Požární bezpečnost dnes a zítra
Cílem tohoto článku, který publikoval na serveru www.pozar.cz Ing. Vladimír REICHEL, DrSc., je naznačit možné cesty dalšího vývoje v oblasti požární bezpečnosti staveb, a to ve vazbě na stávající a budoucí uspořádání norem požární bezpečnosti staveb.
I. Kodex požárních norem v ČRJe to 35 let, co jsem napsal první znění ČSN 73 0802 ve zcela odchylné koncepci oproti předcházející normě ČSN 73 0760. Díky kolektivní spolupráci tehdejších členů normalizační komise (Ing. Karlovská, Ing. Syrový CSc., Ing. Kmoch, Ing. Novotný atd.) se podařilo vytvořit ucelený systém navrhování požární bezpečnosti staveb včetně zkušebních norem či norem hodnotových, který se zjednodušeně označoval jako kodex požárních norem.
Podle tohoto kodexu byly zhotoveny projekty pro desítky tisíc objektů či budov, přičemž získané praktické i teoretické zkušenosti byly revizemi zapracovány do jednotlivých norem požárního kodexu. Tak např. ČSN 73 0802 takto prošla pěti podstatnými revizemi, kterými bylo reagováno i na nové architektonické a stavební směry či obecně na potřeby výstavby. Těžko si lze představit, že podle ČSN 73 0802 ve znění z roku 1980 by bylo možno projektovat hypermarkety, atria, pasáže, mall atd. ve stávajících rozměrech.
Nicméně od samého počátku kodex požárních norem obsahoval moderní prvky řešení požární bezpečnosti staveb, které vycházely především z výzkumných prací v USA a v Anglii. Tak např. důsledné členění budov do požárních úseků, stanovení požárních rizik v úsecích, tvorba chráněných únikových cest, postupná evakuace osob, specifikace požárně otevřených ploch a z toho vyplývající požárně nebezpečné prostory (odstupy) či členění požárních dveří na PO, PB (EW, EI), nebo zavedení aktivního požárního zajištění (EPS, SHZ, SOZ) a bonifikace těchto zařízení součinitelem c (včetně rychlosti zásahu požárních jednotek), to všechno jsou prvky, které v 80. letech se jako souhrnné systémové opatření v evropských státech (kromě severských států) téměř nevyskytovaly. Avšak i dnes pro řadu států EU je samostatná projektová část požární bezpečnosti staveb neznámým pojmem.
Z důvodů snadnější výměny zboží a rozvoje ekonomiky v rámci EU se ve státech EU zavádějí nové euronormy EN zejména v oblasti zkoušení, klasifikace výrobku a konstrukcí, a to i v oblasti požární bezpečnosti staveb. Tím dochází ke změnám i v rámci našeho kodexu požárních norem a považuji proto za nutné sdělit širší technické veřejnosti cesty možného dalšího vývoje a postupu.
V současnosti se zdá, že hlavním styčným bodem EN a ČSN je hodnocení výrobků a konstrukcí. Jak známo, podle kodexu se konstrukce člení nejen podle funkce a požární odolnosti, ale i podle toho z jakých hmot (výrobků) z hlediska hořlavosti jsou konstrukční prvky a dílce sestaveny (D1, D2, D3) a návazně jsou také konstrukční systémy zařazeny (nehořlavé, smíšené a hořlavé).
Této problematice je v tomto článku věnována značná pozornost, neboť v EN není takové zatříďování konstrukcí zavedeno, i když v řadě zemí je zatříďování konstrukcí běžné (viz např. USA – NFPA).
II. Směry světového vývoje
Jak známo, již pravidla ve starověkém Římě pro stavbu budov obsahovala první požární požadavky, týkající se štítových stěn, které měly zabránit šíření požáru na vedlejší objekty. Zjednodušeně se dá říct, že ochrana majetku byla primárním cílem požární bezpečnosti staveb nejméně do druhé poloviny 20. století.
