Gondolatok a villámvédelemről I.
2010/6. lapszám | netadmin | 10 186 |
Figylem! Ez a cikk 14 éve frissült utoljára. A benne szereplő információk mára aktualitásukat veszíthették, valamint a tartalom helyenként hiányos lehet (képek, táblázatok stb.).
Az új szabvány alapvetően más szemlélettel kezeli a villámvédelmet, mint elődje. Igaz, hogy az MSZ EN 62305 alkalmazása egyelőre nem „kötelező”, de az új követelményrendszer néhány eleme megingathatja a szakembereknek azt a hitét, hogy az eddig alkalmazott villámvédelmi módszerek kifogástalanok.
Emberek a tetőn
Egyes építményfajták esetében az építmény tetején személyek többé-kevésbé rendszeres jelenlétével kell számolni. Ide tartoznak azok a parkolóházak vagy vegyes rendeltetésű létesítmények (pl. bevásárlóközpontok), amelyek tetőrésze is parkolóként van kialakítva, illetve azok az épületek, amelyek tetején terasz vagy (járható) tetőkert van kialakítva, és azok a sportlétesítmények is, melyek nyitott lelátóval rendelkeznek, sőt a részben vagy egészben gyalogosforgalmú hidak, felüljárók is – hogy csak a legfontosabbakat említsük. Az építmények tetején tartózkodók a villámcsapás veszélyének általában jobban ki vannak téve, mint azok, akik az építmény vagy épület belsejében vannak. Ennek alapján indokoltnak tűnik annak áttekintése, hogy a régi és az új villámvédelmi szabvány és a jelenleg hatályos jogszabály hogyan kezeli azokat a szituációkat, amikor az építmény rendeltetéséből, illetve kialakításából következően a „tetőn” tartózkodó személyek közvetlen villámcsapás veszélyének vannak kitéve.
Az MSZ 274 felfogása
A visszavont magyar szabvány nem foglalkozott a kérdéssel. Ennek oka többféle is lehet, a veszély elhanyagolásától odáig, hogy a ’90-es évek közepéig viszonylag kevés olyan épület épült, amelynek a tetején személyek rendeltetésszerű jelenlétével kellett számolni. Nem szabad azonban elfelednünk, hogy az MSZ 274 hatálya kiterjedt „minden, nem ideiglenes épület, műtárgy, egyéb különleges építmény és helyhez kötött tárgy” villámvédelmének létesítésére. (Amint majd látjuk, az, hogy a szabvány – és a jogszabály – hatálya a műtárgyakra is kiterjed, további problémát vet föl.) A szabvány tehát nemcsak épületekre, hanem műtárgyakra is vonatkozik, és ebbe a bővítésbe beletartoznak már a sportlétesítmények lelátói, de még a kilátó teraszok is, amelyekből azért korábban is épült néhány. Annak vizsgálata, hogy vajon miért hiányzott a személyek közvetlen villámcsapás elleni védelme a visszavont régi szabványból, témánk szempontjából alárendelt fontosságú. Bár a 9/2008. ÖTM rendelet egyelőre hatályban tartja az MSZ 274 szemléletét tükröző követelményrendszert, a jövőben várhatóan az MSZ EN 62305 alapján kell majd létesíteni a villámvédelmet. Ezért célszerű röviden áttekinteni, hogy milyen módon kell gondoskodni a személyek védelméről az új szabvány felfogása szerint.
Az MSZ EN 62305 koncepciója
Az új szabvány követelményeinek értelmében biztosítani kell a tetőn tartózkodó személyek közvetlen villámcsapás elleni védelmét is, és ennek megfelelően az MSZ EN 62305 viszonylag részletesen foglalkozik a szükséges intézkedésekkel. A követelményrendszer legfontosabb részei az alábbiakban foglalhatók össze.
- A tetőn tartózkodó személyek védelmét úgy kell biztosítani, hogy a gördülőgömbös szerkesztési módszerrel meghatározott védett térben (LPZ 0B) helyezkedjenek el. A védett tér magassága a járófelülettől (tetőtől) számított legalább 2,5 m legyen.
- Biztosítani kell a személyek veszélyes érintési- és lépésfeszültséggel szembeni védelmét, a villámhárító felfogójának és levezetőjének megfelelő kialakítása által. (Ez tehát nem csak a földelő kialakítására vonatkozó követelmény!)
- Azokon a helyeken, ahol a védett térbe helyezés, illetve az érintési- és lépésfeszültség elleni védekezés nem oldható meg, a villámcsapás veszélyére figyelmeztető feliratot kell elhelyezni.
