Návrh zásobovania budov vodou na hasenie požiarov podľa nemeckých noriem

V uvedených normách sa zmenil náhľad na používané hadicové zariadenia, t.j. na požadovaný prietok a pretlak na výtoku z hadicového zariadenia. Je zdôraznená požiadavka na ochranu spoločných rozvodov pitnej vody pred znehodnotením stagnujúcou vodou z rozvodov vody na hasenie, pretože v týchto rozvodoch prúdi voda len v prípade ohrozenia požiarom.

"Ak je rozvod naplnený vodou, ktorá trvalo neprúdi, vzniká nebezpečenstvo jej znehodnotenia z hygienického hľadiska".

Vzhľadom k tomu, že v našich technických normách neexistuje ucelený, "systémový návod", prípadne odporučená metodika na návrh spoločných rozvodov pitnej vody a vody na hasenie, uvádzam postupy návrhov tak, ako som ich spracovala podľa novelizovaných nemeckých noriem.

Pozn.: Použitá terminológia zodpovedá nemeckým požiadavkám, tak isto ako požiadavky na prietok a pretlak na hadicových zariadeniach, ktoré sú odlišné od požiadaviek našich noriem.

1. Zásobovanie budov vodou na hasenie

Väčšina sústav zásobovania budov vodou na hasenie predpokladá napojenie na rozvod pitnej vody. Toto riešenie prináša riziká v možnosti kontaminácie pitnej vody vodou z rozvodu vody na hasenie. Tá vo väčšine prípadov, vzhľadom na svoj účel stagnuje, čím nespĺňa požiadavky pitnej vody.

Ochrana potrubia pitnej vody pred znečistením sa môže zabezpečiť:

1. oddelením rozvodu pitnej vody od rozvodu vody na hasenie ochrannou jednotkou,
2. pravidelným preplachovaním potrubia so stagnujúcou vodou (raz týždenne), pričom treba použiť množstvo vody zodpovedajúce minimálne 1,5 násobku objemu preplachovaného potrubného rozvodu.

a) Oddelenie rozvodu je možné riešiť dvoma spôsobmi:

• voľným výtokom z rozvodu pitnej vody do prerušovacej nádrže, z ktorej je potom zásobovaný len rozvod vody na hasenie.
• oddelením pomocou špeciálnej diaľkovo ovládanej automatickej zavodňovacej a vypúšťacej zostavy (podrobný popis pozri ďalej).

b) Preplachovanie je možné zabezpečiť buď:

• napojením dostatočného počtu vodovodných armatúr s trvalým odberom pitnej vody,
• použitím automatického preplachovacieho zariadenia.

Pri návrhu systémov na hasenie v budovách je okrem hygienických požiadaviek potrebné zohľadniť aj nasledovné aspekty:

1. požiadavky orgánov hasičského a záchranného zboru, t.j. koncept hasenia,
2. technické možnosti dodávateľa vody, t.j. množstvo a tlak vody, čas dodávky vody z verejného vodovodu,
3. vnútorné prostredie haseného objektu, t.j. možné ohrozenie rozvodov a zariadení na hasenie mrazom.

Pri konkrétnom riešení spoločných rozvodov pitnej vody a vody na hasenie požiarov v budovách je potrebné poznať:

a) Predpokladaný spôsob zdolávania požiaru, t.j. zaškolenosť osôb obsluhujúcich hadicové zariadenie v posudzovanej budove:

• obsluha len laikom, t.j. nezaškolenou osobou užívajúcou objekt, ktorá vykoná prvý zásah pri hasení požiaru (hasenie lokálneho požiaru) pred príchodom hasičských jednotiek,
• hasičskými jednotkami alebo laikmi,
• len hasičskými jednotkami.

Z týchto podkladov vychádza voľba vhodného hadicového zariadenia a z toho vyplývajúce požiadavky na prietok a tlak v hadicovom zariadení, ale aj súčasnosť používania hadicového zariadenia pri zásahu.

b) Údaje o stavbe:

• rozdelenie budovy na požiarne úseky*,
• veľkosť požiarneho rizika požiarnych úsekov*,
• požiarna výška budovy*, *tieto údaje vyplývajú z projektu protipožiarnej bezpečnosti stavieb,
• vnútorné prostredie, nebezpečenstvo zamrznutia, atď.

