Výpočet rizika dle vyhl. č. 268/2009 Sb.a jímače ESE

Nebudu zde opakovat citace z nálezu nejvyššího správního soudu (sp.zn 1 As 162/2014 ze dne 28.5.2015), které byly podrobně uvedeny v čísle 6/2015 a s mým vyjádření velmi úzce souvisí. Ve svém příspěvku se zaměřím hlavně na vstupní hodnoty do výpočtu rizika.

Povinnost provést výpočet rizika je dán vyhláškou č. 268/2009 Sb. pro všechny případy, kde by blesk mohl ohrozit zejména životy a zdraví lidí, nebo způsobit nemalé škody na majetku, službách veřejnosti a provozních ztrátách. Podrobně vše určuje § 36, odst. 1.

Minimální přípustnou kvalitu ochrany před bleskem pak určuje odst. 2 téhož paragrafu, který zní:

Pro stavby uvedené v odstavci 1 musí být proveden výpočet řízení rizika podle normových hodnot k výběru nejvhodnějších ochranných opatření stavby.

Co se rozumí normovou hodnotou, určuje § 3, odst. k) vyhlášky č. 268/2009 Sb. který zkráceně zní:

Pro účely této vyhlášky se rozumí normovou hodnotou návrhová metoda obsažená v české technické normě, jejíž dodržení se považuje za splnění požadavků konkrétního ustanovení této vyhlášky.

Podrobně vše rozebírá i výše zmíněný nález Nejvyššího správního soudu.

Příslušný mezinárodně přijatý postup výpočtu rizika, platný v ČR, je tedy dán českou technickou normou ČSN EN 62305-2. Od 1.2.2013 již v edici 2. Norma rovněž udává přesné hodnoty výpočtových koeficientů dosazovaných do výpočtu a odpovídajících reálné situaci ve vyšetřovaném objektu.

Výpočty provedené dle ČSN EN 62305-2 ed. 1 byly platné pro dokončení staveb projektovaných před 1.2.2013 a dokončených a zkolaudovaných do 13.1.2014. Pokud se do toho termínu kolaudace nepodařila úspěšně provést, mělo být povinností vše znovu prověřit dle edice 2. A provést případné úpravy.

V souvislosti s platností ČSN EN 62305-2 (ed.1 i ed.2) je nutné si uvědomit, že veškeré skutečnosti ve vyšetřovaném objektu, na jejichž základě se zadávají do výpočtu hodnoty různých koeficientů, musí odpovídat ustanovení uvedeným v ostatních částech souboru ČSN EN 62305. To samozřejmě platí pro obě edice, kde v rozsahu platnosti jsou uvedeny pouze ostatní části souboru norem 62305, tedy části 1, 3 a 4. Nikde norma neuvádí, že by byla platná i s francouzskou normou NF C 17 –102

Dále je nutné si uvědomit, že výpočet rizika dle ČSN EN 62305-2 ( v ed. 1 i ed.2) je statistický výpočet, který na základě zadaných parametrů vyšetřovaného objektu, jeho okolí a všech opatření proti blesku na objektu realizovaných, určuje míru ohrožení bleskem a pravděpodobnost poškození a výši možných škod.

Proto i opatření proti blesku a jeho následkům, mají ve výpočtu čistě statistickou hodnotu, která vyjadřuje míru ohrožení objektu vztaženou ke konkrétnímu opatření.

V souvislosti s jímači ESE je nutné podrobněji prověřit vztah hodnoty koeficientu odpovídajícímu provedenému LPS a statistické míře skutečného ohrožení objektu.

Provedení LPS vstupuje do výpočtu rizika koeficientem P_B.

1) Tento koeficient vstupuje rovnicí (B.1):

P_A = P_TA × P_B

do koeficientu P_A, a tím i do součásti rizika R_A související s úrazem živých bytostí bleskovým proudem, viz rovnice (6):

R_A = N_D × P_A × L_A

2) koeficient P_B vstupuje přímo do součásti rizika R_B souvisejícím s hmotnou škodou na stavbě v souvislosti s úderem blesku do stavby, viz rovnice (7):

R_B = N_D × P_B × L_B

Hodnoty koeficientu P_B jsou dány tabulkou B.3. Tato tabulka  různým úrovním bezpečnosti provedení jímací soustavy přiřazuje i výši hodnoty pravděpodobnosti P_B .

