Protipožární ochrana kabelových instalací

Popsány jsou jednak možnosti eliminace vzniku požárních mostů mezi požárními úseky, tj. systémová těsnění (ucpávky) prostupů kabelů v požárně dělicích konstrukcích, a dále principy protipožární ochrany vlastních kabelových tras, jako je např. uzavření kabelových elektroinstalací do samostatných požárních úseků (kabelové kanály, šachty a podhledy) nebo povrchová ochrana kabelů protipožárními nátěry či rohožemi. Zejména pak pro aplikace protipožárních nátěrů (zábranových, intumescentních) jsou uvedena jejich problematická úskalí.

Úvod

Na energetickém a informačním systému v objektech je v dnešní době takřka naprosto závislá existence celé moderní společnosti. Dojde-li k sebemenšímu narušení funkčnosti nebo v extrémním případě i k destrukci kabelového systému a přerušení dodávky (elektrické energie, informačního toku), může každým okamžikem docházet k výrazným ekonomickým ztrátám. Technologický vývoj směřuje někdy až závratnou rychlostí kupředu a nese s sebou i neustále se zvyšující požadavky na flexibilní řešení rozvodů vnitřních instalací, zejména pak elektroinstalací. Velice důležitou se v tomto ohledu jeví možnost a nenáročnost výměny, doplnění, popřípadě i přeložka trasy kabelového vedení při současném zachování požadovaných požárně technických parametrů. Dalším a nezanedbatelným faktem je, že již v rozpočtu stavebního díla je právě položka informačního a energetického systému položkou nezanedbatelnou a v některých případech i značně dominující. Požárně bezpečnostní řešení stavby tím pádem stojí před důležitým úkolem, jakým nejvhodnějším způsobem zajistit ochranu tohoto systému před účinky požáru.

Obr. 1, 2 Plně rozvinutý požár telefonní ústředny v Praze na Vinohradech:
vlevo - kouř s vodní párou při zásahu jednotek HZS, vpravo - stav kabelové chodby po požáru

V případě požáru se samozřejmě nejedná jen o ekonomické ztráty. Dodávka elektrické energie a přenos informací kabely velice úzce a přímo souvisí s ochranou životů (lidí, zvířat) v případě požáru. Jedná se především o zajištění provozuschopnosti systému aktivní požární ochrany v případě požáru, tj. do celé škály požárně bezpečnostních zařízení a jiných elektrických zařízení důležitých pro požární bezpečnost.

V případě požáru se samozřejmě nejedná jen o ekonomické ztráty. Dodávka elektrické energie a přenos informací kabely velice úzce a přímo souvisí s ochranou životů (lidí, zvířat) v případě požáru. Jedná se především o zajištění provozuschopnosti systému aktivní požární ochrany v případě požáru, tj. do celé škály požárně bezpečnostních zařízení a jiných elektrických zařízení důležitých pro požární bezpečnost.

Požárnímu zabezpečení kabelových instalací se v praxi věnuje významná pozornost již několik desetiletí a nejrůznější požadavky a kritéria jsou součástí řady předpisů. Za poslední asi tři desetiletí se podstatně zvýšila technologická úroveň prostředků využívaných pro zvýšení požární bezpečnosti a významně pokročily i zkušební metody, kterými se hodnotí účinnost těchto prostředků. Obecné a výchozí požadavky požární bezpečnosti se nacházejí v některých zákonech (stavební zákon, zákon o požární ochraně) a dalších souvisejících vyhláškách. Podrobnější požadavky na požární bezpečnost kabelových rozvodů nalezneme zejména v obou kmenových normách kodexu ČSN [1] a [2], navazující aktuálnější normě ČSN [3], upřesňující požadavky pak v elektrotechnických předpisech. V roce 2000 byla (podle některých odborníků "nesmyslně") zrušena projektová norma ČSN 38 2156 - PBS - Kabelové kanály, šachty, mosty a prostory; dnes v podstatě nemáme žádnou normu, která by komplexně řešila danou problematiku, a na její náhradu se čeká.

