Aplikace požárně bezpečnostních zařízení pro památkové objekty

Úvod

Historické památky, movité či nemovité, jakožto nedílná a nenahraditelná součást kulturního dědictví lidstva jsou vlastně novodobými svědky dějin. Z tohoto důvodu je povinností nejen státu, ale také naší, abychom jim poskytli ochranu před veškerými škodlivými jevy, které by je mohly nenávratně poškodit nebo dokonce zničit.

Tímto škodlivým jevem může být samozřejmě požár. Požáry, na rozdíl od jiných mimořádných událostí, jsou často příčinou nenávratného zničení historických staveb nebo movitých historických předmětů. Ostatně požáry, které se odehrály v tomto století – například požár části hradu Pernštejn nebo nedávné zničení historické chaty Libušín – jasně ukazují, jaké zničující následky pro kulturní dědictví lidstva mohou mít.

Obrázek č. 1 Přehled rozmístění nemovitých kulturních památek v ČR. Zdroj: NPÚ

V České republice se v současné době eviduje přes 45 tisíc kulturních památek a 531 národních kulturních památek (údaje k datu 16. 3. 2017), jak ukazuje obrázek č. 1.

Hrad nebo zámek vhodně požárně zabezpečit je nesnadná úloha, což si uvědomují nejen pracovníci památkových organizací, ale také profesionálové v oblasti požární ochrany. První jmenovaná skupina se snaží o to, aby prostředky požární ochrany co nejméně narušily historický ráz prostor a také, aby byly co možná nejméně nákladné. Druhá skupina se snaží danou stavbu požárně zabezpečit na maximální úroveň.

Výsledkem aplikování nových typů požárně bezpečnostních zařízení, velmi šetrných z jakéhokoliv pohledu k památkám, a také nastartováním vzájemného dialogu mezi výše zmíněnými skupinami by měl být vždy kompromis, který bude vést ke spokojenosti obou stran. Tedy rezultátem by měla být požárně dobře zabezpečená historická památka za přijatelnou cenu. V dalších částech tohoto článku uvádím možné aplikace některých požárně bezpečnostních zařízení, ve vazbě na dnešní legislativu a technickou normativu.

Volba vhodných zdrojů vody pro hašení požárů

Obrázek č. 2 Požární nádrž na zámku Bečov nad Teplou. FOTO autor: Zelinger

Obrázek č. 3 Příklad aplikace klíčového trezoru požární ochrany (ve sloupku pod šipkou), který je umístěn na hradě Nové Hrady. FOTO autor: Peichlová

Velký problém, který se váže zejména k historickým památkám, jsou nedostatečné zdroje vody pro hašení a případně také jejich nedostupnost. V případě požáru na hradě Pernštejn se to potvrdilo v plné míře. Voda se totiž musela dodávat mimo jiné až z vedlejší obce, což samozřejmě velmi znesnadňovalo práci hasičů na místě. Často výšková poloha mnoha zámků a hradů velmi ztěžuje použití městských hydrantů či jiných obvyklých zdrojů hasební vody. V těchto situacích je třeba řešit každou památku individuálně.

Chytré řešení našli na zámku v Bečově nad Teplou nebo na hradě Pernštejn, a to v obou případech v podobě požární nádrže.

Nádrž, která je vyobrazena na obrázku č. 2, byla vytvořena v bývalém domku zahradníka, nyní nově postaveném, v areálu zámku Bečov nad Teplou. Má objem 38 m³, které jsou však za normálního stavu nezavodněné. V případě aktivace hasičům pak stačí napojit hadice a hasit.

Na hradě Pernštejn již mají nainstalován podobný systém, přičemž nádrž je hluboká 18 m a je vytesána do skály.

Dalším problémem, který vyvstává zejména u historických památek je složitý vstup do těchto prostor. Při požáru již zmíněného hradu Pernštejn k takovému problému došlo. Jak jej vyřešit? Velmi důležitá je instalace tzv. klíčového trezoru požární ochrany (KTPO) s napojením na pult centralizované ochrany Hasičského záchranného sboru kraje. KTPO rozšiřuje funkci elektrické požární signalizace (EPS). Tvoří jej v podstatě kovová skříňka umístěná na fasádě budovy nebo na speciálním stojanu, jejíž vnější dvířka se na podnět od EPS uvolní (např. při požárním poplachu). Za vnějšími dvířky se nachází vnitřní zámek, od jehož klíče má jednotka požární ochrany, která přijede na místo. Po odemknutí zámku se hasiči dostanou ke klíči do objektu. Mnohé památky se tímto zařízením již vybavují, jak ukazuje obrázek č. 3.

Vybavení vnitřních prostor požárně bezpečnostními zařízeními

Vybavenost historických staveb požárně bezpečnostními zařízeními řeší například vyhláška č. 23/2008 Sb., o technických podmínkách požární ochrany staveb ve znění pozdějších předpisů, konkrétně § 26 a § 27. Je zde určena povinnost u staveb památkově chráněných instalovat elektrickou požární signalizaci, popřípadě hlásiče požáru v elektrické zabezpečovací signalizaci (tzv. EZS) a v určitých případech také stabilní hasicí zařízení. Jedná se o následující případy:

• jedinečné prostory staveb nebo prostory s jedinečnými sbírkami historických předmětů nebo
• jedinečné dřevěné stavby včetně jejich vnější ochrany.

