Kabelové rozvody a instalace v požárně dělících konstrukcích

Publikováno dne 4. 11. 2009

Autor: Eduard Vašátko

Problematika protipožárních nátěrů, těsnění, ucpávek a prostupů kabelových rozvodů a instalací je značně rozsáhlá a je upravena v řadě projektových a zkušebních norem. Protože definice v požárních normách bohužel uvedeny nejsou, považuji pro větší srozumitelnost následujícího textu za nutné nejprve definovat alespoň pro účely tohoto článku jednotlivé pojmy, i když se zdají na první pohled zcela zřejmé:

Protipožární nátěr na kabelové izolace – je nátěr, určený pro omezení šíření plamene po kabelové izolaci nebo k prodloužení funkceschopnosti kabelu při požáru. Může být buď zábranový, obvykle sintrující, případně intumescentní (zpěňující).

Prostup kabelů či instalací přes požárně dělící konstrukci – prostorové uspořádání (průnik) kabelového rozvodu, svazku či jednotlivého kabelu, potrubí nebo jednotlivých trubek (bez ohledu na materiál a způsob použití) otvorem, vytvořeném ve vodorovné či svislé požárně dělící konstrukci.

Ucpávka – prostorové uspořádání jednoho či více materiálů o definované hořlavosti a fyzikálně-mechanických vlastnostech, zabezpečující po aplikaci v prostupu požadavek projektu na požární odolnost či jiné vlastnosti požárně dělící konstrukce.

Těsnění – výplň mezi těsněnou instalací či kabelem a požárně dělící konstrukcí s definovanými požárně technickými a fyzikálně mechanickými vlastnostmi. Za určitých okolností může těsnění při splnění určitých požadavků působit jako ucpávka.

Jak z definic vyplývá, protipožární nátěry na kabelové izolaci brání šíření plamene a to tím, že brání přístupu vzduchu k izolaci (sintrující) nebo povrch hořlavé izolace tepelně izolují. V závislosti na svém složení potlačují vznik kouře, případně snižují jeho toxicitu nebo agresivitu (např. ve svém složení mají látky, které při vyšších teplotách reagují s chlorem).

Kabely nebo instalační trubky procházejí přes otvor (prostup) v požárně dělící konstrukci a podle požadavku normy a projektové dokumentace mohou procházet tímto prostupem buď zcela bez těsnění, případně mohou být těsněny buď těsněním (např. proti průvanu, chladu, vlhkosti), případně ucpávkou, která může mít buď požární odolnost nebo i kouřotěsnost resp. další požadované vlastnosti (např. plynotěsnost, vodotěsnost, odolnost proti tlaku, povětrnostním vlivům atd).

Rozdíl mezi ucpávkou a těsněním spočívá v tom, že ucpávka zajišťuje v konkrétních případech požární odolnost celé požárně dělící konstrukce včetně prostupu a všech prvků, které prostupem procházejí, případná požární odolnost těsnění se naopak vztahuje výhradně k tomuto těsnění a nemá vliv na samotný rozvod či instalaci, ani na požárně dělící konstrukci, kterou těsní.

Na závěr této části bych rád ještě připomněl dvě definice, uvedené v ČSN 730804, čl.3.5.

„požárně dělicí konstrukce: stavební konstrukce, bránící šíření požáru mimo požární úseky, schopná po stanovenou dobu odolávat účinkům vzniklého požáru; jsou jimi požární stěny (vnitřní, obvodové, štítové a pod.), požární stropy, popř. střechy s funkcí požárního stropu a požární uzávěry otvorů v těchto konstrukcích“

a v ČSN 73 0810, čl. 4.8.

„Požární odolnost stavebních konstrukcí (dále jen konstrukcí) je souhrnně vyjádřená schopnost konstrukcí odolávat účinkům požáru“.

Na rozdíl od všech ostatních stavebních prvků probíhají kabelové a instalační rozvody ve všech částech stavby kontinuálně a nelze je v požárně dělících konstrukcích přerušovat. To znamená, že jejich prostupy přes tyto konstrukce vždy znamenají porušení parametru E, tedy celistvosti příslušné stavební konstrukce a proto je tato problematika důsledně ošetřena ve většině projektových norem. Již zmíněná ČSN 73 0810 uvádí v § 6.2.1., že

„Prostupy rozvodů a instalací, technických a technologických potrubních rozvodů, kabelových a jiných elektrických rozvodů apod. požárně dělicími konstrukcemi musí být utěsněny tak, aby se zamezilo šíření požáru po těchto rozvodech a musí vykazovat požární odolnost podle 4.2 a 4.3, EI(t).“

