Důsledky požárních závad v bytových domech
Fire faults consequences in blocks of flats
Autoři v článku seznamují se závadami, které více či méně negativně ovlivňují požární bezpečnost bytových domů. Z uvedených příkladů je patrné, že i banální a snadno opravitelné závady mohou nakonec vyústit v rozsáhlý požár, jehož materiální škody převýší náklady nutné na opravu, a jehož škody nemusí být pouze materiální. Je potřeba nepodceňovat požární bezpečnost v žádné fázi životního cyklu objektu.
1 Úvod
Podle statistik Hasičského záchranného sboru České republiky [1] došlo v obytných budovách (rodinné a bytové domy) v roce 2014 k 3193 z celkového počtu 4395 požárů (73 %). Podobný poměr lze nalézt i u počtu obětí (38 ze 49; 78 %) či při požáru zraněných (612 ze 790; 77 %). Příčinou úmrtí bývají nejčastěji udušení zplodinami hoření, a to nejen v místě požáru: zplodiny se mohou velice snadno šířit vertikálně do jiných bytových jednotek (do jiných požárních úseků), ať již po fasádě nebo uvnitř objektu schodišťovými nebo instalačními šachtami.
Poznámka redakce: O tragickém požáru ve výškovém domě Grenfell Tower v Londýně jsme informovali ve středu 14. 6. 2017 O vyjádření k možným příčinám rychlého šíření požáru budovou jsme požádali Ing. Marka Pokorného, Ph.D., dlouholetého spolupracovníka redakce a specialistu na požární bezpečnost staveb na Fakultě stavební ČVUT v Praze a na Univerzitním centru energeticky efektivních budov (UCEEB):
Možné příčiny vzniku a šíření požáru v bytovém domě Grenfell Tower v Londýně
Je zřejmé, že důvodem výše zmíněného poměru je zejména čas strávený v těchto typech budov. Přestože jde o natolik rizikové objekty, požární bezpečnost bývá často podceňována a závady, které mohou negativně ovlivnit rozvoj požáru, lze nalézt ve všech fázích životního cyklu objektu – od přípravných a projekčních prací, přes fázi realizace až po závady při užívání budovy. Bohužel, mnoho z těchto závad je úmyslných a vzniká ve snaze ušetřit tisícové položky, nicméně v případě požáru se materiální škody často vyšplhají na nepoměrně vyšší částky, nemluvě o škodách nemateriálních. Tento článek představuje nejzávažnější a nejčastější chyby, které se v bytových domech vyskytují a přímo ovlivňují požární bezpečnost.
2 Závady ve fázi projektu
Závady v projekční fázi bývají těmi nejzávažnějšími, protože požadavky požární bezpečnosti mohou výrazně ovlivnit dispoziční nebo technické řešení, a jejich náprava v pozdějších fázích bývá velice nákladná bez ohledu na to, zda se jedná o projekční chybu, opomenutí požadavku požární bezpečnosti, nepochopení občas velmi složitých formulací norem požárního kodexu či jejich úmyslné zanedbání.
S tím souvisí první častá chyba, a tou je nepřizvání požárního specialisty k návrhu projektu, popřípadě jeho pozdní přizvání ve chvílích, kdy ostatní profese jsou již navrženy. Podle stavebního zákona (zákon 183/2006 Sb. v platném znění [2]) je hlavní inženýr projektu zodpovědný za úplný a přesný projekt včetně všech součástí. Pokud projektant není schopen vypracovat některou z částí, je povinen zadat ji osobě s autorizací daného oboru.
