Hlediska požární bezpečnosti pro dřevostavby v České republice, 2. díl

5 Odstupové vzdálenosti a požární otevřenost obvodových stěn

Další diskutovaný fenomén úzce související s požární bezpečností dřevostaveb jsou odstupy, které mohou být značné, ale mohou být rovněž obdobné jako u běžných např. zděných staveb. Odstupové vzdálenosti vymezující kolem hořící budovy požárně nebezpečný prostor se určují pro 2 základní hlediska, a to sálání tepla z tzv. požárně otevřených ploch a odpadávání hořících konstrukčních částí DP3; rozhodující pro posouzení je větší ze stanovených hodnot. Odstupy se určují:

od obálky stavby, tj. od obvodových stěn a střešního pláště,

pro jednotlivé požární úseky mající různá požární rizika, a to pro každou obvodovou stěnu event. požárně otevřenou plochu samostatně,

pro nové, ale i stávající objekty, v jejichž blízkosti se projektuje objekt nový.

Hlavními důvody proč určovat odstupy jsou, že odstupovými vzdálenostmi vymezený požárně nebezpečný prostor „nesmí“ zasahovat na sousední objekty (bez eventuálních dalších úprav) a „nemá“ zasahovat na sousední pozemek. Slovo „nemá“ uvedené v ČSN 73 0802 [4] sebou přináší v praxi časté diskuze. Zjednodušeně lze konstatovat, že zásah na veřejný pozemek (ulice, náměstí) sice možný je, avšak „nesmí“ zasahovat na soukromý sousední pozemek. Určitou možnost však i zde legislativa ponechává např. pro nezastavitelné pozemky (vodní plochy, skalní masiv apod.) nebo hypotetický případy, kdy by vlastník sousedního pozemku souhlasil se zřízením věcného břemena. Další důvody pro hodnocení požárně nebezpečného prostoru jsou specifickou problematikou přesahující rámec tohoto článku a jedná např. o hodnocení střešních plášťů z horní strany, vzájemné ovlivňování blízkých oken přiléhajících požárních úseků nebo ohrožení osob na únikových cestách.

Obr. 7 – odstupová vzdálenost d vymezující požárně nebezpečný prostor z hlediska sálání tepla stanovená tabulkovým postupem a efektivnějším podrobným výpočtem: (a) odstup od okna; (b) odstup od stěny jakožto požárně otevřené plochy

(a)(b)

Obr. 7 – odstupová vzdálenost d vymezující požárně nebezpečný prostor z hlediska sálání tepla stanovená tabulkovým postupem a efektivnějším podrobným výpočtem: (a) odstup od okna; (b) odstup od stěny jakožto požárně otevřené plochy

Nevykazuje-li obvodová stěna nebo její část požadovanou požární odolnost, jedná se o tzv. požárně otevřené plochy (nejčastěji jde o prosklené výplně otvorů – okna, dveře, výkladce). Požární odolnost obvodové stěny stále ještě není vždy zárukou malých odstupů, a to především pro dřevěné stěny druhu DP3. Zejména srubové stěny nebo větrané fasády s dřevěnými obklady mohou snadno z vnější (exteriérové) strany vytvářet požárně otevřené plochy („velké okno“), čímž se výrazně zvětšuje požárně nebezpečný prostor stavby. Požární otevřenost v tomto případě znamená možnost odhořívání a uvolňování tepla z hořlavých ploch až na úroveň dřevěné nosné konstrukce. V případě velkých požárně otevřených pak může být užitečné místo normového tabulkového stanovení odstupů využít podrobný výpočet sálání tepla; k dispozici jsou volně dostupné výpočetní nástroje [12], [13]. Zejména v okrajových částech může být požárně nebezpečný prostor podrobný výpočtem výrazně redukován (obr. 7). Naskýtá se otázka, proč jsou pro rámové (sloupkové) konstrukce obvodových stěn dřevostaveb investovány nemalé finanční prostředky do mnoha zkoušek požární odolnosti v nejrůznějších skladbách, když ve výsledku stěna odstupy nijak neredukuje. Důvodem je zejména fakt, že požárně odolná skladba v ploše zajišťuje rovněž požární odolnost často velmi subtilních dřevěných sloupů (fošen), které by jinak sami o sobě požadovanou požární odolnost neměly.

