Hydranty przeciwpożarowe, zarówno zewnętrzne, jak i wewnętrzne, stanowią kluczowy element systemów bezpieczeństwa pożarowego w obiektach budowlanych i na terenach. Ich prawidłowe zaprojektowanie, rozmieszczenie oraz zapewnienie odpowiedniego zasilania w wodę są niezbędne do skutecznego prowadzenia akcji gaśniczej i ochrony ludzi oraz mienia. Niniejszy artykuł koncentruje się na wytycznych dotyczących projektowania i rozmieszczania hydrantów, z naciskiem na sieć wodociągową przeciwpożarową, w tym na układ pierścieniowy.
Podstawy Prawne i Normatywne
Projektowanie każdej instalacji przeciwpożarowej powinno opierać się na weryfikacji aktualnych wymagań prawnych. Do najważniejszych przepisów związanych z ochroną przeciwpożarową oraz zaopatrzeniem w wodę w Polsce należą:
- Ustawa z dnia 21 sierpnia 1991 r. o ochronie przeciwpożarowej.
- Rozporządzenie Ministra Spraw Wewnętrznych i Administracji z dnia 7 czerwca 2010 r. w sprawie 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.
- Ustawa z dnia 7 lipca 1994 r. - Prawo budowlane.
- Rozporządzenie Ministra Infrastruktury z dnia 12 kwietnia 2002 r. w sprawie warunków technicznych, jakim powinny odpowiadać budynki i ich usytuowanie.
- 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.
- Rozporządzenie Ministra Spraw Wewnętrznych i Administracji z dnia 16 czerwca 2003 r. w sprawie uzgadniania projektu budowlanego pod względem ochrony przeciwpożarowej.
Dodatkowo, wymagania dla samych hydrantów oraz stałych urządzeń gaśniczych określają Polskie Normy, będące odpowiednikami norm europejskich (EN), takie jak PN-ISO 8421-4, PN-EN 671-1 i PN-EN 671-2.
Sieć Wodociągowa Przeciwpożarowa i Układ Pierścieniowy
Hydranty zewnętrzne są wykorzystywane do poboru wody do gaszenia pożarów i zaopatrzenia wodnego pojazdów straży pożarnej do celów gaśniczych. Sieć wodociągowa stanowiąca źródło wody do celów przeciwpożarowych, zwana dalej „siecią wodociągową przeciwpożarową”, powinna być zasilana z pompowni przeciwpożarowej, zbiornika wieżowego, studni lub innych urządzeń, zapewniających wymaganą wydajność i ciśnienie w hydrantach zewnętrznych, nawet tych niekorzystnie ulokowanych, przez co najmniej 2 godziny. Sieć ta powinna zapewniać wydajność nie mniejszą niż 5 dm³/s i ciśnienie w hydrancie zewnętrznym nie mniejsze niż 0,1 MPa przez co najmniej 2 godziny.
Wymagania dla sieci obwodowej
Sieć wodociągową przeciwpożarową należy wykonywać jako sieć obwodową (układ pierścieniowy). Dopuszcza się budowę sieci wodociągowej przeciwpożarowej rozgałęzieniowej poza obszarami miejskimi oraz tam, gdzie łączna wymagana ilość wody nie przekracza 20 dm³/s. Dopuszcza się również budowę odgałęzień z sieci obwodowej w celu zasilania hydrantów zewnętrznych. W przypadku gdy łączna wymagana ilość wody przekracza 30 dm³/s, sieć obwodową zasila się w dwóch punktach znajdujących się w możliwie największej odległości od siebie, nie mniejszej jednak niż 1/4 obwodu sieci.
Sieć wodociągową przeciwpożarową, dla której łączna wymagana ilość wody przekracza 20 dm³/s, należy tak zaprojektować i budować, aby możliwe było jednoczesne pobieranie wody z dwóch sąsiednich hydrantów zewnętrznych. Należy pamiętać, że podane w rozporządzeniu średnice dotyczą średnic nominalnych wewnętrznych, dlatego projektując sieci z tworzyw sztucznych, gdzie rury oznaczane są przez podanie średnicy zewnętrznej, należy sprawdzić, czy po odjęciu grubości ścianki spełnione są założenia rozporządzenia. Maksymalne ciśnienie hydrostatyczne w sieci wodociągowej przeciwpożarowej nie może przekraczać 1,6 MPa.
