Przeciwpożarowe instalacje wodociągowe – stan prawny

Źródła wody

Dla przeciwpożarowej instalacji wodociągowej źródłem wody musi być zewnętrzna sieć wodociągowa lub zbiornik o odpowiednim zapasie wody do celów ppoż.

Woda może być do instalacji doprowadzona bezpośrednio, jeżeli umożliwi to osiągnięcie odpowiedniej wydajności wynikającej z wymaganej równoczesności poboru wody przez hydranty i zawory hydrantowe przy zachowaniu minimalnego ciśnienia. W przeciwnym wypadku należy zastosować pompownie przeciwpożarowe, zgodnie z wymaganiami zawartymi w rozporządzeniu w sprawie przeciwpożarowego zaopatrzenia w wodę oraz dróg pożarowych [2]. 

Interesują Cię wymagania jakości powietrza na 2021? Pobierz bezpłatny e- book »

Minimalną pojemność zbiornika należy obliczyć w oparciu o założenie, że zasilanie hydrantów wewnętrznych musi być zapewnione przez co najmniej godzinę, oraz o minimalną wydajność hydrantów lub zaworów hydrantowych, która wynosi:

• 1,0 dm³/s – dla hydrantu 25,

• 1,5 dm³/s – dla hydrantu 33,

• 2,5 dm³/s – dla hydrantu 52 i zaworu hydrantowego 52.

Dla przykładu przeciwpożarowa instalacja wodociągowa, dla której źródłem wody nie może być zewnętrzna sieć wodociągowa, a wymagany jest pobór wody do gaszenia pożaru z jednego hydrantu 25, powinna być zasilana ze zbiornika o zapasie wody nie mniejszym niż 3,6 m³, o ile przepisy nie stawiają dodatkowych wymagań. Zbiornik dobierać jednak należy z pewnym zapasem, aby uniknąć ryzyka, że w trakcie pożaru zabraknie wody przed upływem wymaganej przepisami godziny.

Poznaj nowe przepisy dotyczące instalacji hydrantowych »

Ponadto w zależności od konstrukcji zbiornika i sposobu montażu króćca odpływowego należy uwzględnić dodatkową objętość martwą, z której woda nie zostanie wypompowana do instalacji.

Nawet przy zastosowaniu pomp sterowanych falownikiem warto mieć na uwadze, że ich wydajność będzie na ogół większa niż wymagana wydajność instalacji, gdyż parametrem regulującym pracę falownika jest ciśnienie mierzone zwykle na króćcu tłocznym, a nie objętościowe natężenie przepływu.

Pompy sterowane falownikiem pozwalają na precyzyjną regulację wydajności instalacji na etapie jej rozruchu. Należy jednak pamiętać, że zachodząca z czasem zmiana współczynnika chropowatości rur może powodować konieczność ponownej regulacji. Można przyjąć, że rzeczywista pojemność zbiornika powinna być większa o 10–20% od pojemności minimalnej.

Dobierając pompy do zasilania instalacji wodociągowej przeciwpożarowej, należy pamiętać, że zbyt wysokie ciśnienie robocze może stanowić potencjalne zagrożenie dla osoby obsługującej trudny do utrzymania wąż pożarniczy z prądownicą. Ciśnienie to nie powinno przekraczać 1,2 MPa na zaworze odcinającym hydrantu 25 oraz 0,7 MPa na zaworze 52 i zaworach odcinających hydrantów 33 i 52. Warunek ten może powodować konieczność wydzielenia stref w instalacji, zwłaszcza w budynkach wysokościowych.

W przypadku budynków wysokich i wysokościowych instalacja wodociągowa przeciwpożarowa powinna być zasilana z jednego lub kilku zbiorników przeznaczonych wyłącznie do tego celu, o łącznym zapasie wody nie mniejszym niż 100 m³.

