Protipožární signalizace EPS

Provádíme instalace EPS

• Rodinné domy, kanceláře, sklady, průmyslové objekty
• Systémy pro napojení na pult HZS, klíčové trezory
• Automatické hasicí inertní systémy

 

Elektronická požární signalizace

Ochrana majetku a především lidských životů je součástí kultury již od nepaměti. První systémy včasné výstrahy před ničivým živlem byly založeny na lidském faktoru - strážní služba. S pokrokem techniky se objevila i snaha o zhotovení systémů pro včasné varování v případě požáru. Na počátku 19. století se objevily první elektrické systémy založené na sledování projevů požáru. S nástupem elektroniky se tyto systémy dále rozvíjely a sofistikovaly.

V současné době jsou systémy detekce požáru na vysoké úrovni a jsou schopny zachytit vznik požárně nebezpečné situace v první fázi hoření, kdy jsou případné škody minimální.

Požadavek na instalaci EPS vyplývá z:

• vyhlášek a norem – pevně stanovují standardní objekty a prostory kde je instalace EPS povinná
• projektu požární ochrany (požárně bezpečnostní zpráva) – tento dokument zpracovává požární specialista a pokud rozhodne (na základě výpočtů koeficientů požárního zatížení, činitele ohrožení osob apod.), pak je instalace EPS povinná
• požadavku provozovatele – podle rozhodnutí o chránění vytipovaných prostor jako nadstandardní vybavení

Před instalací EPS je vždy nutno zpracovat prováděcí projekt EPS, který stanoví, jaké detektory a v jakém množství budou instalovány dle požadavků norem pro splnění podmínek ochrany objektu. Instalaci EPS provádí odborná firma, která je proškolená pro instalaci a uvedení do provozu konkrétního systému EPS. Ústředna EPS je umístěna v místě trvalé obsluhy, eventuálně je její výstup veden přímo na PCO hasičů. Systém EPS je nutno v pravidelných intervalech zkoušet a kontrolovat.

Odpovídající normy jsou:

• zákon č. 133/1985 Sb., o požární ochraně
• vyhláška č. 23/2008 Sb., o technických podmínkách požární ochrany staveb
• vyhláška č. 268/2011 Sb.
• vyhláška č. 246/2001 Sb., o stanovení podmínek požární bezpečnosti a výkonu státního požárního dozoru (vyhláška o požární prevenci)
• ČSN 730875 Navrhování elektrické požární signalizace
• ČSN 342710 Předpisy pro zařízení EPS

Soubory ke stažení

Požární detektor – optokouřový

Nejčastější používaný detektor je založen na principu detekce viditelného kouře pomocí optické komory. I/R LED dioda vysílá světelné impulzy, které jsou v klidovém stavu pohlcovány v optickém labyrintu. Pokud do hlásiče vnikne viditelný kouř, na částečkách kouře dochází k odrazu a rozptylu světla. Tím se změní světelné podmínky a přijímací prvek je vyhodnotí. Tato informace je zpracována (jeho velikost a časový průběh), vyhodnocena a případně je vyhlášen poplach.

Tento detektor je schopen odhalit požárně nebezpečnou situaci v raném stádiu (doutnající předmět).

Citlivost hlásiče byla dříve definována množstvím suchého dřeva spáleného v 1m³. Pro informaci - čidlo je schopno zahlásit při spálení 100 mg suchého dřeva. Dle EN je citlivost nyní definována množstvím kouře v čistém vzduchu udávaná v dBm. Čidlo umožňuje nastavení citlivosti v několika stupních (nižší, vyšší) od základní hodnoty 0,12-0,15 dBm. Odpovídající norma pro tyto detektory je EN 54-7 Hlásiče kouře eventuálně EN 14604 Autonomní hlásiče.

