Požární riziko a stupeň požární bezpečnosti

7 Požární riziko a stupeň požární bezpečnosti (SPB)

7.1 Požární zatížení

V České republice je jako základní veličina pro určování požárního rizika zavedeno požární zatížení. Jednotkou je kilogram smrkového dřeva na metr čtvereční požárního úseku [kg/m²]. Uvolněné teplo (hmotnost × výhřevnost) z tohoto zatížení se rovná uvolněnému teplu ze všech hořlavých látek v PÚ. V případě odlišné výhřevnosti určitého materiálu je ekvivalentní množství dřeva upravit v poměru výhřevnosti daného materiálu a výhřevnosti smrkového dřeva.

Existuje několik slovně příbuzných termínů:

• požární zatížení p je (stejně jako zatížení ve statice) součtem nahodilého požárního zatížení p_n a stálého požárního zatížení p_s;
• nahodilé požární zatížení p_n zohledňuje všechny hořlavé látky závislé na provozu v požárním úseku – nábytek, vybavení, dekorace apod. Nahodilé požární zatížení je určeno statisticky pro jednotlivé provozy v tabulce A.1 ČSN 73 0802.
  
  Pokud se v požárním úseku vyskytuje více funkcí (například kanceláře s chodbou a archivem), pak se celkové nahodilé požární zatížení p_n vypočte jako vážený průměr jednotlivých p_ni podle plochy zaujímané daným provozem:
  
  
  (4)
   
  
  
• stálé požární zatížení p_s zohledňuje hořlavé látky v pevně zabudovaných konstrukcích: podlahových krytinách, dveřích a rámech oken, popřípadě v dalších stálých konstrukcích (dřevěné pódium, obklady na stěnách, podhledy). Hořlavé výrobky integrované v nosných a požárně dělicích konstrukcích se do stálého ani nahodilého požárního zatížení nezapočítávají – jejich hořlavost je zohledněna již ve třídění konstrukčních systémů.
  
  Nejčastěji se tedy jedná o součet tabulkových hodnot (tabulka 1 ČSN 73 0802) pro okna, dveře a podlahy:
  
  
  p_s = p_s,okna + p_s,dveře + p_s,podlahy (5)
   
  
  Hodnota v tabulce se liší podle velikosti požárního úseku, pro požární úseky do 500 m² se jednotlivé dílčí hodnoty rovnají:
  
  
  • p_s,okna = 3,0 kg/m²;
  • p_s,dveře = 2,0 kg/m²;
  • p_s,podlahy = 5,0 kg/m².
  Je nutno upozornit, že jde o celkové hodnoty, které se již nepřenásobují počtem oken nebo plochou hořlavé podlahoviny. Buď se započítají celé, protože se v požárním úseku objevuje hořlavá zabudovaná konstrukce, nebo se nezapočítají vůbec. Pokud tedy požární úsek bude mít okna s hliníkovými rámy (nehořlavými), dřevěnými dveřmi (hořlavými, i když jde o dveře požární) a laminátovou podlahou na 15 % procentech podlahové plochy, pak se stálé požární zatížení rovná
  
  
  p_s = 0 + 2,0 + 5,0 = 7,0 kg/m².
   
  
  
• výpočtové požární zatížení p_v zohledňuje dispozici požárního úseku, rychlost odhořívání materiálu, přístupu vzduchu, popřípadě vybavení požárně bezpečnostními zařízeními.

Výpočtové požární zatížení p_v se u nevýrobních objektů vypočítá podle vzorce:

(6)

kde:

• nahodilé požární zatížení p_n a stálé požární zatížení p_s odpovídá výše zmíněným definicím;
• součinitel a (obvykle nabývá hodnot od 0,8 po 1,2) zohledňuje rychlost odhořívání materiálu uvnitř požárního úseku – tedy charakter materiálu a způsob jeho umístění v prostoru (příklad: jinou rychlost odhořívání budou mít „zmuchlané“ noviny oproti knihám v policích). Součinitel a se vypočítá jako vážený průměr součinitelů rychlosti odhořívání pro nahodilé a stálé požární zatížení a_n a a_s:
  