Rozporządzenie dopuszcza szereg możliwości warunkowego zmniejszenia tej pojemności. W przypadku mieszkalnych budynków wysokich (zakwalifikowanych do kategorii zagrożenia ludzi ZL IV) dopuszcza się nawet rezygnację ze stosowania zbiornika na rzecz zasilania bezpośrednio z sieci wodociągowej przeciwpożarowej, jeżeli jej wydajność jest nie mniejsza niż 10 dm³/s.

Poznaj wymagania ppoż. stawiane instalacjom wentylacyjnym »

W każdym wypadku zmniejszenie wymaganej objętości zbiornika lub rezygnacja z jego stosowania wymaga wyprowadzenia w elewacji budynku, od strony drogi pożarowej, dodatkowej nasady o średnicy 75 mm umożliwiającej zasilanie instalacji wodociągowej przeciwpożarowej z samochodów gaśniczych.

Pompownia dostarczająca wodę do instalacji przeciwpożarowej powinna być zasilana z obwodu elektrycznego niezależnego od wszystkich innych obwodów w obiekcie [2].

Opomiarowanie przepływu

Właściwie dobrany układ pomiarowy powinien zapewnić prawidłowy pomiar minimalnych i maksymalnych przepływów występujących w instalacji, a ponadto w przypadku poboru wody z hydrantów nie powinien powodować spadków ciśnienia obniżających ich wydajność poniżej nominalnej.

Przepływ obliczeniowy w instalacji wodociągowej przeciwpożarowej wyznacza się na podstawie wydajności i liczby równocześnie działających hydrantów i zaworów hydrantowych.

Przepływ obliczeniowy dla instalacji bytowo-gospodarczej oblicza się w oparciu o wzory uwzględniające liczbę i rodzaj poszczególnych punktów czerpalnych oraz domniemaną równoczesność poboru wody zależną od sposobu użytkowania instalacji. Oba układy zasilane są na ogół ze wspólnego przyłącza wodociągowego, z wyjątkiem przypadków zasilania instalacji wodociągowej przeciwpożarowej ze zbiornika.

Istnieje kilka sposobów opomiarowania wody zużywanej do zasilania instalacji wodociągowej przeciwpożarowej bezpośrednio z sieci wodociągowej. Najprostszym rozwiązaniem jest zastosowanie wodomierza głównego wspólnego dla obu instalacji. Jest to możliwe w przypadku budynków, dla których zapotrzebowanie na wodę do celów przeciwpożarowych jest niewielkie i porównywalne z zapotrzebowaniem na pozostałe cele.

Dowiedz się, jak zapewnić bezpieczeństwo pożarowe w budynku »

Z taką sytuacją mamy zwykle do czynienia, gdy wydajność instalacji wodociągowej przeciwpożarowej wynosi 1 lub 2 dm³/s (odpowiednio dla jednego lub dwóch działających hydrantów 25). W takim wypadku dobiera się wodomierz do wody zużywanej do celów bytowo-gospodarczych i sprawdza, czy przepływ pożarowy mieści się w jego zakresie pomiarowym.

Jeżeli w przeciwpożarowej instalacji wodociągowej występują hydranty 52 lub zawory hydrantowe 52, zapotrzebowanie na wodę do celów przeciwpożarowych często wyraźnie przekracza ilość wody wymaganą dla pozostałych celów, a dobranie pojedynczego wodomierza mogłoby spowodować, że spora część najmniejszych przepływów byłaby mierzona z dużymi błędami lub wręcz znalazłaby się poniżej progu rozruchu wodomierza.

W takim przypadku stosuje się wodomierz sprzężony, w którym wodomierz główny dobierany jest do przepływu pożarowego, a wodomierz boczny do pozostałych przepływów.

Niektóre przedsiębiorstwa wodociągowe preferują inne rozwiązanie – niezależny wodomierz dla każdej z instalacji. Jednak, o ile jest to możliwe, należy dążyć do zastosowania wspólnego pojedynczego wodomierza dla obu instalacji. W przypadku budynków o zwiększonym zapotrzebowaniu na wodę i dużej nierównomierności rozbiorów, dla których nie jest możliwe dobranie pojedynczego wodomierza, można stosować jedno z pozostałych rozwiązań.