Pro nechráněnou stavbu je P_B = 1, pro izolovaný hromosvod třídy LPS I je P_B = 0,02, pro třídu LPS II  je P_B = 0,05, pro LPS III je  P_B = 0,1 a pro LPS IV je  P_B = 0,2. Pro neizolované hromosvody (faradayova klec) jsou hodnoty ještě nižší.

Poznámka 1 pod tabulkou uvádí, že změny hodnot koeficientu P_B jsou možné, ale musí odpovídat kritériím uvedeným v ČSN EN 620305-1. Těmto kritériím samozřejmě odpovídají i hodnoty uvedené v této tabulce v normě.

Čím je tedy koeficient P_B jednoznačně určen?

ČSN EN 62305-1 udává parametry bleskových výbojů a četnost jejich výskytu na základě dlouhodobých celosvětových měření. V souvislosti s fyzikální podstatou účinnosti konvenčního LPS popsaného v ČSN EN 62305-3 ed.2 (platilo samozřejmě i pro ed.1) je důležitá hodnota minimálního vrcholového proudu pro danou třídu LPS, která je ještě schopna vybudit vstřícný výboj přímo z LPS tak, aby tento, i blesky o vyšším vrcholovém proudu, byly bezpečně LPS zachyceny a svedeny. Blesky o menší vrcholové hodnotě, než je minimální udaná, sice LPS může zachytit, ale také nemusí. Proto jsou uvažovány ve výpočtu rizika jako nezachycené, působící škodu vždy. Skutečnost tedy může být lepší, než vyplyne z výpočtu rizika, protože i tyto menší blesky mohou být někdy v reálu konvenčním hromosvodem zachyceny..

Minimální uvažované hodnoty vrcholového proudu pro každou třídu LPS včetně poloměru valivé koule udává tabulka 4:

Zde je nutno se zmínit o fyzikálním principu metody valivé koule. Nikdo jistě nebude pochybovat o tom, že okolo elektrického výboje, tedy i výboje blesku se šíří elektromagnetické pole. Přitom u každého elektromagnetické pole klesá jeho intenzita s třetí mocninou vzdálenosti od zdroje, tedy má shodnou intenzitu  v pomyslných kulových vrstvách.

Přičemž poloměr valivé koule odpovídá poloměru pomyslné koule okolo čela výboje o nejnižší intenzitě elektromagnetického pole, která je ještě schopna vybudit vstřícný výboj a spojit oba kanály a spolehlivě blesk zachytit. Z toho je vidno, že účinnost konvenčního LPS je jednoznačně dána platnými fyzikálními zákony a je jednoznačně i kvantifikovatelná.

Pravděpodobnost výskytu blesků v přírodních podmínkách daných vrcholových proudů udává na základě dlouhodobých pozorování a měření tabulka 5:

Tyto četnosti jsou podloženy velmi dlouhodobými pozorováními bouřkové činnosti a měřením velikosti blesků.  Četnost výskytu blesků v jednotlivých třídách LPS pak udává i jejich uvažovanou účinnost. Přičemž menší blesky, než odpovídá minimálnímu vrcholovému proudu blesku pro danou třídu LPL se do jímací soustavy trefit nemusí, ale mohou, a přitom jsou uvažovány z hlediska účinnosti hromosvodu zásadně jako nezachycené.

Z výše uvedeného jasně vyplývá, že hodnota koeficientu P_B je neoddiskutovatelně určena velikostí vrcholového proudu blesků menších, než dokáže daná třída LPS zachytit a svést zcela stoprocentně a možných škod, které tato velikost blesků dokáže napáchat, a vyplývajících ze statistických záznamů o případech. Proto jsou hodnoty koeficientu P_B u konvenčních LPS naprosto spolehlivě průkazné.

A jak je hodnota koeficientu P_B definována u jímačů ESE?

NF C 17-102 udává hodnoty koeficientu P_B v naprosto shodné výši pro jednotlivé třídy LPS, jako je u konvenčního pasivního provedení hromosvodu.