A különböző védelmi intézkedések természetesen nem azonos hatékonyságúak. Belátható, hogy a figyelmeztető felirat elhelyezése nem biztosít ugyanolyan jellegű és mértékű védelmet, mint a jól kialakított villámvédelmi felfogórendszer. Ez azonban nem jelent logikai hibát az új szabványban, hiszen a kockázatelemzés éppen annak meghatározására szolgál, hogy egy adott intézkedés – figyelembe véve annak várható hatékonyságát – alkalmas-e a villámvédelmi kockázat kellő mértékű csökkentésére. Elvi síkon tehát helyes az MSZ EN 62305, akkor is, ha gyakorlati alkalmazása számos kérdést felvet. E cikk keretében azonban nem az új szabvány alkalmazásának nehézségeit firtatjuk, hanem azt, hogy a villámvédelmi szabvány problémafelvetése miként hat a jelenlegi „átmeneti” időszakban, és milyen változásokat indukál.
A tetőn tartózkodók villámvédelme
A fentiekből adódik a kérdés, miként kell eljárni azoknak az építményeknek a tervezésekor, amelyeknél a rendeltetésszerű használatból fakadóan a tetőn személyek jelenlétével kell számolni. A kérdést célszerű két részre választani. Egyrészt meg kell vizsgálni, hogy melyek azok az építmény-fajták, amelyeknél a probléma felvetődik, másrészt át kell tekinteni, hogy a szóban forgó építmények villámvédelme milyen megoldásokkal biztosítható.
A villámvédelem tárgya
A villámvédelmi előírások (itt most ne válasszuk külön a jogszabályokat és a szabványokat) egyöntetűen úgy rendelkeznek, hogy hatályuk minden építményre kiterjed. Ennek következtében a villámvédelmi előírásokat nemcsak épületekre, hanem műtárgyakra is alkalmazni kell, olyanokra is, amelyek létesítése során a villamos tervezőnek a klasszikus értelemben nincs feladata. Hogy csak egyetlen érdekesebbnek tűnő példát említsünk – amely eszmefuttatásunk több szempontjából is érdekes –, ide tartoznak azok a futballpályák is, amelyeknek semmilyen villamos berendezés nem képezi részét, még világítás sem, hiszen ezek is „a talaj természetes állapotának, természetes geológiai alakulatának megváltoztatása révén” jöttek létre.
Teljesen ésszerűnek tűnik, hogy a villámvédelmi előírások hatálya minden építményre – így a futballpályákra is – kiterjedjen. Ha már itt tartunk, említsük meg, hogy a sportpályákon bekövetkező személyeket érő – szerencsére nem feltétlenül halálos – villámcsapás nem ismeretlen jelenség: Németországban 1995 és 2008 között 9 futballpályán bekövetkező villámcsapást említ egy cikk [1], egy halálos áldozattal és 179 sérülttel. (Hasonló eset Magyarországon is történt, a 2008. júniusi Ládaderbin, ahol a hírek szerint két ember sérült meg villámcsapás következtében.) Villámcsapás persze a természetben – hegyen, mezőn, vízparton, vízen – is érheti az embert, ott, ahol a „természetes geológiai alakulat” nincs megváltoztatva, de az építmények kialakításuk (pl. magasságuk) vagy rendeltetésük (pl. nagy tömegek befogadása) miatt növelhetik a személyeket érő villámcsapás természetes kockázatát. Annak átlagos kockázata, hogy valaki közvetlen villámcsapás következtében veszíti életét, matematikai értelemben nem túl nagy, a statisztikák szerint 1:6 000 000 körüli.
Egy-egy szerencsétlen balesetet követően azonban (kártérítési igények kapcsán) felvetődhet a kérdés, hogy az építmény létesítése növelte-e a villámcsapás bekövetkezésének kockázatát. Érthető tehát, hogy a villámvédelmi előírások nemcsak épületekre, hanem műtárgyakra is vonatkoznak. Mindezek alapján azonban a jelenlegi gyakorlat helyessége két szempontból is megkérdőjelezhető.
- Egyes építmények esetében fel sem vetődik a villámvédelem szükségességének kérdése, mert a feladat nem jut el villámvédelmi szakemberhez (villamos tervezőhöz).
- Az építmény villámvédelmét a hatályos jogszabály (lényegében az MSZ 274) alapján létesítik, amely teljesen jogszerű ugyan, de szakszerűsége – az építmények tetején tartózkodó személyek védelme szempontjából – kétséges.
