě, že kabel je mnohožilový (7 žil a více), žíly by měly být rozděleny do tří skupin tak, aby žíly spolu sousedící byly zapojeny na různé fáze. Požadavek zkoušky je takový, že doba působení plamene má být specifikována, nebo-li dána výrobcem. V případě, že toto výrobce neuvádí, doporučuje se působení plamen 90 min. Po vypnutí (uhašení plamene hořáku) kabel zůstane připojen na napětí dalších 15 min, z důvodu ochlazování vodiče. Pak se vypíná napětí. Během zkoušky nesmí dojít ke zkratu ani nesmí dojít k přerušení vodiče. V případě, že je zkouška nevyhovující, musí se provést další dvě zkoušky na tom samém vzorku a obě musí být vyhovující. 2.2.3 IEC 60331-22 Zkoušky elektrických kabelů v podmínkách požáru Zkoušky kabelů nad 1 kW 2.2.4 IEC 60331-23 Zkoušky elektrických kabelů v podmínkách požáru - Datové kabely (sdělovací) 2.2.5 IEC 60331-25 Zkoušky elektrických kabelů v podmínkách požáru - Optické kabely 2.3 ČSN EN 50200 – Zkušební metoda odolnosti při požáru pro nechráněné kabely malých průměrů určených pro použití v nouzových obvodech Je to zkušební metoda odolnosti při požáru pro nechráněné kabely, určené pro použití v nouzových obvodech. Zkouška se provádí na desce 300 x 900 mm, kabel je zde umístěn ve tvaru U a hořák působí na vodorovnou část kabelu. Zapojení je totožné s částí IEC 60331-21, 23. Toto zařízení je vybaveno kovovou tyčí o délce 600 mm, která v určitých intervalech naráží do horního okraje zkušební desky a tím mechanicky namáhá zkoušený kabel. Ostatní 28
kritéria jsou shodná jako u IEC 60331-21, 23. Tato norma platí pro: silové a ovládací kabely, datové i sdělovací kabely a pro kabely s optickými vlákny.
Obrázek č. 4 – Schématický nákres zkušební stěny 2.4 ČSN EN 50265-1 – Společné metody zkoušek pro kabely v podmínkách požáru – Zkouška odolnosti proti svislému šíření plamene pro vodiče nebo kabely s jednou izolací – Zkušební zařízení ČSN EN 50265 stanovuje zkušební metody odolnosti proti šíření hoření za podmínek požáru svislým plamenem pro samostatné izolované elektrické nebo optické vodiče nebo kabely. Specifikuje podrobně zkušební zařízení a postupy. 2.5. ČSN EN 50265-2-1 Společné metody zkoušek pro kabely v podmínkách požáru – Zkouška odolnosti proti svislému šíření plamene pro vodiče nebo kabely s jednou izolací – Postupy 1 kW směsný plamen ČSN EN 50265-2-1 stanovuje postup pro použití směsného plamene o výkonu 1 kW a je určena pro všeobecné použití s tou výjimkou, že uvedené postupy nemusí být vhodné pro zkoušení tenkých kabelů s optickými vlákny nebo pro zkoušení tenkých izolovaných vodičů nebo kabelů z průřezem menším než 0,5 mm², kdy metoda stanovená v této normě není vhodná, protože se tenké kabely s optickými vlákny mohou přerušit nebo se tenké vodiče mohou během přiložení plamene před dokončením zkoušky přetavit. V těchto případech se doporučuje postup uvedený v EN 50265-2-2. Protože použití izolovaných vodičů nebo kabelů, které odolávají šíření plamene a vyhovují doporučeným požadavkům této normy není samo osobě dostačující k ochraně před šířením
29
ohně za podmínek požáru pro všechny druhy instalací, doporučuje se proto v jakýchkoli případech vysokého nebezpečí šíření požáru, například u dlouhých svislých délek svazků kabelů, uplatnění zvláštních opatření pro instalaci. Nelze předpokládat, že pokud vzorek kabelu vyhovuje požadavkům na provedení podle této normy, bude se svazek takovýchto kabelů chovat podobným způsobem. Použije se zkušební zařízení uvedené v EN 50265-1. Zdrojem zapálení je svítivý propanový hořák podle EN 50265-1 (obrázek 23). Zkušební vzorek tvoří izolovaný vodič nebo kabel o délce (600 ± 25) mm. Umístění zkoušeného vzorku Zkoušený vzorek se upevní ve svislé poloze ke dvěma vodorovným podpěrám pomocí měděného drátu vhodné velikosti tak, že vzdálenost mezi dolní částí horní podpěry a horní částí spodní podpěry je (550 ± 5) mm. Navíc je zkoušený vzorek umístěn tak, že je jeho spodní konec přibližně 50 mm ode dna zástěny. (Viz obrázek 5). Svislá osa zkoušeného vzorku je nastavena souose se zástěnou (tj. 150 mm od každé strany a 225 mm od zadu). Přiložení plamene Upozornění na nebezpečí: Musí být učiněna bezpečnostní opatření pro ochranu osob provádějících zkoušky před následujícím: • nebezpečím požáru nebo výbuchu • vdechnutí kouře nebo škodlivých zplodin, obzvláště při zkouškách hoření halogenových materiálů • škodlivými zbytky Poloha plamene Hořák kalibrovaný jak je popsáno v EN 50265-1 se zapálí a nastaví se doporučený průtok plynu. Hořák se nastaví do takové polohy, že se špička vnitřního modrého kužele plamene dotýká povrchu vzorku ve vzdálenosti (475 ± 5) mm od spodního konce horní vodorovné podpěry, přičemž osa hořáku je nakloněna v úhlu 45 °C ke svislé ose vzorku. (Viz obrázek 6). U plochých kabelů se plamen dotýká středu ploché strany kabelu. Doba přiložení plamene Plamen se přikládá bez přerušení po dobu závisící na průměru kabelu. Na konci stanovené doby trvání zkoušky se hořák oddálí a plamen hořáku se zhasne.
30
Vyhodnocení výsledků zkoušek Když hoření ustalo, očistí se zkoušený vzorek otřením. Jakékoli saze se ignorují, jestliže je po otření původní povrch nepoškozen. Zanedbá se rovněž změknutí nebo jakákoli deformace nekovových materiálů. Vzdálenost od spodní hrany horní podpěry k hornímu a spodnímu začátku zuhelnatění se změří na nejbližší milimetr. Začátek zuhelnatění se určí následovně: Na povrch kabelu se zatlačí ostrým předmětem, například ostřím nože. V místě, kde se povrch mění z pružného na křehký (drobivý), je začátek zuhelnatění. Izolovaný vodič nebo kabel vyhovuje zkoušce, jestliže je vzdálenost mezi spodní hranou horní podpěry a začátkem zuhelnatění větší než 50 mm. Jako závada se navíc zaznamená, když se hoření rozšířilo směrem dolů do místa ve vzdálenosti větší než 540 mm od spodní hrany horní podpěry. Pokud je zaznamenána závada, provedou se další dvě zkoušky. Jestliže jsou obě tyto zkoušky vyhovující, považuje se izolovaný vodič nebo kabel za vyhovující zkoušce.
31
Obrázek č. 5 – Uspořádání vzorku ve zkušebním zařízení
Obrázek č. 6 – Přiložení směsného plamene o výkonu 1 kW ke zkušebnímu vzorku
32
2.6. ČSN EN 50265-2-2 Společné metody zkoušek pro kabely v podmínkách požáru – Zkouška odolnosti proti svislému šíření plamene pro vodiče nebo kabely s jednou izolací - Svítivý plamen 3. Základní požadavky na kabelové rozvody, které ovládají PBZ Požárně bezpečnostní zařízení jsou vyhrazenými druhy zařízení požární ochrany, které slouží k zajištění PBS. Za PBZ se považuje zejména: 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 11. 12. 13.
Elektrická požární signalizace, včetně pultů centrální ochrany Stabilní a polostabilní hasící zařízení Zařízení pro odvod tepla a kouře Čerpadla požární vody Otevírání dveří Zavírání dveří Rozhlas Nouzové osvětlení Vzduchotechnika Požární výtah Evakuační výtah Otvory pro přívod vzduchu Ventilátory
Na základě technických norem nebo projektanta musí být tato PBZ funkční po určitou dobu. Např. v budovách pro ubytování s ubytovací kapacitou větší než 60 osob do 3. nadzemního podlaží a dále více jak 40 osob v ostatních případech. Zde musí být únikové cesty vybaveny nouzovým osvětlením s funkční schopností alespoň po dobu 15 minut, požární výtah musí mít zajištěnou dodávku elektrické energie nejméně 45 minut. Přetlaková ventilace musí zajišťovat dodávku vzduchu u chráněné únikové cesty typu B pod obu 30 min. popřípadě 45 min. slouží-li tato úniková cesta jako zásahová a pro chráněnou únikovou cestu typu C musí zajišťovat dodávku vzduchu po dobu 45 min. popřípadě 60 min. slouží-li tato cesta jako zásahová. 3.1 Požadavky na napájení PBZ Elektrické rozvody zajišťující funkci nebo ovládání zařízení sloužících k protipožárnímu zabezpečení stavebních objektů (např. požární výtah, evakuační výtah, posilovací čerpadlo požární vody, nouzové osvětlení) musí mít zajištěnu dodávku elektrické energie alespoň ze dvou na sobě nezávislých napájecích zdrojů, z nichž každý musí mít takový výkon, aby při přerušení dodávky z jednoho zdroje byly dodávky plně zajištěny po dobu předpokládané funkce zařízení ze zdroje druhého. Přepnutí na druhý napájecí zdroj musí být 33
samočinný nebo musí být zabezpečeno zásahem obsluhy stálé služby. V tomto případě musí být porucha na kterékoli napájecí soustavě signalizována do požární ústředny nebo jiného místa se stálou obsluhou. Trvalou dodávku elektrické energie z druhého zdroje lze zajistit např. samostatným generátorem, akumulátorovými bateriemi apod. Výjimečně (např. u menších objektů) se může dodávka elektrické energie zajistit i připojením na distribuční síť smyčkou. V těchto případech nesmí porucha na jedné větvi vyřadit dodávku elektrické energie (požárně oddělené rozvodné skříně, oddělené vedení apod.). Elektrická zařízení sloužící k protipožárnímu zabezpečení objektů se připojují samostatným vedením z přípojkové skříně nebo z hlavního rozvaděče, a to tak, aby zůstala pod napětím i při odpojení ostatních elektrických zařízení (vedení prostorem bez požárního rizika, vedení v omítce, s krytím alespoň 10 mm, vedení v samostatných drážkách, popř. šachtách, vedení vodičů či kabelů se sníženou hořlavostí dle ČSN EN 50 266 a zejména kabelů zajišťující jejich funkčnost dle IEC 60 331. 3.2. Stanovení funkčnosti kabelů a kabelových nosných konstrukcí – systémů – v případě požáru V rámci zpracování (podrobnější) dokumentace pro vybavování objektů požárně bezpečnostním zařízením napájeným el. energií, zejména požárními ventilátory a dalších PBZ, se trvale naráží na problém navržení a docílení funkčnosti elektrických kabelových zařízení v případě požáru tak, aby byla zajištěna funkčnost těchto zařízení po požadovanou dobu při daném tepelném zatížení v daném požárním scénáři. Požadavky a metodika pro zkoušení funkčnosti kabelových zařízení je stanovena v ZP-27/2006 vydaného AO 216 PAVUS, a.s. V uvedeném předpise, který navazuje na DIN 4102 – část 12:1998 a DIN VDE 0472 část 814 je funkčnost kabelových zařízení splněna, pokud při požární zkoušce nevznikne v kabelových zařízení žádné krátké spojení a žádné přerušení toku proudu ve zkoušených elektrických kabelových prvcích. Třída funkčnosti kabelového zařízení je definovaná jako doba v minutách, po kterou si kabelová zařízení zachovávají svou funkčnost. Tabulka č.1 - Klasifikace třídy funkčnosti kabelového zařízení P Třída funkčnosti P 15 P 30 P 60 P 90 P 120
Funkčnost kabelového zařízení [min] 15 30 60 90 120
34
V čl. 5.1 ZP 27/2006 je stanoven požadavek na podmínky tepelného namáhání ve zkušební peci pro stanovení funkčnosti kabelových zařízení s odkazem na ČSN EN 1363-1 a ČSN 1363-2. (tento článek je v současné době v revizi). Při navrhování požárně bezpečnostních zařízení se projekčně vychází z požadavku projektových norem, zejména ČSN 73 0810 – Požární bezpečnost staveb. Společná ustanovení, kde jsou uvedeny požadavky na tepelné namáhání PBZ zařízení např. – požárních ventilátorů atd. Tyto požadavky jsou rovněž stanoveny v dílčích projektových normách – např. v ČSN 73 7507 - Projektování tunelů pozemních komunikací, kde čl. 13.6.6 je požadován teplotní režim systému požárního větrání (požárních ventilátorů) pro teplotu 400°C/90 min (F400). Z výše uvedeného tedy vyplývá, v návaznosti na ČSN EN 12 101-3, že požární ventilátory musejí splňovat požadavek funkčnosti po dobu 90 minut při teplotním režimu 400°C. Je-li požadavek na požární ventilátory z hlediska jejich funkčnosti 400°C/90 minut měl by být i obdobný požadavek na kabelová zařízení, která předmětný ventilátory napájejí. Při řešení daného problému je nutno detailně vyhodnotit v požárně bezpečnostním řešení stavby, zda nemůže dojít k jinému tepelnému namáhání napájecího kabelového zařízení, které by mohlo ovlivnit funkčnost posuzovaného požárně bezpečnostního zařízení. Na základě výše uvedeného pro stanovení třídy funkčnosti kabelů a kabelových nosných konstrukcí – systémů v případě požáru lze považovat za vyhovující tepelné namáhání např. dle čl. 5.2 ČSN EN 1363-2 za předpokladu, že napájené elektrické zařízení má omezenou teplotu funkčnosti v času a to nižší než teplotní průběh zkušební teplotní křivky. Požadavek třídy funkčnosti kabelového zařízení (P) musí být navrženo v rámci projektového řešení stavby a musí být prokázáno, že požadovaná třída funkčnosti kabelového zařízení zajišťuje funkčnost tohoto zařízení v definovaném teplotním a časovém režimu (např. požární ventilátor F400 s požadovanou dobou funkčnosti 90 minut s teplotním namáháním 400°C – požadavek na třídu funkčnosti kabelového zařízení např. P400 90 min. Při tomto hodnocení je nutno přihlížet k možnosti tepelného a časového namáhání kabelového zařízení při jednotlivých scénářích požáru v posuzovaném objektu.
35
4. Literatura [1] Bebčák P., Požárně bezpečnostní zařízení - Edice SPBI Spektrum 17. [2] IEC 60331 Zkoušky elektrických kabelů v podmínkách požáru – Vlastnosti elektrických kabelů s funkční schopností při požáru [3] ČSN EN 50 266 – Společné zkušební metody pro kabely za podmínek požáru – Zkouška vertikálního šíření plamene na vertikálně namontovaných svazcích vodiči nebo kabelů [4] IEC 60331-11 Zkoušky elektrických kabelů v podmínkách požáru – Zkušební zařízení [5] IEC 60331-21 Zkoušky elektrických kabelů v podmínkách požáru – Zkoušení kabelů o jmenovitém napětí do 1 kW [6] IEC 60331-22 Zkoušky elektrických kabelů v podmínkách požáru – Zkoušky kabelů nad 1 kW [7] IEC 60331-23 Zkoušky elektrických kabelů v podmínkách požáru – Datové a sdělovací kabely [8] IEC 60331-25 Zkoušky elektrických kabelů v podmínkách požáru – Optické kabely [9] ČSN EN 50200 Zkušební metoda odolnosti při požáru pro nechráněné kabely malých průměrů určených pro použití v nouzových obvodech [10] ČSN EN 50265-1 Společné metody zkoušek pro kabely v podmínkách požáru – Zkouška odolnosti proti svislému šíření plamene pro vodiče nebo kabely s jednou izolací - Zkušební zařízení [11] ČSN EN 50265-2-1 Společné metody zkoušek pro kabely v podmínkách požáru – Zkouška odolnosti proti svislému šíření plamene pro vodiče nebo kabely s jednou izolací - Postupy 1 kW směsný plamen [12] ČSN EN 50265-2-2 Společné metody zkoušek pro kabely v podmínkách požáru – Zkouška odolnosti proti svislému šíření plamene pro vodiče nebo kabely s jednou izolací - Svítivý plamen [13] ČSN 730802 požární bezpečnost staveb - nevýrobní objekty, ČSN 730804 požární bezpečnost staveb - výrobní objekty [14] Zkušební předpis ZP č. 27/2006. Pro stanovení třídy funkčnosti kabelů a kabelových nosných konstrukcí - systému v případě požáru.
36
Požadavky požární bezpečnosti na dodávku elektrické energie v budovách Ing. Isabela BRADÁČOVÁ, CSc. – VŠB TU Ostrava, FBI, katedra POaOOb Doc. Ing. Václav VRÁNA, CSc. - VŠB TU Ostrava, FEI, katedra OE Ing. Tomáš BRANDEJS – Energetika Vítkovice, Ostrava Anotace Příspěvek shrnuje požadavky požární bezpečnosti na systém dodávky elektrické energie: zdroj – kabelový rozvod – odběrné místo. Klíčová slova Elektrická energie, dodávka, zdroj, náhradní zdroj, rozváděč, kabelový rozvod, prostup kabelů 1 Úvod Každá stavba potřebuje ke svému životu energii a jednou z nich je energie elektrická. Projekt, podle kterého se zřizuje elektrická instalace v budovách, musí být vypracován tak, aby instalace splňovala všechny požadavky na bezpečnost osob i majetku, na provozní spolehlivost, přehlednost a hospodárnost rozvodů. Při návrhu a provádění elektroinstalací je potřeba dbát normativních i jiných předpisů a instrukcí, mezi něž především patří elektrotechnické předpisy: • ČSN 33 2000 -1 až 6 - pro elektrické instalace budov • ČSN 33 2130 - pro elektrické instalace v bytových a občanských výstavbách • ČSN 34 1610 - pro elektrické instalace v průmyslových stavbách • EP ESČ 33.01.02 - pro navrhování a provedení kabelových kanálů, šachet, mostů… • EP ESČ 33.01.03 - pro elektrické instalace v objektech se shromažďovacími prostory a ve výškových budovách Poznámka: EP –Elektrotechnická pravidla – normativní dokument (ND) ESČ . 2 Obecný pohled na elektrické rozvody Elektrické rozvody se rozdělují do tří základních skupin:
37
- Silové rozvody ( silnoproudé ) Zahrnuje veškeré elektrické rozvody, které slouží k napájení spotřebičů elektrickou energií. V bytové a občanské zástavbě je to zejména světelná a zásuvková instalace s rozvaděči a s připojením všech technických i technologických spotřebičů (vzduchotechniky, ústředního vytápění, ohřevu TUV, telefonní ústředny, ústředny zabezpečovací signalizace aj.). V průmyslových objektech jsou to navíc spotřebiče výrobní (obráběcí stroje, motory čerpadel, technologické ohřevy apod). - Sdělovací rozvody ( slaboproudé ) Zahrnuje různé druhy komunikačních systémů drátových i bezdrátových jako: telefonní rozvody, počítačové sítě, zvonkovou signalizaci, anténní rozvody, kamerové systémy, automatické dveřní systémy apod. - Řídicí a zvláštní rozvody ( elektroinstalace měření a regulace ) V objektech bytové a občanské výstavby se jedná o řídicí systémy ústředního vytápění a ohřevu TUV, regulace vzduchotechniky, regulace klimatizace, regulace výtahů, systém elektrické požární signalizace (EPS), zabezpečovací systém aj. V průmyslových objektech se k tomuto přidávají hlavně řídicí systémy technologických procesů, dálkový přenos měření technologických veličin apod. Technologie montáží na stavbě Příprava objektu pro montáž elektrických instalací musí odpovídat druhu rozvodů a způsobu jejich provedení. Ve stěnách, stropech, podestách a jiných podobných konstrukcí musí být vynechány prostupy pro kabely. Pro skříně rozvaděčů musí být připraveny niky nebo jiné prostory v místech a výškách projektem předepsaných. Pro manipulaci s těžkými a objemnými předměty (zařízení elektrických rozvoden nebo transformoven) musí být připraveny trasy přesunů, včetně možných úprav velikosti některých otvorů ve stěnách. V průmyslových objektech je třeba zadat rozměrové požadavky na rozvodny vysokého a nízkého napětí, ale také požadavky na prostupy kabelových tras, způsoby uchycení kabelových vedení s přihlédnutím k zatížení, kterým působí na nosné konstrukce stavby. Hrubé rozvody vnitřní kanalizace, vodovodu, plynovodu, ústředního vytápění a vzduchotechniky již mají být dokončeny, pro zařizovací předměty mají být připraveny úchytky, aby bylo zřetelné jejich budoucí umístění. Montáž elektrických rozvodů se zahajuje obvykle rozmístěním a osazením instalačních krabic do kapes ve stěnách a stropech.