Tento směr požární bezpečnosti zdůrazňoval pasivní požární zajištění stavebních objektů, a opíral se hlavně o požární stěny, stropy a později požární uzávěry (dveře), neboli o požární odolnost konstrukcí. Protože ochrana majetku je podstatným prvkem zájmu pojišťoven, je tento směr i dnes řadou pojišťoven pokládán za rozhodující. Jinými slovy objekt s konstrukcemi REI 120 je pro řadu pojišťoven absolutně bezpečnější než REI 30, aniž by se hodnotilo požární riziko konkrétního objektu či provozu, v němž jsou konstrukce použity.
Pasivní požární zajištění přináší však omezení v architektonické tvorbě a kromě toho zdaleka ještě nezajišťuje bezpečnost osob ve stavebním objektu. Protože s rozvojem ekonomiky obecně stoupá hodnota člověka a protože stále více dochází k realizaci objektů, v nichž se vyskytuje současně i několik tisíc osob (a to nejen ve výškových budovách), je kladen stále větší důraz na ochranu osob. V zásadě tedy dochází k postupnému přesunu priority požární bezpečnosti staveb z ochrany majetku na ochranu osob a s rozvojem techniky i z pasivního na aktivní požární zajištění. Důsledkem je nejen větší dispoziční i architektonické uvolnění staveb, a to včetně rekonstrukcí, ale i zvýšení požadavků na optimální podmínky úniku osob a zásahu požárních jednotek.
Protože toxicita zplodin hoření a kouře jsou hlavním nebezpečím pro osoby ve stavebním objektu, v němž vznikl požár, stává se požární odvětrání v této koncepci důležitým činitelem požárního zabezpečení stavebních objektů. Nutno dodat, že pro unikající osoby spočívá hlavní riziko v toxicitě plynů, v kouři, v nedostatečné kapacitě únikových cest (či v zavřených východech), v hořících povrchových úpravách, zejména podhledů apod.
Ztráta stability konstrukcí vzniká ve II. a III. fázi požáru, kdežto osoby unikají převážně v I. fázi požáru, tedy před flash over. V důsledku toho není zpravidla pro únik osob ztráta stability konstrukcí ani rozhodujícím nebezpečím. Těžiště požární bezpečnosti stavebních objektů se proto přesouvá do I. fáze požáru, do fáze evakuace osob a většinou i začátku hasebních prací.
Posuzujeme-li dlouhodobě vývoj v oblasti navrhování požárního zajištění stavebních objektů a hodnocení požárního rizika, potom charakteristické jsou asi tyto postupy:
požadavky jsou určeny taxativně v normách či v jiných předpisech zpravidla pro skupiny objektů podle převažujícího funkčního využití
požadavky jsou převážně určeny výpočtem podle funkčního využití objektu pro jeden reprezentativní případ požáru a jen částečně dle bodu a)
požadavky jsou určeny výpočtem podle funkčního využití objektu, a to na podkladě pravděpodobnostních modelů a variantních požárů s finálním návrhovým požárem; okrajově se uplatňují postupy dle bodu a) i b)
Zjednodušeně lze postup dle bodu a) přiřadit k ČSN 73 0760 (formální platnost skončila v roce 1975, skutečná v roce 1972), postup podle bodu b) lze přiřadit k ČSN 73 0802 (či k požárnímu kodexu) a postup podle bodu c) k budoucí náplni norem,přičemž tímto směrem se ubírá např. činnost či předpisy v USA a částečně i v Austrálii apod. Odhaduji, že tuto cestu budou sledovat i požární normy a předpisy v EU a že je to záležitost dalších 10–15 let.
Tento směr je podmíněn rozvojem výpočetní techniky. Z toho samozřejmě nevyplývá, že běžné drobné stavby s konstantním požárním rizikem bude třeba takto řešit a soudím, že naopak u běžných staveb by mělo dojít k podstatnému zjednodušení při stanovení požadavků na požární bezpečnost a že by většinou měla postačovat textová požární zpráva i bez obtahování požárně dělicích konstrukcí každého bytu apod.
