STEROWANIE URZĄDZENIAMI PRZECIWPOŻAROWYMI

Transkrypt

1 STEROWANIE URZĄDZENIAMI PRZECIWPOŻAROWYMI W OBIEKTACH BUDOWLANYCH INSTALACJE ELEKTRYCZNE, WENTYLACYJNE I GAŚNICZE PROJEKTOWANIE, MONTAŻ I EKSPLOATACJA

2

3

4 PRACA ZBIOROWA REDAKCJA MERYTORYCZNA Julian Wiatr, elektro.info Waldemar Joniec, Rynek Instalacyjny OPRACOWANIE I REDAKCJA Anna Kuziemska Agnieszka Orysiak SKŁAD I ŁAMANIE dtp@medium.media.pl Wszelkie prawa zastrzeżone Copyright by Grupa MEDIUM ISBN WYDAWCA I ROZPOWSZECHNIANIE Grupa MEDIUM Sp. z o.o. S.K.A Warszawa, ul. Karczewska 18 tel Wydanie II, Warszawa 2014 Publikacja wydana pod patronatem miesięczników

5 SPIS TREŚCI Anna Sas-Micuń ZMIANY PRZEPISÓW TECHNICZNO-BUDOWLANYCH DOTYCZĄCE INSTALACJI ELEKTRYCZNEJ I PROPONOWANE PRZEZ ŚRODOWISKO EKSPERCKIE ICH UZUPEŁNIENIA Ryszard Chybowski, Piotr Kustra STEROWANIE NAPĘDEM POMP POŻARNICZYCH Marcin Wawerek UZGODNIENIE PROJEKTU BUDOWLANEGO W ZAKRESIE OCHRONY PRZECIWPOŻAROWEJ Zbigniew Hanzelka LOKALIZACJA ŹRÓDEŁ ASYMETRII NAPIĘCIA W SYSTEMIE ELEKTROENERGETYCZNYM Waldemar Wnęk ZASADY PROJEKTOWANIA STEROWANIA INSTALACJAMI DO ODPROWADZANIA DYMU I CIEPŁA Fryderyk Łasak BADANIA I POMIARY INSTALACJI ELEKTRYCZNYCH W OBIEKTACH ZAGROŻONYCH WYBUCHEM Andrzej Sowa ZAGROŻENIE POŻAROWE WYWOŁANE PRZEZ WYŁADOWANIA PIORUNOWE ORAZ NIEPRAWIDŁOWE ROZWIĄZANIA INSTALACJI PIORUNOCHRONNYCH I URZĄDZEŃ DO OGRANICZANIA PRZEPIĘĆ Tomasz Popielarczyk BADANIA I PROJEKTOWANIE DŹWIĘKOWYCH SYSTEMÓW OSTRZEGAWCZYCH Edward Skiepko WYMAGANIA W ZAKRESIE PROWADZENIA TRAS PRZEWODOWYCH INSTALACJI PPOŻ. W BUDYNKACH Marcin Wawerek OŚWIETLENIE AWARYJNE I EWAKUACYJNE WYMAGANIA TECHNICZNO-PRAWNE

6 Julian Wiatr, Waldemar Jaskółowski WPŁYW TEMPERATURY POŻARU NA WARTOŚĆ NAPIĘCIA ZASILAJĄCEGO URZĄDZENIA ELEKTRYCZNE ORAZ SKUTECZNOŚĆ OCHRONY PRZECIWPORAŻENIOWEJ URZĄDZEŃ, KTÓRE MUSZĄ FUNKCJONOWAĆ W CZASIE POŻARU Grzegorz Kubicki PROBLEMY WSPÓŁCZESNEJ WENTYLACJI POŻAROWEJ Paweł Janik FORMA I ZAKRES PROJEKTU WENTYLACJI POŻAROWEJ Paweł Szlachta SCENARIUSZE POŻAROWE ZASADY TWORZENIA ORAZ ICH PRAKTYCZNE ZNACZENIE Norbert Bartkowiak, Waldemar Wnęk INTEGRACJA SYSTEMÓW BEZPIECZEŃSTWA W BUDYNKACH MIESZKALNYCH I UŻYTECZNOŚCI PUBLICZNEJ Grzegorz Ścieranka WODOCIĄGOWE INSTALACJE PPOŻ. STAN PRAWNY Grzegorz Ścieranka INSTALACJE HYDRANTOWE PROJEKTOWANIE, WYKONANIE I ODBIÓR Agnieszka Malesińska WYBRANE ZAGADNIENIA DLA STAŁYCH URZĄDZEŃ GAŚNICZYCH W BUDYNKACH UŻYTECZNOŚCI PUBLICZNEJ I SPECJALNEGO PRZEZNACZENIA

