Systémy pasívnej protipožiarnej ochrany stavby – káblové rozvody
Preventívna ochrana proti požiaru patrí k najnáročnejším a najdôležitejším úlohám pri projektovaní a realizácii stavieb. Zásady protipožiarnej bezpečnosti stavby sú rozpracované vo vyhláške Ministerstva vnútra SR
č. 94/2004 Z. z. Rozhodujúcu úlohu pri nich zohráva správna inštalácia elektrických rozvodov.
V zásade vždy spadajú do jedného z troch prepojených systémov protipožiarnej ochrany stavieb zameraných na:
- obmedzenie šírenia ohňa – všade tam, kde trasy elektrického napájania prestupujú požiarne deliacimi konštrukciami stien a stropov, by sa mali použiť káblové protipožiarne upchávky,
- zabezpečenie priechodnosti únikových a zásahových ciest – na obmedzenie ohňa, vysokých teplôt a dymu z elektroinštalačných káblov treba zabezpečiť uloženie týchto vedení do sklobetónových inštalačných kanálov BSK; priechodnosť zásahových ciest zabezpečia mechanicky odolné káblové trasy,
- zachovanie funkčnej odolnosti káblového systému v požiari (funkčná odolnosť) – predstavuje schopnosť systému (nosný systém + kábel) odolávať daný čas pôsobeniu rozvinutého požiaru podľa normovej teplotnej krivky (STN EN 1363-1), a to bez vzniku skratu elektrického prúdu medzi vodičmi kábla, vodičom kábla a nosným systémom, alebo bez prerušenia elektrického obvodu.
Ďalej sa budeme podrobnejšie venovať problematike funkčnej odolnosti. Veľkým nebezpečenstvom pri požiari elektrických káblov a vedení je výpadok napájania dôležitých bezpečnostných a technologických zariadení. Vyradenie núdzového osvetlenia, odsávacieho systému splodín horenia, stabilného hasiaceho systému či evakuačného výťahu z prevádzky, je priamym ohrozením ochrany zdravia a životov osôb v prípade požiaru. Použitie špeciálnych káblov a vedení, ale aj nosných systémov na ich uloženie, umožňuje napájanie týchto zariadení elektrickou energiou po určitý čas aj v podmienkach rozvinutého požiaru.
Najčastejšie vyžadujú zachovanie elektrického napájania v prípade požiaru zariadenia núdzového osvetlenia, evakuačné a požiarne výťahy, stabilné hasiace prístroje, požiarne hlásiče, elektricky ovládané požiarne uzávery, zariadenia na odvod tepla a splodín horenia, zariadenia na riadenie evakuácie osôb, špeciálne technologické procesy atď. Tieto zariadenia sa prevažne vyžadujú v budovách so zvýšeným bezpečnostným rizikom pre zhromaždené osoby, ako sú nemocnice, hotely, reštaurácie, zábavné podniky, výškové budovy, obchodné domy, výstaviská, kultúrne strediská, športové haly, uzatvorené veľkokapacitné garáže, cestné a vlakové tunely, zariadenia metra, objekty pre chemický či elektrárenský priemysel a iné.
Funkčná odolnosť elektrických káblových systémov
Správanie sa stavebných materiálov a výrobkov v požiari a zachovanie funkčnej odolnosti elektrických káblových systémov je predmetom normy STN 92 0205, ktorá zahŕňa aj príslušné požiadavky a skúšky.
Vhodnosť použitých produktov (káble a vodiče + nosný systém) sa z hľadiska ochrany proti požiaru preukazuje skúškou na posúdenie zachovania funkčnej odolnosti káblových systémov, ktorá sa realizuje podľa podmienok zodpovedajúcich praxi.
Základom skúšok podľa normy STN 92 0205 je nainštalovanie produktov v skúšobnej peci tak, ako sa to realizuje v praxi. Priebeh zahrievania zodpovedá medzinárodne definovanej teplotnej krivke podľa normy STN EN 1363-1. Výsledkom skúšok je protokol o klasifikácii funkčnosti pri požiari, ktorý vydá príslušné skúšobné laboratórium. V protokole sa jednotlivé nosné konštrukcie začlenia ako systém do tried funkčnej odolnosti PS. Podľa normy STN 92 0205 ide o klasifikáciu elektrického káblového systému vyjadrujúcu čas (v minútach), počas ktorého sa dosiahla funkčná odolnosť v požiari (PS30, PS60, PS90).