Obr. 8 – odstupová vzdálenost z hlediska odpadávání konstrukcí druhu DP3: (a) obvodová stěna; (b) šikmá střecha a římsa

Obr. 9 – sloupková konstrukce s požární odolnosti REI 45 DP3 / REI 15 DP2 hodnocená z vnější strany jako požárně uzavřená plocha; legenda: 1 = omítka, 2 a 3 = tuhá dřevovláknitá tepelná izolace, 4 a 7 = sádrovláknitá deska, 5 = nosný sloupek, 6 = výplňová tepelná izolace [15]

(a)(b)
Obr. 9 – sloupková konstrukce s požární odolnosti REI 45 DP3 / REI 15 DP2 hodnocená z vnější strany jako požárně uzavřená plocha; legenda: 1 = omítka, 2 a 3 = tuhá dřevovláknitá tepelná izolace, 4 a 7 = sádrovláknitá deska, 5 = nosný sloupek, 6 = výplňová tepelná izolace [15]

Požární uzavřenost u dřevěných sloupkových obvodových stěn je dosahována stejným principem, jako u konstrukcí druhu DP2, tj. dostatečně účinným požárně opláštěním tentokrát však z vnější strany. Nehořlavá deska je umístěna mezi vnější povrchovou úpravu (nejčastěji zateplovací systém s omítkou) a nosné sloupy, které tak chrání proti vzplanutí od účinků vnějšího požáru. Požární uzavřenost, stejně jako druh konstrukce DP2, vždy s patřičnou hrdostí a velmi zřetelně deklaruje výrobce (dodavatel) systému v technických listech. Požární otevřenost se následně hodnotí až pro výrobky osazené na vnější nehořlavé desce a rozhodující je množství uvolněného tepla a třída reakce na oheň; pro větší podrobnost lze odkázat na článek [14].

Opadávání konstrukcí druhu DP3, někdy též označované jako „torzní (troskový) stín“ budovy, je nezbytné ověřit zejména u dřevostaveb, ale např. i u staveb zděných s dřevěným krovem. U obvodové stěny se předpokládá pád pod úhlem 20° od svislice z nejvyšší možné výškové polohy na terén (obr. 9a). Z pravoúhlého trojúhelníka je pak odstupová vzdálenost rovna cca 36 % z výšky pádu. Odpadávání z hořícího krovu se předpokládá pouze u střech se sklonem větším než 45° (obr. 9a; u menších sklonů se předpokládá propadnutí střechy směrem do budovy) a u říms s vodorovným přesahem za líc obvodové stěny větším než 1 m; přesah římsy je vždy nutné ke spočtenému odstupu připočíst (obr. 9b). Zde je patrná další výhoda dřevěných konstrukcí druhu DP2, pro které se odpadávání pochopitelně nehodnotí stejně jako u dřevěných zábradlí, otvorových výplní (rámy + křídla), žaluzií apod.

Odstupové vzdálenosti a požárně nebezpečný prostor je nezbytné hodnotit rovněž u dřevěných přístřešků, pergol, altánů, zahradních mobilních domků apod., pro která platí stejné zásady jako pro jakékoliv jiné stavby. Důležitý je často opět co nejefektivnější výpočet odstupů. Pro případ otevřené pergoly přistavené k rodinnému domu byla provedena zajímavá studie [16] založená na počítačové CFD požární simulaci konstatující, že výpočet odstupů je možné provést samostatně pro pergolu (tj. oddělené od domu) s využitím teplotní křivky vnějšího požáru (nižší teploty než u výpočtu uvnitř domu, obr. 6) a pro redukovanou výšku pergoly na cca jednu třetinu (zóna nejvyšších teplot v horní části), čímž je možné odstupy od pergoly výrazně snížit.

6 Závěr

Dřevostavby mají velký potenciál pro stále širší uplatnění, a to nejen v oblasti staveb pro bydlení. Snahou zastánců dřevostaveb bude po vzoru např. skandinávských zemí, ale též Rakouska, Anglie nebo Kanady stavět dřevostavby vyšší než dovoluje dnes maximální požární výška 12 m v České republice. Jako určitou odlišnost mohou být jmenovány stavby dřevěných vyhlídkových věží, které mohou mít výšku vyhlídkové plošiny až ve výšce 30 m nad terénem ve variantě bez obvodových stěn, nebo 15 m s obvodovými stěnami [4], které mohou kumulovat účinky požáru (zejména kouře) uvnitř věže. Naopak některé provozy není možné z požárního hlediska vůbec navrhnout jako dřevostavby a jedná se například o většinu budov zdravotnických zařízení a sociální péče dle ČSN 73 0835 [17].

Vysoké požární riziko pro dřevostavby a zejména pak pro jejich okolí představuje rovněž fáze výstavby, kdy dřevěná nosná konstrukce je ještě obnažená a nejsou realizovány kompletační požárně ochranná opláštění či jiná opatření. Časté příčiny požárů jsou rovněž od nesprávně navržených, provedených a provozovaných komínových těles a tepelných spotřebičů. Klíčová je v obou případech maximální možná požární prevence. Tato problematika je mimo rámec tohoto článku.

