Ochrana budov proti napadení

Napsal Ing. Ondřej Štrup

Zpracováno na základě příspěvku Lindy Thomas-Mobley, JD, PhD (Georgia Institute of Technology, Atlanta, Georgia, USA) na konferenci Týden FM v Praze 2004.

V rámci 4. národní konference české pobočky IFMA CZ, která proběhla 19. října 2004 v karlínském hotelu Olympic, vystoupila se svým příspěvkem „The Creation of Brave Buildings (Navrhování odolných budov)“ paní Prof. Linda Thomas-Mobley, JD, PhD. Jako odbornice na tuto problematiku mohla čerpat nejen ze svých zkušeností při přípravě bezpečných objektů Atlantské olympiády, ale i ze svých rozsáhlých zkušeností, které nabyla jako bezpečnostní poradkyně v mnoha státních a vládních zakázkách.

Současně vyučuje i na jedné z největších technicky orientovaných univerzit v USA, kde je oblast bezpečnosti objektů součástí výuky Facility Managementu. Paní profesorka vyučuje v denních i postgraduálních kurzech a osobně se zaměřuje zejména na problematiku veřejných budov.

Celou přednášku začala konstatováním, že má radost z mnoha krásných unikátních objektů, které rostou po celém světě. Tyto její slova doprovázel obrázek našeho světoznámého „Tančícího domu“. Následující záběry však byly mnohem chmurnější. Fotografie z destrukce objektu Murrah Building v Oklahoma City OK v roce 1995 nevratně poničeného mohutnou explozí, trosky budovy San Juan v Puerto Rico po výbuchu plynového potrubí v roce 1996, hořící věže Obchodního Centra v New Yorku 11. září 2001 i řady nedávno poničených budov na Floridě (hurikánem Ivan dne 22. září 2004).

V děsivé nahotě se vyjevuje globální nebezpečí, které nezná hranice, nevybírá si podle barvy pleti ani podle náboženství. Může nás zasáhnout na cestách, ale nejsme si před ním jisti ani doma.

Je proto nezbytné začít intenzivně prosazovat programy na ochranu osob, majetku i zdraví. Ve Spojených státech si uvědomili, že domnělé zabezpečení vodami oceánů přestává působit a že pro havárie, ale zejména pro teroristické útoky je tato bariéra zcela nedostačující. Veřejnost tak začala volat po „bezpečnosti“, po pocitu jistoty na pracovištích, doma i při odpočinku. V anglofonním světě mají bezpečnost těchto prostor v kompetenci Facility Manageři, a proto již od září 2004 probíhají intenzivní konzultace, semináře a kongresy, výzkumné práce a finišuje tvorba postupů a předpisů, jak zajistit bezpečnost budov.

Základní skutečností je jedinečnost každé budovy. I u opakujících se forem staveb jsou jednotlivé objekty mírně odlišné (umístěním v terénu, orientací, vazbou na okolí, základovými poměry či jinou skladbou nájemníků). Nelze proto přijít s univerzálním řešením, které by bylo možno napasovat na jednotlivé objekty a považovat je tak za zabezpečené.

Současně je třeba mít stále na paměti, že náš protivník, který naše objekty chce napadnout je vždy o pověstný krok před námi. Ochrana budov proto musí být flexibilní a musí se stále upravovat podle posledních zkušeností z praxe to znamená, že musí reagovat na měnící se rizika. V praxi je ochrana budovy kontinuální proces, který musí být připraven a upravován podle neustále se měnících zákonitostí. Výzkumem těchto vlivů a vazeb na bezpečné prostředí se v poslední době zabývá obrovské množství odborníků nejen v USA. Základní postup byl navržen US FEMA, neboli oddělením národní bezpečnosti Federální Asociace Emergency Managementu.

Facility manager musí nejprve stanovit hodnotu majetku, který je ohrožen. Ve druhém kroku musí ohodnotit riziko nebo nebezpečí, které majetku či osobám hrozí (musí ho identifikovat, popsat a kvantifikovat).

Je zde třeba neustále vyhodnocovat schopnosti a prokázané činy všech známých agresorů a musí také zahrnovat taktiky, které používají k dosažení svých cílů.V následné etapě vypracuje studii zranitelnosti. Zde se hodnotí potenciální zranitelnost kritického majetku vůči široké škále identifikovaných nebezpečí nebo hrozeb. Tato studie je základem pro určení zmírňujících opatření na ochranu kritického majetku. Výsledkem celého vstupního procesu je stanovení míry rizika, kde jsou ohodnocena nejvyšší rizika pro konkrétní objekt.

