Legislativa pro technické izolace

Požárně odolné VZT potrubí

Reprezentativní vzorek VZT potrubí, které má odolávat šíření požáru z jednoho požárního úseku do druhého, se zkouší podle normy ČSN EN 1366-1. Normu lze aplikovat na svislá i vodorovná potrubí, rozvětvená i nerozvětvená, pro působení plamene zevnitř nebo zvnějšku potrubí. Norma specifikuje metodu pro stanovení požární odolnosti svislých a vodorovných VZT potrubí za normových podmínek požáru. Při zkoušce se měří doba, po kterou potrubí specifikovaných rozměrů, zavěšené jako v praxi, vyhoví definovaným kritériím.

Tato norma se používá ve spojení s ČSN EN 1363-1, která stanovuje požadavky pro určení požární odolnosti různých prvků stavebních konstrukcí vystavených normovým podmínkám působení požáru. V normě jsou stanovena kritéria, pomocí nichž lze vyhodnotit schopnost potrubí zabránit přenosu požáru vlivem destrukce potrubí (celistvost E), tepelného přenosu (izolace I) a zabránění průniku kouře (kouřotěsnost S). Zkušební vzorek se vystaví specifickému režimu ohřívání a chování vzorku se monitoruje na základě kritérií popsaných v této normě. Požární odolnost zkušebního prvku je vyjádřena dobou, po níž jsou příslušná kritéria splněna.

Obr. 4 Pohled na VZT potrubí během zkoušky podle ČSN EN 1366-1
při působení ohně zvnějšku (potrubí typu A).

Vlastní zatřídění se potom provádí podle klasifikační normy ČSN EN 13501-3+A1: 2010. Klasifikace uvádí, zda jsou splněna kritéria při požáru z vnější strany (označení o ® i), z vnitřní strany (označení i ® o) nebo obousměrně (i « o). Dále se potrubí dělí s ohledem na polohu při požáru na vertikální a horizontální. Například třída „EI 30 S – ve, ho (o ® i) S“ označuje VZT potrubí schopné zachovat celistvost, tepelnou izolaci a kouřotěsnost po dobu 30 minut při působení požáru z vnější strany, pro svislou i vodorovnou orientaci.

Důležité upozornění – rozměry potrubí jsou limitovány!

Zkušebními normami jsou definovány maximální (mezní) rozměry potrubí, ke kterým je možné vztáhnout klasifikaci formou přímé aplikace výsledků zkoušek, a tyto rozměry nesmí být překročeny (ani při návrhu, ani při instalaci do stavby)!

Tab. 1 Příčný průřez zkušebních vzorků.

Potrubí typu	Pravoúhlé		Kruhové
Potrubí typu	šířka (mm)	výška (mm)	průměr (mm)
A	1000	500	800
B	1000	250	630

Maximální přípustné rozměry v praxi jsou následující:

čtyřhranné potrubí 1 250 mm × 1 000 mm,
kruhové potrubí Ø 1 000 mm.

Požární odolnost vzduchovodů

Požární odolnost vzduchovodů se řídí pravidly uvedenými v projekčních normách ČSN 73 0810: 2016 Požární bezpečnost staveb – Společná ustanovení a ČSN 73 0872: 1996 Požární bezpečnost staveb – Ochrana staveb proti šíření požáru vzduchotechnickým zařízením. V roce 2016 prošla zásadní novelizací návrhová norma ČSN 73 0810, ve které, v kapitole 9 věnované vzduchotechnickým systémům, došlo k dlouho očekávanému sjednocení se zkušební normou ČSN EN 1366-1. Ta v České republice platí již od roku 2000. Co se týče terminologie, tak ČSN 73 0872 používá označení „chráněné potrubí“, zatímco evropská normalizace používá „požárně odolné vzduchotechnické potrubí“.

