1.duben 2009Konference Červený kohout 2009 POŽÁRNÍ VĚTRÁNÍ STAVEB Ing. Stanislav Toman Projektová kancelář ÚT+VZT 142 00 Praha 4, Údolní 315/96 Tel./fax.

Prezentace na téma: "1.duben 2009Konference Červený kohout 2009 POŽÁRNÍ VĚTRÁNÍ STAVEB Ing. Stanislav Toman Projektová kancelář ÚT+VZT 142 00 Praha 4, Údolní 315/96 Tel./fax."— Transkript prezentace:

1 1.duben 2009Konference Červený kohout 2009 POŽÁRNÍ VĚTRÁNÍ STAVEB Ing. Stanislav Toman Projektová kancelář ÚT+VZT 142 00 Praha 4, Údolní 315/96 Tel./fax +420 241 722 072 sttoman@volny.cz

2 1.duben 2009Konference Červený kohout 2009 POŽÁRNÍ VĚTRÁNÍ STAVEB V České republice je požární ochrana řešena: * právními předpisy (zákon č.133/1985 Sb., o požární ochraně, ve znění zákona č.186/2006 Sb., vyhláška č.246/2001 Sb., o požární prevenci, vyhláška č.23/2008 Sb., o technických podmínkách požární ochrany staveb, …) * technickými normami (ČSN, ČSN EN, ČSN EN ISO) * jinými technickými dokumenty (upravujícími podmínky požární ochrany staveb)

3 1.duben 2009Konference Červený kohout 2009 POŽÁRNÍ VĚTRÁNÍ STAVEB * vyhláška č.23/2008 Sb., o technických podmínkách požární ochrany staveb platí od 1.7.2008 a je v mnoha směrech hodně revoluční: - přímo odkazuje na 41 technických norem (čímž se tyto stávají právně závaznými) - zavádí řadu novinek * české (národní) technické normy ČSN tvoří velmi rozsáhlý, propracovaný a provázaný kodex požární bezpečnosti staveb, ve kterém nacházíme výchozí základnu i pro způsob požárního větrání staveb

4 1.duben 2009Konference Červený kohout 2009 POŽÁRNÍ VĚTRÁNÍ STAVEB dvě samostatné skupiny větrání chráněných únikových cest zařízení pro odvod kouře a tepla

5 1.duben 2009Konference Červený kohout 2009 1.skupina požárního větrání VĚTRÁNÍ CHRÁNĚNÝCH ÚNIKOVÝCH CEST Co jsou to únikové cesty ? Jsou to prostory a komunikace, které musí umožnit bezpečnou a včasnou evakuaci všech osob na volné prostranství a umožnit přístup požárních jednotek Koncepci únikových cest v budově: -určuje projektant požární bezpečnosti staveb (počty, délky, kapacita,…) Druhy únikových cest: -nechráněné -částečně chráněné -chráněné

6 1.duben 2009Konference Červený kohout 2009 VĚTRÁNÍ CHRÁNĚNÝCH ÚNIKOVÝCH CEST Chráněné únikové cesty Trvale volné komunikace (chodby, schodiště) ve stavbě vedoucí na volné prostranství Jsou samostatnými požárními úseky Vybavené pasivními a aktivními prvky požární bezpečnosti Ochrana před účinky požáru (zplodiny hoření, kouř, teplota, sálavé teplo)

7 1.duben 2009Konference Červený kohout 2009 VĚTRÁNÍ CHRÁNĚNÝCH ÚNIKOVÝCH CEST Způsoby větrání chráněných únikových cest přirozené nucené (umělé) přetlakové (přetlaková ventilace) (s řízeným přetlakem) Návrh a dimenzování větracího systému projektant vzduchotechniky

8 1.duben 2009Konference Červený kohout 2009 VĚTRÁNÍ CHRÁNĚNÝCH ÚNIKOVÝCH CEST Požadavky na větrání nejlépe: zabránit průniku zplodin hoření do CHÚC po stanovenou dobu bezpečného pobytu nebo: omezit průniku zplodin hoření do CHÚC (problematika naředění kouře na koncentraci 1% (2%) nebo zabránění vzniku kritické koncentrace zplodin hoření) nebo: zajistit takové provětrání CHÚC, které pomůže odvádět proniklý kouř

9 1.duben 2009Konference Červený kohout 2009 VĚTRÁNÍ CHRÁNĚNÝCH ÚNIKOVÝCH CEST Typy chráněných únikových cest cesta typu A cesta typu B cesta typu C Všechny typy CHÚC musí být větrány ! Stavby (objekty) nevýrobní i výrobní ČSN 73 0802:2000 – nevýrobní ČSN 73 0804:2002 - výrobní

10 1.duben 2009Konference Červený kohout 2009 VĚTRÁNÍ CHRÁNĚNÝCH ÚNIKOVÝCH CEST Přirozené větrání CHÚC cesta typu A cesta typu B (kromě provedení B bez požárních předsíní) cesta A: doba bezpečného pobytu max.4 minuty cesta B: doba bezpečného pobytu max.15 minut Přirozené větrání je nejméně spolehlivé a účinné !