Rizika hoření kabelových instalací

Při vzniku požáru se v zasaženém prostoru tvoří jednak teplo, jednak zplodiny hoření - ať již ve viditelné formě jako kouř, či v neviditelné podobě často značně toxických zplodin. Zplodiny hoření mohou zejména v prvotních fázích požáru velice rychle ohrozit živý organismus a vnitřní mikroklima, často i dosti vzdálené od ohniska požáru, se během krátké chvíle může stát neslučitelné se životem nebo výrazně poškodit zdraví. Kouř způsobuje škody často i výrazně převyšující hodnotu spáleného majetku. Následné vysoké teploty ohrožují především funkčnost a stabilitu nosných a požárně dělicích konstrukcí v objektu. Velice nebezpečnými faktory zejména u prvků na bázi plastických hmot obecně (kabelové izolace, plastová potrubí, plastová okna apod.) je jejich vysoká hořlavost, možnost odkapávání či odpadávání hořících částí a právě rychlý a intenzivní vývoj kouře a toxických zplodin.

Kabelové rozvody jsou častým zdrojem požáru a i v případech, kdy požár vznikl z jiných příčin, mohou významně přispět k rozvoji požáru. Významným důvodem, proč požárně zabezpečovat kabelové rozvody, je již zmíněná hořlavost obalové izolace vodičů, které jsou dnes nejčastěji z měkčeného PVC.

Hořlavost stavebních výrobků

Hořlavost stavebních hmot a materiálů (výrobků) je ukazatelem toho, jak výrobky přispívají k intenzitě požáru (materiálová charakteristika). Výrobky se podle starší klasifikace zatřiďují do pěti stupňů hořlavosti (A, B, C1, C2 a C3). Tato stupnice platí do konce přechodného období (31. 12. 2007) a setkat se s ní bude možné i v delším časovém horizontu, a to zejména u realizací staveb vyprojektovaných a "povolených" do konce přechodného období. Aktuální klasifikace podle evropských norem zavádí u výrobků tzv. třídy reakce na oheň → A1, A2, B, C, D, E, F - třídu A1 jakožto výrobky zcela nepřispívající k intenzitě požáru po třídu F jakožto výrobky výrazně se podílející na intenzitě požáru. Obdobně např. v problematice podlah dochází k nahrazení požárně technické charakteristiky indexu šíření plamene i_s [mm.min^-1] za třídu reakce na oheň podlahových krytin A1_fl ÷ F_fl (index dle anglického slova "flooring" - podlahová krytina). Třídy reakce elektrických kabelů na oheň mají zavedeny třídy A_ca, B1_ca, B2_ca, C_ca, D_ca, E_ca a F_ca (index podle "cable" - kabel). V klasifikaci je u kabelů zavedena, narozdíl od předešlých klasifikací, jedna třída A (A_ca) a dvě třídy B (B1_ca, B2_ca).

Společně s třídou reakce elektrických kabelů na oheň je uváděna doplňková klasifikace s následujícími kritérii z hlediska tvorby těchto doprovodných komponentů hoření:

• tvorba kouře - s1, s1a, s1b, s2, s3 (nehodnotí se u třídy A_ca, E_ca, F_ca),
• planoucí kapky/částice - d0, d1, d2 (nehodnotí se u třídy A_ca, E_ca, F_ca),
• kyselost - a1, a2, a3 (nehodnotí se u třídy A_ca, E_ca, F_ca); měří se nebezpečné vlastnosti plynů vznikajících při požáru, které narušují schopnost exponovaných osob podniknout účinná opatření k úniku; nejde o charakteristiku toxicity těchto plynů.

S narůstajícím číslem u příslušného indexu ... "s" ("smoke" - kouř), "d" ("drops" - kapky), "a" ("acidity" - kyselost) se zvyšuje tvorba doprovodných komponentů hoření, tj. nižší číslo udává požárně příznivější výrobek. Při hodnocení stavebních výrobků z hlediska reakce na oheň se vychází z požadavku omezení vlivu stavebních výrobků na počáteční stádium požáru a omezení jejich příspěvku k plnému rozvinutí požáru v prostoru jeho ohniska. Stavební výrobky musí proto vykazovat určitou reakci na oheň v podmínkách jejich konečného použití.