Jedinečnost musí být vyspecifikována v požárně bezpečnostním řešení stavby a určí ji památkový orgán.

§ 27 pamatuje na stavby, nebo jejich části, kde jsou umístěny movité kulturní památky, přičemž principy týkající se nutnosti vybavení těchto prostor požárně bezpečnostními zařízeními jsou stejné, jak bylo uvedeno výše.

Vyvstává otázka: kdy řešit vybavenost památkově chráněných staveb těmito požárně bezpečnostními zařízeními a také problematiku požární bezpečnosti těchto typů objektů?

Vyhláška č. 23/2008 Sb. hovoří o tom, že uvedené požadavky platí při realizaci změny stavby památkově chráněné a odkazuje na českou technickou normu ČSN 73 0834 – Požární bezpečnost staveb – Změny staveb. Tato technická norma řeší zajištění požární bezpečnosti, realizované při změnách staveb.

Je třeba zmínit také přílohu B této normy, která umožňuje řešit individuálním způsobem (např. zpracováním podrobné analýzy) některá specifika kulturních památek, kvůli kterým někdy nemohou být splněny veškeré požadavky, které jsou na ně kladené z pohledu požární bezpečnosti.

Nyní zmíním některé konkrétní aplikace vnitřního vybavení památkově chráněných budov požárně bezpečnostními zařízeními.

Detekce požárů

Obrázek č. 4 Princip fungování lineárního hlásiče požáru

Důležitým předpokladem pro minimalizaci škod vzniklých při požáru je jeho včasná detekce Detekce požáru je většinou realizována klasickými bodovými opticko-kouřovými hlásiči. Tyto hlásiče reagují na kouř a jeho částice v něm obsažené (pára, saze apod.), vznikající při požáru. Je to jedna z velmi účinných metod detekce.

Dalším velmi používaným hlásičem požáru jsou lineární hlásiče. Jsou založeny na principu zeslabení infračerveného (IR) paprsku, jenž prochází monitorovaným prostředím. Skládá se z vysílače (zdroje IR paprsku) a přijímače (vyhodnocovací jednotky), jak ukazuje obrázek č. 4. Pokud dojde k zeslabení IR paprsku, měl by hlásič poslat signál na ústřednu. Vzájemná vzdálenost vysílače a přijímače může být i 100 m.

Obrázek č. 5 Vyhodnocovací jednotka nasávacího hlásiče

V některých jedinečných interiérech by však tyto hlásiče mohly působit neesteticky, nebo v důsledku prašnosti či jiných negativních jevů by mohly vyvolat plané poplachy. Proto si můžeme pomoci jiným způsobem detekce, která eliminuje jak tento nedostatek, tak navíc se vyznačuje velmi vysokou citlivostí. Jde o nasávací hlásiče. Příklad takového nasávacího hlásiče požáru lze vidět ve vile Tugendhat v Brně. Princip jeho funkce je velice jednoduchý. Ze střežených prostor je úzkými trubičkami nasáván vzduch a potrubním vedením pak směrován do vyhodnocovací jednotky.

Vyhodnocovací jednotka je umístěna v technické části vily Tugendhat (viz obrázek č. 5) a je napojena na ústřednu elektrické požární signalizace, která veškeré signály z hlásičů požáru vyhodnocuje.

Je však třeba počítat s vyšší pořizovací cenou.

Jiný alternativní způsob detekce požáru je nainstalován na SH Karlštejn, přesněji v kapli svatého Kříže. Protože se jedná opět o jedinečné prostory, instalace klasických bodových třeba opticko-kouřových hlásičů by byl co do estetiky téměř kulturní zločin. Nasávací hlásiče zde instalovány rovněž nemohly být, proto se rozhodli pro požární videodetekci.

Obecně je systém tvořen kamerami, které jsou umístěny ve střeženém prostoru. Jsou napojeny na vyhodnocovací jednotku, která vyhodnocuje obrazy z kamer na základě změn daných parametrů. Vyhodnocovací jednotka je zase napojena na ústřednu elektrické požární signalizace.

Prostor v kapli snímají dvě kamery, umístěné na jednom vertikálním nosníku (viz obrázek č. 6) v okně nad vstupními dveřmi do kaple.

Celý prostor je prosvětlován IR reflektorem. Vyhodnocovací jednotka je pak připojena k ústředně EPS, která je umístěna v purkrabství hradu. Jedná o vhodnou alternativu ke klasickým hlásičům. Vyšší pořizovací cena je vyvážena vysokou citlivostí na kouř (viz obrázek č. 7).