Obdobný požadavek stanoví i čerstvě novelizovaná ČSN 73 0804 ve svém čl. 12.2.1.:

„Technická a technologická zařízení uvnitř stavebních objektů mají být navržena tak, aby co nejméně prostupovala požárně dělicími konstrukcemi. Prostupy požárně dělicími konstrukcemi musí být utěsněny hmotami stupně hořlavosti nejvýše C1. Utěsněný prostup musí vykazovat požární odolnost shodnou s požární odolností konstrukce, kterou prostupuje; nepožaduje se však vyšší požární odolnost než 60 minut.“

Stejný požadavek je uveden i v ČSN 73 0802, novelizované v r. 2001, v článku 8.6.1.:

„Prostupy rozvodů a instalací (např. vodovodů, plynovodů), technologických zařízení a elektrických rozvodů (kabelů, vodičů) požárně dělicími konstrukcemi musí být utěsněny. Hmoty použité pro utěsnění smějí mít stupeň hořlavosti nejvýše C1 (podle ČSN 73 0862); těsnicí konstrukce musí vykazovat požární odolnost shodnou s požární odolností konstrukce, kterou rozvody prostupují, nepožaduje se však vyšší požární odolnost než 60 minut (podle ČSN EN 1363-1).“

Podle ČSN EN 1363-1 je parametr E definován v čl. 3.1.9 jako

…“schopnost zkušebního vzorku (požárně) dělicího prvku stavební konstrukce zabránit při ohřívání z jedné strany pruchodu plamenu, horkých plynu a výskytu plamenu na neohřívané straně“.

Kriteria celistvosti a způsob jejich hodnocení je dán ve stejné normě v článku 10.4.5. a návazně v konkrétním zkušebním postupu PAVUS ZP 4/92.

Aby bylo možno podat důkaz o tom, že použitá ucpávka má požadované vlastnosti, předepsané projektovou normou, musí být její konstrukce a materiály pro ní použité předem náležitě odzkoušeny akreditovanou zkušební laboratoří podle předepsaných zkušebních postupů a norem, uvedených v příslušném Technickém návodu, v daném případě TN č. 05.12.02 „Ucpávky“. Požadavky jsou uvedeny v následující tabulce:

Č.	Název sledované vlastnosti:	Zkušební postup (ČSN):	Předmět zkoušky:	Počet vzorků		Poznámka:
				C/T	D
1.	Hořlavost	ČSN 73 0862	Zkušební vzorek	5
2.	Požární odolnost kabelových ucpávek	ZP PAVUS 4/1992	Konstrukce s prostupy kabelů	2 *		dle deklarace
3.	Požární odolnost těsnících systémů prostupů potrubí požárně dělícími konstrukcemi	ZP PAVUS 7/1995	Konstrukce s prostupy potrubí	2 *		dle deklarace

Poznámka: C – certifikace výrobku (§ 5, 9); T – ověření shody typu výrobku (§ 7); D – dohled nad certifikovaným výrobkem (§ 5, 9)
* Počet vzorků může být upřesněn dle druhu konstrukce

Výše uvedené zkoušky pak v souladu se zákonem 22/97Sb. a NV 163/02 Sb. slouží jako podklad pro ověření shody. S ohledem na to, že je ucpávka deklarována v příloze 2, skup. výrobků 5, položce 12 zmíněného NV jako „stanovený výrobek“, musí být certifikována podle § 5 tohoto NV autorizovanou osobou. Jinými slovy řečeno, státní orgány kladou značný důraz na to, aby byly pro tyto ucpávky používány výhradně takové materiály a takové technologické postupy, které zaručují, že požadavky projektových norem na požární odolnost prostupů kabelových a instalačních rozvodů přes požárně dělící konstrukce budou bezpečně splněny. Z toho důvodu vyžadují od těchto ucpávek certifikaci.

I v těchto požadavcích však dochází k určitým posunům. Zatímco podle NV 178/97Sb byly jako „stanovené výrobky“ chápány jednotlivé složky ucpávek samostatně a v důsledku toho musela být pro celý systém vystavena řada certifikátů, je v NV 163/02Sb již uvedena ucpávka jako celek, tedy skutečně již jako finální výrobek, realizovaný za konkrétním účelem z různých složek. To samozřejmě daleko lépe vystihuje smysl certifikace, protože je zřejmé, že i z plně certifikovaných stavebních prvků mohu zhotovit nefunkční ucpávku, zatímco nyní je kladen důraz na funkční vlastnosti ucpávky jako takové, bez ohledu na dílčí parametry jednotlivých částí ( když v některých případech norma stanoví i požadavky na tyto dílčí vlastnosti – např. hořlavost).