Požární detektor – tepelný

Základem tepelného detektoru je termistor, který měří teplotu okolního prostředí. Naměřená teplota je ukládána ve vnitřní paměti detektoru a je sledován trend jejího vývoje. Pokud teplota stoupá „příliš rychle“ nebo překročí maximální nastavenou hodnotu, je vyhlášen poplach. Rychlost nárůstu teploty bývá většinou 10 ^oC/min. a maximální hodnota bývá kolem 60 ^oC.

Tepelný detektor je necitlivý na projevy páry a kouře, a proto se hodí do prostor, kde se tyto jevy občas vyskytují (typicky kuchyně). Jeho nevýhodou je, že zachytí požár až ve stadiu, kdy již hoří. Odpovídající norma pro tyto detektory je EN 54-5 Hlásiče teplot eventuálně EN 14604 Autonomní hlásiče.

Požární detektor – tlačítko

Sortiment automatických detektorů je doplněn o tlačítko, které je manuálně aktivováno v případě zjištění požáru. Tlačítka se standardně umísťují na chodbách a schodištích, kde je předpokládaný pohyb osob. Odpovídající norma pro tyto detektory je EN 54-11 Hlásiče tlačítkové.

Adresace detektorů

Pro přesné určení místa požáru je nutno detektory jednoznačně očíslovat. V praxi se využívají dva způsoby:

1. Konvenční systém – všechny detektory připojené k lince mají stejnou adresu. V praxi to znamená, že nepoznáme, který z detektorů připojených k ústředně hlásí. Toto omezuje počet maximálně připojitelných detektorů, protože v případě aktivace libovolného čidla je nutno zkontrolovat všechna. Pro usnadnění nalezení hlásicího čidla lze čidlo doplnit o indikátor umístěný např. nad přístupovými dveřmi.
2. Adresovatelný systém – každý detektor má svou individuální adresu. Na lince může být velký počet detektorů (až 200 ks) a aktivované čidlo je jednoznačně určeno svojí adresou.

Propojení detektorů – linky

Detektory jsou spolu propojeny vedením, které zajišťuje jednak napájení elektroniky detektoru a dále přenos signálů na ústřednu EPS. Vedení je dvoužilové. U konvenčních systémů je linka osazena jen několika detektory – maximálně 32 a je zakončena odporem. V případě přerušení nebo zkratu je minimálně část čidel (při zkratu všechna) vyřazena z provozu.

Pozn.: Dle platných ČSN lze zapojit tlačítko do linky automatických konvenčních čidel pouze tehdy, je-li na ústředně toto hlášení od tlačítka samostatně indikováno. Jinak musí být tlačítka umístěna na samostatné lince.

Propojení detektorů – smyčky

Linka adresovatelného systému zahrnuje až 200 čidel, vychází z ústředny a zase se tam vrací (tvoří smyčku – loop). Čidla jsou doplněna elektronickými obvody pro eliminaci zkratů nebo přerušení smyčky a i v případě jednotlivé poruchy (zkrat nebo přerušení) je systém dále schopen činnosti. Odpovídající norma je EN 54-17 Izolátory.

Ústředny EPS

Ústředna EPS slouží k zajištění základní komunikace s obsluhou. Jejími vstupy jsou linky buď konvenčních nebo adresovatelných čidel. Výstupy jsou různé reléové nebo potenciálové výstupy pro ovládání akustických a optických signalizací eventuálně pro přímé ovládání požárně bezpečnostních zařízení (hašení, VZT systémy, evakuační systémy a podobně). Ústředna je většinou opatřena displejem nebo LED diodami pro zobrazení vlastních stavů a klávesnicí pro obsluhu. Může být doplněna i tiskárnou nebo připojena do řídícího systému pro přehledné zobrazení stavu detektorů.

Obsluha ústředny je možná v několika přístupových úrovních:

• obsluha základní (bez přístupového hesla – zrušení akustické signalizace)
• obsluha uživatelská (základní obsluha systému – reset, vypínání čidel)
• obsluha odborná (servis, údržba, programování)

Základní napájení ústředny je provedeno ze sítě 230 V a pro případ výpadku je doplněna bateriemi pro zajištění funkčnosti po dobu minimálně 24 hod. Odpovídající normy pro ústřednu jsou EN 54-2 EPS - Část 2: Ústředna a EN 54-4 EPS - Část 4: Napájecí zdroj.