Z týchto podkladov vychádzajú požiadavky na umiestnenie hadicového zariadenia a požiadavky na budovanie zavodnených prípadne nezavodnených rozvodov vody na hasenie.

c) Údaje o prietoku a dispozičnom tlaku vody vo verejnom vodovode, ktoré zaručuje dodávateľ vody.

Z týchto údajov vyplývajú požiadavky na zabezpečenie stálej zásoby vody prípadne potreba zvyšovania tlaku.

2. Systémy zásobovania budov vodou na hasenie

Použité pojmy (podľa nemeckých noriem)

Rozvod vody na hasenie - pevne zabudovaný rozvod vody ukončený hydrantovým (hadicovým) zariadením slúžiacim čiastočne alebo výlučne na prívod vody na hasenie.

Zavodnený rozvod vody na hasenie - trvalo zavodnený rozvod vody slúžiaci výlučne na hasenie s nedostatočnou výmenou vody (pozn.: v predchádzajúcom znení nemeckých noriem sa za zavodnený rozvod vody na hasenie považoval rozvod vody, cez ktorý trvalo prúdila pitná voda).

Zavodnený/nezavodnený rozvod vody na hasenie - rozvod vody, ktorý je v prípade potreby zavodnený pitnou vodu diaľkovo ovládaným zariadením (zavodňovacia a vypúšťacia zostava).

Nezavodnený rozvod vody na hasenie - rozvod vody, ktorý je zavodnený len v prípade potreby prostredníctvom hasičskej techniky - nemá priame napojenie na rozvod pitnej vody.

Hydrantové zariadenie "S" (Selbsthilfe-Wandhydrant) - protipožiarne zariadenie na prvý zásah s integrovaným ochranným zariadením proti spätnému prúdeniu vody s tvarovo stálou hadicou. Napája sa priamo na rozvod pitnej vody. Slúži na hasenie laikmi - nezaškolenými osobami nachádzajúcimi sa v budove.

Hydrantové zariadenie "F" (Wandhydrant auch für Feuerwehr) - protipožiarne zariadenie na prvý zásah napojené na rozvod pitnej vody cez ochrannú jednotku. Napája sa na zavodnený/nezavodnený rozvod vody na hasenie. Slúži na hasenie hasičskou jednotkou alebo laikmi.

Automatická zavodňovacia a vypúšťacia zostava - sústava armatúr zabezpečujúca hygienické oddelenie rozvodu pitnej vody od rozvodu vody na hasenie s automatickým ovládaním (obr.1). Jej ďalšou funkciou je, v prípade potreby zásahu, zabezpečiť automatické zavodnenie nezavodneného rozvodu a hydrantových zariadení do 60 s. Spúšťanie je zabezpečené prostredníctvom membránového ventilu. Po ukončení zásahu sa rozvod vody automatiky vypustí. Odvodňovanie je zabezpečené odvodňovacou armatúrou ovládanou magnetickým ventilom alebo použitím ručného ventilu.

Obr.1 - Automatická zavodňovacia a vypúšťacia zostava

1 - spätný ventil 2 - uzatvárací ventil 3 - membránový ventil 4 - tlakomer 5 - automatická odvodňovacia armatúra 6 - uzatvárací ventil

3. Spôsoby zásobovania budov vodou na hasenie

a) Hasenie hydrantovými zariadeniami "S"

Hasenie hydrantovými zariadeniami "S" s tvarovo stálou hadicou sa používa hlavne v novostavbách, pri nižších nárokoch na potrebu vody na hasenie, kedy sa neuvažuje so zásahom hasičských jednotiek, ale len hasenie nezaškolenou osobou užívajúcou objekt - laikom. Tieto zariadenia slúžia vlastne ako "náhrada" za ručné hasiace prístroje.