Jednotlivé nosné konštrukcie sa rozdeľujú na:
- normové (štandardné) konštrukcie – ide o konštrukcie na uloženie káblov definované v norme STN 92 0205 geometrickými rozmermi ich vyhotovenia, upevnenia do konštrukcie stavby a dovoleným maximálnym váhovým zaťažením uložených káblov,
- neštandardné konštrukcie – ide o konštrukcie na uloženie káblov, ktoré nie sú definované v norme STN 92 0205; sú to konštrukcie, ktorých geometrické rozmery vyhotovenia, upevnenia do stavebnej konštrukcie, dovolené maximálne zaťaženia sú iné, než definuje norma STN 92 0205, avšak funkčná odolnosť týchto systémov sa preukazuje skúškou podľa tejto normy.
Každý výrobca nosnej konštrukcie káblov, ktorý je dodávateľom komponentov na konštrukciu káblového nosného systému s funkčnou odolnosťou v požiari, musí mať doklad o preukázaní zhody stavebného výrobku – technické osvedčenie pre káblové nosné systémy s funkčnou odolnosťou v požiari, ktorý v zmysle ustanovení § 26 zákona č. 90/1998 Z. z. o stavebných výrobkoch v znení neskorších predpisov vystaví osvedčovacie miesto v SR (pre tieto systémy je to Technický a skúšobný ústav stavebný, TSUS). Na základe tohto vydá autorizovaná osoba, v tomto prípade tiež TSUS, certifikát zhody. Certifikát zhody, ktorý je vydaný bez technického osvedčenia, nie je v súlade so zákonom o stavebných výrobkoch.
Káblový systém s funkčnou odolnosťou v požiari s požiadavkami podľa normy STN 92 0205 je stavebným výrobkom a typickou požiarnou konštrukciou, ktorá však nadobudne deklarovanú požiarnu odolnosť len v prípade správneho zabudovania do stavby. Správne zabudovanie do stavby opisujú technické požiadavky, ktoré sú súčasťou platného technického osvedčovania (technický návod APPO TN 002, verzia 2008.12). Postup správneho zabudovania do stavby musí zhotoviteľ deklarovať odovzdávacím protokolom zhotoviteľa požiarnej konštrukcie. Zhotoviteľ týmto preberá zodpovednosť za funkčnú odolnosť požiarnej konštrukcie v požiari.
Konštrukcie a zabudovanie káblových systémov do stavby
Štandardné inštalačné systémy
Štandardné (normové) inštalačné systémy sa rozdeľujú podľa použitých komponentov na uloženie káblov. Rozoznávame systémy, kde sa káble inštalujú:
- na káblové rebríky,
- káblové žľaby,
- pomocou samostatných káblových príchytiek,
- profilovými lištami so strmeňovými príchytkami s kovovou opierkou.
Ukladanie vedení na káblové rebríky
Podľa konštrukcie a zabudovania do stavby jestvujú na ukladanie vedení na káblové rebríky tieto možnosti:
- záves s výložníkmi, na ktorých je uložený rebrík, je zabudovaný do stropu (obr. 1a); na jeden záves možno nainštalovať maximálne tri trasy (poschodia),
- výložníky sú zabudované priamo do steny; maximálne tu môžu byť tri trasy (poschodia) nad sebou (obr. 1b); pri oboch týchto konštrukciách je pri každej špici výložníka nainštalovaná závitová tyč ukotvená do stropu,
- profilová lišta je zavesená na dvoch závitových tyčiach ukotvených do stropu; na túto nosnú konštrukciu možno umiestniť iba jednu trasu z rebríkov (obr. 1c),
- výložník je zabudovaný priamo do steny a ukotvený je do nej šikmou závitovou tyčou (obr. 1d); pri tejto konštrukcii možno nainštalovať maximálne dve trasy nad sebou.
Rebríky majú šírku 200, 300 a 400 mm. Vzdialenosť podpier (výložníkov, líšt) je maximálne 1 200 m a vzdialenosť priečok rebríka je 150 mm. Bočnica rebríka má výšku 60 mm, materiál rebríka má hrúbku 1,5 mm. Maximálne káblové zaťaženie každej trasy je 20 kg/m.
