1

124 PPR | 124 KP7A | M. Pokorný | Přednáška 1: Úvod do předmětu, požární kodex, rozvoj požáru 1 | 30

124 PPR – Požární prevence | 124KP7A – Požární bezpečnost staveb

Přednáška 1:

Úvod do předmětu, požární kodex, rozvoj požáru

Ing. Marek Pokorný, Ph.D.

České vysoké učení technické v Praze

F A K U L T A S T A V E B N ÍKatedra konstrukcí pozemních staveb

Prezentace vznikla za podpory Fondu rozvoje vysokých škol (projekt FRVŠ č. 343/2013).

124 PPR | 124 KP7A | M. Pokorný | Přednáška 1: Úvod do předmětu, požární kodex, rozvoj požáru 2 | 30

Náplň přednášky

1. Úvod do předmětu

2. Požární kodex

3. Rozvoj požáru

124 PPR | 124 KP7A | M. Pokorný | Přednáška 1: Úvod do předmětu, požární kodex, rozvoj požáru 3 | 30

Doporučená literatura, zakončení předmětu

KUPILÍK, V. Konstrukce pozemních staveb – Požární bezpečnost staveb. ČVUT v Praze, 2009

POKORNÝ, M. Požární bezpečnost staveb – Sylabus pro praktickou výuku. ČVUT v Praze, 2014

prezentace ► přednášky + cvičení(web 124PPR a 124KP7A)

Zakončení ► písemná zkouška

nový systém zkoušek

otázky – stručné odpovědi

výpočet, nakreslit, doplnit …

2

124 PPR | 124 KP7A | M. Pokorný | Přednáška 1: Úvod do předmětu, požární kodex, rozvoj požáru 4 | 30

Orientační náplň předmětu

1. Úvod do předmětu, požární kodex, rozvoj požáru

2. Požární riziko a stavební konstrukce

3. Požární odolnost vybraných stavebních konstrukcí, zateplení budov

4. Chování nejpoužívanějších stavebních materiálů v ohni

5. Zvyšování požární odolnosti stavebních konstrukcí

6. Úvod do únikových cest, evakuace osob, nechráněné únikové cesty

7. Chráněné únikové cesty

8. Odstupové vzdálenosti a požárně nebezpečný prostor budov

9. Aktivní požární ochrana – požárně bezpečnostní zařízení

10. Zařízení pro protipožární zásah

11. Požární specifika panelové bytové výstavby a instalačních rozvodů

12. 2 vyzvané odborná přednáška z praxe

13. Rezerva Předmět 124PPR: rozšiřující tematické přednášky ► sklo za požáru, požární statistiky HZS, úvod do matematického modelování v požárním inženýrství …

124 PPR | 124 KP7A | M. Pokorný | Přednáška 1: Úvod do předmětu, požární kodex, rozvoj požáru 5 | 30

Vybrané zkratky používané v přednáškách, cvičení i v praxi

PÚ = požární úsek

SPB = stupeň požární bezpečnosti

PBS = požární bezpečnost staveb

PBŘ = požárně bezpečnostní řešení

HZS ČR = Hasičský záchranný sbor České republiky

IZS = integrovaný záchranný systém (HZS ČR, Zdravotní záchranná služba + Policie ČR)

PBZ = požárně bezpečnostní zařízení

EPS = elektrická požární signalizace

SHZ, PHZ, DHZ = stabilní (polostabilní, doplňkové) hasící zařízení

ZOKT (= SOZ) = zařízení pro odvod kouře a tepla (= samočinné odvětrací zařízení)

CHÚC, NÚC = chráněná (nechráněná) úniková cesta

PNP = požárně nebezpečný prostor

► další používané zkratky v oboru viz. cvičení

124 PPR | 124 KP7A | M. Pokorný | Přednáška 1: Úvod do předmětu, požární kodex, rozvoj požáru 6 | 30

Motivace pro požární bezpečnost staveb

▲O2 aréna, Praha, cca 18 000 lidí(stadion Wembley, Londýn, 90 000 lidí)

Logistická hala, cca 30 000 m2 ▲

Administrativní budova Filadelfie, Praha, 6 PP, 18 NP, max. cca 4 650 lidí ►

◄ Obchodní centrum Palladium, Praha, 180 obchodů, 900 parkovacích míst

Výška, rozsáhlost a konstrukční náročnost moderních budov

3

124 PPR | 124 KP7A | M. Pokorný | Přednáška 1: Úvod do předmětu, požární kodex, rozvoj požáru 7 | 30

▲Statistická ročenka 2011, Požární ochrana, IZS, HZS ČR

Uchráněné hodnoty jednotkami požární ochrany cca 3,6x převyšují škody přímé.