Ami az első felvetést illeti, valószínűsíthető, hogy számos olyan építmény létesül, amelyek villámvédelme nem felel meg az előírásoknak, hiszen minden építménynek kellene, hogy legyen villámvédelmi terve (még az utaknak is). Ez természetesen nem életszerű, sőt szakmai szempontból sem indokolható, de a hatályos jogszabályokból, szabványokból ez következik. (Ezért célszerű lenne a jogszabályokban pontosabban meghatározni azon létesítmények körét, amelyek villámvédelmét akkor is biztosítani kell, ha egyébként villamos berendezést nem tartalmaznak.) Ugyanakkor azt is láthatjuk, hogy hiába születik meg a villámvédelmi terv a jelen előírások alapján (tehát az MSZ 274 szellemében), az nem szükségszerűen felel meg a szakmai elvárásoknak. Az eredeti kérdés első felére válaszolva tehát azt mondhatjuk, hogy a jelenlegi gyakorlat rendkívül kaotikus, mert bár szinte minden építmény esetében (így pl. az említett futballpályáknál is) szükséges villámvédelmi terv készítése, de még ha születik is terv, az a személyek védelme szempontjából nem tekinthető szakszerűnek.
A villámvédelem módja
A tetőn tartózkodó személyek villámvédelmének lehetséges módszereit csak az MSZ EN 62305 alapján vizsgálhatjuk, hiszen – amint azt már említettük – az MSZ 274 nem foglalkozott ilyen intézkedésekkel. Előre kell bocsátanunk: nem lehet cél az, hogy mindenki mellé felfogórudat kelljen állítani! Szerencsére, az MSZ EN 62305 gondolkodásmódja ennél érettebb. A villámvédelem célja az, hogy a csökkentse a villám által okozott veszteségek bekövetkezésének valószínűségét, illetve mértékét. Ennek a célnak az elérése az új szabvány keretein belül többféle módszerrel is lehetséges.
- Védekezés műszaki intézkedésekkel (villámhárító kialakításával).
- Védekezés a veszélyre történő figyelmeztetéssel (pl. figyelmeztető feliratok elhelyezésével).
Az utóbbi intézkedés hasznos lehet azokban az esetekben is, amikor a személyek védelme villámhárító létesítésével esztétikai szempontok alapján nem valósítható meg. Ide tartozhatnak például a kilátók is (2. kép), ahol a figyelmeztető feliratok az egyetlen ésszerű megoldást kínálják. A figyelmeztetéssel történő védekezés kapcsán érdemes megemlíteni a preventív villámvédelem fogalmát is, amely nem tárgya az új szabványnak, de illeszkedik annak felfogásába. Preventív villámvédelem alatt a rövid távú (legfeljebb néhány órás) meteorológiai előrejelzésen alapuló, az érintettekhez eljuttatott olyan figyelmeztetést értünk, amely alapján a villámvédelmi kockázat megfelelő mértékben csökkenthető. Témánk szempontjából ez a módszer elsősorban nagy tömegeket mozgósító rendezvényekkel, ünnepségekkel, sportrendezvényekkel kapcsolatban vetődhet fel. (Itt kell felidéznünk a 2006. augusztus 20-i budapesti vihar során bekövetkezett szerencsétlen baleseteket és a már említett 2008-as Ládaderbit. Ezeknek az eseményeknek a kapcsán a széles nyilvánosság következtében óhatatlanul felvetődik a rendező felelőssége, függetlenül attól, hogy az események előtt mekkora volt az ismereteink alapján meghatározható kockázat.)
„Szabványos, vagy azzal egyenértékű megoldás”
Mindezek kapcsán el kell gondolkodnunk azon is, mit jelent az a jogszabályokban egyre gyakrabban megjelenő előírás, hogy a létesítés során „szabványos, vagy – biztonság szempontjából – azzal egyenértékű megoldás”-t kell alkalmazni. Megfelel-e vajon ennek a kritériumnak az, aki nem az érvényes, hanem visszavont szabvány alapján végzi tevékenységét? A kérdés itt természetesen amiatt vetődik fel, hogy az új Országos Tűzvédelmi Szabályzat a jövőben várhatóan az MSZ EN 62305 alkalmazását írja majd elő, és lehet találkozni olyan véleményekkel, amelyek szerint „csináljuk azt, amit eddig, abból nem lehet baj”. A kérdés természetesen más területekkel (pl. az MSZ HD 60364 alkalmazásával kapcsolatban) is felvethető. Az itt leírtak alapján belátható, hogy merészség lenne a kérdésre egyértelmű „igennel” válaszolni. Az érvényes szabványtól való eltérés szakmai és jogi aggályokat egyaránt felvet. Ellenérvként azt szokás felhozni, hogy a régi szabványok alkalmazása könnyebb, egyértelműbb volt, és azt, hogy az új szabványok nem mentesek a hibáktól. Valamennyi felsorolt állítás igaz. De ez minden olyan esetben igaz, amikor egy szabvány jelentős tartalmi változáson esik át, követve a tudomány és a technika fejlődését, és ebből az igazságból még nem következik automatikusan, hogy a visszavont szabvány alkalmazása egyenértékű az érvényes szabványéval.
