RIEŠENIE PROBLEMATIKY PROTIPOŽIARNEJ BEZPEČNOSTI PRI SKLADOVANÍ A APLIKÁCII NOVÝCH CHLADÍV

RIEŠENIE PROBLEMATIKY PROTIPOŽIARNEJ BEZPEČNOSTI

PRI SKLADOVANÍ A APLIKÁCII NOVÝCH CHLADÍV

Ing. Kandráč Ján, CSc., RISK CONSULT s.r.o., Račianska 72, 831 02 Bratislava,jan.kandrac@riskconsult.sk

ABSTRAKT

         Nové chladivá R32, R1234yf, R454A,B,C, R452B a tiež ďalšie akceptovateľné náhrady F-plynov, horľavosť nových chladív a jej dopady na protipožiarnu bezpečnosť stavieb a zariadení, GWP verzus horľavosť,  triedenie chladív  podľa horľavosti A1-A3 verzus klasifikácia reakcie na oheň stavebných  výrobkov,  klasifikácia chladív na základe ich kariet bezpečnostných údajov, možné dopady na zmeny stavieb  

ÚVOD

Od roku 2015 sa uplatňuje Nariadenie Európskeho parlamentu a Rady (EÚ) č. 517/2014, ktorým sa zaviedli nové požiadavky týkajúce sa regulácie fluórovaných  skleníkových plynov (ďalej len „F-plyny“).  Týmto nariadením sa zaviedli postupne klesajúce dovozné limity pre fluórované uhľovodíky (ďalej len „HFC“) uvádzané  na trh Európskej únie (ďalej len „EÚ“) a kontrolovanie únikov sa rozšírilo aj na  chladiace jednotky chladiarenských a prípojných vozidiel.

Nové náhrady F- plynov majú nulový potenciál ohrozenia ozónovej vrstvy Zeme (ODP = 0), ich potenciál globálneho otepľovania (ďalej len „GWP“) je nízky  (nižší oproti existujúcim chladivám až o 99%), patria však medzi mimoriadne horľavé plyny.

Týka sa to prakticky všetkých alternatívnych náhrad HFC, teda aj chladív R32 a R1234yf, či R454A,B,C a R452B,ktoré v ich kartách bezpečnostných údajov (ďalej len „KBÚ“) charakterizuje H-veta H220 Mimoriadne horľavý plyn. Na túto skutočnosť výrobcovia a distributéri týchto chladív len veľmi neradi poukazujú (okrem tiež alternatívnej náhrady R290, pri ktorejna to upozorňujú). 

Presadzovanie sa týchto ekologických chladív na trhu krajín EÚ nie je však bezproblémové aj napriek tomu, že majú potrebnú environmentálnu a tiež politickú podporu. Chladivo R1234yf (ODP = 0 a GWP = 4) sa napríklad od roku 2017  malo používať do klimatizačných jednotiek všetkých motorových vozidiel, dodnes tomu však tak úplne nie je zhľadom na export mimo EÚ. Má nahradiť už viac ako20 rokov v automobilovom priemysle používané chladivo R134a (tetrafluóretán) s GWP = 1430, čo je veľmi vysoká hodnota,  avšakje to nehorľavé chladivo, preto bezpečnostný aspekt (ochrana života a zdravia posádky vozidla) u výrobcov automobilov prevážil ekologické aspekty.

Ukazuje sa, že nové  alternatívne chladivá  majú pri aplikácii vo väčších chladiarenských a klimatizačných systémoch v doprave, priemyselne a tiež v obytných a polyfunkčných budovách problémy, pretože v zmysle novej chemickej legislatívy (ďalej len „REACH“) sú mimoriadne horľavé plyny identifikované H-vetou H220 uvádzanou v ich KBÚ.

KBÚ – karty bezpečnostných údajov

Zavádzaním jednotných KBÚ, resp. SDS („Safety Data Sheet“) v rámci REACH sú jasne a zrozumiteľne identifikované fyzikálno-chemické a tiež požiarnotechnické charakteristiky chemických látok a prípravkov na celom svete. Treba si preto uvedomiť, že nie sú to plyny so „zanedbateľnou“ horľavosťou uvádzanou ich dodávateľmi, či výrobcami klimatizačných a chladiacich zariadení, jednoznačne sa jedná o mimoriadne (extrémne) horľavé plyny.

Žiaľbohu vyššie uvádzanému konštatovaniu nenapomáha ani klasifikácia chladív podľa STN EN 378 Chladiace systémy a tepelné čerpadlá. Požiadavky na bezpečnosť a ochranu životného prostredia. Časti 1-4+ A1 + A2  do  bezpečnostných skupín a tie vôbec nekorešpondujú s kategorizáciou podľa REACH (používané H-vety). 

Klasifikácia podľa normy ISO 817 : 2014

Navyše použitá klasifikácia podľa normy ISO 817 : 2014 Refrigerants – designation  and safety classification, ako aj v nej zavedené označovanie chladív je problematickéz hľadiska  STN EN 13501-1 Klasifikácia požiarnych charakteristík stavebných výrobkov a prvkov stavieb. Časť 1: Klasifikácia využívajúca údaje zo skúšok reakcie na oheň,  teda s klasifikáciou zo skúšok horľavosti, kde napr. pod  označením A1 a A2 sú klasifikované nehorľavé (A1), resp. obmedzene horľavé (A2) stavebné výrobky.

