Časopis 112 ROČNÍK XXIV ČÍSLO 6/2025

Cíl výjezdu – kontrola nahlášeného pálení v Oucmanicích – se během cesty změnil. Ve skutečnosti v nedalekém Brandýse nad Orlicí hořel rodinný dům. Problematika součinnosti zařízení pro odvod kouře a tepla a sprinklerového zařízení je předmětem dlouholetých diskuzí. Mnohdy na základě subjektivních nepodložených informací jednostranně preferujících jedno z uvedených zařízení. Hašení požárů, likvidační práce po dopravních nehodách, dekontaminace nebo ochlazování technologických zařízení. To je jen krátký výčet činností, při nichž hasiči využívají vodu z cisternových automobilových stříkaček. Na Univerzitě v Innsbrucku se pravidelně koná Mezinárodní konference o krizové intervenci. Loňský 21. ročník byl zaměřený na poskytování psychosociální pomoci zvlášť zranitelným skupinám osob při mimořádných událostech 

Problematika součinnosti zařízení pro odvod kouře a tepla (ZOKT) a sprinklerového zařízení (SZ) je předmětem dlouholetých diskuzí. Mnohdy na základě subjektivních nepodložených informací jednostranně preferujících jedno z uvedených zařízení. Doposud nebyl přijat jednotný univerzálně akceptovatelný způsob řešení bezkonfliktní součinnosti uvedených zařízení. Důvodem je složitost problematiky součinnosti, nákladnost požárních zkoušek ve skutečném měřítku a v neposlední řadě odlišný přístup v hodnocení přínosu ZOKT a SZ z pohledu ochrany osob a majetku. 

Obr.1 - Součinnost EPS, ZOKT a sprinklerového zařízení 1 – bez interakce, 2 – s interakcí,
3 – se zásadní interakcí nebo při volném rozvoji požáru

Tato situace se postupně mění zejména díky aktivitám zkušební laboratoře Factory Mutual (FM), která se problematikou součinnosti dlouhodobě a systematicky zabývá. Pozn. Předmětem článku není součinnost SZ a ZOKT určených pro ochranu únikových cest.

Podstata problému 

Podstatou možného negativního ovlivnění součinnosti mezi SZ a ZOKT je, že SZ potřebuje k otevření sprinklerů teplo a naopak ZOKT teplo odvádí. To může vést k nežádoucí interakci mezi oběma zařízeními, jejímž důsledkem může být snížená hasicí schopnost SZ s dopadem na majetkovou škodu nebo snížená účinnost ZOKT s dopadem na ohrožení osob. V případě zařízení pro přirozené odvětrání kouře a tepla dochází po spuštění SZ k ochlazování zplodin hoření, což způsobuje snížení komínového efektu, a k následnému šíření kouře do stran a podél stěn směrem k podlaze. U prostorů s kouřovými zábranami dochází k šíření kouře a tepla pod kouřovými zábranami do sousedních sekcí. Naopak při současném otevření sprinklerů a střešní klapky a ohnisku požáru pod klapkou nebo v prostorech s velkou světlou výškou je zvýšené množství vzduchu, který je přisáván do ohniska požáru. To způsobí rychlejší rozvoj požáru, nárůst teplot a možné zpožděné otevření sprinklerů nebo otevření většího množství spronklerů, než pro který byla vypočítána zásoba vody. Tato interakce je zvlášť závažná především při ochraně skladů skladovými sprinklery, pro něž je charakteristický velký průtok. Pro představu zvýšením počtu sprinklerů o jeden dojde ke snížení zásoby vody až o 800 l za minutu. K této situaci může dojít také při nuceném odvodu kouře a tepla, pokud horizontální proudění horkých zplodin hoření pod stropem má vyšší rychlost než 1,5 m/s. 