Materiály a stavební výrobky (např. protipožární deska pro opláštění kabelového kanálu) samy o sobě nemají žádnou požární odolnost (v minutách) a jsou charakterizovány právě hořlavostí - třídou reakce na oheň. Požární odolnost dosahují tehdy, jsou-li zabudovány do systémových konstrukcí podle technologických požárně odzkoušených postupů výrobce. Obdobně v problematice kabelů se nemůže hovořit o požární odolnosti kabelového svazku opatřeného např. protipožárním nástřikem.

U kabelů s jmenovitým napětím do 1 kV (integrovaná kabelová zařízení zkoušená podle zkušebního předpisu ZP 27/2006) se můžeme setkat s pojmem třída funkčnosti kabelového zařízení, což je doba v minutách, po kterou si zachová kabelové zařízení svou funkčnost. Označení je třídy P pro zkoušku probíhající podle normové teplotní křivky, respektive třídy Pr pro zkoušku konstantní teplotou. Pak např. kabelové zařízení s třídou funkčnosti Pr600 30 charakterizuje konstantní teplotu 600 °C po dobu 30 minut.

Obr. 3 Schematické zobrazení omezení šíření plamene
a zachování funkčnosti kabelové instalace včetně přerušení
požárního mostu ucpávkou v požárně dělicí konstrukci (PDK)
mezi sousedními požárními úseky (PÚ)

Základní kritéria protipožární ochrany kabelových rozvodů (obr. 3):

• zamezení šíření požáru mimo požární úsek po kabelové trase pomocí systémů těsnění prostupů (ucpávek) v požárně dělicích konstrukcích,
• omezení šíření plamene po povrchu kabelových tras,
• zachování funkčnosti kabelů po určitou požadovanou dobu.

Těsnění prostupů v požárně dělicích konstrukcích

V problematice požární bezpečnosti kabelových instalacích hraje podstatnou roli těsnění prostupů instalací na hranici požárního úseku (obr. 3). V místě prostupu kabelů požárně dělicí konstrukcí (požárním stropem, stěnou apod.) dochází v každém případě k lokálnímu narušení této konstrukce. Z hlediska mezních stavů požární odolnosti konstrukce je narušena celistvost (mezní stav E) a izolační schopnost (mezní stav I). Kvalitní a hlavně funkční zajištění těchto "slabých" míst je nezbytně nutné pro eliminaci rizika vzniku jevu, který můžeme nazvat požární most, zcela obdobně, jako je tomu v tepelné technice u mostů tepelných nebo v akustice u mostů akustických. Požární mosty jsou zcela zásadní u kabelových a potrubních instalací na bázi plastických hmot. Zde je nutné vzít v úvahu skutečnost, že i retardované plastické hmoty (např. kabelové izolace se sníženou hořlavostí) hoří za přítomnosti jiného zdroje hoření a retardací se rozhodně nestávají nehořlavými. V případě, že je tento zdroj odstraněn, hmota postupně uhasíná (samozhášivé hmoty).

Podle ČSN [3] musí utěsněný prostup (ucpávka) vykazovat požární odolnost shodnou s požární odolností konstrukce, ve které se ucpávka nachází, a to včetně mezních stavů. Nepožaduje se však vyšší požární odolnost než 60 minut. V nosné požárně dělicí konstrukci s mezními stavy REI (případně nenosné konstrukci EI) ucpávka musí vykazovat parametr EI a vyžaduje se její realizace v případě kabelových či jiných elektrických rozvodů tvořených svazkem vodičů, pokud tyto rozvody prostupují jedním otvorem, mají izolace (povrchové úpravy) šířící požár a jejich hmotnost je vetší než 1 kg.m^-1. Nachází-li se ucpávka v konstrukci typu REW (EW), tj. v konstrukci s nižšími požárními požadavky, postačí ucpávka s parametrem E.

Těsněný prostup musí být řešen jako ucpávka, která v případě požáru a odhoření instalace zajistí uzavření (ucpání) otvoru a přerušení požárního mostu. Dále se požaduje snadná rozebiratelnost ucpávek s možností výměny prostupujících prvků a umožnění dilatačních pohybů instalací. Podle toho, v jakém typu konstrukce a jak velký otvor se těsní, lze ucpávky v zásadě rozdělit do dvou základních skupin, u nichž jsou uvedeny konkrétní nejpoužívanější typy:

pevné ucpávky

• měkké (podrobněji viz dále),
• tvrdé (protipožární malta, případně s protipožárními cihličkami u větších otvorů);

rozebíratelné ucpávky (protipožární sáčky, elastické cihličky, manžety, zátky, apod. - obr. 5 až 9).