Pokud má vzduchovod vykazovat požární odolnost, existují následující požární scénáře, podle směru působícího tepelného namáhání:

● z vnější strany s označením „o → i“, tzv. potrubí typu A,
● z vnitřní strany s označením „i → o“, tzv. potrubí typu B,
● z obou stran s označením „i ↔ o“, opět potrubí typu B.

V projektové normě ČSN 73 0810 je uvedeno: „Typ potrubí podle tohoto článku určí projektant požárně bezpečnostního řešení v závislosti na konkrétní aplikaci, a to v návaznosti na členění objektu do požárních úseků a jejich charakteru (požární riziko).“

V článku 9.1.2 je dále uvedeno, že u potrubí, kde není stanoven požadavek na směrovou orientaci, se požaduje požární odolnost při obousměrném působení požáru (i « o), tedy potrubí typu B! Novelizovaná verze normy navíc nově počítá i s polohovou orientací potrubí (vertikální, horizontální) „ve“ a „ho“. Pokud není v požárně bezpečnostním řešení poloha potrubí specifikována, musí potrubí splňovat požadavky pro obě orientace.

Toto upravené znění může zcela zásadním způsobem změnit běžnou projekční praxi, protože původní verze normy uváděla, že třída EI 15, 30, 45, 60 a 90 u chráněného potrubí typu A nemusela být označována ve stavebních, požárních výkresech a zprávách směrem působení požáru (o ® i) ani polohou potrubí („ve“ či „ho“). Na základě toho se většina případů v praxi v ČR montovala jako potrubí typu A.

Nové znění normy zcela mění zažité zvyklosti. Projektant vzduchotechniky ve spolupráci s projektantem požárně bezpečnostního řešení (PBŘ) musí navrhnout a v projektové dokumentaci požadovat potrubí odpovídající příslušnému požárnímu riziku v konkrétní aplikaci. Pokud toto jasně nepředepíše, musí se montovat odolnější typ potrubí B, který má specifické požadavky na provedení izolace i samotného VZT potrubí.

Požadavek na požární odolnost potrubí typu A může být požadován v případě, kdy vzduchotechnické potrubí sloužící k větrání požárního úseku bez požárního rizika (nebo chráněné únikové cesty) prochází bez vyústek jiným požárním úsekem s požárním rizikem – viz níže.

Obr. 5 Příkladem požáru působícího na vzduchotechnické potrubí z vnější strany (potrubí A), může být situace, kdy vzduchovod od větracího zařízení, které větrá prostor bez požárního rizika (chodba, hala, jinak i např. WC, sprchy), prochází bez vyústek jiným požárním úsekem, kde požární riziko je (např. kanceláře).

Obr. 6 Druhým příkladem potrubí typu A je nucené větrání chráněné únikové cesty bytového domu (tedy prostor bez požárního rizika), kdy přívodní vzduchotechnické potrubí prochází přes sklepní kóje, čili prostorem s požárním rizikem.

Požadavek na požární odolnost potrubí typu B se může vyskytovat v případě, kdy prochází vzduchotechnické potrubí bez vyústek chráněnou únikovou cestou.

Obr. 7 Příkladem, kdy se požaduje provedení vzduchotechnického potrubí namáhaného požárem z vnitřní strany (potrubí B), je takové zařízení, které větrá prostor s požárním rizikem (např. sklady) a vzduchovod dále prochází bez vyústek chráněnou únikovou cestou. Úsek vzduchovodu v CHÚC pak musí být odolný působení požáru z vnitřní strany.

Obr. 5–7 jsme použili s laskavým svolením pana Ing. Stanislava Tomana

Kdo určuje směrovou orientaci tepelného namáhání?

Z právního hlediska určuje směrovou orientaci projektant požárně bezpečnostního řešení (PBŘ). Pokud tak neučiní, vzniká automaticky (podle normy) požadavek na obousměrné působení tepelného namáhání (požáru) – potrubí typu B, jehož ochrana je ale výrazně dražší.

