Hydranty wewnętrzne – wymagania ogólne

Hydranty wewnętrzne należą do stałych urządzeń gaśniczych w budynkach. Rozróżniamy hydranty wewnętrzne uruchamiane ręcznie lub automatycznie; powszechnie stosowane są te pierwsze.

Hydrant wewnętrzny jest urządzeniem przeznaczonym do zwalczania pożaru w budynku. Składa się ze zwijadła z dostarczaną centralnie wodą, ręcznego zaworu odcinającego sąsiadującego ze zwijadłem, węża (półsztywnego lub płasko składanego), prądownicy z zaworem zamykającym i, jeżeli to konieczne, prowadnicy węża [2–3].

Warto zauważyć, że ręczny zawór odcinający stanowi wyposażenie przeciwpożarowej instalacji wodociągowej lub gospodarczo-przeciwpożarowej, natomiast pozostałe elementy hydrantu należą do inwentarza budynku. Do wyposażenia budynku należą również szafki hydrantowe mieszczące elementy składowe hydrantu wewnętrznego.

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

W okresie powojennym stosowanie hydrantów wewnętrznych w budynkach wprowadzono normą resortową RN-53/MGE-PŻ-07 [6]. Przewidywała ona dwa rodzaje hydrantów wewnętrznych: 52 mm (q = 2,5 l/s) i 25 mm (q = 1 l/s) oraz minimalne ciśnienie wody na zaworze odcinającym w wysokości 10 m słupa wody.

Dane powyższe potwierdzone zostały rozporządzeniem w sprawie przeciwpożarowego zaopatrzenia wodnego z 1964 r. [6]. Przewidywane ciśnienie wody na zaworze okazało się w praktyce niewystarczające, dlatego w normie PN-72/B-02865 [7] zwiększono go do wartości 20 m sł. w.

Parametry obliczeniowe podane w tej normie zawarte były później również w normie PN-B-02865:1997 [8] oraz w rozporządzeniu w sprawie ochrony przeciwpożarowej budynków, innych obiektów budowlanych i terenów z 2006 r. [9].

Wprowadzone do katalogu polskich norm normy europejskie z zakresu wymagań przeciwpożarowych w budynkach zawierają szereg zmian. Norma PN-EN 671-1 [2] dotycząca hydrantów wewnętrznych z wężem pół­sztyw­nym obejmuje węże o średnicy 19, 25 i 33 mm, produkowane na podstawie normy PN‑EN 694 [10].

Norma PN-EN 671-2 [3] obejmuje hydranty wewnętrzne z wężem płasko składanym o średnicy: 25, 38, 40/42/45 i 50/51/52. Węże te są produkowane zgodnie z normą PN-EN 14540 [11].

W obecnie obowiązującym rozporządzeniu w sprawie ochrony przeciwpożarowej budynków, innych obiektów budowlanych i terenów z 2010 r. [12] przewidziano stosowanie w instalacjach wodociągów przeciwpożarowych trzech rodzajów hydrantów wewnętrznych: 52, 33 i 25 mm.

Z kolei nowe normy PN-EN 671 zawierają wymaganie dotychczas nieuwzględniane, czyli konserwację hydrantów wewnętrznych, wywierające wpływ na fazę projektową instalacji przeciwpożarowych (PN‑EN 671-3 [4]).

Szczegółową analizę różnic w przepisach dotyczących hydrantów wewnętrznych podanych w normach PN-EN 671­‑1-4 oraz w rozporządzeniu w sprawie ochrony przeciwpożarowej budynków, innych obiektów budowlanych i terenów z 2006 r. [9] (obecnie obowiązuje rozporządzenie z 2010 r.) znaleźć można w publikacji [16]. Poniżej przedstawione zostaną dodatkowe sprzeczności i niejasności zachodzące między omawianymi aktami prawnymi i polskimi normami.

Aby można było skutecznie zwalczać pożar w budynku, do miejsca pożaru należy doprowadzić co najmniej minimalne określone przepisami natężenie dopływu wody, przy takim ciśnieniu wody na zaworze odcinającym hydrant wewnętrzny, które zapewni wymaganą wydajność.

Rozporządzenie w sprawie ochrony przeciwpożarowej budynków, innych obiektów budowlanych i terenów z 2010 r. [12] nadal zawiera wymóg minimalnej wartości na zaworze odcinającym hydrant w wysokości 0,2 MPa. Dla tej wartości ciśnienia w normach PN-EN 671 [2–3] podano wymaganą długość strumienia zwartego wody wielkości 10 metrów.