Przyjęcie układu z dwoma niezależnymi wodomierzami wymaga okresowego wymuszenia przepływu przez wodomierz w instalacji przeciwpożarowej dla sprawdzenia jego działania.

Poznaj ofertę rynkową wodomierzy »

Należy pamiętać, że wodomierz jest elementem instalacji generującym wysokie straty ciśnienia podczas przepływu wody, dlatego w przypadku instalacji wodociągowej przeciwpożarowej nie należy dobierać go zbyt „oszczędnie”. Przepływ obliczeniowy przeciwpożarowej instalacji wodociągowej powinien być zbliżony do ciągłego strumienia objętości Q3 (nominalnego strumienia objętości Qp), co gwarantuje nie większe niż ok. 10–30 kPa straty na wodomierzu.

W każdym przypadku należy wykonać obliczenia hydrauliczne instalacji dla sprawdzenia utrzymania wymaganego ciśnienia na wypadek wystąpienia pożaru.

W praktyce projektowej przy doborze wodomierza i średnicy przyłącza wodociągowego przyjmuje się przepływ obliczeniowy jako sumę przepływu pożarowego i 15-proc. przepływów obliczeniowych na cele bytowo-gospodarcze, zakładając, że podczas poboru wody do celów pożarowych możliwy jest pewien ograniczony pobór wody również na te cele.

Obowiązujące rozporządzenie w sprawie ochrony przeciwpożarowej budynków, innych obiektów budowlanych i terenów [1] dopuszcza podłączenie do przewodów zasilających instalacji wodociągowej przeciwpożarowej przyborów sanitarnych, pod warunkiem że w przypadku ich uszkodzenia nie spowoduje to niekontrolowanego wypływu wody z instalacji.

Dowiedz się, jak działają urządzenia tryskaczowe w instalacjach ppoż. »

Konsekwencją jest konieczność stosowania tzw. zaworów pierwszeństwa montowanych na odgałęzieniach instalacji bytowo-gospodarczej ograniczającej lub odcinającej dopływ wody na wypadek wystąpienia pożaru i poboru wody z instalacji wodociągowej przeciwpożarowej. Przyjęcie takiego rozwiązania przy dużym spadku ciśnienia w instalacji bez względu na rodzaj zastosowanego zabezpieczenia (typu zaworu i sposobu działania) gwarantuje możliwość poboru wody jedynie z instalacji wodociągowej przeciwpożarowej.

Zatem przy spełnieniu wymagania zawartego w cytowanym przepisie przyjmowanie do obliczeń zwiększonego o 15% przepływu pożarowego spośród pozostałych przepływów obliczeniowych nie jest uzasadnione, nawet jeżeli przeciwpożarowa instalacja wodociągowa jest połączona z innymi instalacjami.

Zabezpieczenie przed przepływem zwrotnym

Kolejnym istotnym zagadnieniem jest konieczność zabezpieczenia przeciwpożarowej instalacji wodociągowej przed wystąpieniem przepływów zwrotnych mogących spowodować wtórne zanieczyszczenie wody w instalacji bytowo-gospodarczej, a nawet w sieci wodociągowej [3, 4].

Wodę znajdującą się w instalacji wodociągowej przeciwpożarowej można zaliczyć zgodnie z PN-EN 1717 [4] do drugiej kategorii płynów. Kategoria ta obejmuje płyny niestanowiące zagrożenia dla zdrowia człowieka, uznawane za zdatne do konsumpcji przez człowieka, łącznie z wodą pochodzącą z instalacji wodociągowej, gdzie mogły nastąpić zmiany w smaku, zapachu, barwie lub temperaturze (na skutek podgrzania lub schłodzenia).