11 1.duben 2009Konference Červený kohout 2009 VĚTRÁNÍ CHRÁNĚNÝCH ÚNIKOVÝCH CEST Přirozené větrání CHÚC 1.způsob – otevíratelnými okny v každém podlaží,

12 1.duben 2009Konference Červený kohout 2009 VĚTRÁNÍ CHRÁNĚNÝCH ÚNIKOVÝCH CEST Přirozené větrání CHÚC 1.způsob – otevíratelnými okny v každém podlaží

13 1.duben 2009Konference Červený kohout 2009 VĚTRÁNÍ CHRÁNĚNÝCH ÚNIKOVÝCH CEST Přirozené větrání CHÚC 1.způsob – otevíratelnými okny v každém podlaží,

14 1.duben 2009Konference Červený kohout 2009 VĚTRÁNÍ CHRÁNĚNÝCH ÚNIKOVÝCH CEST Přirozené větrání CHÚC 2.způsob – větrací otvor v nejvyšším místě ( ≥ 2 m 2 ) přívod vzduchu – vchodové dveře ( ≥ 2 m 2 ) vstupní podlaží nebo níže cesty typu B – větší plochy přívodu i odvodu účinnost větrání závislá na mnoha proměnných veličinách nejdůležitější požadavek – automatický režim chodu (kouřová čidla, dálkové ovládání, …)

15 1.duben 2009Konference Červený kohout 2009 VĚTRÁNÍ CHRÁNĚNÝCH ÚNIKOVÝCH CEST

16 1.duben 2009Konference Červený kohout 2009 VĚTRÁNÍ CHRÁNĚNÝCH ÚNIKOVÝCH CEST Přirozené větrání CHÚC 3.způsob – větrací průduchy (s vyústkami) v každém podlaží nejméně srozumitelný popis (komplikovanost ve stavbě), nepoužívá se největší pochybnosti o účinnosti

17 1.duben 2009Konference Červený kohout 2009 VĚTRÁNÍ CHRÁNĚNÝCH ÚNIKOVÝCH CEST Přirozené větrání požárních předsíní chráněných únikových cest typu B funkce požární předsíně (přechodný prostor mezi PÚ a CHÚC) požadavek na samostatně větrání předsíní otevíratelná okna (1,4 m 2 ) nebo větrací průduchy (>0,15 m 2, např. 500x300 mm) u podlahy a u stropu – konflikt s tepelnou ochranou budov požadavek na kouřotěsné dveře z požární předsíně do chráněné únikové cesty

18 1.duben 2009Konference Červený kohout 2009 VĚTRÁNÍ CHRÁNĚNÝCH ÚNIKOVÝCH CEST

19 1.duben 2009Konference Červený kohout 2009 VĚTRÁNÍ CHRÁNĚNÝCH ÚNIKOVÝCH CEST Nucené větrání CHÚC cesta typu A cesta typu B požární předsíně cest typu B doba bezpečného pobytu: cesta A - max.4 minuty doba bezpečného pobytu: cesta B - max.15 minut doba chodu: cesta A – nejméně 10 minut (2.t u – výr.o.) doba chodu: cesta B – nejméně 30 minut (45 min.zásah.) výr.o. nejméně 20 min.(2.t u ), 45 min.zásah Nucené větrání je spolehlivé a účinné !

