Skutki eksplozji nie ograniczają się do bezpośredniego działania fali uderzeniowej. Rozbite szyby mogą stać się źródłem licznych obrażeń, od powierzchownych ran ciętych po ciężkie uszkodzenia oczu. Badania rzeczywistych zdarzeń pokazują, że w niektórych analizowanych grupach szkło odpowiadało za większość zarejestrowanych obrażeń. Nie oznacza to jednak, że jest ono najczęstszą przyczyną śmierci podczas każdego wybuchu.
Znaczenie tego zagrożenia można ocenić na podstawie publikacji medycznych i raportów dotyczących eksplozji w Stanach Zjednoczonych, Arabii Saudyjskiej, Wielkiej Brytanii, Libanie, Chinach i Kenii. Ich wyniki pomagają zrozumieć, dlaczego bezpieczeństwo przeszkleń powinno być rozpatrywane nie tylko jako kwestia ochrony budynku, lecz także ograniczania obrażeń jego użytkowników.
Poniższe opracowanie jest przeglądem wybranych badań i dokumentów instytucjonalnych, a nie metaanalizą. Przy każdej statystyce wskazano, czy dotyczy ona osób, pojedynczych obrażeń, urazów oczu czy zgłoszeń do szpitali. To rozróżnienie ma zasadnicze znaczenie dla prawidłowej interpretacji danych.
Dlaczego szkło rani po wybuchu?
W medycynie urazowej rozróżnia się kilka mechanizmów obrażeń wybuchowych. Obrażenia pierwotne wynikają z bezpośredniego oddziaływania nadciśnienia na organizm.
Obrażenia wtórne powodują przemieszczające się fragmenty szkła i przedmioty powstałem podczas wybuchu. Osobno klasyfikuje się między innymi obrażenia związane z odrzuceniem ciała oraz oparzenia i urazy.
Fragmenty szyb wprawione w ruch przez eksplozję mogą powodować rany penetrujące i uszkadzać odsłonięte części ciała. Szczególnie istotne są urazy oczu: ostre cząstki mogą przeciąć lub rozerwać ścianę gałki ocznej.
Dlatego pytanie „czy bardziej niebezpieczna jest bomba, czy szkło?” jest nieprecyzyjne. Obrażenia od szkła również są skutkiem eksplozji. Naukowo uzasadnione jest natomiast porównywanie różnych mechanizmów powstawania obrażeń podczas tego samego zdarzenia.
Oklahoma City: szkło najczęściej wskazywaną pojedynczą przyczyną obrażeń
38% obrażeń o ustalonej przyczynie
Raport Oklahoma City Bombing Injuries, opublikowany w 1998 roku przez Oklahoma State Department of Health, przedstawia wyniki badania uzupełniającego przeprowadzonego wśród 494 pełnoletnich osób, które przeżyły zamach z 1995 roku. W zestawieniu obejmującym 2115 obrażeń o ustalonej przyczynie szkło odpowiadało za 38%. Było najczęściej wskazywaną pojedynczą przyczyną, przed dymem i pyłem oraz odrzuceniem lub przemieszczeniem ciała. Dane znajdują się na stronie oznaczonej numerem 4, na wykresie „Figure 4”. [1]
Wynik ten nie oznacza, że szkło spowodowało 38% zgonów ani że dokładnie taki odsetek wszystkich obecnych osób został przez nie zraniony. Jednostką analizy były obrażenia, a jedna osoba mogła doznać wielu różnych urazów.
Prawie dwie trzecie obrażeń oczu
Osobne badanie, opublikowane przez Minesa i współautorów w czasopiśmie Ophthalmology w 2000 roku, dotyczyło urazów narządu wzroku. Wśród 684 rannych, którzy przeżyli eksplozję, zidentyfikowano 55 osób z obrażeniami oczu. Autorzy ustalili, że szkło odpowiadało za prawie dwie trzecie obrażeń oczu. W analizie opisano również poważne urazy, w tym otwarte uszkodzenia gałki ocznej i odwarstwienia siatkówki. [2]
Pokazuje to, że konsekwencje kontaktu z rozbitym szkłem nie ograniczają się do drobnych skaleczeń. Jednocześnie podanego odsetka nie należy odnosić do wszystkich obrażeń podczas zamachu: dotyczył on wyłącznie urazów oczu.
Khobar Towers: 60% zarejestrowanych obrażeń przypisano szkłu
Badanie dotyczyło obrażeń odniesionych przez personel amerykańskich sił powietrznych przebywający na terenie kompleksu Khobar Towers w Dhahranie w Arabii Saudyjskiej w chwili zamachu bombowego. Dane zebrano za pomocą ankiety pocztowej oraz przeglądu wojskowej dokumentacji medycznej i raportów z sekcji zwłok. Zidentyfikowano 574 osoby poszkodowane, w tym 19 osób, które zmarły. Bezpośrednio podczas wybuchu obrażenia odniosło 420 osób (73%). Pozostałe 154 osoby (27%) doznały obrażeń podczas ewakuacji, działań poszukiwawczo-ratowniczych lub prac porządkowych bądź doznały wyłącznie urazów narządu słuchu lub urazów inhalacyjnych.
