Backdraft – část 4

Zásady požární taktiky v případě nebezpečí vzniku backdraftu. Hlavním účelem výběru taktického postupu je maximálně chránit zdraví a životy zasahujících hasičů při zachování maximální efektivity zásahu.

Požární taktiku v situaci hrozby backdraftu je možné rozdělit na dva druhy:

• defenzivní taktické postupy, které slouží primárně pro ochranu hasičů před backdraftem a jeho účinky a

• ofenzivní taktické postupy, které brání vzniku backdraftu.

Výběr konkrétního postupu závisí na okolnostech zásahu – informacích, které jsou k dispozici, čase, množství sil, dostupných technických prostředcích, zkušenostech a schopnostech hasičů a jejich velitele atd. Hlavním účelem výběru taktického postupu je maximálně chránit zdraví a životy zasahujících hasičů při zachování maximální efektivity zásahu.
Hlavní obecnou zásadou požární taktiky v případě nebezpečí vzniku backdraftu je včas detekovat možnost backdraftové situace. Příznaky hrozícího backdraftu a možnosti jejich zhodnocení jsou uvedeny v <a href=„https:/­/www.pozary.cz/cla­nek.asp?id_clan­ku=3107“ target=>předchozím dílu.

Defenzivní taktické postupy

Základním pravidlem je používání ochranných prostředků, které ochrání uživatele před účinky požáru – tepelným tokem, horkými a toxickými zplodinami hoření, padajícími předměty apod. Hasič, který by mohl být ohrožen backdraftem, musí být vybaven zásahovým oděvem, rukavicemi a obuví, přilbou a dýchacím přístrojem.

Dalším pravidlem je opatrnost při vytváření vstupních otvorů (otevírání dveří, oken) a otvorů pro provedení zásahu (rozebírání podhledových konstrukcí), kdy je riziko vzniku backdraftu nejvyšší. Preventivním opatřením při každém otevírání dveří je nestát proti otevřeným dveřím. Vhodné je stát za rohem nebo se alespoň přikrčit. V případě podezření na backdraftovou situaci se doporučuje chránit hasiče zavodněným vodním proudem. V. Dunn ve své publikaci Backdraft and flashover, what is the difference?, doporučuje dva následující postupy:

• Hasič v plné ochranné výstroji namíří vodní proud ještě před otevřením dveří do místa proudu předpokládaných horkých zplodin hoření. Po otevření dveří voda tyto zplodiny hoření ochladí a srazí tok zplodin hoření.

• Pokud předchozí postup není z nějakého důvodu možný, navrhuje Dunn jiný způsob ochrany hasičů. Do prostoru se vniká oknem. Před vniknutím se připraví dva vodní proudy, které z obou stran pokryjí předpokládanou otevřenou plochu. Poté se skleněná výplň rozbije.

Nejúčinnějším preventivním opatřením, které je však obvykle obtížné použít, je přirozená ventilace. Pokud je nad prostorem vyplněným zplodinami světlík nebo vikýř, je vhodné ho (při zachování předchozích opatření) otevřít nebo rozbít. Horké zplodiny hoření, které jsou ve vznosu, vzniklým otvorem uniknou vzhůru a backdraft při otevírání dveří nemůže nastat. Pokud nastane při otevírání světlíku, výšleh a tlakové účinky se rozptýlí do prostoru a hasiči nejsou ohroženi.

Ofenzivní taktické postupy

Vzniku backdraftu lze zabránit obecnými hasebními postupy. Jako každá termooxidační reakce potřebuje ke svému průběhu 3 základní podmínky – okysličovadlo, zdroj energie (teplo) a vlastní hořlavou látku. Pokud je odstraněna alespoň jedna z těchto podmínek, přeruší se hoření (resp. nenastane backdraft). Vzhledem k tomu, že kyslíku je ve vzduchu vždy dostatečné množství a zabránit jeho průniku do otevíraného prostoru je nemožné, zbývají další dva postupy – odstranění zplodin hoření a pyrolýzních produktů z prostoru, kam hasiči hodlají proniknout (či snížení jejich koncentrace pod dolní mez výbušnosti) anebo ochlazení vrstvy kouře na takovou teplotu, že backdraft nenastane. Oba obecné postupy a jejich taktické varianty rozvedu dále.

Větrání

Snížení koncentrace výbušných plynů vzniklých při požáru pod dolní mez výbušnosti (a současné snížení teploty) je možno provést dvěma způsoby.