Stávající praxe je bohužel často opačná, takže kolem drobných staveb je složité stavební řízení, zatímco u staveb za miliardy prochází řada nevhodných či neúplných řešení bez povšimnutí. Stanovení požadavků na požární zabezpečení stavebních či technologických objektů by nikdy nemělo být záležitostí dodavatelů staveb či jejich subdodavatelů, ale autorizovaných projektantů. Ve vztahu i na zahraniční praxi je nereálné, pokud např. dodavatel klapek požárního odvětrání navrhuje požární odvětrání zpravidla bez vztahu na celý požární projekt a hlavně na podmínky evakuace a zásahu. Zakázku zpravidla získá firma navrhující nejmenší počet a plochu klapek, tedy nejlacinější řešení bez ohledu na funkčnost a celkové požárně bezpečnostní řešení.
Přechod na modernější a fyzikálně dokonalejší hodnocení požárů ve stavebních či v technologických objektech a z toho vyplývající úplná změna návrhových metodik vede k novelizaci celého požárního kodexu. To je však záležitost časově náročná jak z hlediska tvorby norem, tak z hlediska jejich zavedení do praxe, nemluvě o tom, že každá nová metodika s sebou přináší chyby, které je třeba časem opravit.
Z tohoto pohledu se zdá, že je asi jednodušší upravit naše stávající požární projektové metodiky v rozsahu nezbytném pro zajištění souladu s euronormami, neboť za 10–15 let stejně budeme muset převzít evropské projektové normy; k tomu směřuje již dnešní činnost komisí EU.
III. Požární bezpečnost staveb v rámci EU
Především je třeba zdůraznit, že požární bezpečnost staveb je podle pojetí EU hodnocena jako jedna ze šesti rozhodujících vlastností staveb (Interpretační dokument ke směrnici Rady 89/106/EHS). Dále i cíle požární bezpečnosti podle EU jsou v zásadě totožné se základním ustanovením ČSN 73 0802 čl. 5.1.1 a totéž u ČSN 73 0804.
Těžiště dosavadní činnosti EU v oblasti požární bezpečnosti spočívalo ve vytvoření podkladů pro snadnou a bezproblémovou výměnu zboží, což se v naší oblasti týká stavebních výrobků či výrobků souvisících s realizací staveb. Tyto podklady zahrnují EN pro zkoušení požárně technických vlastností výrobků a pro zkoušení požární odolnosti konstrukcí. Na zkušební EN navazují klasifikační normy a normy pro rozšířenou aplikaci. Další skupinu tvoří eurokody, které kromě zatěžovacích podmínek specifikují postupy početního hodnocení požární odolnosti konstrukcí a uvádějí přímo i některé hodnoty požární odolnosti konstrukcí (obdobně jako v ČSN 73 0821).
Výše citované EN, které v převážné většině byly již převzaty jako ČSN EN, tvoří balík norem, který z praktického hlediska je obtížně zvládnutelný. Požárně technické vlastnosti jsou v pěti normách, zkoušení požární odolnosti je cca v 35 normách, klasifikace je v 5 normách, rozšířená aplikace bude mít kolem 20 norem, eurokody tvoří 10 norem. Další normy se týkají EPS, SHZ, SOZ atd., jakož i terminologie a definic, které mají být zavedeny ve všech státech EU.
Řada EN vychází z návrhů ISO, nicméně některé normy, nebo jejich části, jsou výsledkem kompromisů mezi zájmy silných evropských států (tedy bez vlivu ČR) a teprve při aplikaci dochází k řadě nejasností, nesrovnalostí a pochyb o reálnosti řešení. Pokud je mi známo, ČR nebyla zpracovatelem žádné z těchto norem; zdá se však, že na tvorbě EN byla zainteresována řada velkých výrobců a různá nadnárodní společenství. Nevím také, že by ČSNI sdělil zásadní výhrady k návrhu norem příslušným komisím EN, i když nesrovnalosti byly zřejmé.
Naproti tomu normy či jiné předpisy, podle kterých se projektuje požární bezpečnost staveb, zůstávají zatím v působnosti jednotlivých států. Prakticky to znamená, že ČSN 73 0802, ČSN 73 0804,ČSN 73 0831, ČSN 73 0833, ČSN 73 0834, ČSN 73 0835, ČSN 73 0842, ČSN 73 0843, ČSN 73 0845,ČSN 73 0818 atd. zůstávají v naší národní působnosti, avšak musí se přizpůsobit výše zmíněným EN tak, aby s nimi nebyly v rozporu, resp. aby na ně navazovaly.