Výstupy z EPS (sirény, majáky)

Cílem systému EPS je včas varovat při vzniku požárně nebezpečné situace. K tomu slouží akustické sirény a optické majáky. Sirény a majáky mohou být instalovány buď na samostatném výstupním vedení nebo přímo ve smyčce na linkovém vedení. Tento druhý způsob šetří náklady na kabeláž. Odpovídající normy jsou EN 54-2 EPS - Část 3: Požární poplachová zařízení Sirény a EN 54-4 EPS - Část 23: Optická poplachová zařízení.

Jiné vstupy a výstupy z EPS

Pokud v objektu není stálá obsluha, je nutno řešit přenos na pult centralizované ochrany HZS. Přenosové zařízení se skládá z účastnického dílu, který zajišťuje připojení konkrétní ústředny k vlastnímu přenosovému zařízení, přenosové trasy (kabelové nebo bezdrátové) a jejím ukončení na pultu HZS. Vlastní zásah v objektu pak provádí zásahová jednotka. Aby měla zajištěný přístup do objektu, instaluje se zde klíčový trezor KTPO, kde jsou umístěny klíče od objektu a ovládací panel pro jednotnou obsluhu OPPO. Dalšími výstupy mohou být reléové kontakty pro hasicí zařízení, které je schopno provést vlastní hasební zásah bez lidské obsluhy. Tato zařízení mohou být systémem EPS monitorována (kontrola napájení, tlaků apod.) a tato informace přenášena na HZS. Pro standardní schodiště se čidla umísťují asi po 12 m výškových metrech.

Tepelné hlásiče

Reagují na zvýšení teploty v prostoru. Jsou necitlivé na projevy kouře, takže je lze používat v prostorách, kde může dojít k jeho vzniku (garáže, kuchyně). Detekce teploty se provádí jednak s ohledem na maximální teplotu a na rychlost jejího vzrůstu. Maximální teplota je v našich klimatických podmínkách obvykle stanovena na 65-70 ^oC (většinou ji lze zvolit). Rychlost nárůstu teploty je obvykle 10 ^oC/1min. Maximální vzdálenost mezi tepelnými čidly je 6,5 m a střežená plocha je menší než 30 m². Čidla se nesmějí používat v prostorách se světlou výškou větší než 8 m.

Multikriteriální hlásiče

Tyto hlásiče většinou sdružují opticko-kouřové a teplené čidlo do jednoho prvku. Mají odděleně nastavitelnou část optickou a tepelnou a případně i možnost kombinace obou detekcí současně (čidlo zahlásí, je-li v místnosti kouř a teplota se současně zvýšila). Je u nich menší množství falešných hlášení. Nasazují se stejně jako hlásiče opticko-kouřové.

Speciální hlásiče

Velmi stručně řečeno se jedná o hlásiče používané pro speciální aplikace.

Lineární hlásič – principem hlásiče je měření útlumu světla na vzdálenosti až 100 m. Při poklesu „viditelnosti“ vlivem kouře je vyhlášen poplach. Vhodné do velkých hal.

Plamenný hlásič – sleduje vyzařování elektromagnetického záření (světla) ve spektrálním rozsahu 400-500 nm. Vhodné do volného prostranství (hlásič musí požár „vidět“ ).

Nasávací systémy – VZT systémy, které odebírají vzorky vzduchu z hlídaného prostoru a sledují úroveň kouře nebo zplodin hoření. Vhodné do speciálních provozů (mrazírny, prašné prostředí).

Tepelné kabely – jedná se o speciální kabel, který průběžně měří teplotu v každém svém místě. Je vhodný pro střežení dlouhých úseků (tunely, kabelové kanály).