Obr. 8 Vzorek vzduchotechnického potrubí typu B, chráněného protipožárním systémem ULTIMATE Protect, bezprostředně po skončení 120minutového testu.

Jak se ukazuje v praxi, projektant PBŘ často není schopen typ potrubí sám přesně specifikovat, protože v době tvorby dokumentace PBŘ netuší, jaké bude řešení objektu z hlediska vzduchotechniky (VZT). Proto se doporučuje vzájemná spolupráce projektantů VZT a PBŘ.

Pokud nedojde ke vzájemné dohodě obou profesí nad technickým řešením požární odolnosti vzduchovodů, mohou nastat následující rizikové situace:

● Projektant PBŘ neuvedl do svého projektu typ potrubí z hlediska tepelného namáhání, a tudíž platí, že veškeré potrubí v budově má být typu B. V tom případě je odpovědnost zcela na jeho straně, a to i případné prodražení stavby, pokud je pro daný případ postačující jednostranné působení z vnější strany vzduchovodu (typ A).

● Projektant PBŘ do svého projektu typ potrubí z hlediska tepelného namáhání neuvedl. Iniciativy se tedy chopil projektant VZT, který v některých úsecích nesprávně navrhl potrubí typu A. V tomto případě je projektant VZT zbytečně vystaven riziku právní odpovědnosti za své chybné rozhodnutí a případně vzniklé škody.

● Typ potrubí z hlediska tepelného namáhání není uveden ani v projektové dokumentaci PBŘ, ani v projektu vzduchotechniky. Montážní firma automaticky nacení levnější variantu, tedy potrubí typu A. Před začátkem realizace hrozí, že musí být použito potrubí typu B, jehož provedení je ovšem násobně dražší (vyšší cena izolace + náročnější provedení). Následně vznikají nepříjemné spory, kdo za takový stav může.

Obr. 9 Potrubí typu B může vyžadovat v každém segmentu vnitřní výztuhu pro zajištění celistvosti potrubí.

Jaká by měla být doporučená praxe?

Vzhledem k faktu, že jde o problematiku, která se bezprostředně prolíná dvěma obory PBŘ a Technika prostředí staveb (specializace vzduchotechnika), je nezbytné, aby zástupci obou profesí byli o zmíněné problematice informováni a vzájemně spolupracovali. Budou-li obě profese s danou problematikou seznámeny, zvýší se při projektovém procesu (kontrolní dny, vzájemné poskytování podkladů atd.) šance, že jedna nebo druhá strana na uvedenou věc poukáže a dojde k jejímu vyjasnění již ve fázi projektu.

Řešení není jednoduché a vyžaduje koordinaci mezi projektantem PBŘ a projektantem vzduchotechniky. Určení požární odolnosti vzduchotechnického potrubí je dle normy záležitostí projektanta PBŘ, nikoliv projektanta vzduchotechniky, který je však jako jediný schopen zodpovědně stanovit účel vzduchovodu a jeho provedení. Navíc trasování vzduchovodů se odehrává v době, kdy je projekt PBŘ téměř hotov, a teprve tehdy nastává správný okamžik na rozhodování o směrové orientaci požáru na vzduchovody.

V tuto chvíli by měla nastoupit iniciativa projektanta VZT, aby orientaci prokazatelně požadoval od projektanta PBŘ jako jeden z důležitých podkladů v rámci koordinace a upřesnění finálních požadavků.

Další praktické příklady určení požární odolnosti

Systémové řešení požárních ucpávek ORSTECH a ULTIMATE Protect. Pokud je požární ucpávka řešena jiným způsobem (HILTI, Promat...) je třeba řešení provést dle příslušného dodavatele systému.

Obr. 10 Prvním příkladem potrubí typu A, chráněného protipožárním systémem ORSTECH Protect nebo ULTIMATE Protect, je nucené větrání chráněné únikové cesty (CHÚC) v běžném provozu i za požáru (tedy prostoru bez požárního rizika), kdy přívodní vzduchotechnické potrubí prochází přes prostor s požárním rizikem a nejsou na něm vyústky.