I když toto rozdělení působností je známo řadu let, představy o návaznosti ČSN na EN byly značně optimistické oproti stávající realitě. Tak např. přílohy EN 1991–1–2, i když jsou informativní, zasahují již do určení požárního rizika, tedy do oblasti projektových požadavků. Argumentace, že jde o podklad k tepelnému zatížení konstrukcí posuzovaných podle eurokodů, je nevěrohodná či slušně řečeno naivní.
Zůstaneme-li právě u těchto příloh, kde jsou třeba uvedeny rovnice na výpočet polohových faktorů při určení požárně nebezpečných prostorů, pak tabulky odstupů uvedené v ČSN jsme podle stejných rovnic spočítali již před více než 30 lety. Tím chci jen upozornit na skutečnost, že ve srovnání s řadou jiných evropských států, kde se „nic nepočítá“, bude aplikace výše uvedených EN u nás asi jednodušší, nicméně zejména klasifikační EN zasahují i do našich požárních projektových norem více, než se čekalo.
Nutno však dodat, že mnohé členské státy EU sice normy EN vydávají, avšak jejich použití formálně posunují na co nejdelší termín a věcně se stále ve značné míře zkouší podle dřívějších národních norem. Zdá se, že v ČR jsme se asi trochu unáhlili či podlehli úřednickému přístupu k celé problematice bez domyšlení důsledků, a to jak ve vztahu k našim výrobcům, tak i projektantům a specialistům požární bezpečnosti staveb.
Z předcházejícího popisu vyplývá, že musíme nalézt další řešení koordinace EN a projektových norem požární bezpečnosti ČSN i s vědomím, že po získání praktických zkušeností s užitím EN ve většině států EU jsou velice pravděpodobné revize či změny některých evropských norem (např. revize zkušební normy EN 1634–3:2002 již probíhá a námět na revizi další zkušební normy EN 1634–1:2000 již byl orgány CEN odsouhlasen). S ohledem na tento stav bylo v technické normalizační komisi č. 27 Požární bezpečnost staveb navrženo dvouetapové řešení.
První etapa (2004 až 2005) zahrnuje:
1a) Revizi ČSN 73 0810 s cílem promítnout v nezbytném rozsahu zejména klasifikační normy ČSN EN 13501–1 až 13501–5 do ČSN 73 0810 tak, aby pokud možno bez dalšího přepracování se mohly užívat stávající projektové normy PBS (podrobněji viz další stať tohoto článku). Revize se má zpracovat hlavně během letošního roku.
1b) Rozbor příloh ČSN EN 1991–1–2 z hlediska případného dalšího využití v ČSN v druhé etapě. Rozbor se má zpracovat do podzimu letošního roku.
1c) Návrh koncepce projektových požárních norem v návaznosti na EN; tato práce má tvořit podklad k rozhodnutí, v jakém rozsahu se projektové požární normy budou ve II. etapě revidovat. Koncepce by měla být hotova v letošním roce; ze systémového hlediska je stále více zřejmé, že její zpracování by mělo časově navazovat až na ukončení revize ČSN 73 0810.
1d) V návaznosti na revizi ČSN 73 0810 budou provedeny případné změny v požárních projektových normách, přičemž v řadě případů jde i o úpravy nesouvisící s EN, neboť úpravy jsou vyvolány zkušenostmi s aplikací těchto ČSN. Jedná se např. o ČSN 73 0834, ČSN 73 0835, ale i ČSN 65 0201.
1e) Revizí ČSN 73 0821 by měla být zjednodušena aplikace eurokodů a hlavně zpřesněny a doplněny stávající hodnoty požární odolnosti bez složitých výpočtů tak, aby norma mohla sloužit operativně požárním specialistům při návrhu a posuzování požární bezpečnosti staveb. Nedílnou součástí obsahu normy má být také stanovení efektivních limitních rozměrů konstrukcí, které jsou v současné době velmi omezeny bez ohledu na požadavky staveb podmínkami přímé aplikace výsledků zkoušek podle evropských zkušebních norem požární odolnosti (např. u nosných konstrukcí je maximální výška 3 m). Revize by měla proběhnout letos a v příštím roce.