Z hľadiska požiarnej bezpečnosti stavieb (ďalej len „PBS“) tak môžu vznikať problémy, keďže chladiarenské a klimatizačné systémy a zariadenia  zabudované v stavbách sú ako technické zariadenia budov aj stavebnými výrobkami a podliehajú posudzovaniu ich parametrov. Je faktom, že v takýchto stavebných výrobkoch sú mimoriadne horľavé chladiace média v uzavretých technologických systémoch, čo však neznamená, že nemôžu prispievať k vzniku a k rozvoju prípadného požiaru v priestore ich lokalizácie (viď nasledujúci obrázok 1).

Pri veľkých chladiarenských jednotkáchv stavbách to môže predstavovaťaj nový fenomén v riešení PBS a príslušných priestorov, pretože doposiaľ sa tejto oblasti nevenovala pozornosť.

Za vývojom týchto nových chladív (voľne v prírode sa nevyskytujú) stoja predovšetkým veľké chemické spoločnosti a hlavne dvanadnárodné koncerny Honeywell a DuPont TM.  Výroba týchto chladív je zabezpečovaná viacerými firmami hlavne v juhovýchodnej Ázii, Číne a Japonsku. Krajiny EÚ sú ich dovozcami a v mnohých prípadoch sú už súčasťou  dodávaných chladiarenských a klimatizačných systémov, čo  má vplyv aj na ich kontroly, údržbu a prípadné opravy.

Tento príspevok sa venuje problematike protipožiarnej bezpečnosti jednak skladovania týchto nových chladív a tiež posúdeniu a zhodnoteniu  požiarnych rizík pri ich aplikácii v chladiarenských, klimatizačných v bytových, administratívnych, polyfunkčných a aj výrobných stavbách.

NOVÉ CHLADIVÁ A ICH POŽIARNOTECHNICKÉ VLASTNOSTI

Ako už bolo uvádzané nové alternatívne ekologicky prijateľné chladivá prinášajú so sebou v oblasti PBS nový fenomén, pretože sú mimoriadne horľavé a ani fakt, že sa nachádzajú v uzavretých technologických systémoch, resp. zariadeniach na tejto skutočnosti nič nemení.

REACH a KBÚ

Pretože sa jedná o chemické látky a prípravky, REACH po ich výrobcoch, resp. dovozcoch (dodávateľoch) jednoznačne požaduje bezplatné poskytnutie KBÚ vypracovanej podľa Nariadenia Európskeho parlamentu a rady (ES) č. 1907/2006 z 18. decembra 2006 (označované ako „Nariadenie REACH“) a navyše táto KBÚ musí byť v úradnom jazyku krajiny odberateľa (dovozcu).

Špecialista požiarnej ochrany pri určovaní požiarnotechnických charakteristík chemických látok a prípravkov  pracuje s KBÚ, pretože  zo zákona č. 67/2010 Z.z. o podmienkach uvedenia chemických látok a chemických zmesí na trh a o zmene a doplnení niektorých zákonov (chemický zákon) v platnom znení mu táto povinnosť aj vyplýva. Požiarnotechnické charakteristiky príslušnej chemickej látky alebo prípravku sú v tejto KBÚ uvádzané jednak v Oddiele 2. a 3. a jednak v Oddiele 9. a 10. Pokiaľ je táto KBÚ vypracovaná podľa „Nariadenia REACH“ a v Oddiele 9. Fyzikálne a chemické vlastnosti  sa okrem informácie o horľavosti objaví aj informácia o medziach výbušnosti, potom špecialista musí zohľadniť aj túto vlastnosť.

H-vety

Je treba jasne konštatovať, že horľavé chladivá zaradené do bezpečnostnej skupiny A3 podľa STN EN 378,  ako napr.  R290 (propán), či R600A (izobután) alebo R1270 (propylén) majú vo svojich  KBÚ uvádzanú rovnakú H-vetu, teda  H220 Mimoriadne horľavý plyn, akú majú aj nové ekologické chladivá, takže je na mieste otázka, na základe čoho STN EN 378 ich uvádza nie v bezpečnostnej skupine A3, ale v skupine A2L ako mierne horľavé.

LEL a UEL

Viaceré chladivá zaradené do skupín A2L/A3 vo svojich KBÚ majú uvádzanú aj dolnú a hornú medzu výbušnosti (DMV, HMV), resp. v angličtine LEL a UEL (Low  a Upper Explosive Limit). V prípade nových ekologických chladív zaradených do skupiny A2L (viď nasledujúcu Tabuľku 1)  je v ich KBÚ uvádzaná aj  DMV/HMV. Tak napr. chladivo R32  má uvádzanú  DMV v zmesi so vzduchom na úrovni 13,8 % objemových a HMV na úrovni 29,9% objemových. V reálnych podmienkach jeho aplikácie sa jedná o veľmi vysoké hodnoty ich koncentrácie vo vzduchu, ktoré sa pri  únikoch tohto chladiva z klimatizačných jednotieknedajú dosiahnuť.