V podstatě je mechanismus ucpávek založen na dvou základních principech. Jednak jde o princip endotermní, kdy hmoty (tmely) obsahují velké množství chemicky vázané vody, která se díky chemické reakci při požáru postupně uvolňuje a vyvolává tak určitý chladící účinek na povrchu ucpávky, jednak jde o princip intumescentní (zpěňující), kdy hmota s obsahem nadouvadel v případě požáru napění a vytvoří tak tepelně izolační ochrannou vrstvu.

Obr. 4 Měkká ucpávka - vodorovná přepážka šachty
v úrovni stropu, "sdružený prostup" (systém Intumex^®)

Společnost Intumex má ve svém sortimentu velice zajímavé požárně odzkoušené systémové řešení vhodné pro ucpávky na kabelových trasách a v instalačních šachtách. Jedná se o tzv. sdružený prostup (obr. 4), který využívá konstrukce tzv. měkké ucpávky a touto ucpávkou mohou prostupovat všechny běžně se vyskytující instalace, tedy nejen kabely, ale i kovová a plastová potrubí. Měkké ucpávky se obecně skládají z desek minerální vlny, které mohou být do prostupu vloženy v jedné nebo více vrstvách podle požadované požární odolnosti. Nedílnou a podstatnou systémovou součástí je intumescentní (zpěňující) nebo ablativní (žáruvzdorný) povrchový nátěr nanesený jednak celoplošně na povrch desek s určitým přesahem na navazující (okolní) konstrukci, jednak na prostupující instalaci (ochranný "nos") do určité vzdálenosti instalace na obě strany od ucpávky. Ve vodorovných ucpávkách standardních profilů není nutné pro ucpávku vytvářet podpůrnou konstrukci, pro ucpávky větších průřezů je podpůrnou konstrukci samozřejmě vhodné konzultovat s výrobcem. Desky se podle skladby instalací nařežou přesně na míru, vyskládají na konkrétní místo a povrchově nanesený intumescentní nátěr desky vzájemně sváže a zvýší tuhost celé ucpávky. Toto a následně uvedená řešení kabelových ucpávek jsou velice flexibilní z pohledu snadného doplnění či výměny prostupující instalace. Je zde nutné zdůraznit, že jakékoliv zásahy do ucpávek je nutné systémově opravit, a to (stejně jako při vlastní realizaci ucpávky) firmou proškolenou výrobcem systému. Na obrázcích 5 až 9 jsou patrné některé další rozebíratelné typy systémových ucpávek (např. systém PROMAT, INTUMEX aj.).

Obr. 5 až 9 Rozebíratelné typy ucpávek kabelových instalací v požárně dělicích konstrukcích;
protipožární sáčky, elastické cihličky, manžeta, zátka a měkká ucpávka

Způsoby ochrany instalací kabelových tras

Kabely a vodiče, zajišťující funkci a možnost ovládání zařízení sloužícího k protipožárnímu zabezpečení stavebních objektů, mohou být (podle ČSN [1] a [2]) vedeny volně prostory požárních úseků s požárním rizikem i bez požárního rizika včetně chráněných únikových cest, pokud splňují přísné požadavky celé řady zkušebních norem. V podstatě jde o rozvody s kabelovou izolací se sníženou hořlavostí (retardované kabelové izolace a pláště). Pokud jde o jiný typ kabelů, musí být uloženy a chráněny tak, aby nedošlo k porušení jejich funkce, tedy např.:

• vedením pod omítkou (krytí min. 10 mm), popř. vedením v samostatných drážkách;
• vedením v samostatných požárních úsecích - instalační kabelové kanály, šachty a podhledy;
• povrchovou ochranou - protipožární nástřiky, nátěry, rohože apod.

Tyto ochrany mají vykazovat požární odolnost alespoň EI 30 D1 (pokud jiný předpis nepožaduje hodnotu jinou), což se samozřejmě může týkat jen požadavků na nosnou konstrukci a opláštění kabelových kanálů, šachet a podhledů ve funkci požárního předělu, neboť požadavek není splnitelný pro žádný protipožární nástřik či jiné obdobné řešení. V následujících kapitolách budou více popsány kabelové kanály, protipožární podhledy nátěry (nástřiky) a ochranné rohože.