Provoz EPS

Provoz požárně bezpečnostních systémů EPS se řídí vyhláškou č. 246/2001 Sb. - § 8. Za provoz zodpovídá zodpovědný pracovník určený provozovatelem systému. Jeho prvořadou povinností je zajistit bezchybný provoz systému EPS. K tomu je nutno uzavřít smlouvu na provádění kontrol a oprav systému s pověřenou servisní organizací a zajistit řádné vedení požadované dokumentace. Dle požadavků vyhlášky č. 246/2001 Sb. se provádí:

1. měsíční kontrola ústředen a doplňujících zařízení
2. 1x za 6 měsíců zkouška činnosti EPS u čidel a zařízení, která EPS ovládá
3. 1x ročně kontrola provozuschopnosti (pozn.: kontrola provozuschopnosti nahrazuje zkoušku činnosti EPS)

Předepsanou formou provozní dokumentace je Provozní kniha EPS, kde se zapisují všechny události týkající se zařízení EPS.

Požadavky na provedení kabeláže

Z požadavků vyhlášky č. 23/2008 Sb. (včetně změny č. 268/2011 Sb.) vyplývají následující požadavky na provedení kabeláže:
II - kabel B2ca, S1, D1
III - kabel B2ca, S1, D1 v případě instalace v chráněné únikové cestě
IV - kabel funkční při požáru
Pokud se v požárním úseku nachází více prostorů, je nutno pro požární úsek splnit veškeré požadavky pro jednotlivé prostory.

Kabely a vodiče funkční při požáru a se stanovenou požární odolností P nebo PH se ukládají na úložné, závěsné nebo opěrné konstrukce s třídou funkčnosti požární odolnosti (R), která zajišťuje stabilitu kabelového rozvodu nebo vodiče nejméně po dobu třídy jejich požární odolnosti (R ≥ P nebo R ≥ PH). Požární odolnost P a PH a třída funkčnosti požární odolnosti R se prokazují zkouškou. Kabely a vodiče funkční při požáru se instalují tak, aby alespoň po dobu požadovaného zachování funkce nebyly při požáru narušeny okolními prvky nebo systémy, například jinými instalačními a potrubními rozvody, stavebními konstrukcemi a dílci.

B2ca – klasifikace dle reakce na oheň CPD 2006/751/EC - označení pro kabel S1 - množství kouře při hoření v rozsahu 1-3 (1 – nejméně )
D1 – možnost odkapávání hořících částeček izolace (1 – minimální)

Odolnost kabelů dle ZP 27/2006 (2008) je stanovena ve 2 třídách P a PH a je dána společně s nosným systémem. PH – mírnější požadavky PH 15, 30, 60, 90 (čas v minutách ) teplota 85 ^oC. P - tvrdší požadavky teplota až 100 ^oC.

Požadavky norem kabeláže IEC 6033, EN 50 267, EN 61034, IEC 60331, VDE 4102-12.

požární odolnost kabelu (kategorie –R)
obsah halogenových prvků v materiálu izolace
emise kouře (dýmivost)
celistvost obvodu při požáru (funkční schopnost -V)
funkční schopnost celého nosného systému (včetně kabelu)
ZP 27/2006 - zkušební předpis PAVUZ pro zkoušky funkční schopnosti

Definice požáru
§ 51 Vyhlášky MV č. 21/1996 Sb., kterou se provádějí některá ustanovení zákona o požární ochraně, definuje požár takto: „Pro účely požární ochrany se za požár považuje každé nežádoucí hoření, při kterém došlo k usmrcení či zranění osob nebo zvířat, anebo ke škodám na materiálních hodnotách. Za požár se považuje i nežádoucí hoření, při kterém byly osoby, zvířata nebo materiální hodnoty nebo životní prostředí bezprostředně ohroženy.“

Definice hoření
Hoření je exotermický děj, probíhající za vývoje světla, tepla a zplodin hoření. Hoření vzniká a probíhá za určitých podmínek. Pro jeho průběh je zapotřebí současná přítomnost hořlaviny, oxidačního prostředku a zdroje iniciace. Hořlavina a oxidační prostředek spolu tvoří hořlavý soubor.