Wśród osób, które przeżyły, najczęściej występowały urazy tkanek miękkich oraz urazy związane z ciałami obcymi w obrębie kończyn dolnych. Najczęstszą przyczyną tych obrażeń było szkło. U większości ocalałych obrażenia miały charakter lekki lub umiarkowany. Szkło wskazano również jako przyczynę jednego zgonu. Autorzy zwrócili uwagę na zasadność stosowania szkła odpornego na wybuch oraz rozwiązań ograniczających ryzyko zawalenia się budynków i fragmentacji ich elementów w obszarach o wysokim zagrożeniu. [3]
Tianjin: szkło uczestniczyło w powstaniu 95% analizowanych urazów oczu
Po eksplozji chemicznej w porcie Tianjin w Chinach w 2015 roku Jiang i współautorzy przeanalizowali 20 uszkodzonych oczu u 17 hospitalizowanych pacjentów. Wyniki opublikowano w Journal of Ophthalmology w 2019 roku.
Wszyscy pacjenci znajdowali się wewnątrz budynków w chwili wybuchu. W 18 przypadkach przyczyną urazu były odłamki szkła, w jednym szkło wraz z fragmentem ościeżnicy, a w jednym przyczyna pozostawała nieustalona. Oznacza to udział szkła w powstaniu 19 z 20 analizowanych urazów oczu, czyli 95%. [4]
Jest to istotna dokumentacja zagrożenia dla osób przebywających w pomieszczeniach. Trzeba jednak uwzględnić małą i wyselekcjonowaną próbę: badanie dotyczyło pacjentów hospitalizowanych z powodu urazów okulistycznych, nie wszystkich poszkodowanych podczas katastrofy. Nie wynika z niego, że szkło odpowiadało za 95% ogółu obrażeń w Tianjin.
Nairobi: zagrożenie od przeszkleń także w sąsiednich budynkach
Raport amerykańskiej komisji Accountability Review Board dotyczący zamachu na ambasadę USA w Nairobi w 1998 roku wskazuje, że większość poszkodowanych w ambasadzie ucierpiała wskutek wtórnych odłamków pochodzących ze szkła, ścian z bloczków betonowych, mebli i wyposażenia. Dokument wymienia również odłamki szyb z pobliskiego budynku banku i innych obiektów jako jeden z mechanizmów obrażeń w otoczeniu ambasady. [5]
Ten raport rozszerza perspektywę z pojedynczego obiektu na sąsiednią zabudowę. Nie pozwala jednak obliczyć udziału samego szkła: opisane przyczyny obejmują różne rodzaje fragmentów oraz zawalenie budynku.
Czy szkło powoduje więcej zgonów niż bezpośrednie działanie wybuchu?
Przytoczone opracowania uzasadniają wniosek, że szkło może odpowiadać za znaczną część obrażeń, a w niektórych analizowanych grupach — za większość. Nie dają jednak podstaw do ogólnego twierdzenia, że więcej osób ginie od szkła niż od innych następstw eksplozji.
Znaczenie ma między innymi zachowanie konstrukcji budynku. W badaniu Mallonee i współautorów dotyczącym Oklahoma City, opublikowanym w JAMA w 1996 roku, odsetek zgonów w zawalonej części budynku federalnego wyniósł 87% — 153 spośród 175 obecnych osób. W pozostałych częściach było to 5% — 10 spośród 186 osób. Autorzy podkreślali rolę zawalenia konstrukcji w powstawaniu obrażeń śmiertelnych.
Duża liczba ran od szkła i wysoka śmiertelność to zatem dwa różne zagadnienia. Ocena bezpieczeństwa wymaga uwzględnienia zarówno częstości obrażeń, jak i ich ciężkości, a także innych mechanizmów urazu.
Co te wyniki oznaczają dla zabezpieczenia okien?
Praktyczny wniosek z przeglądu jest następujący: przy ocenie bezpieczeństwa budynku warto analizować nie tylko możliwość uszkodzenia szyb, ale także to, co stanie się ze szkłem po jego rozbiciu. Dotyczy to rozważań o ochronie użytkowników biur, urzędów, banków, szkół, przedszkoli i innych obiektów.