7 mgr inż. Anna SAS-MICUŃ Stowarzyszenie Nowoczesne Budynki ZMIANY PRZEPISÓW TECHNICZNO-BUDOWLANYCH DOTYCZĄCE INSTALACJI ELEKTRYCZNEJ I PROPONOWANE PRZEZ ŚRODOWISKO EKSPERCKIE ICH UZUPEŁNIENIA Wstęp W ostatnim czasie Rozporządzenie Ministra Infrastruktury z dnia 12 kwietnia 2002 r. w sprawie warunków technicznych, jakim powinny odpowiadać budynki i ich usytuowanie (DzU nr 75, poz. 690 z późn.zm.) było nowelizowane dwukrotnie: 22 listopada 2012 r. w Dzienniku Ustaw pod pozycją 1289 opublikowano rozporządzenie Ministra Transportu, Budownictwa i Gospodarki Morskiej z dnia 6 listopada 2012 r., zmieniające rozporządzenie w sprawie warunków technicznych, jakim powinny odpowiadać budynki i ich usytuowanie WT2012, 13 sierpnia 2013 r. w Dzienniku Ustaw pod pozycją 926 opublikowane zostało rozporządzenie Ministra Transportu, Budownictwa i Gospodarki Morskiej z dnia 5 lipca 2013 r. zmieniające rozporządzenie w sprawie warunków technicznych, jakim powinny odpowiadać budynki i ich usytuowanie WT2013. Zmiana WT2012 podyktowana była potrzebą wypełnienia postanowień art. 30 ustawy z dnia 7 maja 2010 r. o wspieraniu rozwoju usługi i sieci telekomunikacyjnych. Zmiana WT2013 podyktowana była potrzebą implementacji postanowień Dyrektywy Parlamentu Europejskiego i Rady 2010/31/UE z dnia 19 maja 2010 r. w sprawie charakterystyki energetycznej budynków. Co do zasady, zgodnie z postanowieniami 2 ust. 1 Warunków Technicznych, przepisy te mają zastosowanie przy budowie i przebudowie oraz zmianie sposobu użytkowania budynków oraz budowli nadziemnych i podziemnych spełniających funkcje użytkowe budynków, a także do związanych z nimi urządzeń budowlanych, z zastrzeżeniem 207 ust. 2. Zgodnie z definicją pojęcia budowa, o której mowa w art. 3 pkt 6 ustawy Prawo budowlane, należy przez nią rozumieć wykonywanie obiektu budowlanego, w tym budynku, w określonym miejscu, a także odbudowę, rozbudowę i nadbudowę takiego obiektu. Z powyższego wynika, iż przepisy zmieniające mają zastosowanie do budynków nowo wznoszonych oraz istniejących, w których przewiduje się wykonywanie ww. robót budowlanych, z wyjątkiem remontów budynków istniejących. Powyższe ustalenie oznacza, że wprowadzone zmiany w 2012 r. i 2013 r. są daleko idące, mające skutki finansowe dla inwestorów oraz użytkowników budynków. Zmiana warunków technicznych w 2012 r. (WT2012) Założeniem nowelizacji było wprowadzenie obowiązku montażu światłowodowej instalacji telekomunikacyjnej dla nowo wznoszonych budynków mieszkalnych wielorodzinnych oraz budynków użyteczności publicznej, służących celom związanym z oświatą i wychowaniem. Zmiany prowadzić mają do kompleksowego uregulowania wymagań dla instalacji telekomunikacyjnych, które obowiązkowo mają stanowić wyposażenie techniczne budynków mieszkalnych wielorodzinnych, budynków zamieszkania zbiorowego oraz budynków użyteczności publicznej, zgodnie z ustaleniami 56 ww. rozporządzenia. Skutkiem nowelizacji WT2012 jest wprowadzenie nowego rozdziału 8a Instalacja telekomunikacyjna w Dziale IV Wyposażenie techniczne budynków, ustalającego: 5