38
Vodiče a kabely lze klást mnoha rozličnými způsoby Rozdělení podle místa uložení: • • • • •
v dutinách přístupných nebo nepřístupných v kabelových prostorách v kabelových kanálech a šachtách v zemině nebo konstrukci nad zemí či ponořené v kapalinách Podle způsobu instalace jde o vedení:
• • • •
uchycená či neuchycená (volná) v elektroinstalačních trubkách v úložných lištách, kanálech, žlabech nebo korýtkách na kabelových lávkách, konzolách, izolátorech
V budovách bytové a občanské výstavby se užívají převážně zapuštěné rozvody. Vedení je skryto v konstrukci a vidět jsou pouze víčka krabic a přístrojů (v omítce, pod omítkou, v dutých stěnách, v betonových konstrukcích, ve stropech a podlahách). V budovách, kde zapuštěné rozvody nejsou z různých důvodů vhodné, lze rozvody umístit viditelně na nosných konstrukcích stavby, tj. na jejich povrchu (v nástěnných stropních lištách a kanálech, v podlahových lištách a kanálech, v kanálech, s nosníky svítidel, v trubkách, jako kabely, které lze klást na podklad přímo nebo visutě, zavěsit na nosné dráty nebo lana, položit do žlabů nebo na žebříky). V kancelářských prostorách se pro instalaci kabelů často používají podparapetní žlaby a kanály, ve kterých je uložen zásuvkový rozvod se zásuvkami. V samostatné komoře lze instalovat i strukturovanou kabeláž telefonních a počítačových rozvodů, telefonní a datové zásuvky. V průmyslových objektech se vzhledem k velkému počtu kabelů vedou rozvody v hlavních trasách v kabelových žlabech nebo na kabelových roštech upevněných na zdech nebo na jiných nosných konstrukcích objektů. Pro velké kabelové rozvody (zejména venkovní, spojující různé objekty) se používají kabelové mosty, nebo se rozvody vedou v kabelových kanálech (shora přístupných, průlezných nebo průchodných).
39
3 Požadavky požární bezpečnosti na dodávku elektrické energie Požární bezpečnost stavby je dána schopností zabránit ztrátám na životech a zdraví lidí a ztrátám na majetku tím, že nosné konstrukce jsou schopny odolávat účinkům požáru, osoby mohou v dostatečně krátkém čase objekt opustit, požár se nemůže nad stanovenou mez šířit v objektu ani se nesmí přenést na okolní zástavbu a zasahující jednotky mají vytvořeny podmínky pro účinný a bezpečný zásah. Pasivní a aktivní protipožární zabezpečení stavby Na požárním zabezpečení objektů se podílejí jednak pasivní prvky požární ochrany tj. stavební konstrukce s odpovídající požární odolností a v předepsaném provedení a také mohou být použity aktivní prvky požární ochrany reprezentované požárně bezpečnostními zařízeními (PBZ). Pasivní a aktivní protipožární ochrany objektů se vhodně doplňují a ve vzájemné součinnosti garantují požadovanou úroveň požární bezpečnosti stavby. Požárně bezpečnostní zařízení tvoří a) vyhrazené druhy PBZ - elektrická požární signalizace (EPS) - zařízení dálkového přenosu (ZDP) - zařízení pro detekci hořlavých plynů a par - stabilní a polostabilní hasicí zařízení (SHZ a PSHZ) - automatické protivýbuchové zařízení - zařízení pro odvod kouře a tepla (ZOKT) - požární klapky b) ostatní druhy PBZ - autonomní požární signalizace - ruční požárně poplachová zařízení - samočinné hasicí systémy - zařízení přirozeného odvětrání - zařízení přetlakové ventilace - kouřové klapky - zařízení pro zásobování požární vodou (vnější a vnitřní systémy) - zařízení pro únik osob při požáru (evakuační a požární výtah, nouzové osvětlení, bezpečnostní a výstražné zařízení aj.) - zařízení pro omezení šíření požáru (požární uzávěry otvorů, požární klapky, vodní clony aj.) - náhradní zdroje a prostředky určené k zajištění provozuschopnosti PBZ
40
Požadavky na dodávku elektrické energie Z pohledu požární bezpečnosti stavby (PBS) je zařízení vyžadující dodávku elektrické energie vhodné rozdělit na: a) zařízení, která slouží protipožárnímu zabezpečení stavby (vyhrazená a ostatní PBZ) b) zařízení, která neslouží protipožárnímu zabezpečení stavby Funkčnost PBZ je dána • správným návrhem a provedením PBZ včetně zajištění součinnosti jednotlivých zařízení • zdrojem elektrické energie • elektrickými (kabelovými) rozvody (jejich provedením) Elektrická zařízení sloužící k protipožárnímu zabezpečení objektů se připojují samostatným vedením z přípojkové skříně nebo z hlavního rozvaděče a to tak, aby zůstala pod napětím i po odpojení ostatních elektrických zařízení. Hlavní přívod
HR – hlavní rozvaděč Běžná elektrická zařízení a spotřebiče Požárně bezpečnostní zařízení - PBZ (EPS, evakuační a požární výtahy, čerpadla, nouzové osvětlení ….)
NZ NZ – náhradní zdroj
Ostatní zařízení vyžadující napájení v případě nouze - odpojené v případě požáru (výtahy, některá technolog. zařízení….)
Normální provedení kabelů Kabely nešířící oheň po povrchu Kabely funkční při požáru
obr.1: Schéma napájení PBZ elektrickou energií – možná varianta. Požadavky na zdroje elektrické energie pro PBZ Zařízení sloužící k protipožárnímu zabezpečení objektů musí mít zajištěnu trvalou dodávku elektrické energie, a to i v případě jejího výpadku. Splnění uvedeného požadavku se řeší dodávkou elektrické energie ze dvou na sobě nezávislých zdrojů, z nichž každý musí mít takový výkon, aby při přerušení dodávky z jednoho zdroje byla plně pokryta dodávka ze zdroje druhého, a to po požadovanou dobu funkce zařízení.
41
Druhým nezávislým akumulátorové baterie aj.
zdrojem
může
být
samostatný
generátor,
Výjimečně se může dodávka elektrické energie zajistit i připojením na distribuční síť smyčkou, anebo připojením na mřížovou síť. Porucha na jedné větvi však nesmí vyřadit dodávku elektrické energie – požadavek se řeší požárně oddělenými rozvodnými skříněmi nebo odděleným vedením apod. Tohoto způsobu napájení elektrickou energií se nesmí použít u budov vyšších než 45 m (kromě rekonstrukcí budov pro bydlení OB2 nebo pro ubytování OB3), ve všech shromažďovacích prostorech, u chráněných únikových cest typu C, u požárních výtahů a v objektech, kde to příslušné předpisy vylučují. Poznámka Vznik požáru je hodnocen jako jednoduchá porucha - nepředpokládá se, že dojde k požáru v příslušném požárním úseku či objektu, který má být evakuován a současně také k požáru na vlastním zdroji elektrické energie nebo na požárně oddělené napájecí trase. Za nezávislou dodávku elektrické energie se považuje i případ, kde dodávka elektrické energie pro požárně bezpečnostní zařízení je zajištěna jen z náhradního zdroje. Ve výrobních objektech, pro které je zajišťována dodávka elektrické energie I. stupně podle ČSN 34 1610, musí být této dodávky využito i pro zařízení sloužící protipožárnímu zabezpečení objektu. Přepnutí na druhý napájecí zdroj musí proběhnout automaticky, nebo ho musí provést obsluha stálé služby. Případná porucha na kterékoliv napájecí soustavě musí být signalizována do požární ústředny nebo na jiné zvolené místo se stálou službou. U elektrické požární signalizace musí být přechod napájení z jednoho zdroje na druhý samočinný bez rušivého vlivu na funkci EPS. Čerpací zařízení SHZ s elektrickým pohonem musí mít vždy zajištěno zásobování elektrickou energií, čerpadlo s pohonem diesel motorem musí být plně provozuschopné do 15 sekund od začátku každého startovacího cyklu. Čerpací stanice pro zásobování požární vodou musí mít zajištěn náběh do 5 minut. Zařízení, která neslouží protipožárnímu zabezpečení objektu, ale mají mít také zajištěnu trvalou dodávku elektrické energie, musí mít v případě požáru tuto dodávku vypnutou. Výjimkou jsou zařízení, jejichž vypnutím by mohlo dojít k rozšíření požáru, výbuchu nebo zhoršení podmínek zásahu. Požární jednotky musí mít v tomto případě možnost zařízení operativně ovládat buď přímo z prostoru nástupu, nebo přes ohlašovnu požáru.
42
Požadavky na dobu dodávky elektrické energie zařízení sloužících protipožárnímu zabezpečení objektů •
Vyhrazená požárně bezpečnostní zařízení
- Zařízení pro odvod kouře a tepla po dobu evakuace nebo možného ohrožení osob nebo do doby zásahu první jednotky. Rozhodující je delší z obou dob, nejméně však 5 minut a nejvýše do okamžiku plně rozvinutého požáru v odvětrané sekci - Elektrická požární signalizace musí při výpadku základního zdroje zůstat 24 hodin v pohotovostním stavu, z toho 15 minut ve stavu signalizace POŽÁR – stav zajišťují akumulátorové baterie jako náhradní zdroj. Při zajištění náhradního nouzového provozu z cizího náhradního zdroje (motorgenerátoru) zaručuje akumulátorová baterie napájení min. 30 minut, z toho 15 minut signalizaci POŽÁR a pokrývá tím jen dobu náběhu generátoru. - Stabilní hasicí zařízení musí mít vždy zajištěnu dodávku elektrické energie. U čerpacích zařízení s elektrickým pohonem musí být napojení rozvaděče čerpadla oddělené od ostatních napojení. U čerpacích zařízení s pohonem diesel motorem musí být čerpadlo plně provozuschopné do 15 s od začátku každého startovacího cyklu. Automatický start a chod čerpadla nesmí záviset na jiných zdrojích energie než na motoru a jeho bateriích (ČSN EN 12845). •
Nevýrobní a výrobní objekty
- evakuační výtahy po dvojnásobnou dobu evakuace, nejméně po dobu 45 minut - požární výtahy nejméně po dobu 45 minut - nouzové osvětlení CHÚC typu A 15 minut - nouzové osvětlení CHÚC typu B 30 minut - nouzové osvětlení CHÚC typu C 45 minut - nouzové osvětlení CHÚC typu B a typu C, slouží-li zároveň jako zásahová cesta 60 minut - technická zařízení k řízení evakuace nejméně po dvojnásobnou dobu evakuace - nucené odvětrání CHÚC typu A po dvojnásobnou dobu evakuace, nejméně po dobu 10minut - nucené odvětrání CHÚC typu B - nucené odvětrání podtlakové i přetlakové po dvojnásobnou dobu evakuace, nejméně však 20, popř. 30 minut, slouží-li i jako zásahová cesta pak po dobu 45 minut
43
- nucené odvětrání CHÚC typu C – přetlakové větrání po dvojnásobnou dobu evakuace, nejméně však 30 popř. 45 minut, slouží-li zároveň jako zásahová cesta pak po dobu 60 minut - zdravotnická zařízení skupiny LZ 2 - lůžkové evakuační výtahy musí mít při požáru zajištěno napájení výlučně z náhradního zdroje, který musí zajistit dodávku elektrické energie po dobu tp (tj. dobu, po kterou je zajištěna funkce lůžkového evakuačního výtahu ) zvětšenou o 15 minut, nejméně však 45 minut •
Stavby civilní ochrany
- filtroventilační zařízení musí být schopné provozu v provozním režimu částečné filtroventilace po celou dobu provozu stálého úkrytu tj. nejméně 72 hodin, v provozním režimu filtroventilace nejméně 12 hodin a v provozním režimu regenerace nejméně 6 hodin - pohon ventilátorů filtroventilačního zařízení ve stálých úkrytech vybavených elektrickým zdrojovým soustrojím je možné zabezpečit pouze elektromotory; ve stálých úkrytech bez elektrického zdrojového soustrojí se musí pohon ventilátorů zabezpečit elektromotory a zařízením pro ruční pohon •
Tunely
- Napájení technologického vybavení komplexu silničního tunelu z elektrické distribuční sítě musí být zabezpečeno normálním napájením elektrickou energií. Součástí vybavení stavby musí být dva transformátory/skupiny transformátorů, přičemž výkon každého/každé skupiny z nich musí plně pokrýt požadovanou dodávku. - Napájením ze dvou na sobě nezávislých napájecích zdrojů, se splněním požadavku samočinného přepnutí na zdroj (zdroje) náhradního napájení bez přerušení dodávky elektrické energie, musí být zabezpečena dále uvedená zařízení vybavení tunelu s tím, že výkon zdroje (zdrojů) náhradního napájení elektrickou energií musí být navržen pro dodávku elektrické energie po dobu nejméně 120 minut. Jedná se o: - zařízení řídicího systému; - požárně bezpečnostní zařízení v rozsahu elektrické požární signalizace a zařízení pro omezení šíření požáru; - nouzové únikové osvětlení tunelu; - systém videodohledu; - spojovací a dorozumívací vybavení. - Výkon zdroje (zdrojů) náhradního napájení elektrickou energií se navrhuje pro následující vybavení tunelu pro dodávku elektrické energie po dobu nejméně 30 minut:
44
-
zařízení dopravního systému; bezpečnostní zařízení; náhradní osvětlení tunelu; zařízení pro odvod kouře a tepla; zařízení pro sledování vstupních dat větrání v rozsahu detektorů pro CO, NOx a opacity
- Pokud není z technicko-ekonomických důvodů řešeno napájení zařízení pro odvod kouře a tepla náhradním napájením elektrickou energií, musí být v případě výpadku normálního napájení elektrickou energií zajištěno provozními opatřeními okamžité uzavření tunelu pro provoz na pozemních komunikacích. - Pokud je pro náhradní napájení elektrickou energií navržen nezávislý záložní zdroj napájení elektrickou energií v provedení motorgenerátoru, musí být jeho výkon a provozní podmínky navrženy tak, aby pro výše uvedená zařízení vybavení tunelu byla zabezpečena dodávka elektrické energie nejméně po dobu 4 hodiny. Rozvaděče Rozvaděče elektrické energie umístěné v instalačních šachtách nebo i v lokálních skříňových prostorách se posuzují jako samostatné požární úseky zařazované do I. nebo II. stupně požární bezpečnosti (ČSN 73 0810). Kabelové rozvody Správná funkce technických a řady technologických zařízení v objektech včetně zařízení sloužících protipožárnímu zabezpečení objektu je ovlivněna i návrhem a provedením kabelových rozvodů. A právě kabelové rozvody mohou být příčinou vzniku požáru anebo při požáru může jejich selháním dojít k přerušení dodávky elektrické energie. Příčin selhání může být celá řada: • vada projektu (nesprávný typ kabelu ve vztahu k prostředí, špatně zvolený průřez, hliníkové jádro místo měděného - důsledkem je nadměrné zahřívání kabelu, degradace izolace, snížení elektrické vodivosti, tvrdnutí kabelu anebo vznik elektrického zkratu nebo oblouku, zvýšení přechodového odporu a následně vznik požáru) • technická a materiálová vada při výrobě kabelů • špatné skladování (vliv povětrnosti, poškození dřevěných bubnů aj.) • nedostatky při pokládání kabelů (mechanické poškození, nedodržení poloměru ohybu, spojkování aj.)
45
• tepelné poškození kabelů zamezením odvodu tepla vzniklého při provozu kabelů • špatné provozování kabelů (přetěžování, vadné jištění apod.) Ověřování vlastností kabelů při požáru Velkým nebezpečím nejen pro lidi, ale i pro vybavení a zařízení budov jsou produkty hoření, které vznikají při tepelné degradaci plášťů kabelů vyrobených z PVC a chloroprénového kaučuku. Halogenové prvky užité pro retardaci izolace sice zpomalují hoření, ale obsahují chlór a při hoření produkují hustý, jedovatý a silně korozívní kouř. Pro novější bezhalogenové kabely jsou použity materiály nahrazující halogeny polymery s vhodnými plnivy minerálního charakteru. Kabely se zkoušejí především takto: 1) Funkční schopnost při požáru podle ČSN IEC 60331 -11, - 21, - 23, - 25 2) Odolnost proti šíření plamene jednotlivého kabelu – podle ČSN EN 50265 1, -2-1, -2-2 ukončení platnosti k 1.9.2007) 3) Odolnost proti šíření plamene svazku kabelů – ČSN EN 50266 – 1, - 2-1 až 2-5 4) Nízká tvorba kouře BS 6742 (ČSN EN 50268 – 1, - 2 ukončení platnosti k 30.6. 2008) 5) Nízká korozivita zplodin hoření - (ČSN EN 50267 – 1, -2 -1 až 2-3) Požadavky požární bezpečnosti na kabely a) Kabelové rozvody k zařízením sloužícím protipožárnímu zabezpečení objektů • musí být uloženy nebo chráněny tak, aby nedošlo k porušení jejich funkčnosti (vedení pod omítkou, v drážkách, kanálech nebo šachtách anebo volně vedené avšak chráněné ochranami s požární odolností EI 30DP1 – nástřiky, deskové materiály) • mohou být volně vedeny požárními úseky nebo prostory bez požárního rizika, pokud vyhoví zkouškám na omezení šíření plamene po povrchu kabelů • mohou být volně vedeny požárními úseky a prostory s požárním rizikem, pokud nešíří plamen po povrchu a zůstanou funkční při požáru • volně vedené rozvody evakuačních a požárních výtahů nesmí šířit požár po povrchu; elektrické rozvody jiných výtahů než požárních a evakuačních, mají-li vně odvětrané šachty nebo strojovny, se požárně nehodnotí.