Obr. 11 Druhým příkladem potrubí typu A, chráněného protipožárním systémem ORSTECH Protect nebo ULTIMATE Protect, je nucené větrání chráněné únikové cesty v běžném provozu, kdy za požáru je větrání CHÚC zajištěno jiným způsobem – při požáru dojde z uzavření požární klapky a požár se nemůže z pravého požárního úseku s požárním rizikem šířit do vedlejšího požárního úseku s požárním rizikem.

Obr. 12 Třetím příkladem potrubí typu A, chráněného protipožárním systémem ORSTECH Protect nebo ULTIMATE Protect, je přívod vzduchu z požárního úseku s požárním rizikem (buď ve variantě, že toto potrubí jde ze strojovny a v této místnosti napravo má vyústky, nebo jde o strojovnu), který prochází dalším požárním úsekem s požárním rizikem (a je zde bez vyústek) a končí v požárním úseku bez požárního rizika (chodba, hala, jinak i např. WC, sprchy).

Obr. 13 Čtvrtým příkladem, nyní již potrubí typu B, chráněného protipožárním systémem ULTIMATE Protect, je obdoba obrázku č. 12 s tím rozdílem, že všechny zobrazené požární úseky jsou s požárním rizikem.

Legenda obr. 10–13:
modré šipky – směr proudění vzduchu
červené šipky – působení ohně v případě vzniku požáru

①   prostup požárně dělicí konstrukcí, na základě výsledků zkoušek dle ČSN EN 1366-1
②   požární klapka, zabudovaná dle technického předpisu výrobce požární klapky, daného výsledkem zkoušky (ČSN EN 1366-2)
③   utěsnění prostupu na nechráněné straně protipožárním systémem v délce 500 mm (v případě protipožárního systému ORSTECH Protect) nebo 600 mm (v případě protipožárního systému ULTIMATE Protect)

Novým zněním normy se zcela zásadním způsobem změnily zažité zvyklosti. Projektant vzduchotechniky ve spolupráci s projektantem požárně bezpečnostního řešení musí navrhnout a v projektové dokumentaci požadovat takové provedení požárně odolného potrubí, které odpovídá příslušnému navrhovanému požárnímu riziku v konkrétní aplikaci.

Pokud toto jasně nepředepíše, musí se montovat odolnější typ potrubí B. Provedení ochrany potrubí typu B je však výrazně dražší, a navíc může vyžadovat úpravy na potrubí, které nelze ve všech případech montovat dodatečně (typicky jde o předepsané vnitřní výztuhy).

Potrubí pro odvod kouře a tepla

Potrubí pro odvod kouře a tepla je součástí vyhrazeného požárně bezpečnostního zařízení označovaného pojmem Zařízení pro odvod kouře a tepla (odtud pochází označení těchto typů potrubí zkratkou ZOKT). ZOKT je specifickou disciplínou zahrnovanou pod obecný pojem požární větrání. V normách požární bezpečnosti staveb se pro toto zařízení používá termín samočinné odvětrávací zařízení (zkratka SOZ). Návrh ZOKT navazuje na PBŘ stavebního objektu a na požadavky v něm stanovené.

Cílem požárního větrání je zejména usměrnit tok kouře, který je ve fázi vzniku a šíření požáru představuje hlavní riziko pro evakuované osoby i hasičský záchranný sbor. Odvodem zplodin hoření zároveň přispívá k odvedení podstatného množství tepla mimo objekt, snížení tepelného namáhání stavebních konstrukcí a tím i k omezení rozsahu hmotných škod. ZOKT se navrhuje podle zásad uvedených v normách ČSN 73 0802 nebo ČSN 73 0804. Jeho aktivace musí být zajištěna v časovém algoritmu určeném v požárně bezpečnostním řešení.