Tabuľka 1Bezpečnostné charakteristiky vybraných nových chladív

Vysvetlivky :    *  A2L    „Mildly Flammable“             - mierne horľavý (STN EN 378)

                          ** H220  „Extremely flammable gas“ – mimoriadne (extrémne) horľavý plyn (KBÚ)

V prípade chladiva R1234yf  je však jeho  DMV na úrovni 6,2% objemových a teda už nie je možné jednoznačne vylúčiť pri jeho prípadných únikoch aj podmienky pre vznik výbušnej atmosféry.

Je však faktom, že pri chladivách zaradených podľaSTN EN 378  do bezpečnostnej skupiny A3 sa už  požaduje aj zohľadnenie smerníc ATEX (ATmosphères EXplosibles)  - teda Smernice 94/9/ES Európskehoparlamentu a Rady z 23. marca 1994 o aproximácii vnútroštátnych právnych predpisov členských štátov, týkajúcich sa zariadení a ochranných systémov určených na použitie v potenciálne výbušnej atmosfére a Smernice ATEX 2014/34/ES z 26. februára 2014  o harmonizácii právnych predpisov členských štátov týkajúcich sa zariadení a ochranných systémov určených na použitie v potenciálne výbušnej atmosfére (prepracované znenie). 

Takže čiastkovým záverom vyplývajúcim pre špecialistu požiarnej ochrany z tejto časti príspevku je potreba zohľadnenia predmetných chladív ako mimoriadne horľavých uhľovodíkových plynov podľa REACH, aj keď v mnohých krajinách prevládajú snahy spochybniť túto klasifikáciu.

HORĽAVOSŤ  VERSUSEKOLOGICKÁ AKCEPTOVATEĽNOSŤ 

V oblasti riešenia protipožiarnej bezpečnosti stavieb sme nahradili dlhodobo zavedený pojem horľavosť za „reakciu na oheň“, ktorá je základnou požiarnotechnickou charakteristikou  európskeho hodnotiaceho a klasifikačného systému  stavebných výrobkov a materiálov. Skúšobné postupy STN EN 13501-1 sú síce zrozumiteľné, nie sú však jednoduché a nie je ani možné pomocou nich previesť pôvodné  stupne horľavosti na triedy reakcie na oheň, avšak pri nových výrobkoch a materiáloch už tento problém ani neexistuje.

Bezpečnostná klasifikácia

Pri chladivách sa však nedržíme  európskej legislatívy a pracujeme s normou ISO 817 : 2014 Refrigerants – designation  and safety classification. V tejto norme je zavedená špecifická bezpečnostná klasifikácia prepájajúca požiarne a toxické charakteristiky týchto chladív. Písmená A, B označujú úrovne toxicity (A- nižšia toxicita, B – vyššia toxicita)  a čísla 1,2,3 označujú úroveň „horľavosti“ (1 – nehorľavé, 2 – horľavé, 3 – s vyššou horľavosťou), navyše označením 2L – je charakterizovaná nižšia horľavosť (mierne horľavé) – viď nasledujúcu Tabuľku 2.

Tabuľka 2Rozdelenie chladív  podľa ISO 817

Táto bezpečnostná klasifikácia je tak špecifická, že nie je možné sa ňou riadiť ani pre potreby riešenia problematiky protipožiarnej bezpečnosti a ani pre potreby riešenia toxicity, pretože nová chemická legislatíva prezentované REACH  má jasnestanovenú klasifikáciu pomocou H-viet a tiež skúšobné normové postupy pre  obe tieto oblasti. 

Z jednoduchého porovnania  dvoch chladív s H-vetou H220  podľa REACH - chladiva R290 (zaradeného podľa ISO 817 s klasifikáciou A3) a chladiva R32 (zaradeného s klasifikáciou A2L)  pre potreby ich aplikácie v obytných (obslužných) priestoroch vyplýva, že pri zaradení s bezpečnostnou klasifikáciou A2Lje možné v klimatizačnej jednotke použiť oveľa vyššiu náplň chladiva, než je to dovolené pre chladivá s bezpečnostnou klasifikáciou horľavosti A3.

Minimálne iniciačné energie (ďalej len „MIE“)

Z porovnania ich požiarnotechnických vlastností podľa REACH však  dôvody na takéto množstevné rozdiely v dovolenej veľkosti náplní nevyplývajú, navyše aj minimálne iniciačné energie (ďalej len „MIE“) pre aktivovanie ich výbuchu,teploty samovznietenia, či spalné teplá sú  podobné.

Z hľadiska ekologickej (environmentálnej) akceptovateľnosti je dnes už  samozrejmé, že nové akceptovateľné chladivá musia mať ODP = 0. Preto sa sleduje len ich GWP. Nariadením Európskeho parlamentu a Rady (EÚ) č. 517/2014 sa už od roku 2018  začalo uplatňovať významné znižovanie  spotreby fluórovaných uhľovodíkov („HFC phase – down“) založené na kvotačnom systéme, pričom kvóty sú vyjadrené  v CO2 ekvivalente (kg x GWP).

