Osvětlení a svítidla z hlediska požární bezpečnosti

JUDr. Zbyněk Urban, Praha

Úvod

Od roku 1879, kdy je datováno první rozsvícení žárovky s uhlíkovým vláknem T. A. Edisonem, prošly žárovky a světelné zdroje rozsáhlým vývojem. Žárovky fungující na principu záření černého tělesa – žhavení vlákna při vysoké teplotě, znamenají mimo dobrodiní světla problém s teplem vyzařovaným do okolí. Změny vlákna z uhlíkového na wolframové, z rovného na vinuté došly až k halogenovému cyklu v křemenné baňce. Uvnitř křemenné baňky může být vlákno přežhavováno, poskytuje tak lepší barevné poddání, spoří energii, ale také vede k větší povrchové teplotě světelného zdroje. Kromě žárovek dospěl vývoj i k ještě úspornějším, plazmovým zdrojům světla – výbojkám, zářivkám, doutnavkám, plynovým laserům, které využívají přechod elektronů při výbojích v plynech a parách kovů. Nechme nyní otázky ohledně samotného světla a věnujme se souvisejícímu problému, kterým jsou tepelné poměry u světelných zdrojů a s tím spojená požární rizika.

Přes všechen pokrok na cestě za světlem od louče k žárovce a od žárovky k nejmodernějším výbojkám, laserům a luminiscenčním diodám zůstává pro použití v praxi jeden poznatek. Všechny způsoby výroby světla jsou doprovázeny větším či menším vývinem tepla. V současné době jsou tzv. umělé světelné zdroje převážně elektrické. Obě zmíněné okolnosti představují určitá požární rizika a čas od času i požáry. Tato rizika je třeba snižovat používáním schválených svítidel a zdrojů, správnou instalací a provozem osvětlovacích soustav, k čemuž slouží výrobkové a předpisové normy a požární předpisy.

Některá ustanovení norem pro svítidla

Otázky elektrického osvětlení a svítidel jsou řešeny v technických normách z několika hledisek. V dalším textu bude věnována pozornost nebezpečí vzniku požáru v návaznosti na instalaci, provoz a údržbu svítidel. Důvodem je skutečnost, že existuje reálné nebezpečí vzniku požáru iniciovaného právě svítidly. Jak již bylo zmíněno, mění se část energie dodané do světelného zdroje v teplo, které není zanedbatelné ani u pokrokových výrobků z poslední doby. Tuto skutečnost je možné doložit údaji ze statistik zpracovávaných Ředitelstvím Hasičského záchranného sboru MV ČR. V tab. 1 jsou uvedeny počty požárů podle použitého světelného zdroje za období 1997 až 2005.

Tab. 1. Statistika požárů způsobených žárovkovými, zářivkovými a výbojkovými svítidly

I zde je třeba připomenout, že pro použití a instalaci svítidel má velký význam správné stanovení vnějších vlivů, tedy ČSN 33 2000-3. Jde především o pokladové materiály, popř. obložení, i materiál svítidel, hlavně stínidel a ochranných krytů. Rovněž je zapotřebí upozornit na otázku volby výrobků, které by měly splňovat požadavky zákona č. 22/1997 Sb., o technických požadavcích na výrobky, v platném znění. Stejný význam mají údaje na výrobku ohledně dovoleného příkonu zdroje a provozního napětí (ČSN EN 61293 Elektrotechnické předpisy – Označování elektrických zařízení jmenovitými údaji vztahujícími se k elektrickému napájení – Bezpečnostní požadavky, tř. znak 33 0150), kladení na hořlavé podklady a do nich. Jde o naplnění požadavků ČSN 33 2000-1 čl. 12.1 a 131.1, aby zařízení byla použita k účelu, ke kterému jsou určena, a byla zajištěna bezpečnost.

Větší nároky na svítidla jsou kladeny ve složitějších podmínkách, které představují např. hořlavé podklady, některá jednoúčelová zařízení (soubor ČSN 33 2000 část 7, zejména nové normy z roku 2005 a 2006), a u výběru ochranných opatření podle vnějších vlivů podle ČSN 33 2000-4-482. Návaznost zde mají i opatření vycházející ze zákona č. 133/1985 Sb., o požární ochraně, v platném znění (úplné znění č. 67/2001 Sb.) a vyhlášky 246/2001 Sb., o požární prevenci.

Související technické normy

Jako jednu z prvních lze uvést ČSN 33 2000-4-482 Ochrana proti požáru v prostorách se zvláštním rizikem nebo nebezpečím. U normy je možné vycházet z úvodního ustanovení, které oddíl 482 pokrývá.

