SPRINKLEROVÉ HASICÍ ZAŘÍZENÍ:
Sprinklerová ochrana z pohledu nové ČSN EN 12 845

Obsah

V roce 2003 byla vydána EN 12 845 Sprinklerová zařízení - navrhování, instalace a montáž, což lze považovat za historický mezník ve vývoji projekčních předpisů pro navrhování těchto zařízení v zemích EU. Převedení EN 12 845 do soustavy českých technických norem řešila technická normalizační komise TNK 132. ČSN EN 12 845 Sprinklerová zařízení - Navrhování, instalace a montáž byla následně vydána s platností od 1. června 2004.

Cesta ke konečnému návrhu EN 12 845 rozhodně nebyla jednoduchá. Nicméně, po téměř patnácti létech jednání v pracovní skupině CEN/TC 191/WG5 došlo nakonec ke kompromisu v klíčové otázce navrhování vodních zdrojů, což umožnilo vydání citované normy. Dokonce se záměrem, že se bude jednat o normu harmonizovanou. Svědčí o tom příloha ZA stanovující požadavky na posuzování shody tzv. sprinklerové sestavy, kterou je charakterizované sprinklerové zařízení. Výchozím základem pro EN 12 845 byla anglická norma BS 5306, díl 2. Na tomto místě není od věci připomenout, že v případě elektrické požární signalizace a zařízení odvětrání kouře a tepla stále je stále ještě vydání příslušných evropských norem, které by definovaly návrhové požadavky na uvedené systémy, v nedohlednu.

Cesta k ČSN EN 12 845

Obor sprinklerové ochrany v ČR nastoupil novou cestu prakticky v osmdesátých letech, kdy tehdejší hlavní správa Sboru požární ochrany MV ČSR vydala v r. 1987 soubor technických předpisů na navrhování sprinklerových zařízení, který vycházel z návrhových požadavků německých technických směrnic VdS 2094. V listopadu 1997 vydala Česká asocia¬ce pojišťoven (ČAP) technické podmínky ČAP VdS 013 11/97, kterými byl tento soubor předpisů aktualizován na požadovanou úroveň roku 1997, obvyklou v SRN.

Současně byla v ČAP připravována česká verze technických podmínek CEA 4001, které představovaly první evropské konsensuálně projednané a dotčenými stranami akceptované podmínky na navrhování sprinklerových zařízení. Jejich zpracovatelem byl evropský pojišťovací výbor CEA, který si dal za cíl vykrýt předpisové vakuum v oblasti sprinklerové ochrany do doby vydání evropské normy.

Technické podmínky ČAP CEA 4001:1995 vydala ČAP v roce 1998. Obdobně postupovalyostatní evropské země, což vedlo k postupnému oslabování významu do té doby používaných národních směrnic typu VdS, LPC apod. a zavádění jednotných návrhových požadavků ve většině zemí EU. Vydáním těchto podmínek byl vytvořen i předpoklad pro plynulé a bezkonfliktní zavedení připravované EN do praxe, jelikož návrhové požadavky CEA 4001 až na výjimky korespondují s návrhovými požadavky definovanými v EN 12 845.

Pro úplnost je třeba dodat, že třetí a již poslední vydání technických podmínek ČAP CEA 4001 reflektující technickou úroveň roku 2004 bude vydáno ve čtvrtém čtvrtletí tohoto roku. Následně bude CEA a potažmo ČAP vydávat pouze dodatky k těmto podmínkám, kterými bude podchycen další vývoj v oboru sprinklerové ochrany, a to pouze v rozsahu návrhových požadavků, které nebudou konfliktní s požadavky vyplývajícími z citované EN.

Technické podmínky ČAP CEA 4001:2004 bude možné používat pro posuzování shody a projektování až do skončení přechodného období stanoveného pro EN 12 845.

Rozsah sprinklerové ochrany a její charakteristika

Sprinklerová zařízení jsou určená pro zabudování do budov. Jsou určena k detekci a k uvedení požáru pod kontrolu nebo k jeho potlačení (týká se systémů ESFR, které však nejsou dosud součástí EN 12 845) v první fázi rozvoje požáru. Vždy se předpokládá součinnost s jednotkou požární ochrany. Sprinklerová zařízení se spouští samočinně, jejich funkci lze však zastavit pouze ručně. Citovaná norma v žádném případě nestanovuje "nutnost" instalace sprinklerového zařízení.