Obr. 1: Ukladanie vedení na káblové rebríky
a) záves s výložníkmi, na ktorých je uložený rebrík, je zabudovaný do stropu,
b) výložníky sú zabudované priamo do steny,
c) profilová lišta je zavesená na dvoch závitových tyčiach ukotvených do stropu,
d) výložník je zabudovaný priamo do steny a ukotvený je do nej so šikmou závitovou tyčou pri každej špici výložníka
Ukladanie vedení na káblové žľaby
Podľa konštrukcie a zabudovania do stavby jestvujú na ukladanie vedení na káblové žľaby tieto možnosti:
- záves s výložníkmi, na ktorých je uložený žľab, je zabudovaný do stropu (obr. 2a); na jeden záves možno nainštalovať maximálne tri trasy,
- výložníky sú zabudované priamo do steny; maximálne tu môžu byť tri trasy (poschodia) nad sebou (obr. 2b); pri oboch týchto konštrukciách je pri každej špici výložníka nainštalovaná závitová tyč ukotvená do stropu,
- profilová lišta je zavesená na dvoch závitových tyčiach ukotvených do stropu; na túto nosnú konštrukciu možno umiestniť iba jednu trasu zo žľabov (obr. 2c),
- výložník je zabudovaný priamo do steny a ukotvený je do nej šikmou závitovou tyčou (obr. 2d); pri tejto konštrukcii možno nainštalovať maximálne dve trasy nad sebou.
Žľaby majú šírku 100, 200 a 300 mm. Vzdialenosť podpier (výložníkov, líšt) je maximálne 1 200 mm. Bočnica žľabu má výšku 60 mm, plech žľabu má hrúbku 1,5 mm. Maximálne káblové zaťaženie každej trasy je 10 kg/m, na zvýšenie nosnosti žľabovej trasy možno uložiť na jednu trasu (poschodie) vedľa seba dva žľaby, z ktorých každý bude mať káblové zaťaženie 10 kg/m. Pri uložení dvoch žľabov vedľa seba sa môže dosiahnuť celková maximálna šírka 500 mm.
Obr. 2: Ukladanie vedení na káblové žľaby
a) záves s výložníkmi, na ktorých je uložený žľab, je zabudovaný do stropu,
b) výložníky sú zabudované priamo do steny,
c) profilová lišta je zavesená na dvoch závitových tyčiach ukotvených do stropu,
d) výložník je zabudovaný priamo do steny a uložený je do nej šikmou závitovou tyčou pri každej špici výložníka
Ukladanie vedení v príchytkách
Ukladanie vedení v príchytkách je zobrazené na obr. 3a až 3c. Na obr. 3a a 3b sú samostatné príchytky a strmeňové príchytky v lištách, obr. 3c zobrazuje strmeňovú príchytku s pozdĺžnou opierkou.
Obr. 3: Ukladanie vedení v príchytkách
a), b) samostatné príchytky a strmeňové príchytky v lištách, c) strmeňová príchytka s pozdĺžnou opierkou
Ukladanie vedení v stúpajúcich trasách (zvislá inštalácia)
Podľa normy STN 92 0205 sa skúšajú iba vodorovné káblové trasy. Keďže sa však v praxi vyžadujú aj zvislé káblové inštalácie (obr. 4) s funkčnou odolnosťou v požiari, obsahuje skúšobná norma odkaz na prenos výsledkov skúšok dosiahnutých pri vodorovnej inštalácii na zvislú inštaláciu.
Používajú sa usporiadania a výsledky skúšok s jednotlivými aj strmeňovými príchytkami pod stropom. Ako nosný systém možno použiť stúpajúci rebrík upevnený priamo do steny, na ktorý sa káble inštalujú pomocou strmeňových príchytiek.
Obr. 4: Zvislé káblové inštalácie
Pri stúpajúcich trasách platí príslušná klasifikácia funkčnej odolnosti v požiari len vtedy, ak je účinné uchytenie káblov tejto trasy menšie než 3,5 m. Toto opatrenie je nevyhnutné preto, aby sa káble v prípade požiaru neporušili vlastnou váhou, alebo aby nevykĺzli z upevňovacích príchytiek po zhorení nekovových častí plášťov káblov.