Rodzaje i Rozmieszczenie Hydrantów Zewnętrznych
Na sieci wodociągowej przeciwpożarowej stosuje się hydranty zewnętrzne nadziemne o średnicy nominalnej DN 80. Dopuszcza się instalowanie hydrantów podziemnych o średnicy nominalnej DN 80 w przypadkach, gdy zainstalowanie hydrantów nadziemnych jest szczególnie utrudnione lub niewskazane, na przykład ze względu na utrudnienia w ruchu.
Hydranty zewnętrzne zainstalowane na sieci wodociągowej przeciwpożarowej powinny być wyposażone w odcięcia umożliwiające odłączanie ich od sieci. Odcięcia te muszą pozostawać w położeniu otwartym podczas normalnej eksploatacji sieci. Hydranty zewnętrzne powinny spełniać wymagania Polskich Norm dotyczących tych urządzeń, będących odpowiednikami norm europejskich (EN). Miejsce usytuowania hydrantu zewnętrznego należy oznakować znakami zgodnymi z Polskimi Normami, wraz z podaniem na znaku dodatkowym wielkości charakterystycznych hydrantu. Przy hydrancie należy przewidzieć stanowisko czerpania wody o wymiarach zapewniających swobodny dostęp do hydrantu, na którym należy umieścić zakaz parkowania.
Wydajność nominalna hydrantu zewnętrznego, przy ciśnieniu nominalnym 0,2 MPa mierzonym na zaworze hydrantowym podczas poboru wody, w zależności od jego średnicy nominalnej (DN), nie może być mniejsza niż:
- dla hydrantu nadziemnego DN 80 - 10 dm³/s;
- dla hydrantu nadziemnego DN 100 - 15 dm³/s;
- dla hydrantu podziemnego DN 80 - 10 dm³/s;
- dla hydrantu nadziemnego DN 80 na sieci, o której mowa w § 9 ust. 2 Rozporządzenia MSWiA - 5 dm³/s.
Dla zapewnienia możliwości intensywnego czerpania wody do celów przeciwpożarowych na sieciach wodociągowych o średnicy nominalnej nie mniejszej niż DN 250 powinny być instalowane hydranty nadziemne o średnicy nominalnej DN 100 lub DN 150. Ich wydajność nominalna przy ciśnieniu 0,2 MPa nie może być mniejsza niż 20 dm³/s. Zgodnie z wytycznymi rozporządzenia, na sieci wodociągowej należy stosować hydranty nadziemne DN80 mm dla sieci o średnicy do DN250 mm i DN100 mm na sieci wodociągowej DN250 i większej. Odległość od ściany chronionego budynku powinna wynosić co najmniej 5 m. Poza obszarami miejskimi odległość między hydrantami powinna być dostosowana do gęstości istniejącej i planowanej zabudowy. W celu łatwego otwarcia zasuwy odcinającej hydrant, odległość między trzpieniem zasuwy hydrantowej a skrajem hydrantu (podziemnego lub nadziemnego) nie może być mniejsza niż 0,8 m.
Wewnętrzne Instalacje Hydrantowe
Hydranty wewnętrzne są częścią instalacji wodociągowej przeciwpożarowej. Według nomenklatury europejskiej, są to stałe urządzenia gaśnicze, co potwierdzają normy PN-ISO 8421-4 ("Stałe urządzenie gaśnicze - zamontowane na stałe urządzenia zawierające określoną ilość środka gaśniczego, połączone ze stałą dyszą (stałymi dyszami), przez którą środek gaśniczy jest podawany do gaszenia pożaru, uruchamiane ręcznie lub samoczynnie"). Pomimo, że nie są uruchamiane automatycznie, co bywa mylnie interpretowane w kontekście definicji zawartych w niektórych rozporządzeniach MSWiA, ich status jako stałych urządzeń gaśniczych jest jednoznaczny zgodnie z normami przedmiotowymi.