Statistika požárů pro rok 2011

124 PPR | 124 KP7A | M. Pokorný | Přednáška 1: Úvod do předmětu, požární kodex, rozvoj požáru 8 | 30

Příklady závažných požárů

zdroj: MAFRA – Dalibor Glück

▲ Zlín, 9. leden 2013 – požár skaldové budovy (7 NP) s elektronikou v bývalém areálu Svit

Praha, Hotel Olympik, 26. květen 1995, 8 usmrcených, 34 zraněných►

124 PPR | 124 KP7A | M. Pokorný | Přednáška 1: Úvod do předmětu, požární kodex, rozvoj požáru 9 | 30

▲ Brazílie – Santa Maria, 27. leden 2013 (02:30 hod) extrémně přeplněný noční klub požár stropní akustické izolace od pyrotechniky jedna úniková ze shromažďovacího prostoru! 232 usmrcených, více jak 130 zraněných extrémně rychlý rozvoj → většina obětí kvůli

intoxikaci kouřem, další oběti ušlapáním (panika)

Příklady závažných požárů

4

124 PPR | 124 KP7A | M. Pokorný | Přednáška 1: Úvod do předmětu, požární kodex, rozvoj požáru 10 | 30

Požární prevence a represe

◄

Požární prevence = předcházíme vzniku požáru → osvěta, výuka, projektování a kontrola staveb, školení zaměstnanců …

HZS ČR → požární ochrana, IZS, ochrana obyvatelstva, krizové řízení …

►

Požární represe = problematika vlastního protipožárního zásahu

(pojem používaný především hasiči)

Zdroj: SDH Písnice, Požární ochrana očima dětí (2013)

Zdroj: Wikipedia.org

124 PPR | 124 KP7A | M. Pokorný | Přednáška 1: Úvod do předmětu, požární kodex, rozvoj požáru 11 | 30

Základní požadavky na vlastnosti výrobků (staveb)

Základní požadavky jsou zaměřené na konečný výrobek, kterým je stavební objekt jako celek, a teprve od nich se odvozují požadavky na vlastní stavební výrobky a jednotlivé části staveb.

Evropská směrnice o sbližování právních a správních předpisů členských států EU týkajících se stavebních výrobků definuje 7 základních požadavků:

1) Mechanická odolnost a stabilita

2) Požární bezpečnost

3) Hygiena, ochrana zdraví a životního prostředí

4) Bezpečnost při užívání

5) Ochrana proti hluku

6) Úspora energie a ochrana tepla

7) Udržitelné využívání přírodních zdrojů → aktuálně navržený požadavek

124 PPR | 124 KP7A | M. Pokorný | Přednáška 1: Úvod do předmětu, požární kodex, rozvoj požáru 12 | 30

Náplň přednášky

1. Úvod do předmětu

2. Požární kodex

3. Rozvoj požáru

5

124 PPR | 124 KP7A | M. Pokorný | Přednáška 1: Úvod do předmětu, požární kodex, rozvoj požáru 13 | 30

Legislativa → požární kodex

= právní rámec, kterým se řídí požární bezpečnost staveb (PBS) v ČR

Zákony► v oblasti PBS jsou klíčové Zákon o požární ochraně a Stavební zákon

Podzákonné předpisy ► vyhlášky a nařízení vlády, tj. prováděcí předpisy k zákonům

Požární normy ► kodex norem PBS

1) Projektové – národní projektová řešení staveb (ČSN 73 08.. – PBS)

2) Hodnotové – hodnoty některých veličin pro opakované použití

3) Předmětové – technické podmínky konkrétních technických zařízení

4) Zkušební – postupy pro ověřování konkrétních vlastností

5) Klasifikační – způsoby klasifikace výsledků podle zkušebních norem

Eurokódy► 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 (ČSN EN ..) – navrhování konstrukcí na účinky požáru

124 PPR | 124 KP7A | M. Pokorný | Přednáška 1: Úvod do předmětu, požární kodex, rozvoj požáru 14 | 30

Co znamená označení „ČSN“?