Přirozená ventilace, která využívá nižší specifické hustoty horkých zplodin hoření a popřípadě tzv. komínový efekt. Její princip je založen na tom, že plyny v prostoru zasaženém požárem jsou vůči okolnímu vzduchu silně zahřáté a v přetlaku. Mají tedy tendenci při vytvoření jakéhokoliv ventilačního otvoru unikat ven. Tento výron plynů bude nejintenzivnější u nejvýše položených otvorů (jejich částí), kde se uplatní oba vlivy (hustota i tlak).

Při vytvoření jediného otvoru v nejvyšší části zasaženého prostoru budou plyny unikat tak dlouho, dokud se nevyrovnají tlaky uvnitř a vně prostoru. Další únik plynů bude způsobován pouze ohříváním místnosti z důvodu pokračujícího hoření.

Pokud budou vytvořeny otvory dva (v nejnižším a nejvyšším místě), bude výměna plynů intenzivnější, protože mimo únik horkých plynů výše umístěným otvorem bude do prostoru vnikat čerstvý vzduch spodním otvorem. Po vyrovnání tlaků se ustálí tzv. neutrální rovina (rovina, na níž je tlak roven vnějšímu tlaku vzduchu). Další výměna plynů bude pomalejší a po ochlazení kouře se téměř zastaví.

Zejména u výškových budov se projevuje tzv. komínový efekt, který je způsoben rozdílnými hodnotami tlaku vzduchu na různých výškových úrovních. Tento rozdíl podporuje intenzitu výměny plynů a takové větrání je mnohem účinnější. Přináší však také problémy, protože je komplikovanější. Grimwood ve Flashover & Nozzle Techniques uvádí několik případů, kdy komínový efekt při požáru výškových budov (popisované měly 10 až 15 poschodí) způsobil rozbití skleněných výplní v obvodových konstrukcích a „zpětné šlehnutí” , po kterém se požár rozšířil o dvě až pět poschodí dolů. Hasiči takový následek nečekali a byli zraněni. Využívání komínového efektu u vysokých budov by proto mělo být prováděno velmi obezřetně.

Přetlaková ventilace je používána od 50. let 20. století. Svým principem připomíná komínový efekt. Rozdíl je v tom, že tento efekt vyvoláváme technickými prostředky a působí nejen ve vertikálním, ale i v horizontálním směru. Jako zdroj tlaku vzduchu používáme ventilátory, které vhání vzduch pod tlakem do budovy. Vzniklý proud vzduchu potom pístovým efektem a prouděním vytlačuje zplodiny hoření vytvořeným odváděcím otvorem ven.

Při vytváření odváděcího otvoru je nutné dodržovat bezpečnostní pravidla uvedená výše, protože při něm může dojít k backdraftu. Vlastní proces větrání provází riziko zvýšení pravděpodobnosti vzniku a rozšíření nebezpečné koncentrace hořlavých plynů. Pokud je však přetlaková ventilace provedena správným způsobem, tj. otvory pro přívod a odvod vzduchu byly vytvořeny ve správném pořadí, jsou vhodně situovány a mají přiměřené rozměry, toto nebezpečí rychle pomíjí. Porovnání přetlakové a přirozené ventilace včetně jejich vlivu na možnost vzniku backdraftu bylo popsáno např. v Smoke Ventilation in Operational Fire Fighting.

Nevhodně provedená přetlaková ventilace značně zvyšuje nebezpečí vzniku backdraftu, protože ještě podporuje přirozený proces vnikání vzduchu do místnosti a jeho promíchávání se zplodinami hoření, čímž může vzniknout výbušná směs. Přetlaková ventilace však může být za podmínky správného použití velice účinným prostředkem pro snížení pravděpodobnosti ohrožení hasičů backdraftem. Proto je před jejím použitím nezbytně nutný praktický výcvik v podmínkách, které by realisticky simulovaly podmínky při zásahu. Tato okolnost ve spojení s často konzervativním založením velké části hasičské veřejnosti je příčinou toho, že tato již více než 50 let stará metoda je dosud u nás podceňována a málo využívána.

Snížení teploty

Snížení teploty v zasaženém prostoru je jedním z efektů odvětrávání. Pokud chceme užít ochlazování jako hlavní způsob zabránění vzniku backdraftu, je nejvhodnějším prostředkem aplikace vhodného chladícího média. Nejvhodnějším hasivem, které lidé používají od té doby, co se poprvé pokusili o uhašení ohně, je voda. Vodu lze aplikovat různými způsoby a přidávat do ní různé přísady, které zlepšují její vlastnosti.

