Analýza rizík v ochrane pred bleskom a zaradenie do tried ochrany pred bleskom

Medzi hlavné zásady ochrany pred bleskom patria:

• individuálne stanovenie možného rizika škôd,
• rešpektovanie koncepcie zón bleskovej ochrany,
• vytvorenie spoľahlivej a účinnej sústavy vyrovnania potenciálu v ochrane pred bleskom,
• realizácia tienenia – všetky armatúry betónových konštrukcií a iné kovové prvky stavby sa dôkladne prepoja a pripoja na sústavu vyrovnania potenciálov,
• návrh a inštalácia zariadení na ochranu pred účinkami blesku a prepätia,
• pripojenie tienenia káblov k sústave vyrovnania potenciálov chráneného objektu,
• výpočet a dodržanie prípadnej oddeľovacej a bezpečnej vzdialenosti,
• prednostné použitie optických vlákien a káblov bez akýchkoľvek kovových častí.

Základným predpisom týkajúcim sa ochrany pred bleskom a prepätím je u nás súbor noriem STN EN 62305. Poskytuje nám základné definície a požiadavky na vytvorenie spoľahlivej ochrany pred bleskom a prepätím. V STN EN 62305-1 sú definované základne pojmy a technické parametre potrebné pre návrh a uvedomenie si súvislostí. Aby sme vedeli zodpovedne navrhnúť a realizovať spoľahlivú ochranu pred bleskom a prepätím, musíme individuálne stanoviť možné riziká škôd a nájsť slabé miesta objektu. S uvedeným stanovením rizík nám pomôže STN EN 62305-2, podľa ktorej vykonáme tzv. analýzu rizík chráneného objektu. Ako sme už spomenuli v predchádzajúcom texte, STN EN 62305-1 prináša základné medzné hodnoty reálnych atmosférických výbojov pre štyri úrovne ochrany pred bleskom. Aby údaje mali nejaký zmysel, musíme stanoviť mieru ich závažnosti pre daný typ a spôsob využitia chráneného objektu. Tento postup sa označuje ako analýza rizík a potrebujeme pri ňom poznať dva základne údaje:

a) hodnotu prípustného rizika vzniku škody pre daný druh a účel využitia stavebného objektu,

b) skutočné riziko vzniku škôd v uvažovanom stavebnom objekte, stanovené na základe analýzy jeho vlastností, účelu použitia, umiestnenia a možností pôsobenia ďalších vonkajších vplyvov.

Hodnota prípustného (akceptovateľného) rizika vzniku škôd pritom musí byť vždy vyššia alebo nanajvýš rovná skutočnému riziku vypočítanému pre posudzovaný stavebný objekt. Uvedený vzťah možno vyjadriť podľa STN EN 62305-2 nasledujúcou nerovnosťou:

R ≤ RT (1)

kde: 
R je celkové riziko vzniku škody vypočítané pre konkrétny stavebný objekt a
RT – prípustné, respektíve akceptovateľné riziko vzniku škôd.

Ak pre náš konkrétny prípad nerovnosť (1) platí, tak nie je nutné uvažovať s ďalšími dodatočnými opatreniami k ochrane pred bleskom. V opačnom prípade sa však ich realizácii zaručene nevyhneme. Celkové riziko vzniku škôd R pritom zahŕňa čiastkové riziká a pre jeho stanovenie platí:

R = Σ_x · R_x (2)

kde:
R je celkové riziko vzniku škody vypočítané pre konkrétny stavebný objekt a
R_x sú čiastkové zložky rizika.

Každú čiastkovú zložku rizika R_x pritom možno vyjadriť súčinom pravdepodobnosti vzniku škody, predpokladaným ročným počtom nebezpečných udalostí a koeficientom konkrétneho druhu škody. Matematický opis tejto závislosti má tvar:

Rx = P N δ (3)

kde:
P je pravdepodobnosť vzniku škody,
N – predpokladaný ročný počet nebezpečných udalostí,
δ – činiteľ druhu škody.

