Projektowanie Systemów Hydrantowych i Wymagania Ciśnieniowe

Projektowanie zewnętrznych i wewnętrznych systemów hydrantowych jest kluczowym elementem zapewnienia bezpieczeństwa przeciwpożarowego budynków i terenów. Proces ten regulowany jest szeregiem aktów prawnych, które określają zarówno ogólne wymagania, jak i szczegółowe parametry techniczne urządzeń. Wymagania te dotyczą m.in. minimalnego ciśnienia dynamicznego, które dla wielu typów hydrantów nie powinno być mniejsze niż 0,2 MPa.

Podstawy Prawne i Wymagania Ogólne

W zakresie wymagań, jakie powinny spełniać zewnętrzne hydranty przeciwpożarowe, ustawa odsyła do rozporządzenia w sprawie przeciwpożarowego zaopatrzenia w wodę i dróg pożarowych. Do kluczowych aktów prawnych regulujących te kwestie należą:

• Rozporządzenie Ministra Spraw Wewnętrznych i Administracji z dnia 7 czerwca 2010 r. w sprawie ochrony przeciwpożarowej budynków, innych obiektów budowlanych i terenów (Dz. U. Nr 109, poz. 719, z późn. zm.). Rozporządzenie określa sposoby projektowania i warunki ochrony przeciwpożarowej budynków, innych obiektów budowlanych i terenów.
• Rozporządzenie Ministra Spraw Wewnętrznych i Administracji z dnia 24 lipca 2010 r. w sprawie przeciwpożarowego zaopatrzenia w wodę oraz dróg pożarowych (Dz. U. Nr 124, poz. 806).
• Ustawa z dnia 24 sierpnia 1991 r. o ochronie przeciwpożarowej.
• Rozporządzenie Ministra Infrastruktury z dnia 12 kwietnia 2002 r. w sprawie warunków technicznych, jakim powinny odpowiadać budynki i ich usytuowanie (Dz.U. 2002 nr 75, poz. 690, z późn. zm.).
• Rozporządzenie Ministra Gospodarki z dnia 21 listopada 2005 r. w sprawie warunków technicznych, jakim powinny odpowiadać bazy i stacje paliw płynnych, rurociągi przesyłowe dalekosiężne służące do transportu ropy naftowej i produktów naftowych i ich usytuowanie (Dz. U. Nr 243 z 2005 r. poz. 2063).
• Rozporządzenie Ministra Spraw Wewnętrznych i Administracji z dnia 16 czerwca 2003 r. w sprawie uzgadniania projektu budowlanego pod względem ochrony przeciwpożarowej (Dz. U. Nr 121, poz. 1137, z późn. zm.).

Lokalizacja i Rozstaw Hydrantów Zewnętrznych

Zgodnie z rozporządzeniem w sprawie przeciwpożarowego zaopatrzenia w wodę oraz dróg pożarowych, hydranty zewnętrzne muszą być lokalizowane wzdłuż dróg i ulic oraz przy ich skrzyżowaniach. Istnieją również podstawowe kryteria projektowania hydrantów zewnętrznych na terenie baz paliw płynnych, a ich maksymalny rozstaw jest ściśle określony.

Wymagania Techniczne dla Hydrantów Wewnętrznych

Zawory odcinające hydrantów wewnętrznych oraz zawory 52 muszą być umieszczone na wysokości 1,35 ± 0,1 m. Wszystkie hydranty wewnętrzne (25, 33, 52) muszą posiadać Certyfikat Stałości Właściwości Użytkowych i być oznaczone znakiem CE.

• Hydranty 25: Minimalna wydajność poboru wody wynosi 60 l/min, zaś ciśnienie dynamiczne na zaworze powinno zapewnić podaną wydajność, być nie mniejsze niż 0,2 MPa i nie większe niż 1,2 MPa.
• Hydranty 33: Minimalna wydajność poboru wody wynosi 90 l/min, zaś ciśnienie dynamiczne na zaworze powinno zapewnić podaną wydajność, być nie mniejsze niż 0,2 MPa i nie większe niż 0,7 MPa.
• Hydranty 52: Minimalna wydajność poboru wody wynosi 150 l/min, zaś ciśnienie dynamiczne na zaworze powinno zapewnić podaną wydajność, być nie mniejsze niż 0,2 MPa i nie powinno przekraczać 0,7 MPa.
• Zawór 52: Minimalna wydajność poboru wody wynosi 150 l/min, zaś ciśnienie dynamiczne na zaworze, położonym najniekorzystniej ze względu na wysokość i opory hydrauliczne, powinno zapewnić podaną wydajność, być nie mniejsze niż 0,2 MPa i nie powinno przekraczać 0,7 MPa.