Proč vlastně musí být tyto rozvody v převážné většině případů těsněny a proč je tato problematika tak ostře sledována? Hlavním důvodem je především hořlavost plastových kabelových izolací a instalačního potrubí, které tvoří podstatnou složku dnes aplikovaných rozvodů a zejména značná toxicita zplodin. které při hoření těchto plastů vznikají. Nejedná se pouze o to, že by se případným otvorem či netěsností po vyhořelé či vyteklé kabelové izolaci nebo PVC trubce v prostupu rozšířil oheň (i když ani to nelze vyloučit), ale spíše o to, že se těmito otvory velice rychle rozšíří kouř a toxické zplodiny.

Je třeba si uvědomit, že vedle viditelných složek kouře, což jsou především částice uhlíku, vzniká při hoření plastů v závislosti na teplotě spalování nepřehledná řada nejrůznějších plynných zplodin více či méně toxických, které vidět nejsou. Z nich je nutno na prvním místě uvést oxid uhelnatý (CO) a při hoření PVC fosgen (COCl₂) a chlor, který se ve styku s vodní párou ve vzduchu mění na chlorovodík. Oba tyto plyny jsou podle mezinárodního toxikologického kódovacího systému (TCS) zařazeny do třídy D jako látky silně nebezpečné, srovnatelné s toxicitou např. kyanidu draselného, nehledě již na silnou agresivitu samotného chlorovodíku při vyšších teplotách. Při koncentracích nad 1000 ppm (tj. 0,1 %) ve vzduchu je již krátkodobá expozice životu nebezpečná a i v případě přežití zanechává trvalé následky (poleptání plic, chronické bronchitidy, poškození kůže a chrupu atd).

Abych nezapomněl na fosgen. I když se ho při hoření PVC tvoří méně, je ve srovnání s chlorem toxikologicky podle stupnice TCS zatříděn ještě o stupeň výše, tedy do třídy E, jako látka velmi silně nebezpečná. Je obsažen ve spalinách zejména v prvních fázích požáru, při teplotách nad 200 °C se již začíná pomalu rozkládat, ovšem jeho rozklad končí až při teplotách kolem 800 °C. Jeho hlavní nebezpečí spočívá ve vážném poškození vnitřních orgánů, zejména plic, které se projeví až po kratší době latence, tedy až po 3 či 4 hodinách. Životu nebezpečná je již koncentrace 10 ppm při inhalaci po dobu 30 až 60 minut a při koncentraci 50 ppm postačí k ohrožení života již jenom krátký okamžik. [1]

Nebezpečí rozšíření požáru není ovšem také zanedbatelné. Žádný požár není stejný a vždy záleží na podmínkách konkrétního objektu, množství hořlavin, uložených na neexponované stěně či stropu za prostupem a řadě dalších faktorů. V žádném případě není možné tato nebezpečí bagatelizovat a i z tohoto hlediska musí být celistvost požárně dělící konstrukce v prostupech dodržena.

Funkce protipožárních nátěrů – na rozdíl od ucpávek v prostupech – je dána především požadavkem na zpomalení a omezení šíření požáru po kabelových izolacích (u instalačního potrubí se tyto nátěry většinou nepoužívají), obvykle v kabelových kanálech či prostorách, případně mají doplňkovou funkci při konstrukci jednotlivých ucpávek pro zvýšení jejich požární odolnosti a to jako jejich integrální součást – např. nátěr se provádí na kabelech 30 cm před a za ucpávkou atd. Ze zkušenosti mohu říci, že používání těchto nátěrů pouze na dílčí části rozvodu, případně k ochraně pouze některých kabelů na lávce či ve žlabu je zbytečné vyhazování peněz a nemá praktický význam. Nátěr totiž zabrání vzniku požáru pouze na kabelu, kde je nanesen a to za předpokladu, že k iniciaci dochází přímo zevnitř tohoto kabelu nebo jeho bezprostředním okolí.