V následující části jsou analyzována možná zmírňující opatření, která mají zamezit konkrétním hrozbám, nebo mají zmírnit jejich dopad na objekt či jeho uživatele. Tyto analýzy jsou zaměřeny na již dříve připravené ohodnocení rizik, kde se vyhodnocuje ohrožení, hodnota majetku a zranitelnost. Tím se stanoví míra rizika pro každý kritický majetek vůči jakémukoli možnému ohrožení. Tato studie by také měla zahrnovat pravděpodobnost příslušného ohrožení. Například vysoká pravděpodobnost rizika s malými následky může vyžadovat nízkorozpočtová zmírňující opatření, ale velmi nízká pravděpodobnost s velmi vážnými důsledky může vyžadovat mnohem nákladnější a komplexnější zmírňující opatření. Tento odhad umožňuje stanovit prioritu zdrojů. To vše vede k identifikaci možností zmírňujících opatření, a právě v tomto bodě musí být učiněna rozhodnutí o tom, která opatření budou uplatněna.

Terorismus a fyzické útoky na budovy se v posledních deseti letech zvyšovaly. Geografická izolace Spojených Států není dostatečnou bariérou proti útokům na americká města a občany.

Proti tomuto ohrožení je zaměřena většina zmírňujících opatření. V prosinci 2003 vydala US FEMA základní učebnici „Primer of Design of Commercial Buildings to Mitigate Terrorist Attacts“, která radí designérům, vlastníkům a vládám, jak zmírňovat účinky rizik teroristických útoků na nové budovy. Tato učebnice a jiné publikace jsou dostupné na webové stránce FEMA a jsou shrnutím zkušeností a poznatků několika federálních agentur. Učebnice se uvádí jako publikace 427. Výslovně se v ní říká, že design musí být součástí multirizikového přístupu, aby se zajistilo, že nebude příčinou zhoršených vlastností budovy v případě požáru, zemětřesení nebo hurikánů, které jsou nejběžnější.

Základní koncepty bezpečnosti umisťují fyzickou bezpečnost do kontextu celkové bezpečnosti budovy. Jednotlivé přístupy zahrnují klamavé akce, zpravodajství, provozní ochranu a ztužování konstrukce budovy. Tyto složky jsou navzájem propojené. V ideálním případě je potenciálnímu útoku předem zabráněno nebo je odvrácen díky zpravodajským opatřením. Pokud k útoku dojde, návrh budovy musí být součástí celkového multihazardního přístupu, aby bylo zajištěno, že nezhorší chování budovy v případě požáru, zemětřesení nebo v USA mnohem běžnějších hurikánů.

Fyzická bezpečnostní opatření v kombinaci s operačními silami, jako jsou dozor, ochranka a senzory, umožňují mnohovrstevnost obrany, která útok zbrzdí nebo odrazí. Klamání může být použito s cílem, aby se budova zdála lépe chráněná nebo méně riziková než ve skutečnosti je, a tím je z ní učiněn zdánlivě méně atraktivní cíl. Klamání může být také použito, aby byl útočník sveden na tu část budovy, která je méně kritická. Jako poslední instance je zde zpevnění konstrukce budovy, které umožní ochranu životů a usnadní evakuaci a záchranu tím, že zabrání pádu budovy a omezí množství létajících úlomků. Za těchto předpokladů může být Facility Management činný na všech úrovních.

Pokud jsou fyzická bezpečnostní opatření správně zavedena a dodržována, musí postupovat při ochraně proti vznikajícímu nebezpečí v tomto pořadí:
1. prevence, 2. zpoždění útoku a když vše ostatní zklame, 3. zmírnění útoku

Prevence:
Prvotním úkolem každého facility managera je zabránit útoku jeho předvídáním. Nejběžnějšími scénáři útoků je napadení budovy výbušninou v automobilu. Je proto třeba zajistit dostatečnou vzdálenost kraje budovy od komunikací či parkovacích míst. Jinou formou je zajištění „maskování“ objektu jako nezajímavého cíle pro útok (tzn. útok na objekt nebude mediální senzací a ani tím žádná veřejná či významná instituce nebude významně dotčena). Většina teroristů útočí s cílem vyvolat rozruch, senzaci či zasít strach.