Na účinné uchytenie káblov v stúpajúcich trasách existujú tieto spôsoby riešenia:
- vytvorenie odbočenia kábla v tzv. meandri – používa sa tam, kde to priestor umožňuje (obr. 5),
- rozdelenie stúpajúcej trasy po výške na jednotlivé požiarne úseky – táto možnosť sa používa najmä v prípadoch priestupu zvislej trasy cez požiarne stropy, ktoré treba vždy utesniť z dôvodu zabránenia šírenia požiaru cez požiarne deliace konštrukcie; výška úseku nesmie presiahnuť 3,5 m,
- realizácia ochrany upevňovacích prvkov káblov a ich plášťov v mieste uchytenia protipožiarnym obložením, tzv. odľahčením ťahu ZES90, ktoré spĺňa podmienky normy STN 92 0205; tento spôsob účinného uchytenia káblov je mimoriadne praktický a efektívny najmä v prípadoch, keď majú stúpajúce úseky trás väčšiu výšku ako 3,5 m a z priestorových dôvodov nemožno realizovať možnosť uvedenú v prvom bode.
Všetky štandardné (normové) konštrukcie káblových nosných systémov s funkčnou odolnosťou v požiari podľa normy STN 92 0205 majú spoločnú jednu významnú vlastnosť, ktorou je prenos skúšobných výsledkov. To znamená, že káble vyskúšané na káblovom nosnom systéme štandardnej konštrukcie s presne definovanými parametrami od jedného výrobcu, možno použiť aj v spojení s káblovým nosným systémom iného výrobcu, ktorý spĺňa rovnaké parametre. Pre káblové nosné konštrukcie, ktoré sa odlišujú od normových v jednom alebo viacerých parametroch, už tento prenos výsledkov skúšok nie je možný.
 |
 |
 |
| Obr. 5: Odbočenie kábla v tzv. meandri sa používa tam, kde to priestor umožňuje. | Obr. 6: Skúšobné konštrukcie a) pred skúšaním v požiari, b) po skúšaní v požiari |
|
Upevnenie nosných káblových systémov do konštrukcie stavby
Nosná konštrukcia káblových systémov s funkčnou odolnosťou v požiari sa môže upevniť len do tých konštrukcií stavby, ktoré spĺňajú požiadavku na požiarnu odolnosť R (nosnosť a stabilita) minimálne v takom čase, v akom sa požaduje funkčná odolnosť káblových systémov.
Na upevnenie (kotvenie) nosnej konštrukcie do konštrukcie stavby platia tieto pravidlá:
- upevnenie sa musí realizovať kovovými kotviacimi prvkami; v žiadnom prípade sa nesmú používať plastové rozperky,
- používať možno len kotvy s platným európskym osvedčením (ETA), ktoré sú označené značkou zhody CE a majú deklarovanú požiarnu odolnosť,
- zaťaženie jednotlivých kotiev nesmie prekročiť výrobcom deklarovanú únosnosť v požiari R30, R60, R90.
Záver
Ako z celkového kontextu článku vyplýva, káblový systém s funkčnou odolnosťou v požiari nadobudne požadované vlastnosti, ktorými sa zabezpečí fungovanie zariadení chrániacich zdravie a životy osôb v prípade požiaru len vtedy, ak sa použijú materiály s platným certifikátom zhody a zrealizuje sa správne konštrukčné vyhotovenie a zabudovanie do stavby podľa normy STN 92 0205.
Preto by projektanti, výrobcovia nosných konštrukcií a predovšetkým montážne firmy, ktoré sú v konečnom dôsledku zodpovedné za celkový výsledný efekt týchto špeciálnych nosných systémov, mali spolu s pracovníkmi požiarnej prevencie PHaZZ Ministerstva vnútra SR svojím spoločným profesionálnym prístupom k tejto problematike dbať na dodržiavanie súvisiacich zákonov a noriem platných v SR.
Miloš Weinzettl
Foto: OBO Bettermann
Autor pôsobí v spoločnosti OBO Bettermann, s. r. o., ktorá je európskym výrobcom elektroinštalačného materiálu, ako obchodno-technický manažér.
Článok bol uverejnený v časopise TZB HAUSTECHNIK.