46
b) Kabelové rozvody zařízení, která neslouží protipožárnímu zabezpečení objektů Tyto rozvody se posuzují pouze tehdy, pokud nejsou chráněny omítkou nebo jinou ochrannou vrstvou a hmotnost izolace vodičů a kabelů přesáhne 0,2 kg/m3 prostoru místnosti, přičemž na osobu připadá méně než 10 m2 plochy místnosti. Vyhovují také rozvody v požárně odvětraných místnostech anebo rozvody chráněné stabilním hasicím zařízením. c) V chráněných únikových cestách se požaduje, aby volně vedené kabely nešířily plamen anebo byly uloženy pod ochrannou vrstvou zaručující požární odolnost EI 30DP1. d) V kabelových kanálech, mostech, prostorách a šachtách platí zvláštní požadavky na dělení na požární úseky, na požární přepážky, systémové oddělení kabelů aj. Stanovení třídy funkčnosti kabelů a kabelových nosných konstrukcí Stanovení třídy funkčnosti kabelů a kabelových nosných konstrukcí v případě požáru se do nabytí platnosti příslušné EN ověřuje postupem podle zkušebního předpisu ZP 27/2003, třídy funkčnosti jsou P15, P30, P60, P90 a P120 - číslo udává dobu funkčnosti v minutách. V zahraničí se zkoušky kabelových systémů se zajištěnou funkčností při požáru provádějí dosud většinou podle německé normy DIN 4102 část 12, která předpokládá požární odolnost až 90 minut. Těsnění prostupů kabelů Nebezpečnými místy na trasách kabelových rozvodů jsou prostupy požárně dělicími konstrukcemi – požárními stěnami a stropy. Těsnění prostupů se hodnotí podle ČSN EN 13501-2 : 2004 požární odolností EI, pokud kabely (vodiče) nejsou klasifikovány funkčností při požáru anebo mohou šířit požár po povrchu. Týká se to rozvodů prostupujících 1 otvorem a jejichž izolace má celkovou hmotnost větší než 1 kg/m. Utěsnění musí vykazovat třídu reakce na oheň alespoň C (ČSN EN 13501-1:2003) a vykazovat požární odolnost shodnou s odolností požárně dělicí konstrukce, avšak ne vyšší než 60 minut - (ČSN 73 0810:2005). Komplikovaná (obtížně přístupná) místa prostupů kabelů mohou být také zajištěna ochranným pláštěm se samočinným hasicím zařízením.
47
4 Závěr O spolehlivém zajištění dodávky elektrické energie k požárně bezpečnostním, popř. i k dalším technickým a technologickým zařízením rozhodují především: • zdroje elektrické energie, způsob přepnutí na záložní zdroj a doba jeho činnosti • kabelové rozvody, volba druhu kabelů a jejich nosné konstrukce, způsob instalace • protipožární provedení rozvaděčů popř. protipožárních dělicích přepážek • těsnění prostupů kabelů požárně dělicími konstrukcemi a přepážkami
48
Zkoušení funkčnost kabelů a kabelových nosných konstrukcí v případě požáru. Ing. Jana BUCHTOVÁ, Ing. Jaroslav DUFEK, Ing. Jaroslav HŮZL PAVUS, a.s. Abstrakt: Mnoho výrobků z kategorie požárně bezpečnostních zařízení, bezpečnostních zařízení nebo dalších zařízení se neobejde bez zajištění spolehlivé dodávky elektrické energie i v případě požáru. Příspěvek pojednává o právních a technických aspektech požadavku na zajištění funkčnosti kabelů a kabelových nosných konstrukcí v případě požáru. Současně uvádí pravidla požární klasifikace těchto systému včetně způsobu jejich zkoušení. Vlastní zkoušky se provádí podle tzv. Zkušebního předpisu ZP 27/2006, který zpracoval PAVUS a je s určitými modifikacemi obdobou DIN 4102-12. Zajištění spolehlivé dodávky elektrické energie v případě požáru od zdroje až k vlastnímu požárně bezpečnostnímu zařízení (dále jen PBZ) se někdy nevěnuje taková pozornost, jako vlastnímu PBZ. Z pohledu zákona č. 22/1997 Sb., o technických požadavcích na výrobky, ve znění pozdějších předpisů, je PBZ stanoveným výrobkem. Ve většině případů se na něj vztahují požadavky harmonizovaných evropských norem (např. ČSN EN 12101-3). Těmto druhům výrobků je proto většinou věnována ze strany výrobců příslušná péče. Počáteční zkouška typu je nezbytná stejně jako posouzení systému řízení výroby nezávislou notifikovanou osobou. Velmi smutné je však pomyšlení na situaci, při které kvalitní, náročně odzkoušený a certifikovaný výrobek selže v případě požáru. V případě, kdy se od něj očekává požadovaná funkce a na jeho správné funkci závisí životy osob a ochrana majetku. Tímto banálním důvodem může být porušení funkce kabelu nebo kabelů, které napájejí uvedený výrobek, nebo přenáší informace k aktivaci PBZ prostřednictvím sdělovacích kabelů. K této situaci může dojít, pokud jsou kabely a kabelové nosné konstrukce nechráněné proti požáru nebo pokud nevyhovují požadavku funkčnosti v případě požáru. Kabely a nosné konstrukce kabelů, které napájejí PBZ nebo přenášejí informace je pouze jedním z případů nutnosti zachování funkčnosti těchto systémů i v případě požáru. V praxi se vyskytuje samozřejmě daleko více případů, kdy jsou požadavky na zachování funkce kabelů a kabelových nosných konstrukcí v případě požáru naprosto relevantní. Nemusí to být případy pouze jaderné energetiky. Vždy je nutné zvážit riziko vzniku požáru a vzniklé škody proti investičním nákladům na takto odzkoušený a certifikovaný systém. Přestože Interpretační dokument č.2 k Směrnici Rady 89/106/EEC pojednává o požadavcích na funkčnost kabelů a kabelových nosných konstrukcí v případě požáru, včetně jejich klasifikace a označování písmenem „P“, nebyla 49
dosud v CEN, CENELEC ani IEC vypracována metodika zkoušení a klasifikace formou technické normy. Z tohoto důvodu byl v roce 2003 vypracován, připomínkován v oponentním řízení a odsouhlasen úkol plánu standardizace – programu rozvoje zkušebnictví Úřadu pro normalizaci, metrologii a státní zkušebnictví. Řešení úkolu vycházelo z prakticky v Evropě technicky nejdokonalejší normy DIN 4102-12, při respektování režimu zkoušení požární odolnosti podle evropské normy EN 1363-1. Tato metodika byla v souladu s dřívější zvyklostí nazvána jako zkušební předpis ZP 27/2003. Předpis je k dostání na ÚNMZ na vyžádání. Vzhledem k tomu, že se odborná veřejnost, včetně orgánu státní správy na úseku požární ochrany dohodla na tom, že není ve všech případech navrhování požárně bezpečnostního řešení objektů nutné požadovat režim zkoušky podle tzv. normové křivky požáru, byl v roce 2006 tento předpis aktualizován. Hlavním předmětem a výsledkem této aktualizace je možná volba teplotního režimu zkoušky a délky zkoušky a tím i rozdílná klasifikace kabelů a kabelových systémů (viz dále). Z toho vyplývá, že ZP 27/2006 je oproti DIN 4102-12 v podstatě flexibilnější, zahrnuje i DIN 410212, ale dává možnost výrobci zvolit si požadovaný režim zkoušek. Výrobce jistě sleduje stav poptávky na trhu a zde vchází do hry důležitost, znalost, odborná způsobilost, nezávislost a možná i odvaha projektanta požárně bezpečnostního řešení daného objektu, jaký požární scénář navrhne. Samozřejmě že platí pravidlo: co bylo odzkoušeno za horších (náročnějších) podmínek požáru (např. normová křivka), platí pro podmínky příznivější (např. konstantní teplota 700 °C). Je důležité si uvědomit, že zkoušky funkčnosti kabelů a kabelových nosných konstrukcí v případě požáru podle ZP 27/2006 se provádějí za podmínek požáru, tzn. že kabely a nosné systémy kabelů jsou vystaveny reálným podmínkám (teplotám) požáru a po celou dobu zkoušky protéká jednotlivými žilami elektrický proud. Každý případ zkratu, ať je způsobený poruchou nosné konstrukce nebo vlivem samotného kabelu je identifikován v čase a při dané teplotě. Z tohoto výsledku se stanovuje klasifikace daného systému ve spojení s příslušnými kabely. PAVUS, a.s. provádí od května letošního roku uvedené zkoušky ve své Požární zkušebně ve Veselí nad Lužnicí. Certifikace uvedených systémů je prováděna na pobočce PAVUS v Praze. Dále jsou uvedeny hlavní kapitoly a způsob provádění zkoušek podle Zkušebního předpisu ZP 27/2006: Pro stanovení třídy funkčnosti kabelů a kabelových nosných konstrukcí (systémů) v případě požáru
50
Rozsah použití Tento předpis platí pro stanovení a ověření konstrukčních opatření k zajištění funkčnosti elektrických kabelových zařízení v případě požáru. Oblast použití je omezena na kabely s jmenovitým napětím do 1 kV. Funkčnost kabelových zařízení, posuzovaná podle tohoto zkušebního předpisu, nepokrývá pokles napětí teplotně podmíněné zvýšením odporu vodičů. Obdobné mezinárodní normy a doporučení DIN 4102-12:1998 Brandverhalten von Baustoffen und Bauteilen; Funktionserhalt von elektrischen Kabelanlagen Anforderungen und Prüfungen DIN VDE 0472-814: 1991 Prüfung an Kabeln und isolierten Leitungen; Isolationserhalt bei Flammeneinwirkung Definice Za kabelové zařízení se pokládají silnoproudé kabely, vedení pro sdělovací a komunikační zařízení včetně rozdělovačů, kabelové kanály, povlaky, povrstvení a obložení spojovacích prvků, nosné konstrukce kabelových tras, držáky a příchytky. Funkčnost kabelových zařízení je splněna, pokud při požární zkoušce nevznikne v kabelových zařízeních žádné krátké spojení a žádné přerušení toku proudu ve zkoušených elektrických kabelových prvcích. Třída funkčnosti kabelového zařízení je doba v minutách, po kterou si kabelové zařízení zachovává svou funkčnost. Typy konstrukcí pro zabezpečení funkčnosti: a) b) c) d)
kabelové kanály a šachty, povlaky, povrstvení a obložení, kabelová zařízení s integrovanou funkčností, přípojnicové rozvody s integrovanou funkčností.
Zkušební podmínky Zkušební zařízení Pro zkoušky se použije zkušební zařízení specifikované v ČSN EN 1363-1. Minimální rozměry zkušebního prostoru jsou 2000 × 3000 × 2500 mm (š × d × v).
51
Požární scénáře Normová křivka teplota/čas Závislosti teploty na čase, tolerance a další podrobnosti uvádí ČSN EN 1363-1. Teploty v závislosti na čase musí být dodržovány po celou dobu trvání zkoušky. Působení konstantní teploty Specifikovaná teplota a intenzita, jíž je teplota dosažena, závisí na požadavku zadavatele zkoušky (a vyplývá z požárně bezpečnostního řešení stavby). Namáhání konstantní teplotou navazuje na normovou křivku teplota/čas. Tlakové podmínky Tlak v peci se trvale udržuje 20 Pa, tomuto tlaku je vystaven nejníže umístěný zkušební vzorek. Zkušební vzorek Obecné podmínky Uspořádání a zavěšení zkušebních vzorků (upevnění na strop nebo stěnu) musí odpovídat provedení v praxi. Zkouší se při vodorovné instalaci. Délka zkušebních vzorků v požárním prostoru musí být nejméně 3000 mm. Konstrukce se musí při zkoušce doplnit odpovídajícím rovnoměrným zatížením nahrazujícím hmotnost při zkoušce neinstalovaných, ale v praxi používaných a výrobcem udávaných prvků. Vzorky se osazují definovanými typy kabelů při použití přípustných poloměrů ohybu. Kabely se připevní na kanálové podlaze, případně k lávce kovovými příchytkami. Po instalaci zkušebního vzorku se provede zapojení zkoušených kabelů jako součásti elektrického obvodu a v průběhu požární zkoušky se zajistí v kabelech a vedeních zkušební napětí: 400 V pro silové kabely a izolovaná silová vedení, 110 V pro sdělovací kabely a vedení. ad a) Kabelové kanály Zkouší se kabelový kanál největšího a nejmenšího používaného průřezu, (vnitřní rozměry však musí být ≥ 100 x 100 mm). Kanály se zkouší při požárním namáhání ze všech čtyř stran. 52
ad b) Kabelová zařízení s integrovanou funkčností + ad c) Povlaky, povrstvení a obložení Zachování funkčnosti se prokazuje na následujících třech normových typech instalace: -
instalace kabelů na kabelových žebřících, instalace kabelů na kabelových žlabech, jednotlivá instalace kabelů pod stropem.
Silnoproudé kabely Zkušební sestava silnoproudých kabelů se skládá nejméně ze 2 vzorků jednoho čtyřžilového kabelu s nejmenším přípustným jmenovitým průřezem kabelu a nejméně 2 vzorků čtyřžilového kabelu se jmenovitým průřezem kabelu 50 mm2 nebo větším. Zkušební výsledky pak platí pro všechny průřezy příslušného konstrukčního typu kabelu a příslušné způsoby instalace. Instalační kabely a vedení pro zařízení sdělovací techniky Při zkoušce instalačních kabelů a vedení pro zařízení sdělovací techniky je nutno pro zkoušku použít vždy minimálně 2 vzorky kabelu s nejmenším přípustným počtem žil, případně párů. Zkušební výsledky platí pro všechny průřezy příslušného typu kabelu a příslušné způsoby instalace. Zkouší se i spojovací prvky a jiné součásti systému, které jsou také vystaveny vysokým teplotám. ad d) Přípojnicový rozvod Při zkouškách se vždy používají dva zkušební vzorky s největším a nejmenším průřezem, výsledky zkoušek platí pro takto vymezený rozsah průřezů. Přípojnicové rozvody (resp. kanály, které je obklopují) musí být zavěšeny na vhodných nosných konstrukcích a vedeny přes zkušební prostor. Klasifikace Kritéria chování U vzorků se při zkoušce hodnotí, zda nedošlo během doby funkčnosti ke vzniku krátkého spojení nebo zda nedošlo v obvodu k přerušení toku proudu. Směrodatný pro zatřídění elektrických kabelových zařízení do třídy funkčnosti je nejnepříznivější výsledek zkoušky, na nejméně dvou stejných vzorcích.
53
Značky a označení P – třída funkčnosti kabelového zařízení při namáhání normovou teplotou teplota/čas. Pr - třída funkčnosti kabelového zařízení namáhaného konstantní teplotou, kde r je číselná hodnota této konstantní teploty. K identifikačnímu symbolu P, resp. Pr se připojí časový údaj v minutách, po který kabelové zařízení vyhovělo podmínkám zkoušky. Při tepelném namáhání konstantní teplotou se v identifikaci třídy funkčnosti připojí index, vyjadřující hodnotu této konstantní teploty. Součástí klasifikace je čas v minutách, po který hodnocená konstrukce vyhovuje daným kritériím (např. - P15, P600 15). Třídy funkčnosti Normová křivka
Funkčnost kabelového zařízení [min]
Konstantní teplota
P 15
Pr 15
15
P 30
Pr 30
30
P 60
Pr 60
60
P 90
Pr 90
90
P 120
Pr 120
120
Tabulka č. 1: Třídy funkčnosti kabelového zařízení
Obrázek 2: Kabelové zařízení s integrovanou funkčností (půdorys) Legenda:
1. čtyřžilové kabely s jmenovitým průřezem ≥ 50 mm2 2. čtyřžilové kabely s nejmenším přípustným jmenovitým průřezem 54
3. řídící kabel s nejmenším přípustným počtem žil případně párů 4. nosná konstrukce (žlab příp. stropní montáž) 5. kabelová příchytka r1, r2, r3 nejmenší přípustný poloměr ohybu podle údajů výrobce
a) instalační kabel a vedení pro sdělovací a informace zpracující zařízení
b) silnoproudý kabel a izolované silnoproudé vedení Obrázek 3: „Schéma zapojení“ pro kontrolu průchodu proudu podle DIN VDE 0472 díl 814
55
Zachování funkčnosti kabelových tras v případě požáru Ing. Jiří BURANT OBO Bettermann Praha s.r.o., Modletice 81, 251 01 Říčany u Prahy. e-mail:
[email protected] Klíčová slova: Kabel, kabelová trasa, kabelová nosná konstrukce, kabelové zařízení, Abstrakt: Spolehlivost elektricky napájených zařízení důležitých pro požární bezpečnost stavebních objektů závisí zásadním způsobem na zajištění časově omezené funkčnosti souvisejících kabelových tras při požáru. Posuzovat je přitom třeba vždy chování celého kabelového zařízení, tedy kabelů i s nosnou konstrukcí, protože se tyto dvě principielně velmi odlišné části při vysokých požárních teplotách vzájemně ovlivňují. Z tohoto důvodu je také třeba při výběru, návrhu i realizaci předmětných kabelových zařízení dodržovat řadu zásad, které mnohdy značně vybočují z dosavadních zvyklostí pro realizaci investičních akcí v České republice. Vlastní text: U nově budovaných administrativních, obchodních i zábavních komplexů, stejně jako u dalších druhů staveb s výskytem většího množství osob, se neustále stupňují požadavky na zajištění obecné bezpečnosti. Tento trend se zákonitě pak promítá do technického řešení předmětných staveb, neboť s sebou přináší nárůst požadavků na množství, technické parametry a spolehlivost souvisejících bezpečnostních zařízení. Zvláštní zřetel je přitom kladen na zachování funkce těchto zařízení v havarijních podmínkách, za jejichž nejčastější příčinu lze označit jednoznačně požár. Přitom je třeba mít na paměti, že většina systémů důležitých pro požární bezpečnost velkých stavebních objektů zahrnuje elektricky napájená zařízení, jejichž spolehlivá funkce během požáru závisí na zachování energetického napájení a v řadě případů také zachování přenosu souvisejících elektrických signálů a povelů. Jmenovat lze např.: • • • • • •
bezpečnostní (nouzové) osvětlení záchranné výtahy požární hlásiče nouzová vzduchotechnická zařízení zařízení pro odtah kouřových plynů čerpadla stabilních hasicích zařízení 56
• čerpadla požární vody a další. Požární bezpečnost kabelových tras z pohledu ČSN Základní požadavky na časově omezenou funkčnost elektrických zařízení ovlivňujících požární bezpečnost stavebních objektů přináší normativní řada ČSN 73 08... pro požární bezpečnost staveb nebo jinak řečeno, normy tzv. požárního kodexu. Tyto stavební předpisy však uvádějí jen obecné požadavky na zajištění silového napájení a provedení použitých kabelů. Totéž platí i pro údaje o požadované době zachování funkčnosti jednotlivých elektrických zařízení, důležitých pro požární bezpečnost daného typu objektu. Otázce jak tohoto cíle dosáhnout se však věnují jen velmi povrchně. Pro kabely uvažují normy ČSN 73 08... obecné výrobkové normy, tedy normativní řady ČSN EN 50265, ČSN EN 50266, IEC 60331 atd. Viz např. lit.[8], [9] a [10]. Základní požadavky na výběr odpovídajících typů kabelů pro systémy vyžadující časově omezené zachování dodávky elektrické energie v případě požáru charakterizuje čl. 12.9.2 normy ČSN 73 0802 [3]: a) Prostory a požárními úseky bez požárního rizika, vč. chráněných únikových cest, lze vést tyto kabely a vodiče volně, pokud vyhovují ČSN EN 50 265-1, ČSN EN 50 265-2-1, ČSN EN 50 265-2-2 A ČSN IEC 332-3. b) Prostory a požárními úseky s požárním rizikem lze vést tyto kabely a vodiče tehdy, vyhovují-li IEC 60 331-11, IEC 60 331-21, IEC 60 331-23, IEC 60 331-25 a normám uvedeným v bodě a). c) Jiné kabely musí být uloženy či chráněny tak, aby nedošlo k porušení jejich funkčnosti. Z odpovídající lze označit např. jejich vedení pod omítkou s krytím nejméně 10 mm, popř. vedením v samostatných drážkách, uzavřených truhlících, šachtách a kanálech určených pouze pro elektrické vodiče a kabely. Taktéž lze použít ochranu protipožárními nástřiky, popř. deskovými nehořlavými materiály, zpravidla tloušťky nejméně 10 mm apod. Provedená ochranná opatření mají vykazovat požární odolnost EI 30 D1, pokud není požadována pro konkrétní případ odolnost jiná. Příslušný vodič, nebo kabel musí vykazovat požadované požární vlastnosti spojitě, tedy od ovládacího nebo napájecího systému až ke koncovému zařízení. Oblast požárně odolných kabelů vedených prostory a požárními úseky s požárním rizikem, tedy podle ad b), je však v normách požárního kodexu pokryta jen zdánlivě. Za postačující, mimo dalších zkoušek na šíření plamene apod., se zde považují zkoušky funkční schopnosti kabelu (ozn. FE…) podle norem řady ČSN IEC 60331. Při nich je testovaný kabel uložen ohleduplně do speciálních zkušebních držáků a v těchto laboratorních podmínkách je vystaven působení konstantní teploty min. 750 °C. Podmínkám rozvinutého požáru však podle evropských norem odpovídá, není-li stanoveno jinak, tzv. normová 57
teplotní křivka podle ČSN EN 1363-1, jejíž průběh zobrazuje obr.1. Je z něj patrno, že teplotu 750 °C překračuje již po cca 18 minutách zkoušky, ve třicáté minutě dosahuje více než 840 °C a po 90 minutách již teplota ve zkušební komoře přesahuje 1000 °C.