Kabelové kanály

Je-li kabelový kanál řešen jako samostatný požární úsek, pak jeho opláštění se posuzuje jako požárně dělicí konstrukce, přístupové (revizní) otvory jako požární uzávěry a prostupy kabelů musí být protipožárně dotěsněny. V tomto ohledu je zcela zásadní rozdíl mezi požárními nátěry a rohožemi na straně jedné, ty požární odolnost nevykazují, a instalačními kabelovými kanály na straně druhé. Z hlediska směru působení požáru a s tím souvisejících příslušných typů kanálů a požární odolnosti mohou nastat dva případy:

• požár působící z vnitřní strany - požárně dělicí konstrukce zajišťuje ochranu proti požáru působícímu uvnitř kanálu a zamezuje tak rozšíření ohně z kabelového kanálu do okolí (např. do mezistropní dutiny, chráněných únikových cest nebo chodeb);
• požár působící z vnější strany (kanály pro zajištění funkce zejména důležitých požárně bezpečnostních zařízení) - požárně dělicí konstrukce zajišťuje naopak ochranu proti požáru působícímu z vnější strany kanálu, tj. ochranu proti rozšíření ohně směrem do kanálu.

Působí-li požár uvnitř kanálu, je potřebné zajistit, aby se nerozšířil do navazujících požárních úseků. Nastane-li situace opačná a požár atakuje kanál z vnější strany, pak požárně dělicí konstrukce kanálu musí v požadované době požární odolnosti zajistit, aby se oheň nedostal dovnitř, ale také zajistit určitou maximální vnitřní teplotu, po kterou budou funkční elektroinstalace v kabelovém kanálu, tj. teplotu, při které se nezačne tavit ochranná obalová izolace vodičů (plastifikace měkčeného PVC).

Velice důležité je konstrukční opatření pro odvětrání kabelových kanálů. Aby za normálního provozu nedocházelo k vlastnímu zahřívání kabelů a tím ke zvyšování odporu vodičů, lze pro odvětrávání kabelových kanálů zabudovat do vík nebo bočních stěn těsnicí větrací protipožární vyústky (obr. 10). Častým nedostatkem kabelových kanálů bývají nechráněné závěsy. Kontroly v rámci kolaudace (nebo i pravidelných revizních prohlídek) se zaměří především na vlastní kanál a ochranu kabelů, ale podpůrné konstrukci se již věnuje méně pozornosti (uchycení má být součástí revizní zprávy). Proto se často stává, že ačkoliv kabely po stránce požární vyhovují, tenká tažená ocelová táhla kotvená do stropní konstrukce jsou z měkké oceli s nedostatečnou povrchovou protipožární úpravou. Z hlediska uchycení kabelů jsou výhodnější tužší konzoly než zavěšená subtilní táhla.

Kabelové instalační kanály lze aplikovat u kabelových tras s jednodušší trasou. V případě členitých či jinak složitých tras by bylo použití tohoto typu požárního zabezpečení velice náročné, nákladné a otázkou je, zda vůbec konstrukčně realizovatelné. V tomto případě je vhodnější použít jiný typ ochrany elektrorozvodů.

Obr. 10 Příklad zavěšeného kabelového kanálu pro zajištění funkce kabelové instalace PROMAT (EI 90);
v horním revizním víku je kanál opatřen těsnicí větrací vyústkou PROMASEAL ze zpěňujícího materiálu,
který v případě požáru uzavírá větrací otvor

Protipožární podhledy

Obdobně jako požárně odolné kabelové kanály, lze pro ochranu kabelových a trubních instalací použít požárně odolný podhled. S výhodou lze použít toto konstrukční řešení např. v liniových únikových cestách (chodbách), kde se prostor mezi podhledem a stropem využije pro rozvod značného množství instalací s vysokým požárním zatížením. V takovém případě by se mohla stát úniková cesta bez obdobného požárního zajištění v krátkém časovém horizontu nepoužitelnou nebo značně nebezpečnou pro unikající osoby i pro požární zásahové jednotky. K problematice podhledů z hlediska rozvodu instalací v meziprostoru lze přistoupit jedním ze dvou následujících postupů. Rozhodující je velikost požárního zatížení mezi stropní konstrukcí a podhledem.