20 1.duben 2009Konference Červený kohout 2009 VĚTRÁNÍ CHRÁNĚNÝCH ÚNIKOVÝCH CEST Nucené větrání CHÚC množství vzduchu: přívod: CHÚC-A V=10 1/h (ventilátor) CHÚC-B V=15 1/h (ventilátor) odvod: a) průduchy, b) šachty, c) ventilátor u CHÚC-B zajistit větrání požárních předsíní princip nuceného větrání – přetlakový (bez definice výše přetlaku (Pa), např.100% přívod, 80% odvod) automatické uvedení do chodu (kouřové hlásiče, ruční tlačítka) spřažení chodu přívodní a odtahové části větracího systému)

21 1.duben 2009Konference Červený kohout 2009 VĚTRÁNÍ CHRÁNĚNÝCH ÚNIKOVÝCH CEST

22 1.duben 2009Konference Červený kohout 2009 VĚTRÁNÍ CHRÁNĚNÝCH ÚNIKOVÝCH CEST Přetlakové větrání CHÚC cesta typu C cesta typu B (bez požárních předsíní) požární předsíň cesty typu C doba bezpečného pobytu: cesta C - max.30 minuty doba bezpečného pobytu: cesta B - max.15 minut doba chodu: cesta C – nejméně 45 minut (60 minut/zásah.) výr.o. nejméně 30 minut (2.t u ), 60 minut/zásah. doba chodu: cesta B – nejméně 30 minut (45 min.zásah.) výr.o. nejméně 20 min.(2.t u ), 45 min.zásah Přetlakové větrání je nejúčinnější a nejbezpečnější !

23 1.duben 2009Konference Červený kohout 2009 VĚTRÁNÍ CHRÁNĚNÝCH ÚNIKOVÝCH CEST Přetlakové větrání CHÚC množství vzduchu: přívod: CHÚC-C V=15 1/h (ventilátor) CHÚC-B V=15 1/h (ventilátor) odvod: a) průduchy, b) šachty, c) ventilátor přetlak: CHÚC-C … 50 Pa – 25 Pa – 0 Pa 37,5 Pa – 12,5 Pa – 0 Pa (je-li SHZ) CHÚC-B (bez požár.předsíní) … 25 Pa – 0 Pa 12,5 Pa – 0 Pa (je-li SHZ)

24 1.duben 2009Konference Červený kohout 2009 VĚTRÁNÍ CHRÁNĚNÝCH ÚNIKOVÝCH CEST

25 1.duben 2009Konference Červený kohout 2009 VĚTRÁNÍ CHRÁNĚNÝCH ÚNIKOVÝCH CEST Některé problémy při větrání CHÚC 1) Přirozené větrání otevíratelnými okny na jednotlivých podlažích u CHÚC-A (nejméně účinné) 2) Přirozené větrání odváděcím otvorem 2 m 2 v nejvyšším místě (doplnit automatiku chodu taxativně i o otevření vstupu) 3) Přirozené větrání požárních předsíní u CHÚC-B (průduchy – promrzání, malá účinnost, vhodnější je nucené větrání) 4) Nucené větrání spolehlivým zařízením (problematika záložního zdroje el.energie pro ventilátor) 5) Přetlakové větrání (přetlak versus násobnost výměny versus rychlost ve dveřích) buď přetlak nebo výměna vzduchu nebo rychlost ve dveřích

26 1.duben 2009Konference Červený kohout 2009 VĚTRÁNÍ CHRÁNĚNÝCH ÚNIKOVÝCH CEST Některé problémy při větrání CHÚC 6) Při návrhu větrání CHÚC se musí omezit vznik podtlaku způsobujícího přisávání zplodin hoření do CHÚC (u přirozeného větrání CHÚC je vždy podtlak v dolní části pod neutrální rovinou) 7) „Početní určení odvětrání chráněných únikových cest“ (čl.9.4.3): buď podle zásad (tlakové poměry nebo zředění 1-2%) a přílohy H – přeurčené okrajové podmínky – nelze seriózně vypočítat nebo zjednodušeně (násobnost výměny a další podmínky – ty jsou pro jediný návrhový stav, protichůdné, přeurčené – nelze seriózně počítat )

27 1.duben 2009Konference Červený kohout 2009 VĚTRÁNÍ CHRÁNĚNÝCH ÚNIKOVÝCH CEST Závěr k větrání CHÚC Požární větrání chráněných únikových cest – běžné fyzikální principy vzduchotechniky Některé požadavky kodexu norem požární bezpečnosti staveb – problémy při aplikaci Sledovat základní cíl větrání – zajištění bezpečné evakuace osob

28 1.duben 2009Konference Červený kohout 2009 2.skupina požárního větrání ZAŘÍZENÍ ODVODU KOUŘE A TEPLA Zařízení pro odvod kouře a tepla (ZOKT) další názvy: SOZ (samočinné odvětrací zařízení) užíváno v kodexu českých požárních norem OTK (odvod kouře a tepla) užíváno částí technické veřejnosti SHEVS (anglická zkratka: smoke and heat exhaust ventilation systém) RWA (německá zkratka: Rauch und Wärmeableitung)