Ale i v případě včasného přizvání požárního specialisty se lze často setkat s početními chybami, chybami ve výkresové dokumentaci, s nedostatečným technickým popisem řešení, což může vyústit v nedorozumění s hlavním inženýrem a v následné nabalování prvotního banálního problému anebo, konkrétněji, s následujícími závadami:
- Nevhodný návrh požárního větrání chráněné únikové cesty; Pokud je chráněná úniková cesta (CHÚC) větrána přirozeně, pak otvory pro větrání dané minimální velikosti musí být umístěny na každém podlaží, popřípadě při využití komínového efektu musí být instalovány samočinně otvíravé otvory napojené na detekční systém, a to v nejnižším a nejvyšším bodě CHÚC. V praxi bývají otvory často navrženy menší, než je požadavek, nebo jsou sice rozměrově dostatečně velké, ale jsou pouze výklopné, a tudíž aerodynamická plocha okna ani v tomto případě neodpovídá požadavkům. Závažnější závadou je „opomenutí“ podzemního podlaží v návrhu větrání CHÚC, tedy s větracím otvorem umístěným až v úrovni 1. NP, v lepším případě s větracím otvorem na mezipodestě mezi 1. NP a 1. PP. Takové řešení může být paradoxně více nebezpečné než chybějící větrací otvor, neboť vzduch proudící z otvoru vzhůru prostorem CHÚC může v oblasti 1. PP vtlačovat zpět a kumulovat znehodnocený vzduch (zplodiny hoření), čímž může dojít k ohrožení unikajících osob (viz Obr. 1a).
- Nevhodný návrh stavebních uzávěrů vedoucích na chráněnou únikovou cestu; Při návrhu se zapomíná, že dveře vedoucí do požárního úseku CHÚC musejí být s požární odolností splňující mezní stavy EI a musejí být vybaveny samozavíračem. Dveře se musejí otvírat ve směru úniku (do prostoru CHÚC), ale zároveň otevření dveřního křídla nesmí ohrozit osoby unikající po schodišti – musí být zachována šířka únikové cesty v závislosti na počtu unikajících osob (viz Obr. 1b).
-
a)
b)
Obr. 1 a) Kumulace zplodin hoření v nevětratelném prostoru CHÚC; b) Špatné a správné umístění dveří vedoucích do CHÚC - Nevhodně navržené materiály na únikových cestách; V CHÚC ani na jejich vyústění na volné prostranství nesmí být na stěnách nebo stropech použito materiálů, které by mohly znesnadnit evakuaci, ať již odkapáváním (doplňková klasifikace třídy reakce na oheň d1, d2) nebo nadměrnou tvorbou dýmu (doplňková klasifikace třídy reakce na oheň s2, s3). Nejčastěji se jedná o výrobky z některých plastických hmot. Tento požadavek je třeba uvést zejména v souvislosti s populárním dodatečným zastřešováním vchodů do jednotlivých sekcí panelových bytových domů (zhotovované nezřídka z PMMA s třídou reakce na oheň E, což je nepřípustné, nebo lépe z polykarbonátu s třídou reakce na oheň B-s1, d0).
- Chybějící požární pásy; V České republice se na fasádách vyšších budov (požární výška nad 12,0 m) na hranicích požárních úseků požadují tzv. požární pásy, které zamezí šíření požáru do jiných požárních úseků (např. jiných bytových jednotek) po fasádě. Požární pásy jsou vodorovné nebo svislé konstrukce z nehořlavých materiálů v šíři alespoň 90 cm, případně jde o vystouplé nehořlavé části fasád s rozvinutým obvodem alespoň 120 cm (např. větší římsy nebo balkonové desky). Toto řešení ve své minimální podobě je patrné na obrázku 2a, nicméně není jisté, zda požadovaný rozvinutý obvod je splněn nejen do prostoru, ale i na bocích konzoly (viz šipku). Na obrázku 2b je vyobrazen dodatečně instalovaný horizontální požární pás zhotovený z požárního skla v interiérové části. Toto řešení je správné, avšak celkem nákladné. Na obrázku 2c je patrné porušení požárního pásu dodatečnou instalací textilní markýzy. Je otázkou, zda v tomto případě jde o chybu projekční nebo chybu ve fázi užívání, tedy zda instalace markýzy byla zohledněna při tvorbě požárně bezpečnostního řešení pro povolení provozovny nebo zda byla markýza instalována dodatečně bez povolení.