Pokud se má budova chránit sprinklery, musí mít tuto ochranu s definovanými výjimkami všechny prostory této budovy a propojené sousední budovy. Požární úseky chráněné sprinklery a bez sprinklerové ochrany musí být odděleny stavebními konstrukcemi s požární odolností minimálně 60 minut, pokud není jiným předpisem stanovena odolnost vyšší.

Omezení použití sprinklerové ochrany vyplývá především z aplikačních možností vody jako hasiva. Ta není vhodná např. pro hašení v blízkosti průmyslových pecí nebo sušáren, solných lázní, tavných licích pánví a podobných zařízení.

Požární nebezpečí

Třída nebezpečí je výchozím parametrem, ze kterého se odvozují další návrhové požadavky jako je intenzita dodávky vody, účinná plocha, provozní čas, druh zásobování vodou apod. Pro účel navrhování sprinklerových zařízení se zavádí v souladu s celosvětovou praxí ve sprinklerovém oboru, tři třídy nebezpečí, které jsou taxativně definovány v příloze normy:

Vysoké nebezpečí, skladování - HHS. Vysoké nebezpečí tohoto typu se dělí do čtyř kategorií podle skladování, a to na kategorie I, II, III a IV. Podle druhu a výšky skladování se navrhuje stropní nebo kombinovaná ochrana, tj. stropní ochrana doplněná regálovou ochranou. Předmětná norma nedefinuje návrhové požadavky na ochranu skladů sprinklerovým zařízením ESFR. Ty je třeba hledat v jiných dokumentech, např. ve zmíněných technických podmínkách ČAP CEA 4001:2004.

Zásobování vodou

Má zásadní význam pro účinné nasazení sprinklerového zařízení. Právě zásobování vodou bylo předmětem dlouholetých diskuzí mezi německými a anglickými experty. Zvítězila filozofie anglická, která (zatím) nedefinuje rozsah zásobování vodou v závislosti na velikosti soustavy a třídě nebezpečí. Tento přístup je oproti německým návrhovým požadavkům (směrnice VdS) značně "volnější" a ve svých důsledcích spojen s nižšími náklady na zásobování vodou. Zásobování vodou musí být schopné automaticky zajistit alespoň požadované podmínky na tlak a průtok v zařízení. S výjimkou tlakových nádrží musí mít každé zásobování vodou objem vody dostatečný na dobu činnosti 30 minut (pro třídu nebezpečí LH), 60 minut (pro třídu nebezpečí OH) a 90 minut (pro třídy nebezpečí HHP a HHS). V úvahu přicházejí následující typy zásobování vodou:

Jestliže je jednoduché zásobování vodou se zvýšenou spolehlivostí nebo zdvojené zásobování vodou opatřeno více než jedním čerpadlem, nesmí být více jak jedno z nich poháněné elektromotorem.

Pokud jde o zásobní nádrže na vodu, připouští se tak jako doposud kromě nádrží s plným objemem rovněž nádrže s redukovaným objemem. Jejich použití může výrazně snížit náklady na zásobování vodou. V případě třídy nebezpečí LH lze redukovat objem nádrže až na 5 m 3 . U tříd nebezpečí HHP a HHS může mít nádrž objem 70 m3, nejméně však 10 % plného objemu.

Hlavní komponenty

K těm patří zejména sprinklery, ventilové stanice, uzavírací, kontrolní a řídící armatury, závěsy, poplachová zařízení, tlakoměry a tlakové spínače. Návrhové požadavky týkající se komponentů jsou obdobné, na jaké jsou projektanti zvyklí z technických podmínek ČAP CEA 4001.

Kromě standardní mokré a suché soustavy definuje ČSN EN 12 845 dva typy soustav resp. ventilových stanic s předstihovým řízením:

Nezávisle na reakci hlásičů způsobí pokles tlaku v potrubí otevření řídicího ventilu. Mohou se použít tam, kde je potřeba suchá soustava a kde se očekává rychlé šíření požáru. EPS v tomto případě má za účel zajistit urychlené zavodnění soustavy a tím zkrátit nežádoucí zpoždění výstřiku vody, typické pro suché soustavy.