29 1.duben 2009Konference Červený kohout 2009 ZAŘÍZENÍ ODVODU KOUŘE A TEPLA Výrazně složitější problematika Velmi specifická disciplína „vzduchotechniky“ Nezbytná hluboká znalost specializace požární bezpečnosti staveb Není k dispozici samostatná návrhová ČSN Získávání znalostí téměř výhradně ze zahraničních pramenů ( normy: BS, NFPA, DIN, NF, ISO, publikace,… ) Na školách (s výjimkou TÚ-VŠB) se nevyučuje Jedna z dosud nejméně probádaných oblastí PBS (nákladný výzkum, vývoj a převod k aplikaci)

30 1.duben 2009Konference Červený kohout 2009 ZAŘÍZENÍ ODVODU KOUŘE A TEPLA Kde se ZOKT navrhuje a realizuje ? -obecně tam, kde je omezen přirozený odvod kouře a mohlo by dojít k ohrožení evakuovaných osob -určuje projektant požární bezpečnosti staveb (podle řady vyhodnocovacích normových kritérií) Příklady: atria, shromažďovací prostory, podzemní prostory s větším počtem osob, obchody, sklady, hromadné garáže atd.

31 1.duben 2009Konference Červený kohout 2009 ZAŘÍZENÍ ODVODU KOUŘE A TEPLA Cíle ZOKT: -usměrnění šíření zplodin hoření a kouře a jejich odvod vně budovy (v počáteční fázi požáru) -udržovat únikové a přístupové cesty bez kouře -vytvářet nad podlahou vrstvu vzduchu bez kouře umožňující bezpečnou evakuaci osob -přispívat k odvodu toxických zplodin hoření -chránit budovu, její zařízení a vybavení před účinky tepla a snižovat tak materiální ztráty -snížit tepelné namáhání stavebních konstrukcí -oddálit, případně zabránit celkovému vzplanutí (tzv. flashover) a tím plnému rozvoji požáru -snížit riziko přenosu požáru na sousední objekty -pomoc hasičům (snadnější lokalizace ohniska požáru, vlastní zásah, odkouření prostoru)

32 1.duben 2009Konference Červený kohout 2009 ZAŘÍZENÍ ODVODU KOUŘE A TEPLA Zařízení ZOKT může pracovat na dvou fyzikálních principech: přirozený odvod kouře a tepla nucený odvod kouře a tepla Zařízení pro přirozený odvod kouře a tepla využívá principu vztlaku horkých plynů, které vznikají při požáru a vytvářejí komínový efekt Nejběžnější způsob aplikace tohoto principu je prostřednictvím střešních klapek. Zařízení pro nucený odvod kouře a tepla je založeno na principu vytváření podtlaku v prostoru zasaženém požárem. Děje se tak prostřednictvím požárních ventilátorů, které odvádějí směs kouře a vzduchu mimo budovu.

33 1.duben 2009Konference Červený kohout 2009 ZAŘÍZENÍ ODVODU KOUŘE A TEPLA Požární větrání staveb – ZOKT- je specifickou částí vzduchotechniky. Technickými prostředky větracích zařízení je zajišťována příslušná část požární ochrany stavby a osob v ní. Jde o bezprostřední provázanost dvou samostatných stavebních specializací. Systém požárního větrání budovy –ZOKT- je vždy automaticky uveden do činnosti při vzniku požáru a spolupůsobí s ostatními aktivními protipožárními systémy (elektrická požární signalizace, sprinklery). Tato zařízení jsou definována jako tzv. vyhrazená požárně bezpečnostní zařízení (přísnější zákonné požadavky při projektování, výrobě, dodávce, montáži a servisu).

34 1.duben 2009Konference Červený kohout 2009 ZAŘÍZENÍ ODVODU KOUŘE A TEPLA Výchozí podmínky (legislativa, normy): zákony, vyhlášky, nařízení vlády základní technické normy ČSN - kodex českých návrhových norem - kodex českých zkušebních norem - kodexy evropských norem (ČSN EN) * eurokódy (cca 60 norem) * zkušební normy * klasifikační normy * soubor norem řady ČSN EN 12101-1 až 10 Zařízení pro usměrňování pohybu kouře a tepla (přejímáno postupně od r.2004, proces tvorby dosud neukončen)