a)
b)
c)
Obr. 2 Požární pásy: a) Nedostatečné rozměry požárního pásu tvořeného předsazenu konstrukcí, b) dodatečně instalovaný požární pás z požárně odolného zasklení, c) porušení požárního pásu instalací textilní markýzy - Nevhodně navržený kontaktní zateplovací systém (ETICS); V závislosti na požární výšce objektu se mění požadavky na umístění hořlavého a nehořlavého tepelného izolantu. Vzhledem ke složitým a ne zrovna zřetelným normovým formulacím může již ve fázi projektu dojít k nesprávnému návrhu ETICS. Zároveň existují limity kotvení a instalace ETICS, které ve fázi projektu mohou být opomenuty. ETICS může být kotven pomocí cementového lepidla, nebo pomocí polyuretanové pěny a jištěn pomocí plastových nebo kovových kotev. V případě instalace ETICS v oblasti požárního pásu je samozřejmě nutné použít nehořlavé materiály, tedy tepelný izolant třídy reakce na oheň A1/A2 (např. minerální vlákno) lepit pouze cementovým lepidlem a jistit kovovými kotvami. Použití hořlavých prvků a jejich vytavení může vést k odpadnutí tepelného izolantu v oblasti požárního pásu a následnému možnému rozšíření požáru do vyšších podlaží.
3 Závady při realizaci
Hlavní závadou v této fázi je porušení paragrafů 5–7 Vyhlášky č. 246/2001 Sb. v platném znění [3]. Dle těchto paragrafů musí být veškerá požárně bezpečnostní zařízení (PBZ) instalována odborně způsobilou osobou, instalace a prvotní zkoušky účinnosti musí být potvrzeny písemně. Nejčastějšími PBZ v bytových domech jsou požární uzávěry, zařízení pro prvotní zásah (hasicí přístroje, hadicové systémy) nebo zejména systémové požární ucpávky, které zamezují šíření požáru v místě prostupu instalací skrz požárně dělicí konstrukci.
Všechna PBZ musí být zřetelně označena nejen v dokumentaci skutečného provedení stavby, ale i na místě identifikačním štítkem s číselným označením, s požární odolností (nebo hasební schopností), s identifikací, jaké materiály byly použity, s identifikací instalace (kdo a kdy PBZ instaloval) a identifikací revize (kdo a kdy PBZ naposledy revidoval).
Obr. 3 Vlevo nahoře: správné provedení systémové ucpávky; ostatní: různé nesprávně provedené systémové ucpávkyKromě formálních nedostatků může absence odborně způsobilé osoby při montáži, respektive neodborná montáž PBZ způsobit mnohem vážnější problémy, v extrémním případě kompletní nefunkčnost daného zařízení. V případě systémové požární ucpávky (viz Obr. 3) může být její funkčnost ohrožena z následujících důvodů [4]:
- Nevhodný návrh materiálu ucpávky s ohledem na typ konstrukce a typ procházející instalace; Prakticky pro každý typ prostupující konstrukce (kabely, ocelové a plastové potrubí, potrubí s tepelnou izolací apod.) je schváleno použití jiného typu požárního utěsnění a není možno je zaměňovat.
- Překročení povolených rozměrů utěsňovaného otvoru; Některé typy ucpávek mají stanoveny maximální rozměry a při jejich překročení je nutno instalovat pomocné zámečnické konstrukce, tak aby byla zachována jejich stabilita a funkčnost.
- Instalace ucpávky v agresivním (nevhodném) prostředí; Ucpávku je třeba volit s ohledem na prostředí, v němž bude instalována. Působení vysoké vlhkosti nebo agresivních par a roztoků má významný vliv na celkovou dobu funkčnosti a životnosti požárních ucpávek.
- Technologická nekázeň nebo odchýlení od projektu; Funkčnost ucpávky je redukována s nižší tloušťkou požárních tmelů, nižší tloušťkou nebo objemovou hmotností tepelného izolantu nebo narušením celistvosti ucpávky (např. nedotmelením v těžko přístupných místech).
- Nevhodná stavební připravenost prostupů; Toto platí zejména u prostupů stropy s ocelovými plechy nebo v sádrokartonových stěnách. U sádrokartonu je nutno otvor z vnitřního prostoru stěny olemovat alespoň profily, jinak utěsnění ztrácí funkčnost, poněvadž zpěňující materiály nemají v případě požáru žádnou oporu a propadají do sádrokartonového meziprostoru.