Bohužel tyto hodnoty jsou pouze přejaté bez jakéhokoli zdůvodnění a nepodložené fyzikálními zákony. Jediná zmínka o účinnosti a z toho vyplývajícím statistickém ohrožení stavby schráněné jímačem ESE je v předmluvě k francouzské normě NFC 17 – 102:

Protože jde o náhodný přírodní jev, instalace systému ochrany proti blesku v souladu s předloženou normou (NFC 17 – 102 pozn. autora) nezaručuje stoprocentní ochranu staveb, osob a zařízení, ale může zásadně snížit riziko úderu blesku v chráněných objektech.

Jak je vidět, výrobci ani distributoři jímačů ESE nejsou vůbec schopni jasně a jednoznačně deklarovat účinnost svých jímačů. Není vůbec jasné, o jak velké vrcholové hodnotě již nemusí být blesk zachycen, v kterých případech se to stane, a kam všude může udeřit do deklarovaného ochranného prostoru jímačů ESE. Navíc je spousta podrobně zdokumentovaných reálných případů, kdy blesk uhodil dovnitř deklarovaného ochranného prostoru jímačů ESE a způsobil vážné škody, nebo dokonce v tomto ochranném prostoru zabil člověka.

Vyjádření, že ochrana jímači ESE není stoprocentní a pouze může (ale také vůbec nemusí) snížit riziko zásahu, neobhájí výši opsaných koeficientů z ČSN EN 62305-2.  Tyto koeficienty nejsou pro jímače ESE pro výpočet rizika podloženy fyzikálními zákony, ani statistikou.

Dalším, ve výpočtu rizika nerespektovaným rozdílem mezi konvenčním hromosvodem a hromosvodem s jímači ESE, je na výpočet rizika uvažovaný vliv přímých úderů do budovy. Ve výpočtu rizika je toto výpočtové zatížení dáno sběrnou plochou pro přímý úder blesku, násobenou počtem úderu blesku na km².

U klasického pasivního hromosvodu je tato oblast definována přibližně trojnásobkem výšky objektu okolo jeho půdorysu.

Ale pokud připustíme, že jímače ESE opravdu spolehlivě fungují a přitahují blesky z celého svého ochranného prostoru definovaného normou NFC 12 – 102, byla by tato sběrná plocha pro přímý úder blesku mnohonásobně větší, než má klasický hromosvod. Ale tato mnohonásobně větší sběrná plocha pro přímý úder blesku u jímačů ESE opět není ve výpočtu rizika nikde zohledněna. Ve výpočtu se používá pouze sběrná plocha klasického hromosvodu!

Přitom každý jistě bude souhlasit, že intenzita elektromagnetického pole vytvářeného svodem blesku po svodech hromosvodu vyvolá mnohem větší zatížení spotřebičů a zařízení v domě elektromagnetickým polem, než pouze úder blesku ve vzdálenosti 50, 100 a více metrů od objektu. To je také zohledněno ve výpočtu rizika, kde počet nebezpečných událostí ze sběrných ploch pro přímý úder ovlivňuje výsledek výpočtu více, než počet nebezpečných událostí ze sběrných ploch pro nepřímý úder blesku. Tedy opět značná nesrovnalost s deklarovanou funkcí jímačů ESE oproti způsobu použití ve výpočtu rizika. Viz rovnice součásti rizika R_C, vyjadřující riziko poruch elektrických a elektronických systémů vlivem úderu blesku do stavby:

R_C = N_D × P_C × L_C
kde N_D je počet nebezpečných událostí daný sběrnou plochou pro přímý úder do stavby.

Jímače ESE by měly mít sběrnou plochu N_D ekvivalentní deklarovanému ochrannému prostoru dle teorie výrobců, což opět není splněno.

Přitom údery blesku v blízkosti stavby se zohledňuje v součásti rizika R_M které rovněž zohledňuje riziko poruch elektrických a elektronických systémů ve stavbě v rovnici:

R_M = N_M × P_M × L_M

Toto riziko je pak pro konvenční i jímače ESE shodné, protože sběrná plocha je ve výpočtu rizika určena plochou, která má hranici 500 m (u ed. 1 250 m) od obvodu stavby. Sběrná plocha pro nepřímý úder blesku ve výpočtu rizika zahrnuje nejen samotnou stavbu, ale i plochu pro přímý úder blesku, a proto se od ní nemusí odečítat změna plochy pro přímý úder blesku u jímačů ESE. Navýšení zátěže ve výpočtu rizika by pak správně bylo pouze u součásti rizika R_C, ale to výpočet dle NF C 17-102 vůbec neuvažuje.