Jde o:
a) výběr a provedení instalací v prostorách s nebezpečím vzniku požáru v důsledku nebezpečných vlastností zpracovávaných nebo skladovaných materiálů, jakými jsou výroba, zpracování, skladování hořlavých materiálů včetně hromadění prachu, např. ve stodolách, v továrnách na zpracování dřeva, papírnách, textilních továrnách apod. (viz čl. 482.1),
b) výběr a provedení instalací v místech s převážně hořlavými hmotami ve stavebních konstrukcích (viz čl. 482.2),
Z hlediska nebezpečí požáru hořlavých prachů je třeba řešit otázku teploty na všech částech krytů a zařízení, kde lze předpokládat usazení nebezpečného množství prachu. Na těchto částech nesmí být v žádném případě dosaženo nebezpečné teploty. Rozhodující je volba provedení elektrického zařízení, které musí být vhodné pro konkrétní podmínky, a krytí stanovené jako ochrana proti prachu je IP5x. Jde o určení vnějších vlivů podle již zmiňovaného postupu na základě ČSN 33 2000-3 a ČSN 33 2000-5-51.

Svítidla jsou dovolena jen taková, která mají omezenou povrchovou teplotu. V místech s nebezpečím hořlavých prachů a vláken musí konstrukce svítidel zajišťovat, aby jejich povrchová teplota i v případě poruchy byla omezená a na povrchu se nehromadil prach v nebezpečném množství.

Ochranná opatření – nejvyšší dovolené teploty svítidel jsou:
– za normálních podmínek 90 °C,
– za poruchových podmínek 115 °C.

U svítidel bez údajů výrobce musejí být bodová svítidla a úzkoúhlé světlomety umístěny od zápalných materiálů ve vzdálenosti:
– do 100 W 0,5 m,
– od 100 do 300 W 0,8 m,
– od 300 do 500 W 1 m.

Obr. 1. Žárovka zdeformovaná přehřátím v nevhodném uzavřeném prostoru

Konstrukce svítidla musí zabránit vypadnutí žárovky nebo jiného světelného zdroje a horkých částí ze svítidla.

Samostatnou kapitolu z hlediska požárního nebezpečí představují svítidla s halogenovými žárovkami na malé napětí. Často jsou zaměňovány pojmy bezpečnosti z hlediska úrazu a požární bezpečnosti. Povrchová teplota žárovek je schopna iniciovat požár velké části hořlavých a snadno zápalných materiálů. Ze statistik je možné jmenovat instalaci do nábytku, do stropních podhledů ze dřeva a různých plastů, amatérská dekorativní stínidla z hořlavých látek a další.

Požadavky bezpečného provozu upravuje ČSN 33 2000-5-559 Elektrické instalace budov – Část 5-55: Výběr a stavba elektrických zařízení – Ostatní zařízení – Oddíl 559: Svítidla a světelná instalace (duben 2006) v článku 559.5 Ochrana před účinky tepla.

Jedním ze základních ustanovení je požadavek, aby svítidla byla vybírána a instalována v souladu s požadavky výrobce (ČSN EN 60598, tř. znak 36 0600). Dalším z předpokladů správné instalace a provozu je i pochopení značek na svítidlech a předřadných přístrojích, na které se norma odvolává. Jde zejména o značky:
– svítidlo určené pro přímou montáž na normálně hořlavý podklad,

– předřadný přístroj s ochranou před tepelnými účinky, třída P, pro montáž na hořlavý podklad (ČSN 33 2000-5-559 Příloha ZA).

V zemědělství docházelo k sériím případů zahoření od zafoukaných svítidel v senících, nástavbách kravínů a zahoření organických prachů v drůbežárnách. Tato problematika je nyní mj. obsažena v ČSN 33 2000-7-705 pro zahradnické a zemědělské objekty, čl. 705.537.N2. Zde norma požaduje signalizaci zapnutého stavu, když není z místa spínání rozeznatelný stav svítidla.

Další z ustanovení vztahujících se ke svítidlům je v ČSN 33 2000-7-708 pro karavany a parkovací místa v kempech. Pro svítidla se požaduje uvedení příkonu a napětí žárovky a nesmí dojít k poškození ani při zapnutí žárovek napájených z obou soustav (soustava nn a instalace vozidla). Od počátku roku 2006 budou požadavky zařazeny do ČSN 33 2000-7-754 Elektrické instalace budov – Část 7: Zařízení jednoúčelová a ve zvláštních objektech – Oddíl 754: Elektrická instalace v karavanech a obytných automobilech.

Nově zavedená ČSN 33 2000-7-711 Výstavy, přehlídky a stánky má samostatné ustanovení pro svítidla. Svítidla musí být chráněna, instalována a umístěna v souladu s normami mimo dosah hořlavých materiálů, aby se jich nedotýkala.

Obdobné ustanovení je i v ČSN 34 1090 pro prozatímní zařízení na výstavách a poutích s odvoláním na ČSN 33 2180 (ČSN 33 2180 nahradila původní ČSN 34 1030, na kterou je v normě ČSN 34 1090 odvolávka v citovaných článcích 78 a 47). V článku 78 je zákaz obalování svítidel a žárovek papíry, látkami nebo jejich umísťování v blízkosti dekorací. Je zakázáno používat lampiony z hořlavých hmot. Článek 47 vyžaduje při montáži na hořlavé hmoty dodržení maximální teploty na styku 80 °C. Při montáži svítidel na hořlavé hmoty musí být dodrženy požadavky příslušné normy (ČSN 33 2312), jako je nehořlavá tepelně izolující podložka nebo vzduchová mezera aspoň 20 mm.