  
  (7)
   
  
  
  Pokud se v PÚ vyskytuje více funkcí (například kanceláře s chodbou a archivem), pak se celkový součinitel rychlosti odhořívání nahodilého požárního zatížení a_n vypočte jako vážený průměr jednotlivých a_ni podle plochy zaujímané daným provozem a podle jednotlivého p_n daného provozu:
  
  
  (8)
   
  
  
• součinitel b (nabývá hodnot od 0,5 po 1,7, přičemž jde o uzavřený interval: pokud vyjde méně, uvažuje se s hodnotou 0,5, pokud vyjde více, uvažuje se s hodnotou 1,7) zohledňuje možnosti přístupu vzduchu (např. velikosti větracích otvorů) v obvodových stěnách či střeše. Zjednodušeně lze konstatovat, že čím větší plochu otvory zaujímají, tím snáze může teplo a kouř odcházet z hořícího PÚ, součinitel b tak nabývá nižších hodnot a požární riziko se snižuje.
  
  Výpočet součinitele b je dvojí; pro požární úseky přímo větrané otvory v obvodových stěnách či střeše:
  
  
  (9)
   
  
  kde je
  

  S

  celková půdorysná plocha PÚ [m²];

  S_o

  celková plocha otvíravých otvorů v obvodových a střešních konstrukcích, které mohou zajistit neomezenou dodávku čerstvého vzduchu pro hoření; za otvory se nepovažují výplně např. zasklené sklem s drátěnou vložkou, tvrzeným či bezpečnostním sklem, skleněnými tvárnicemi nebo otvory, u kterých se nepředpokládá, že mohou být při požáru otevřeny [m²];

  h_o

  výška otvorů v obvodových a střešních konstrukcích, u střešních oken se bere menší rozměr půdorysného průmětu [m];

  h_s

  světlá výška posuzovaného prostoru (je-li různá, pak vážený průměr dle jejich plochy) [m];

  k

  součinitel vyjadřující geometrické uspořádání místnosti; určí se dle pomocné hodnoty n, a to tak že: (1) je zjištěna hodnota n (tabulka D.1 ČSN 73 0802) v závislosti na poměrech S_o/S a h_o/h_s a (2) dle hodnoty n se určí součinitel k dle převládající plochy místností v PÚ (tabulka E.1 ČSN 73 0802)

   
  Pro požární úseky větrané nepřímo (například vzduchotechnikou):
  
  
  (10)
   
  
  kde je
  

  h_s

  světlá výška posuzovaného prostoru (je-li různá, pak vážený průměr dle jejich plochy) [m];

  k

  součinitel vyjadřující geometrické uspořádání místnosti; určí dle převládající plochy místností v PÚ (tabulka E.1 ČSN 73 0802), přičemž se uvažuje n = 0,005;

   
• součinitel c (nabývá hodnot od 0,5 po 1,0) zohledňuje instalaci požárně bezpečnostních zařízení v PÚ, konkrétně instalace elektrické požární signalizace (EPS), samočinného odvětrávacího zařízení (SOZ; též označováno jako zařízení odvodu kouře a tepla (ZOKT)), stabilního hasicího zařízení (SHZ) a případně zřízení vnitropodnikové hasičské jednotky. Pokud v PÚ není žádné z předchozích zařízení instalováno, zůstává c = 1,0. Je ale nutné upozornit, že v případě výpočtu požárního rizika nelze snižující součinitel c při instalaci EPS použít.

