9.2. Protipožární odolnost konstrukce

Protipožární odolnost konstrukce lze charakterizovat jako čas mezi počátkem požáru a okamžikem, kdy už konstrukce dále nemůže plnit svou původní funkci, ať už pro zhroucení nebo deformaci nad únosnou míru.

Kapitola 7 "Návrhová kriteria protipožární odolnosti konstrukce" technické zprávy 2007 05.16.B

"Systémy a vybavení pro kontrolu ohně a kouře v silničních tunelech" shrnuje účely protipožární odolnosti následovně:

1. Osoby uvnitř tunelu musejí být schopny se samy dostat z oblasti (samo-záchrana) nebo s dopomocí na bezpečné místo (hlavní účel)
2. Záchranné operace mohou probíhat v bezpečných podmínkách
3. Podniknou se preventivní opatření proti zřícení tunelové konstrukce a poškození majetku třetích stran.

Dodatečným účelem může být omezení doby, po kterou je narušena doprava během oprav tunelu po požáru.

Přehled k tématu je k dispozici v  kapitole VII.4 "Protipožární odolnost konstrukce" technické zprávy 1999 05.05.B "Kontrola ohně a kouře v tunelech ".

Protipožární odolnost konstrukce je znázorněna jako křivky vztahu čas-teplo. Obrázek 9.2-1 ukazuje křivku ISO 834, nizozemskou RWS křivku, německou ZTV křivku a francouzskou "navýšenou" uhlovodíkovou křivku HCinc, v níž jsou teploty navýšeny koeficientem 1300/1100 ze základní uhlovodíkové křivky podle Eurokódu 1, část 2-2.

Návrhová kritéria pro protipožární odolnost v tunelech byla společně schválena Světovou silniční asociací (World Road Association, PIARC) a Mezinárodní asociací pro tunely (International Tunnelling Association), byla prezentována v článku "PIARC Návrhová kriteria protipožární odolnosti konstrukce silničních tunelů" (2004),časopisu Routes/Roads, a dále publikována jako doporučení PIARC v Kapitole 7 "Návrhová kriteria protipožární odolnosti konstrukce" technické zprávy 2007 05.16.B. Shrnutí těchto návrhů je uvedeno v tabulce 9.2-2.

Poznámky

(1) 180 minut může být vyžadováno pro velmi vysoké intenzity nákladních vozidel přepravujících hořlavé náklady.

(2) Bezpečnost není kritériem a nevyžaduje protipožární odolnost (jinou než jako prevenci progresivního zhroucení). Zohlednění dalších cílů může vést k následujícím závěrům:

• ISO 60 minut ve většině případů;
• Vůbec žádná ochrana, pokud by ochrana konstrukce byla neúměrně nákladná v porovnání s cenou a narušením provozu během oprav po požáru (např. lehké zakrytí pro omezení hluku).

(3) Bezpečnost není kritériem a nevyžaduje protipožární odolnost (jinou než jako prevenci progresivního zhroucení). Zohlednění dalších cílů může vést k následujícím závěrům:

• RWS/HC_inc120 minut pokud je potřebná velká odolnost s ohledem na majetek (např. tunel pod zastavěnou oblastí) nebo velký význam pro silniční síť;
• ISO 120 minut ve většině případů, kdy to představuje relativně levný způsob omezování majetkových škod;
• Vůbec žádná ochrana, pokud by ochrana konstrukce byla neúměrně nákladná v porovnání s cenou a narušením provozu během oprav po požáru (např. lehké zakrytí pro omezení hluku).

(4) Další pomocné konstrukce: stanovují se s ohledem na konkrétní projekt.

(5)V případě příčného větrání.

(6) Kryty by měly být spojeny s venkovním ovzduším.

(7) Delší doba by se měla uvažovat v případě silných intenzit provozu nákladních vozidel s hořlavým nákladem a pokud není možná evakuace z krytů do 120 minut.

Následky potenciálního selhání ovlivní požadavky na protipožární odolnost - zde záleží na typu tunelu. V zanořeném tunelu může vést zhroucení části tunelu k zaplavení celého tunelu, naopak i u hloubeného tunelu bude mít místní zhroucení jen velmi omezené dopady. Základním požadavkem je prevence postupného progresivního zhroucení tunelu a zajištěné zachování zásadních podélných systémů (elektrické vedení či komunikační kabely).

Různá opatření protipožární ochrany se týkají materiálů používaných na konstrukci tunelů .Kapitola VII.3 "reakce materiálů na oheň" zprávy 1999 05.05.B "Kontrola ohně a kouře v tunelech " rozebírá vlastnosti kameninových obložení tunelu oproti zpevněnému betonu. Intenzívní teplo může při větších požárech vést u zpevněného betonu ke ztrátě nosné funkce. Izolační vrstva odolná vůči požárům může být nanesena v zájmu prevence rychlého poškození konstrukce. Je nutné hodnotit protipožární odolnost celé konstrukce (typ a hloubka zpevnění/předpětí, dodatečné ochrany atd.).

Štěpení betonu je způsobeno rozdíly v teplotě a rozpínání. Znamená tak nebezpečí pro zpevnění, které je spíše vystaveno vysokým teplotám. To zpravidla nepředstavuje hrozbu při evakuaci osob, ale pro hasiče už může představovat reálné nebezpečí. Štěpení betonu a související rizika lze různými způsoby protipožární ochrany snižovat, ale zcela eliminovat je nelze nikdy kvůli možnosti velmi vysokých teplot.

Je nutné dbát na protipožární odolnost ventilačního systému, aby jeho návrhový výkon nebyl ohrožen selháním. Proto je nutné vyhodnotit dopady místního zhroucení potrubí při požáru.

Únikové cesty se používají jen během první fáze požáru, kdy slouží k úniku osob uvězněných v tunelu. Je nutné, aby tyto cesty byly použitelné alespoň po dobu 30 minut. V případech, kdy jsou tyto cesty také určeny k zásahu záchranných složek, musí být tato doba pochopitelně delší.

Aby se předešlo šíření požáru do druhého tubusu nebo do únikových cest, musí bezpečnostní dveře, výklenky a další vybavení mezi tubusy vydržet po určitou dobu funkční. Únikové dveře jako celek včetně okolní konstrukce musí ohni odolávat alespoň 30 minut. Na dveře mezi dopravními tubusy jsou kladeny podstatně větší požadavky na odolnost, například na 1 či 2 hodiny.