Zbiorniki przeciwpożarowe – Jak obliczyć czas napełniania wodą?

Zaprojektowanie zbiornika zapasu wody przeciwpożarowej, wymaga od projektanta dużej elastyczności, znajomości warunków terenowo-prawnych, aktualnych oraz nieaktualnych norm, sztuki budowlanej oraz wytycznych rzeczoznawców ds. zabezpieczeń przeciwpożarowych.

Jakie są normy i wytyczne projektowania zbiorników zapasu wody do celów przeciwpożarowych (gaśniczych)?:

– PN-B-02857:04/2017 Ochrona przeciwpożarowa w budownictwie – Przeciwpożarowe zbiorniki wodne – Wymagania ogólne (zastępuje PN-B-02857 z 1982).

W kwietniu 2017 weszła nowelizacja normy! Czas napełniania zbiorników pozostał bez zmian (czytaj poniżej).

Przedmiotem normy są wymagania ogólne dotyczące przeciwpożarowych zbiorników wodnych przeznaczonych do magazynowania wody do celów przeciwpożarowych do zewnętrznego gaszenia pożaru. Postanowienia normy nie dotyczą zbiorników ziemnych, zbiorników w budynkach wysokich oraz zbiorników zasilających urządzenia gaśnicze.
oraz

– PN-EN 12845:2015-10 Stałe urządzenia gaśnicze – Automatyczne urządzenia tryskaczowe – Projektowanie, instalowanie i konserwacja.

W niniejszej normie ustalono wymagania i podano zalecenia dotyczące projektowania, instalowania i konserwacji stałych urządzeń tryskaczowych w budynkach i obiektach przemysłowych oraz szczegółowe wymagania dotyczące urządzeń tryskaczowych, które są integralną częścią środków dotyczących ochrony życia. Norma określa również projektowania wymagania zbiorników p.poż. do zasilania urządzeń tryskaczowych.
Wytyczne zagraniczne:
Oprócz polskich norm, istnieją jeszcze wytyczne niemieckich ubezpieczycieli VdS , amerykańskich ubezpieczycieli FM oraz normy amerykańskie NFPA.
– VdS-CEA 4001 – Sprinkleranlagen. Planung und Einbau.
– NFPA 22 – Water Tanks for Private Fire Protection.
– FM Data Sheets 3-2 – Water Tanks For Fire Protection
Temat tych norm tryskaczowych szerzej opisałem w artykule poniżej:

Instalacje tryskaczowe – wytyczne i normy!


Jeżeli projektujemy zbiornik p.poż. zgodnie z zagranicznymi normami, musimy spełnić wymagania zarówno polskich i zagranicznych (FM, NFPA, VDS) przepisów .
Jak obliczyć czas napełniania zbiornika p.poż.? To zależy od rodzaju instalacji, którą zbiornik będzie zasilał.

Naziemny stalowy zbiornik zapasu wody do celów przeciwpożarowych przy centrum budowlanym

Naziemny stalowy zbiornik zapasu wody do celów przeciwpożarowych przy centrum budowlanym

Ile wynosi czas napełniania wodą zbiornika p.poż.?

– zgodnie z normą PN-EN 12845:2015-10 Stałe urządzenia gaśnicze — Automatyczne urządzenia tryskaczowe. Natężenie przepływu przy ponownym napełnianiu zbiornika zapasu (źródło wody) powinno być w stanie ponownie napełnić zbiornik w czasie nie dłuższym niż 36 h.
– zgodnie z normą PN-B-02857:04/2017 Ochrona przeciwpożarowa w budownictwie – Przeciwpożarowe zbiorniki wodne czas napełniania zbiorników po ich całkowitym opróżnieniu określamy w zależności od źródła zasilania.
Dla zbiorników zasilanych z sieci wodociągowej przewód doprowadzający wodę powinien zapewnić napełnienie zbiorników w czasie nie dłuższym niż:
– 48 h dla 100% napełnienia zbiorników o pojemności do 100 m3,
– 48 h dla 50% napełnienia zbiorników o pojemności powyżej 100 m3.
Dla zbiorników zasilanych z innych źródeł, źródło zasilające powinno całkowicie napełnić zbiornik po jego opróżnieniu w czasie nie dłuższym niż 72 h.
zgodnie z indywidualnymi wytycznymi dla konkretnego obiektu wynikającymi z operatu pożarowego – czas napełniania może zostać skrócony do 8-24 godzin.
zgodnie z amerykańską normą NFPA 22, Standard for Water Tanks for Private Fire Protection – sposób napełniania zbiornika powinien być tak zaprojektowany, aby umożliwić napełnienie zbiornika w maksymalnie 8 h.