Sprawdź, jak zapobiegać przepływom zwrotnym »

Dla tej kategorii płynów wymagane jest stosowanie co najmniej zaworu zwrotnego antyskażeniowego z możliwością nadzoru typu EA. Zawór tego typu, w przeciwieństwie do zaworu BA, nie wymaga zastosowania filtra wstępnego oraz odpływu do kanalizacji.

Jako standardowe należy zatem przyjąć rozwiązanie z zastosowaniem zaworu typu BA (lub innego w zależności od kategorii płynu) na odgałęzieniu instalacji bytowo-gospodarczej oraz odrębnego zaworu EA na odgałęzieniu instalacji wodociągowej przeciwpożarowej. W każdym przypadku zawór antyskażeniowy należy dobierać do przepływu obliczeniowego, a nie średnicy przewodu, która jest często większa niż średnica prawidłowo dobranego zaworu.

Nie powinno się stosować wspólnego zabezpieczenia jednym zaworem antyskażeniowym instalacji wodociągowych przeciwpożarowych z innymi instalacjami. Są ku temu co najmniej trzy powody.

Po pierwsze, stagnacja wody w instalacji hydrantowej może być przyczyną wtórnego zanieczyszczenia wody w instalacji bytowo-gospodarczej. Można temu przeciwdziałać, wymuszając wymianę wody w przeciwpożarowej instalacji wodociągowej, np. poprzez doprowadzenie wody z końcówek instalacji do spłuczek misek ustępowych. Jednak w przypadku rozległych instalacji zapewnienie odpowiedniej wymiany wody we wszystkich odgałęzieniach może się okazać niemożliwe.

Ponadto każde podłączenie przyborów sanitarnych do omawianej instalacji wymaga zastosowania wspomnianych dodatkowych zabezpieczeń przed niekontrolowanym wypływem wody.

Po drugie, w przypadku budynków mieszkalnych wielorodzinnych, zamieszkania zbiorowego, użyteczności publicznej, produkcyjnych i magazynowych, a więc takich, dla których może istnieć konieczność wykonania instalacji wodociągowej przeciwpożarowej, w typowych przypadkach stosuje się izolatory przepływów zwrotnych ze strefą obniżonego ciśnienia z możliwością nadzoru typu BA w instalacji bytowo-gospodarczej.

Zawór tego typu jest elementem instalacji, na którym podczas obliczeniowego przepływu wody powstają bardzo wysokie straty ciśnienia, od ok. 70 do nawet 100 kPa. Straty ciśnienia na zaworze BA mogą być w niektórych przypadkach większe od łącznych strat na pozostałych elementach instalacji.

O ile nadciśnienie wymagane w punkcie czerpalnym instalacji bytowo-gospodarczej, w zależności od jego rodzaju, wynosi od 50 do 100 kPa, to ciśnienie wymagane na zaworze hydrantowym najbardziej niekorzystnie położonego hydrantu nie może podczas poboru wody spaść poniżej 200 kPa. Zatem zastosowanie wspólnego dla obu instalacji zaworu BA może spowodować niedopuszczalny spadek wydajności hydrantu.

Po trzecie, w przypadku gdy przepływ obliczeniowy dla instalacji wodociągowej przeciwpożarowej byłby znacznie większy niż dla pozostałych instalacji, zastosowanie wspólnego dużego zaworu BA może być droższe niż mniejszego zaworu BA dla instalacji bytowo-gospodarczej i dużego zaworu EA dla instalacji wodociągowej przeciwpożarowej.

Materiał, średnice, prowadzenie przewodów i obliczenia

Do budowy wewnętrznych instalacji wodociągowych zasilających hydranty i zawory hydrantowe można stosować przewody wykonane zarówno z materiałów niepalnych, jak i palnych. Warunkiem stosowania tych drugich jest ich całkowite obudowanie osłonami o klasie odporności ogniowej EI 60. Nie wymagają takiej obudowy jedynie piony prowadzone w klatkach schodowych wydzielonych ścianami i zamkniętych drzwiami o klasie odporności ogniowej co najmniej EI 30.