8 minimalne wyposażenie w instalacje telekomunikacyjne mieszkań w budynkach mieszkalnych wielorodzinnych i zamieszkania zbiorowego, definicję instalacji telekomunikacyjnej, przez którą należy rozumieć zainstalowany i połączony pod względem technicznym i funkcjonalnym układ jej elementów, wykonany zgodnie z Polską Normą dotyczącą planowania i wykonywania instalacji wewnątrz budynków, elementy składowe instalacji telekomunikacyjnej budynku zamieszkania zbiorowego i budynku użyteczności publicznej, w tym przeznaczonego na potrzeby publicznej oświaty, szkolnictwa wyższego, nauki i wychowania, elementy składowe instalacji telekomunikacyjnej budynku mieszkalnego wielorodzinnego, wymagania dla punktu połączenia instalacji telekomunikacyjnej z publiczną siecią telekomunikacyjną (punkt styku), warunki prowadzenia i rozmieszczenia instalacji telekomunikacyjnej i urządzeń telekomunikacyjnych, istotne parametry dotyczące instalacji telekomunikacyjnej, tj. tłumienność dla długości fali, długość fali zerowej dyspersji chromatycznej, współczynnik dyspersji chromatycznej, długość fali odcięcia dla włókna w kablu, nominalna średnica pola modu. Zgodnie z ustaleniami 192f ust. 2 prowadzenie instalacji telekomunikacyjnej i rozmieszczenie urządzeń telekomunikacyjnych w budynku powinno zapewniać bezkolizyjność z innymi instalacjami w zakresie ich wzajemnego usytuowania i niekorzystnego oddziaływania oraz zapewniać bezpieczeństwo osób korzystających z części wspólnych budynku. Kolejne wprowadzone wymaganie (ust. 3) dotyczy obowiązku stosowania urządzenia ochrony przed przepięciami, a gdy instalacja może być narażona na przetężenie również urządzeń ochrony przed przetężeniami. Elementy instalacji natomiast, wyprowadzone ponad dach, powinny być umieszczane w strefie chronionej przez instalację piorunochronną, o której mowa w 184 ust. 3, lub bezpośrednio uziemione w przypadku braku instalacji piorunochronnej. Instalacje antenowe wychodzące ponad dach oraz dłuższe ciągi instalacji antenowych w budynkach (przekraczające 10 m) powinny być chronione ochronnikami zabezpieczającymi przed przepięciami od wyładowań bezpośrednich i pośrednich. Rozporządzenie ponadto wprowadziło nowy pkt 47a w Załączniku nr 1, stanowiącym Wykaz Polskich Norm przywołanych w rozporządzeniu, dotyczący ustaleń normy PN-EN :2010 Technika informatyczna. Instalacje okablowania. Część 2: Planowanie i wykonywanie instalacji wewnątrz budynków, do których odwołuje się 192 b. Ustalenia tej normy uzyskały tym samym moc wymagania. WT2012 weszły w życie 23 lutego 2013 r. Zmiana warunków technicznych w 2013 r. (WT2013) Zmiana WT2013 dokonuje w zakresie swojej regulacji wdrożenia dyrektywy Parlamentu Europejskiego i Rady 2010/31/UE z dnia 19 maja 2010 r. w sprawie charakterystyki energetycznej budynków, poprzez wprowadzenie etapowego zaostrzania wymagań standardu energetycznego budynków w trzech horyzontach czasowych: od 1 stycznia 2014 r., od 1 stycznia 2017 r., od 1 stycznia 2021 r. Zmiany WT2013 odnoszą się również do instalacji elektrycznej poprzez aktualizację obowiązujących wymagań dla oświetlenia wbudowanego. Ustalono bowiem zmienne w czasie, obowiązujące dla budynków, z wyjątkiem budynków mieszkalnych, maksymalne wartości wskaźnika ΔEP L na potrzeby oświetlenia [kwh/(m 2 rok)], w zależności od czasu działania oświetlenia w ciągu roku t 0. WT2013 wchodzą w życie z dniem 1 stycznia 2014 r. (tab. 1.). 6