Podmínky pro hoření jsou:

1. hořlavá látka
   pevná (papír, dřevo, sláma atd.)
   kapalná (benzín, olej, líh atd.)
   plynná (zemní plyn, propan-butan atd.)
2. oxidační prostředek
   nejčastěji vzdušný kyslík
3. zdroj iniciace
   nejčastěji plamen, jiskra, horký povrch

Jako zplodiny hoření se označují všechny plynné (ale i pevné a kapalné) produkty hoření. Mezi základní látky ve spalinách se řadí například: oxid uhelnatý (CO), oxid uhličitý (CO₂) a jiné vesměs jedovaté nebo nebezpečné látky.

Z odborného hlediska se požár rozděluje na tzv. „fáze požáru“. Intenzita hoření při požáru není stejná po celou dobu trvání požáru. U požáru, který není hašen, je samovolný rozvoj požáru charakterizován čtyřmi fázemi požáru:

• 1. fáze – časový úsek od vzniku požáru až do počátku intenzivního hoření. Trvá 3–10 min. podle druhu hořlavé látky a podmínek rozvoje požáru. Intenzita hoření je většinou malá, požárem je zasažena pouze část hořlavých materiálů. Toto je fáze nejvýhodnější pro zahájení hasebních prací, likvidace bývá jednoduchá a škody minimální. Zde také leží těžiště činnosti EPS, která má zachytit vznik požáru v této fázi.
• II. fáze – časový úsek od počátku intenzivního hoření až do zasažení požárem všech hořlavých materiálů a konstrukcí hořícího objektu. Situace na požářišti bývá již velmi složitá a vyžaduje vyšší nároky na organizaci hasebních prací.
• III. fáze – časový úsek od počátku snižování intenzity požáru. Na požářišti jsou narušeny nosné konstrukce, hrozí nebezpečí zřícení.
• IV. fáze – časový úsek v době snižování intenzity hoření až do úplného vyhoření hořlavých látek.

Poslední dvě fáze požáru jsou náročné na likvidaci požáru a škody způsobené požárem jsou velké. Doba trvání požáru je závislá především na množství hořlavých látek a podmínkách hoření.

Způsoby detekce požáru

Základní projevy požáru jsou teplota, světlo (plamen) a zplodiny hoření. Zplodiny hoření jsou buď neviditelné (plyny CO, CO₂, aerosoly) nebo viditelné (světlý nebo tmavý kouř). Tyto projevy lze pomocí vhodného detektoru (čidla) indikovat a převést na elektrické signály. Elektrické signály jsou dále přenášeny do ústředny a zpracovány.

Teplota

Zvýšení teploty lze poměrně jednoduše a přesně měřit. Jedná se o nejstarší princip požárního hlásiče - první tepelná čidla byla založena na bimetalovém pásku. Hlásič teplot vyhodnocuje nejen hodnotu teploty, ale i její změnu. Předpokládá se, že za normální (nepožárové) situace je okolní teplota hlásiče více méně konstantní nebo se nemění příliš rychle. Tuto konstantní teplotu hlásič považuje za normální klidovou teplotu okolí, kterou při pomalých změnách teploty posouvá na aktuální teplotu. Pokud se začne teplota okolí měnit směrem nahoru (vzrůstat), začnou tuto změnu zpracovávat SW obvody a vyhodnocovat kritéria pro vyhlášení požárové situace na základě změny teploty. Jestliže změna teploty je rychlejší než nastavená strmost (viz dále), SW hlásič si zapamatuje klidovou teplotu okolí takovou, jaká byla v okamžiku, než se rychlost růstu teploty začala blížit nastavené strmosti. Jestliže měřená teplota vzroste natolik, že je o hodnotu teplotního nárůstu vyšší než klidová teplota, hlásič vyhodnotí situaci jako požárovou. Pro vyhlášení požárové situace od diferenciální části hlásiče musí být tedy splněny tři podmínky - teplota musí stoupat dostatečně rychle (strmost), musí stoupnout o dostatečnou hodnotu (nárůst) a musí překročit minimální teplotu.