Výpočtové požární zatížení bez výpočtu

Tabulka B.1 ČSN 73 0802 umožňuje pro specifické provozy použít při splnění určitých podmínek tabulkovou hodnotu výpočtového požárního zatížení p_v bez nutnosti výpočtu. Podmínkami pro užití je:

• konzistence nahodilého požárního zatížení; V celé ploše daného PÚ může být pouze ten provoz, pro který je p_v stanoveno, popřípadě provozy s nižším požárním zatížením. Dle tohoto požadavku nelze hodnotu z tabulky B.1 použít pro PÚ administrativy, v níž by se nacházel například sklad kancelářských potřeb nebo archiv, a musí se vypočítat.
• stálé požární zatížení p_s ≤ 5 kg/m²; Pokud je stálé požární zatížení vyšší, je nutné tabulkovou hodnotu dle vzorce navýšit.
• součinitel požárně bezpečnostních zařízení c = 1,0; Pokud je v požárním úseku PBZ instalováno, pak lze tabulkovou hodnotu pouze snížit přenásobením součinitelem c.

7.2 Stupeň požární bezpečnosti (SPB)

Stupeň požární bezpečnosti je základním ukazatelem míry požárního rizika daného požárního úseku. Určuje, jak moc má být okolí od tohoto požárního úseku chráněno, popřípadě jak moc má být daný požární úsek chráněn od ostatních prostor (to platí zejména pro chráněné únikové cesty vyšších typů). Stupeň požární bezpečnosti (SPB) je vyjádřen římskými číslicemi I–VII, přičemž požární úsek v I. SPB je „nejméně nebezpečný“ a VII. SPB je z požárního hlediska „extrémně nebezpečný“. Je proto zřejmé, že čím vyšší má požární úsek stupeň požární bezpečnosti, tím vyšší budou požadavky na požární odolnost nosných a požárně dělicích konstrukcí.

Stupeň požární bezpečnosti se zvyšuje:

• se zvyšujícím se výpočtovým požárním zatížením,
• od nehořlavého konstrukčního systému k hořlavému,
• se zvyšující se požární výškou objektu, respektive se zvyšujícím se počtem užitných podlaží. Zde je nutné upozornit, že nezáleží na výškové poloze požárního úseku – dva požární úseky v témže objektu s týmž výpočtovým požárním zatížením bubou mít stejný SPB.

U požárních úseků v podzemních podlažích se SPB určí v závislosti na požární výšce:

• při výšce nadzemní části objektu do 6 m
  
  • 1. PP jako NP v objektu o výšce do 6 m,
  • 2. a další PP jako NP v objektu o výšce do 12 m,
• při výšce nadzemní části objektu nad 6 m
  
  • 1. PP jako NP v objektu o výšce do 22,5 m,
  • 2. a další PP jako NP v objektu o výšce do 30 m.

Stupeň požární bezpečnosti bez výpočtu

U některých požárních úseků se stupeň požární bezpečnosti (SPB) neurčuje z této tabulky, jelikož je dán přímo:

• požární úseky bez požárního rizika se bez ohledu na požární výšku zařazují do I. SPB,
• chráněné únikové cesty se zařazují minimálně do II. SPB. U některých provozů, kde se předpokládá evakuace po delší dobu, však norma může požadovat SPB ještě vyšší,
• instalační šachty, u nichž záleží ještě na požární výšce objektu a na hořlavosti potrubí, popřípadě vedeného média:
  
  • rozvody nehořlavých látek v nehořlavém potrubí – I. SPB,
  • rozvody nehořlavých látek v hořlavém potrubí – II. SPB,
  • rozvody hořlavých látek v potrubí světlého průřezu max. 1 000 mm² při výšce objektu h ≤ 22,5 m – II. SPB; při výšce objektu h > 22,5 m – III. SPB,
  • hořlavé látky v potrubí > 1 000 mm² a ≤ 8 000 mm² – IV. SPB,
  • hořlavé látky v potrubí > 8 000 mm² – VI. SPB,
• výtahové šachty podle výšky objektu a typu výtahu:
  
  • osobní výtahy v objektech o výšce h ≤ 22,5 m – II. SPB a při h > 22,5 m – III. SPB,
  • nákladní výtahy v objektech o výšce h ≤ 30 m – III. SPB a při h > 30 m – IV. SPB,
• specifické provozy, u nichž může být SPB dan přímo projekčními normami, jako je tomu např. u rodinných domů.