obr.1: Normová teplotní křivka podle EN 1363-1 Jestliže tedy budou k realizaci systémů vyžadujících časově omezené zachování funkčnosti kabelů v případě požáru použity kabely klasifikované jen podle [10] dojde při uvažování obvyklé normové teplotní křivky z ČSN EN 1363-1 k překročení jejich garantovaných parametrů již po 18 minutách trvání požáru. Od kabelů napájejících nouzové osvětlení, evakuační výtahy apod. se přitom vyžaduje běžně zachování funkčnosti 30 min. a více. Dochází zde tedy ke zjevnému nesouladu mezi požadavky obvyklých výrobkových norem pro kabely a obecným požárně – bezpečnostním normativem. Samotné kabely navíc nemohou plnit svou funkci bez odpovídajícího uložení do stavby. Jeho popisu se však normy řady ČSN 73 08.. až příliš důsledně vyhýbají. Pouze ČSN 73 0831 [5] doporučuje v čl. 5.4.1 u kabelů podle čl.12.9.2 b) normy ČSN 73 0802, vedených prostory s požárním rizikem posoudit, zda konstrukce na kterých jsou uloženy neztratí v požadované době funkčnosti kabelu únosnost a stabilitu. Platná výrobková norma pro kabelové žlaby a žebříky ČSN EN 61537 [11] jejich požární odolnost dosud také neřeší, takže je oblast kabelových nosných konstrukcí se zaručovanou funkčností při požáru v našich podmínkách stále velmi nepřehledná. Funkční schopnost kabelových zařízení podle DIN 4102 část 12. Pro komplexní zkoušky, které by pokryly chování kabelů i jejich nosných konstrukcí v případě požáru není tedy v České republice dosud k disposici žádný odpovídající normativ. Tato situace však není v Evropě nijak výjimečná. I v řadě dalších evropských států se k tomuto účelu využívá předpis vytvořený v jiném 58
státu, konkrétně se jedná o německou normu DIN 4102 část 12 [12] s názvem: „Chování stavebních materiálů a dílů při požáru. Část 12 - Zachování funkčnosti elektrických kabelových zařízení, požadavky a zkoušky“. Její první vydání vzniklo v roce 1989, na základě celé řady požárních zkoušek kabelových nosných systémů s kabely, které probíhaly již od roku 1987. Na základě mnoha desítek dalších zkoušek byla v roce 1998 provedena její novelizace, která zmírnila původně velmi přísné požadavky na absolutní vyloučení možnosti přenosu výsledků zkoušek mezi různými kabely a nosnými systémy. Od roku 1998 tedy lze podle této normy používat na určitých, přesně definovaných normových sestavách kabelových nosných systémů i kabely úspěšně vyzkoušené společně s jiným normovým nosným systémem. Pro kabelové nosné konstrukce odlišující se od normových parametrů v jednom nebo více ohledech, není samozřejmě přenos výsledků zkoušek možný ani nyní. Schopnost zachování funkčnosti integrovaného kabelového zařízení, jak tato norma označuje sestavu kabelů uložených na kabelovém nosném systému, se prokazuje s kabely připojenými na napětí po celou dobu zkoušky. Zapojení odpovídá přibližně [10] s tím, že se silové vodiče připojují na jmenovité síťové napětí 400 V a slaboproudé na napětí 100 V. Teplota ve zkušební komoře se řídí normovou teplotní křivkou odpovídající ČSN EN 1363-1 a cca od roku 2000 se používají ustanovení norem řady EN 1363 i pro definici ostatních parametrů celého zkušebního zařízení. Od laboratorní výrobkové zkoušky pro kabely podle ČSN IEC 60331 se zkouška podle DIN 4102 část 12 zásadně odlišuje tím, že provedení zkušební sestavy musí odpovídat praktickému uspořádání (obr. 2). Vyžaduje délku zkušební pece nejméně tři metry a testuje vždy celé kabelové zařízení, tedy kabely i jejich nosné konstrukce a další instalační díly s podstatným vlivem na chování celého systému v případě požáru. Pro účely zkoušek rozlišuje čtyři základní způsoby uložení kabelů: • • • •
Instalace kabelů na kabelových žebřících Instalace kabelů v kabelových žlabech Instalace jednotlivými příchytkami Instalace ve stoupacích trasách
Pro ně definuje oblast již zmíněných standardních úložných konstrukcí s možností přenosu výsledků zkoušek.
59
obr.2: Požární pec při zkoušce podle DIN 4102-12 se zkušební sestavou Standardní instalační způsoby dle DIN 4102 část 12 V praxi nejčastěji používaný způsob uložení představuje kabelový žebřík nebo kabelový žlab. Pro ně vyžaduje DIN 4102 část 12 striktně doplnění závěsných konstrukcí o pomocný závěs ze závitových tyčí v blízkosti volného konce každého výložníku. Příklad standardních typových sestav, pocházejících z produkce firmy OBO Bettermann, uvádí obr.3.
obr.3: Standardní úložný systém typu žlab / žebřík podle DIN 4102-12 Norma pro tyto aplikace definuje však i řadu dalších parametrů. Nejdůležitější z nich lze najít v následující tab.1.
60
Parametr
Kabelový žlab
Kabelový žebřík
Min. výška bočnice [mm]
60
Min. tloušťka plechu bočnice [mm]
1,5
Max. rozestup podpěr [m]
1,2
Max. zátěž trasy [kg/m]
10
20
Max. šířka trasy [mm]
300
400
Tab.1: Parametry normových konstrukcí typu žlab / žebřík podle DIN 4102-12 Dalším standardním způsobem uložení kabelů je jejich samostatná montáž pod stropem a vodorovně po stěně pomocí jednotlivých příchytek nebo třmenových příchytek (Sonapek) v nosné liště. Pro jednotlivé příchytky stanoví norma jejich šířku na 15±5 mm a vzdálenost na max. 300 mm. V případě třmenových příchytek na profilové liště říká, že lze použít rozteč až 600 mm, ale jen za předpokladu, že každá příchytka bude doplněna podélnou opěrkou délky min. 200 mm, v uspořádání podle obr.4.
obr.4: Třmenová příchytka OBO typu 2056M s podélnou opěrkou Stanovena je také rozteč kotvících bodů nosných profilových lišt, které nesmí být vzdáleny více než 250 mm. Zkoušeny jsou přitom kabely upevněné na stropě a výsledky těchto zkoušek se vztahují i na trasy vedené vodorovně po stěně a stoupací trasy. Při vodorovné montáži se připouští instalace až tří kabelů v jedné objímce (dle schválení), u svislé montáže lze do jedné objímky upnout jen jeden kabel. Svislou montáž kabelů pomocí třmenových příchytek OBO 2056M a jednotlivých příchytek OBO typů 732 a 733 ilustruje obr.5.
61
obr.5: Požárně zkoušené objímky OBO pro jednotlivé kabely Hotový žebřík pro realizaci stoupacích tras dle DIN 4102 část 12, tedy s atypickou roztečí příček 300 mm, přináší obr.6. Pro toto uložení vyžaduje DIN 4102 část 12 upevnění ke stěně po max. 1,2 m s tím, že je třeba použít spojky jednotlivých kusů žebříku nebo zajistit jejich upevnění ve vzdálenosti menší než 10 cm od místa spoje.
obr.6: Stoupací žebřík OBO odpovídající DIN 4102-12 Způsoby instalace odchylující se od DIN 41402 část 12 Jak bylo již uvedeno, nezavrhuje DIN 4102 část 12 ani specifická řešení lišící se částečně nebo úplně od dříve popsaných standardních systémů. Do této oblasti patří např. hromadná instalace kabelů ve společných kabelových
62
příchytkách, jejich příklad uvádí obr.7. Jedná se kabelové spony OBO Grip M15, určené pro kabely menších průřezů.
obr.7: Skupinový držák OBO Grip se schválením dle DIN 4102-12 Do téže oblasti spadají však i úložné systémy typu kabelový žlab nebo žebřík, se vzdáleností podpěr zvětšenou na 1,5 m, popřípadě s větší šířkou nebo přípustnou zátěží. Příklad zcela atypické sestavy s kabelový žebříkem na zesílených výložnících, která nepotřebuje pro zachování funkčnosti v případě požáru vůbec žádné pomocné závěsy ze závitových tyčí, přináší obr.8.
obr.8: Atypická úložná konstrukce OBO, zkoušená dle DIN 4102-12 Další údaje DIN 4102 část 12 Tento předpis ale není důležitý jen pro výrobce předmětných zařízení. Poskytuje také celou řadu cenných informací pro aplikace kabelových zařízení se zaručovanou požární odolností ve skutečných stavbách. Respektuje a popisuje
63
totiž podstatné zhoršení mechanických vlastností výchozích kovových materiálů při vysokých požárních teplotách. Pro návrh a realizaci jednoduchých i patrových kabelových tras stanoví např. i maximální možné tahové napětí závitových tyčí pomocných závěsů z obr.3. Pro dobu odolnosti 30 a 60 minut v nich dovoluje tahové napětí max. 9 N/mm2 a pro dobu odolnosti 90 minut jen 6 N/mm2. Díky tomu lze jednoduše odvodit, že závitová tyč M12 třídy pevnosti 5.6, kterou lze při pokojové teplotě zatížit až 4.214 kg, může ve speciálních požárních systémech podle DIN 412-12 nést při době požární odolnosti do 60 minut pouhých 76 kg a při době odolnosti 90 minut dokonce jen 51 kg. Závěr Norma DIN 4102 část 12 sice není Českou technickou normou, ale přesto může v návaznosti na naše domácí předpisy z oblasti požární bezpečnosti staveb poskytnout ucelené podklady a rámec pro návrh i realizaci kabelových tras s časově omezeným zachováním funkčnosti při požáru. Důležité přitom je, že se nezabývá pouze zkouškami těchto zařízení, ale poskytuje také cenné informace pro jejich praktický návrh a realizaci. Z tohoto důvodu ji nelze plně nahradit žádným dokumentem nižší úrovně, jakým je např. zkušebního předpis apod., jehož dostupnost bývá pro projektanty a realizační pracovníky navíc značně omezená. Význam a účelnost tohoto německého národního předpisu dokládá skutečnost, že je často přejímán i do národních předpisů jiných evropských států. V současnosti se jeho převzetím zabývá např. Slovensko, které tak získá s největší pravděpodobností potřebnou normativní oporu pro návrh a používání požárně bezpečných kabelových tras dříve než Česká republika. Tím si také může v budoucnu podstatně usnadnit přechod na nově připravovaný evropský normativ z této oblasti, jehož zpracování již začalo. Nese označení EN 1366-11 a jeho základ tvoří opět DIN 4102 část 12. Lze si tedy jen přát, abychom se tentokrát přizpůsobili co nejdříve většinovému pojetí požární bezpečnosti kabelových tras, které je již ověřeno v celé řadě evropských států víceletou praxí. Případná individuální cesta, hledaná v těchto případech zpravidla metodou pokusů a omylů, bude totiž stejně ukončena v okamžiku vyhlášení platnosti obecného evropského předpisu.
64
Literatura [1] Ing. Jiří Burant, Ing. Lumír Brabec Požární bezpečnost elektrických instalací. IN-EL spol. s r.o., Praha 2004. [2] Firemní literatura firmy OBO Bettermann, SRN. Poskytnuto firmou OBO Bettermann Praha s.r.o., Modletice, ČR. [3] ČSN 73 0802 Požární bezpečnost staveb – Nevýrobní objekty. ČSNI Praha, 12/2000. [4] ČSN 73 0804 Požární bezpečnost staveb - Výrobní objekty. ČSNI Praha, 10/2002. [5] ČSN 73 0831 Požární bezpečnost staveb - Shromažďovací prostory. ČSNI Praha, 12/2001. [6] ČSN EN 1363-1 Zkoušení požární odolnosti - Část 1: Základní požadavky. ČSNI Praha, 2/2000. [7] ČSN EN 1363-2 Zkoušení požární odolnosti - Část 2: Alternativní a doplňkové postupy. ČSNI Praha, 2/2000. [8] ČSN EN 50265-1 Společné metody zkoušek pro kabely v podmínkách požáru - Zkouška odolnosti proti svislému šíření plamene pro vodiče nebo kabely s jednou izolací - Část 1: Zkušební zařízení. ČSNI Praha, 8/1999 [9] ČSN EN 50266-1 Společné zkušební metody pro kabely za podmínek požáru - Zkouška vertikálního šíření plamene na vertikálně namontovaných svazcích vodičů nebo kabelů - Část 1: Zařízení. ČSNI Praha, 11/2001. [10] ČSN IEC 60 331-11 Zkoušky elektrických kabelů za podmínek požáru – Celistvost obvodu. Část 11: Zařízení – Samostatné hoření při teplotě plamene alespoň 750 °C. ČSNI Praha, 10/2001. [11] ČSN EN 61537 Kabelové lávky a kabelové rošty pro kladení kabelů. ČSNI Praha, 8/2002. [12] DIN 4102 Teil 12 Brandverhalten von Baustoffen und Bauteilen. Teil 12: Funktionserhalt von elektrischen Kabelanlagen, Anforderungen und Prüfungen. DIN e.V., Berlin, 11/1998.
65
Napájecí zdroje požárně bezpečnostních zařízení Ing. Karel KUCHTA, CSc., Ing. František NOVÝ Phoenix – Zeppelin, Lipová 72, 251 70 Modletice Toto pojednání se bude snažit způsobem popularizace nejnovějších poznatků z aplikace napájecích zdrojů předložit řešení pro především pak požárně bezpečnostní zařízení. Ruku na srdce, dokázali byste si vzpomenout na své první „setkání“ s přerušením dodávky elektrické energie? Už je to dávno, co jsem jako čerstvý absolvent elektrotechnické průmyslovky vařil své oblíbené knedlíky z prášku a zhruba v polovině doby, předepsané v návodu na pytlíku pro pobyt knedlíků ve varu, naše plně elektrifikovaná domácnost „zhasla“. Maje na paměti zásady, které nám učitelé po čtyři roky vštěpovali do hlavy, zkontroloval jsem stav pojistek v bytě i v rozvaděči na chodbě. Pohled z okna do temné ulice mne pak ujistil o tom, že tuto situaci nezvládnu. Moje další reakce byla typicky elektrikářská. Opustil jsem chladnoucí sporák, nechal knedlíky svému osudu a čekal, až „někdo“ závadu odstraní. Organické procesy, které ve zpola vykynutém knedlíkovém těstu dále nekontrolovaně probíhaly, mne nezajímaly (elektrikář jim přece nerozumí) – zůstával však problém, co bude k večeři. Situaci tenkrát zachránila maminka: přinesla z komory přenosný propanbutanový vařič a přípravu knedlíků dokončila. Na můj dotaz, podle jakého algoritmu stanovila dobu, po kterou se mají knedlíky ještě vařit, když se posledních 15 minut nacházely v teplotě nižší než bod varu, jen mávla rukou a prohodila cosi o chlapech… Výpadky elektrického proudu mohou ale přinést podstatně dramatičtější příhody. Technologická úroveň elektroinstalace budov a objektů zaznamenala v souvislostí s uplatněním výpočetní techniky, systémů automatického řízení a systémů pro zajištění bezpečnosti a spolehlivosti provozu posun na zcela nový kvalitativní stupeň. Běžnými se stávají termíny jako „inteligentní budova“, „facility management“ a další. Naprostá většina technických zařízení, kterými jsou moderní budovy dnes vybavovány, je životně závislá na kvalitní dodávce elektrické energie. A tak jako nám tato technická zařízení umožňují zabezpečit provoz nemocnice nebo hasičského dispečinku na vysoké úrovni, v případě výpadku dodávky elektrické energie může výpadek funkce těchto pracovišť způsobit značné škody. Může mít dopad na ekonomickou či společenskou stabilitu, obranyschopnost a bezpečnost státu a na fungování státu jako územně společenské komunity.
66
Bezpečnostní Rada ČR určila v roce 2002 tzv. Národní kritické infrastruktury, mezi které patří: • • • • • • • • •
Energetický systém státu Systém dodávky vody Systém odpadového hospodářství Dopravní síť Komunikační a informační systémy Bankovní a finanční sektor Složky Integrovaného Záchranného Systému (policie, zdravotnictví, HZS a další) Státní správa Veřejné služby (zásobování potravinami, sociální služby atd.)