Wymagania i Rodzaje Hydrantów Wewnętrznych
Hydranty wewnętrzne, zgodnie z normami serii PN-EN 671, możemy podzielić na hydranty z wężem półsztywnym i hydranty z wężem płasko składanym. Wymagania dotyczące znakowania hydrantów wewnętrznych są określone w normach PN-EN 671-1 oraz PN-EN 671-2. Szafka hydrantowa powinna być opatrzona znakiem Hydrant wewnętrzny (numer referencyjny F002 w ISO 7010). Dodatkowo, ponieważ hydranty wewnętrzne są objęte normą zharmonizowaną, wymagane jest dla nich znakowanie CE.
Zamykane szafki hydrantu powinny zostać wyposażone w urządzenia do awaryjnego otwierania, zabezpieczone jedynie kruchym, przezroczystym materiałem, który po rozbiciu nie pozostawia ostrych krawędzi. Ważne jest, aby stosować wyłącznie hydranty wewnętrzne o określonej wielkości dopuszczonej przepisami. Przewody instalacji, z której pobiera się wodę do gaszenia pożaru, wykonane z materiałów palnych, powinny być obudowane ze wszystkich stron osłonami o klasie odporności ogniowej co najmniej EI 60. W nieogrzewanych budynkach lub ich częściach przewody zasilające instalacji wodociągowej przeciwpożarowej należy zabezpieczyć przed możliwością zamarznięcia. Należy również zapewnić możliwość odłączania zasuwami lub zaworami części przewodów zasilających instalację wodociągową przeciwpożarową, które znajdują się pomiędzy doprowadzeniami.
Ciśnienie i Wydajność Hydrantów Wewnętrznych
Ciśnienie na zaworze odcinającym hydrantu wewnętrznego powinno zapewniać wydajność określoną 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.
W przypadku pomieszczeń i stref pożarowych produkcyjnych i magazynowych, do zabezpieczenia miejsc, z których odległość do najbliższego wyjścia ewakuacyjnego lub innego wyjścia na przestrzeń otwartą przekracza 30 m, w celu spełnienia wymagań długości odcinka węża hydrantu wewnętrznego określonej w normach, należy zapewnić odpowiednie parametry. Dla budynków wysokich zakwalifikowanych do kategorii zagrożenia ludzi ZL IV dopuszcza się zasilanie instalacji wodociągowej przeciwpożarowej bezpośrednio z zewnętrznej sieci wodociągowej przeciwpożarowej o wydajności nie mniejszej niż 10 dm³/s, bez konieczności zapewnienia zbiorników.
W strefach pożarowych oraz przy wejściu do pomieszczeń magazynowych lub technicznych, należy zapewnić odpowiednią ilość hydrantów, np.:
- 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) oraz w strefie pożarowej produkcyjnej i magazynowej o gęstości obciążenia ogniowego przekraczającej 500 MJ/m² i powierzchni przekraczającej 3000 m².
- 2 szt. w innych określonych przypadkach.
Pompownie Przeciwpożarowe i Zasilanie Wodne
Pompownie przeciwpożarowe są niezbędne, gdy zewnętrzne sieci wodociągowe nie zapewniają wystarczającego ciśnienia lub wydajności do zasilania hydrantów. Szczegółowe wymagania dla pompowni przeciwpożarowych określają przepisy Rozporządzenia Ministra Spraw Wewnętrznych i Administracji z dnia 24 lipca 2010 r. w sprawie przeciwpożarowego zaopatrzenia w wodę oraz dróg pożarowych.
Dobór Pomp i Przykład Obliczeniowy
Pompy dobiera się 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). Na przyłączu wodociągowym przed zestawem pompowym należy zainstalować armaturę pomiarową - kontrolną w postaci filtra, zaworu antyskażeniowego oraz wodomierza. Należy mieć na uwadze maksymalne ciśnienia dopuszczalne na wypływie z prądownicy/zaworu.
Przykład: Zespół budynków biurowo-usługowych z parkingami podziemnymi, średnio wysokie (SW) o 6 kondygnacjach nadziemnych i 2 podziemnych.
- Opory instalacji = 16 m
- Wymagane ciśnienie na wyjściu z prądownicy = 20 m (0,2 MPa)
- Wysokość geometryczna budynku = 25 m
Razem wymagana wysokość podnoszenia wynosi: 61 metrów.