A leírtak összefoglalása
A felvetett gondolatok egyetlen célja az, hogy felhívja a figyelmet arra, hogy a villámvédelem „kiforrott” módszerei több szempontból is megkérdőjelezhetők. Itt nem akarjuk eldönteni sem azt a kérdést, hogy a villámvédelmi előírások alkalmazását mennyire kell kiterjeszteni minden műtárgyra, sem pedig azt, hogy a személyek közvetlen villámcsapások elleni védelmét milyen építmények esetén és milyen megoldásokkal kell biztosítani. A problémafelvetés rámutat azoknak az állításoknak a vitathatóságára is, hogy az új villámvédelmi szabvány nem sok újdonságot tartalmaz a villámvédelmi rendszer kialakítását érintően, és hogy a megszokott módszerek alkalmazásával kielégíthetők az új követelmények is. Aki ilyen értelmű kijelentéseket tesz, az vagy nem ismeri a szabványt, vagy csak felületesen tekintette át az abban foglaltakat, mert az „apró” eltérések a villámvédelem gyakorlatát a tervezéstől a kivitelezésen át a felülvizsgálatig mélyrehatóan átalakítják. Márpedig ezeket a változásokat – amint azt a cikk a személyek közvetlen villámcsapás elleni védelmének kérdéseit boncolgatva bemutatta – a szakemberek nem hagyhatják figyelmen kívül, akkor sem, ha az új szabvány alkalmazása nem kötelező.
Néhány statisztikai adat
A National Oceanic and Atmospheric Administration statisztikái szerint az elmúlt három évben az USA-ban az alábbi haláleseteket okozta villámcsapás:
Tevékenység | Áldozatok száma | ||
2007 | 2008 | 2009 | |
Sportpályán tartózkodás | 2 | 0 | 2 |
Hajózás | 2 | 3 | 2 |
Kempingezés | 3 | 1 | 1 |
Építkezés | 0 | 0 | 0 |
Golfozás | 1 | 0 | 1 |
Fürdés | 2 | 1 | 1 |
Egyéb | 3 | 2 | 2 |
Szabadtéren/épületen kívül tartózkodás | 24 | 12 | 20 |
Telefonálás | 0 | 0 | 0 |
Fa alatt tartózkodás | 8 | 8 | 5 |
Összesen: | 45 | 27 | 34 |
10 éves átlag | 44 |
A statisztika alapján a villámcsapás veszélyének legnagyobb mértékben a szabadtéren, illetve épületen kívül (az épületek környezetében) tartózkodók vannak kitéve. Az itt bekövetkező esetek kb. 50%-át adják az összes halálesetnek. Ezt követik kb. 20 %-os részesedéssel azok az esetek, amelyekben az áldozat fa alatt tartózkodott. Az össznépességre vetítve a villám által okozott halál bekövetkezésének a valószínűsége egy évre vetítve kb. 1:6 000 000. A tapasztalatok szerint azonban a villámcsapás nem feltétlenül okoz halált. A kisebb-nagyobb sérülésekről nem áll rendelkezésre pontos statisztika. A különböző források jelentős eltéréseket mutatnak abban, hogy a villámcsapások hány százaléka okoz halált, de közelítő adatként elfogadható, hogy a túlélhető villámcsapás-baleset tízszer gyakoribb, mint a halálos sérülés, valószínűsége kb. 1:700 000. A valószínűségek természetesen összefüggenek az éghajlati és számos egyéb jellemzővel (pl. a domborzattal), de ezek az értékek a közép-európai statisztikákkal is összhangban vannak. A számok azt mutatják, hogy a közvetlen villámcsapás átlagos kockázata kicsi (akkor is, ha feltételezzük, hogy ebben része van a villámvédelmi előírásoknak és az ezek alapján megvalósított védelmi intézkedéseknek is). Nem hagyható azonban figyelmen kívül, hogy a kockázat időben és térben jelentős, akár százszoros eltéréseket mutat az év nyári és más időszakaiban, illetve a természeti és épített környezet különböző részeiben. Ki kell emelni azt is, hogy a villámcsapás következtében bekövetkező baleseteket éppen viszonylagos ritkaságuk miatt a szokásosnál nagyobb figyelem övezi, mint más baleseteket.