Zpoždění útoku:
Ve většině případů, kdy teroristi započali s útokem na budovu se vyplatily různé opatření pro oddálení vlastního napadení. Správně navržená krajina nebo architektonické prvky mohou oddálit útok tím, že útočníkovi znesnadní přístup k vyhlédnutému cíli. Vytvoří mezi veřejně přístupnými oblastmi a životně důležitými oblastmi ochranné pásmo sérií překážek nebo serpentinovou cestou. Je doloženo, že v crash testu každý ze sloupků zastavil vozidlo o váze 7,5 tun jedoucí rychlostí 77 km/hod. Tyto sloupky byly díky kombinaci síly a krásy ohodnoceny americkými ministerstvy zahraničí a obrany známkami K8 a L2, získaly tedy nejvyšší ocenění, jaké vláda udělila sloupkovému systému.V Praze jsou obdobné bariéry například aplikovány kolem budovy Radia Svobodná Evropa na Wilsnově třídě.

Dalším moderní formou ochrany budov proti najetí vozidla do vstupních prostor je stavba masivních soch či obdobných uměleckých solitérů před schodiště či skleněné výplně vstupních partií objektů. Jedná se o vysoce účinná opatření, která však v městské krajině nepůsobí rušivě.

Velice rizikovým prvkem každého objektu jsou nasávací a ventilační otvory, které byly tradičně umisťovány v uličních nebo dvorových partiích budov. Tyto vstupy mohou být snadno zneužity ke vstříknutí toxických či omamných plynů a tím k přípravě následného útoku. Americké ministerstvo zdravotnictví a služeb zveřejnilo směrnice pro ochranu ventilačních systémů v komerčních a vládních budovách na ochranu proti chemickým, biologickým a radiologickým útokům, doporučení pro fyzickou bezpečnost ventilačních systémů, filtrace a proudění vzduchu, systémů údržby, programové administrace a školení zaměstnanců údržby. Směrnice byly připraveny Národním Institutem pro Bezpečnost a zdraví při práci (v rámci HHS Center pro Kontrolu a Prevenci Chorob) pod záštitou a za přispění Office of Homeland Security Interagency Workgroup on Building Air Protection a více než 30 federálních agentur, státních a místních organizací a profesních asociací včetně AIA (mezinárodní sdružení architektů).

Návrh a prostorové uspořádání interiéru budov může též přispět ke zpoždění útoku.

Nezabezpečené oblasti jako lobby, překladiště, podatelna, garáže a obchody musí být od zabezpečených oblastí odděleny a v ideálním případě umístěny na okrajových částech budovy.

Jako způsob oddělení a odbavení zaměstnanců s magnetickými vstupními kartami a jejich rozlišení od návštěvníků, kteří se musí identifikovat a doložit důvod svého vstupu do budovy, se osvědčily optické turnikety.

Optické turnikety se většinou instalují do lobby s vysokým stropem. Představují velmi dobré zabezpečení a to nikoli na úkor stylu. Magnetická vstupní karta zaměstnanců je hned při vstupu kontrolována, infračervené paprsky zajistí, že vchází vždy jen jedna osoba. Neplatná karta spustí alarm, který je vyslán k zaměstnancům bezpečnostní agentury.

Přicházející technologie, která bude mít dramatické důsledky pro screening osob a zavazadel, se nazývá teraherzová radiace, nebo také T-paprsky. Ty mohou snadno proniknout mnoha typy materiálů bez zdravotních rizik, jako tomu je u rentgenového záření. Protože různé chemické struktury absorbují T-paprsky různým způsobem, mohou být tyto systémy velmi účinně použity k identifikaci skrytých materiálů, zbraní nebo výbušnin. Prototyp scanneru s T-paprsky se podobá fotokopírce, kde se na snímací plochu pokládá zavazadlo, ale budoucí verze mohou mít mnoho různých podob, včetně velké průchozí plenty nebo přijímače naladěného k vyhledávání zakopaných výbušnin před postupem vojska. Protože přístroj může být přizpůsoben k detekci spektrálních otisků různých materiálů, bude budoucí verze zahrnovat rozsáhlou databázi, která umožní identifikaci a detekci celé škály materiálů. Biometrická čtecí zařízení na otisky prstů, geometrie ruky a poznávání obličejů získávají na popularitě ve vládních a komerčních budovách s vysokým stupněm zabezpečení.