Pokud jde o sprinklery i zde je vše bez větších změn proti předcházejícímu stavu, což zdůvodňuje vysoký stupeň unifikace těchto komponentů, který má doslova světový charakter. V této souvislosti je třeba uvést, že se nepřipouští tzv. zhušťování sprinklerů (pro potřeby vytváření vodních clon) pod minimální vzdálenost 2 m resp. 1,5 m u eskalátorů, aniž by byla provedena ochrana proti jejich vzájemnému skrápění, na kterou se praxi často zapomíná.

Hydraulický výpočet

Norma v určitých případech připouští stanovit rozměry potrubí a parametry čerpadla na základě předem vypočítaných tabulek. V konkrétních aplikacích jako je např. ochrana skladů se předepisuje úplný výpočet. S ohledem na poznatky z praxe, zejména stále častěji využívané síťové a okruhové uspořádání potrubních rozvodů lze na tomto místě doporučit provedení výpočtu pouze na PC, programem schváleným akreditovanou zkušebnou. Hydraulický výpočet se provádí pro hydraulicky nejvýhodnější a nejnevýhodnější účinnou plochu, tj. max. plochu, ve které se předpokládá, že se otevřou sprinklery. ČSN EN 12 845 stanovuje výchozí parametry, ze kterých se při hydraulickém výpočtu musí vycházet. Některé z nich jsou uvedeny v Tabulce 2.

Zajištění trvalé provozuschopnosti

Základním předpokladem spolehlivého a účinného nasazení sprinklerového zařízení je provedení přejímací zkoušky sprinklerového zařízení a provádění údržby minimálně v rozsahu předepsaném citovanou normou.

Uživatelský program týdenních prohlídek zahrnuje např. kontrolu tlaků vzduchu a vody, výšek hladin správné polohy všech uzavíracích armatur. Jeho součástí je i zkouška poplachového zvonu a automatického spouštění čerpadla.

Plán servisu a údržby specifikuje provedení měsíčních, čtvrtletních, půlročních, ročních, tříletých a desetiletých prohlídek. Ty jsou zaměřeny na kontrolu stavu nádrží.

Zvláštní aplikace

ČSN EN 12 845 stanovuje v přílohách návrhové požadavky pro ochranu zvláštních nebezpečí jako je ochrana aerosolů a oděvů, skladování hořlavých kapalin a alkoholických nápojů v dřevěných sudech, netkané syntetické látky, skladovací polypropylenové a polyetylenové kontejnery a skladování prázdných palet.

Speciální požadavky musí splňovat sprinklerová výšková zařízení a zařízení pro ochranu osob. Pod pojmem "výšková zařízení" se myslí sprinklerová zařízení ve vícepodlažních budovách, kde rozdíl mezi nejvýše a nejníže umístěným sprinklerem je větší než 45 m. V tomto případě se soustavy rozdělují do zón s max. výškou mezi nejníže a nejvýše umístěným sprinklerem 45 m. Musí se použít zásobování vodou se zvýšenou spolehlivostí. V případě ochrany osob se u vícepodlažních objektů musí použít sprinklery s rychlou tepelnou odezvou. Soustava musí být mokrého typu (vždy zavodněná) a na jedné soustavě může být instalováno maximálně 200 sprinklerů.

Na závěr, v souvislosti s §7 odst. 6 vyhlášky č. 246/2001 Sb., o stanovení podmínek požární bezpečnosti a výkonu státního požárního dozoru (vyhláška o požární prevenci), je třeba zmínit přílohu J, která poprvé v dosavadní předpisové praxi definuje konkrétní opatření k minimalizaci důsledku odstávky sprinklerového zařízení a postup při plánovaném a neplánovém odstavení zařízení.

Tabulka 1 - Tepelné odezvy sprinklerů
tepelná odezva regálové sprinklery stropní sprinklery nad regálovými sprinklery suché soustavy Předstihové soustavy typu A všechny ostatní
standardní "A" ne ano ano ano
speciální ne ano ano ano
rychlá ano ano ne ano
Tabulka 2
nebezpečí intenzita dodávky mm/min účinná plocha pro mokrou soustavu m 2 doba činnosti min max. plocha chráněná jedním sprinklerem m 2 min. tlak bar max. rychlost v armatuře / potrubí m / min Velikost sprinkleru K faktor
LH 2,25 84 30 21 0,7 6 / 10 57 pro všechny druhy sprinklerů
OH1 5 72 60 12 0,35
OH2 5 144 12 80 pro všechny druhy sprinklerů
OH3 5 216 12
OH4 5 360 12
HHP1 7,5 260 90 9 0,5 80 nebo 115 podle intenzity dodávky, vždy pouze pro sprinkler normální nebo sprejový
HHP2 10,0 260 9
HHP3 12,5 260 9
HHP4 podle zvl. posouzení podle zvl. posouzení 9
HHP4 7,5 - 30,0 260 - 300 9