Ukázalo sa však, že alternatívne chladivá s nízkym GWP majú problémy s horľavosťou a aj toxicitou a ekotoxicitou. V odborných publikáciách sa tiež uvádza, že čím nižšie je ich GWP, tým je vyššia pravdepodobnosť, že chladivo bude horľavé [1,2,3]. 

V súčasnosti používané chladivá sú klasifikované hlavne v A1, teda majú nízku toxicitu a sú nehorľavé, avšak nemajú nulové ODP a majú zvyčajne vysoké GWP. 

Horľavosť ekologicky akceptovateľných chladív robí problémy

Akým je napríklad aj chladivo R1234yf (náplň klimatizačných jednotiek motorových vozidiel) spôsobuje problémy výrobcom. Logistika zabezpečenia pôvodného nehorľavého chladiva R134a a aj tohto nového chladiva je založená na veľkoobjemových nákupoch  (desiatky ton), aj keď  ich náplň v klimatizačnej jednotke motorového vozidla je hlboko pod 1 kg. Ročná kapacita výroby osobných motorových vozidiel na úrovni cca 250 tis. vozidiel si tak vyžaduje cca 200 t týchto chladív.  Centrálne skladovanie pôvodného chladiva R134a si nevyžadovalo prijímanie špecifických požiadaviek ani na skladový objekt a ani na uloženie potrubných rozvodov a armatúr, čo však neplatí pre skladovanie mimoriadne horľavých skvapalnených chladív a ich distribúciu potrubnými rozvodmi do montážnych objektov.

Čiastkovým  záverom vyplývajúcim pre špecialistu požiarnej ochrany z tejto časti príspevku je preto tiež len konštatovanie, že musí posudzovať požiarnotechnické charakteristiky týchto chladív ako mimoriadne horľavých uhľovodíkových plynov, teda presne podľa REACH a ich KBÚ.

PROTIPOŽIARNA BEZPEČNOSŤ SKLADOVANIA NOVÝCH CHLADÍV

            Skutočnosť, že nové chladivá sú charakterizované z hľadiska ichzaradenia v zmysle REACH ako mimoriadne horľavé plyny (H220) si vyžaduje po prevádzkovateľoch skladov zmenuprístupu  k protipožiarnej bezpečnosti. Pri skladovaní horľavých skvapalnených uhľovodíkových plynov  a pri manipuláciách s nimi sa v minulosti uplatňovala STN 65 0205 Horľavé skvapalnené uhľovodíkové plyny. 

Výrobne a sklady, ktorá bola vydaná v auguste 1989 a je dodnes platnou, aj keď nie záväznou. Podľa nej bolo potrebné splniť viaceré požiadavky na  stavebné riešenie príslušných skladov, ale aj ich protipožiarne  zabezpečenie požiarnymi, prípadne aj požiarnotechnickými zariadeniami (ďalej len „PZ“ a  „PTZ“).

            Po ukončení záväznosti technických noriem k 1. januáru 2001 (zákon č. 264/1999 Z.z.) sa však v tejto oblasti neprijali žiadne legislatívne opatrenia. Na túto normu je možné sa odvolávať a teda aj podľa nej navrhnúť sklad skvapalnených horľavých uhľovodíkových plynov, treba si však uvedomiť, že norma je  morálne a technicky zastaralá, pretože za 30 rokov sa ani raz nenovelizovala. 

Vyhláška č. 124/2000 Z.z.

Ktorou sa  ustanovujú zásady požiarnej bezpečnosti pri činnostiach s horľavými plynmi a horenie podporujúcimi plynmi  v §1 ods. 1 písm. c) až e)  upravuje požiadavky na zaistenie požiarnej bezpečnosti pri výstavbe skladov týchto plynov, pri ich skladovaní a pri manipulácii s nimi, v tom istom §1 ods. 2písm. e), f) a h) sa však uvádza, že sa nevzťahuje na skladovanie a ukladanie skvapalnených uhľovodíkových plynov, ani na stabilné tlakové nádoby, v ktorých  je umiestnený horľavý plyn a ani na tlakové nádoby pre tieto plyny do objemu 0,22 l.

            Keďže nové ekologicky akceptovateľné chladivá sú takmer výhradne uhľovodíkové, z predmetnej vyhlášky nie je možné uplatniť ani jej  §12,  týkajúci sa charakterizovania skladu horľavých plynov ako jednopodlažnej nadzemnej stavby alebo jej časti určenej na ich skladovanie, príjem a výdaj, pričom jej konštrukcie  musia byť vyhotovené s konštrukčných prvkov druhu D1 (v súčasnosti sa jedná o stavebné výrobky  s triedou reakcie na oheň A1, A2).

Vyhláška č. 94/2004 Z.z.