4 Závady během užívání
Během užívání se lze v bytovém domě setkat se změnami, které negativně ovlivní požární bezpečnost. Těmi nejčastějšími jsou:
- Změna užívání požárního úseku; Často se stává, že se ze stávající bytové jednotky stane provozovna bez vyhodnocení dopadů na požární bezpečnost (dle ČSN 73 0834 [5] je změnou stavby, ke které je nutné vypracovat požárně bezpečnostní řešení, jakákoliv změna užívání), ať již jde o zvýšení požárního zatížení, vznik požadavků na instalaci požárně bezpečnostních zařízení nebo zvýšení počtu unikajících osob.
- Prostupy skrz požárně dělicí konstrukci; Různými změnami ve stávajícím objektu se nezřídka stane, že je nutno vytvořit nový prostup nebo větrací otvor, občas bez ohledu na to, zda se jedná o prostup na hranici požárních úseků (tedy skrz požárně dělicí konstrukci). Problematika prostupu dotěsnění nebo v případě větších otvorů bez instalace systémové ucpávky je řešena v předchozí kapitole. Další závažnou chybou v souvislosti s prostupem požárně dělicí konstrukci je nevhodné užívání požárních uzávěrů: Každé dveře na hranici požárních úseků mají být krom okamžiku jejich použití neustále uzavřeny. V případě požáru jsou otevřené dveře, bez ohledu na jejich požární odolnost, bezvýznamné. Z tohoto důvodu jsou na většině požárních uzávěrů instalovány samozavírače, které ovšem vadí při běžném provozu a často jsou vyřazovány z provozu klínky nebo řetízky zanechávající požární dveře v otevřené poloze a tedy nefunkční. Tento problém lze řešit instalací elektromagnetu napojeného na lokální detekci nebo lépe na elektrickou požární signalizaci (viz Obr 4a). V případě detekce požáru je elektromagnetu vypnuto napájení a dveře se pomocí samozavírače zavřou.
a)
b)
c)
d)
Obr. 4 a) Správné použití elektromagnetu u samozavíracích požárních uzávěrů; b) hydrant zajištěný visacím zámkem, c) průtokový ohřívač napojený na síť požárního vodovodu, d) hořlavý nábytek omezující bezpečný únik - Požárně bezpečnostní zařízení bez revize; Všechna požárně bezpečnostní zařízení (PBZ) v bytových domech musejí být kontrolována odborně způsobilou osobou alespoň jedenkrát ročně. Během prohlídek bylo zjištěno, že v některých objektech nebyla PBZ kontrolována po několik let, popřípadě že PBZ zmizela. Během prohlídky sedmipodlažního bytového domu byla nalezena zamčená hydrantová skříň s nápisem „mimo provoz“ (Obr. 4b). Po otevření skříně bylo zjištěno, že hadice byla odcizena. S přihlédnutím k faktu, že hydrantové skříně byly v tomto objektu instalovány ob podlaží, lze usuzovat, že v případě nutného prvotního zásahu by nebylo jak chybějící hadicový systém nahradit. Na obr. 4c je patrná lidová tvořivost a snaha ušetřit napojením přímotopu na síť požárního vodovodu pro své vlastní účely.
- Nedovolené požární zatížení na únikových cestách; Často lze zpozorovat rozšiřování užitných ploch jednotlivých bytových jednotek na úkor společných prostor – chodeb. Nicméně tyto aktivity jsou z hlediska požární bezpečnosti problematické ze tří aspektů: Zaprvé jde o nepřípustné zvyšování požárního zatížení na únikových cestách, které musejí být požárními úseky bez požárního rizika. Zadruhé, instalovaný nábytek zužuje únikovou cestu a zpomaluje pohyb unikajících osob. Zatřetí, nábytek a jiná zařízení mohou znemožnit přístup k požárně bezpečnostním zařízením (Obr. 4d).
5 Velké důsledky malých závad
V předchozích kapitolách byly teoreticky představeny některé z často se objevujících závad v bytových domech. Tato kapitola představuje na reálných situacích důsledky některých z výše zmíněných chyb.