Z praxe a z řady zkoušek, které jsme kdysi prováděli ve zkratovnách VUSE Běchovice a ve Varšavě je zřejmé, že ke zkratu či k poruše kabelu, schopné způsobit požár dochází obvykle buď při trvalém přetěžování kabelu, případně v místě, kde je kabel latentně poškozen. Ještě předtím jsou ovšem tato místa ve vedení dlouhodobě zahřívána nad povolenou provozní teplotu (která činí 60 °C). To má za následek, že se z kabelové izolace začínají uvolňovat páry při zpracování použitých změkčovadel, (dibutylftalátu, neopentylglykolu atd), které difundují do okolí a zejména v nevětraných prostorách kabelových kanálů vytvářejí okolo postiženého místa plynný hořlavý obal. Potom již stačí samotná jiskra, způsobená zkratem a vznítí se jak hořlavé plyny, tak i samotná, částečně již plastifikovaná izolace PVC. Tyto plyny pak přenesou oheň skokem po celém prostoru uzavřeného požárního úseku, kanálu nebo rozvodny a žádný nátěr je již nedokáže zastavit.

To bylo názorně dokumentováno více než před 15 lety při velkorozměrových zkouškách v tehdejším VVÚU v Radvancích v Ostravě, kdy byly simulovány zkoušky účinnosti některých ochranných systémů v kabelových rozvodech pro tehdejší stavbu JE Mochovce. Do souboru kabelů instalovaných ve vodorovné části zkušebního tunelu v délce 50 m byly uloženy na jedné lávce natřené kabely s tehdy schválenými a průkazně odzkoušenými nátěry. Po velmi rychlém průběhu požáru (který byl iniciován pouhými 6 litry lihu) nebyl ve vodorovné části tunelu zjištěn mezi natřenými a nenatřenými kabely naprosto žádný rozdíl – shořelo prostě úplně všechno. Jistý vliv nátěrů se projevil až v komíně, resp. svislé části tunelu cca 2 – 3 metry za ohybem, kde zůstaly zčásti zachovány zbytky izolace a natřených kabelů v místech, kde bylo sálání z požáru již zčásti odstíněno, .

Jako ochrana proti požáru v kabelovém hospodářství mají tedy protipožární nátěry na kabelové izolace význam pouze za předpokladu, že je tímto nátěrem chráněna celá trasa, t.zn. všechny hořlavé kabely v celém požárním úseku. V takovém případě totiž i při zkratu či vnější iniciaci nátěr zabrání přístupu vzduchu k povrchu izolace a znemožní, aby se oheň dále šířil.

Tento závěr také potvrzují i zkušební metodiky, požadované pro jejich certifikaci – totiž zkoušky podle IEC 60332-3 a další připravované zkoušky řady EN 50266, které jsou metodikám IEC podobné. Tyto zkoušky mají ověřit, zda nátěr omezí či zastaví šíření plamene po kabelové izolaci, ať již ve svazku nebo na jednotlivém kabelu za definovaných podmínek. Vždy je však zkoušen zcela natřený kabelový svazek, žádná část kabelu nezůstává bez ochrany. Pokud tedy jsou natřeny pouze některé části kabelového vedení, neodpovídá způsob aplikace provedené zkoušce a příslušný certifikát nátěru nelze na takovou aplikaci vztahovat.

Z hlediska vlastní praxe dávám přednost spíše zábranovým nátěrům před nátěry intumescentními. Zábranové nátěry jsou aplikovány totiž vesměs v silnějších vrstvách (obvykle 2-4 mm), pro dosažení potřebné tloušťky musí být nanášeny několikrát po sobě a lze proto vytvořit určité kontrolní mechanizmy, které zajišťují jejich správnou tloušťku v těžko přístupných místech a mezi kabely. Vedle toho jde o převážně anorganickými aditivy plněné systémy, které jsou odolnější proti podmínkám a prostředí v kabelových kanálech, vlhkosti a vodě. Naproti tomu moderní intumescentní nátěrové systémy jsou nanášeny v tloušťkách 0,4 až 1 mm, obvykle najednou a procento vad, spočívající v nedostatečné tloušťce vrstvy v kritických místech bývá podstatně vyšší, vyšší je i náchylnost k poruchám, způsobeným vysokou vlhkostí či agresivitou prostředí.

Tady bych se rád zastavil ještě u jednoho problému. Při aplikaci jakéhokoliv protipožárního nátěru na kabely doporučuji předem porovnat na jaké kabely byly podle příslušného zkušebního protokolu nátěry zkoušeny a jaké kabely mají být těmito nátěry chráněny. Zkoušky IEC 60332-3 a 60331-11, 21, 12, 31 jsou obvykle prováděny specificky pro konkrétní typ kabelů. Metodika zkoušky totiž předepisuje konkrétní množství izolace v kabelovém svazku při zkoušce a z toho pak vyplývá celkový počet zkoušených kabelů a jejich vzdálenosti od sebe, výsledek zkoušky může ovlivnit i materiál vodiče (IEC 60332-3). Typ a průřez vodiče, jeho konstrukce a tloušťka izolace se projeví i při zkoušce podle IEC řady 60331. Jinými slovy řečeno – žádný protipožární nátěr na kabelové izolace není univerzální a i při sebelepším provedení nátěru nemusí být právě z tohoto důvodu dosaženo požadovaného výsledku.