Ktorou sa ustanovujú technické požiadavky na protipožiarnu bezpečnosť pri výstavbe a pri užívaní stavieb v súvislosti so skladmi horľavých plynov v §6 ods. 6 písm. e) požaduje aby tvorili jednopodlažný požiarny úsek. P

ri určovaní ich požiarneho rizika uvádza v §32, že  ustanovenia §28 až §31  sa skladov horľavých skvapalnených uhľovodíkových plynov netýkajú, avšak v ods. 6 prílohy č. 1 požaduje, aby sklad tlakových fliaš na horľavé plyny tvoril samostatný požiarny úsek (ďalej len „PÚ“), čo prakticky vylučuje skladovanienových horľavých chladív vo viacerých už  existujúcich skladoch.

V KBÚ príslušných chladív sú však v jej oddiele 7.  riešené podmienky pre ich skladovanie a zaobchádzanie s nimi, pričom pre ich bezpečné skladovanie sa výrobcom týchto chladív napríklad požaduje, aby elektrické zariadenia v ich skladových priestoroch boli určené do prostredia s nebezpečenstvom výbuchu.  Horľavé plyny sa musia skladovať oddelene od horenie podporujúcich plynov a skladované tlakové fľaše (nádoby) s horľavými plynmi sa musia pravidelne kontrolovať aj čo sa týka ich tesnosti (únikov).

Nariadenie vlády Slovenskej republiky č. 393/2006 Z.z.

Práve požiadavka kontroly tesnosti skladovaných tlakových fliaš, resp. nádob s horľavými plynmi v prípadoch, kedy sú v ich KBÚ uvádzané DMV a HMV vedie aj k potrebe zohľadnenia požiadaviek  Nariadenia vlády Slovenskej republiky č. 393/2006 Z.z. o minimálnych požiadavkách na zaistenie bezpečnosti a ochrany zdravia pri práci vo výbušnom prostredí.

Z hľadiska požiadaviek na bezpečnosť manipulácií v týchto skladoch je v KBÚ horľavých skvapalnených plynov uplatnená požiadavka na skúsenú a riadne zaškolenú obsluhu,  jej predpísané vybavenie ochrannými pracovnými prostriedkami a pomôckami (ďalej len „OOPP“) a tiež na požadované technické vybavenie a zabezpečenie skladu pre tieto manipulácie.

Individuálne požiadavky na zabezpečenie OOPP skladovej obsluhy sú navyše uvádzané aj v oddiele 8. týchto KBÚa v oddiele 15.  sú uvádzané aj platné národné predpisy a tiež nariadenia EÚ, ktorých dodržanie sa požaduje.

V KBÚ týchto chladív sú uvádzané aj požiadavky pre zásahové hasičské jednotky a hasičov vykonávajúcich zásah pri požiari v týchto skladoch (oddiel 5.), pričom sa výslovne uvádza, že  pri hasení plameňa v mieste úniku hasiva z tlakovej fľaše, resp. nádoby  existuje možnosť vzniku explózie horľavých plynov, preto je vhodné len ochladzovanie povrchu tlakovej nádoby a jej okolia.

Z vyššie uvádzaných konštatovaní vyplýva čiastkový záver, že aj keď v SR v súčasnosti nemáme žiaden legislatívny predpis týkajúci sa skladovania horľavých uhľovodíkových chladív, resp. pod tlakom skvapalnených horľavých uhľovodíkových plynov, v ich KBÚ spracovaných podľa REACH  sú  pre skladovanie a manipulácie s nimi uvádzané základné  požiadavky a usmernenia vychádzajúce z nariadení EÚ alebo iných právnych predpisov, ktoré je potrebné dodržiavať.

Splnenie príslušných požiadaviek  uvádzaných v KBÚ

Na skladovanie a manipulácie  v  skladoch  je potom možné označiť za postačujúce z hľadiska súčasného stavu v predmetnej oblasti v SR, aj keď to nie je zárukou odsúhlasenia projektovej dokumentácie riešenia  protipožiarnej bezpečnosti týchto stavieb (ďalej len „PBS“) kompetentnou štátnou správou (príslušným Okresným riaditeľstvom Hasičského a záchranného zboru). Vzhľadom k nezáväznému charakteru STN EN 378 špecialista PO sa pri hodnotení požiarnotechnických  charakteristík  horľavých chladív musí riadiť ich KBÚ - viď zákon č. 67/2010 Z.z. o podmienkach uvedenia chemických látok a chemických zmesí na trh a o zmene a doplnení niektorých zákonov (chemický zákon).

PROTIPOŽIARNA BEZPEČNOSŤ OBYTNÝCH A POLYFUNKČNÝCH STAVIEB 

Globálne otepľovanie sa považuje za jeden  z hlavných dôvodov súčasného rozvoja malej  chladiacej a klimatizačnej techniky na Slovensku. Je však faktom, že aj užívateľský komfort nových bytových domov, administratívnych a polyfunkčných objektov, ale aj iných obytných stavieb sa v ostatných rokoch významne zvýšil. Samozrejmosťou technického zabezpečenia budov (ďalej len „TZB“)  sa stali centrálne, či lokálne chladiace a klimatizačné jednotky a ich príslušenstvo.