9 Tabela 1. Lp. Rodzaj budynku Cząstkowe maksymalne wartości wskaźnika ΔEP L na potrzeby oświetlenia, w [kwh/(m 2 rok)], w zależności od czasu działania oświetlenia w ciągu roku t 0 *) Od 1 stycznia 2014 r. Od 1 stycznia 2017 r Budynek mieszkalny: a) jednorodzinny b) wielorodzinny Budynek zamieszkania zbiorowego Budynek użyteczności publicznej: a) opieki zdrowotnej b) pozostałe Budynek gospodarczy, magazynowy i produkcyjny Od 1 stycznia 2021 r. **) ΔEP L =0 ΔEP L =0 ΔEP L =0 dla t 0 <2500 ΔEP L =50 dla t 0 > 2500 ΔEP L =100 dla t 0 <2500 ΔEP L =50 dla t 0 > 2500 ΔEP L =100 dla t 0 <2500 ΔEP L =25 dla t 0 > 2500 ΔEP L =50 *) Jeżeli w budynku należy uwzględnić oświetlenie wbudowane, w przeciwnym przypadku ΔEP L =0 kwh/(m 2 rok). **) Od 1 stycznia 2019 r. w przypadku budynków zajmowanych przez władze publiczne oraz będących ich własnością. Dla projektowania instalacji elektrycznej, na potrzeby zapewnienia oświetlenia pomieszczeń światłem sztucznym, znaczenie mają wprowadzane zmiany dotyczące maksymalnej powierzchni okien oraz przegród szklanych i przezroczystych, z punktu widzenia racjonalizacji użytkowania energii, ustalone w Załączniku nr 2 do WT Wymagania izolacyjności cieplnej i inne wymagania związane z oszczędnością energii (pkt ). Zaostrzono bowiem wymagania izolacyjności cieplnej wymienionych wyżej przegród, co prowadzić będzie w efekcie do stosowania mniejszych ich powierzchni, niż dotychczas, oraz takich, które mają ograniczoną możliwość przepuszczania światła i promieniowania słonecznego, pomimo obowiązującego warunku zapewnienia dostępności oświetlenia światłem dziennym, określonego w 57. Przepis ten stanowi, iż pomieszczenia przeznaczone na pobyt ludzi powinny mieć zapewnione oświetlenie dzienne, dostosowane do ich przeznaczenia, kształtu i wielkości, co oznacza, iż stosunek powierzchni okien, liczonej w świetle ościeżnic, do powierzchni podłogi powinien wynosić co najmniej 1:8, natomiast w innym pomieszczeniu, w którym oświetlenie dzienne jest wymagane, ze względów na przeznaczenie co najmniej 1:12. Pogorszenie ww. warunków dostępności oświetlenia dziennego skutkować będzie zwiększonym zapotrzebowaniem na oświetlenie światłem sztucznym, które z kolei jest limitowane w budynkach, z wyjątkiem budynków mieszkalnych. Propozycje eksperckie uzupełnienia wymagań dotyczących instalacji elektrycznej Działające od 2011 r. eksperckie grupy robocze, których pracę koordynuje Stowarzyszenie Nowoczesne Budynki, wypracowały, w dyskusji eksperckiej w zespołach problemowych, propozycje uzupełnień wymagań dotyczących instalacji elektrycznej niezbędne do wprowadzenia do Warunków Technicznych. Dyskusja ma charakter interdyscyplinarny oraz wielozadaniowy, dlatego też propozycje wymagań uwzględniają także potrzeby spełnienia wymagań zawartych 7