5.1 Bytový dům v Čelákovicích
V červenci 2007 vypukl požár v sedmém podlaží osmipodlažního bytového domu v Čelákovicích [6, 7]. Požár vznikl v kuchyni, když se majitelka na chvíli vzdálila. Po návratu byl požár rozvinut na neuhasitelnou úroveň. Majitelka bytové jednotky v dobré víře otevřela okna, čímž však oheň získal přístup ke kyslíku, v bytové jednotce došlo k prostorovému vzplanutí a požár se začal šířit instalační šachtou do v té době rekonstruované bytové jednotky a dále na střechu. Dvouplášťová střecha byla tvořena dřevěnými vazníky a asfaltovou lepenou krytinu, po níž se oheň v krátkém čase velice ochotně rozšířil na plochu přes 600 m2.
Na zastavení šíření rozsáhlého požáru bylo nutno spotřebovat velké množství hasiva (voda a pěna), čímž došlo k sekundárnímu poškození i dalších bytových jednotek ve dvou panelových sekcích. Přes 100 osob bylo evakuováno a přes měsíc byl objekt neobyvatelný. Přímé škody byly vyčísleny na 5 milionů Kč.
Důvodem rychlého rozšíření požáru byla jednak nedostatečná utěsnění instalačních šachet (chybějící ucpávky nebo předěly) a jednak nefunkční zařízení pro prvotní hasební zásah.
a)
b)
c)
d)
Obr. 5 Požár BD v Čelákovicích, 2007; a), b) vývin hustého dýmu z požáru střešního pláště, c) instalační šachta po požáru, d) dohašování požáru na střeše (P. Mikulka)
5.2 Bytový dům v Plzni
Podobný případ se stal v listopadu 2012 v prvním nadzemním podlaží osmipodlažního bytového domu v Plzni [8]; stejně jako v předchozím případě vznikl požár v kuchyni. Kvůli chybějícím požárně dělicím konstrukcím v instalační šachtě se požár rychle rozšířil do vyšších podlaží. Vlivem komínového efektu zničil požár všech 8 bytových jednotek nad sebou napojených na zasaženou instalační šachtu. Zajímavostí je, že největší škody byly zjištěny v bytových jednotkách ve 4. a 5. nadzemím podlaží.
17 z 36 obyvatel, kteří byli v tu chvíli přítomni v objektu, bylo zasaženo toxickými zplodinami, 6 zraněných muselo být hospitalizováno. Škody na majetku se pohybovaly v desítkách miliónů korun.
Důvodem rozšíření požáru do takových rozměrů bylo pouze chybějící oddělení instalační šachty od ostatních prostor systémovou ucpávkou, nebo požární rozdělení šachty po jednotlivých podlažích.
a)
b)
c)
Obr. 6 Požár BD v Plzni, 2012; a) viditelný vývin kouře ve 4. NP, b) zničený sporák – pravděpodobné místo vzniku požáru, c) poničená koupelna a instalační šachta (P. Vogl, V. Leška, HZS Plzeňského kraje)
5.3 Bytový dům v Miskolći
V srpnu 2009 vypukl požár v šestém podlaží jedenáctipodlažního bytového domu v maďarském městě Miskolć [9], požár vznikl v kuchyni. Obyvatelé zasaženého bytu stihli včas evakuovat, nicméně nezavřeli dveře do bytové jednotky, takže pro požár byl vytvořen nejen dostatečný přísun kyslíku, ale i možnost rychlé propagace do vyšších podlaží schodišťovým prostorem. Kromě schodišťového prostoru se požár taktéž rozšířil po čerstvě rekonstruované fasádě s kontaktním zateplovacím systémem s hořlavým expandovaným polystyrenem. Zhotovené zateplení vykazovalo zásadní nedostatky: zaprvé na fasádě nebyly instalovány požární pásy z nehořlavého tepelného izolantu, za druhé desky tepelného izolantu byly lepeny pouze lokálně, takže mezi tepelným izolantem a původní zateplovanou stěnou byla souvislá dutina. Tím byla horní podlaží zasažena mnohem více, a to jak samotným tepelným působením, tak vysoce toxickými zplodinami uvolněnými při spalování polystyrenu. Zajímavé je, že chyby při zhotovování fasády zapříčinily i to, že se požár dokázal rozšířit i o podlaží níže.