V bezpečném světě by pozitivní osobní identifikace vyžadovala, aby se uživatel prokázal třemi formami identifikace: vstupním povolením jako je vstupní kontrolní karta; znalostí specifické informace jako PIN; a biometrickým vzorkem – otisky prstů, geometrie ruky, scan tváře nebo oční sítnice – který bude souhlasit se vzorem v databázi. Ověření těchto tří informací by mělo zaručit, že osoba požadující vstup je k němu oprávněná. Průkaznost dnešních biometrických čtecích zařízení leží mezi 92 a 98 procenty. Je to sice podstatné zlepšení, ale stále to znamená 2 až 8 procentní chybu ve shodě vzorků. Pro většinu vládních a komerčních zařízení není přípustná pravděpodobnost pozitivní identifikace osoby menší než 100 procent. Používání biometrických vzorků pro platnost karty spolu s osobním identifikačním číslem je mnohem bezpečnější a spolehlivější. Tato metoda není ohrozitelná chybným přečtením, falešnými otisky prstů, změněnou geometrií ruky, dojmy a přestrojením.

Zmírnění útoku:
Přes všechna opatření může následekem nešťastných okolností stát Facility Manager před nejzazší nutností – mírnění následků. Běžnou součástí stavby se tak stává mnoho typů ochrany budov pro účely zmírnění následků útoků. Jedním z nich je ochrana proti progresivnímu kolapsu způsobenému lokalizovanou chybou konstrukce vlivem nedefinovaného ohrožení. Kvůli katastrofálním důsledkům progresivního kolapsu by mělo mít nejvyšší prioritu začleňování těchto opatření do celkového designu budovy při rozhodování o přístupu k návrhu konstrukce. Podle americké Společnosti stavebních inženýrů (American Society of Civil Engineers) existují tři přístupy ke strukturálnímu designu budov, který zmírní škody zapříčiněné progresivním kolapsem.

Jsou to:

Nepřímá metoda.
Metoda alternativní nosné konstrukce.
Metoda specifické lokální rezistence.

Nepřímá metoda zahrnuje všeobecná opatření konstrukční integrity do procesu systémového výběru konstrukce. Metoda alternativní nosné konstrukce zabezpečuje konstrukci tím, že v případě ztráty primárního komponentu nosnosti zajistí náhradní nosnou konstrukci, a konečně Metoda specifické lokální rezistence vede projektanta k přesnému návrhu kritických vertikálních komponent nosné konstrukce, které budou odolné vůči výbušným silám (zesílení vertikálních prvků a ochrana vodorovných nosníků).

Současně vedle ochrany proti progresivnímu kolapsu vertikální konstrukce by měl být také podlahový systém přizpůsoben na nosnost při výbuchu, přerozdělení zátěže v případě ztráty spodního nosného sloupu nebo spodní nosné zdi a schopnost zastavit úlomky padající z horní podlahy nebo ze střechy. Na obrázku je znázorněn detail typického zavěšeného systému podlah.

Obdobně vnitřní sloupy by neměly být snadno dostupné. Pokud jsou, měly by být zamaskovány nebo by kolem nich měl být umístěn strukturální komponent pomocí obvodové konstrukce. Zpevnění sloupů těsně přiléhajícími kachličkami, spirálním zesílením a architektonickým obložením nejméně 15 cm od strukturálních elementů apod.

Pro Facility Managera je vždy důležité vyvážit náklady na tato opatření a jejich přínos. Tento graf představuje všeobecný vztah mezi náklady na vylepšení různých komponentů stavby, rovnováhu vzdálenosti a rizika. Vidíme, že neméně nákladné je zpevnění nezabezpečených oblastí, jako je podatelna, překladiště, lobby atd., dražší by byla opatření na prevenci progresivního kolapsu a nejdražší zabezpečení vnějších oken a úpravy zdí.Optimální rovnováha vzdálenosti je určena definitivní cenou ochrany jako cenou ochrany (náklady na konstrukci) a cenou vzdálenosti (cena pozemku), tyto dvojí náklady jsou funkcí vzdálenosti a danou silou trhaviny. Optimální vzdálenost tyto náklady minimalizuje. Čím menší je vzdálenost, tím větší je riziko.

Zabezpečení budov proti teroristickému napadení, jejich ochrana proti živelným pohromám to vše je nelehký, ba přímo těžký úkol. Pro zdatné Facility Managery to však je jejich denní chléb. Jsou pro tuto činnost vybaveni teoreticky a navzájem si pomáhají předáváním zkušeností na místní i mezinárodní platformě.

Tento článek věnoval naší agentuře člen představenstva IFMA CZ a nezávislý konzultant v oboru Facility managementu Ing. Ondřej Štrup www.hein-conzultinkg.com

E-mail: ondrej.strup@hein-consulting.com