Zatem czas napełniania wynosi od 8 do 72 godzin. Różnica jest znacząca, prawda? Kluczowym aspektem jest wybór odpowiedniej normy, określenie zagrożenia pożarowego i ryzyka wystąpienia poważnej awarii przemysłowej.
Zasilanie wodą nie powinno być podatne na oddziaływanie mrozu, suszy, powodzi lub innych warunków, które mogłyby zmniejszyć natężenie przepływu lub rzeczywistą ilość wody, względnie wyłączyć zasilanie z użytkowania.

Jeżeli zbiornik jest zasilany w wodę z wód płynących lub studni głębinowej istnieje ryzyko, że z uwagi na nierównomierność przepływów i zmienne warunki hydrologiczne nie uzupełnimy zbiornika w zakładanym czasie. Z tego względu projektując zbiorniki p.poż. zasilane z rzeki lub ujęć podziemnych należy brać pod uwagę stany wód i zmienność zasobów wodnych. W skrajnych przypadkach konieczne będzie przewymiarowanie zapasu wody z uwagi na brak wystarczającego źródła do uzupełnienia wody. Przeanalizujemy sobie dwa warianty przy różnych źródłach zasilania:

Dwa naziemne stalowe zbiorniki zapasu wody do celów przeciwpożarowych (do zasilania instalacji tryskaczowej) przy zakładzie produkcyjnym

Dwa naziemne stalowe zbiorniki zapasu wody do celów przeciwpożarowych (do zasilania instalacji tryskaczowej) przy zakładzie produkcyjnym

Wariant nr 1 – zbiornik przeciwpożarowy zasilany z sieci wodociągowej

Projektujemy zbiornik p.poż. o pojemności 500 m3 zasilany z sieci wodociągowej, która napełni zbiornik po całkowitym opróżnieniu w 48 h. Założenie prawidłowe ponieważ znamy wydajność sieci i minimalne ciśnienie dyspozycyjne. Znając średnicę przyłącza i minimalne ciśnienie w sieci możemy określić gwarantowaną przepustowość przyłącza, wydatek i czas napełniania. W prawdzie ciśnienie w sieci jest zmienne i może wahać się od 0,3 do 0,6 MPa, ale obliczenia przeprowadzamy dla najniekorzystniejszego wariantu tzn. najmniejszego ciśnienia dyspozycyjnego.
Czas napełniania zbiorników po całkowitym opróżnieniu:
– 48 godzin dla 50% napełnienia zbiorników o pojemności powyżej 100 m3
Projektowany zapas wody 500 m3.
50% pojemności czynnej wynosi 250 m3

Zatem minimalne natężenie przepływu przy ponownym napełnieniu powinno wynosić:
250 m3 / 48h = 5,21 m3/h (1,45 l/s)
Wymagana minimalna średnica rur to PEHD SDR17 dn50, która przy prędkości ok. 1m/s da nam wydatek 1,45 l/s (5,21 m3/h). Zbiornik zostanie napełniony w czasie 48h.
Sprawdzimy napełnienie dla przewodu dn63.
Zakładamy przewód PEHD SDR17 dn63, który przy prędkości ok. 1m/s da nam wydatek 2,40 l/s (8,64 m3/h). Zbiornik zostanie napełniony w czasie 250/8,64 = 29 h.
Czas obliczeniowy jest mniejszy niż czas wymagany – warunek został spełniony.
Z uwagi na nierównomierność rozbiorów i wahania ciśnienia w sieci projektujemy do zbiornika przyłącze wodociągowe z rur PEHD SDR17 dn63.
Są to oczywiście obliczenia uproszczone, ponieważ mając plan zagospodarowania terenu i znając warunki techniczne przyłączenia do sieci musimy obliczyć dokładnie starty liniowe i miejscowe na przyłączu wodociągowym z uwzględnieniem strat na zaworach odcinających, wodomierzu, zaworze zwrotnym i zaworze napełniającym. Tłumacząc to w innych sposób: znając ciśnienie wejścia do przyłącza, możemy obliczyć ciśnienie na wylocie zaworu napełniającego (wyznaczyć linię ciśnień) i dla dobranej średnicy obliczyć rzeczywiste natężenie napełnianie zbiornika.