Stabilní hasicí zařízení

Stabilní hasicí zařízení (dále jen „SHZ“) jsou ve smyslu platných předpisů o požární ochraně jedním z vyhrazených druhů požárně bezpečnostních zařízení. Jedná se o skupinu výrobků, určených k zabudování do stavby, které podmiňují požární bezpečnost stavby, a na jejichž projektování, instalaci, provoz, kontrolu, údržbu a opravy jsou proto kladeny zvláštní požadavky.

SHZ patří současně mezi tzv. „stanovené výrobky“, podléhající posouzení shody autorizovanou osobou podle zákona č. 22/1997 Sb., o technických požadavcích na výrobky a o změně a doplnění některých zákonů, ve znění pozdějších předpisů. Konkrétní postup posouzení shody u těchto zařízení upravuje nařízení vlády č. 163/2002 Sb. (viz příloha č. 2, tab. 10 Technická zařízení staveb, položka č. 3 - Výrobky pro potlačení a hašení požáru). Autorizované osoby postupují při posuzování shody podle technických návodů (dále jen „TN“), které obsahují definované požadavky na systémy a charakteristické komponenty stabilních hasicích zařízení. Příslušné TN postihují celý obor nejběžněji se vyskytujících SHZ. Neobsahují speciální systémy jako aerosolová SHZ nebo jiné druhy SHZ, jejichž výskyt na trhu v ČR je ojedinělý. TN jsou průběžně revidovány s cílem postupnými kroky a v souladu s vyvíjejícími se předpisy uvádět jejich obsah do maximální shody s harmonizovanými technickými specifikacemi EU. Poslední revize byla provedena v roce 2002.

TN jsou vydávány v následující skladbě, vycházející z rozdělení SHZ podle druhu hasiva a podle dalších specifických charakteristik.

Pro posuzování shody jsou využívány prioritně vydané ČSN EN (zatím se týká pouze práškových zařízení) a v případě jejich absence se využívají technické podmínky, uvedené v předpisech normativního charakteru nebo podle průvodní dokumentace výrobců, které jsou:

Tab. 1 Výrobky pro potlačení a hašení požáru/hasicí zařízení – TN pro zavedené podskupiny hasicích zařízení
hasicí zařízení Č. TN
vodní
sprinklerová hasicí zařízení 10.03.21
sprejová hasicí zařízení 10.03.12
mlhová hasicí zařízení 10.03.13
pěnová
pěnová hasicí zařízení na těžkou pěnu 10.03.14
pěnová hasicí zařízení na střední pěnu 10.03.15
pěnová hasicí zařízení na lehkou pěnu 10.03.16
plynová
plynová hasicí zařízení CO2 10.03.17
plynová hasicí zařízení na inertní plyny 10.03.18
plynová hasicí zařízení na halony 10.03.19
prášková
prášková hasicí zařízení 10.03.20

Jedním z požadavků na posouzení shody SHZ je provedení posouzení shody stanovených komponentů, které jsou rozhodnou součástí systému, a jako takové systém charakterizují.

U komponentů musí být podle přílohy č. 1 nařízení vlády č.163/2002 Sb. splněny základní požadavky na:

Stav v EU s dopadem na ČR

V zemích EU není skupina SHZ doposud pokryta harmonizovanými technickými normami ke směrnici Rady 89/106/EHS (CPD). Posuzování shody se provádí cestou komponentární a systémy SHZ podléhají systému ETA (Evropské technické osvědčování – obdoba STO – stavební technické osvědčení). Na straně druhé je zavedeno asi od r. 1990 schvalování komponentů a systémů SHZ. V EU jsou dvě všeobecně uznávané zkušební laboratoře a certifikační orgány, a to německé VdS a anglické LPCB. Obě instituce se zkušebnictvím a schvalováním požárně bezpečnostních zařízení (hasicí zařízení, EPS a odvětrání kouře a tepla) systematicky dlouhodobě zabývají. Při schvalování komponentů a systémů SHZ vychází tyto instituce z národních technických podmínek (VdS, LPCB) a v současné době také z některých technických dokumentů CEA, kterými jsou národní technické specifikace nahrazovány, do doby přijetí harmonizovaných evropských norem.