Instalace na hořlavé podklady a do hořlavých podkladů

Základem je zařazení podkladu do příslušné třídy hořlavosti. Na jaké stavební materiály a prvky se svítidla instalují? Jsou to často dřevěné obklady, plastové podhledy, dřevotřískové desky, odlehčené příčky, duté stěny a jiné prvky stavebnicového charakteru. Nejednou se díky povrchové úpravě tváří jako zdivo nebo obdobný nehořlavý materiál. Ve skutečnosti jsou základem hořlavé materiály a záleží jen na tom, ve kterém stupni v rozsahu C1 až C3. Podle podkladového materiálu by mělo použité svítidlo mít označení, že je schváleno pro montáž na konkrétní materiál. Příklady několika označení byly již uvedeny. Jinak je třeba použít některé z ochranných opatření, jako jsou tepelně izolující nehořlavé podložky, vzduchová mezera apod. – ČSN 33 2312 Elektrická zařízení v hořlavých materiálech a na nich.

Obr. 2. Svítidlo zahořené od patice zářivky přehřáté přechodovým odporem v připojovacích svorkách

Problematika hořlavosti podkladu – stavebních hmot nejčastěji souvisí s požadavky instalací na hořlavé podklady a do nich. Hořlavost stavebních hmot vyjadřuje míru, jakou přispívají k intenzitě požáru. Definice dosud vycházely z ČSN 73 0862 a jsou použity v ČSN 33 2312. Dne 1. 1. 2004 vstoupila v platnost ČSN EN 13501-1 Klasifikace podle výsledků reakce na oheň. V ČSN 13501-1 z července 2003 je uvedeno toto nahrazení norem:

S účinností od 2004-01-01 se ruší ČSN 73 0862 (1980), která do uvedeného data platí souběžně s touto normou,
S účinností od 2008-01-01 se ruší ČSN 73 0823 (1983), která do uvedeného data platí souběžně s touto normou.

Převod požadavků požárních projektových norem řady ČSN 73 08 na třídy stavebních výrobků v reakci na oheň je v tab. 2 (Národní příloha k normě ČSN EN 13501-1, Tabulka NA.1).

Poslední z poznámek k označení výrobků vzhledem k možnosti jejich použití na hořlavé materiály a do těchto materiálů. Označení je pro svítidlo na hořlavý podklad, ale nikoliv s dalším obložením polystyrenem, kdy je již zapuštěno v materiálu. Obdobně je tomu u svítidel v nábytku, kde je sníženo ochlazování přirozeným prouděním okolního vzduchu. Někdy je zaměněn význam značky zkoušky žhavou smyčkou 850 °C se značkou kladení do hořlavých hmot a na ně, kde jde o splnění rozdílných požadavků zkoušek.

Uvádění výrobků na trh

Zde je třeba připomenout, že zákon zakazuje prodejci nebo distributorovi prodávat výrobky, které by mohly ve zvýšené míře ohrozit zdraví nebo bezpečnost osob, majetek nebo životní prostředí, popř. jiný veřejný zájem. Dnes jsou výrobky splňující požadavky bezpečnosti obvykle označeny CE v předepsané grafické podobě. Požadavku bezpečného výrobku rozhodně neodpovídají amatérská svítidla se stínidly z nejrůznějších plastů a dekorativní svítidla zhotovená samovýrobou z plastových krabic, obalů apod. Zde nastává kritická situace v návaznosti na teplotu světelného zdroje, kdy plast měkne, mění tvar a může se dotknout povrchu žárovky. Požár je jen otázkou času. Stejně je nebezpečné umístění žárovky do prohlubně v dřevěném trámu nebo ve dřevě obecně. Zvláště když je omezen přístup vzduchu z důvodu zakrytí barevnými skly pro větší efekt. Při dlouhodobé expozici zahoří od žárovky i dřevo, jak dokládá požár před několika lety v motorestu Bouchalka. Stejně nebezpečné je zakrytí svítidla textilem, papírem, dřevem a materiály z nich vyrobenými. Materiály obsahují celulózu, která při dlouhodobé expozici nad 120 °C degraduje a může zahořet.

Závěr

Světlo potřebuje většina z nás k práci, odpočinku, dalšímu vzdělávání či k životní pohodě. Po západu slunce je to světlo převážně z elektrických zdrojů, bez kterých si lze jen těžko představit dnešní život. Jako mnoho jiných věcí, mají i svítidla určitá pravidla výroby, instalace a používání. Na některé bylo poukázáno v tomto článku, ale výčet není úplný. Údaje o dovoleném příkonu zdroje, krytí, možnosti montáže a další pokyny výrobce je dobré respektovat dříve, než je návod ohořelý nebo zhnědlý po požáru. Svítidla nejsou katastrofickým činitelem ve statistikách, ale škody, které takto vznikají, rozhodně nejsou zanedbatelné.