Posudzujeme nasledujúce čiastkové riziká:

R_A – zložka rizika (úraz živých bytostí – zásahy do stavby),

R_B – zložka rizika (hmotná škoda v stavbe – zásahy do stavby),

R_C – zložka rizika (porucha vnútorných systémov – zásahy do stavby),

R_M – zložka rizika (porucha vnútorných systémov – zásahy v blízkosti stavby),

R_S – odpor tienenia na jednotku dĺžky kábla,

R_T – prípustné riziko,

R_U – zložka rizika (úraz živej bytosti – zásahy do pripojeného vedenia),

R_V – zložka rizika (hmotná škoda v stavbe – zásahy do pripojeného vedenia),

R_W – zložka rizika (porucha vnútorných systémov – zásahy do pripojeného vedenia),

R_X – zložka rizika pre stavbu,

R_Z – zložka rizika (porucha vnútorných systémov – zásahy v blízkosti vedenia).

Pravdepodobnosť vzniku škody P závisí v prvom rade od vlastností uvažovaného stavebného objektu. Hodnotí sa pritom nosná konštrukcia, vyhotovenie vonkajších a vnútorných pochôdznych plôch, strechy atď. Treba posúdiť aj obsah objektu, vyhotovenie vnútorných rozvodov a všetkých súvisiacich energetických prívodov. Nesmieme zabudnúť ani na už zrealizované ochranné opatrenia na danom objekte.

Predpokladaný ročný počet nebezpečných udalostí N sa odvíja predovšetkým od umiestnenia objektu, hustoty zastavania oblasti, miestnej hustoty atmosférických výbojov, rozmerov objektu a vlastností jeho okolia. Vplyv na veľkosť škody má však aj počet a vlastnosti prichádzajúcich napájacích vedení.

Činiteľ príslušného druhu škody δ vychádza zo spôsobu a účelu využitia posudzovaného stavebného objektu. Zohľadňuje však aj počet a dobu prítomnosti osôb v priestore posudzovaného objektu, druh služieb poskytovaných verejnosti a význam kultúrnych hodnôt uložených v objekte. Rovnako obsahuje aj najrôznejšie opatrenia vedúce k zníženiu rozsahu a hodnoty škôd. Výrazy (1) až (3) sú jednoduché a zrozumiteľné. Avšak predchádzajúce odseky vysvetľujúce význam jednotlivých premenných rizikových zložiek naznačujú, že skutočný odhad celkového rizika vzniku škôd už taký jednoduchý nebude. Pri analýze rizika sa síce nepoužívajú zložité matematické operácie, ale zato treba poznať značné množstvo vstupných parametrov. Grafické znázornenie analýzy rizika môžeme vidieť na obr. 2.

Ako môžeme na obr. 2 vidieť, uvedený výpočet môže byť zdĺhavý a opakujúci sa proces. Existujú aj rôzne pomôcky na zatriedenie jednotlivých objektov do tried ochrany pred bleskom LPL I až LPL IV. Ide o takzvané tabuľkové zatriedenie objektov do jednotlivých tried ochrany pred bleskom, ktoré vznikli na základe empirických skúseností. Veľkým prínosom je v tomto ohľade smernica VdS 2010 vydaná v roku 2015 Asociáciou nemeckých poisťovní v spolupráci s Asociáciou nemeckých spoločností na ochranu pred bleskom. Zahŕňa veľké množstvo rôznych druhov objektov a ich odporúčané zatriedenie do jednotlivých tried ochrany pred bleskom podľa STN EN 62305. Pre účely tohto článku uvádzame v tab. 1 základné druhy stavebných objektov. Minimálnou podmienkou platnosti tohto zatriedenia je dodržanie nasledujúcich predpokladov:

1. Stavebný objekt je vybavený systémom vonkajšej a vnútornej ochrany podľa STN EN 62305.
2. V prípade úderu blesku je zaistená ochrana pred vznikom nebezpečného dotykového a krokového napätia.
3. Kovové konštrukcie a iné kovové časti objektu sú napojené na systém vyrovnania potenciálov v ochrane pred bleskom.
4. Elektrické zariadenia na streche objektu nie sú spojené s bleskozvodom, ale sú chránené oddialeným bleskozvodom.
5. Dodržiava sa bezpečná izolačná vzdialenosť medzi LPS a elektrickým vybavením objektu.
6. Sú inštalované SPD pre silové aj dátové rozvody.

Tab. 1 Výňatok zo smernice VdS 2010: Odporúčané triedy ochrany pred bleskom

Ing. Jozef Daňo