Provedení SZ a ZOKT z pohledu součinnosti

SZ jsou vyhrazená požárně bezpečnostní zařízení určená pro ochranu majetku a osob před požárem. Mají deklaraci uvedení požáru pod kontrolu nebo v případě sprinklerů ESFR potlačení požáru (nikoli uhašení požáru). SZ je samočinné. Nelze je spustit ručně. V případě ochrany skladů by mělo mít reálné SZ obdobné přínosy, jaké byly dosaženy při požárních zkouškách vyhodnocených jako vyhovující. Jedná se např. o nepřekročení stanoveného počtu otevřených sprinklerů, teploty plynů pod stropem, teploty stropní konstrukce a v neposlední řadě nerozšíření požáru na sousední objekty. Při splnění těchto hodnoticích kritérií je deklarováno potlačení požáru s očekávaným snížením majetkových škod způsobených požárem. 
ZOKT jsou vyhrazená požárně bezpečnostní zařízení, jejichž účelem je odvést toxické zplodiny hoření a uvolněné teplo z prostoru, a tím vytvořit, kromě jiného, podmínky pro bezpečnou evakuaci osob a zásah jednotek požární ochrany (PO). 
ZOKT se navrhují pro přirozený nebo nucený odvod kouře a tepla.
Zařízení pro přirozený odvod kouře a tepla využívá tzv. komínového efektu, který vzniká rozdílnými objemovými hmotnostmi plynů následkem jejich rozdílných teplot. Zplodiny hoření se obvykle odvádějí střešními klapkami pro odvod kouře a tepla umístěnými na stropě budovy. Instalují se na stropech např. v jednopodlažních výrobních halách, skladech, hypermarketech typu mall nebo zastřešených atriích. Jsou opatřeny otevíracím mechanismem umožňujícím samočinné, případně ruční otevření střešní klapky. Samočinné otevření je obvykle elektropneumatické prostřednictvím elektrické požární signalizace (EPS) či tepelné pojistky s otevírací teplotou 68 °C  nebo 180 °C. Ruční spouštění je nezbytné nejen pro případ selhání samočinného spouštění, ale i za situace, že velitel jednotky PO vyhodnotí podmínky v zakouřeném prostoru jako ohrožující bezpečnou evakuaci osob nebo zásah hasičů. I při vědomí, že bude negativně ovlivněna hasicí schopnost SZ. Ochrana zdraví má v tomto případě absolutní přednost před ochranou majetku.
Zařízení pro nucený odvod kouře a tepla pracuje na principu vytváření podtlaku odsáváním vzduchu pomocí ventilátorů z místnosti. Odvádí zplodiny hoření potrubím z horní úrovně prostoru v požárním úseku nebo v kouřové sekci vznášející se nad studenou, relativně bezkouřovou vrstvou vzduchu přiváděného otvory pro přívod vzduchu. Zařízení pro nucené požární větrání se obecně považuje za spolehlivější než přirozené požární větrání, u něhož může dojít ke snížení vztlaku, a tím i množství odváděných zplodin větrem či z dříve uvedených důvodů. 
Pozn. Nejsou zmíněna přetlaková ani jiná ZOKT, která se používají pro ochranu únikových cest. 
Dalším možným provedením ZOKT je kombinace požárního odvětrání a vzduchotechniky. Obvykle jsou tato zařízení oddělena. V tom případě se vzduchotechnické zařízení při požáru vždy vypíná. K zamezení rozšíření požáru vzduchotechnickým potrubím se instalují samočinné požární klapky. Podle ČSN 73 0802 nelze vzduchotechnické zařízení bez úprav a podrobné analýzy považovat za požární odvětrání. 
Je zřejmé, že ZOKT může být navrženo v nejrůznějších sestavách komponentů včetně možností spouštění, zatímco SZ má možnost spouštění jenom jednu. ZOKT je v tomto smyslu variabilnější, což zvyšuje nároky na jeho navrhování. 

Obr.2 - Zakuřování prostoru s poklesem spodní plochy akumulační vrstvy na mezní výšku 2,5 m, resp. 1,9 m od země

Kompetence a dokumenty týkající se součinnosti v ČR 

Podle vyhlášky o požární prevenci (vyhláška č. 246/2001 Sb., ve znění vyhlášky č. 221/2014 Sb.) musí „v případě souběhu dvou a více požárně vzájemně se ovlivňujících požárně bezpečnostních zařízení být projektem řešeny jejich základní funkce a stanoveny priority (např. pořadí a způsob uvádění jednotlivých prvků systému do činnosti). Koordinaci zabezpečuje zpracovatel požárně bezpečnostního řešení“. 

Příslušné požadavky na součinnost jsou uvedeny zejména v následujících dokumentech:

• ČSN EN 12845+A1 Stabilní hasicí zařízení – Sprinklerová zařízení – Navrhování, instalace a údržba,
• ČSN 73 0802 Požární bezpečnost staveb – Nevýrobní objekty,
• ČSN 73 0810 Požární bezpečnost staveb – Společná ustanovení,
• ČSN P CEN /TR  12101–4 Zařízení pro usměrňování pohybu kouře a tepla – Část 4: Instalování zařízení pro odvod tepla a kouře.

