Projektowanie każdej instalacji przeciwpożarowej powinno rozpoczynać się od weryfikacji wymagań prawnych. Jeżeli celem pompowni będzie zasilanie wewnętrznej instalacji hydrantowej, pierwszym aktem prawnym idącym nam z pomocą jest Rozporządzenie MSWiA z 2010 roku w sprawie ochrony przeciwpożarowej budynków [1].
Wymagania prawne i techniczne
Ciśnienie i wydajność
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.
Liczba hydrantów wewnętrznych
Rozporządzenie [1] określa również minimalną liczbę 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.
- 2 szt. hydrantów w innych przypadkach, zgodnie z załącznikiem do Rozporządzenia [1].
Maksymalne ciśnienie robocze
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.
Dobór zestawu pompowego
Kryteria doboru pomp
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 1: Budynek biurowo-usługowy
Przykładem może być zespół budynków biurowo-usługowych z parkingami podziemnymi, średnio wysoki (SW) o 6 kondygnacjach nadziemnych i 2 podziemnych.
Wymagane ciśnienie na kolektorze tłocznym zestawu pompowego oblicza się, sumując:
- opory instalacji = 16 m
- wymagane ciśnienie na wyjściu z prądownicy = 20 m (0,2 MPa)
- wysokość geometryczną budynku = 25 m
Łącznie daje to 61 metrów.
Instalacja zasilana będzie w sposób bezpośredni z sieci wodociągowej, dla której przyjęto minimalne ciśnienie dyspozycyjne 2,0 bar = 20 m.
Armatura pomiarowo-kontrolna
Na przyłączu wodociągowym przed zestawem pompowym należy zainstalować armaturę pomiarową - kontrolną w postaci filtra, zaworu antyskażeniowego oraz wodomierza. Musimy mieć na uwadze maksymalne ciśnienia dopuszczalne na wypływie z prądownicy/zaworu. Jeden zestaw pompowy na cele ppoż.
Instalacja dualna: ppoż. i bytowa
Przypadkiem, jaki często występuje w Polsce w budynkach, jest połączenie instalacji wodociągowej przeciwpożarowej z instalacją bytową, tzw. system dualny.
Wymogi prawne i priorytet dla ppoż.
System dualny jest bardziej wymagający w projektowaniu, ale dopuszczalny przez Polskie prawo pod kilkoma warunkami. Przede wszystkim musimy spełnić wymagania Rozporządzenia [1] w zakresie zabezpieczenia instalacji bytowej przed niekontrolowanym wypływem oraz zapewnienie priorytetu dla instalacji przeciwpożarowej, tak aby w każdym przypadku możliwe było uzyskanie żądanych parametrów jej pracy.
Moduł odcięcia instalacji bytowej
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.
Przykład obliczeniowy 2: Porównanie zapotrzebowania
Pierwszym ważnym krokiem jest upewnienie się, które zapotrzebowanie na wodę jest większe. Pompownia musi zapewnić zawsze maksymalny obliczeniowy wydatek dla budynku, niezależnie od tego, czy jest to instalacja ppoż., czy bytowa. Przykład 2: Zespół budynków biurowo-usługowych. Zapotrzebowanie wody dla budynku w celu zwymiarowania przyłącza i instalacji wody gospodarczej obliczono w oparciu o normę PN-92/B-01706.
- Przepływ obliczeniowy dla instalacji wody gospodarczej wynosi q = 2,98 l/s.
- Parametry instalacji bytowej: Q = 2,98 l/s oraz H = 37 m.
- Parametry instalacji ppoż.: (jak w Przykładzie 1) Q = (suma wymaganych przepływów hydrantów) oraz H = 61 m.
Zestaw pompowy należy dobrać na wyższy parametr, w tym przypadku pożarowy.
Ekonomika pracy i programowanie
Należy pamiętać, że w czasie uruchomienia zestawu programuje się go na utrzymanie stałego ciśnienia na kolektorze tłocznym. W przypadku zestawów pompowych posiadających tylko jeden tryb pracy musielibyśmy wprowadzić nastawę wyższą, czyli 61 m sł. H₂O (wysokość podnoszenia zestawu H=53 m). W tym punkcie pracy zużycie energii wynosi 2,34 kW, co stanowi o 30% więcej niż 1,66 kW w punkcie pracy bytowym. Aby zapobiec nieekonomicznej pracy urządzenia COR-(1-4) Helix VF…/SC-FFS, 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
Trzecim 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 zestawów pompowych ppoż.
Gdy etap obliczeniowy oraz decyzję o sposobie zasilenia w wodę instalacji w budynku mamy już za sobą, powinniśmy się skupić 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 inaczej z trybem pożarowym.
Tryb pożarowy (FIRE MODE)
Oznacza on, 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.
Ochrona przed przegrzaniem i odprowadzanie 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. Wygląd obejścia przedstawia grafika obok.
Układ pomiarowy do testów
Zestaw pompowy wyposażony jest także w układ pomiarowy, służący do okresowej kontroli parametrów pracy [2]. 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.
Wymóg zasilania
Pamiętać należy o zapewnieniu odpowiedniej mocy dla wszystkich pomp w zestawie.
tags: #wymiarowanie #przylaczy #wodociagowych #15 #hydrant #wewnetrzny