Hydrantové zariadenia "S" sa napájajú priamo na rozvod pitnej vody (obr.2). Pri návrhu potrubného rozvodu a pripojovacieho potrubia k týmto hydrantovým zariadeniam sa uvažuje s týmito vstupnými údajmi:

• prietok jedným hydrantovým zariadením q_HN = 24 l/min, tzn. q_FW = 0,4 l/s,
• celkový prietok maximálne 48 l/min (2x24 l/min), tzn. q_FW = 0,8 l/s,
• požadovaný pretlak na hydrantovom zariadení 2 bar. t.j. 0,2 MPa.

Ochrana rozvodu pitnej vody je zabezpečená:

• ochrannou jednotkou (kombinácia spätného a privzdušňovacieho ventilu), ktorá je integrovaná v hadicovej spojke na vypúšťacom ventile hydrantu,
• preplachovaním spoločného rozvodu trvalým odberom vody.
  
• Pozn.: za trvalý odber vody nie je možné považovať nainštalovanie jedného odberného miesta, napr. nádržkového splachovača; prietok pitnej vody musí byť väčší ako prietok vody na hasenie ==> q_PWC >> q_FW.

Pripojovacie potrubie pre hydrantové zariadenie nemá byť dlhšie ako 10 x DN.

Obr. 2 - Schéma rozvodu vody na hasenie s hydrantovými zariadeniami "S" s priamym napojením na rozvod pitnej vody

1 - verejný vodovod 2 - vodovodná prípojka 3 - vodomerná zostava s kontrolovateľným spätným ventilom 4 - spoločný rozvod pitnej vody a vody na hasenie 5 - trvalé odberné miesto 6 - hydrantové zariadenie "S" s hadicovou spojkou s bezpečnostnou armatúrou v skrini

b) Hasenie hydrantovými zariadeniami "F"

Hasenie hydrantovými zariadeniami "F" s tvarovo stálou hadicou sa používa tam, kde sa v koncepcii hasenia uvažuje so zásahom hasičských jednotiek alebo laikov.

Hydrantové zariadenia "F" sa zvyčajne osádzajú na samostatné stúpacie potrubie.

Pri návrhu potrubného rozvodu a pripojovacieho potrubia k týmto hydrantovým zariadeniam sa uvažuje s týmito vstupnými údajmi:

• prietok jedným hydrantovým zariadením q_HN = 100 l/min, tzn. 1,66 l/s,
• celkový prietok maximálne 300 l/min (3x100 l/min), tzn. 5,0 l/s,
• požadovaný pretlak na hydrantovom zariadení 3 bar. t.j. 0,3 MPa.

Pri použití týchto hydrantových zariadení sa môže vyskytnúť viac spôsobov napojenia:

• priame napojenie hydrantových zariadení "F" na rozvod pitnej vody,
• priame napojenie na vodovodnú prípojku cez zavodňovaciu a vypúšťaciu zostavu,
• nepriame napojenie na vodovodnú prípojku cez prerušovaciu nádrž so zariadením na zvyšovanie tlaku,
• nepriame napojenie na vodovodnú prípojku cez prerušovaciu nádrž so zariadením na zvyšovanie tlaku a zavodňovacou a vypúšťacou zostavou,

a) Priame napojenie hydrantových zariadení "F" na rozvod pitnej vody

Ako bolo uvedené na začiatku tejto časti, vo väčšine prípadov sa hydrantové zariadenia "F" osadzujú na samostatné stúpacie potrubie. Ak je ale prietok pitnej vody väčší ako prietok vody na hasenie, tj. q_PWC >> q_FW je dovolené nainštalovať tieto zariadenia na spoločné stúpacie potrubia s pitnou vodou. Vzhľadom na rozdielne požiadavky na pretlak na koncovom prvku, t.j. hydrantovom zariadení a výtokovej armatúre pitnej vody, je potrebné do spoločného rozvodu nainštalovať poistný ventil (obr. 3).

b) Rozvod vody na hasenie s priamym napojením na vodovodnú prípojku cez zavodňovaciu a vypúšťaciu zostavu

Takéto napojenie sa navrhuje za predpokladu, že dodávateľ vody zabezpečí dostatočný prietok vody pri požadovanom pretlaku. Priestory, v ktorých majú byť umiestnené protipožiarne zariadenia nesmú byť ohrozované mrazom. V prípade ohrozenia mrazom sa môžu rozvody vody na hasenie riešiť ako nezavodnené (obr. 4).