Nie należy klasyfikować jako przewodów niepalnych niektórych współczesnych systemów instalacyjnych przeznaczonych do budowy instalacji tryskaczowych. Dotyczy to na przykład przewodów z rur stalowych ocynkowanych łączonych na kształtki zaprasowywane z uszczelnieniem tworzywowym.

Ze względu na trudny montaż i koszty obudów przewodów wykonanych z materiałów palnych oraz przywiązanie wykonawców do tego rozwiązania powszechnie stosuje się rury stalowe ocynkowane gwintowane wg PN-H-74200 [5] z powłoką cynkową OC1 łączone za pomocą łączników z żeliwa ciągliwego.

Średnice nominalne przewodów instalacji wodociągowej przeciwpożarowej powinny być dobrane na podstawie obliczeń hydraulicznych, jednak nie mogą być mniejsze niż:

• DN 25 – dla hydrantów 25,

• DN 50 – dla hydrantów 33 i 52,

• DN 80 – dla zaworów 52 na nawodnionych pionach w budynkach wysokich i wysokościowych.

Ponadto nawodnione piony w budynkach wysokich i wysokościowych o dwóch lub więcej klatkach schodowych powinny być połączone ze sobą na najwyższej kondygnacji przewodem o średnicy nominalnej co najmniej DN 80. Niektórzy projektanci stosują średnicę DN 50 dla instalacji z hydrantami 25 i DN 80 dla instalacji z hydrantami 52.

Takie rozwiązanie w zasadniczej większości przypadków gwarantuje utrzymanie wymaganego ciśnienia roboczego, jednak prowadzić może do przewymiarowania instalacji i nieuzasadnionego wzrostu kosztów inwestycji. Choć nowe rury ocynkowane cechują się stosunkowo niskim współczynnikiem chropowatości k, na poziomie ok. 0,15 mm, to ze względu na potencjalne pogorszenie ich stanu w wyniku eksploatacji do obliczeń warto przyjmować k = 1,5 mm.

Przeczytaj także: Metoda uproszczona wymiarowania przewodów w instalacjach do przesyłu wody »

W przypadku przewodów zasilających przeciwpożarową instalację wodociągową wykonanych jako obwodowe, wykonując obliczenia, należy przyjąć niekorzystne założenie, że zasilanie będzie tylko jednostronne. Choć przepisy warunkowo dopuszczają takie rozwiązanie, nie zaleca się zasilania przyborów sanitarnych z instalacji wodociągowej przeciwpożarowej, a przy okazji remontów i przebudów istniejących wodociągowych instalacji bytowo-gospodarczych należy dążyć do ich rozdzielenia od instalacji przeciwpożarowych.

W celu zmniejszenia liczby połączeń oraz liniowych i miejscowych strat ciśnienia przewody instalacji wodociągowej przeciwpożarowej należy prowadzić do hydrantów i zaworów hydrantowych możliwie najkrótszą drogą, przy jak najmniejszej liczbie zmian kierunków. Piony takiej instalacji (w budynkach wielokondygnacyjnych) muszą być lokalizowane na klatkach schodowych lub przy nich.

Hydranty wewnętrzne i zawory hydrantowe w pierwszej kolejności mają ułatwić ewakuację ludzi z miejsc zagrożonych wystąpieniem pożaru, umieszcza się je zatem przy drogach komunikacji ogólnej. Hydranty i zawory hydrantowe powinny być umieszczone możliwie blisko pionów, z których są zasilane. Jeżeli pionów w budynku jest więcej niż trzy lub na przewodach rozprowadzających zainstalowano więcej niż pięć hydrantów, przewody zasilające instalacji wodociągowej przeciwpożarowej muszą być wykonane jako obwodowe, zapewniające doprowadzenie wody z co najmniej dwóch stron.