Z tabel podających w normach minimalne natężenie przepływu wynika, że:

• dla hydrantów 25 mm przy ciśnieniu minimalnym wody na zaworze odcinającym 0,2 MPa uzyska się minimalne natężenie przepływu 59 l/min, a więc bliskie wymaganej wartości 60 l/min,

• dla hydrantów 52 mm o minimalnym natężeniu przepływu 150 l/min potrzebne jest ciśnienie minimalne wody na zaworze odcinającym o wartości 0,31 MPa, a więc znacznie wyższej, niż podano w rozporządzeniu [12].

Ciśnienie wody na zaworze odcinającym hydrant wewnętrzny potrzebne jest do wyrównania strat ciśnienia samego zaworu, w wężu pożarniczym oraz prądownicy. Udział tych strat jest zróżnicowany, gdyż stosowane są różne typy zaworów odcinających i węży pożarniczych, długości węży oraz długości prądów wody.

Podane w normach PN-EN 671 [2–3] długości prądów zwartych wody 10 m oraz minimalne wartości ciśnienia na zaworze odcinającym hydrant wewnętrzny w wysokości 0,2 MPa wystarczają tylko w budynkach o niedużej wysokości pomieszczeń.

Dla większości obiektów wymagających wodnej instalacji przeciwpożarowej należy obliczyć ciśnienie wody na zaworze odcinającym hydrant wewnętrzny. Problem w tym, że za mało mamy do dyspozycji danych literaturowych, aby obliczyć realne wartości tego ciśnienia.

Czytaj dalej: Wymagania ogólne ws. hydrantów wewnętrznych >>

Ciśnienie wody na dyszy (wylocie) prądownicy to suma ciśnień potrzebnych do wytworzenia prądu całkowitego, wchodzącego w jego skład prądu zwartego oraz strat ciśnienia, jakie powstają wskutek oporu powietrza dla wyrzucanego z prądownicy prądu wodnego. Znamy tylko minimalną długość prądu zwartego, która wynosi, jak wspomniano, 10 m.

Określone w normach PN-EN 671 [2–3] minimalne natężenia przepływu wody w hydrantach wewnętrznych dla wartości ciśnień wody na zaworze odcinającym (podane w tabelach) przeznaczone są do badań laboratoryjnych. Podano je w szerokim zakresie ciśnień: 0,2; 0,4 i 0,6 MPa. W projektowanych instalacjach obliczeniowa wartość ciśnień wody na zaworze odcinającym hydrant wewnętrzny nie przekracza na ogół 0,35 MPa.

Przeczytaj także: Instalacja wodno-kanalizacyjna w budynku wysokim >>

Zgodnie z PN-EN 671 w hydrancie wewnętrznym co roku powinien być sprawdzany wypływ wody, którego natężenie nie może być mniejsze od wartości podanych w tabelach tych norm. Wymagania te są trudne do zrealizowania, gdyż hydranty wewnętrzne nie są wyposażone w „przyrząd” do pomiaru przepływu wody.

W normach dotyczących projektowania kanalizacji w budynkach nie przewidziano zastosowania takiego przyboru sanitarnego, do którego można odprowadzać wodę potrzebną do sprawdzenia wypływu z hydrantu wewnętrznego w czasie kontroli.

Rozwiązaniem tego problemu bywa mierzenie przepływu na wodomierzu głównym i wylewanie wody przez najbliższe okno. Właśnie w czasie pierwszych badań sprawdzających wypływ wody z prądownicy ujawniają się błędy w zaprojektowaniu instalacji pożarowej w budynku i trudno już je wówczas poprawić.

Aby zwalczanie pożaru było efektywne, prąd (strumień) wody powinien oddziaływać na niego z odpowiednią siłą mechaniczną. Najtrudniejszy w gaszeniu jest sufit pomieszczenia. Żeby zwarta część prądu wody miała dostateczną siłę działania, zalecano [13], by sięgała ona co najmniej 2 m powyżej gaszonego stropu.

Stosowane obecnie materiały i tworzywa do produkcji mebli i wykończania wnętrz pomieszczeń szybko się palą. W trakcie pożaru pomieszczenia czas podejścia do miejsca, z którego można gasić ogień, wyraźnie się wydłuża.

Przewidziany w normach PN-EN 671 minimalny rzut promienia zwartego wody w wysokości 10 m wystarcza jedynie do gaszenia pożaru w pomieszczeniach o maksymalnej wysokości 3 m.