= chráněné označení pro Českou technickou normu … dříve Československá státní norma, později Československá norma, neoficiálně Česká soustava norem

Příklad: ČSN 73 0802 – Požární bezpečnost staveb – Nevýrobní objekty

1. dvojčíslí se odděluje mezerou a značí třídu norem … 00 – 99 udává širší hospodářský obor (73 = navrhování a provádění staveb), 3. a 4. číslice = skupinu a podskupinu norem (08 = PBS), poslední dvojčíslí = pořadové číslo

Tvorbu a vydávání ČSN v současné době zajišťuje ÚNMZ (Úřad pro technickou normalizaci, metrologii a státní zkušebnictví ) ►www.unmz.cz ► online placený přístup k plným textům norem

ČSN nejsou samy o sobě právně závazné, jejich právní závaznost však může stanovit právní předpis ► např. většinu projekčních norem požárního kodexu v ČR zezávazňuje Vyhláška 23/2008 Sb.

Převzaté (harmonizované) Evropské normy (EN) se označují původním označením, před něž je přidána zkratka ČSN. Příklad: ČSN EN 1991-1-2 Eurokód 1: Zatížení konstrukcí - Část 1-2: Obecná zatížení - Zatížení konstrukcí vystavených účinkům požáru

124 PPR | 124 KP7A | M. Pokorný | Přednáška 1: Úvod do předmětu, požární kodex, rozvoj požáru 15 | 30

Projekční normy řady ČSN 73 08..

ČSN 73 0802 - PBS - Nevýrobní objekty (2009, Z1:2013)

ČSN 73 0804 - PBS - Výrobní objekty (2010, Z1:2013, Z2:2015)

ČSN 73 0810 - PBS - Společná ustanovení (2009, Z1:2012, Z2:2013, Z3:2013)

ČSN 73 0818 - PBS - Obsazení objektů osobami (1997, Z1:2002)

ČSN 73 0831 - PBS - Shromažďovací prostory (2011, Z1:2013)

ČSN 73 0833 - PBS - Budovy pro bydlení a ubytování (2010, Z1:2013)

ČSN 73 0834 - PBS - Změny staveb (2011, Z1:2011, Z2:2013)

ČSN 73 0835 - PBS - Budovy zdravot. zařízení a sociální péče (2006, Z1:2013)

ČSN 73 0842 - PBS - Objekty pro zemědělskou výrobu (2014)

ČSN 73 0843 - PBS - Objekty spojů a poštovních provozů (2001, Z1:2009)

ČSN 73 0845 - PBS - Sklady (2012)

… 2 tzv. kmenové normy

6

124 PPR | 124 KP7A | M. Pokorný | Přednáška 1: Úvod do předmětu, požární kodex, rozvoj požáru 16 | 30

ČSN 73 0821 ed. 2 - PBS - Požární odolnost stavebních konstrukcí (2007)

ČSN 73 0822 - Požárně technické vlastnosti hmot - Šíření plamene po povrchu stavebních hmot (1987)

ČSN 73 0824 - PBS - Výhřevnost hořlavých látek (1992)

Hodnotové normy řady ČSN 73 08..

Konzervativní tabulkové hodnoty požární odolnosti tradičních k-cí

betonové k-ce

ocelové k-ce

spřažené k-ce

ocelobetonové k-ce

dřevěné a zděné k-ce

► ZOUFAL R. a kolektiv. Hodnoty požární odolnosti stavebních k-cí podle Eurokódů. PAVUS a.s. Praha, 2009

124 PPR | 124 KP7A | M. Pokorný | Přednáška 1: Úvod do předmětu, požární kodex, rozvoj požáru 17 | 30

ČSN 73 0848 - PBS - Kabelové rozvody (2009, Z1:2013)

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

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

ČSN 73 0875 - PBS - Stanovení podmínek pro navrhování elektrické požární signalizace v rámci požárně bezpečnostního řešení (2011)

Předmětové normy řady ČSN 73 08..

124 PPR | 124 KP7A | M. Pokorný | Přednáška 1: Úvod do předmětu, požární kodex, rozvoj požáru 18 | 30

ČSN 73 0863 - Požárně technické vlastnosti hmot - Stanovení šíření plamene po povrchu stavebních hmot (1991)

ČSN 73 0865 - Požární bezpečnost staveb - Hodnocení odkapávání hmot z podhledů stropů a střech (1987)

Ostatní zkušební normy jsou většinou řady ČSN EN .. a týkají se například:

zkoušení požární odolnosti nosných prvků a provozních instalací:

− stěny, stropy a střechy, nosníky, sloupy, balkony a rampy, schodiště

− VZT potrubí, požární klaky, těsnění prostupů a spár, podhledy

− dveře, stavební kování apod.

reakce stavebních výrobků na oheň

reakce fasád na oheň

střechy vystavené působení vnějšího požáru apod.

Zkušební normy řady ČSN 73 08.. a ČSN EN ..