Před definováním ochranných cílů musí být stanoveno, zda má být upřednostněna při řešení součinnosti ochrana osob nebo ochrana majetku. K ochranným cílům patří nepřekročení limitních hodnot ve vrstvě kouře, dodržení úrovně kouřové vrstvy, nepřekročení limitu toxicity, maximální hloubky kouře případně dodržení viditelnosti. 
Typickou oblastí s prioritou ochrany osob jsou shromažďovací prostory nebo budovy pro bydlení a ubytování. V tomto případě se SZ navrhují s neskladovými sprinklery, které mají obvykle rychlou tepelnou odezvu. Při ochraně osob FM vychází z toho, že samočinné SZ navržené podle návrhových požadavků ověřených požárními zkouškami zajistí nejen ochranu majetku, ale i osob. Doposud se předpokládalo, že při ochraně osob ZOKT významně neovlivní hasicí schopnost sprinklerů. Tento předpoklad se ukazuje jako nesprávný. Vyplývá to z dále uvedených doporučení, která se týkají i neskladových sprinklerů včetně zpoždění aktivace ZOKT či opatření střešních klapek tepelnou pojistkou s otevírací teplotou 180 °C.
Při prioritě ochrany majetku se instalují skladové sprinklery s velkým průtokem a rychlou nebo standardní tepelnou odezvou. Typickou oblastí pro použití skladových sprinklerů je ochrana vysokoregálových jednopodlažních skladů, plně automatizovaných skladů a logistických center, kde se obvykle vyskytuje malý počet osob. Ty jsou seznámeny s dispozičním řešením skladu a únikovými cestami. S ohledem na tyto okolnosti není důvod nerespektovat požadované zpoždění spuštění ZOKT 20 minut nebo další možná doporučení FM, která mají eliminovat snížení hasicí schopnosti SZ působením ZOKT.
Je patrné, že zpracovatel požárně bezpečnostního řešení by při řešení součinnosti měl akceptovat technické možnosti a rozsah použití obou požárně bezpečnostních zařízení. To předpokládá úzkou spolupráci s projektanty těchto zařízení. Podle ČSN EN 12 845 „jakékoli odchylky od návrhových požadavků mohou vést ke snížení hasicí schopnosti, ale i k úplnému selhání SZ“. Nedodržení podmínek součinnosti vycházejících ze současného stavu poznání lze považovat za odchylku, v důsledku které by mohlo dojít při požáru k vysoké majetkové škodě a nepřímé škodě způsobené přerušením nasmlouvaných dodávek zboží. 
Obdobné závěry lze učinit v případě snížené účinnosti ZOKT z důvodu chybného řešení součinnosti s tím rozdílem, že kromě majetkové škody by mohlo dojít k fatálnímu ohrožení osob a zhoršení podmínek pro zasahující jednotky PO. To jsou důvody, proč nelze akceptovat zdůvodnění odchylek nejrůznějšími expertními posudky, pokud nevycházejí z výsledků požárních zkoušek ve skutečném měřítku. Pozn. Klasifikace sprinklerů na skladové a neskladové je převzata z dokumentů FM a je použita z důvodu dalších návazností na doporučení FM. Do jisté míry odpovídá kategorizaci stanovení priority na ochranu osob nebo ochranu majetku zavedené v ČR. 

Obr.3 - Pneumaticky ovládaná střešní klapka: 1 – sprinkler, 2 – tepelná pojistka k samočinnému otevření klapky,
3 – pneumatický válec s obsahem CO₂

Podmínky součinnosti podle Factory Mutual

FM provedlo v minulosti bezpočet požárních zkoušek, na jejichž základě byla stanovena doporučení k zajištění součinnosti ZOKT a SZ s neskladovými a skladovými sprinklery. Doporučení reflektující současný stav poznatků jsou uvedena v dokumentu FM 2–0 vydaném v roce 2024. Při jejich implementaci do projekční praxe je potřeba mít na zřeteli, že upřednostňují přínos SZ v ochraně osob. U neskladových i skladových sprinklerů FM nepřipouští instalaci ZOKT s tím, že pokud je nevyhnutelná (reakce na národní předpisy), uvádí se v dokumentu FM 2–0 doporučení, kterými se může eliminovat negativní vliv ZOKT na hasicí schopnost SZ. Pozn. Pokud má být SZ schváleno od FM, nejde o doporučení, ale o podmínku akceptace SZ. 
Citovaný dokument uvádí celkem 62 finálních doporučení přiřazených k nejrůznějším kombinacím SZ se skladovými a neskladovými sprinklery určenými pro stropní ochranu a provedení ZOKT pro přirozené nebo nucené odvětrání kouře a tepla. Doporučení jsou uvedena ve vývojových návrhových diagramech, jež podstatně zjednodušují orientaci v návrhových požadavcích. Každé finální doporučení obsahuje několik opatření, kterými se podmiňuje součinnost konkrétní sestavy SZ a ZOKT. Navržená opatření se nekumulují. Z nabídky opatření lze použít jenom jedno. Tím se podstatně rozšiřují možnosti navrhnout optimální řešení. Mezi možná opatření patří např. instalace doplňkových sprinklerů, rozmístění klapek, použití tepelné pojistky u střešních klapek s otevírací teplotou 180 °C, aplikování zpoždění aktivace ZOKT podle druhu sprinklerů 10/20 minut (neskladové/skladové) či zastavení ventilátorů prostřednictvím EPS na základě definovaných signálů. Pro názornost jsou v tabulce uvedena finální doporučení pro dvě vybrané kombinace SZ a ZOKT. Například při kombinaci neskladových sprinklerů a přirozeného odvětrávání kouře a tepla lze součinnost zajistit některým z následujících opatření:

• vzdálenost mezi klapkami musí být stejná nebo větší, než je vzdálenost mezi sprinklery, nebo
• musí se instalovat dodatečné sprinklery za stanovených podmínek nebo
• tavná pojistka ve střešní klapce musí mít otevírací teplotu stejnou nebo vyšší než 180°C nebo
• klapka musí mít velikost plochy maximálně 3,7 m2 nebo
• klapky ZOKT se musí samočinně otevřít nejdříve za 10 min po spuštění SZ.

Jedním z parametrů ovlivňujících hasicí schopnost SZ je horizontální rychlost zplodin hoření pod stropem vyšší než 1,5 m/s, kterou může způsobit zařízení pro nucený odvod kouře a tepla, vzduchotechnické zařízení, klimatizační zařízení nebo zařízení pro vytápění. V tom případě se musí realizovat některé z opatření, jako je vypnutí větracího zařízení, monitorování oblasti se zvýšenou rychlostí proudění hlásiči plamene, instalace dodatečných sprinklerů v kombinaci s podvěšeným stropem nebo zvětšení účinné plochy pro mokré sprinklery o 30 %, případně provedení návrhu, jako by se jednalo o suchou soustavu.
Požadavky týkající se překročení rychlosti horizontálního proudění u stropu jsou uvedeny i v ČSN EN 12845. Za pozornost stojí, že nejsou totožné a týkají se jenom sprinklerů typu ESFR. 

Doporučení pro součinnost SZ se stropními neskladovými sprinklery a ZOKT pro přirozený odvod kouře a tepla
Závěr

Účelem článku bylo informovat o technickém dokumentu FM 2–0 vydaném organizací FM Global v roce 2024, který reflektuje poslední poznatky týkající se součinnosti SZ a ZOKT. Doporučení FM jsou zaměřena především na ochranu majetku s tím, že ochrana osob je zdůvodněna schopností SZ uvést požár pod kontrolu nebo ho v případě ochrany skladů potlačit v počáteční fázi jeho rozvoje za podmínek, kdy je množství kouře a zplodin hoření malé.  
Lze předpokládat, že v případech, kde je priorita v ochraně osob, nebudou z důvodu upřednostnění SZ před ZOKT doporučení FM považována v řadě zemí za dostatečná. Předmětem odborné diskuze by mělo být, za jakých podmínek a v jakém rozsahu implementovat poznatky vyplývající z dokumentu FM 2–0 do projekční praxe. Důvodem pro otevření této diskuze je skutečnost, že příloha B ČSN 73 0810 týkající se součinnosti vychází z úrovně poznatků v době před 10 lety. 

Ing. Pavel RYBÁŘ, foto archiv autora

Seznam literatury 

1) P. Rybář, Stabilní hasicí zařízení plynová, prášková, aerosolová a inertizační, provozuschopnost a účinnost SHZ, edice PKPO, část 2, 2016.
2) Vyhláška č. 246/2001 Sb., o stanovení podmínek požární bezpečnosti a výkonu státního požárního dozoru (vyhláška o požární prevenci), ve znění vyhlášky č. 221/2014 Sb.
3) ČSN EN 12845 Stabilní hasicí zařízení – Sprinklerová zařízení – Navrhování, instalace a údržba.
4) ČSN 73 0810 Požární bezpečnost staveb – Společná ustanovení.
5) ČSN 73 08 02 Požární bezpečnost staveb – Nevýrobní objekty.
6) ČSN 73 0845:2012 Požární bezpečnost staveb – Sklady. 
7) ČSN P CEN /TR  12101–4 Zařízení pro usměrňování pohybu kouře a tepla – Část 4: Instalování zařízení pro odvod tepla a kouře.
8) FM Global Property Loss Prevention Data Sheet, FM 2–0:2024 Installation guidelines for automatic sprinklers.
9) A. Krisman, Y. Gopala, Gravity Smoke Vents in Storage Occupancies, FM Global, 2023. 

    

vytisknout  e-mailem  X Corp.   Facebook