Proces Projektowania Instalacji Przeciwpożarowych

Projekt każdej instalacji przeciwpożarowej powinien zacząć się od weryfikacji wymagań prawnych.

Weryfikacja Wymagań Prawnych i Początkowe Obliczenia

Jeżeli celem pompowni będzie zasilanie wewnętrznej instalacji hydrantowej, pierwszym aktem prawnym idącym z pomocą jest Rozporządzenie MSWiA z 2010 roku w sprawie ochrony przeciwpożarowej budynków, określające m.in.:

• Ciśnienie na zaworze odcinającym hydrantu wewnętrznego powinno zapewniać określoną wydajność dla wybranej prądownicy, ale nie może być mniejsze niż 0,2 MPa. Takie samo ciśnienie powinno być zapewnione dla zaworów hydrantowych.
• Maksymalne ciśnienie robocze w rurociągach rozdzielczych i pionach instalacji wodociągowej przeciwpożarowej nie powinno przekraczać 1,2 MPa, przy czym na zaworach odbiorników nie powinno przekraczać 0,7 MPa.
• Zapotrzebowanie wody dla sieci zewnętrznych hydrantów przeciwpożarowych wynosi np. 30 l/s. Należy wyznaczyć przepływ bytowy, jeżeli z sieci będzie rozbiór bytowy (maks. 2,98 l/s w przykładzie), oraz wyznaczyć przepływ dodatkowy.

Wstępne uzgodnienie wytycznych p.poż. jest istotnym etapem projektu.

Przykładowe wymagane ilości hydrantów wewnętrznych:

• 1 szt. hydrantu wewnętrznego w budynku średniowysokim (do 25 m ponad poziom terenu), jeżeli powierzchnia strefy pożarowej nie przekracza 500 m².
• 4 szt. sąsiednich hydrantów lub zaworów hydrantowych:
  • w budynku wysokim i wysokościowym (powyżej 25m);
  • w strefie pożarowej produkcyjnej i magazynowej o gęstości obciążenia ogniowego przekraczającej 500 MJ/m² i powierzchni przekraczającej 3000 m².

Dobór Pomp i Konfiguracja Zestawów Pompowych

Pompy dobieramy zawsze na największy przepływ wynikający z kombinacji ilości jednocześnie działających hydrantów i ich wielkości oraz na ciśnienie potrzebne na pokonanie oporów i różnicy wysokości między pompami a hydrantem krytycznym (najbardziej niekorzystnie usytuowanym w budynku).

Przykład Obliczeniowy Parametrów Pompowania

Dla zespołu budynków biurowo-usługowych z parkingami podziemnymi, średniowysokich (SW) o 6 kondygnacjach nadziemnych i 2 podziemnych, suma parametrów do pokonania wynosi:

• Opory instalacji = 16 m
• Wymagane ciśnienie na wyjściu z prądownicy = 20 m (czyli 0,2 MPa)
• Wysokość geometryczna budynku = 25 m

Razem: 61 metrów.

Instalacja zasilana będzie w sposób bezpośredni z sieci wodociągowej, dla której przyjęto minimalne ciśnienie dyspozycyjne 2,0 bar = 20 m. Na przyłączu wodociągowym przed zestawem pompowym należy zainstalować armaturę pomiarowo-kontrolną w postaci filtra, zaworu antyskażeniowego oraz wodomierza. Należy mieć na uwadze maksymalne ciśnienia dopuszczalne na wypływie z prądownicy/zaworu.

Systemy Dualne (Ppoż. i Bytowe)

W budynkach często występuje połączenie instalacji wodociągowej przeciwpożarowej z instalacją bytową, tworząc tzw. system dualny. Jest on bardziej wymagający w projektowaniu, ale dopuszczalny przez polskie prawo pod kilkoma warunkami. Przede wszystkim należy spełnić wymagania Rozporządzenia w zakresie zabezpieczenia instalacji bytowej przed niekontrolowanym wypływem oraz zapewnienia priorytetu dla instalacji przeciwpożarowej, tak aby w każdym przypadku możliwe było uzyskanie żądanych parametrów jej pracy.