Ochrana rozvodu pitnej vody je zabezpečená:

• oddelením rozvodu pitnej vody od stagnujúcej vody v potrubí vody na hasenie prostredníctvom automatickej zavodňovacej a vypúšťacej zostavy umiestnenej na ležatom potrubí,
• preplachovaním spoločného rozvodu trvalým odberom vody alebo automatickým preplachovacím zariadením, ktoré je súčasťou zavodňovacej a vypúšťacej zostavy.

Ležatý úsek rozvodu pitnej vody pred napojením zavodňovacej a vypúšťacej zostavy nemá byť dlhší ako 10 x DN.

Obr. 3 - Schéma rozvodu vody na hasenie hydrantovými zariadeniami "F" - priame napojenie rozvodu vody na hasenie na rozvod pitnej vody

1 - verejný vodovod 2 - vodovodná prípojka 3 - vodomerná zostava 4 - spoločný rozvod pitnej vody a vody na hasenie 5 - trvalé odberné miesta 6 - hydrantové zariadenie "F" s hadicovou spojkou s bezpečnostnou armatúrou v skrini 7 - poistný ventil a filter

Obr. 4 - Schéma rozvodu vody na hasenie hydrantovými zariadeniami "F" - priame napojenie rozvodu vody na hasenie na ležatý rozvod pitnej vody prostredníctvom zavodňovacej a vypúšťacej zostavy

1 - verejný vodovod 2 - vodovodná prípojka 3 - vodomerná zostava 4 - ochranná jednotka 5 - rozvod pitnej vody s trvalým odberom 6 - zavodnený rozvod - úsek s rizikom stagnácie 7 - automatická zavodňovacia a vypúšťacia zostava 8 - spúšťacia a ovládacia centrála 9 - zavodnený/nezavodnený rozvod vody na hasenie 10 - vypúšťacia armatúra 11 - hydrantové zariadenie "F" s tlakovým snímačom 12 - zvukový hlásič 13 - odvzdušňovací ventil.

c) Rozvod vody na hasenie napojený na vodovodnú prípojku nepriamo cez prerušovaciu nádrž so zariadením na zvyšovanie tlaku

Takéto napojenie sa navrhuje za predpokladu, že dodávateľ vody nezaručuje dostatočný prietok vody, alebo aj požadovaný pretlak. Priestory, v ktorých majú byť umiestnené potrebné zariadenia nesmú byť ohrozené mrazom. Rozvody vody na hasenie môžu byť aj v nevykurovaných priestoroch, napr. pri pavlačových domoch (obr. 5).

Ochrana rozvodu pitnej vody je zabezpečená voľným výtokom z rozvodu pitnej vody do prerušovacej nádrže zabezpečujúcej požadovanú zásobu vody. Zásoba vody je automaticky dopĺňaná cez voľný výtok.

Požadovaný pretlak na hydrantovom zariadení 3 bar. t.j. 0,3 MPa sa zabezpečuje čerpacím zariadením. Automatické spúšťanie čerpacieho zariadenia je zabezpečené elektrickým ovládacím zariadením, ktoré registruje pokles tlaku v hydrantovom zariadení pomocou zabudovaného tlakového snímača.

Obr. 5 - Schéma rozvodu vody na hasenie hydrantovými zariadeniami "F" - nepriame napojenie rozvodu vody na hasenie cez prerušovaciu nádrž so zariadením na zvyšovanie tlaku

1 - verejný vodovod 2 - vodovodná prípojka 3 - vodomerná zostava 4 - ochranná jednotka 5 - rozvod pitnej vody s trvalým odberom 6 - voľný výtok s uzatváracím a plavákovým ventilom 7 - prerušovacia nádrž s odvodnením 8 - čerpacie zariadenie 9 - spätný ventil 10 - tlakomer s tlakovým spínačom 11 - uzatvárací ventil 12 - spúšťacia a ovládacia centrála 13 - vypúšťacia armatúra 14 - zavodnený/nezavodnený rozvod vody na hasenie 15 - hydrantové zariadenie "F" s tlakovým snímačom 16 - odvzdušňovací ventil.