• meziprostor s požárním zatížením max. 15 kg/m² - v tomto případě podhled a stropní konstrukce vytváří společně jednu požárně dělicí konstrukci, na jejíž výsledné požární odolnosti se z 1/3 podílí požární odolnost samotného podhledu (má-li nějakou) a ze zbylých 2/3 požární odolnost stropní konstrukce;
• podhled ve funkci samostatného požárního předělu - v tomto případě, kdy hodnota požárního zatížení je větší než 15 kg/m², podhled vytváří samostatnou požárně dělicí konstrukci; meziprostor mezi podhledem a stropem pak vytváří samostatný požární úsek a jako takový je ho potřeba brát v úvahu ve všech souvislostech.

Nevyskytují-li se mezi stropní konstrukcí a požárně odolným podhledem žádné instalační rozvody ani jiné požární zatížení, pak stropní konstrukce a podhled vytváří společně jednu požárně dělicí konstrukci, jejíž výsledná požární odolnost je rovna součtu požární odolnosti stropu a podhledu.

Obr. 11, 12 Sklopný podhled PROMAT (EI 30) s kovovými lamelami
v provedení pro požární zatížení shora i zdola

Stejně jako u instalačních kanálů, může i v případě podhledů působit oheň z obou stran. Při působení ohně zdola je kladen požadavek na funkčnost elektroinstalací po určitou dobu a naopak v případě požáru instalací v mezistropní dutině je prioritou plně bezpečný pohyb osob pod podhledem. Vytváří-li podhled požární předěl a řeší-li se přístup do mezistropního prostoru revizním poklopem, je nutné tento poklop řešit jako požární uzávěr. Zajímavé konstrukční řešení podhledů z hlediska přístupu do mezistropní dutiny a z hlediska požární odolnosti jsou podhledy se sklápěcími lamelami, které umožní jednoduchý, rychlý a pohodlný přístup k instalacím (obr. 11, 12). Pozornost u protipožárních podhledů obecně je nutné zaměřit na svítidla zabudovaná do podhledových konstrukcí, které musí mít atest (zkoušku požární odolnosti) včetně zabudovaného svítidla, jinak nelze svítidlo v podhledu použít.

Zábranové protipožární nátěry

Zábranové protipožární nátěry mají dva základní úkoly. Brání (omezují) šíření plamene po povrchu kabelových izolací a dále zajišťují funkceschopnost chráněného rozvodu po požadovanou dobu. Zde je však nutné zdůraznit, že tyto nátěry žádným způsobem nezvyšují požární odolnost kabelového rozvodu. Takový parametr ani u těchto rozvodů neexistuje. Velice důležitým faktem však je, že nátěry obecně snižují požární zatížení v daném požárním úseku.

Zábranové nátěry bývají aplikovány (na rozdíl od nátěrů intumescentních) na kabely v silnějších vrstvách asi 2 až 4 mm. Pro dosažení této tloušťky bývá nátěr nanášen ve více vrstvách po sobě, a lze proto snadno vytvořit i kontrolní mechanismy, které zajišťují jejich správnou tloušťku i v těžko přístupných místech a mezi kabely. Kromě toho jsou v těchto systémech použity anorganické přísady, které jsou odolnější proti podmínkám a prostředí v kabelových kanálech. V podstatě tyto nátěry nemají žádnou tepelně izolační schopnost a ani mít nesmí z důvodu rizika zkratu kabelu vlivem jeho přehřátí. Jejich funkce je založena výhradně na bariérovém efektu. V současnosti je možné setkat se s velice kvalitními materiály, které umožní provést zábranový nátěr o tloušťce 1 mm včetně použití pro agresivní prostředí. Požárně byly úspěšně odzkoušeny dokonce i poloviční tloušťky nátěru (tj. 0,5 mm), avšak z důvodu spolehlivého provedení a technologické rezervy není možná realizace takto malé tloušťky.