Zbiornik powierzchniowy przeciwpożarowy zlokalizowany przy miejscu obsługi pojazdów (MOP) autostrady A2

Zbiornik powierzchniowy przeciwpożarowy zlokalizowany przy miejscu obsługi pojazdów (MOP) autostrady A2

Wariant nr 2 – zbiornik przeciwpożarowy zasilany z ujęcia podziemnego

Projektujemy zbiornik p.poż. o pojemności 500 m3 zasilany z ujęcia podziemnego, które powinno całkowicie napełnić zbiornik po jego opróżnieniu w czasie nie dłuższym niż 72 h. W praktyce może okazać się, że wydajność studni głębinowych nie uzupełni zbiornika w zakładanym czasie. Konieczne jest zwiększenie projektowanej pojemność z 500 do 1000 m3. No właśnie: konieczne czy niekonieczne? Teoretycznie hydrolog określa nam zasoby wodne i nasze założenia (obliczenia) są poprawne ale…. w przypadku niektórych obiektów, zwłaszcza przemysłowych instalacje przeciwpożarowe projektujemy na 200% tzn. z podwójnym zabezpieczeniem. Musimy mieć pewność, że instalacja gaśnicza zadziała i pożar zostanie ugaszony. Są to zakłady, gdzie może wystąpić tzw. duża awaria przemysłowa.

Zbiornik przeciwpożarowy - tabliczka informacyjna

Zbiornik przeciwpożarowy – tabliczka informacyjna

Chociaż kwestie związane z projektowaniem zbiorników przeciwpożarowych są jasne to zabezpieczenie przeciwpożarowe każdego obiektu należy rozpatrywać indywidualnie i sprawdzić poprawność i logiczność naszych założeń. Rzeczoznawca ds. zabezpieczeń przeciwpożarowych powinien brać udział w procesie projektowania instalacji przeciwpożarowych od etapu koncepcji aż do wydania projektu wykonawczego do realizacji.
Papier jest cierpliwy: wszystko przyjmie, nawet każdą bzdurę, a życie i tak wszystko zweryfikuje.

Author: Adam Masłowski

Masz pytanie? Wyślij maila na adres podany w zakładce kontakt. Będziemy wdzięczni za każdy komentarz oraz Wasze doświadczenia związane z Naszą branżą. Jeżeli spodobał się Tobie ten wpis i dowiedziałeś się czegoś fajnego polub nasz Funpage na Facebooku lub udostępnij tą stronę na swoim profilu.

Share This Post On

2 komentarze

  1. 28 kwietnia weszła nowelizacja PN-B 02857.

    Post a Reply
    • hej dzięki. Właśnie nie wiedziałem kiedy dokładnie wejdzie aktualizacja normy. PN-B-02857:2017-04 – wersja polska Ochrona przeciwpożarowa budynków — Przeciwpożarowe zbiorniki wodne – Wymagania ogólne. Zastępuje PN-B-02857:1982 – wersja polska. CZAS NAPEŁNIANIA ZBIORNIKA PO JEGO CAŁKOWITYM OPRÓŻNIENIU NIE ULEGŁ ZMIANIE I WYNOSI TAK JAK PISAŁEM W ARTYKULE. Normę warto zakupić na stronie PKN. Niestety norma jeszcze nie jest dostępna za darmo w bazie norm Polskiej Izby Inżynierów.

      Post a Reply

Submit a Comment

Twój adres email nie zostanie opublikowany. Pola, których wypełnienie jest wymagane, są oznaczone symbolem *