7

124 PPR | 124 KP7A | M. Pokorný | Přednáška 1: Úvod do předmětu, požární kodex, rozvoj požáru 19 | 30

Klasifikační normy řady ČSN EN ..

Nejedná se o normy řady ČSN 73 08 ..

Klasifikační evropské normy … ČSN EN

Pro možnost volného pohybu zboží normy klasifikují výrobky a konstrukce staveb podle výsledků zkoušek:

reakce na oheň

požární odolnosti (kromě VZT zařízení)

požární odolnosti výrobků a prvků běžných provozních instalací: požárně odolná potrubí a požární klapky

požární odolnosti prvků systémů pro usměrňování pohybu kouře

střech vystavených účinku vnějšího požáru

124 PPR | 124 KP7A | M. Pokorný | Přednáška 1: Úvod do předmětu, požární kodex, rozvoj požáru 20 | 30

Pasivní a aktivní požární ochrana

= 2 základní pilíře, na nichž je obecně postavena koncepce PBS s cílem maximálně omezit šíření účinků případného požáru v budovách

Pasivní požární ochrana Aktivní požární ochrana

= základní schopnost budovy jako celku vzdorovat požáru díky dispozičnímu a konstrukčnímu řešení

členění objektu do PÚ použití vyhovujících výrobků a

stavebních konstrukcí řešení únikových cest řešení odstupových vzdáleností mezi

objekty apod.

= systém aktivních prvků doplňující pasivní ochranu budovy, které detekují a samočinně nebo řízeně reagují, likvidují, případně snižují účinek vznikajícího požáru v jeho počáteční iniciační fázi

Požárně bezpečnostní zařízení požární signalizace požární větrání hasící zařízení ad.

124 PPR | 124 KP7A | M. Pokorný | Přednáška 1: Úvod do předmětu, požární kodex, rozvoj požáru 21 | 30

Základní priority požární bezpečnosti staveb, tj. proč a jak?

K zabránění ztrát na životech a zdraví osob, popř. zvířat a ztrát na majetku stavební objekty musí:

1) umožnit bezpečnou evakuaci osob (zvířat) z hořícího objektu na volné prostranství (event. do jiného objektu)

2) bránit šíření požáru

mezi jednotlivými požárními úseky uvnitř objektu

mimo objekt (např. na jiný objekt)

3) umožnit zásah jednotek požárních ochrany při hašení a záchranných pracích

Splnění základních priorit se prokazuje projektovým řešením, které je nedílnou součásti projektové dokumentace stavby pro: stavební povolení, ohlášení určitých

typů staveb, změny stavby před dokončením, změny užívání stavby ad.

Požárně bezpečnostní řešení (PBŘ) stavby Od prvopočátku projektu je klíčová spolupráce architekt + hlavní inženýr + statik + požární specialista ► autorizace „požární bezpečnost staveb“

8

124 PPR | 124 KP7A | M. Pokorný | Přednáška 1: Úvod do předmětu, požární kodex, rozvoj požáru 22 | 30

Rámcová náplň PBŘ stavby

1. Poklady pro zpracování

2. Popis objektu

3. Rozdělení objektu do požárních úseků

4. Stanovení požárního a ekonomického rizika

5. Posouzení požární odolnosti konstrukcí a reakce stavebních výrobků na oheň

6. Stanovení počtu evakuovaných osob a jim odpovídající kapacity a vybavení únikových cest

7. Stanovení odstupových vzdáleností

8. Zařízení pro protipožární zásah

9. Technická a technologická zařízení

Struktura PBŘ:

Textová část včetně výpočtů

Výkresová část → půdorysy, situace

PBŘ → nesprávně „požární zpráva“

Podrobnou strukturu PBŘ definuje vyhláška 246/2001 Sb. o výkonu podmínek požární bezpečnosti a

výkonu státního požárního dozoru

124 PPR | 124 KP7A | M. Pokorný | Přednáška 1: Úvod do předmětu, požární kodex, rozvoj požáru 23 | 30

HZS ČR

HZS + JPO (jednotky požární ochrany) = páteř systému požární ochrany v ČR

Výkon státního požárního dozoru (SPD)→ zjišťování příčin požárů, kontrolní činnost, stavební prevence

Podle stavebního zákona a zákona o požární ochraně je HZS ČR dotčený orgán chránící veřejné zájmy v rámci územního a stavebního řízení.