K těmto systémům lze zařadit i tenkovrstvé systémy se značnou odolností vůči vysoké teplotě, které odrážejí teplo a tím snižují povrchovou teplotu namáhaného povrchu plamenem. Jsou založeny na principu orientované vrstvy křemenných mikrodestiček, někdy kombinovaných s dalšími hmotami: slídou, bentonitovými jíly apod.

Intumescentní (zpěnitelné) protipožární nátěry

Zpěnitelné (intumescentní) protipožární nátěry jsou ochranné prostředky, bránící tepelnému namáhání instalací vytvořením nehořlavé izolační vrstvy pěny s nízkou tepelnou vodivostí. Podobně jako u zábranových nátěrů, je i u nátěrů intumescentních požadováno především omezení rychlosti šíření plamene a zvýšení funkceschopnosti rozvodu. To znamená, že po vypěnění musí nátěr bránit přístupu vzduchu k izolaci a zpomalit tak její hoření. Vrstva pěny musí zajistit povrchovou teplotu kabelů pod 160 ÷ 180 °C (teplota plastifikace měkčeného PVC), při jejímž překročení začíná docházet k tavení obalové izolace a tím narušení podkladu pěny. Pěna se musí vytvářet při co možná nejnižších teplotách a co nejdéle odolávat tepelnému působení požáru. Intumescentní nátěry dnes používané jsou na rozdíl od většiny nátěrů zábranových nanášeny v tloušťkách 0,4 až 1 mm a většinou najednou, v jedné vrstvě. U milimetrových tlouštěk a zejména v agresivnějším prostředí se však i tyto nátěry musí z hlediska své spolehlivosti nanášet ve dvou vrstvách.

Intumescentní nátěry spadají obvykle z hlediska stupně hořlavosti do kategorie C1 (těžce hořlavé stavební hmoty), naproti tomu nátěry zábranové je v dnešní době možné dostat na trhu i v nejvyšší kategorii stupně hořlavosti A (nehořlavé stavební hmoty).

Závěr k protipožárním nátěrům

Z předchozích odstavců lze vyvodit závěr, že množství vad způsobených nedostatečnou a obtížně kontrolovatelnou tloušťkou zejména u intumescentních nátěrů v rizikových místech kabelové trasy může být vyšší nežli u nátěrů zábranových. Vyšší může být i náchylnost k poruchám způsobeným vysokou vlhkostí a agresivitou prostředí. Zábranové systémy se tudíž pro ochranu kabelové trasy jeví jako vhodnější než nátěry intumescentní. Silnější vrstva nanesená na kabel má již od začátku všechny potřebné vlastnosti, je stálá, a protože bývá většinou na anorganické bázi, lze očekávat její delší životnost za všech uvažovaných provozních podmínek. Samozřejmě je však namístě dodat, že jsou i jednoduché a funkční kontrolní mechanismy, které apelují na technologickou kázeň při aplikaci nátěrů. Například pomocný drátek uchycený na povrch kabelu může určit potřebnou tloušťku nátěru. Jiným kontrolním mechanismem může být i měření průměru kabelu posuvným měřítkem (šuplerou) před a po provedení nátěru a jejich rozdíl určí příslušnou tloušťku nátěru.

Protipožární nátěry obecně mají samozřejmě na jedné straně své výhody, jakými jsou např. poměrně jednoduchá a rychlá aplikace, nižší pořizovací cena (v porovnání např. s kabelovými kanály), nízká hmotnost. Avšak je nutné vzít v potaz i nevýhody na straně druhé. Především životnost (deklarovaná výrobci i skutečná) a nutnost obnovy nátěrů po uplynutí této doby se zdá být vážným argumentem pro zamyšlení nad vhodností návrhu a aplikace protipožárního nátěrového systému obecně. Vzhledem k velkému množství kabelových rozvodů a jejich často obtížné dostupnosti v objektu, vzhledem k faktu, že by bylo například nutné omezit nebo dokonce přerušit provoz v objektu pro úpravy nátěrů, dále poškozený nátěr dostat z povrchu kabelů bez jejich poškození, vzhledem k velké finanční investici s tímto spojené se dá předpokládat, že tento proces zůstane jen pouhou teorií a instalace zůstane po uplynutí doby životnosti nátěru nechráněna.