10 w rozporządzeniu Parlamentu Europejskiego i Rady (UE) Nr 305/2011 z dnia 9 marca 2011 r., ustanawiającym zharmonizowane warunki wprowadzania do obrotu wyrobów budowlanych i uchylającym dyrektywę Rady 89/106/EWG. Proponowane uzupełnienia przepisów uwzględniają zatem wymogi bezpieczeństwa pożarowego w zakresie instalacji elektrycznej oraz potrzebę zapewnienia odpowiedniego bezpieczeństwa użytkowania budynków, poprzez np. ustalenie wymagań dla instalacji alarmowo-przyzywowej. Eksperci zaproponowali zmianę wymagania zawartego w lit. b pkt 2 ust , poprzez zastąpienie określenia oświetlonych wyłącznie światłem sztucznym określeniem oświetlonych światłem sztucznym oraz na drogach ewakuacyjnych oświetlanych światłem dziennym w przypadku przewidywanej możliwości przebywania ludzi w budynku po zapadnięciu zmroku. Uznano za konieczne doprecyzowanie granicy liczbowej osób w sytuacji zagrożenia. Po dyskusji eksperci zaproponowali następujące brzmienie 181 ust. 3 pkt 2 lit. b): oświetlonych wyłącznie światłem sztucznym oraz oświetlonych wyłącznie światłem dziennym w przypadku przewidywanej możliwości poruszania się na niej, w czasie ewakuacji, grup ludzi powyżej 50 osób, po zapadnięciu zmroku. W odniesieniu do 183 zaproponowano nowe brzmienie ust. 3 oraz dodanie nowych ustępów, jako konsekwencji propozycji przeniesienia do Warunków Technicznych zapisów z normy N SEP-E 005 Dobór przewodów elektrycznych do zasilania urządzeń, których funkcjonowanie jest niezbędne w czasie pożaru oraz określenia nowych wymagań dla elementów wykonawczych przeciwpożarowego wyłącznika prądu, w zakresie lokalizacji oraz doprowadzenia do niego energii elektrycznej. Zgodnie z propozycją zmienionego ust. 3, aparat elektryczny, stanowiący element wykonawczy przeciwpożarowego wyłącznika prądu, powinien być zainstalowany w rozdzielnicy głównej budynku, zainstalowanej w pomieszczeniu wydzielonym pożarowo lub rozdzielnicy pożarowej. W przypadku zastosowania aparatu elektrycznego, typu wyłącznik, należy zapewnić wybiórczość działania zabezpieczeń występujących w instalacjach elektrycznych budynku, które są przyłączone za wyłącznikiem i eksploatowane w warunkach normalnej eksploatacji. W zależności od uwarunkowań lokalnych sterowanie przeciwpożarowym wyłącznikiem prądu może być miejscowe lub zdalne. Warunek doprowadzenia energii elektrycznej do przeciwpożarowego wyłącznika prądu, ustalony w proponowanym ust. 3a, oznacza, iż należy ją doprowadzić kablem lub przewodem gwarantującym dostawę energii elektrycznej przez wymagany czas pracy urządzeń przyłączanych do niego od strony zasilania, chronionym od działania wody lub odpornym na działanie wody. Obowiązujący przepis w ust. 3, dotyczący wymogu lokalizacyjnego dla przeciwpożarowego wyłącznika prądu oraz jego oznakowania zaproponowano uszczegółowić, poprzez odwołanie się do właściwej normy, tj. oznakować zgodnie z Polską Normą dotyczącą znaków bezpieczeństwa oraz technicznych środków przeciwpożarowych i ustalić jako ust. 3b. Eksperci zaproponowali dopuszczenie, jako nowy ust. 3c, instalacji ręcznego wyłącznika prądu, który powinien być zainstalowany przy głównym wejściu do obiektu lub strefy pożarowej, w przypadku prądów niskiego natężenia do 125 A i napięcia do 1 kv. Zaproponowano ponadto doprecyzowanie ust. 4, stanowiącego warunek odcięcia dopływu prądu, wskazując, iż odcięcie to nie powinno powodować samoczynnego załączenia drugiego źródła energii elektrycznej, w tym zespołu prądotwórczego, z wyjątkiem urządzeń elektrycznych, które powinny funkcjonować w czasie pożaru. Dotychczas przepis wskazywał na potrzebę zapewnienia warunków funkcjonowania wyłącznie oświetlenia awaryjnego występującego w budynku. Eksperci uznali za celowe przeniesienie do Warunków Technicznych istotnych wymagań z normy N-SEP-E-005, dotyczących doboru przewodów elektrycznych do zasilania urządzeń przeciwpożarowych, których funkcjonowanie jest niezbędne w czasie pożaru. Przyjęto brzmienia nowych ustępów: 8