Posledním aspektem, spíše již formálním, proč považuji výpočet rizika dle ČSN EN 62305-2 ed. 2 pro jímače ESE za nepodložený, je skutečnost, že norma NF C 17-102 udává v příloze A,  ANALÝZA RIZIK postup výpočtu do detailu převzatý z ČSN EN 62305-2 ed.1. Ale v ČR platí od 1.2.2013 novější postup dle ČSN EN 62305-2 ed.2., který jímače ESE v žádném případě neuvažuje a do NF C 17-102 není aktualizován. Jímače ESE neuvažovala ani ČSN EN 62305-2 ed. 1.

Z výše uvedených skutečností nepovažuji výpočet rizika dle ČSN EN 62305-2 ed.2 pro hromosvody s jímači ESE za prokazatelný a splňující požadavky stavebního zákona a jeho prováděcí vyhlášky č. 268/2009 Sb.

Výše uvedený Nález nejvyššího správního soudu v bodě 44 říká:

Stanovení určité normové hodnoty neznamená, že nemůže být zvoleno ještě lepší řešení. Aby někdo ale mohl zvolit lepší řešení, musí vědět, jaký je povolený minimální standart, kterého musí dosáhnout. Musí hlavně být dopředu jasné, jak postupovat, aby danou vyhlášku neporušil.

Srovnáme-li tedy způsob stanovení koeficientu P_B u konvenčního hromosvodu, provedeného dle ČSN EN 62305-3 ed.2 (i ed.1), s naprosto vágním stanovením účinnosti systému ESE, a z toho „odvozenými“ hodnotami koeficientu P_B jímačů ESE, nelze výpočet rizika dle NF C 17-102 považovat ani za rovnocenné, natož lepší řešení, než je u konvenčních hromosvodů.

Vzhledem ke skutečnosti, že tento výpočet převážně provádějí v obchodních vztazích osoby znalé, je nutno zvažovat, nejedná-li se v takovém případě dokonce o úmyslný podvod vůči jejich klientům. Rozhodnutí, jde-li o podvod nebo pouhé opominutí z nedbalosti samozřejmě přísluší pouze soudu.

Závěr o trestně právní odpovědnosti a z toho vyplývajících důsledcích z provedení takového výpočtu rizika nechť si vyvodí každý sám …

Na závěr svého článku přidám jednu perličku. Při jednání TNK 97 (tehdy subkomise ochrany proti blesku patřila do TNK 97, převod do TNK 22 byl v r. 2014) s prodejci jímačů ESE na ÚNMZ 22.dubna 2013 jsem zastáncům ESE navrhnul následující dohodu. Pokud se ode dne jednání prokáže jediný úder blesku kamkoli do deklarovaného ochranného jímačů ESE, přispějí společně ÚNMZ na překlady norem částku 20 000 000 Kč. Jestliže na toto přistoupí a sepíšou s ÚNMZ smlouvu, přestaneme do doby všemi uznaného jednoznačného prokázání funkčnosti či nefunkčnosti jímačů ESE tvrdit, že jímače ESE nefungují jinak, než pasivní jímač stejné fyzické výšky. Prodejci takovou dohodu odmítli s odůvodněním náhodnosti blesku a tedy nemožnosti zaručit bezpečnost ochranného prostoru.

Já osobně jsem byl v rámci souboru ČSN EN 62305 ochoten ručit za účinnost konvenčních hromosvodů, jen nižší částkou, protože jsem byl sám proti cca 20 firmám nebo jednotlivcům. Tedy na jednotlivce či firmu vždy připadla částka 1 000 000 Kč.

Myslím, že neochota prodejců ESE uzavřít tuto dohodu a přijmout navržený závazek jasně dokresluje jejich důvěru v jimi prodávané jímače ESE. Ostatně odpovědnost za instalaci jímačů ESE nenesou oni jako prodejci, ale projektanti, montážní firmy a revizní technici.

Ing. Milan Kaucký
člen Subkomise ochrana před bleskem při TNK 22
autor bezplatného programu na výpočet rizika na www.kniska.eu