Vyhláška č. 94/2004 Z.z. pre projektové riešenie PBS v SR

Existuje národný predpis, už uvádzaná vyhláška č. 94/2004 Z.z. v platnom znení, avšak  je pravdou, že developerské spoločnosti si často za spracovateľov projektovej dokumentácie vyberú renomované projektové kancelárie z iných krajín EÚ. Prípadné nezhody v riešení PBS týchto stavieb s platnou legislatívou SR sa tak riešia až pri vypracovaní príslušnej dokumentácie k stavebnému konaniu, na čo si už  zvyčajne projektové kancelárie  objednajú národných spracovateľov. Vo vyhláške č. 94/2004 Z.z. v platnom znení je síce venovaná pozornosť riešeniu zabezpečenia stavieb systémami prevádzkového aj núteného odvetrania (§47b), vetraniu únikových ciest (§55ods. 1-6), čo priamo súvisí s riešením PBS, avšak odvolanie sa na použitie STN 73 872 Požiarna bezpečnosť stavieb. Ochrana stavieb proti šíreniu sa požiaru vzduchotechnickým zariadením, teda normy vydanej v roku 1978 s ostatnou zmenou v roku 2003 je viac ako archaické.

Základné (kmeňové)  projektové národné normy pre riešenie PBS

Súto normy STN 92 0201-1 až -4 Požiarna bezpečnosť stavieb. Časť 1 až Časť 4boli vydané v  decembri 2000 a aj napriek  viacerým drobným zmenám sa nové trendy v stavebníctve a v TZBdo riešení PBS dostávajú len veľmi pomaly. Navyše  v septembri 2020 bola rozhodnutím riaditeľky OTN  pri ÚNMS  SRzrušená TK 17 Bezpečnosť a ochrana pred požiarmi. Protipožiarna bezpečnosť stavieb.

Je pravdou, že lokálne chladiace, či klimatizačné jednotky vo vyššie uvádzaných nových bytových domoch, administratívnych a polyfunkčných objektoch aj pri aplikácii horľavých ekologicky akceptovateľných chladív nepredstavujú pre riešenia ich PBS prakticky žiadny problém, pretože nepredstavujú žiadne významnejšie zvýšenie požiarneho zaťaženia, nie je ich možné posudzovať ako sústredené požiarne zaťaženie v zmysle §18 vyhlášky č. 94/2004 Z.z. v platnom znení  a nepredstavujú ani žiadne obmedzenie podmienok evakuácie z týchto objektov.

V prípade centrálnych chladiacich alebo klimatizačných systémov si už  projektové množstvo napr.  chladiva R32 môže vyžiadať zásahy do riešenia PBS, ale aj TZB, systémov merania a regulácie, prípadne aj do spoločných inštalačných rozvodov a môže z hľadiska PBS predstavovať aj sústredené požiarne zaťaženie. Žiaľbohu táto oblasť riešenia TZB sa prakticky vôbec nepremieta do normatívnych a ani legislatívnych predpisov riešenia PBS na Slovensku.

STN  EN 378-1 až -4 Chladiace systémy a tepelné čerpadlá

Je pravdou, že v rámci systémovej bezpečnosti klimatizačných systémov podľa radySTN  EN 378-1 až -4 Chladiace systémy a tepelné čerpadlá. Požiadavky na bezpečnosť a ochranu životného prostredianiektoré otázky PBS  sú čiastočne riešené, napr. v jej Časti 3: Miesto inštalácie a ochrana osôb kde sú uvádzané požiadavky, ktoré od chladiacich a klimatizačných systémov a ich komponentov možno vyžadovať pre bezpečnosť na mieste inštalácie, avšak ktoré priamo nesúvisia    s chladiacim, či klimatizačným systémom a jeho komponentmi. 

Táto norma platí pre stacionárne a mobilné chladiace systémy všetkých veľkostí, avšak uplatnenie požiadavky na samostatný PÚ centrálnej strojovne chladenia, či klimatizácienerieši. Taktiež sa v nej nerieši problém vedenia potrubných rozvodov horľavých plynov po spoločných chodbách (zvyčajne nad podhľadom a spolu s ďalšími inštaláciami).

V rámci riešenia PBS síce špecialista PO vie uplatniť požiadavky na požiarnu odolnosť týchto podhľadov, avšak  nie na ich vodotesnosť, či plynotesnosť. V STN EN 378-1 sa síce rieši aj manažment rizík príslušných chladív z hľadiska výpočtu dovolenej náplne, pričom pre chladivá A2L sú povolené aj systémy s chladiacou náplňou viac ako 150 kg, čo už môže predstavovať pre špecialistu PO problém z hľadiska uplatnenia požiadaviek na sústredené požiarne zaťaženie. Špecialista PO však s predmetnou normou nepracuje. Chladivové potrubia sú kvôli dodatočnej ochrane zabudovávané do plastových žľabov, avšak na tieto žľaby nie sú uplatnené žiadne požiadavky súvisiace s ich požiarnou odolnosťou alebo s triedou reakcie na oheň, čo môže tiež predstavovať závažný problém v priestoroch spoločných chodieb, ako chránených, tak aj  nechránených únikových ciest. Špecifickým problémom pre špecialistov PO, ktorí riešia PBS klimatizovaných stavieb je požiadavka na netesnosť „obsadeného“ priestoru (byty, kancelárie, obchodné prevádzky, veľké zasadačky, rokovacie priestory, kongresové sály, ale aj reštaurácie a pod.), čo je jeden z predpokladov uplatňovaných pri výpočte maximálnej náplne chladiva. 