W takich przypadkach należy zapewnić możliwość odłączenia zaworami lub zasuwami tych części przewodów, które znajdują się pomiędzy wspomnianymi doprowadzeniami. Rozmieszczając hydranty wewnętrzne, należy wyznaczyć ich rzeczywisty zasięg, uwzględniając roboczą długość węża pożarniczego oraz efektywny zasięg rzutu prądów gaśniczych. Zagadnienie to szerzej omówiono w artykule [6], w którym podano również zalecenia dotyczące doboru długości węży gaśniczych.

Przejścia przez przegrody budowlane

Przewody instalacji wodociągowej przeciwpożarowej, podobnie jak inne przewody w miejscach przejść przez przegrody budowlane stanowiące elementy oddzielenia pożarowego, należy zabezpieczyć przed możliwością rozprzestrzeniania się ognia w klasie odporności ogniowej nie mniejszej niż wymagana dla tych elementów [3].

Wymóg ten dotyczy również przepustów o średnicy powyżej 4 cm w ścianach i stropach o klasie odporności ogniowej przynajmniej EI 60 lub REI 60, które nie są elementami oddzielenia przeciwpożarowego. Nie ma takiego wymogu dla pojedynczych przewodów wprowadzanych przez stropy i ściany do pomieszczeń higieniczno-sanitarnych.

Dla przewodów wykonanych z rur stalowych ocynkowanych stosuje się systemowe przepusty, których rozwiązanie techniczne polega najczęściej na wypełnieniu przestrzeni pomiędzy rurą i ścianką otworu specjalną wełną mineralną. Przepusty tego rodzaju powinny posiadać aprobatę techniczną i certyfikat zgodności ITB.

Estetyka instalacji hydrantowej

Instalacje wodociągowe przeciwpożarowe nie należą do specjalnie atrakcyjnych wizualnie. W budynkach o charakterze reprezentacyjnym już na etapie projektowania trzeba w porozumieniu z architektem i inwestorem przyjąć rozwiązania, które pozwolą uniknąć negatywnego wpływu instalacji na estetykę i wystrój wnętrz. Należy przede wszystkim ukryć rurociągi (pionów i przewodów rozdzielczych) w szachtach i kanałach instalacyjnych.

Elementem widocznym zawsze będzie szafka ochronna hydrantu. Powinna być właściwie oznakowana i zapewniać prawidłowy dostęp do hydrantu. Na rynku dostępnych jest wiele ciekawych propozycji wykonania szafek hydrantów, o zróżnicowanej kolorystyce i kształcie, odpowiednich np. dla budynków biurowych, szkół czy przedszkoli, a nawet obiektów zabytkowych.

Literatura

1. Rozporządzenie Ministra Spraw Wewnętrznych i Administracji z dnia 7 czerwca 2010 r. w sprawie ochrony przeciwpożarowej budynków, innych obiektów budowlanych i terenów (DzU nr 109/2010, poz. 719).

2. Rozporządzenie Ministra Spraw Wewnętrznych i Administracji z dnia 24 lipca 2009 r. w sprawie przeciwpożarowego zaopatrzenia w wodę oraz dróg pożarowych (DzU nr 124/2009, poz. 1030).

3. Rozporządzenie Ministra Infrastruktury z dnia 12 kwietnia 2002 r. w sprawie warunków technicznych, jakim powinny odpowiadać budynki i ich usytuowanie (DzU nr 75/2002, poz. 690).

4. PN-EN 1717:2003 Ochrona przed wtórnym zanieczyszczeniem wody w instalacjach wodociągowych i ogólne wymagania dotyczące urządzeń zapobiegających zanieczyszczaniu przez przepływ zwrotny.

5. PN-H-74200:1998 Rury stalowe ze szwem gwinto­wane.

6. Ścieranka G., Przeciwpożarowe instalacje hydrantowe. Nowe przepisy, „Rynek Instalacyjny” nr 10/2010.

Chcesz być na bieżąco? Zapisz się do naszego newslettera!