Uzupełnieniem badań medycznych są wytyczne techniczne brytyjskiej National Protective Security Authority. Opisują one folie zatrzymujące fragmenty szkła jako jeden ze sposobów modernizacji istniejących przeszkleń, służący ograniczeniu zagrożenia wewnątrz budynku po zewnętrznej eksplozji. Wskazują przy tym, że efekt zależy między innymi od wielkości szyby, rodzaju i grubości szkła oraz właściwości zastosowanej folii odłamkowej. [6]
W przypadku rozwiązań wykorzystujących dodatkowe kotwienie folii znaczenie ma również nośność ramy, mocowań i konstrukcji. Wytyczne podkreślają potrzebę oceny tych elementów przez odpowiednio wykwalifikowanego inżyniera. Sama nazwa „folia przeciwwybuchowa” nie określa więc poziomu ochrony całego okna. [7]
Dobór zabezpieczenia powinien wynikać z analizy konkretnego przeszklenia i zagrożenia oraz dokumentacji danego rozwiązania. Statystyki obrażeń wyjaśniają, dlaczego warto zajmować się tym problemem; nie zastępują jednak oceny technicznej ani badań systemu, który ma zostać zastosowany.
Czego nie widać w statystykach
Przytoczone przykłady to zdarzenia dobrze udokumentowane: opisane w publikacjach medycznych i raportach instytucjonalnych, które można zweryfikować i omawiać publicznie. Stanowią one jednak tylko część rzeczywistości. Wiele eksplozji ma miejsce w warunkach konfliktów zbrojnych, gdzie zebranie rzetelnych danych o przyczynach obrażeń jest praktycznie niemożliwe. Z kolei część zdarzeń, analiz i wdrożeń zabezpieczeń z oczywistych względów nie trafia do publicznego obiegu. Dotyczy to zwłaszcza obiektów, których ochrona sama w sobie wymaga dyskrecji. Rzeczywista skala problemu jest więc najpewniej większa, niż pokazują dostępne źródła.
Folia przeciwwybuchowa okienna
W Amplus zajmujemy się foliami okiennymi od ponad 20 lat, a temat folii przeciwwybuchowych jest dla nas naturalnym przedłużeniem tej pracy. Przez lata poznaliśmy zarówno dostępne na rynku rozwiązania, jak i różne metody ich kotwienia oraz ograniczenia, o których rzadko wspomina się w materiałach reklamowych. Nie o wszystkim, co wiemy i co realizowaliśmy, możemy pisać otwarcie. Tak po prostu wygląda praca w tej dziedzinie.
Jeśli rozważają Państwo zabezpieczenie przeszkleń w budynku, w którym bezpieczeństwo ludzi ma szczególne znaczenie, zapraszamy do bezpośredniego kontaktu. Rozumiemy, że niektóre rozmowy wymagają poufności, jesteśmy do tego przyzwyczajeni.
Źródła naukowe i instytucjonalne
Poniższe opisy źródeł są po polsku. Linki prowadzą do oryginalnych publikacji, ich rekordów w bazach naukowych lub dokumentów instytucjonalnych w języku angielskim.
- Oklahoma State Department of Health, 1998 — przyczyny obrażeń po zamachu w Oklahoma City. Oklahoma City Bombing Injuries. Dane o 38% obrażeń związanych ze szkłem znajdują się na stronie oznaczonej numerem 4, na wykresie „Figure 4”. Pełny raport — PDF.
- Mines M. i współautorzy, 2000 — obrażenia oczu u ocalałych z Oklahoma City. Ocular injuries sustained by survivors of the Oklahoma City bombing. „Ophthalmology”, 107(5), 837–843. DOI: 10.1016/S0161-6420(00)00030-0. Publikacja w PubMed.
- Thompson D. i współautorzy, 2004 — obrażenia śmiertelne i nieśmiertelne po zamachu na Khobar Towers. „Journal of Trauma”, 57(2), 208–215. DOI: 10.1097/01.ta.0000142672.99660.80. Publikacja w PubMed.
- Jiang H. i współautorzy, 2019 — charakterystyka urazów oczu po eksplozji w Tianjin. Analysis of Ocular Injury Characteristics in Survivors of the 8.12 Tianjin Port Explosion, China. „Journal of Ophthalmology”, artykuł 1360805. DOI: 10.1155/2019/1360805. Pełna publikacja u wydawcy.
- Accountability Review Board — raport dotyczący zamachu na ambasadę USA w Nairobi w 1998 roku. Część „Nairobi: Discussion and Findings”. Dokument instytucjonalny opisujący znaczenie szkła i innych wtórnych odłamków. Tekst raportu udostępniony przez Federation of American Scientists.
- NPSA — dobór folii zatrzymujących fragmenty szkła jako środka ograniczającego skutki wybuchu. Specifying Anti-Shatter Film as Blast Mitigation Measure — Daylight Application, EBP 09/13. Wytyczne techniczne — PDF.
- NPSA — zastosowanie folii i siatek zatrzymujących szkło po eksplozji. Use of Anti-Shatter Film and Bomb Blast Net Curtains, EBP 08/13. Wytyczne techniczne — PDF.