Pre bezpečné užívanie klimatizovaných budov s nainštalovanými klimatizačnými zariadeniami je bezpodmienečne nutné vetranie, ktoré je súčasťou systémovej bezpečnosti klimatizačných systémov podľa STN EN 378 a stáva sa tzv. bezpečnostným príslušenstvom a preto určenie lokalizácie vetracích otvorov je mimoriadne dôležité. Viaceré ekologicky akceptovateľné chladivá sú ťažšie ako vzduch, takže pri potenciálnych únikoch z chladiacich systémov sa budú držať pri zemi, resp. budú prenikať do nižšie položených priestorov a inštalačných šachiet. 

Inžinierske riešenia

Pri členení  príslušných stavieb do PÚ môžu požiadavky na vetranie priestorov pre potreby prevádzky klimatizačných zariadení mať zásadný vplyv aj na riešenie PBS.V súčasnosti  z hľadiska riešenia PBS pre veľkosť vetracích otvorov do 0,04 m2  nie sú uplatňované prakticky žiadne obmedzenia, s takouto možnosťou rozšírenia sa uniknutého horľavého chladiva (plynu) cez vetracie otvory do viacerých PÚ sa však doposiaľ vôbec neuvažovalo.

            Pri riešení PBS pre centralizované chladiarenské a klimatizačné systémy supermarketov, obchodných centier, administratívnych a polyfunkčných objektov, ale aj bytových domov, v ktorých budú aplikované nové horľavé chladivá bude preto nevyhnutné pristúpiť k tzv. „“. Tie sa používajú v mnohých krajinách EÚ (aj v susednej Českej republike), avšak súčasný právny systém SR  v tejto oblasti ich neumožňuje použiť.

PROTIPOŽIARNA BEZPEČNOSŤ VÝROBNÝCH  STAVIEB 

Pre projektové riešenie PBS výrobných stavieb existuje v SR národný predpis, už uvádzaná vyhláška č. 94/2004 Z.z. v platnom znení,  ktorá sa tiež ako v prípade obytných stavieb odvoláva na kmeňové projektové STN 92 0201-1 až -4.  Aj v tomto prípade zahraniční investori prichádzajú na Slovensko s už spracovanou  projektovou dokumentáciou, ktorú sa snažia len doplniť o naše národné požiadavky. Vzhľadom na súčasnú orientáciu priemyselne výroby v SR prakticky len na automobilový priemysel, charakter a riešenie týchto výrobných stavieb je viac-menej unifikované (opakované riešenia) a jedná sa hlavne o realizácie rozsiahlych jednopodlažných nadzemných výrobných hál s pôdorysnými rozmermi vysoko nad 10 000 m2 a bez členenia do PÚ.

Vybavenie PTZ

Aby takéto výrobne haly spĺňali aj naše národné požiadavky je nevyhnutné ich vybavenie viacerými PTZ, ako sú elektrická požiarna signalizácia (EPS), stabilné hasiace zariadenia (SHZ) hlavne sprinklerové, ale aj lokálne (napr. plynové), zariadenia pre odvod tepla a splodín horenia ZOTSH)a tiež ďalšie PZ (vnútroareálové a vnútroobjektové rozvody vody na hasenie požiarov,  nástenné hydranty v halách, prenosné a mobilné hasiace prístroje).

Vzduchotechnické systémy

Rozsiahle výrobné haly si vyžadujú aj rozsiahle inštalácie vzduchotechnických systémov  a potrubných rozvodov núteného prevádzkového vetrania,  prípadne aj núteného lokálneho vetrania pre zabezpečenie základných hygienických požiadaviek na pracovné prostredie a tiež spoľahlivú prevádzku technológie. Vzhľadom na prebiehajúce klimatické zmeny a zvyšovanie vonkajšej teploty už jednotky vodného chladeniana prívode čerstvého vzduchu nestačia, preto sa okrem klasických chladív začínajú nasadzovať aj nové ekologicky akceptovateľné chladivá v tepelných výmenníkoch. 

V automobilovom priemysle sa nové chladivá navyše začínajú uplatňovať aj pri samotnej výrobe motorových vozidiel (náplne do klimatizačných a chladiacich jednotiek), napriek veľmi problematickej horľavosti. Ichaplikácia  v systémoch klimatizácie a chladenia motorových vozidiel však vonkoncom neovplyvní (nebude mať žiaden dopad) na  riešenie PBS  výrobných hál, pretože   chladivá podobne ako pohonné hmoty sú dodávané na príslušné montážne pracoviskázo skladov  potrubnými rozvodmi v zanedbateľných množstvách.