Případné další podrobnosti k problematice nátěrů již byly publikovány ve 20. čísle tohoto zpravodaje na podzim roku 2001.

Prakticky shodné funkční vlastnosti mají i v posledních letech některými firmami nabízené intumescentní ochranné rohože. Jedná se obvykle o sklopramencovou rohož či tkaninu na bázi nealkalického skla, impregnovanou silnější či slabší vrstvou intumescentního nátěru. Impregnační nátěry bývají formulovány opět na chemické bázi, případně na bázi zpěnitelného grafitu. Jejich hlavní výhodou je především záruka větší spolehlivosti, protože aplikovaná vrstva je dána tloušťkou rohože a při správném provedení je v celé ploše homogenní, aplikuje se suchou montáží, čímž je vyloučen mokrý proces (což zejména při rekonstrukcích, kdy mohou být některá vedení pod napětím není zanedbatelnou výhodou) a mimo to umožňuje bezproblémové dodatečné vkládání a vyjímání kabelů ze svazku, aniž by vznikaly další požadavky na nový nástřik či úpravu.

Protože jsou i tyto rohože zkoušeny podle již zmíněných norem IEC 60331 a IEC 60332-3, platí pro ně stejná aplikační a projektová pravidla, jako pro nátěry samotné.

Již samo slovo ucpávkanaznačuje, že je užívána k ucpávání otvorů, v tomto případě v požárně dělících konstrukcích. V souladu s dříve uvedenou definicí bude řeč výhradně o protipožárních ucpávkách kabelových prostupů a instalací s požární odolností shodnou s konstrukcí, kterou prostup prochází. Podle toho o jaký otvor se jedná a jaké prvky se v prostupu těsní, rozlišují se i jednotlivé druhy ucpávek. V zásadě existují 3 základní typy ucpávek, které pak lze dále dělit do několika podskupin. Jedná se o následující typy:

1. Ucpávky měkké
2. Ucpávky tvrdé
3. Ucpávky rozebíratelné

Podle toho, k jakému účelu tyto ucpávky slouží, lze je dále dělit na ucpávky pro kabelové rozvody, ucpávky pro potrubní instalace a ucpávky kombinované, podle velikosti na ucpávky, těsnící jeden procházející prvek a více prvků, podle provedení na ucpávky v pevné stěně (beton, cihly, pěnosilikát) a v montované stěně (sádrokarton atd), v chráničce, ve žlabu nebo bez opory, ucpávky horizontální nebo vertikální atd.

Proč tolik typů a kombinací, když by stačilo všechny ty prvky prostě zazdít nebo zabetonovat? Samozřejmě, všechno je možné, nicméně věc má háček. Prakticky všechny těsněné prvky o které se jedná (až na ocelová či litinová potrubí) mají buď plastové izolace, případně jsou celé zhotoveny z plastů, tedy z hořlavého materiálu, který podléhá při požáru objemovým změnám. Vyhořením této izolace vznikají proto v prostupu spáry a mezery, kterými pronikají jedovaté spaliny a kterými se případně může šířit požár. Použije-li se betonová zálivka nebo obyčejná malta, problém se neřeší, protože tyto materiály nemají schopnost takto vzniklé otvory zaplnit.

To je ovšem jenom část problému. Kabely vlivem proudového zatížení a teplotních změn, právě tak, jako potrubní řády za provozu dilatují, přičemž tyto dilatace mohou dosahovat řádově až centimetrů. Pokud by byly v prostupu tyto prvky zabetonovány a tedy pevně zafixovány, mohlo by v těchto místech docházet k defektům a zkratům, vyvolaným tím, že by ucpávka dilatace neumožnila. Neplatí to samozřejmě vždy a existují i pevné, tvrdé ucpávky kabelových vedení, ty jsou však provedeny ze speciálních expandujících malt a způsobem, který chování těchto prvků respektuje.