Nejobvyklejší formou aplikace vody je její dodávání na požářiště přímo ve formě plného proudu. Nevýhodou používání plných proudů je značné množství vody (až 80 %), které bez užitku odtéká pryč. S tímto způsobem požárního útoku počítají zejména hasiči v USA, kde je u každého požáru počítáno s dodávkou na naše poměry obrovského množství vody, která má požár doslova „utopit“.

Druhou možností je nepřímá dodávka, kdy je voda ve formě roztříštěného proudu aplikována na horké povrchy zdí a stropu, kde se odpařuje a vytváří 1700-násobek objemu páry ve srovnání s původním objemem vody. Pára, která dosáhne koncentrace 10 až 35 % obj. způsobuje zředění původní koncentrace hořlavých plynů. Účinek takto aplikované vody je podstatně větší než u předchozího způsobu, a to způsobuje i menší škody způsobené hasební vodou. Rizikem je tlak, který vzniklá pára vyvine. Ten může vrhnout horkou páru a zplodiny hoření proti hasičům, a tím je ohrozit. Dále je možné vytlačení tepla a plamenů mimo doposud zasažené prostory a ohrožení dalších osob. Z těchto důvodů je zatím často převládající používání plných proudů.

Poslední možností dodávky vody je její aplikace ve formě vodní mlhy. Ta je na rozdíl od předchozích metod dodávána na objem místnosti. Její výhody a aspekty používání:

• Chladící schopnost vody (absorbce tepelné energie a následná fázová změna) je úměrná jejímu povrchu. Nejlepší je roztříštění na stejně velké kapičky o průměru 0,3 až 1 mm. Při průměru 0,3 mm narůstá povrchová plocha 1400-násobně.

• chladící schopnost vody závisí na rychlosti, kterou se chladící médium pohybuje okolo horkých povrchů a plamene. Kapičky jsou pomalejší než plný proud, a tak chladí více.
Proto je používání mlhových proudnic více než 1000× efektivnější než používání proudnic na kompaktní proudy.

Zahraniční texty uvádějí, že (po přepočtu na jednotky SI) postačuje 1 dm3 vody ve formě vodní mlhy ke kontrole 1,5 m3 prostoru zasaženého požárem. Vychází to z předpokladu, že 1 litr vody vyprodukuje 1500 litrů páry a zároveň absorbuje teplo, které vyprodukují termooxidační reakce s kyslíkem, který je obsažen v 1500 litrech vzduchu.

Grimwood ve Flashover & Nozzle Techniques a v Compartment Firefighting Strategy & Tactics naproti tomu podporuje tzv. ofenzivní hašení vodní mlhou, které nemá úplně uhasit požár, ale zajistit maximální ochranu zasahujících hasičů proti flashoveru a backdraftu. Dále uvádí, že efektivita takového užívání vodní mlhy je při praktickém použití asi 41 % a běžná dodávka vody ve formě mlhy je pro objekty kancelářského typu asi 0,5 l.min-1.m-3. Doporučuje používat pro prvotní zásah proudnici s průtokem až 450 l.min-1.

Postup pro hašení požáru s nebezpečím backdraftu je následující:

• pootevření dveří – jeden hasič otevírá a druhý s mlhovou proudnicí je přikrčen u vytvořeného otvoru,
• hasič s proudnicí vyšle do prostoru krátký puls vodní mlhy (fotogalerie, foto 1 a 2)
• druhý hasič rychle zavře dveře,
• po chvíli se celý postup opakuje, dokud si hasiči nejsou jisti, že situace je již bezpečná.

Zásady pro hašení:

• hasiči musí být vybaveni ochrannými oděvy a dýchacím přístrojem,
• hasiči, kteří provádějí hašení, by měli být jištěni dalším vodním proudem,
• dveře se otevírají co možná nejméně,
• délka pulsu vodní mlhy je ideální v rozmezí 0,1 až 0,5 s (backdraft nenastává okamžitě po vytvoření otvoru),
• puls vodní mlhy musí směrovat úhlopříčně od podlahy u dveří do nejvzdálenějšího horního rohu místnosti – po nejdelší možné cestě (tak se nejvíce využije jeho potenciálu),
• nestříkat na stěny a stropy – je třeba ochlazovat kouřovou vrstvu,
• mezi jednotlivými pulsy je vhodné počkat minimálně 10 až 20 sekund – teplota v prostoru se po uzavření otvoru snižuje i bez hasebního zásahu
• není třeba spěchat s vniknutím do místnosti – pokud je požár v takovém stádiu rozvoje, že hrozí vznik backdraftu, je pravděpodobnost přežití osob v zasaženém prostoru nulová.