Obr. 14 Největším rizikem po vzniku požáru není teplota, ale kouř.
Teplota začíná prudce růst až po celkovém vzplanutí prostoru.

Potrubí pro odvod kouře a tepla se zkouší podle normy ČSN EN 1366-8: 2004 pro provedení typu multi (potrubí odvádějící zplodiny hoření z více požárních úseků) nebo podle normy ČSN EN 1366-9: 2008 pro provedení typu single (potrubí odvádějící zplodiny hoření z jednoho požárního úseku). Norma umožňuje testovat tři úrovně tlaku označení číslovkou 1, 2 nebo 3, které znamenají provozní podtlak 500, 1 000 nebo 1 500 Pa.

Tab. 2 Tlakový rozdíl mezi vnitřkem a vnějškem potrubí pro potrubní síť pro odvod kouře a tepla.

Úroveň tlaku	Provozní tlakový rozdíl při teplotě okolí (Pa)	Tlakový rozdíl při zkoušce a při kalibraci před zkouškou (Pa)
1	500	150
2	1 000	300
3	1 500	500

Zvláštností tohoto typu potrubí z hlediska zkoušení je fakt, že nestačí provést pouze zkoušku podle ČSN EN 1366-8 (tzv. potrubí typu C, u kterého se sleduje velice přísná limitní deformace rozměru potrubí 10 %), ale pro zatřídění se musí nejdříve absolvovat test potrubí typu A dle ČSN EN 1366-1 a to se zvýšeným podtlakem 500 Pa (standardně se VZT potrubí testují se základním podtlakem 300 Pa) a také test potrubí typu B dle ČSN EN 1366-1 (proudění horkých spalin v potrubí).

Při návrhu zařízení ZOKT (tj. v projektové dokumentaci) musí být stanoven požadavek na klasifikaci potrubí. Ta vychází z klasifikační normy ČSN EN 13501-4: 2017, podle vztahu na požární úseky:

a) Potrubí pro odvod kouře a tepla z více požárních úseků se klasifikuje EI multi. Podle stupně požární bezpečnosti požárních úseků, kterými potrubí prochází, se stanoví klasifikační třída požární odolnosti potrubí, a to pro I. až V. stupeň požární bezpečnosti EI 30 multi, v ostatních případech EI 60 multi.

b) Potrubí pro odvod kouře a tepla z jednoho požárního úseku, které však dále vede jinými požárními úseky, se klasifikuje shodně jako podle bodu a) třídou EI 30 multi nebo EI 60 multi.

c) Potrubí pro odvod kouře a tepla z jednoho požárního úseku, aniž by dále prostupovalo jinými požárními úseky, se musí klasifikovat podle předpokládané teploty odváděných horkých plynů do 300 °C jako E300 single, nebo přes 300 °C jako E600 single; za postačující se považuje třída E 30 (tj. třicetiminutová požární odolnost), a to bez ohledu na stupeň požární bezpečnosti požárního úseku, v němž se potrubí nachází.

Příklad klasifikace:
EI 60 (ve) S 500 multi – svislé potrubí pro odvod kouře a tepla z více požárních úseků, které zajistí provozuschopnost po dobu 60 minut s podtlakem max. 500 Pa.

Důležité upozornění – rozměry potrubí jsou limitovány!

Zkušebními normami jsou definovány maximální (mezní) rozměry potrubí, ke kterým je možné vztáhnout klasifikaci formou přímé aplikace výsledků zkoušek, a tyto rozměry nesmí být překročeny (ani při návrhu, ani při instalaci do stavby)!

Tab. 3 Příčný průřez zkušebních vzorků.

Potrubí typu	Pravoúhlé		Kruhové
Potrubí typu	šířka (mm)	výška (mm)	průměr (mm)
A	1000	500	800
B	1000	250	630
C	1 000	250	560