Dalším důvodem proč používat protipožární ucpávky je i možnost následné výměny kabelů či instalací během životnosti objektu. Pevně zabudované prostupy totiž obvykle znamenají, že místo prostupu je třeba při rekonstrukci či obnově vedení vybourat, prostupující rozvody očistit, doplnit či vyměnit příslušný kabel a vše opět zabetonovat či zazdít. Lze ovšem s vysokou pravděpodobností předpokládat, že při těchto operacích dojde k latentnímu poškození (zejména kabely jsou na případné zlomení, ohnutí či mechanické místní stlačení velmi citlivé) a tato místa budou nepřetržitým zdrojem poruch a výpadků.

Proto jsou ucpávky navrženy tak, aby je bylo možno v případě potřeby jednoduchým způsobem a bez násilí demontovat, případně do nich vyříznout otvor pro přidání nebo výměnu kabelu či jiného prvku a opět uzavřít, aniž by bylo nutno bourat celou ucpávku.

Důvodů k aplikaci zavedeného systému ucpávek je ještě celá řada, vyjmenoval jsem zde pouze ty nejdůležitější. Pro ty nedůvěřivé by snad mohl ještě postačit argument, že zmíněné systémy ucpávek se užívají ve všech státech světa a zdaleka se nejedná pouze o české specifikum a komerční výmysl výrobců, kteří se dohodli s hasiči a chtějí tak zbohatnout na úkor ubohých investorů. I tento argument jsem již totiž slyšel a nestačil jsem se divit, jak mocná je lobby těch několika výrobců, že dokáže prosadit své zájmy bez rozdílu na všech kontinentech.

V této souvislosti doporučuji zájemcům ještě prostudovat zkušební předpis PAVUS ZP 4/92, který předepisuje v rámci zkoušky ověřit různé typy kabelů a to jak jednotlivě, tak i ve svazcích, právě tak, jako různé druhy podpor (žlaby, lávky, jednotlivé kabely). Lze proto předpokládat, že většina všech v ČR užívaných kabelů a jejich uspořádání v prostupech, pokud mají svá řešení certifikovaná, je touto zkouškou plně pokryta. Některé zahraniční firmy působící na našem trhu mají své systémy dokonce již odzkoušeny i podle připravované prEN 1366-3, která vychází z podobných principů zkoušení a která zmíněné postupy s poněkud rozšířenými parametry doplňuje ještě některými dalšími prvky podle metodik ISO.

1. Měkké ucpávky jsou vesměs zhotoveny z desek minerální, tzv. kamenné, čedičové plsti, které jsou do prostupu uloženy v jedné nebo několika vrstvách s případnou vzduchovou mezerou a které vyplňují buď zcela nebo částečně (podle tlouštky požárně dělící konstrukce) celý otvor prostupu. Touto ucpávkou pak procházejí jednotlivé kabely nebo svazky kabelů. V místech, kde vedení prochází přes minerální plsť, právě tak, jako ve spárách mezi požárně dělící konstrukcí a minerální plstí je aplikován intumescentní protipožární tmel a celý prostup je po dokončení opatřen vrstvou téhož tmelu či intumescentní nátěrem předepsané tlouštky. Někteří výrobci stejným intumescentní přípravkem ještě provádějí nátěr izolace prostupujících kabelů do určité vzdálenosti (300 – 500 mm) na obě strany od ucpávky. Příkladné řešení měkké ucpávky je zřejmé z následujícího obrázku, převzatého z propagačních materiálů firmy INTUMEX s.r.o. v Praze.[2]

