Požár v Hong Kongu: Proč mají budovy katastrofální požáry a jak jim lze předcházet

Dne 26. listopadu a požár začal na lešení v bytovém komplexu Wang Fuk Court v Tai Po v Hong Kongu a rychle se rozšířila do několika výškových bloků obalených bambusem a jinými hořlavými vnějšími materiály. Nejméně 44 lidí zemřelo k 7:00 IST (27. listopadu). stovky chyběly. Místní policie údajně zatkla tři vedoucí stavby, i když vyšetřovatelé zjišťovali, jak renovační práce na konstrukci umožnily tak rychlé vertikální šíření ohně.

Proč budovy hoří?

Budovy hoří, když se tři věci spojí a vzájemně se zásobují: teplo, palivo a kyslík. Mezi potenciální zdroje vznícení patří zkraty, jiskry ze svařování nebo kuchyňský plamen, ale také jakákoli zábavní pyrotechnika uvnitř nebo v blízkosti. Teplo z těchto zdrojů ohřívá okolní materiál, dokud se nerozloží a neuvolní hořlavé plyny. Tyto plyny se mohou mísit se vzduchem a hořet, přičemž uvolňují ještě více tepla, které pak ohřívá jiné materiály.

V budově naplněné plasty, látkami, papírem a syntetickými pěnami se tato smyčka pozitivní zpětné vazby může rychle převalit do velkého požáru. Jakmile se všechny povrchy místnosti dostatečně zahřejí, může prostor dosáhnout bodu zvaného flashover, kdy se téměř vše vznítí během několika sekund a oheň je velmi těžké ovládat nebo přežít.

Mnoho velkých požárů od roku 2000 začalo jako lokalizované požáry, které geometrie konstrukcí a konstrukční materiály rozdmýchaly do katastrof v měřítku budov. Architekti a inženýři věděli, že vnější lešení, obkladové systémy a dutiny na fasádě mohou fungovat jako otevřené komíny, které umožňují horkým plynům proudit nahoru, přitahovat čerstvý vzduch zespodu a ohřívat vyšší patra.

Jak jsou obyvatelé ohroženi?

V Hongkongu, na základě raného hodnocení vyšetřovatelů, bambusové tyče a plastové pletivo, které obklopovaly věže, poskytly prvnímu požáru nepřetržitou a hořlavou cestu vzhůru po exteriéru věží. Podobně v Šanghaji v roce 2010 jiskry ze svařování zapálily nylonovou síť a bambusové lešení a výsledný požár se rozšířil do 28patrového činžovního domu v rekonstrukci.

V Londýně Grenfell Tower v roce 2017Elektrická závada v lednici vyvolala malý požár v bytě, ale hořlavý obklad a izolace na fasádě a větraná mezera za panely vytvořily silný umělý komín, který plameny rychle vynesl do věže a zabil 72 lidí. Podobný druh vnějšího obložení přispěl k opakovaným požárům Dubajská Torch Tower v roce 2015 a 2017.

Uvnitř budov je způsob šíření požáru utvářen požárním zatížením (tj. množstvím materiálů, které mohou hořet), rozdělením a únikovými cestami. Zejména nemocnice, noční kluby, kanceláře a továrny jsou známé tím, že mají husté požární zatížení, včetně postelí, lékařských plastů, zvukotěsné pěny, papírových pořadačů, skladovaných chemikálií a textilií.

Dojde-li ke vznícení ve špatně členěném prostoru, plameny a kouř se mohou šířit přes schodiště a stropní prostory. The 2011 požár nemocnice AMRI v Kalkatě začalo elektrickou poruchou v suterénu, kde správci nemocnice skladovali hořlavé materiály. Kouř a teplo se pohybovaly nahoru, i když alarmy a pokusy o evakuaci selhaly a nakonec zemřelo 89 lidí.

Při požáru nočního klubu Station v USA v roce 2003 pyrotechnici zapálili polyuretanovou pěnu kolem jeviště. Během několika minut hořela pěna a strop a kouř a přelidnění společně vedly ke smrti 100 lidí, ke které přispěl i nedostatek sprinklerů. Podobný příběh odehraný v roce 2016 při požáru skladiště Ghost Ship v Kalifornii, kde během večírku v přeplněném a nelegálně přestavěném skladišti bez sprinklerů a alarmů zemřelo 36 lidí.

Při požáru oděvní továrny Ali Enterprises v Karáčí v roce 2012 zemřelo více než 250 dělníků, protože majitelé a manažeři společnosti zamřížovali okna a zamkli východy, takže dělníci nemohli uniknout kouři a horku, i když se samotná konstrukce okamžitě nezhroutila. V Dháce Požár FR Tower v roce 2019kancelářští pracovníci byli uvězněni ve výškové budově, která měla málo použitelných východů a žádné sprinklery, což opět umožnilo, aby se obyčejný požár stal smrtícím. Bylo zabito 25 lidí.