Počet evakuovaných osob není k dispozici, v tomto případě byly 3 osoby usmrceny toxickými zplodinami.
Důvodem rozšíření požáru byly zejména chybějící požární pásy (poznámka: požární pásy jsou v Maďarsku povinné od roku 2008; autorovi článku není známo, zda objekt byl zateplen ještě před nabytím účinnosti tohoto požadavku, nebo až poté). Dalšími důvody byla technologická nekázeň při instalaci zateplovacího systému a opět chybějící požárně dělicí konstrukce (a ucpávky) na hranici bytových jednotek a instalačních šachet.
Obr. 7 Požár BD v Miskolći, 2009; poškození kontaktního zateplovacího systému. Šipka ukazuje místo vzniku požáru (M. Hajpál)
6 Závěr
V každé fázi životního cyklu objektu se lze setkat se závadami, které více či méně negativně ovlivňují jeho požární bezpečnost. Jak bylo prezentováno na výše zmíněných příkladech, i banální a snadno opravitelné závady mohou nakonec vyústit v rozsáhlý požár, jehož materiální škody snadno převýší náklady nutné na opravu a jehož škody nemusí být pouze materiální. Je potřeba nepodceňovat požární bezpečnost v žádné fázi životního cyklu objektu.
Zdroje
- VONÁSEK, V., LUKEŠ, P. a kol. Statistická ročenka 2014. Ministerstvo vnitra ČR, Hasičský záchranný sbor ČR, Praha, 2015.
- Zákon č. 183/2006 Sb., o územním plánování a stavebním řádu (stavební zákon) v platném znění.
- Vyhláška č. 246/2001 Sb., o stanovení podmínek požární bezpečnosti a výkonu státního požárního dozoru (vyhláška o požární prevenci) v platném znění.
- POKORNÝ, M. Instalační šachty z požárního hlediska. Disertační práce. Praha: 2012. České vysoké učení technické v Praze – Fakulta stavební.
- ČSN 73 0834. Požární bezpečnost staveb – změny staveb. Praha: 2011. ÚNMZ.
- [–wej-. Rozsáhlý požár panelového domu v Čelákovicích a dva zranění hasiči. [online]. 2007, [cit. 2015-10-25]. WWW:
http://www.pozary.cz/clanek/7958-rozsahly-pozar-paneloveho-domu-v-celakovicich-a-dva-zraneni-hasici/. - POKORNÝ, M., HUSTED, P. B. a A. KRAAIJEVELD. Comparison of Shaft Fire Experiment and CFD Modelling. 2011. 10th International Symposium on Fire Safety Science (pp. 1029-1042). Colledge Park, Maryland, USA: c/o Interscience Communications Ltd, London, GB.
- –kaw-. Kvůli požáru bytu v Plzni hasiči evakuovali celý dům. Zničeno bylo osm bytů a škody jsou miliónové. [online]. 2012, [cit. 2015-10-25]. WWW:
http://www.pozary.cz/clanek/60028-kvuli-pozaru-bytu-v-plzni-hasici-evakuovali-cely-dum-zniceno-bylo-osm-bytu-a-skody-jsou-milionove/. - HAJPÁL, M. Analysis of a tragic fire case in panel building of Miskolc. [online]. 2012, [cit. 2015-10-20]. WWW: http://people.fsv.cvut.cz/www/wald/fire/ifer/2012-Spring-Meeting/Presentations/15_Hajpal.pdf/.
According to Fire Rescue Service of the Czech Republic, fires in apartment buildings are the most frequent fatal tragedies. Fire safety should be always born in mind and should not be side-lined even in times of sustainable building and preference of nature-friendly, renewable and low-energy materials. Fire could, among other damages, ruin whole effort for efficient building. However, in all stages of the building life cycle problems and faults may be (and very likely are) found in design, realisation and use stages. In this article, some of the main fire safety breaches that can be very often seen in apartment buildings are presented.