11 187.3a. Obwody zasilające urządzenia przeciwpożarowe, których funkcjonowanie jest niezbędne w czasie pożaru, należy zabezpieczać wyłącznie przed skutkami zwarć i nie należy w nich instalować wyłączników różnicowoprądowych oraz zabezpieczeń przeciążeniowych b. Ochronę przeciwporażeniową należy w tych urządzeniach realizować przez samoczynne wyłączenie zasilania, zgodnie z wymaganiami Polskiej Normy dotyczącej ochrony przeciwporażeniowej i przyjąć napięcie dotykowe dopuszczalne długotrwałe do 25 V c. Dopuszcza się, w przypadku, w którym spełnienie warunku samoczynnego wyłączenia, określonego w Polskiej Normie dotyczącej ochrony przeciwporażeniowej, nie jest możliwe, przyjęcie ochrony przeciwporażeniowej przy uszkodzeniu przez obniżenie napięcia dotykowego UST, które może pojawić się na częściach przewodzących dostępnych chronionego urządzenia, do wartości napięcia dotykowego dopuszczalnego długotrwale 25V Przewody i kable elektryczne w obwodach zasilających urządzenia, których funkcjonowanie jest niezbędne w czasie pożaru, powinny mieć klasę PH odpowiednią do czasu wymaganego do działania tych urządzeń, zgodnie z wymaganiami Polskiej Normy dotyczącej metody badań palności cienkich przewodów i kabli bez ochrony specjalnej stosowanych w obwodach zabezpieczających Zespoły kablowe powinny być tak zaprojektowane i wykonane, aby w wymaganym czasie, o którym mowa w ust. 3 i 5, nie nastąpiła przerwa w dostawie energii elektrycznej o wymaganych parametrach, z zachowaniem skutecznej ochrony przeciwporażeniowej lub przekazie sygnału spowodowana oddziaływaniami elementów budynku lub wyposażenia. Zasilanie urządzeń przeciwpożarowych, których funkcjonowanie jest niezbędne w czasie pożaru, należy wykonywać przewodami lub kablami o żyłach miedzianych zgodnie z wymaganiami, o których mowa w 183 ust. 1 pkt 2. Kolejna kwestia to propozycja ekspercka doprecyzowania pojęcia sygnalizacja alarmowoprzyzywowa, zawartego w obowiązującym 192a. Pod pojęciem systemu alarmowo-przyzywowego proponuje się rozumieć urządzenia wykorzystujące instalacje telekomunikacyjne, a w przypadku braku takiej możliwości osobne dedykowane instalacje, pozwalające na przekazywanie sygnału alarmowego do wskazanych podmiotów, realizujących usługi monitorowania w celach przyzywowych, opieki lub zdrowotnych. System powinien mieć zapewnioną transmisję sygnałów do wyznaczonego pomieszczenia administracyjno-ochronnego i punktu zbiorczego okablowania telekomunikacyjnego budynku. Następną propozycją, dotyczącą systemu alarmowo-przyzywowego, jest ustalenie obowiązku jego instalowania w ustępach ogólnodostępnych (jako ust. 4 85) oraz określenie szczegółowych wymagań technicznych dla takiego systemu. Aby nie ograniczać rozwiązań projektowych, zaproponowano dopuszczenie przypadku spełnienia wymagania, o którym mowa w ust. 4, w inny technicznie równoważny sposób. Jako element dodatkowy, wdrażania ustaleń Dyrektywy 2010/31/UE, zaproponowano uzupełnienie aktualnego wymagania nieprzekraczania dopuszczalnej mocy jednostkowej oświetlenia o warunek nieprzekraczania wartości kryterialnej wskaźnika LENI (liczbowy wskaźnik energii oświetlenia, w [kwh/(m 2 rok)], zgodnie z PN-EN 15193:2010 Charakterystyka energetyczna budynków. Wymagania energetyczne dotyczące oświetlenia. Eksperci zaproponowali poniższe wartości porównawcze i kryteria projektowania oświetlenia w budynkach, z podziałem na ich sposób użytkowania oraz klasy jakości. 9