Jednotky umiestnené napr. na streche

To však už neplatí pre aplikáciu týchto nových chladív vo vzduchotechnických jednotkách v prípadoch, kedy sú tieto výrobnej haly.  Horľavé chladivá na streche haly aj napriek tomu, že budú v uzavretom technologickom systéme predstavujú totiž prídavné požiarne zaťaženie konštrukcie strešného plášťa, resp. nosnej konštrukcie strechy. Pri použití železobetónových (ŽB) nosných konštrukcií výrobnej haly a tiež jej strechy toto prídavné požiarne zaťaženie nie je významné, avšak pri oceľových nosných konštrukciách výrobných  hál vrátane ich strešných konštrukcií  už toto prídavné požiarne zaťaženie nie je možné zanedbať a bude si vyžadovať napr. dodatočné protipožiarne zodolnenie tejto konštrukcie, teda  zvýšenie jej protipožiarnej odolnosti, čo sa v prípade ľahkých oceľových konštrukcií striech dá dosiahnuť len tenkými speniteľnými (intumenscentnými) protipožiarnymi nástrekmi a nátermi.

Prípadná lokalizácia takýchto vzduchotechnických strojovní, prípadne centrálnych chladiacich jednotiek  mimo nimi zabezpečovaných výrobných objektov si vyžaduje nielen  náklady na záber potrebných priestorov (plôch), ale aj na dodatočné  potrubné rozvody.

ZÁVERY

Na základe verifikácie skutkového stavu riešenia problematiky skladovania a aplikácie nových ekologicky akceptovateľných avšak horľavých uhľovodíkových chladív v SR  spracovateľ príspevku - špecialista PO konštatoval, že všeobecne záväzné právne národné predpisy, ako:

• zákon č. 314/2001 Z. z. o ochrane pred požiarmi v znení neskorších predpisov, 
• vyhláška Ministerstva vnútra Slovenskej republiky č. 121/2002 Z.z. o požiarnej prevencii v znení neskorších predpisov a ani 
• vyhláška Ministerstva vnútra Slovenskej republiky č. 94/2004 Z. z., ktorou sa ustanovujú technické požiadavky na protipožiarnu bezpečnosť pri výstavbe a užívaní stavieb v znení neskorších predpisov, či 
• vyhláška Ministerstva vnútra Slovenskej republiky č. 124/2000 Z. z., ktorou sa ustanovujú zásady požiarnej bezpečnosti pri činnostiach s horľavými plynmi a horenie podporujúcimi plynmi neriešia predmetnú problematiku v projektových riešeniach PBS  žiadnych stavieb, teda ani skladov týchto chladív. 

Pre projektové riešenie PBS skladov, výrobných a nevýrobných objektov a ani objektov občianskej vybavenosti, v ktorých sa skladujú alebo používajú horľavé chladivá neboli Ministerstvom vnútra Slovenskej republiky Prezídiom Hasičského a záchranného zboru vydané ani žiadne usmernenia, či pokyny.

Z vyššie uvádzaných dôvodov pre riešenie PBS v týchto prípadoch  je možné uplatniť len technické predpisy venujúce sa predmetnej problematike, akým jeaj  STN EN 378, či STN 65 0205.

Projektant – špecialista PO pri riešení PBS príslušných stavieb môže v plnej miere zohľadniť tiež údaje a požiadavky uplatnené v KBÚ týchto horľavých chladív.

Na záver je potrebné ešte podotknúť, že pri skladovaní týchto horľavých chladív, ale aj pri ich väčších centrálnych, či lokálnych inštaláciách sa môže stať, že  bude potrebné uplatniť aj požiadavky iných všeobecne záväzných právnychpredpisov, akým je aj  zákon č. 128/2015 Z.z.  o prevencii závažných priemyselných havárií a o zmene a doplnení niektorých zákonov, pretože už pri skladovaní 50 t horľavých skvapalnených uhľovodíkových chladív bude potrebné aj zaradenie prevádzky (podniku) pod tento zákon a vypracovanie bezpečnostnej dokumentácie v zmysle jeho §4, v ktorom sú stanovené povinnosti prevádzkovateľa takéhoto skladu.

Zoznam literatúry:

[1] Havelský, V., Füri, B. : Chladiaca technika. Základy techniky chladenia a tepelných čerpadiel,  Strojnícka fakulta Slovenskej technickej univerzity v Bratislave, Bratislava, 2006

[2] Havelský, V.: Ekologické aspekty používania halogénovaných uhľovodíkov ako pracovných látok. TZB Haustechnik 6/1994 

[3] Matejčík, Ľ. :  Kovové tlakové nádoby na dopravu plynov – Manipulácia, skladovanie a preprava, Medzinárodná servisná konferencia SZ CHKT, Bratislava, september 2017

[4] EN 378 Chladiace systémy a tepelné čerpadlá. Bezpečnosť a ochrana životného prostredia
https://www.asb.sk/stavebnictvo/technicke-zariadenia-budov/klimatizacia-a-vetranie/vetranie-klimatizovanych-budov-podla-en-378

Viac informácií nájdete v časopise Správy 7/2021