Do tego celu stosuje się moduł odcięcia instalacji bytowej Wilo-MOIB. Moduł MOIB współpracuje ze sterownikiem SCe-Fire w certyfikowanych zespołach pomp pożarowych COR (1-4) Helix VF…/SC-FFS i pełni kilka ważnych funkcji. Przede wszystkim, w przypadku wykrycia przepływu w instalacji gaśniczej, odcina automatycznie instalację bytową do czasu ręcznego resetu trybu pożarowego. Ten sam czujnik przepływu realizuje jednocześnie funkcję aktywacji tzw. trybu pożarowego w całym urządzeniu oraz może aktywować drugi punkt pracy urządzenia, o ile parametry wymaganego ciśnienia w instalacji hydrantowej są wyższe niż w instalacji bytowej. Drugi czujnik przepływu, umieszczony na instalacji bytowej, tuż za przepustnicą z napędem, potwierdza, czy moduł zadziałał prawidłowo.

Pompownia musi zapewnić zawsze maksymalny obliczeniowy wydatek dla budynku, niezależnie od tego, czy jest to instalacja ppoż., czy bytowa. W przypadku zestawów pompowych posiadających tylko jeden tryb pracy, nastawę należałoby wprowadzić wyższą, np. 61 m sł. H₂O (wysokość podnoszenia zestawu H=53m). Aby zapobiec nieekonomicznej pracy urządzenia, należy wprowadzić oba punkty pracy do sterownika. Jest to możliwe dzięki specjalnej funkcji sterowników Wilo z serii SC. W tym przypadku zestaw pompowy będzie pracował w trybie bytowym na parametrach niższych, a w przypadku wykrycia przepływu w instalacji ppoż. załączy się w trybie pożarowym na wyższy punkt pracy.

Jakość Wody w Instalacjach Dualnych

Ważnym krokiem jest zadbanie o jakość wody pitnej. Woda w instalacji gaśniczej jest narażona na skażenie bakteriologiczne w wyniku stagnacji. Zgodnie z PN-EN 1717, woda ta nadaje się do kategorii V, co oznaczałoby, że jedynym sposobem na zabezpieczenie przed skażeniem jest stosowanie przerwy powietrznej (rozdział wody typu AA lub AB). Uniemożliwia to tym samym zasilenie obu instalacji z jednego zestawu pompowego. Aby temu zapobiec, należy zapewnić stałą wymianę wody w instalacji hydrantowej.

Funkcjonalność i Testowanie Zestawów Pompowych

Gdy etap obliczeniowy oraz decyzja o sposobie zasilenia w wodę instalacji w budynku mamy już za sobą, należy skupić się na samym zestawie pompowym. Certyfikowane urządzenia z serii COR (1-4) Helix VF…/SC-FFS wyposażone są w sterowniki oraz falowniki z funkcją FIRE MODE, czyli z trybem pożarowym.

Tryb Pożarowy (FIRE MODE)

Tryb pożarowy oznacza, że w przypadku pożaru włączają się wszystkie pompy w zestawie i symultanicznie regulują swoją prędkość obrotową w celu dopasowania ciśnienia po stronie tłocznej do nastawionego. Wszelkie błędy są pomijane, a wyłączyć urządzenie można tylko ręcznie.

Zabezpieczenie przed Przegrzaniem i Odprowadzenie Wody

Przed przegrzaniem się pomp w trybie pożarowym, w sytuacji braku przepływu, chroni specjalne obejście zapewniające zrzut wody chłodzącej z urządzenia. Tu pojawia się wymóg, aby w pomieszczeniu pompowni znajdował się odpowiedni odpływ. Zależnie od parametrów może to być studzienka drenażowa z odpływem grawitacyjnym lub pompą odwadniającą, kratka ściekowa z odpływem grawitacyjnym lub specjalny zbiornik naziemny.

Armatura Pomiarowa i Testy Okresowe

Do zestawu pompowego powinien być dołączony również element służący do okresowej kontroli parametrów pracy. Urządzenie to służy do testów odbiorowych urządzenia przeciwpożarowego oraz do corocznych testów charakterystyki urządzenia. Woda z układu pomiarowego musi być odprowadzona do zbiornika zasilającego, do studzienki lub w bezpieczne miejsce poza obrębem pompowni (drenaż garaży podziemnych, teren zielony). W przypadku zrzutu do studzienki, jej odpływ musi być obliczony na chwilowy, maksymalny zrzut wody o parametrach całego zestawu pompowego. Test zestawu na pełnej wydajności zajmuje kilkanaście sekund. Należy pamiętać o zapewnieniu mocy dla wszystkich pomp w zestawie.

tags: #projket #hydrant #do #podnoszenia #cisnienia #o