Építmény, épület, műtárgy
A jogszabályok és szabványok többé-kevésbé eltérő módon határozzák meg az építmény és az épület fogalmát. Az eltérések magyarázata, hogy a különböző előírások a tárgy szemszögéből lényeges jellemzőkkel definiálják a fogalmakat. Az Építési törvényben, illetve az Országos Tűzvédelmi Szabályzatban az építményre, az épületre és a műtárgyra az alábbiakat találjuk.
1997. évi LXXVIII. törvény az épített környezet alakításáról és védelméről (Építési törvény) | 9/2008. ÖTM rendelet (Országos Tűzvédelmi Szabályzat) | |
Építmény | Építési tevékenységgel létrehozott, illetve késztermékként az építési helyszínre szállított, – rendeltetésére, szerkezeti megoldására, anyagára, készültségi fokára és kiterjedésére tekintet nélkül – minden olyan helyhez kötött műszaki alkotás, amely a terepszint, a víz vagy az azok alatti talaj, illetve azok feletti légtér megváltoztatásával, beépítésével jön létre. Az építményhez tartoznak annak rendeltetésszerű és biztonságos használatához, működéséhez, működtetéséhez szükséges alapvető műszaki és technológiai berendezések is (az építmény az épület és műtárgy gyűjtőfogalma). | Olyan ideiglenes vagy végleges műszaki alkotás, amely általában a talajjal való egybeépítés (az alapozás) révén vagy a talaj természetes állapotának, természetes geológiai alakulatának megváltoztatása révén jöhet létre (válhat ingatlanná). A talajtól elválasztva eredeti rendeltetésének megfelelő használatra alkalmatlanná válik. |
Épület | Jellemzően emberi tartózkodás céljára szolgáló építmény, amely szerkezeteivel részben vagy egészben teret, helyiséget vagy ezek együttesét zárja körül meghatározott rendeltetés vagy rendeltetésével összefüggő tevékenység, avagy rendszeres munkavégzés, illetve tárolás céljából. | Olyan szerkezetileg önálló építmény, amely a környező külső tértől épületszerkezetekkel részben vagy egészben elválasztott teret alkot és ezzel az állandó, időszakos vagy idényjellegű tartózkodás, illetőleg használat feltételeit biztosítja. |
Műtárgy | Mindazon építmény, ami nem minősül épületnek és épület funkciót jellemzően nem tartalmaz (pl. út, híd, torony, távközlés, műsorszórás műszaki létesítményei, gáz-, folyadék-, ömlesztett anyag tárolására szolgáló és nyomvonalas műszaki alkotások). | Épületnek nem minősülő építmény. |
A villámvédelmi szabvány alkalmazása szempontjából az OTSZ definíciója a mértékadó, amely lényegében nem különbözik az Építési törvényben foglalttól. Az építmény fogalmát azért szükséges pontosan értelmezni, mert az OTSZ villámvédelmi előírásainak hatálya kiterjed minden építményre, és ezt a jogszabály több helyen is hangsúlyozza: „E fejezet 2. címének hatálya az épületek, műtárgyak, egyéb építmények és helyhez kötött tárgyak (a továbbiakban – e fejezet szempontjából – általában: épületek és egyéb építmények) villámvédelmi besorolására terjed ki.” Másutt: „Az épületeket és egyéb építményeket villámvédelmi szempontból a villámhárító berendezés szükséges fokozatának és tűzvédelmi műszaki követelményeinek meghatározásához e jogszabály előírásai szerint csoportokba kell sorolni [...].” Az építmény rendkívül tág meghatározásának és a jogszabály hatókörének következtében a villámvédelmet lényegében minden esetben alkalmazni kell(ene), függetlenül attól, hogy az építmény tervezésével kapcsolatban villamos tervező közreműködésére szükség van-e. A jelenlegi előírások szerint ezeknek az építményeknek a villámvédelmi terve mindössze a villámvédelmi besorolást és annak megállapítását tartalmazná, hogy villámvédelmi intézkedés nem szükséges. Az új villámvédelmi szabvány alkalmazása ezt a helyzetet alighanem gyökeresen változtatja majd meg.