Hlavní nevýhodou hašení vodní mlhou je nutnost velkých zkušeností, praktického výcviku a dokonale zvládnuté práce s proudnicí.

Problémy, které vznikají při vytváření otvorů pro účely požárního zásahu, by mohlo v některých případech pomoci vyřešit zařízení vyvinuté ve Švédsku. V angličtině je nazýváno „cutting extinguisher“ – řezací a hasící přístroj. V principu jde o zařízení, které pomocí tlakové vody (300 barů) s přídavkem abrazivních částic dokáže řezat různé materiály nebo hasit vodou. V současnosti je jedno z těchto zařízení používáno HZS hl. města Prahy (Cobra na HS 1 – Sokolská). Tímto zařízením by bylo možno vyříznout malý otvor do dveří nebo do vhodných stavebních konstrukcí a vzniklým otvorem dodávat do uzavřeného prostoru vodu.

Popsaný přístroj je schopen dodávat vodní mlhu o velikosti kapek přibližně 0,1 mm, takže chladící efekt by byl velice dobrý (podobně jako u vodní mlhy). Pokud dojde k odpaření veškeré dodané vody, dojde k rychlému zchlazení značného objemu kouře.

Za největší nevýhodu používání řezacího a hasícího přístroje považuji to, že pokud budou před vytvořeným otvorem překážky bránící průniku vody do celého objemu místnosti, bude chladící efekt značně snížen. To, že neuhasí požár úplně, neberu jako nevýhodu. Pokud zabrání vzniku backdraftu, nebude už pro hasiče problém uhasit zbylá ohniska požáru. Rovněž obavy autorů o bezpečnost lidí uvnitř jsou podle mého názoru zbytečné. Jak jsem již uvedl, žádní živí lidé tam již být nemohou.

Výcvik taktických postupů v situaci hrozícího backdraftu

Teoretická a praktická příprava má pro bezpečnost zasahujících hasičů a pro efektivní provedení zásahu zásadní význam. Teorie musí hasiče naučit zejména správně rozeznat příznaky backdraftové situace a poučit je o provádění defenzivních taktických postupů. Praxe by měla být zaměřena na používání technických prostředků, zejména přetlakových ventilátorů a mlhových proudnic. Výcvik PPV by měl probíhat ve vhodných prostorách a se zakouřením. V žádném případě nestačí spustit ventilátor na volném prostranství a přesvědčit se, že funguje. Nepřipravení hasiči pak použijí ventilátor špatně, a pokud to přímo nezpůsobí velké komplikace při zásahu, pak je to v nejlepším případě přesvědčí o tom, že je to přístroj k ničemu. Potom ho už budou jen převážet na zásahovém vozidle.

Za vhodný prostředek pro praktický výcvik považuji backdraftové a flashoverové kontejnery, které používají např. hasiči v západní a severní Evropě (fotogalerie, foto 3 a 4). Na nich si mohou hasiči bezpečným způsobem vyzkoušet, jak tyto jevy v praxi vznikají, jak vypadají, jak se projevují a jak se proti nim lze chránit.

Závěrečné shrnutí taktických postupů

Výběr použité taktiky závisí na situaci po příjezdu jednotky na místo zásahu. Pokud budova zasažená požárem skýtá nebezpečí vzniku backdraftu, musí se na to na základě předchozího výcviku připravit. Použití konkrétní taktiky závisí zejména na případném ohrožení lidských životů, které zvyšuje význam faktoru času. Taková situace nutí hasiče podstupovat větší riziko při taktickém postupu, který je rychlejší, ale nebezpečnější.

Používání technických prostředků, jako je například přetlakový ventilátor, musí být vázáno na předchozí zkušenosti a kvalitní výcvik. Nevýhodou je i to, že je nutné nasadit větší síly, které nejsou často k dispozici.

Pokud není zjištěno bezprostřední ohrožení osob, je nejvýhodnější použít defenzivní typy taktiky, protože při jejich provedení hrozí jen velmi malé riziko zranění.

Zdroj:
Diplomová práce
Student: Pavel Vítek
Vedoucí diplomové práce: Doc. Dr. Ing. Miloš Kvarčák
Studijní obor: Technika požární ochrany a bezpečnosti průmyslu

Redakčně upraveno

Backdraft – část 1
Backdraft – část 2
<a href=„https:/­/www.pozary.cz/cla­nek.asp?id_clan­ku=4542“ target=>Backdraft – část 3