Jak se mohou budovy zřítit?

Struktura budovy také určuje, jak dlouho může stát, když hoří. I když je ocel pevná, velkou část této přednosti ztrácí, když je vystavena teplotám 500º až 600º C. Bez řádné protipožární izolace se pak mohou trámy a sloupy budovy začít prohýbat a vychylovat tak ostatní prvky ze zarovnání. V madridské Windsor Tower v roce 2005 betonové jádro a některé chráněné prvky odolávaly horku, ale nechráněné ocelové obvodové prvky selhaly, což vedlo k částečnému zhroucení konstrukce.

V roce 2017 teheránská budova Plasco – výšková budova s ​​ocelovým rámem a značným požárním zatížením – absence sprinklerů a nízké oddělení umožnilo požáru hořet dostatečně dlouho, aby způsobilo zřícení podlahy, což vedlo k dalším poruchám kolem budovy, které nakonec strhl celou konstrukci dolů. V roce 2001 ve Světovém obchodním centru v New Yorku srážky letadel s Dvojčaty zbavily protipožární ochrany a velké požáry na mnoha podlažích zahřívaly vazníky a sloupy podlahy, až se prohnuly. Tragickým výsledkem bylo úplné zřícení věží i přes jejich moderní design.

Ve většině těchto příkladů bylo zapálení obvykle ve formě rutinní činnosti, jako jsou elektrické závady, práce s teplem, ohňostroje, vaření atd. Hlavními zabijáky bylo následně rychlé šíření ohně a kouř spíše než exotická paliva. Rychlému šíření napomohly hořlavé fasády, lešení, izolace a materiály v interiéru, které dohromady vytvářely souvislá lože paliva a komíny.

Jak lze zabránit požárům budov?

Když navrhují a staví (přiměřeně dobře financovanou) budovu, inženýři a architekti obecně předpokládají, že dojde k malým požárům, takže velká část návrhu je již investována do udržování náhodného požáru na jednom místě po stanovenou dobu, což umožňuje obyvatelům odejít dříve, než se podmínky stanou smrtelnými.

Ústřední myšlenkou je opět mít přihrádky. Podlahy, stěny a stropy jsou uspořádány tak, aby vytvářely požární úseky se specifickou hodnotou požární odolnosti. Za tímto účelem je stavitelé staví z betonu, ohnivzdorného zdiva a/nebo chráněné oceli (což je ocel, která byla opatřena ohnivzdorným nátěrem nebo opláštěním, které zpomaluje přenos tepla). Protipožární dveře a protipožární zasklení se také používají k uzavření otvorů mezi odděleními. Konečným požadovaným efektem je, aby každý takový oddíl odolával šíření požáru po dobu 60 minut, 120 minut nebo tak dále.

Moderní stavební předpisy se také pokoušejí zabránit tomu, aby se požáry šířily nahoru nebo přes vnější stranu budovy tím, že omezují použití hořlavých obkladových a balkónových materiálů a nutí projektanty, aby přerušeními rozbíjeli souvislé vzduchové mezery za fasádami. Architekti a inženýři mohou také vybrat materiály, které zabrání kolapsu konstrukce výměnou za to, že se sami poškodí. Po požáru Grenfell Tower například Spojené království zakázalo určité hořlavé materiály ve vnějších zdech výškových budov a později to rozšířilo na hotely, nemocnice a další budovy. Ve skutečnosti nyní existuje krok k úplnému zákazu kovových kompozitních panelů s polyetylenovým jádrem na mnoha budovách.

Stavební předpisy v mnoha zemích, včetně Indie, také specifikují minimální vzdálenosti mezi budovami a ukládají limity na podlahovou plochu na oddělení, aby se snížila šance na rozšíření vnějšího požáru z jedné části městského bloku do druhé.

Jak může pasivní ochrana vypadat?

Návrháři také zvažují metody, jak pasivně chránit obyvatele budovy, počínaje zvažováním toho, jak dlouho může daná konstrukce stát a jak dlouho zůstávají použitelné její různé únikové cesty.

Konstrukční prvky, které by jinak byly náchylné k teplu – jako jsou ocelové nosníky a sloupy – jsou proto zality betonem nebo potaženy bobtnajícími materiály. Tyto povlaky při zahřátí nabobtnají a tvoří izolační zuhelnatělý povlak, který zpomaluje nárůst teploty oceli a pomáhá rámu udržet si nosnost déle během požáru.

Výtahové vestibuly a hasičské šachty jsou podobně uzavřeny v ohnivzdorné konstrukci, často s přetlakovými systémy, které udržují vyšší tlak vzduchu ve schodech, takže kouř je odtlačován z únikových cest lidí.

V mnoha výškových konstrukcích budovy také poskytují v pravidelných intervalech „útočiště“ a „útočiště“, které dohromady tvoří chráněné prostory, kde mohou lidé, kteří nemohou rychle sestoupit, čekat v poměrně chladných a bezkouřových podmínkách.