W poszczególnych aktach prawnych zmieniały się nazwy elementów stosowanych w hydrantach wewnętrznych, dlatego należy zwracać uwagę na stosowane nazewnictwo. Przykładowo pobieraną w czasie pożaru z hydrantu wodę nazywano kolejno:

• wydajnością hydrantów wewnętrznych (1964 r. [5]),

• wydajnością nominalną hydrantów wewnętrznych (1972 r. [7], 1997 r. [8]),

• minimalną wydajnością poboru wody mierzoną na wylocie prądownicy (2010 r. [12]),

• minimalnym natężeniem przepływu (2002 r. [2]).

Podobnego typu zróżnicowanie występuje przy określaniu zasięgu długości prądu wody. Wartość Hz oznaczała wysokość rzutu strumienia zwartego (1954 r. [14]), innym razem zasięg prądu gaśniczego (1934 r. [15]), a w normach PN-EN 671 podano, że jest to efektywny zasięg gaśniczego prądu zwartego. Zatem powołując się na zalecenia literaturowe, pamiętać należy, że mogą one podawać różne definicje tego samego zjawiska.

W projektowaniu wewnętrznej instalacji przeciwpożarowej powinno się obliczeniowo wyznaczać niezbędne ciśnienie wody na zaworze odcinającym hydrant wewnętrzny, gdyż od tej wartości zależeć będzie prawidłowy dobór średnic instalacji oraz parametry pracy pomp przeciwpożarowych.

Ponieważ wyznaczenie tych wartości na podstawie dostępnej literatury nie należy do łatwych, kolejne publikacje autora na łamach RI mogą się okazać przydatne projektantom instalacji przeciwpożarowych.

Literatura

1. Ustawa z dnia 12 września 2002 r. o normalizacji (DzU nr 169/2002, poz. 1386).

2. PN-EN 671-1:2012 Stałe urządzenia gaśnicze. Hydranty wewnętrzne. Część 1: Hydranty wewnętrzne z wężem półsztywnym.

3. PN-EN 671-2:2012 Stałe urządzenia gaśnicze. Hydranty wewnętrzne. Część 2: Hydranty wewnętrzne z wężem płasko składanym.

4. PN-EN 671-3:2009 Stałe urządzenia gaśnicze. Hydranty wewnętrzne. Część 3: Konserwacja hydrantów wewnętrznych z wężem półsztywnym i hydrantów wewnętrznych z wężem płasko składanym.

5. RN-53/MGK-PŻ-07 Wewnętrzne wodociągi przeciwpożarowe. Wytyczne projektowania, zarządzenie Ministra Gospodarki Komunalnej nr 4 z 4 kwietnia 1954 r.

6. Rozporządzenie Ministra Spraw Wewnętrznych z dnia 15 czerwca 1964 r. w sprawie przeciwpożarowego zaopatrzenia wodnego (DzU nr 25/1964, poz. 163).

7. PN-72/B-02865 Ochrona przeciwpożarowa w budownictwie. Przeciwpożarowe zaopatrzenie wodne. Instalacja wodociągowa wewnętrzna przeciwpożarowa.

8. PN-B-02865:1997 Ochrona przeciwpożarowa budynków. Przeciwpożarowe zaopatrzenie wodne. Instalacja wodociągowa przeciwpożarowa.

9. Rozporządzenie Ministra Spraw Wewnętrznych i Administracji z dnia 21 kwietnia 2006 r. w sprawie ochrony przeciwpożarowej budynków, innych obiektów budowlanych i terenów (DzU nr 80/2006, poz. 563).

10. PN-EN 694+A1:2007 (E) Węże pożarnicze. Węże półsztywne do stałych urządzeń gaśniczych (oryg.).

11. PN-EN 14540+A1:2008 Węże pożarnicze. Węże nieprzemakające, płasko składane do hydrantów wewnętrznych.

12. 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).

13. Sawaszyński Z., Przeciwpożarowe zaopatrzenie wodne. Część III i IV, PWN, Warszawa 1950.

14. Piotrowski I., Stefańczyk Z., Instalacje gospodarcze i przemysłowe. Wodociągi, ciepła woda i kanalizacja, PWN, Warszawa – Łódź, 1954.

15. Lindner J., Struś W., Przeciwpożarowe urządzenia i instalacje wodne, Arkady, Warszawa 1967.

16. Ścieranka G., Przeciwpożarowe instalacje hydrantowe – nowe przepisy, „Rynek Instalacyjny” nr 10/2010.