Tepelné detektory nejsou náchylné na prach a nečistotu. Pro jejich aktivaci je potřeba plamen, který způsobí nárůst teploty. Zpravidla reagují na požár s určitým zpožděním. Detektory založené na tomto principu jsou vhodné pro indikaci rychle se rozvíjejícího požáru (např. hořlavé kapaliny).

Světlo

Optický projev plamene je charakterizován vyzařováním elektromagnetického záření (světla) ve spektrálním rozsahu 400-500 nm. Detekce tohoto záření je možná leč detektory založené na tomto principu jsou poměrně drahé. Problematikou u těchto detektorů je možnost falešných hlášení od slunečního odrazu nebo horkých těles. Pro eliminaci těchto jevů se používají 2 nebo 3 detektory instalované v jednom pouzdře a laděné v různých spektrálních pásmech a současné vyhodnocování jejich stavů. Detektory je možno umístit mimo střežený prostor tak, aby „viděly“ případný požár. Jsou vhodné např. pro hlídání venkovních transformátorů, letištních hangárů nebo olejových nádrží.

Zplodiny hoření (kouř)

Pevné zplodiny hoření (kouř) lze detekovat velmi snadno na základě útlumu světla v optické komoře. V detektoru je vyhodnocovací komůrka, která je prosvětlována IR diodou a je vyhodnocována světelná ztráta. Pokud se do komůrky dostane kouř, je snížena „viditelnost“ nebo dochází k odrazům světla na částečkách kouře a detektor vyhlásí poplach. Hlásiče kouře při vyhodnocování požárové situace předpokládají, že v klidu je úroveň odpovědi z vyhodnocovací komůrky, které odpovídá určitá koncentrace kouře v okolí, konstantní nebo se mění pouze velmi málo a pomalu. Odpověď fyzikální části v čistém prostředí prostém kouře se může měnit i vlivem jiných okolních podmínek, např. vlivem teploty, vlhkosti vzduchu, tlaku vzduchu, větru nebo vlivem znečištění vyhodnocovacích prvků. Na základě pomalých změn odpovědi fyzikální části si hlásič provádí korekce pro vyhodnocení požárové situace tak, aby změny v zadaném rozmezí neměly podstatný vliv na citlivost hlásiče. Nesmí ovšem docházet k náhlým teplotním změnám vedoucím k orosování či námrazám. Pokud se odpověď fyzikální části mění způsobem, který svým charakterem odpovídá zvyšování okolní koncentrace kouře, hlásič porovnává odpověď fyzikální části s dřívější odpovědí. Jestliže rozdíl těchto hodnot přesáhne určitou úroveň, hlásič vyhodnotí situaci jako alarmovou. Komůrku a vyhodnocovací prvky je potřeba pravidelně čistit a v prašném prostředí je zanášení detektorů rychlejší. Výhodou tohoto způsobu detekce je reakce na situaci, kdy některé materiály nemusí přímo hořet, ale už jejich doutnání způsobí poplach. Jedná se o nejčastěji využívaný princip v požárních čidlech.

Zplodiny hoření (plyny)

Plynné zplodiny hoření (CO, CO₂) lze detekovat např. pomocí chemických detektorů. Velkou nevýhodou je stárnutí vlastního senzoru a jeho postupná degradace. Životnost těchto detektorů je maximálně 5-6 let. Jiný způsob používá např. laserového zdroje a vyhodnocuje optické vlastnosti vzorků. V praxi se také často používají detektory, které spojují dva a více principů detekce (optická komora + tepelné čidlo, případně i dvě optické komory+ tepelné čidlo). Čidla jsou označována jako multikriteriální nebo kombinované.