Pod pojmem „kvalita dodávky elektrické energie“ si většinou představíme nepřerušenou dodávku elektrické energie do budovy, nebo přijetí takových opatření, které zabrání přerušení provozu při výpadku. Při analýze spolehlivosti napájení elektrických spotřebičů v objektech a budovách se navíc nemůžeme omezit jen na spolehlivost dodávky z veřejné sítě. Elektroinstalace v budovách a objektech je natolik složitý systém, že nelze vyloučit ani vnitřní poruchu v instalaci, často způsobenou náhodným jevem (např. porucha některého spotřebiče může „shodit“ zásuvky v celém patře). Statistiky ukazují, že 50 – 80% problémů s napájením elektrickou energií vzniká právě uvnitř budov, tj. za hlavním rozvaděčem. Jistota bezpečného napájení elektrickou energií spotřebičů a technologií v budově samozřejmě něco stojí (náklady na zabezpečené napájení mohou v extrémních případech dosáhnout až desítek procent ceny celé elektroinstalace). Proto první úlohou, kterou je při návrhu zabezpečeného napájení třeba řešit, je zátěžová analýza: stanovení priorit jednotlivých zátěží, a jejich struktury. Typickým objektem, kde je třeba zátěžovou analýzu vždy provést, je například nemocniční budova ( pavilon), ale obdobné členění s popisem prostředí lze provést pro jakoukoli jinou technologii: • •
•
Běžné obvody napájejí spotřebiče, jejich výpadek funkce neohrozí bezpečnost osob ani základní technologické funkce objektu. Důležité obvody napájejí spotřebiče, u kterých lze připustit přerušení dodávky elektrické enrgie na krátkou dobu ( do 20-30 sekund). Mezi takové spotřebiče patří většina technologií: výtahy, osvětlení, klimatizace atd. Velmi důležité obvody se týkají spotřebičů, u nichž by výpadek proudu způsobil funkční kolaps, případně další škody. To jsou prakticky veškerá zařízení výpočetní techniky a technologie, kde by zastavení procesu znamenalo nevratné změny v produkčním cyklu.
67
•
Zcela zvláštní skupinu tvoří pak spotřebiče mimořádného významu, které musí mít dlouhodobě napájení zabezpečeno i proti poruchám, vzniklým uvnitř objektu, včetně jejich bezprostředního okolí. Takovým místem je např. centrální server, řídicí obvody EZS a EPS, operační sály, centrální dispečink, pult centrální ochrany budov, technologické počítače ve výrobě atd. Patří sem ale také klimatizační jednotka v prostoru, kde je centrální zdroj UPS v objektu a další. Napájení těchto spotřebičů je řešeno lokálními, obvykle jednofázovými zdroji UPS, umístěnými bezprostředně u spotřebiče.
Každá z těchto skupin má napájení elektrickou energií zajištěno jiným způsobem. Strukturální analýza spotřebičů je velmi důležitým prvkem při projektu instalace budovy. Rozdělení spotřebičů do skupin je totiž vstupním údajem pro návrh kabeláže v budově. Čím „košatější“ bude spolehlivostní analýza spotřebičů, případně prostor v objektu, tím složitější bude elektrická instalace. Chyba projektanta (nebo změna v zadání, což je bohužel častější) pak může znamenat vysoké dodatečné náklady při realizaci. Obecným řešením zabezpečeného napájení budovy nebo objektu je energocentrum. Je to soustava tvořená motorgenerátorem, zdrojem UPS, příslušnými rozvaděči, kabeláží, komunikačním příslušenstvím a dalšími prvky. Z hlavního (domovního) rozvaděče, který může být napájen jedním, nebo dvěma přívody sítě nn (tj. ze dvou distribučních transformátorů 22/0,4kV napájených z nezávislých rozvodů 22kV) jsou napájeny všechny běžné spotřebiče. K nim patří např. standardní systém osvětlení v budově, běžné zásuvkové obvody a ostatní zařízení, u nichž přerušení jejich provozu neohrozí kritické procesy v objektu, bezpečnost osob a nezpůsobí materiální škody. Motorgenerátor představuje autonomní zdroj elektrické energie, který v případě časově definovaného výpadku dodávky z veřejné sítě zajišťuje po garantovanou dobu napájení důležitých spotřebičů. Mezi ně patří klimatizace objektu, napájení požárních čerpadel (sprinklerů), výtahy a eskalátory, osvětlení ve veřejných prostorách s vysokou koncentrací osob (divadla, stadiony, hala železniční stanice…), dobíjecí zařízení staničních baterií a také centrální zdroj UPS. Garantovaná doba provozu se pohybuje v závislosti na velikosti nádrže paliva od několika hodin do několika dnů. V současné době se jako palivo používá téměř výhradně motorová nafta, kterou je možné doplňovat za provozu – motorgenerátor může tedy zajistit napájení spotřebičů prakticky po neomezenou dobu. U pracovišť IZS je tato doba požadována minimálně 72 hodin. Motorgenerátor je také často používán jako mobilní zdroj při mimořádných událostech. Hlavním požadavkem je nejen dostatečný výkon a mobilita, ale i nenáročnost na obsluhu a rychlost zprovoznění na místě zásahu. Právě při povodních v roce 1997 se ukázalo, že tehdy dostupné elektrocentrály 68
jsou zastaralé a nevyhovující. V roce 2002 již byly složky Integrovaného záchranného systému daleko lépe vybaveny. Typovým řešením byl mobilní kontejner 250 kVA. Obdobným způsobem byly napájeny i české polní nemocnice v Kábulu a Basře. Při použití motorgenerátoru ale nemusíme zmiňovat jen použití u složek IZS. Daleko méně dramatické, ale častější, je použití motorgenerátorů v lokálním režimu na pozemních stavbách, zejména tam, kde se staveniště pohybuje s časem (liniové stavby dopravní infrastruktury, výstavba produktovodů atd.). Zde je hlavním problémem při provozu nejen spolehlivost, ale zejména bezpečnost při práci (o stavu motorgenerátorů a přidružených rozvaděčů na stavbách by revizní technici mohli psát celé seriály). Rozvaděč motorgenerátoru obsahuje kromě jistících a měřících prvků také řídicí obvody, které podle okamžitého stavu sítě zajistí rozběh motorgenerátoru, připojení zátěže po dosažení jmenovitých hodnot, a také jeho synchronizaci a nafázování na síť po obnovení dodávky z veřejné sítě a poté jeho odstavení. Kritickým parametrem je pak doba mezi povelem ke startu motorgenerátoru a připojením zátěže po dosažení jmenovitých parametrů. U moderních strojů se pohybuje v jednotkách až desítkách sekund, v nejhorším případě pak kolem 20 sekund. Možných provozních režimů motorgenerátoru je více. Kromě popsaného záskokového nebo ostrovního režimu může pracovat trvale se sítí (a působit zároveň jako kompenzátor) a nebo jej lze použít jako doplňkový zdroj při překročení odběru budovy nad sjednaný limitní odběr (tzv. špičkování). Jak již bylo uvedeno, jedním ze spotřebičů, napájených z motorgenerátoru, je bateriový zdroj UPS. Ten zajišťuje nepřetržité napájení velmi důležitých obvodů minimálně po dobu vyhodnocení ztráty síťového napětí v rozvaděči motorgenerátoru a rozběhového procesu motorgenerátoru. I když bylo uvedeno, že doba nutná k rozběhu motorgenerátoru je max. 20 sekund, doba zálohování bateriových zdrojů UPS bývá 5 až 10 minut. Toto zbytečné předimenzování (a vynaložené náklady na baterie, prostor pro bateriové skříně, jeho temperování, údržba atd.) je způsobeno technologickým řešením bateriových bloků zdroje UPS. To byl jeden z důvodů, proč se v roce 2002 objevilo na našem trhu nové řešení – energocentrum NZ 2 . Energocentrum NZ2 společnosti Phoenix - Zeppelin je typickým představitelem řešení, kde jsou podstatné technické a ekonomické parametry udávány pro zařízení jako celek. Pro uživatele nejsou podstatné podrobné technické parametry jednotlivých částí, jako je tomu dosud u obdobných zařízení. Zajímají jej pouze připojovací body, garance dostupnosti napětí pro kritickou zátěž a ekonomické aspekty provozu. Lze jej realizovat stacionárně v objektu, nebo v ISO kontejneru.
69
Energocentrum NZ 2 ( v kontejnerovém provedení) je kompaktní produkt, který z pohledu uživatele má tři připojovací body: vstup distribuční sítě, plnicí hrdlo palivové nádrže a výstup zabezpečené elektrické energie pro zálohovanou zátěž. Energocentrum NZ 2 lze umístit kdekoli v blízkosti zálohovaného objektu s minimálními stavebními nároky, a v případě potřeby jej operativně přemístit na jiné místo. Energocentrum NZ2 přináší zcela nový pohled na architekturu energocentra. Zatímco všichni současní výrobci používají jako základní kámen energocentra bateriový zdroj UPS ( se všemi nevýhodami výše uvedenými), srdcem energocentra NZ2 je spolehlivý dieselagreát Caterpillar, doplněný Modulem nepřetržitého napájení. Právě použití Modulu nepřetržitého napájení Caterpillar odstranilo z energocentra nejchoulostivější prvek – olověné baterie ( omezená životnost, závislost na provozní teplotě okolí, požadavek na neustálou kontrolu, citlivost na parametry nabíjecího a vybíjecího procesu, vysoká hmotnost i cena a ekologické aspekty). Provozní účinnost energocentra NZ 2 je 96,4%, tedy vyšší než je tomu u klasických zdrojů UPS s dvojitou konverzí nebo delta konverzí. Zařízení má tudíž i nižší ztráty. Žádná z komponent energocentra není klimaticky choulostivá a energocentra NZ2 lze provozovat ( v naší zeměpisné šířce) v jakémkoli prostředí. Není nutná klimatizace – další prvek, který zvyšuje investice a zhoršuje účinnost a spolehlivost systému. Ušetříme náklady na výstavbu speciální místnosti pro baterie – nebo ji využijeme jiným, efektivnějším způsobem. Garance dodávky energie do zátěže je minimálně o jeden řád vyšší, než u „bateriového“ řešení. Pro uživatele je důležitá kompaktnost energocentra NZ 2 . Při instalaci se neprovádí usazování a propojování jednotlivých elementů se složitou kabeláží. Rovněž je velmi jednoduchá demontáž energocentra NZ 2 a jeho doprava na nové instalační místo s vyšší prioritou. Typickým příkladem je instalace energocentra NZ 2 pro zajištění nepřetržitého napájení dispečinku hasičského záchranného sboru v Ostravě. V době konání hokejového MS (jehož část se bude odehrávat v rekonstruované hale ve Vítkovicích), bude toto energocentrum dočasně přemístěno do této haly, kde doplní stávající klasické energocentrum s bateriovými zdroji UPS. Hasičský dispečink bude v té době zajištěn dalším energocentrem. Vysoká provozní spolehlivost energocentra NZ 2 pak dovoluje v řadě případů přehodnotit již popsané strukturování zátěží. Díky tomu, že máme k dispozici výkon pro důležité obvody se spolehlivostí požadovanou pro velmi důležité obvody, můžeme tyto dvě skupiny sloučit. Úspory z původně používané zdvojené kabeláže budou velmi vysoké. Můžeme i snížit počet lokálních malých zdrojů UPS. To je typický případ právě pro již uvedenou problematiku nemocničních objektů, kde se průměrný 70
počet malých lokálních zdrojů UPS pohybuje mezi 80 a 100 kusy. To je téměř stovka časovaných bomb: v každém zdroji UPS je olověná baterie, s naprosto nepředvídatelným stavem v následujících minutách či hodinách a stává se noční můrou nemocničních energetiků. Firmy, které realizují elektroinstalace v budovách a objektech, většinou k dodávce a montáži technologie záložního napájení přizvou odborného partnera. Dnes již prakticky nenajdeme firmu, která by se specializovala pouze na dodávku motorgenerátoru nebo zdroje UPS. Setkáváme se stále více se systémovými integrátory, kteří kromě dodávky strojů poskytují i další předprodejní a poprodejní služby (projektová příprava, návrh konfigurace, začlenění energocentra do informačního systému objektu, instalace, uvedení do provozu, zaškolení obsluhy, garanční a pogaranční servis požadované úrovně, dálkový monitoring a management, upgrade, ekologická likvidace vyřazených baterií atd.). Systémoví integrátoři nabízejí i služby na finanční bázi, jako je krátkodobý i dlouhodobý pronájem energocenter, možnost leasingu, outsourcing atd. Systémoví integrátoři se často také spojují s elektroinstalačními firmami do skupin, sdružení a holdingů a takový dodavatel je pak schopen dodat kompletní elektroinstalaci objektu „na klíč“. Nejnovějšími referencemi na objektech obzvláště exponovaných z hlediska požárně bezpečnostních zařízení jsou pak tunelové stavby. V tomto roce naše společnost uspěla na tunelech na nově stavěné D8, Libouchec, Panenská, kde je celkový instalovaný výkon na systémech energocentra NZ 2 v celkovém instalovaném výkonu 2300 kVA. Literatura: [1] Kuchta, K.: Jak si počínat při výběru UPS, Elektro 10/2001 [2] Toman, K., Kunc, J.: Systémová technika budov, FCC Public 1998 [3] Kuchta, K.: Zabezpečené napájení budov a objektů elektrickou energií, Elektroinstalater 2/2002 [4] Kuchta, K.: Zdroje UPS bez baterií? – Realita nového století!, Elektrotechnický magazín 2/2002 [5] Stejskal, E.: Základní bezpečnostní požadavky na elektrické rozvody ve zdravotnictví, Elektrotechnický magazín 6/2002 [6] Sborník semináře Hasičského záchranného sboru MSK, březen 2004 [7] Reference společnosti Phoenix-Zeppelin spol. s r.o.
71
Zabezpečení operačních a informačních středisek HZS – umístění objektu a stavební konstrukce Safety of the emergency call centres – location of the building and structures Ing. Hana MENCLOVÁ ACCURO s.r.o., Na Třebešíně 26, 100 00 Praha 10
[email protected] Abstrakt Článek se zabývá vysvětlením pojmu terorismus a také nutností zabezpečení objektu operačních a informačních objektů HZS. Především výběrem vhodné lokality pro umístění vlastního objektu, vnějším zabezpečením stavby a také návrhem stavebních konstrukcí, které by odolávaly útokům teroristů, zejména bombovým útokům. Article explains terrorism and also shows require how to protect the building of the emergency call centre of the fire rescue departments. Mainly choice of the location for the building, outside protection and structure design, that have to resist bomb attacks. Key words: terrorism, emergency call centre, safety, bomb attack, building location Koncem 80-tých let došlo v oblasti mezinárodní bezpečnosti k rozsáhlým změnám. Snížila se pravděpodobnost vzniku světové války a došlo k pozitivním posunům v celosvětovém procesu odzbrojení i z hlediska zbraní hromadného ničení [1]. Novou hrozbou současnosti se stává nebezpečí terorismu. Terorismus [2] může být vnitřní (státní a revoluční) nebo mezinárodní (více typů – např. separatistický, nebo terorismus s cílem získat nezávislost apod.). Vývojové trendy terorismu směřují k použití zbraní hromadného ničení a k obrovským lidským a materiálním ztrátám. Obecná a legislativní definice pojmu terorismus zní [3]: Terorismus je plánované, promyšlené a politicky motivované násilí, zaměřené proti nezúčastněným osobám, sloužící k dosažení vytčených cílů. Definice terorismu dle literatury [1]: Terorismus je promyšlené použití násilí nebo hrozby násilím, jednotlivcem nebo skupinou, zaměřené na
72
vyvolání strachu, jehož prostřednictvím jsou dosahovány politické, náboženské nebo ideologické cíle. Teroristé mohou ovlivnit dodávky vody nebo elektřiny do měst nebo kontrolním věžím na letišti, obdobně se jejich cílem může stát třeba i operační a informační středisko hasičského záchranného sboru, které při vyřazení z provozu nebude schopno poskytnout pomoc občanům v krizových situacích. Podle dostupných informací, profesionální teroristické skupiny, s kriminálním i s čistě politickým pozadím na našem území operují. Vzhledem k našim geografickým, sociálním a ekonomickým podmínkám, je území státu využíváno převážně k tranzitu a jako nástupní prostor pro teroristické akce v jiných zemích. Umístění objektu Při umístění objektu operačního a informačního střediska je nutné zvážit atraktivnost lokality z hlediska provedení vnějšího útoku, přirozenou samoochranu okolního terénu tj. vliv prostředí, skály, lesy, okolní objekty. Předpokládá se také možnost poškození objektu teroristickým útokem nebo sabotáží, například výbuchem bomby na ulici např. z automobilu, vhozením zápalné lahve, střelbou apod. V minulosti byla většina operačních středisek umísťována v přízemí s okny orientovanými do ulice. Nyní se z hlediska bezpečnosti doporučuje umístění v podzemních podlažích nebo naopak ve vyšších podlažích uvnitř objektu (bez oken), případně s okny směrem do dvora nebo vnitřního traktu objektu tak, aby byla eliminována možnost zneužití zpracovávaných dat nebo útoku z venku. V případě, že je objekt situován jako podzemní, vzrůstají požadavky na jeho provedení (přívod vzduchu, osvětlení, izolace, zásobování vodou apod.). Sice je z hlediska teroristických útoků (bombový útok, střelba apod.) nejbezpečnější, ale zároveň také finančně nejnákladnější. Součástí opatření týkajících se umístění objektu je také řešení vnějších úprav okolo objektu, např. doprava, parkování, vnější ochrana. Dopravu v okolí chráněného objektu lze upravit např. umístěním značky s omezenou rychlostí v přilehlých ulicích a použití rychlostních retardérů, přechodů pro chodce, omezením vjezdu do okolí objektu jen pro osoby, které v objektu pracují, omezením provozu v přilehlých ulicích do jednoho směru, případně zabráněním možnosti opustit vozovku např. plnou středovou čarou na vozovce (zamezení odbočení), patníky atd.
73
Konstrukce objektu Stavební konstrukce chráněného objektu by měly být nadimenzovány tak, aby odolávaly i teroristickým útokům, jejichž četnost stoupá a jejichž různorodost je velmi pestrá. Objekt není možné vyprojektovat tak, aby byl zcela odolný bombovým útokům. Jediný možný přístup je stanovení přijatelných ztrát na vymezené půdorysné ploše. Otázkou zůstává vymezení termínu přijatelná ztráta. Přijatelná ztráta je relativním pojmem, který představuje několik rozbitých oken nebo lokální zřícení výplní u rámových konstrukcí. Cílem je určit takové přijatelné ztráty, které by zabránily zřícení celého objektu. Odstupová vzdálenost je velmi užitečná pro návrh výbuchu odolných konstrukcí v případě, že je známá váha výbušniny a výbuchový přetlak, který bude na konstrukci působit. Procento prosklení je dalším klíčovým parametrem pro stanovení tlaku, který se dostane do objektu. Čím menší jsou dveřní a okenní otvory, tím lépe jsou obyvatelé objektu chráněni. Výbuchové zatížení bude způsobovat zpětný tlak. Tento efekt je třeba také zohlednit při dimenzování nosných konstrukčních prvků a jejich spojů, například provedením konstrukčních modifikací, které zahrnují vyztužení a zpevnění, nosné konstrukce tak přenáší zatížení způsobené výbuchem. Toto opatření zahrnuje detailní návrh nosníků a sloupů. Tímto návrhem se ztráty omezí pouze na lokální měřítko, např. lokální poničení stropní konstrukce. Obdobně se dimenzují sloupy, pokud je porušena funkce jednoho sloupu (ztratí únosnost), sousední dva sloupy musí unést jeho zatížení. Ztráta jednoho podpůrného sloupu může zničit tři další sloupy. Velmi efektivně lze použít tzv. „přenosové“ nosníky, které jsou navrženy pro přenesení navýšeného zatížení v případě zničení podpůrných sloupů. Železobetonové stropy přenáší gravitační zatížení uvnitř objektu. Při výbuchu bude tato konstrukce vystavena velkému dynamickému přetížení. Pokud je výbuchem porušen spoj mezi stropní konstrukcí a sloupem, stropní konstrukce nepřenáší část zatížení do okolních stěn, dojde k oslabení konstrukce a k následnému zřícení. Stropy a podlahy plní funkci ochranných zábran pouze částečně. Pro zpevnění střešních a stropních konstrukcí je možné používat různé materiály – mříže, zesílené armovací mříže, používané v bankovních trezorech, mříže zapuštěné ve stěnách apod. Odstupová vzdálenost zmírňuje výbuchový tlak, ovšem obvodová stěna zůstává pro osoby v objektu poslední ochranou, která omezí účinky výbuchu z vnější strany. Při realizaci obvodových stěn se doporučuje použití odolných materiálů, jakými je železobetonová konstrukce místo klasické stěny postavené z cihel. Pokud jsou obvodové konstrukce v přízemí navrženy ze železobetonu, je jejich porušení včetně spojů ojedinělé. Poranění osob těmito konstrukcemi je také minimální.