35 1.duben 2009Konference Červený kohout 2009 ZAŘÍZENÍ ODVODU KOUŘE A TEPLA Požární podmínky: Studium chování požáru, analýza jeho projevů, … Výpočtové podmínky: Převod fyzikálně-chemické podstaty požáru na matematické modely (včetně jejich validací !) Návrhové (projektové) podmínky: Provázání legislativy, českých norem, evropských norem, požárního chování a dostupných matematických modelů do jednoho uceleného a smysluplného návrhového systému

36 1.duben 2009Konference Červený kohout 2009 ZAŘÍZENÍ ODVODU KOUŘE A TEPLA Rozvoj požáru - obecně

37 1.duben 2009Konference Červený kohout 2009 ZAŘÍZENÍ ODVODU KOUŘE A TEPLA Rozvoj požáru - modelově

38 1.duben 2009Konference Červený kohout 2009 ZAŘÍZENÍ ODVODU KOUŘE A TEPLA Projevy kouře při požáru

39 1.duben 2009Konference Červený kohout 2009 ZAŘÍZENÍ ODVODU KOUŘE A TEPLA Projevy kouře při požáru

40 1.duben 2009Konference Červený kohout 2009

41 1.duben 2009Konference Červený kohout 2009 ZAŘÍZENÍ ODVODU KOUŘE A TEPLA dvouzónový výpočtový model kouře při požáru

42 1.duben 2009Konference Červený kohout 2009 ZAŘÍZENÍ ODVODU KOUŘE A TEPLA Ukázka výpočtových rovnic:

43 1.duben 2009Konference Červený kohout 2009 ZAŘÍZENÍ ODVODU KOUŘE A TEPLA Návrhový požár a scénář: -sestavit co nejvěrohodnější model pravděpodobného rozvoje požáru v jeho počáteční fázi, který by co nejvíce odpovídal skutečnému požáru v posuzovaném místě -zohlednit rychlost rozvoje požáru, vlastnosti a množství hořlavých látek, rychlost odhořívání látek, přístup vzduchu, výkon uvolněného tepla, plocha požáru, velikost konvekční složky tepla z požáru, atd. -chování osob, evakuační možnosti, únikové cesty, dojezd hasičů, rychlost zakouření prostoru, reakce EPS, součinnost a ovlivnění sprinklerů, atd.

44 1.duben 2009Konference Červený kohout 2009 ZAŘÍZENÍ ODVODU KOUŘE A TEPLA Postup při návrhu ZOKT požadavky a hodnoty „požárně bezpečnostního řešení“ stavby zpracovaného projektantem PBŘ (požární zatížení, charakter hořlavých látek, doba evakuace, atd.) návrhový požár a požární scénář, geometrie stavby matematické modely a zásady výpočty (množství odváděného kouře a množství přívodního vzduchu, teplotní expozice atd.) dimenzování zařízení (velikosti aerodynamických ploch u přirozeného systému, výkony a pracovní body ventilátorů u nuceného systému, potrubní síť, šachty, atd.) projektová dokumentace (výkresy, technická zpráva, výkaz výměr)

45 1.duben 2009Konference Červený kohout 2009

46 1.duben 2009Konference Červený kohout 2009 ZAŘÍZENÍ ODVODU KOUŘE A TEPLA Tvůrčí navrhování prozkoumat stavbu a její možnosti, využití konstrukčních stavebních prvků, variantní návrhy dodržovat požadavky požárního projektanta promyslet vazbu na všechna další požárně bezpečnostní zařízení pomoci sestavit požární algoritmus (součinnost s požárním projektantem) co-kdy-jak bude uvedeno do chodu navrhovat jen takové prvky systému, které mají certifikaci od autorizované zkušebny úzce spolupracovat s výrobci nebo dovozci těchto komponentů a systémů

47 1.duben 2009Konference Červený kohout 2009

48 1.duben 2009Konference Červený kohout 2009 ZAŘÍZENÍ ODVODU KOUŘE A TEPLA Závěr k ZOKT Jde o poměrně složitou a současně málo známou a propracovanou disciplínu (část) vzduchotechniky Projekt, realizace i provozování systému ZOKT musí vycházet z požadavků české legislativy, z českého kodexu návrhových požárních norem a zároveň reflektovat evropské normy a jiné technické dokumenty Nalezení kompatibilního návrhového systému v českém prostředí je značně komplikované, ale možné.

49 1.duben 2009Konference Červený kohout 2009 DĚKUJI ZA POZORNOST Ing. Stanislav Toman sttoman@volny.cz