Obrázek č. 6 Společný nosník, držící dvě kamery a IR reflektor

Obrázek č. 7 Umístění kamer v kapli sv. Kříže je velice nenápadné

Zařízení zamezující iniciaci požáru

Včasná detekce požáru však zpravidla nestačí. Je třeba provést následná opatření, která povedou k jeho likvidaci. To je možno provést například zaměstnanci, kteří jsou zařazeni do preventivních požárních hlídek nebo zásahem jednotek požární ochrany. V některých zvlášť ceněných prostorech se instalují také samočinná stabilní hasicí zařízení. Většinou se jedná o plynová stabilní hasicí zařízení nebo v poslední době stále více užívané mlhové stabilní hasicí zařízení.

Nyní se však zmíníme o specifickém zařízení, které má oproti výše zmíněným stabilním hasicím zařízením jednu velkou výhodu: svou činností nedovolí, aby požár vůbec vznikl. Jedná se o zařízení zamezující iniciaci požáru. Přestože existuje několik variant řešení, všechna pracují na společném principu: na snížení koncentrační úrovně kyslíku – většinou z atmosférických 21 % na 15 %. Zároveň dochází ke zvýšení obsahu dusíku.

Obrázek č. 8 Schéma uspořádání jednotlivých komponent zařízení zamezujícího iniciaci požáru

Systém může fungovat následovně (viz obrázek č. 8). Čerstvý vzduch je kompresorem nasán a stlačen na tlak od 8 do 10 barů a ten je pak vháněn do generátoru dusíku. V tomto generátoru vzduch prochází přes speciální dutá vlákna, kterými se v průběhu času odfiltrovávají jednotlivé složky plynů, ze kterých je atmosférický vzduch složen, až zůstane samotný dusík (ten totiž difunduje nejpomaleji). Vzniklý dusík je poté vháněn stále pod přetlakem do chráněného prostoru.

V těchto místnostech je kontinuálně měřena pomocí detektorů hladina kyslíku. Senzory jsou napojeny na řídící jednotku, která řídí celý systém a která také hlídá stanovenou koncentraci kyslíku. Řídící jednotka průběžně uvádí do chodu celý systém podle situace (koncentrace), protože kyslík se přirozenou infiltrací dostává zpět do prostoru. Celý systém je většinou napojen na ústřednu elektrické požární signalizace, která provádí v případně další opatření.

Je třeba také odpovědět na případnou otázku, zda je vůbec atmosféra s redukovaným množstvím kyslíku pro lidský organismus neškodná. Odborné prameny přirovnávají pobyt v prostředí se sníženým množstvím kyslíku k pobytu na horách. Například 15% objemová koncentrace kyslíku co do množství kyslíku zhruba odpovídá výšce 2700 m n. m. na horách, což by pro zdravého jedince nemělo představovat problém. Nicméně odborné prameny upozorňují, že tyto inertní koncentrace již leží v pásmu, kdy tělo vykazuje určité reakce na hypoxii. Proto musí být na těchto pracovištích zaveden režimový vstup v závislosti na koncentraci O₂, který upravuje kromě jiného délku pobytu zaměstnanců v prostředí se sníženým obsahem kyslíku.

Toto zařízení za jistých okolností může nahradit samočinná stabilní hasicí zařízení. Je vhodné zejména pro ochranu prostor, které nejsou běžně obývány lidmi (některé archivy, depozitáře atd.).

Na závěr tohoto článku je nutno se zmínit, že cílem nebylo komplexně pojmout a vysvětlit princip funkce veškerých požárně bezpečnostních zařízení a také podrobně vysvětlit požadavky na jejich instalaci, protože se jedná o velmi informačně rozsáhlou oblast. Cílem bylo zejména seznámit čtenáře s možnostmi ochrany, které podle názoru autora, významně ovlivňují požární bezpečnost památkových objektů, protože takové památky, máme jenom jedny.

Seznam literatury

1. Küpper, Th. et al.: Consensus statement of the UIAA medical commission. VOL: 15 Work in Hypoxic Condition. 2009.
2. Stahl, P.: Fire prevention by oxygen reduction. Sborník přednášek XIX. ročníku mezinárodní konference Požární ochrana 2010. Ostrava 2010.
3. Kopová, Š. : Snížený obsah kyslíku v pracovním prostředí a jeho vliv na zdraví zaměstnanců. 2012. [citováno 20. 5. 2013]. Dostupné z WWW:
   http://www.khsstc.cz/dokumenty/snizeny-obsah-kysliku-v-pracovnim-prostredi-a-jeho-vliv-na-zdravi-zamestnancu-2346_2346_44_1.html
4. Černý, M.: Video detekční požární systém v kapli Sv. Kříže na SH Karlštejn. Sborník z diskusního semináře, Brno 2010.
5. Nerad, M.: Nasávací detektory kouře VESDA při ochraně kulturního dědictví. Sborník z diskusního semináře, Brno 2010.
6. Zelinger, J.: Požární bezpečnost dřevěných staveb, které jsou kulturním dědictvím. MINISTERSTVO VNITRA GŘ HZS ČR, PRAHA 2009.
7. Hütter, M. et al.: Učební texty pro přípravu ke zkoušce podle § 11 zákona o požární ochraně. MINISTERSTVO VNITRA GŘ HZS ČR, PRAHA 2014.
8. Firemní informační materiály dostupné z www.wagner.de