2. Upozorňuji, že obrázky ukazují pouze základní princip řešení a každý výrobce systému má – podle vlastností jednotlivých materiálů, které pro ucpávku používá, vyvinuta svá vlastní alternativní řešení podle požadované aplikace – pro lávky, žlaby, volná vedení atd. Jednotlivé technologické detaily konkrétního provedení předepisují technické listy, resp. montážní předpisy jednotlivých výrobců, kde jsou uvedeny minimální a maximální tloušťky desek z minerální plsti pro různé typy požárně dělících konstrukcí, tloušťky vrstev nátěrů a tmelů a celkové uspořádání v jednotlivých prostupech. Tato řešení jsou předmětem know-how každého výrobce a vycházejí z provedených průkazných zkoušek. Zkoušky (což platí pro libovolný typ ucpávek) mohou být provedeny buď v prostupech stěnou o velikosti 600 x 600 mm, případně v konstrukci o velikosti otvoru až 1200 x 2000 mm nebo v prostupech stropem o velikosti 600 x 1000 mm, případně větších [3]. Z rozměrů zkušebních ucpávek potom vycházejí v metodice stanovené limitní rozměry konkrétní ucpávky, které nesmějí být překročeny. V případě, že otvor v prostupu je větší, než odpovídá provedené zkoušce, musí být rozdělen nosným konstrukčním prvkem na části, které rozměrově odpovídají. Samozřejmě, že dělící nosná část konstrukce musí mít rovněž odpovídající požární odolnost. Pevné ucpávky nebo také tvrdé ucpávky se aplikují obvykle na kabelová vedení, u kterých lze předpokládat, že se dlouhodobě nebudou vyměňovat, případně tam, kde jsou na prostup kladeny ještě některé další požadavky. Montáž těchto ucpávek může být prováděna dvěma různými technologiemi, podle velikosti těsněného otvoru.U menších prostupů, případně tam, kde je to z technických důvodů vhodné lze použít ucpávku, zhotovenou pouze ze speciální malty, kabely a procházející instalace jsou ovšem i v této ucpávce v části prostupu opatřeny vrstvou intumescentního tmelu, který je pevnou součástí ucpávky. Řešení je zřejmé z následujících obrázků:

V případě, že jde o velké či nepravidelné otvory a celková plocha otvoru nebude k prostupu kabelů či instalací zcela využita, mohou být nevyužitá místa vyplněna (vyzděna) pomocí téže malty prefabrikáty či tvarovkami, kterými se sníží pracnost při montáži a spotřeba maltové směsi.

3. Rozebíratelné protipožární ucpávky jsou konstrukce, sestavené z jednotlivých těsnících prvků ve tvaru sáčků (polštářů), případně i cihliček, které se za sucha kladou do těsněného prostupu a které při zvýšené teplotě zvětší svůj objem tak, aby byl otvor utěsněn v souladu s požadavky normy. Tento typ ucpávek byl původně vyvinut pro dočasná těsnění rozestavěných kabelových tras, později však byl tento druh ucpávek zaveden i do trvalého používání především tam, kde dochází k častým výměnám kabelů a kde by neustálá obnova jiných druhu ucpávek byla příliš nákladná. Dílčí těsnící prvky jsou obvykle zhotoveny ve formě sáčků či polštářů, jejichž obal je tvořen impregnovanou skleněnou tkaninou, ve které bývá ještě tenká polyetylenová vložka, bránící pronikání vlhkosti. Vlastní náplň těchto polštářů bývá buď směs lehkého inertního plniva (vermikulitu, experlitu) a zpěnitelného grafitu, případně intumescentní sypké směsi aditivy, případně i s přídavkem minerálních vláken nebo písku. Výrobců těchto ucpávek je opět celá řada a každý z nich má odzkoušen svůj vlastní montážní systém, používá různé velikosti těchto polštářů a různý způsob kladení. Příkladné řešení rozebíratelné ucpávky výše uvedeného typu je zřejmé z následujícího obrázku [4]

Zvláštním druhem rozebíratelných ucpávek jsou ucpávky, složené z pružných cihliček či jinak tvarovaných prvků na bázi pěnového polyuretanu se sníženou hořlavostí. Tyto elastické tvarovky jsou stlačitelné až na 50 % svého objemu a jejich sestava je při správném provedení proto velmi kompaktní a velmi těsná. Názorné provedení takového prostupu je zřejmé z obrázku, převzatého z firemního katalogu firmy HILTI ČR spol.s.r.o. Jak je z obrázku zřejmé, celek připomíná neomítnutou cihlovou zeď. [5]

Atypické ucpávky:

Tento typ ucpávek již přímo navazuje na další, speciální typy konstrukcí, které vedle požární odolnosti plní ještě další funkce. Jedná se o ucpávky se zvýšenou odolností proti tlaku, případně ucpávky plynotěsné resp. víceúčelové, plnící všechny výše uvedené požadavky dohromady. Jedná se ovšem již o vysoce propracované a náročné systémy, které jsou užívány v chemických provozech, jaderných elektrárnách případně ve spojových zařízeních, resp. všude tam, kde by selhání mohlo mít za následek značné škody nebo ohrožení lidských životů.

