Shrnutí na Výpočet požárního zatížení a rizika

## Úvod Požární zatížení budov je veličina, která charakterizuje množství hořlavých materiálů a jejich potenciál uvolnit teplo při požáru v určitém požárně úseku (PÚ). Tento materiál vysvětlí postup výpočtu výpočtového požárního zatížení, vlivy větrání a vybavení protipožární technikou, a uvede praktické příklady a použití. ## Základní veličiny a vzorce ### Výpočtové požární zatížení na plochu > Definice: Výpočtové požární zatížení je veličina vyjadřující střední hodnotu hmotnostního zatížení v PÚ, zohledňující různé provozy a jejich plochy. Celkové hodnocení využijeme vzorce pro kombinované prostory: $$a = \frac{pn \cdot an + ps \cdot as}{pn + ps}$$ kde: - $pn$ je průměrné nákladní zatížení (kg/m^2) prostor - $an$ je váhový koeficient podle druhu provozu - $ps$ je standardní přídavek (kg/m^2) zohledňující např. okna, dveře, podlahy - $as$ je plošný podíl pro tento standardní přídavek (m^2) ### Výpočet průměrného $pn$ pro více funkcí v PÚ Pro PÚ, který obsahuje více funkcí, se $pn$ spočítá jako vážený průměr: $$pn = \frac{an_1\,pn_1\,s_1 + an_2\,pn_2\,s_2 + an_3\,pn_3\,s_3}{pn_1\,s_1 + pn_2\,s_2 + pn_3\,s_3}$$ Poznámka: v původním textu byl drobný nesoulad v zápisu; správný postup je vážený průměr podle ploch nebo podle zatížení podle zvoleného přístupu. V našem příkladu použijeme vážení podle hmotnostního zatížení. ## Příklad výpočtu (krok za krokem) Máme tři části PÚ: 1. kancelář: rozměry $15\,\mathrm{m} \times 8\,\mathrm{m}$, $pn_1 = 50\,\mathrm{kg/m^2}$, $s_1 = 120\,\mathrm{m^2}$ 2. archiv: rozměry $5\,\mathrm{m} \times 2\,\mathrm{m}$, $pn_2 = 120\,\mathrm{kg/m^2}$, $s_2 = 10\,\mathrm{m^2}$ 3. chodba: rozměry $9\,\mathrm{m} \times 3\,\mathrm{m}$, $pn_3 = 5\,\mathrm{kg/m^2}$, $s_3 = 27\,\mathrm{m^2}$ Nejprve spočteme vážené $pn$: $$pn = \frac{50\cdot 120 + 120\cdot 10 + 5\cdot 27}{120 + 10 + 27}$$ $$pn = \frac{6000 + 1200 + 135}{157}$$ $$pn = \frac{7335}{157}$$ $$pn \approx 46,72\,\mathrm{kg/m^2}$$ Pro standardní přídavky pro PÚ do $500\,\mathrm{m^2}$ platí: $ps_{okna}=3\,\mathrm{kg/m^2}$, $ps_{dvere}=2\,\mathrm{kg/m^2}$, $ps_{podlahy}=5\,\mathrm{kg/m^2}$, souhrnně $ps=10\,\mathrm{kg/m^2}$. Plošný podíl as použijeme jako zlomkový podíl plochy; v příkladu se použilo $as=0{,}9$ (poměr plochy PÚ k celkové? interpretovat podle konkrétní normy). Pro koeficienty $an$ podle typu provozu (příklad): kancelář $an_1=1{,}1$, archiv $an_2=0{,}7$, chodba $an_3=0{,}8$. Spočteme vážený $an$: $$an = \frac{1{,}1\cdot 50\cdot 120 + 0{,}7\cdot 120\cdot 10 + 0{,}8\cdot 5\cdot 27}{50\cdot 120 + 120\cdot 10 + 5\cdot 27}$$ $$an = \frac{6600 + 840 + 108}{6000 + 1200 + 135}$$ $$an = \frac{7548}{7335}$$ $$an \approx 1{,}03$$ Dosadíme do hlavního vzorce pro $a$ (počítáme s $pn\approx 47\,\mathrm{kg/m^2}$ zaokrouhleně, $ps=10\,\mathrm{kg/m^2}$, $as=0{,}9$): $$a = \frac{47\cdot 1{,}03 + 10\cdot 0{,}9}{47 + 10}$$ $$a = \frac{48{,}41 + 9}{57}$$ $$a = \frac{57{,}41}{57}$$ $$a \approx 1{,}01\,\mathrm{(není\;v\;kg/m^2, jedná\;se\;o\;bezrozměrný\;koeficient\;v\;původním\;příkladu)}$$ Poznámka: v normě bývají tyto veličiny jasně definované s jednotkami; při praktické aplikaci dbejte přesného významu každého symbolu. ## Přístup vzduchu (součinitel b) > Definice: Součinitel $b$ zohledňuje možnosti odvodu kouře a tepla v PÚ; hodnoty se pohybují v intervalu $0{,}5$ až $1{,}7$. Součinitel $b$ snižuje výpočtové zatížení, čím lepší je odvětrání, tím nižší je $b$ (nižší požární riziko). Rozlišujeme: - přímo větrané PÚ (otvory v obvodových nebo střešních konstrukcích: okna, světlíky) - nepřímo větrané PÚ (odvětrání vzduchotechnikou) Pro přímo větrané prostory platí: $$b = \frac{s\,k}{s_o\,\sqrt{h_o}}$$ kde: - $s$ je celková plocha PÚ (m^2) - $s_o$ je celková plocha otvorů (m^2) - $h_o$ je výška otvorů (m) - $k$ je koeficient dle přílohy E normy, závislý na pomocné hodnotě $n$ Pomocná hodnota $n$ se určí například jako $n = \frac{s_o}{s}$ nebo $n = \frac{h_o}{h_s}$ a podle tabulek D a E se najde $k$. Příklad výpočtu $b$ (přímé větrání):