Často též dochází v kabelové trase ke změnám (výměna, doplnění). Je zcela zřejmé, že při zachování funkceschopnosti vedení jako celku a hlavně pro zabránění šíření plamene po povrchu kabelů by bylo zapotřebí každou tuto změnu doprovázet i protipožárním nátěrem přidaného kabelu. V případě, kdy i značná část vedení chráněna je a zbylá (nová) část zůstane neošetřena, má argument protipožární ochrany značně sníženou váhu.

Intumescentní protipožární rohože

Prakticky shodné funkční vlastnosti, jaké mají protipožární nátěry, mají i intumescentní ochranné rohože nabízené v posledních letech některými firmami. Rohože nejčastěji ze skleněných pramenců nebo z tkaniny na bázi alkalického skla jsou impregnovány při jejich výrobě vrstvou intumescentího nátěru určité tloušťky podle samotné tloušťky rohože a požadované doby funkceschopnosti kabelového vedení.

Hlavní výhodou použití tohoto systému je jednoznačně záruka vyšší spolehlivosti než u nátěrů, protože aplikovaná vrstva je dána tloušťkou rohože a při správném provedení je řešení v celé ploše homogenní. Další výhodou je suchá montáž. Vyloučení mokrého procesu je výhodné zejména při rekonstrukcích, kdy mohou být některá vedení pod napětím. Dále je umožněno snadné dodatečné vkládání či vyjímání kabelů ze svazku, aniž by vznikaly další požadavky na nový nátěr či jinou úpravu. Zcela jistě bude i životnost rohoží vyšší oproti životnosti nátěrů, taktéž i snazší demontáž a obnova systému.

Obr. 13 Zajištění kabelové lávky v chráněné únikové cestě pomocí protipožární
intumescentní rohože Intumex LC (sendvičová konstrukce skládající se z vrstvy
protipožární hmoty Intumex CSP na osnově ze skelné tkaniny)

Je vhodné dodat, že rohože jsou zkoušeny podle stejných norem a platí pro ně stejná aplikační a projektová pravidla jako pro samotné protipožární nátěry. Rohože bývají od výrobců k dostání na objednání a často jen ve větších množstvích.

Závěr

Správné zajištění a ochrana kabelových elektroinstalací před účinky požáru je velice důležitou částí požárně bezpečnostního řešení stavby, která klade vysoké nároky na spolupráci a koordinaci jednotlivých zpracovatelů dílčích částí projektu i vlastní realizace a patří pouze do rukou odborníků s patřičnými zkušenostmi nejen z oblasti požární bezpečnosti staveb, ale rovněž s praktickými znalostmi elektroinstalačních zařízení a související legislativy. Článek měl mít pouze informativní charakter s cílem nastínit problém a jednoduše popsat možné způsoby protipožární ochrany.

Literatura

[1] ČSN 73 0802 Požární bezpečnost staveb - Nevýrobní objekty. Praha, Český normalizační institut, 2000, 114 s.
[2] ČSN 73 0804 Požární bezpečnost staveb - Výrobní objekty. Praha, Český normalizační institut, 2002, 142 s.
[3] ČSN 73 0810 Požární bezpečnost staveb - Společná ustanovení. Praha, Český normalizační institut, 2005, 38 s.
[4]-BUCHTOVÁ Jana. Třída reakce elektrických kabelů na oheň. In Technický zpravodaj 32. 2007. Dostupné z: http://www.seidl.cz
[5] HOŘOVSKÝ Karel. Požární bezpečnost kabelových rozvodů. In Technický zpravodaj 32. 2007. Dostupné z: http://www.seidl.cz
[6] KUPILÍK Václav. Stavební konstrukce z požárního hlediska. Praha: Grada, 2006. 272 s. ISBN 80-247-1329-2
[7] POKORNÝ Marek. Sanace Rizika spojená s použitím plastických hmot v instalačních šachtách z požárního hlediska. In Požární ochrana staveb. Sborník referátů mezinárodní konference pořádané VŠB TU Ostrava, SPBI, HZS Moravskoslezského kraje. Ostrava, 2007. s. 477 - 486. ISBN: 978-80-7385-009-8
[8] INTUMEX, s. r. o. Internetové stránky.[online]. Dostupné z: http://www.intumex.cz
[9] PROMAT, s. r. o. Internetové stránky.[online]. Dostupné z: http://www.promat/praha.cz