Na našem trhu je nabízeno několik takových systémů. Obvykle jde o pružné flexibilní tvarovky, které jsou již předem upraveny pro různé průměry ukládaných kabelů, které se spolu s kabelem vkládají do ocelového rámu, ve kterém jsou obvykle pomocí šroubů pevně zafixovány. V poslední době se v ČR objevil nový certifikovaný systém takových prvků pod obch. názvem ROXSYSTEM, který umožňuje použití univerzální tvarovky tím, že příslušný průměr kabelu si zákazník v tomto prvku vytvoří sám podle potřeby odloupnutím potřebného množství vrstev tenkých folií tak, jak ukazuje následující obrázek A. Celková sestava, která může být umístěna ve čtvercových nebo i kruhových otvorech je znázorněna na obrázku B. [6]

Jedním z posledních typů protipožárních ucpávek, který se objevil v nabídkách jednotlivých firem na našem trhu jsou ucpávky na bázi silikonových pěn se sníženou hořlavostí, schopných odolávat požáru po stanovenou dobu. Tyto ucpávky jsou obvykle používány do menších prostupů, případně v kombinaci s měkkými ucpávkami a jejich hlavní výhodou je nižší pracnost a možnost dokonalého utěsnění i ve špatně přístupných místech mezi kabely a instalacemi uvnitř prostupu. Pěna se z pistole a nástavce zavede přímo do prostupu a po dokončení se povrch ve stěně upraví silikonovým tmelem stejného složení.

Následující obrázky jsou převzaty z prospektu německé společnosti SyBra – Objektschutz GmBH [7], která v Německu nabízí již uvedený systém silikonové pěny, druhý obrázek ukazuje podobný systém firmy HILTI ČR s.r.o.na bázi expandující PUR pěny, aplikované vytlačováním na vzduchu tvrdnoucí hmoty z kartuší pod označením „Protipožární pěna CP 620“, která je vyvinuta právě pro tyto aplikace. Výhodou PUR systému je okolnost, že je již na našem trhu plně odzkoušen a certifikován ve smyslu zákona 22/97 Sb a přísluš-ných vládních nařízení.

Specifické způsoby ucpávek jsou užívány pro prostupy plastových instalačních trubek v požárně dělících konstruk-cích. Protože se však jedná o poměrně rozsáhlou aplikační oblast a protože názory na jejích užití se v poslední době u řady projektantů liší, bude celá tato problematika diskutována v některém z dalších čísel tohoto zpravodaje. Třeba se mezitím některé otázky s těmito aplikacemi spojené vyjasní.

Závěrem k této části je nutno znovu zdůraznit, že se ve všech případech jedná o poměrně složité systémy, které jsou s ohledem na měnící se počty kabelů a instalací a různé veliké velikosti prostupů s různými tvary a s různým uspořádáním prostupujících rozvodů natolik náročné, že montážní organizace, které tyto ucpávky provádějí musí být autorizovány jejich výrobci, kteří s nimi musí průběžně spolupracovat a kteří nad nimi provádějí trvalý dozor. To platí i o následných opravách po výměnách kabelů či instalací.

Literatura:

1. Orlíková K., Štroch,P. Chemie procesů hoření. Edice SPBI Spektrum č.18, Sdružení požárního a bezpečnostního inženýrství Ostrava 1999,s.87
2. Raušer Vlad. Systémy Intumex^® – technologické předpisy – hodnoty požární odolnosti – ostatní stavebně technické parametry , firemní materiál společnosti INTUMEX, s.r.o.
3. HSSPO MV ČR, HSZPO MV SR: Zkušební předpis pro stanovení požární odolnosti kabelových ucpávek – ZP-4/1992, zpracoval PAVUS Praha,s.p. 1992
4. Firemní prospekt – katalogový list ŽAD Žarošice „Požárně těsnící vložky PTV“, Žarošice
5. Firemní katalog společnosti HILTI ČR s.r.o., 2002
6. Firemní dokumentace společnosti ROXTEC AB, Karlskrona, Švédsko
7. Firemní prospekt společnosti SyBra Objektschutz GmbH, 97424 Schweinfurt

Sdílejte článek

Další články v sekci Problematika požární ochrany

• Protipožární nástřiky a omítky
• Vady a problémy aplikace protipožárních nástřiků
• Problematika desek a deskových konstrukcí v protipožární ochraně staveb
• Požární problematika dřevěných konstrukcí
• Kabelové rozvody a instalace v požárně dělících konstrukcích
• Skúška požiarnej odolnosti podľa uhľovodíkovej teplotnej krivky
• Některé chyby a omyly při projektování a aplikaci prostředků, zvyšujících požární odolnost stavebních konstrukcí
• Požární uzávěry a jejich hodnocení podle ČSN EN 1634-1
• Problematika požární ochrany nosných i nenosných ocelových konstrukcí ve stavebnictví
• Příspěvek k požární odolnosti dílců Spiroll