Instalacja zasilana będzie w sposób bezpośredni z sieci wodociągowej, dla której przyjęto minimalne ciśnienie dyspozycyjne 2,0 bar = 20 m.
Jak podłączyć zgrabiarkę 2-karuzelową Z2-960?
Systemy Dualne (Ppoż. i Bytowe)
Często w budynkach spotyka się połączenie instalacji wodociągowej przeciwpożarowej z instalacją bytową, tak zwany system dualny. Jest on bardziej wymagający w projektowaniu, ale dopuszczalny przez polskie prawo pod kilkoma warunkami. Przede wszystkim należy spełnić wymagania w zakresie zabezpieczenia instalacji bytowej przed niekontrolowanym wypływem oraz zapewnić priorytet dla instalacji przeciwpożarowej, tak aby w każdym przypadku możliwe było uzyskanie żądanych parametrów jej pracy. Do tego celu stosuje się moduły odcięcia instalacji bytowej, takie jak Wilo-MOIB.
Moduł MOIB współpracuje ze sterownikiem pomp i pełni funkcje takie jak automatyczne odcięcie instalacji bytowej w przypadku wykrycia przepływu w instalacji gaśniczej oraz aktywację trybu pożarowego urządzenia. Pompownia musi zapewnić zawsze maksymalny obliczeniowy wydatek dla budynku, niezależnie od tego, czy jest to instalacja ppoż., czy bytowa.
W celu zapobieżenia nieekonomicznej pracy urządzenia w systemach dualnych, sterowniki mogą być zaprogramowane na utrzymanie stałego ciśnienia na kolektorze tłocznym dla dwóch punktów pracy (bytowego i pożarowego). W przypadku wykrycia przepływu w instalacji ppoż. zestaw pompowy załącza się w trybie pożarowym na wyższy punkt pracy, zużywając więcej energii (np. 2,34kW zamiast 1,66kW).
Jakość Wody i Stagnacja
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.
Eksploatacja i Testowanie Zestawów Pompowych
Certyfikowane urządzenia z serii COR (1-4) Helix VF…/SC-FFS wyposażone są w sterowniki oraz falowniki z funkcją FIRE MODE (trybem pożarowym). Oznacza to, 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.
Przed przegrzaniem się pomp w trybie pożarowym, w sytuacji braku przepływu, chroni specjalne obejście zapewniające zrzut wody chłodzącej z urządzenia. Wymaga to, aby w pomieszczeniu pompowni znajdował się odpowiedni odpływ, który może być studzienką drenażową z odpływem grawitacyjnym lub pompą odwadniającą, kratką ściekową z odpływem grawitacyjnym lub specjalnym zbiornikiem naziemnym.
W pompowniach powinno znajdować się również urządzenie służące do okresowej kontroli parametrów pracy, wykorzystywane 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. Ważne jest zapewnienie odpowiedniej mocy dla wszystkich pomp w zestawie.
Rozwiązywanie Problemów z Niskim Ciśnieniem w Hydrantach Zewnętrznych
W wielu firmach pojawia się problem zbyt niskiego ciśnienia w hydrantach zewnętrznych, co może uniemożliwić skuteczne gaszenie pożaru. Aby hydranty zewnętrzne w zakładach działały poprawnie, konieczne jest utrzymanie odpowiedniego poziomu ciśnienia. Jego spadek może wynikać z kilku czynników. Warto wdrożyć kilka sprawdzonych rozwiązań:
- Przed wprowadzeniem jakichkolwiek zmian konieczna jest dokładna analiza instalacji wodociągowej.
- W niektórych przypadkach niezbędne okazuje się zwiększenie średnicy rur wodociągowych.
- Gdy modernizacja instalacji wodociągowej nie wystarcza, warto rozważyć montaż pompowni przeciwpożarowej.
- W sytuacji, gdy wodociąg nie dostarcza wystarczającej ilości wody, alternatywą może być budowa zbiorników przeciwpożarowych.
Inwestor, na którego nałożono obowiązek uzyskania pozwolenia na użytkowanie obiektu budowlanego, musi uzyskać pozytywne stanowisko Komendanta PSP w zakresie zabezpieczenia przeciwpożarowego obiektu budowlanego.
tags: #uklad #pierscieniowy #hydrant