74
Nenosné konstrukce objektu tvoří prosklené konstrukce (okna), vnitřní příčky, některá schodiště apod. Jejich nevhodný výběr, ochrana nebo zpevnění může přispět ke zvýšení rizika zranění osob při výbuchu. Největší nebezpečí představují letící úlomky prosklené konstrukce, které jsou schopny způsobit velmi vážná poranění osob [4] až do vzdálenosti několika 100 m od ohniska výbuchu. Tomuto riziku lze zabránit instalací laminátových oken nebo skel opatřených speciálními plastickými fóliemi. Tato opatření zmírní množství drobných letících úlomků z konstrukcí. Dlouhé žaluzie nebo závěsy, které sahají až k podlaze nebo jsou k ní připevněny, mohou plnit obdobnou funkci. Závěr Situování objektu a dimenzování konstrukcí je pouze částí návrhu bezpečnostních prvků strategicky významných objektů, mezi něž lze objekty operačních a informačních středisek zařadit. Do návrhu je třeba dále zařadit vnitřní zabezpečení objektu (systém fyzické ochrany objektu, včetně krizového plánu), návrh vnitřní evakuace osob v objektu, zajistit počítačovou bezpečnost nebo režimový provoz objektu. Literatura [1] Středa, L.; Matoušek, J.: Globální úsilí v boji proti terorismu – aktuální výzva současnosti, VI. Mezinárodní konference – Medicína katastrof, Zlín – Lukov, 2002, Sborník přednášek. [2] Brzybohatý, M.: Současný terorismus, Praha 1999 [3] www.mvcr.cz [4] Fox, D.: World Architecture, The business magazine for the global architect, issue numer 83, February 2000.
75
Návrhové dokumenty pro některá požárně bezpečnostní zařízení aktivní ochrany Ing. Pavel RYBÁŘ Předseda stálé pracovní skupiny Požární prevence a zástupce České asociace pojišťoven ve Výboru evropských pojistitelů CEA K tradičním zájmovým oblastem pojistitelů patří elektrická požární signalizace, stabilní hasicí zařízení a zařízení pro usměrňování pohybu kouře a tepla. Důvodem je prokazatelně nejvyšší přínos těchto systémů aktivní ochrany na snižování škod a ochraně osob v důsledku požárů. Úvodem je třeba zdůraznit, že pojišťovnictví v EU neuplatňuje na provedení těchto požárně bezpečnostních zařízení žádné nadstandardní požadavky. V EU to ani není možné jelikož pojišťovnictví je pouze jedním ze subjektů působících na trhu a nemůže tudíž uplatňovat vůči ostatním diskriminační požadavky. Pojistitelé nemohou kromě toho zavádět duplicitní požadavky s vydávanými evropskými normami což vyplývá z příslušných právních předpisů upravujících tvorbu harmonizovaných technických norem v rámci tzv. regulované oblasti, do které dotčená PBZ patří. Pojišťovnictví se proto v podvýboru pro prevenci majetku CEA zaměřuje pouze na vydávání technických podmínek pro nové komponenty a systémy ochrany majetku, které EN zatím neřeší. Vždy se jedná o návrhové požadavky, které jsou max. shodné s připravovanou evropskou normou tak, aby přechod na tuto normu byl bezkonfliktní. Zásadní význam pro návrh účinných a bezpečných PBZ mají relevantní, objektivně zdůvodněné návrhové požadavky. Jestliže u komponentů probíhá proces harmonizace velmi dynamicky a úspěšně, pak zcela odlišná situace je v případě návrhových dokumentů definujících požadavky na systémy. U předmětných PBZ byl zatím po více než 25 létech dosažen nezbytný kompromis pouze u sprinklerových zařízení, pro které definuje normativní požadavky ČSN EN 12845:2004. Tato norma je opatřena přílohou ZA a to i v revidovaném vydání z r.2006, což signalizuje záměr, že půjde o normu harmonizovanou. V případě EPS je dosažený stav návrhových požadavků zafixován pouze na úrovni Technické specifikace a u zařízení pro řízení kouře a tepla bylo dosaženo kompromisu pouze na úrovni tzv. Zprávy. Tato situace nutí pojistitele zpracovat dokumenty s označením CEA, u kterých se dosahuje evropský konsensus podstatně rychleji a to na principu uznání národních přístupů ve specifických otázkách jako je např. zásobování vodou u sprinklerových zařízení. Cílem pojistitelů je vykrýt, do doby vydání příslušné evropské normy, předpisové vakuum v dané oblasti PBZ nediskriminačními, relevantními a veřejně dostupnými návrhovými požadavky. 76
Příkladem jsou technické podmínky CEA 4001 upravující navrhování sprinklerových zařízení. V ČR byly vydány jako ČAP CEA 4001 v již v r. 1998 a prakticky obsahově shodná ČSN EN 12845 byla vydána až v r. 2004. Pro navrhování PBZ budou i do budoucna využívané i jiné dokumenty jelikož evropské normy nemohou pokryt bezpočet nejrůznějších aplikací a nové technologie ochrany což se týká zejména hasicích zařízení. Vždy by se však mělo jednat o dokumenty relevantní a veřejně dostupné. Za takové považuje pojišťovnictví nejen technické podmínky ČAP, VdS ale i normy NFPA a FM. Pokud jde o hasicí zařízení jedná se o dokumenty zcela určitě objektivní jelikož obvykle uvádějí návrhové požadavky, které vznikly na základě ohňových zkoušek v reálném měřítku. O jejich dostupnosti není nutné rovněž pochybovat. Kvalitní návrh PBZ předpokládá nejen výběr odpovídajícího normativního dokumentu, ale i odpovídající odbornou úroveň projektantů. Ti musí být na úrovni nejen ve svém oboru, ale mít odpovídající znalosti i z příbuzných oborů kde je třeba na prvním místě uvést požární bezpečnost staveb. CEA 4008:05 CEA 4045:05 CEA 4007:03 CEA 4044-04 ČAP CEA 4020:00 ČAP CEA 4001:04 VdS CEA 4001:06 CEA 4040:03
Plynová hasicí zařízení na inertní plyny. Projektování a montáž Plynová hasicí zařízení na halogenované uhlovodíky. Projektování a montáž Plynová hasicí zařízení na CO2. Projektování a montáž Technické podmínky na zařízení pro hašení jisker Zařízení pro přirozený odvod tepla a kouře. Projektování a montáž Sprinklerová hasicí zařízení. Projektování a montáž Sprinklerová hasicí zařízení. Projektování a montáž Elektrická požární signalizace. Projektování a montáž
Tab. 1 Technické podmínky CEA resp. ČAP CEA a VdSCEA Zkušenosti z praktických instalací ukazují, že při navrhování PBZ dochází k řadě pochybení. Důvodem je, že v ČR neexistují faktické kontroly projektů a realizovaných instalací což je obvyklé v ostatních zemích EU. Tato situace vedla Českou asociaci pojišťoven (ČAP) k rozhodnutí zavést systém registrace dodavatelů PBZ, který by uvedený problém principiálně řešil a to podle obdobných zásad jako v EU. Registrace dodavatelů kromě jiného předpokládá provádění auditů projektů zaměřených na dodržování stanovených návrhových požadavků a v neposlední řadě zavedení inspekčních prohlídek sprinklerových zařízení. Na tomto místě lze uvést některé registrační požadavky týkající se navrhování sprinklerových zařízení, které reagují na nedostatky v projekční praxi. Zejména se jedná o snižování normativních požadavků na zásobování vodou s cílem snížit cenu sprinklerové instalace. V některých případech se například pro tento účel využívají naprosto nepřijatelnou formou polostabilní zařízení, která se „vydávají“ za stabilní hasicí zařízení.
77
• Sprinklerová zařízení se zásobováním vodou s nádržemi u nichž se počítá s doplňováním vody cisternovými automobilovými stříkačkami v průběhu doby činnosti zařízení se považují za polostabilní sprinklerová zařízení. Tato zařízení nejsou předmětem registrace dodavatelů sprinklerových stabilních hasicích zařízení. Z tohoto důvodu se ani nezapočítávají do počtu referenčních instalací. • Pro navrhování sprinklerových stabilních zařízení se musí použít pouze dokumenty v posledním znění platném v době zahájení návrhu hasicího zařízení. • Pro aplikace které nejsou obsaženy v ČSN EN 12845 nebo ČAP VdS 4001 navrhovat intenzitu dodávky, dobu činnosti, tlak před sprinklerem, účinnou plochu případně další parametry z jiných relevantních veřejně dostupných dokumentů akceptovaných pojistiteli a zajistiteli jako jsou normy NFPA dokumenty FM apod. V realizační návrhové dokumentaci musí být tyto odlišné návrhové požadavky uvedeny s odkazem na příslušný návrhový dokument, ze kterého byly převzaty.
78
Druh PBZ
Technický dokument pro navrhování
Poznámka
PBZ Sprinklerová zařízení Sprejová hasicí zařízení Pěnová hasicí zařízení Plynová hasicí zařízení Prášková zařízení ZOKT
Hydrantové systémy
Vodní clony a skrápěcí zařízení pro zvýšení požární odolnosti
ČSN EN 12845 Stabilní hasicí zařízení. Sprinklerová zařízení- navrhování, instalace a údržba NFPA 15 Water spray fixed systems for fire protection NFPA 11 Standard for low -, medium, and high-expansion foam ISO 14520-1 Gaseous fire- extinguishing system -Part 1: General reguirements ČSN EN 12416-2 Stabilní hasicí zařízeníPrášková zařízení.Část 2: navrhování, konstrukce a údržba ČSN 730802 Požární bezpečnost staveb. Nevýrobní objekty ČSN 730804 Požární bezpečnost staveb. Výrobní objekty ČSN EN 671-1 Stabilní hasicí zařízeníHadicové systémy. Část 1: hadicové navijáky s tvarově stálou hadicí ČSN EN 671-2 Stabilní hasicí zařízeníHadicové systémy. Část 2: hydrantové systémy se zploštitelnou hadicí ČSN 730873 Požární bezpečnost staveb. Zásobování požární vodou
lze využívat dokumenty NFPA13, FM, VdS CEA4001, ČAPCEA4001 připravuje se ČSNEN připravuje se ČSNEN připravuje se ENISO. Lze rovněž využít dokumenty CEA
připravuje se ČSNTZ připravuje se ČSNTZ
připravují se relevantní technické podmínky ČAP
Tab. 2 Normativní dokumenty na navrhování hasicích zařízení
79
Skúšanie funkčnosti káblových systémov podľa DIN 4102-12 Ing. Miroslav SMOLKA, MBA vedúci skúšobného laboratória FIRES s.r.o. Batizovce Abstrakt: Príspevok sa zaoberá skúšaním funkčnosti (integrity) elektrických káblových systémov pozostávajúcich zo silových a komunikačných káblov a nosného podporneho systému. Popisuje princíp skúšania a prináša praktické skúsenosti s týmto typom skúšok. Testing cable systems to DIN 4102-12 The article deals with the testing of integrity on electric cable systems consisting of power and communication cables, and a supporting system. It describes the principle of testing and brings some practical experience with this type of tests. Úvod Posudzovanie funkčnosti elektrických káblových systémov ako celku zloženého z káblov a nosného systému podľa DIN 4102-12 je pomerne nová oblasť, ktorá bola zavedená do našich podmienok na základe požiadaviek investorov stavieb. SK a CZ nie sú jediné krajiny v Európe, kde došlo k takémuto importu normy DIN 4102-12. Skúšobné laboratórium FIRES s.r.o. promptne zareagovalo na túto požiadavku a zaviedlo túto metódu ako akreditovanú už v r. 2003, kedy sa začali objavovať požiadavky domácich výrobcov káblov a nosných systémov. Podľa našich informácií výsledkom takejto spolupráce s domácimi výrobcami bolo značné zvýšenie ich konkurencie schopnosti na našich trhoch. Výsledky našich skúšok sú však využívané aj v iných krajinách Európy. DIN 4102-12 Podľa tejto normy káblový systém zahŕňa napájacie káble, izolované elektrické vedenie, káble a vodiče pre telekomunikácie a systémy pre spracovanie dát, prípojnice, vrátane pridružených vedení alebo potrubí, opláštení, krytov, upínadiel a podpier. Pojem „systém“ sa vzťahuje ku všetkým vyššie menovaným komponentom.
80
Triedy celistvosti obvodu podľa DIN 4102-12: Trieda
Najkratší čas počas ktorého je zachovaná celistvosť obvodu v minútach
E 30 E 60 E 90
30 60 90
Princíp skúšania funkčnosti podľa tejto normy je všeobecne známy a bude predstavený aj v iných príspevkoch, preto ho na tomto mieste neuvádzam. Norma je vhodná na skúšanie nasledovných systémov: 1) 2) 3) 4)
Káblové šachty a kanály Káblové systémy s udržaním integrity obvodu Káble opatrené náterom alebo oplášením Prípojnice
Pre káble opatrené náterom alebo opláštením norma nešpecifikuje pravidlá pre aplikáciu výsledkov skúšok na iné varianty než tie ktoré boli odskúšané. Ostatné prípady sú ošetrené pravidlami aplikácie výsledkov skúšok. Najkomplikovanejšie sú pravidlá pre najčastejší prípad, čo sú práve káblové systémy s integrovaným udržaním integrity obvodu. STN DIN 4102-12 Norma DIN 4102-12 je v pláne technickej normalizácie na r. 2006 na prevzatie do sústavy STN prekladom do slovenského jazyka. Pre tento projekt bolo treba získať súhlas od CEN aj DIN. Norma bude identická s DIN 4102-12, plánované sú nasledovné zmeny: - zmena odkazov DIN 4102-2 na STN EN 1363-1; - zmena odkazov VDE na STN / EN normy všade kde je to možné; - kde nie je možná náhrada DIN/VDE za STN/EN normu, norma bude zavedená do sústavy STN vyhlásením. Uvedené zmeny sa vykonajú prípadne formou národnej prílohy.
formou
národných
poznámok
Prevzatie DIN 4102-12 je dočasným opatrením do vydania STN EN 1366-11. prEN 1366-11 Prvý návrh EN 1366-11 vychádza z DIN 4102-12 s podobnými zmenami, aké sa plánujú pri zavádzaní STN DIN 4102-12. Zatiaľ sa predpokladá rovnaká oblasť použitia a normy ako má DIN 4102-12 s podobnou aplikáciou výsledkov
81
skúšok, ale vzhľadom k tomu že táto norma existuje zatiaľ len vo forme prvého návrhu, nie je isté, či takáto bude aj konečná podoba EN 1366-11. Triedy celistvosti obvodu podľa prEN 1366-11: Trieda P 30 P 60 P 90
Najkratší čas počas ktorého je zachovaná celistvosť obvodu v minútach 30 60 90
Norma zavádza pojem trvalej straty funkčnosti, t.j. skrat alebo prerušenie vodiča trvajúce viac ako 30 s. Skúšanie funkčnosti káblových systémov vo FIRES s.r.o. Skúšobné zariadenie v akreditovanom laboratóriu FIRES s.r.o. Batizovce umožňuje skúšanie: - 32 silových káblov, t.j. 128 vodičov, - 24 komunikačných káblov, t.j. 48 vodičov. Tento počet môže byť zvýšený na dvojnásobok pri sériovom zapojení párov vzoriek do slučky. Typická zostava počas jednej skúšky je: - dva alebo tri typy (t.j. zloženie) káblov - všetky uložené v perforovanej oceľovej lávke, na rebríku, a v stropných úchytoch - všetky obsahujúce oznamovacie káble, minimálne a maximálne prierezy žíl silových káblov (samozrejme s určitými obmedzeniami) Rovnaké výsledky skúšok všetkých prierezov žíl sú dôvodom na jednu klasifikáciu celého rozsahu výrobku; rozdielne výsledky určitých prierezov žíl sa musia považovať za individuálne. Výsledok skúšky káblového systému je platný len pre odskúšaný systém (káble + nosný systém). Ak nosný systém použitý pri skúške zodpovedá normovému nosnému systému popísanému v DIN 4102-12 (hrúbka plechu, preforácia, povrchová úprava, rozmery lávok a rebríkov...), je možná aplikácia výsledkov skúšky aj na iný nosný systém, ktorý však tiež musí zodpovedať požiadavkám kladeným na normový nosný systém podľa DIN 4102-12. Pre klasifikáciu samotného nosného systému nie sú v norme uvedené presné pravidlá. Podľa našich informácií je prístup skúšobných laboratórií ku klasifikácii nosného systému rôzny. Základným pravidlom však je, aby bol odskúšaný aspoň jeden kus z každého prvku nosného systému.