Pokud jde o ČR, bylo k 31. 9. 2002 vydáno 10 ČSN EN z celkem cca 50 - 60 připravovaných norem v oboru SHZ. Konkrétně se jedná o čtyři normy pro vodní, čtyři pro plynová a dvě pro prášková stabilní hasicí zařízení (viz tab. 2). Předpokládá se, že obor SHZ bude kompletně pokryt EN a tudíž i ČSN EN v horizontu dvou let.

Prvními harmonizovanými normami v oboru SHZ budou podle předpokladů s platností od r. 2003:

Tab. 2 Přehled EN resp. ČSN EN v oboru HZ
druh zařízení ČSN, ČSN-EN Název ČSN-EN resp. komponentu (vydané - tučné písmo; připravované - normální písmo) Jiné technické podmínky používané pro posuzování shody komponentů podle NV č. 163/02 Sb.
vodní: sprinklerová, sprejová, mlhová EN 12259
ČSN EN 12259-1 sprinklery
ČSN EN 12259-2 mokré ventilové stanice
ČSN EN 12259-3 suché ventilové stanice
ČSN EN 12259-4 poplachové zvony
EN 12259-5 spínače průtoku vody
EN 12259-6 potrubní spoje
EN 12259-7 závěsy potrubí
EN 12259-8 tlakové spínače
EN 12259-9 zaplavovací ventilové stanice VdS 2100
EN 12259-10 řídící ventily s tepelnou pojistkou
EN 12259-11 středně a vysokorychlostní vodní sprejové hubice
EN 12259-12 sprinklerová čerpací zařízení VdS 2100
pěnová: na těžkou pěnu, na střední, na lehkou pěnu EN 12259 NFPA 11
NFPA11A
plynová: CO2, inertní plyny, halonová EN 12094
EN 12094-1 Požadavky a zkušební metody pro elektrické automatické spouštěcí a zpožďovací zařízení
EN 12094-2 Požadavky a zkušební metody pro neelektrické automatické spouštěcí a zpožďovací zařízení
EN 12094-3 Požadavky a zkušební metody pro ruční spouštěcí zařízení CEA4011
EN 12094-4 Požadavky a zkušební metody pro ventily vysokotlakých zásobníků a jejich spouštěče CEA4011
ČSN EN 12094-5 Požadavky a zkušební metody pro vysokotlaké a nízkotlaké sekční ventily a jejich spouštěče hasicích zařízení CO2
ČSN EN 12094-6 Požadavky a zkušební metody pro neelektrická blokovací zařízení
ČSN EN 12094-7 Požadavky a zkušební metody pro hubice hasicích zařízení CO2 CEA4014
ČSN EN 12094-8 Požadavky a zkušební metody pro pružné spoje hasicích zařízení CO2
EN 12094-9 Požadavky a zkušební metody pro speciální hlásiče požáru CEA4009
EN 12094-10 Požadavky a zkušební metody pro tlakoměry a tlakové spínače
EN 12094-11 Požadavky a zkušební metody pro vážící zařízení
EN 12094-12 Požadavky a zkušební metody pro poplachová zařízení
EN 12094-13 Požadavky a zkušební metody pro zpětné ventily
EN 12094-16 Požadavky a zkušební metody pro odorizační zařízení nízkotlakých hasicích zařízení CO2 CEA4016 inert
EN 12094-17 Požadavky a zkušební metody pro závěsy potrubí CEA4010 CO2
EN 12094-20 Požadavky a zkušební metody pro kompatibilitu komponentů
prášková ČSN EN 12416-1 Požadavky a zkušební metody pro komponenty
ČSN EN 12416-2 Prášková zařízení. Projektování, konstrukce, údržba

autor: Ing. Pavel RYBÁŘ, předseda pracovní skupiny Požár České asociace pojišťoven

sprinkler

Další související informace

V případě jakéhokoliv dotazu týkajícího se našeho oboru činnosti nás, prosím, kontaktujte!