d) Rozvod vody na hasenie napojený na vodovodnú prípojku nepriamo cez prerušovaciu nádrž, so zariadením na zvyšovanie tlaku a zavodňovacou a vypúšťacou zostavou

Takéto napojenie sa navrhuje za predpokladu, že dodávateľ vody nezaručuje dostatočný prietok vody pri požadovanom pretlaku. Priestory, v ktorých majú byť umiestnené potrebné zariadenia nesmú byť ohrozené mrazom. Rozvody ale môžu v nevykurovaných priestoroch, napr. pri pavlačových domoch (obr. 6).

Obr. 6 - Schéma rozvodu vody na hasenie hydrantovými zariadeniami "F" - nepriame napojenie rozvodu vody na hasenie cez prerušovaciu nádrž so zariadením na zvyšovanie tlaku a napojením na zavodňovaciu a vypúšťaciu zostavu

1 - verejný vodovod 2 - vodovodná prípojka 3 - vodomerná zostava 4 - ochranná jednotka 5 - rozvod pitnej vody s trvalým odberom 6 - voľný výtok s uzatváracím a plavákovým ventilom 7 - prerušovacia nádrž s odvodnením 8 - čerpacie zariadenie 9 - spätný ventil 10 - tlakomer s tlakovým spínačom 11 - uzatvárací ventil 12 - spúšťacia a ovládacia centrála čerpadla 13 - vypúšťacia armatúra 14 - zavodnený/nezavodnený rozvod vody na hasenie 15 - hydrantové zariadenie "F" s tlakovým snímačom 16 - odvzdušňovací ventil 17 - zavodňovacia a vypúšťacia zostava bez spätného ventilu 18 - spúšťacia a ovládacia centrála zavodňovacej a vypúšťacej zostavy

Záver

Pri návrhu systémov zásobovania budov vodou na hasenie treba zohľadniť sprísnené požiadavky na zabezpečenie hygieny vody v spoločných rozvodoch pitnej vody a vody na hasenie. Možno to riešiť buď zabezpečením dostatočného prietoku pitnej vody v spoločných potrubných úsekoch, alebo oddelením rozvodu pitnej vody od rozvodu vody na hasenie ochrannou jednotkou, t.j. prerušovacou nádržou alebo kontrolovateľnou spätnou klapkou, ktorá je súčasťou zavodňovacej a vypúšťacej zostavy. Popísané spôsoby zapojenia hadicových zariadení sú v našich podmienkach použiteľné hlavne v hoteloch, administratívnych budovách ale aj v pavlačových bytových domoch, ak je potrebné umiestniť hadicové zariadenie v nevykurovaných priestoroch.

Tento príspevok vznikol v rámci projektu VEGA 1/2140/05.

Literatúra

1. Jánošková, T.: Príspevok k návrhu zásobovania budov vodou na hasenie požiarov. In: Zborník prednášok Sanhyga 2006, SSTP Bratislava, október 2006, str. 63 - 70.
2. Heinrichs F.J.: Absicherung von Wandhydrantenanlagen. IKZ Haustachnik 16/17/2004,32-35.
3. DIN 1988-Teil 6 Technische Regeln für Trinkwasser-Installationen. Feuerlösch- und Brandschutzanlagen.
4. DIN 14461-1 Wandhydrant mit formstabilem Schlauch.
5. DIN 14462-1 Planung und Einbau von Wandhydrantanlagen und Löschwasserleitungen, trocken
6. DIN 14462-2 Festverlegte Steigleitungen, trocken
7. DIN 14461-6 Wandhydrant mit Flachschlauch
8. STN EN 806-1Technické podmienky na zhotovovanie vodovodných potrubí na pitnú vodu vnútri budov. Časť 1: Všeobecne (73 6670)
9. STN EN 1717 Ochrana pitnej vody pred znečistením vo vnútornom vodovode a všeobecné požiadavky na zabezpečovacie zariadenia na zamedzenie znečistenia pri spätnom prúdení