82
Norma nešpecifikuje strop použitý pri skúške. Nemecké laboratóriá používajú pórobetónový strop so závitovými tyčami a maticami zhora na strope; naši klienti sa zvyčajne rozhodnú pre strop z ťažkého betónu triedy B2 s aplikovanými štandardnými kotviacimi prvkami. V takomto prípade je skúška viac realistická. Normálne sa použijú 2 páry z každého kábla. Ak sa páry spoja do sériových slučiek, môžeme skúšať dvojnásobný počet káblov naraz (väčšinou 5 typov). V tomto prípade sa stráca informácia o správaní jednotlivých káblov, ale skúška má rovnakú preukaznú hodnotu. Časté sú otázky o káblových upchávkach použitých na utesnenie káblov. Za túto upchávku je zodpovedné laboratórium (nikdy s tým nebol problém pri skúške). Ak klient použije vlastnú upchávku pri skúške podľa DIN 4102-12, nemôže sa to považovať za skúšku káblovej upchávky podľa EN 1366-3. Typická zostava káblového systému pred skúškou funkčnosti:
Typická zostava káblového systému po skúške funkčnosti:
83
Problematika požárně bezpečnostních zařízení a řídících systémů inteligentních budov Doc. Dr. Ing. Michail Šenovský VŠB – TU Ostrava, Fakulta bezpečnostního inženýrství Lumírova 13, 700 30 Ostrava Výškovice Abstrakt Příspěvek se zabývá problematikou ovládání jednotlivých technologických celků pro správu a řízení objektu. Poukazuje na nedořešenou situaci s požárně bezpečnostními zařízeními, kdy se většinou jedná o separátní projekty, bez potřebné koordinace s ostatními technologiemi instalovanými v objektu. Každou budovu je nutné nějakým způsobem provozovat. Postavíme-li si rodinný dům, je samozřejmé, že součástí domu je systém středního vytápění, rozvody teplé a studené vody, kanalizační svody, rozvody elektroinstalace jak slaboproudé, tak i silnoproudé. Troufnu si odhadnout, že drtivá většina, snad až 99%, z postavených rodinných domků bude provozována takto separátně, jak byla postavena. Ne, že by se nedalo nic zlepšovat. Naopak, určitě by šlo vzájemným provázáním jednotlivých funkcí dosáhnout nejen větší pohodu pro obyvatele domku, ale došlo by i k úspoře finančních prostředků za provoz objektu. U větších, řekněme administrativních budov, je situace obdobná, s tím rozdílem, že v současné době se již zcela běžně můžeme setkat se snahou projektantů o vzájemné propojení jednotlivých systémů. Hlavní snahou pak bylo snížení nákladů na provoz budovy. Současné technologie jsou již na takové úrovni, že každou činnost potřebnou pro provoz budovy, lze provést několikerým způsobem. Například v chladném počasí je nutné objekt vytápět. Každý stupeň tepla, který dodáme, stojí peníze. I v zimních měsících svítí slunce. Dokážeme změřit a vyhodnotit zdali bude možné prostředí ohřívat slunečním svitem. Postačí, aby řídící systém otevřel žaluzie. V takovém to případě, pak dodáme tepla méně a tím zase šetříme provozní náklady. V letním měsíci to bude naopak. Jestliže zabráníme slunci prohřívat prostor, například stažením žaluzií, teplota nevzroste tak výrazně jak by mohla bez použití žaluzií, a tudíž méně chladíme, je to levnější. Obdobně bychom mohli dávat příklady z osvětlení kdy řídící systém vyhodnotí, jestli ke zlepšení světelné pohody nebude dostatečné zvednutí žaluzií. Samozřejmě musí současně vyhodnotit, co bude ekonomičtější, jestli rozsvítit světla a nebo klimatizovat prostory. Úvodem jsem chtěl naznačit, že žádné instalované zařízení není autonomní. Realizace je
84
možná pouze prostředky výpočetní techniky. Následující ideový obrázek znázorňuje, jak by takový systém mohl vypadat. Pro takto uspořádaný systém řízení budovy se vžil název „Inteligentní budova“. Bohužel toto označení nevymyslel žádný hasič, tak je logické že mnoho prvků aktivní požární bezpečnosti tento systém nevykazuje. V posledních letech je evidentní snaha projektantů implementovat do systému alespoň EPS, ale i to je problematické. Z opravdu komplexního pohledu je nezbytné, aby do těchto řídících systémů byly včleněny jednotlivé prvky požární bezpečnosti, ale i objektové bezpečnosti. Všechny informace jsou pak vyvedeny na vizualizační prostředky – nemusí to být vždy jen monitory, umístěné na provozně bezpečnostním dispečinku objektu. Jak z obrázku 2 vyplývá, celý systém může být přístupný i z Internetu. Zde je pak reálná možnost, že požární jednotka jedoucí k zásahu se s vzniklým problémem může seznámit již během jízdy k zásahu. Problematiku inteligentních budov chápu jako technicky zvládnutelnou. Zásadní problém však vidím ve vizualizaci výsledků. Zde by bylo možné použít prostředků virtuální reality, která znázorní například 3D pohled do budovy a v reálném čase je možné sledovat vzniklý bezpečnostní problém, včetně pohybu lidí a reakci systému na tuto situaci.
85
Obrázek č. 1. Studie technologie řízení provozu objektu. 86
Základní princip spočívá v přechodu od statické spolupráce jednotlivých bezpečnostních prvků podle předem připraveného postupu k dynamickému řízení na základě monitorování okamžité situace v objektu. Jedná se zejména o kontrolu vstupu, výskytu a pohybu osob (optimální je, aby byl monitorován případně kontrolován vstup osob nejen do objektu, ale i na jednotlivá patra nebo do jiných částí objektu) pro vyhodnocení množství lidí v objektu i s bližším určením počtu osob na jednotlivých podlažích nebo v jednotlivých částech objektu. Dále pak aktivní kontrolu činnosti vzduchotechnických systémů, zejména měření a vyhodnocování složení ovzduší včetně detekce nebezpečných látek. Významným bezpečnostním prvkem pak jsou samotné filtrační systémy. Jejich vhodnou skladbou a obsluhou, mohou být účinky nebezpečných látek významným způsobem eliminovány. Pro případ aktivního použití filtrů ve vzduchotechnických systémech je nezbytné tyto filtry oddělit od stávajících provozních filtrů. Filtry pro zachycení nebezpečných látek budou v činnosti jen v době zjištění těchto látek v prostoru, či ventilačním systému. Tyto informace mohou být také vizualizovány v 3D modelu současně s modelem například rozsahu a rozvoje požáru a zakouření (na základě zpracování informací z adresovatelných hlásičů požáru, CCTV, teplotních čidel, ..). Prostřednictvím jednotlivých bezpečnostních a informačních systémů je možné následně aktivně ovlivňovat bezpečnost osob tím, že bezpečnostní systém na základě vyhodnocení okamžité situace v objektu zajistí za dané situace nejrychlejší a nejbezpečnější evakuaci osob vyskytujících se v objektu (zejména řízením ventilace na únikových cestách, vhodnou aktivací zařízení pro odvod kouře a tepla (ZOKT) pokud je v objektu instalováno, směrováním osob k bezpečnému úniku dynamickým informačním systémem apod.). Pokud bude v objektu instalováno stabilní hasicí zařízení (SHZ) lze okamžik jeho spuštění určit na základě okamžité situace v daném prostoru (zejména v závislosti na množství kouře a zplodin hoření, počtu osob apod.) a dosáhnout tak jeho efektivního a účinného nasazení bez vzniku zbytečných následných škod. Vizualizace veškerých těchto činností a stavů se stane nenahraditelnou informační podporou nejen velitele zásahu jednotek Integrovaného záchranného systému, ale prostřednictvím vhodných komunikačních technologií např. na bázi Internetu může být zpřístupněna i na fyzicky vzdálených místech, např. na operačním a informačním středisku Integrovaného záchranného systému, popřípadě v krizovém štábu, bezpečnostní radě a podobně. Obdobně, i když částečně s využitím jiných prostředků, je možné popsat dynamické řešení mimořádné situace spojené např. s výskytem nebezpečných látek v ovzduší ať již z důvodu nehody nebo teroristického útoku. Možnost teroristického útoku je spojena s obecnějším problémem uplatnění bezpečnostních systémů v oblasti ochrany osob a majetku. Prostorová vizualizace 3D s aktivním vstupem bezpečnostních prvků zejména perimetrické a plášťové ochrany a ochrany jednotlivých prostor spolu s nasazením vhodných 87
informačních technologií může významným způsobem zkvalitnit ochranu objektu, případně poskytnou prostorové informace o místu narušení ochrany. Vhodným ovládáním dveří a výtahů lze pak vhodně usměrňovat a blokovat pohyb případného narušitele a usnadnit tak jeho zadržení. Společným prvkem navrhovaných bezpečnostních systémů je monitorování okamžité situace v objektu s následným vyhodnocením a na něm založeném ovládání ochranných, bezpečnostních a informačních prvků. Pro zvládání mimořádných událostí v tomto typu objektů je potřebné prostorové zobrazování se zapojením aktivních ochranných a bezpečnostních prvků a informačních technologií. Vzhledem k významu navrhovaných systémů pro zajištění bezpečnosti člověka je nezbytnou součástí řešení i verifikace jejich chování v reálném čase. Pro zajištění bezpečnosti v inteligentních budovách, které jsou svojí povahou třírozměrné objekty, ve kterých je rozmístěna celá řada zařízení, sběrnic, apod. má nezastupitelné místo aplikace GIS. Řešení v této oblasti se zaměří zejména na vývoj v následujících třech směrech: • GIS pro podporu správy a řízení inteligentní budovy (vizualizace aktuálního stavu, zprostředkovávání komunikace s jednotlivými prvky prostřednictvím 3D rozhraní apod). • GIS jako metainformační systém o inteligentní budově a o systémech v ní rozmístěných, o jejich parametrech, (poruchových) stavech apod. Tento systém by měl umožňovat včasnou detekci a vizualizaci potenciálně ohrožených částí budovy a komunikačního a řídicího systému a jeho subsystémů. Tuto úlohu může plnit například prostřednictvím monitorování provozu na sběrnicích, přímým dotazováním jednotlivých zařízení, sledováním a vyhodnocováním změn jejich chování v čase apod. • GIS pro zvládání emergentních situací tím, že může pomoci hledat alternativní řešení vzniklých situací, kdy je například část zařízení vyřazena z provozu. GIS pro podporu zohledňování prostorových vztahů při prostorových analýzách pro potřeby řízení inteligentní budovy, se zohledněním prostorových vztahů jak uvnitř budovy, tak i vně budovy (prostorové vztahy s okolními budovy, s okolním prostředím apod.). Dále se může využít při monitorování pohybu lidí a případně i jiných sledovaných pohyblivých objektů v budově, vyhodnocování rozložení lidí v budově pro potřeby řízení evakuace a záchranných prací apod. Nemalý význam může mít při podpoře zásahů speciálních jednotek v inteligentní budově, kdy jednak může být zdrojem cenných informací o prostorovém uspořádání budovy, o přístupových cestách
88
apod. Současně však může vhodným řízením inteligentní budovy i aktivně podporovat zásah těchto jednotek. Závěrem si neodpustím malou poznámku. Mluvíme zde o systémech řízení, systémové sběrnici na kterou jsou „navěšeny“ jednotlivé kontrolní, řídící, či bezpečnostní systémy a to vše nemusí být pravda, protože dle české legislativy je všem těmto zařízením a systémům nadřízena EPS. Troufám si jen odhadnout jak by to vše dopadlo a jak moc by byly inteligentní, zde popisované inteligentní budovy, kdyby celý systém měla řídit EPS. Řešení systému dálkového přenosu dat na PCO je u těchto objektů bezpředmětný, protože složitost a náročnost obsluhy, včetně možnosti dynamicky ovlivňovat chování systému v reálném čase si vyžaduje nepřetržitou kvalifikovanou obsluhu.
89
Zkoušky kabelů v podmínkách požáru, normy a definice Jan TŮMA Elektrotechnický Ústav, Pod Lisem 129, 171 02 Praha 8 laboratoř kabelů a vodičů
[email protected] ČSN EN 332 (ČSN EN 50265) Zkouška svislého šíření plamene CSN EN 60332-1-1 a -2-1. Samozhášivý kabel je prakticky každý kabel nebo vodič vyjma polyethylenu jde jen o to jak dlouho je přiložen plamen. Tuto zkoušku splňují veškeré PVC i gumové kabely Zkouška odolnosti proti svislém šíření plamene pro vodiče nebo kabely s jednou izolací 1kW směsný plamen Tato zkouška definuje postup pro zkoušení odolnosti proti svislému šíření plamene pro izolované elektrické vodiče nebo kabely nebo optické kabely s jednou izolací v podmínkách požáru Při zapálení jednotlivého vzorku kabelu ve svislé poloze po oddálení plamene hoření ustane samo. Izolovaný kabel nebo vodič vyhovuje zkoušce, jestliže je vzdálenost mezi spodní hranou horní podpěry a začátkem zuhelnatění větší než 50 mm. Jako závada je navíc zaznamenaná, když se hoření rozšířilo směrem dolů ve vzdálenosti větší než 540 mm od spodní hrany horní podpěry. Protože použití izolovaných vodičů nebo kabelů , které odolávají šíření plamene a vyhovují doporučeným požadavkům normy ČSN EN 60332-1-1 není samo o sobě dostačující k ochraně před šířením ohně za podmínek požáru pro všechny druhy instalací, doporučuje se proto v jakýchkoliv případech vysokého nebezpečí šíření požáru, například u dlouhých svislých délek svazků kabelů , uplatněné zvláštních opatření pro instalaci. Nelze předpokládat, že pokud vzorek kabelu vyhovuje požadavkům na provedení podle této normy, bude se svazek takovýchto vodičů chovat podobným způsobem.
90
Hoření ve svazcích ČSN EN 50266. Zkouška vertikálního šíření plamene na vertikálně namontovaných svazcích vodičů nebo kabelů ČSN EN 50266-1 Popis zkušebního zařízení část –2-1 zahrnuje kategorii A F/R a platí pouze pro silové kabely s vodiči o průřezu větším než 35 mm2 nainstalovaného na zkušebním žebříku tak, aby se dosáhlo celkového jmenovitého objemu nekovového materiálu 7 litrů na jeden metr zkušebního vzorku. Doba přiložení plamene 40 minut. část –2-2 zahrnuje kategorii A a platí pro silové kabely nainstalované ne zkušební lávce tak, aby se dosáhlo celkového objemu nekovového materiálu 7 litrů na jeden metr zkušebního vzorku. Doba přiložení plamene 40 minut. Tento způsob montáže používá přední stranu lávky. Tato kategorie je určena pro všeobecné použití tam, kde se požaduje vyhodnocení velkých objemů nekovových materiálů část –2-3 zahrnuje kategorii B a platí pro silové kabely nainstalované ne zkušební lávce tak, aby se dosáhlo celkového objemu nekovového materiálu 3,5 litrů na jeden metr zkušebního vzorku. Doba přiložení plamene 40 minut. Tento způsob montáže používá přední stranu lávky. Tato kategorie je určena pro všeobecné použití tam, kde se požaduje vyhodnocení středního objemu nekovových materiálů část –2-4 zahrnuje kategorii C a platí pro silové kabely nainstalované ne zkušební lávce tak, aby se dosáhlo celkového objemu nekovového materiálu 1,5 litrů na jeden metr zkušebního vzorku. Doba přiložení plamene 20 minut. Tento způsob montáže používá přední stranu lávky. Tato kategorie je určena pro všeobecné použití tam, kde se požaduje vyhodnocení nízkého objemu nekovových materiálů
91
část –2-5 zahrnuje kategorii D a platí pouze pro malé kabely s vnějším průměrem 12 mm nebo menším, které jsou nainstalovány na zkušební lávce tak, aby se dosáhlo celkového objemu nekovového materiálu 0,5 litrů na jeden metr zkušebního vzorku. Doba přiložení plamene 20 minut. Tento způsob montáže používá přední stranu lávky. Tato kategorie je určena pro všeobecné použití tam, kde se požaduje vyhodnocení nízkého objemu nekovových materiálů U všech těchto pěti kategorií platí: Kabely odolné šíření ohně při požáru jsou takové, u kterých při jejich zapálení ve svislé poloze vedle sebe nebo ve svazcích po odstranění zdroje plamene hoření uhasne samo, nebo se po jedné hodině uhasí a maximální rozsah zuhelnatěné části nesmí na přední ani zadní straně žebříku dosáhnout výšku přesahující 2,5 m od spodní hrany hořáku. Celistvost obvodu ČSN IEC 60331-11 Popis zkušebního zařízení ČSN IEC 60331-21 Specifikuje zkušební postup a uvádí požadavky na provedení, včetně doporučené doby přiložení plamene pro kabely se jmenovitým napětím do 0,6/1,0 kV včetně, u kterých se vyžaduje zachování celistvosti obvodu při hoření za stanovených podmínek část -23 Specifikuje zkušební postup a uvádí požadavky na provedení, včetně doporučené doby přiložení plamene pro elektrické kabely pro přenos dat, u kterých se vyžaduje zachování celistvosti obvodu při hoření za stanovených podmínek část -25 Specifikuje zkušební postup a uvádí požadavky na provedení, včetně doporučené doby přiložení plamene pro kabely s optickými vlákny, u kterých se vyžaduje zachování celistvosti obvodu při hoření za stanovených podmínek
92
Celistvost izolace je vlastnost kabelu ověřovaná na jednotlivém vodorovně uloženém kabelu, který je při působení plamene připojený na jmenovité napětí kabelu.část –21, na napětí 110 V část -23 , sledování útlumu část -25 Během této zkoušky a ani po zhasnutí hořáku (15 min) nesmí dojít ke zkratu mezi žilami ani na měřící aparaturu či k přerušení žil. U optických kabelů nesmí nárůst útlumu, který musí být měřen, nepřekročí hodnotu uvedenou v příslušné specifikaci pro daný kabel. Odolnost v plameni je označena písmennou zkratkou FE s číslem, označujícím dobu odolností v minutách. Délku testování je výrobce povinen určit v technických údajích daného kabelu. Teplota je nastavena na 750 °C Celistvost obvodu je určena písmennou zkratkou FE a číselnou hodnotou délky zkoušky (např. FE 180 = 180 min.) Celistvost obvodu s rázem ČSN EN 50200 Zkušební metoda odolnosti při požáru pro nechráněné kabely malých průměrů určených pro použití v nouzových obvodech Tato norma stanovuje zkušební metody a postupy pro kabely s konstrukcí pro vlastní odolnost při požáru, které jsou určeny pro použití v nouzových obvodech poplašných, osvětlovacích a komunikačních systémů. Platnost zkušební metody je omezena na kabely s vnějším průměrem nepřesahujícím 20 mm Pro každý zkoušený kabel se zaznamená doba odolnosti při požáru až do okamžiku poruchy nebo až do maximální doby odolnosti při požáru 90 minut. Napěťová hladina při zkoušce či sledování útlumu je obdobná jako u normy ČSN EN 60331 silové kabely na jmenovité napětí sdělovací kabely na napětí 110 V a optické kabely sledování útlumu Kabel se upevní na zkušební stěnu pod podmínkou minimálního poloměru ohybu a je testován při minimální zkušební teplotě 842°C a nárazem kovové tyče na kabelovou podpěru během každých pěti minut Zkouška trvá do doby požadované pro dosažení konkrétní třídy odolnosti proti požáru, jak je definována ve výkladovém dokumentu č.2 Směrnice pro stavební výrobky (viz příloha D) nebo až do bodu poruchy.