1f) Tímto není vyčerpána oblast následně upravovaných norem, nicméně výše uvedené práce jsou rozhodující pro další postup v ČR.
Druhá etapa (2005 až 2008) má zahrnovat úplnou úpravu všech projektových požárních norem, přičemž se nabízejí dvě varianty, a to:
2a) Ponechat stávající systém navrhování požární bezpečnosti staveb a projektové požární normy jen upravit v rozsahu nezbytném k zajištění úplného souladu s EN, – zkráceně částečná revize, nebo
2b) Zcela přepracovat projektové požární normy a změnit i systém posuzování požární bezpečnosti staveb s tím, že kromě úplného souladu s EN by se přešlo na modernější „návrhový požár“ (viz stať 2, bod c) tohoto článku) – zkráceně totální revize.
Volba varianty 2a) či 2b) může ovlivnit návrh koncepce dle 1c), zpracovaný v I. etapě. Jak již bylo uvedeno ve stati II tohoto článku, je třeba vzít v úvahu, že totální revize projektových požárních norem a jejich zavedení je časově náročné (cca 8–10 let), finančně náročné, jakož i kapacitně náročné na tvůrčí odbornou činnost. Kromě toho výhledové evropské tendence směřují k unifikaci požárních projektových norem, ať již cestou vzorových předpisů, jako je tomu v USA (NFPA), nebo zavedením jednotného systému pomocí nových projektových požárních norem (EN) s delší náběhovou dobou. Z tohoto hlediska se jeví totální revize spíše jako zbytečná práce, i kdyby se zajistily peníze a odborné kapacity.
I když jsem původně považoval totální revizi za cestu k další modernizaci, v současnosti soudím, že je nereálná a že bude třeba volit cestu částečné revize, která je mimo jiné i pro požární specialisty daleko přijatelnější. Kromě toho totální revize vyžaduje spojení všech sil k jednotnému cíli, což však v současnosti neexistuje. Např. GŘ HZS MV ČR se prací na I. etapě ani věcně a ani finančně neúčastní.
Pouze pro ilustraci uvádím tento příklad. Podle názvosloví EN i ČSN EN 1991–1–2 je požární zatížení (kg.m-2) označeno jako „hustota požárního zatížení“ vyjádřená v MJ.m-2. Jestliže vynásobíme hodnoty přílohy A ČSN 73 0802 výhřevnosti dřeva (16,5 MJ.kg), dostaneme stejný údaj v MJ.m-2. Další aplikace podle ČSN 73 0802 znamená vynásobit či vydělit hodnoty, takže lze získat stejné zařazení požárního úseku do stupňů požární bezpečnosti.
Podle ČSN EN 1991–1–2 pojem „návrhová hustota požárního zatížení“, ale zahrnuje součinitele obdobné normové a požární výhřevnosti, součinitele požárně bezpečnostních zařízení, součinitele nebezpečí vzniku požáru s ohledem na provoz a s ohledem na velikost úseku.
Úplné převzetí systému „návrhové hustoty požárního zatížení“ vede nejen ke změně součinitelů, ale ke změnám v dalších postupech požárního hodnocení stavebních objektů, tedy spíše k totální revizi. Přitom ČSN EN 1991–1–2 uvádí tuto problematiku v informativní příloze, tedy jako určitý námět ke stanovení požárního rizika. To dokazuje i skutečnost, že k dispozici je v příloze citované normy jen pět vzorových hodnot součinitele vzniku požáru, takže další desítky vstupních hodnot pro různé provozy si lze jen vymyslet.
Rozhodnutí, zda dále volit var. 2a) či 2b), tedy částečnou či totální revizi českých projektových požárních norem, je proto zásadní a rozhodně by nemělo být výsledkem úřednického pohledu se vším souhlasit. Jak jsem již uvedl s ohledem na další sjednocující tendence ve všech oblastech činnosti EU se zdá totální revize českých projektových požárních norem jako zbytečná.
Tento článek je převzat ze serveru www.pozar.cz se souhlasem Ing. Vašátka, který jej zveřejnil v Technickém zpravodaji č. 25.
Server www.pozar.cz provozuje firma J. Seidel a spol. spol. s r.o.