Požárně odolné stavební konstrukce sebou přináší zvýšené požadavky na správnou montáž, která musí být patřičným způsobem dokladována. Velice užitečnou pomůcku pro všechny účastníky výstavby v tomto ohledu připravila Profesní komora požární ochrany (PKPO) ve spolupráci s Hasičským záchranným sborem ČR pod názvem Jednotné doklady ke stavbě z hlediska požární ochrany [18], tj. vzory potřebných dokladů a doporučení ke kolaudačnímu řízení a prokazování provozuschopnosti požárně bezpečnostních zařízení obecně v průběhu užívání stavby.

Literatura

[1] ČSN EN 13501-1 + A1. Požární klasifikace stavebních výrobků a konstrukcí staveb – Část 1: Klasifikace podle výsledků zkoušek reakce na oheň. Praha: ÚNMZ, 2010.

[2] ČSN 73 0810. Požární bezpečnost staveb – Společná ustanovení. Praha: ÚNMZ, 2009 + Z1:2012 + Z2:02/2013 + Z3:06/2013.

[3] DřevoPortál. http://www.drevoportal.cz/profispecial/ps-tepelne-izolace/tepelne-izolace. [Online] 12. srpen 2013.

[4] ČSN 73 0802. Požární bezpečnost staveb – Nevýrobní objekty. Praha: ÚNMZ, 2009 + Z1:2013.

[5] Vyhláška č. 23/2008 Sb. O technických podmínkách požární ochrany staveb ve znění vyhlášky č. 268/2011 Sb.

[6] ČSN 73 0833. Požární bezpečnost staveb – Budovy pro bydlení a ubytování. Praha: ÚNMZ, 2010 + Z1:2013.

[7] Pokorný, M. Vnější kontaktní zateplovací systémy z hlediska požární bezpečnosti staveb (část 1). TZB-info. [Online] 27. srpen 2012. [Citace: 13. srpen 2013.] http://stavba.tzb-info.cz/zateplovaci-systemy/8978-vnejsi-kontaktni-zateplovaci-systemy-z-hlediska-pozarni-bezpecnosti-staveb-cast-1.

[8] ČSN EN 1363-1. Zkoušení požární odolnosti – Část 1: Základní požadavky. Praha: ÚNMZ, 2012.

[9] ČSN 73 0821 ed.2. Požární bezpečnost staveb – Požární odolnost stavebních konstrukcí. Praha: ČNI, 2007.

[10] ČSN 73 0834. Požární bezpečnost staveb – Změny staveb. Praha: ÚNMZ, 2011 + Z1:2011 + Z2:2013.

[11] Zoufal, R. a kolektiv. Hodnoty požární odolnosti stavebních konstrukcí podle Eurokódů. Praha: PAVUS, a.s., Centrum technické normalizace pro požární ochranu, 2009.

[12] Kučera, P., Kaiser, R., Pavlík, T., Pokorný, J. Požární inženýrství – dynamika požáru. Ostrava: SPBI, 2009.

[13] Pokorný, M. Výpočet odstupové vzdálenosti z hlediska sálání tepla – Verze 01_2010.12. [Online], [Citace: 15. srpen 2013.] http://kps.fsv.cvut.cz/index.php?lmut=cz&part=people&id=46&sub=167.

[14] Pokorný, M. Vnější kontaktní zateplovací systémy z hlediska požární bezpečnosti staveb (část 2). TZB-info. [Online] 3. září 2012. [Citace: 16. srpen 2013.] http://stavba.tzb-info.cz/zateplovaci-systemy/8997-vnejsi-kontaktni-zateplovaci-systemy-z-hlediska-pozarni-bezpecnosti-staveb-cast-2.

[15] AKASTAV s.r.o., STEICO – technické podklady – zkoušky požární odolnosti. [Online] leden 2012. [Citace: 16. srpen 2013.] http://www.akastav.cz.

[16] Konzultační stanovisko k ČSN 73 0802: 2009 čl. 10.3.2. František Pelc – Fire Protection. [Online] 28. listopad 2010. http://www.pelcfrantisek.cz/.

[17] ČSN 73 0835. Požární bezpečnost staveb – Budovy zdravotnických zařízení a sociální péče. Praha: ÚNMZ, 2006 + Z1: 2013.

[18] Profesní komora požární ochrany. Jednotné doklady ke stavbě z hlediska požární ochrany. [Online], [Citace: 16. srpen 2013.] http://www.komora-po.cz/.

English Synopsis

Fire Aspects of Wooden Houses in the Czech Republic, Part 2

The submitted paper primarily informs about specific fire requirements for wooden houses in the Czech Republic and, due to its total size, it is divided into two parts. The first part is focused on combustibility of building products, i.e. classes of reaction to fire, types of load-bearing and fire separating structural elements (DP1, DP2 and DP3), assessment of construction systems for buildings (incombustible, combustible, mixed) and fire resistance of wooden houses in total. The second part is consequently focused on the issue of space separation of external timber walls with various material arrangements that can noticeably limit location of wooden houses on building sites.