93
Příloha D Třídění - PH 15, 30, 60, 90. Pro získání zatřídění jsou zapotřebí dva výsledky, při kterých je změřená doba odolnosti rovná stanovenému zařízení nebo stanovené zatřídění překračuje (tj. 15, 30, 60 nebo 90 minut). Celistvost obvodu s rázem ČSN EN 50362 Zkušební metoda odolnosti při požáru pro nechráněné silové a ovládací kabely velkých průměrů pro použití v nouzových obvodech Obdoba ČSN EN 50200 Tato norma je určena pro silové a ovládací kabely velkých průměrů pro nouzové obvody s průměrem větším než 20 mm Pro každý zkoušený kabel se zaznamená doba odolnosti při požáru až do okamžiku poruchy nebo až do maximální doby odolnosti při požáru 120 minut, nebo je požadovaná odolnost uvedena v příslušné kabelové normě. Zkouška korozivity Plyny vznikající při hoření obsahují agresivní kyseliny působící na kovové části, které pod jejich vlivem korodují. Korozivní plyny tím způsobují často větší škody než vlastní požár, protože narušují ocelové konstrukce budov, ventilační systémy apod. ČSN EN 50 267 Zkoušky plynů vznikajících při hoření materiálů z kabelů část -2-1 Určení kyselinotvorných halogenových plynů Stanovuje zkušební metody a postupy pro stanovení množství halogenových plynů, jiných než fluorovodíkových, uvolněných během hoření směsí založených na halogenovaných polymerech a směsí obsahujících halogenované přísady, odebrané z konstrukce kabelu. Tato metoda stanovení není vhodná pro směsi nebo materiály označené za bezhalogenové. Pro takové směsi nebo materiály a všechny směsi nebo materiály obsahující méně než 5 mg halogenu na 1g se doporučuje použít metodu stanovenou v ČSN EN 50267-2-2
94
část -2-2 Určení stupně kyselosti plynů během hoření materiálů kabelů měřením pH a vodivosti Stanovuje zkušební metody a postupy pro stanovení stupně kyselosti plynů uvolněných během hoření materiálů odebraných z elektrických nebo optických kabelů měřením pH a vodivosti. 1000 mg zkoušeného materiálu se spaluje při teplotě 935 °C po dobu 30 minut a zplodiny procházejí přes promývací lahve jejichž obsah se po zkoušce slije a promíchá a provede se měření. Na každém nekovovém zkoušeném materiálu se provedou dvě stanovení. Zkouška se považuje za vyhovující, jestliže hodnota pH z každého vzorku materiálu neklesla pod stanovenou mez 4,3 a vodivost nepřekročila stanovenou hodnotu 10 µS/mm. Obě hodnoty jsou vztaženy na 1 litr vody. část -2-3 Určení stupně kyselosti plynů během hoření materiálů kabelů stanovením vážného průměru pH a vodivosti kompositních materiálů Obdoba části –2-2 Stanovení hodnoty pH a vodivosti z naměřených hodnot jednotlivých materiálů. Dýmivost Při hoření kabelů vzniká kouř, který svojí hustotou snižuje viditelnost v zasažených prostorách. V takových případech není snadné nalézt únikové cesty a tím je ohrožena bezpečnost a zdraví lidí přítomných v hořícím objektu. ČSN EN 61034-1 Popis zkušebního zařízení ČSN EN 61034-2 Tato norma stanovuje zkušební metodu pro měření hustoty kouře při spalování kabelů za definovaných podmínek. Popisuje způsoby přípravy a uspořádán kabelů pro zkoušku, metodu hoření kabelů a udává doporučené požadavky pro vyhodnocení výsledků zkoušky Hustota dýmu je měřena na základě prostupu světla dýmem vzniklým při hoření. V případě chybějících požadavků je jako minimální přijatelná hodnota pro jakýkoli typ kabelu, který je zkoušen podle této normy, doporučená hodnota propustnosti světla 60%. Typickým příkladem silné emise kouře je změkčený PVC. Silný kouř se vyvíjí více ze změkčovacích přísad než ze samotného PVC. 95
Funkčnost hoření v kanálech DIN 4102 část 12 Zachování funkce elektrických kabelových instalací za požáru Funkčnost systému při požáru určuje provozní dobu celého kabelového nosného systému vedení, t.j. kabelů včetně upevňovacích a úložných systémů v ohni. Funkčnost se označuje E s číslem určujícím dobu v minutách, za kterou nedojde ke zkratu mezi žilami ani na úložný systém. Nesmí dojít ani k přerušení žil kabelu. Zkouší se vždy dva 4. žilové vodiče nejmenšího průřezu a dva 4. žilové vodiče o průřezu 50 mm2 v každém nosném systému. To znamená na kabelové lávce v kabelovém žlabu a na stropním uchycení. Pro zatřídění kabelu je potřeba, aby všechny vzorky vydržely bez zkratu či přerušení stanovenou dobu. 30, 60 nebo 90 minut.
96
Reakce kabelů na oheň Ing. Pavel Vaniš, CSc. Centrum stavebního inženýrství, a. s., Pražská 16, 102 21 Praha 10 První Rozhodnutí Komise o klasifikaci stavebních výrobků podle jejich reakce na oheň bylo vydáno pod označením 2000/147/EC počátkem roku 2000. Tento dokument obsahoval dvě tabulky tříd reakce na oheň, a to pro podlahové krytiny (třídy A1fl, A2fl, Bfl, Cfl, Dfl, Efl, Ffl) a pro ostatní stavební výrobky kromě podlahových krytin (třídy A1, A2, B, C, D, E, F). Dva roky po tomto rozhodnutí byla vydána i klasifikační evropská norma EN 13501-1 Klasifikace stavebních výrobků a konstrukce staveb – Část 1: Klasifikace podle výsledků zkoušek reakce na oheň, která obsahuje stejné tabulky tříd reakce na oheň a navíc rozvádí postup klasifikace pro jednotlivé třídy a odkazuje na evropské zkušební normy využité při klasifikaci. Jedná se o známý soubor pěti zkušebních norem, z nichž EN ISO 12925-2, EN ISO 1716 a EN ISO 1182 jsou společné pro obě základní skupiny stavebních výrobků a EN 13823 pro stavební výrobky mimo podlahových krytin a EN ISO 9239-1 pro podlahové krytiny. Krátce po vydání Rozhodnutí Komise 2000/147/EC a získání prvních zkušeností s klasifikací stavebních výrobků vyvstala potřeba zvláštním způsobem klasifikovat i další skupiny stavebních výrobků, a to izolační trubních systémů a kabelů. Pro izolační trubní systémy byla vydána klasifikační tabulka Rozhodnutím Komise 2003/632/EC, kterým se doplňuje Rozhodnutí Komise 2000/147/EC. Ke zkouškám jsou využity stejné zkušební metody jako pro stavební výrobky mimo podlahových krytin, ale kriteria, která musí výrobek pro zařazení do tříd splnit, byla s ohledem na komínový efekt při zkoušce podle EN ISO 13823 zvolena mírnější. U kabelů však byla situace podstatně složitější. Kabely, které jsou vnímány jako součást stavby a byly proto zahrnuty mezi výrobky stavební, jsou současně i výrobky elektrotechnickými jejich standardizace je tradičně v rukou zvláštních mezinárodních organizací IEC a CENELEC. Tyto pochopitelně vyvíjejí snahu, aby zkoušení kabelů včetně reakce na oheň probíhalo podle elektrotechnických norem. V letech 2000 až 2003 byly řešeny mezinárodní normalizační projekty včetně rozsáhlých mezilaboratorních srovnávacích zkoušek podle zkušebních metod srovnatelných s metodami již zavedenými pro ostatní stavební výrobky. V roce 2002 byl vydán návrh Rozhodnutí Komise, kterým by se do Rozhodnutí Komise 2000/147/EC doplnila klasifikační tabulka pro reakci kabelů na oheň (viz tabulka 1). V roce 2003 pak 97
byly rozeslány do připomínkového řízení návrhy tří zkušebních norem, a to prEN 50399-1 Zkušební metody pro kabely v podmínkách požáru – Měření vývoje tepla a kouře z kabelů při zkoušce šíření plamene, část 1: Zkušební zařízení, prEN 50399-2-1 Zkušební metody pro kabely v podmínkách požáru – Měření vývoje tepla a kouře z kabelů při zkoušce šíření plamene, část 2-1: Postup pro klasifikaci do tříd C a D a prEN 50399-2-2 Zkušební metody pro kabely v podmínkách požáru – Měření vývoje tepla a kouře z kabelů při zkoušce šíření plamene, část 2-2: Postup pro klasifikaci do třídy B, jejichž výsledky měly být základem pro klasifikaci do středních tříd reakce na oheň (Bca až Dca), stejně jako je tomu s metodou SBI (EN 13823) při klasifikaci hlavní skupiny stavebních výrobků. Ani klasifikační tabulka ani zkušební metody však nebyly odsouhlaseny a celý proces se na několik let prakticky zastavil.
98
Třída AC BC
Zkušební metoda EN ISO 1716
Klasifikační kriteria (1) PCS ≤ 2.0 MJ.kg-1
EN 50266-2-x (1)
FS ≤ 2.0 m; a THR1200s ≤ 30 MJ; a Peak RHR ≤ 60 kW; a FIGRA ≤ 150 W.s-1 H ≤ 425 mm FS ≤ 2.0 m; a THR600s ≤ 15 MJ; a Peak RHR ≤ 60 kW; a FIGRA ≤ 150 W.s-1 H ≤ 425 mm FS ≤ 2.5 m; a THR600s ≤ 35 MJ; a Peak RHR ≤ 200 kW; a FIGRA ≤ 150 W.s-1 H ≤ 425 mm H ≤ 425 mm
a EN 50265-2-1 CC
EN 50266-2-y (2) a EN 50265-2-1
DC
EN 50266-2-y (4) a
EC FC
EN 50265-2-1 EN 50265-2-1
Přídatná klasifikace Vývoj kouře(3) a plamenně hořící kapky/částice (4) a kyselost/korozivita (5) Vývoj kouře(3) a plamenně hořící kapky/částice (4) a kyselost/korozivita (5) Vývoj kouře(3) a plamenně hořící kapky/částice (4) a kyselost/korozivita (5) Plamenně hořící kapky/částice (4) a kyselost/korozivita (5)
Žádné požadavky na chování
(1) EN 50266-2-4 modifikovaný na základě FIPEC scénář 2 a zahrnující měření vývoje teple a kouře. (2) EN 50266-2-4 modifikovaný pro měření vývoje teple a kouře. (3) EN 50266-2-x : s1 = TSP ≤ m2 a Peak SPR ≤ m2/s; s2 = TSP ≤ m2 a Peak SPR ≤ m2/s; s3 = není-li s1 nebo s2. (4) EN 50266-2-y : s1 = TSP ≤ m2 a Peak SPR ≤ m2/s; s2 = TSP ≤ m2 a Peak SPR ≤ m2/s; s3 = není-li s1 nebo s2. (5) EN 50265-2-1 (mod.) : d0 = Žádné plamenně hořící kapky/částice; d1 = Žádné plamenně hořící kapky/částice hořící déle než x s; d2 = není-li d0 nebo d1. (8) EN 50267-2-3 : a1 = vodivost < 2.5 µS/mm a pH > 4.3 ; a2 = vodivost < 10 µS/mm a pH > 4.3; a3 = není-li a1 nebo a2.
Tabulka 1— Třídy reakce na oheň pro elektrické kabely podle návrhu Rozhodnutí Komise xx/xx/2001 Hodnoty FIGRA uvedené v tabulce měly být ještě upřesněny podle výsledků srovnávacích zkoušek. K návrhu rozhodnutí byla vznesena řada významných připomínek, z nichž je dále pro příklad uvedena tabulka 2, která shrnuje připomínky Asociace pro požární výzkum kabelů CFRA. Rozporovány byly zejména způsoby měření a kriteria vývoje kouře, korozivity a úrovně parametrů popisující vývoj tepla při velkorozměrovém testu včetně požárních scénářů využitých pro nastavení 99
úrovně tepelného zatížení zkoušených kabelů. Byl vznesen požadavek na rozšíření klasifikace o třídu A2. Jako naprosto nekonfliktní se ukázalo pouze nastavení kriteria spalného tepla pro třídu A. Dále pak využití EN 50265-2-1 Zkoušky odolnosti proti svislému šíření plamene pro vodiče a kabely s jednou izolací – Část 2-1: Postupy – 1 kW směsný plamen s jednotným kriteriem H ≤ 425 mm zejména proto, že této zkoušce vyhoví snad všechny kabely s PVC izolací.
Třída
Zkušební metoda
AC1
EN ISO 1716
AC2
EN ISO 1716 a EN 50266-2-x (3)
Klasifikační kriteria PCS ≤ 2.0 MJ.kg-1 (2) PCS ≤ 4.0 MJ.kg-1 FS ≤ 1.0 m; a THR1200s ≤ 6.0 MJ; a Peak RHR ≤ 12 kW; a FIGRA ≤ 120 W.s-1
a BC1
EN 50265-2-1 EN 50266-2-x a
BC2
EN 50265-2-1 EN 50266-2-x a
CC
DC
EC
EN 50265-2-1 EN 50266-2-y a
EN 50265-2-1 EN 50266-2-y a
EN 50265-2-1 EN 50265-2-1
H ≤ 425 mm FS ≤ 1.75 m; a THR1200s ≤ 7.5 MJ; a Peak RHR ≤ 15 kW; a FIGRA ≤ 120 W.s-1 H ≤ 425 mm FS ≤ 1.75 m; a THR1200s ≤ 30 MJ; a Peak RHR ≤ 50 kW; a FIGRA ≤ 200 W.s-1 H ≤ 425 mm FS ≤ 2.0 m; a THR1200s ≤ 40 MJ; a Peak RHR ≤ 70 kW; a FIGRA ≤ 300 W.s-1 H ≤ 425 mm FS ≤ 2.5 m; a THR1200s ≤ 80 MJ; a Peak RHR ≤ 120 kW; a FIGRA ≤ 500 W.s-1 H ≤ 425 mm H ≤ 425 mm
Přídatná klasifikace Vývoj kouře; Class PeakSPR Sqm/s TSP 1200 sqm S1 ≤0.25 ≤50 S2 ≤0.75 ≤200 S3 ≤2.0 ≤400 S4 Not S1, S2, or S3 plamenně hořící kapky/částice; kyselost/korozivita
plamenně hořící kapky/částice; kyselost/korozivita
FC
Žádné požadavky na chování
Tabulka 2— Třídy reakce na oheň pro elektrické kabely podle připomínek CFRA 100
Začátkem roku 2006 již zřejmě došla Komisi trpělivost z nekončících diskuzí, upravila své rozhodnutí tím, že přidala do klasifikace třídu B2, zpřísnila kriteria pro třídy B a C, zmírnila požadavky na zařazení do třídy D a dala pokyn k urychlenému dokončení zkušebních norem pro velkorozměrovou zkoušku. Nový návrh Rozhodnutí Komise doplňující Rozhodnutí Komise 2000/147/EC o klasifikaci kabelů je uveden v tabulce 3.
101
Třída
Zkušební metoda
Klasifikační kriteria
Aca
EN ISO 1716
PCS ≤ 2,0 MJ/kg (1)
B1ca
FIPEC20 Scen 2 (5)
FS ≤ 0.75 m; a THR1200s ≤ 10 MJ; a Peak HRR ≤ 20 kW; a FIGRA ≤ 120 W.s-1 H ≤ 425 mm FS ≤ 1.5 m; a THR1200s ≤ 15 MJ; a Peak HRR ≤ 30 kW; a FIGRA ≤ 150 W.s-1 H ≤ 425 mm
a EN 50265-2-1 B2ca
FIPEC20 Scen 1 (5) a EN 50265-2-1
Cca
Eca Fca
Vývoj kouře(2, 6) a plamenně hořící kapky/částice (3) a kyselost (4) Vývoj kouře(2, 7) a plamenně hořící kapky/částice (3) a kyselost (4)
FS ≤ 2,0 m; a THR1200s ≤ 30 MJ; a Peak HRR ≤ 60 kW; a FIGRA ≤ 300 W.s-1 H ≤ 425 mm
Vývoj kouře(2, 7) a plamenně hořící kapky/částice (3) a kyselost (4)
EN 50265-2-1
THR1200s ≤ 70 MJ; a Peak HRR ≤400 kW; a FIGRA ≤ 1300 W.s-1 H ≤ 425 mm
Vývoj kouře(2, 7) a plamenně hořící kapky/částice (3) a kyselost (4)
EN 50265-2-1
H ≤ 425 mm
FIPEC20 Scen 1 (5) A EN 50265-2-1
Dca
Přídatná klasifikace
FIPEC20 Scen 1 (5) A
Žádné požadavky na chování
(1) Pro výrobek jako celek včetně kovových materiálů a jakoukoliv vnější složku výrobku (2) s1 = TSP1200s ≤ 50 m2 a Peak SPR ≤ 0,25 m2/s s1a = s1 a transmitance podle EN 50268-2 ≥ 80 % s1b = s1 a transmitance podle EN 50268-2 ≥ 60 % < 80 % s2 = TSP1200s ≤ 400 m2 a Peak SPR ≤ 1,5 m2/s s3 = není-li s1 nebo s2 (3) Pro FIPEC20 scenáře 1 a 2: d0 = žádné plamenně hořící kapky/částice během 1200 s; d1 = žádné plamenně hořící kapky/částice během 1200 s hořící déle než 10 s; d2 = není-li d0 nebo d1 (4) EN 50267-2-3: a1 = vodivost < 2,5 µS/mm a pH > 4,3; a2 = vodivost < 10 µS/mm a pH > 4,3; a3 = není-li a1 nebo a2 (5) Průtok vzduchu komorou musí být udržován na 8000 ± 800 l/min FIPEC20 scenář 1 = prEN 50399-2-1 s upevněním jak uvedeno dále v Rozhodnutí FIPEC20 scenář 2 = prEN 50399-2-2 s upevněním jak uvedeno dále v Rozhodnutí (6) Třída kouřivosti pro třídu B1camusí být zjištěna zkouškou podle FIPEC20 scenář 2 (7) Třída kouřivosti pro třídy B2ca, Cca a Dca musí být zjištěna zkouškou podle FIPEC20 scenář 1
Tabulka 3 — Třídy reakce na oheň pro elektrické kabely podle návrhu Rozhodnutí Komise xx/xx/2006 102
V řádku pro třídu reakce na oheň Aca uvedená zkušební norma EN ISO 1716 Zkoušení reakce stavebních výrobků na oheň – Stanovení spalného tepla je již čtyři roky rutinně využívána jako akreditovaná zkouška pro klasifikaci stavebních výrobků do tříd A1, A1fl, A2, A2fl v požárně technické laboratoři Centra stavebního inženýrství v Praze. Zkoušky přídatných vlastností, tj. zkouška kyselosti plynů uvolňovaných při hoření podle ČSN EN 50265-2-1 a statická metoda měření hustoty kouře podle ČSN EN 50268-2 jsou pod patronací Elektrotechnického zkušebního ústavu provozovány již několik let jako akreditované zkoušky ve společnosti KABLO Kladno. ČSN EN 50265-2-1 Zkouška odolnosti proti svislému šíření plamene pro vodiče a kabely s jednou izolací – Část 2-1: Postupy – 1 kW směsný plamen je akreditována jak v Centru stavebního inženýrství, a.s. tak v Elektrotechnickém zkušebním ústavu v Praze. V České republice zatím žádná laboratoř nezahájila práce na konstrukci zkušebního zařízení podle návrhu normy prEN 50399-1 a experimenty podle zkušebních postupů uvedených v návrzích norem prEN 50399-2-1 a prEN 50399-2-2. Některé české zkušební laboratoře mají sice zkušenosti s měřením vývoje tepla a kouře a jiné zase se zkoušením šíření plamene po svazku kabelů, v Evropě však existují zkušebny s pětiletými zkušenostmi se zkouškami podle dvojice výše uvedených návrhů norem. Mohlo by se proto lehce stát, že při současném tlaku Komise na zavedení klasifikace kabelů podle jejich reakce na oheň budou normalizační práce během několika měsíců dokončeny a Česká republika nebude mít vlastní zkušebnu vybavenou pro zkoušky nezbytné ke klasifikaci kabelů do většiny tříd reakce na oheň.
103