Oddělení stavební prevence → např. pro jednotlivé městské části v Praze, 14 krajských ředitelství, územní odbory (ÚO) většinou na okresních městech

o Posuzování projektové dokumentace stavby (PBŘ)

o Vydávání závazných stanovisek a stanovisek

→ souhlasné, souhlasné s podmínkami, nesouhlasné

Kolaudační prohlídky staveb = ověřování způsobilosti stavby a technických zařízení k bezpečnému provozu z hlediska požární ochrany; HZS ČR jako poradní orgán stavebního úřadu

124 PPR | 124 KP7A | M. Pokorný | Přednáška 1: Úvod do předmětu, požární kodex, rozvoj požáru 24 | 30

Příklad závazného stanoviska

9

124 PPR | 124 KP7A | M. Pokorný | Přednáška 1: Úvod do předmětu, požární kodex, rozvoj požáru 25 | 30

Náplň přednášky

1. Úvod do předmětu

2. Požární kodex

3. Rozvoj požáru

124 PPR | 124 KP7A | M. Pokorný | Přednáška 1: Úvod do předmětu, požární kodex, rozvoj požáru 26 | 30

Základní podmínky hoření

Kyslík

PalivoEnergie

Hoření = oxidační exotermický děj doprovázený uvolňováním tepelné a světelné energie za neustálé spotřeby vzdušného kyslíku a produkce zplodin hoření

► probíhá při rovnováze tří základních podmínek ► tzv. trojúhelník hoření

Likvidace procesu hoření = narušení vazeb v trojúhelníku ► princip veškerých hasiv a hasících zařízení

124 PPR | 124 KP7A | M. Pokorný | Přednáška 1: Úvod do předmětu, požární kodex, rozvoj požáru 27 | 30

Fáze iniciační

Fáze rozvoje

Fáze plného rozvinutí

Fáze dohořívání

Iniciace (zapálení)

„Flashover“ efekt= prostorové

(celkové) vzplanutí

Čas

Tep

lota

Model plně rozvinutého požáru v uzavřeném prostoru

4 charakteristické časové fáze požáru

Požár řízený palivem = dostatečný přívod vzduchu do zóny hoření

Požár řízený odvětráním = přívod vzduchu je omezený, značný vývoj kouře, množství uvolněného tepla je redukováno

Aktivní požární ochrana

Pasivní požární ochrana

Reakce na oheňstavebních výrobků

Požární odolnost stavebních konstrukcí

(nosné a požárně dělící)

10

124 PPR | 124 KP7A | M. Pokorný | Přednáška 1: Úvod do předmětu, požární kodex, rozvoj požáru 28 | 30

Zónový model rozvoje požáru

Pro dosažení flashover efektu jsou definována různá přechodová kritéria, např. teplota horní vrstvy 500 – 600°C, zaplnění kouřem 80 % výšky místnosti nebo tepelný tok z horní vrstvy 20 kW/m2.

2 zónový model požáru 1 zónový model požáru (po flashover)

Teplota horní vrstvy 150 až 200°C = podmínky neslučitelné se životem

124 PPR | 124 KP7A | M. Pokorný | Přednáška 1: Úvod do předmětu, požární kodex, rozvoj požáru 29 | 30

Tepelná bilance v hořím prostoru

čalounění plastické pěny plasty celulózní hmoty dřevo, kov …

Zdroj: CFBT-US , 2013

𝐐 = 𝐪𝟏 + 𝐪𝟐 + 𝐪𝟑 + 𝐪𝟒 [W]

Rychlost uvolní tepla Q (≈RHR ≈ HRR) bývá při požáru pevných látek výrazně proměnná v čase

q1 = teplo odvedené ve formě proudícího kouře a horkých plynů → konvekce teplaq2 = teplo vysálané tepla mimo hranice hořícího prostoru → radiace teplaq3 = teplo na ohřev ohraničujících stavebních konstrukcí → kondukce teplaq4 = teplo na ohřev hořícího prostoru a vybavení (zanedbatelná hodnota)

Při požárněinženýrských výpočtech se běžně počítá s působením radiace a konvekce na povrch stavebních konstrukcí a následně s kondukcí tepla uvnitř těchto konstrukcí.

124 PPR | 124 KP7A | M. Pokorný | Přednáška 1: Úvod do předmětu, požární kodex, rozvoj požáru 30 | 30

Vliv polohy hořícího předmětu (matrace) v místnosti

Foto: Jiří Hošek, HZS ČR

11

124 PPR | 124 KP7A | M. Pokorný | Přednáška 1: Úvod do předmětu, požární kodex, rozvoj požáru 31 | 30

Děkuji Vám za pozornost.

Svatý Florian je považován za patrona profesí, které souvisejí s ohněm – hasičů, hutníků, kominíků, hrnčířů či pekařů.