12 Tabela 2. Wartości porównawcze i kryteria projektowania oświetlenia w budynkach Wartości porównawcze i kryteria projektowania oświetlenia w budynkach 1) Rodzaj budynku Biuro Szkoła Szpital Restauracja Sportowo- -rekreacyjny Handlowo- -usługowy Klasa jakości 2) P em [kwh/m 2 rok] P pc [kwh/m 2 rok] P N [W/m 2 ] Bez cte natężenia oświetlenia cte natężenia oświetlenia LENI LENI LENI LENI Wartość graniczna Wartość graniczna Ręczne Auto Ręczne Auto [kwh/m 2 rok] [kwh/m 2 rok] * ,1 35,3 38,3 32,2 ** ,6 45,5 49,6 41,4 *** ,1 55,8 60,8 50,6 * ,9 27,0 31,9 24,8 ** ,9 34,4 40,9 31,4 *** ,9 41,8 49,9 38,1 * ,6 55,9 63,9 50,7 ** ,6 91,1 104,4 82,3 *** ,6 126,3 144,9 114,0 * ,8 27,1 ** ,1 60,8 *** ,1 83,3 * ,7 41,7 39,7 37,9 ** ,7 79,7 75,7 72,1 *** ,7 117,7 111,7 106,3 * ,1 70,6 ** ,1 115,6 *** ,1 160,6 1) Zaleca się projektować i instalować oświetlenie według dobrych praktyk oświetlenia. Kryteria projektowania oświetlenia ustala norma dotycząca wymagań energetycznych dla oświetlenia. Należy brać pod uwagę każde kryterium. Zaleca się, aby projekt oświetlenia spełniał podstawowe wymagania oświetlenia. Dla ulepszonych projektów oświetlenia, aby osiągnąć lepszy komfort, samopoczucie i akceptację użytkownika, zaleca się trzy klasy projektowania oświetlenia. 2) Klasy jakości: * podstawowe spełnienie wymagań, ** dobre spełnienie wymagań, *** pełne spełnienie wymagań, gdzie: LENI liczbowy wskaźnik energii oświetlenia, w [kwh/(m 2 rok)], P N gęstość mocy oświetlenia zainstalowanego w budynku, w [W/m 2 ], P em liczbowy wskaźnik pasożytniczej energii oświetlenia awaryjnego, w [kwh/(m 2 rok)], P pc liczbowy wskaźnik pasożytniczej energii sterowania oświetleniem, w [kwh/(m 2 rok)], cte system kontroli stałego natężenia oświetlenia, Ręczne ręczny system sterowania oświetleniem, Auto automatyczny system sterowania oświetleniem. Na potrzeby ujednolicenia określeń, używanych w Warunkach Technicznych oraz przepisach dotyczących metodologii obliczania charakterystyki energetycznej budynków, eksperci zaproponowali zdefi niowanie pojęcia system wbudowanej instalacji oświetleniowej, przez który 10

13 proponuje się rozumieć system obejmujący oprawy oświetleniowe wraz ze źródłami światła, osprzętem pomocniczym, instalacją zasilającą wraz z układami sterowania. Eksperci zaproponowali też inne uzupełnienia w Warunkach Technicznych, które wpisują się w obszar zagadnień dotyczących racjonalizacji użytkowania energii, tj.: wymaganie minimalnego uzbrojenia technicznego w postaci koniecznego warunku przyłączenia telekomunikacyjnego, wymaganie dla miejsc wprowadzenia do budynku odpowiednio: energii elektrycznej, wody, odprowadzenia ścieków, gazu i ciepła sieciowego, wymaganie takiego projektowania instalacji w garażach, które umożliwia oddzielne rozliczanie zużycia energii i mediów. W zakresie uzupełnienia wymagań bezpieczeństwa pożarowego eksperci zaproponowali rozszerzenie wymagań stosowania oświetlenia awaryjnego, ze względu na przeznaczenie pomieszczeń/budynków. Ponadto w zakresie ochrony przeciwporażeniowej zaproponowano: złagodzenie warunku wyposażenia w zabezpieczenia odgromowe, uzależniając jego spełnienie od wykonania oceny ryzyka; podstawa normalizacyjna została wymieniona w Załączniku nr 1 WT: PN-EN 62305:2008 Ochrona odgromowa. Część 1: Zasady ogólne i PN-EN 62305:2008 Ochrona odgromowa. Część 2: Zarządzanie ryzykiem, doprecyzowanie podstawy normalizacyjnej połączeń wyrównawczych. Dyskusja ekspercka dotycząca rozwoju wymagań dla instalacji elektrycznej, telekomunikacyjnej czy alarmowej jest kontynuowana, stąd należy się spodziewać kolejnych propozycji eksperckich, w tym zakresie. Literatura 1. Rozporządzenie Parlamentu Europejskiego i Rady (UE) Nr 305/2011 z dnia 9 marca 2011 r. ustanawiające zharmonizowane warunki wprowadzania do obrotu wyrobów budowlanych i uchylające dyrektywę Rady 89/106/EWG. 2. Dyrektywa Parlamentu Europejskiego i Rady 2010/31/UE z dnia 19 maja 2010 r. w sprawie charakterystyki energetycznej budynków. 3. Ustawa z dnia 7 lipca 1994 r. Prawo budowlane (tekst jednolity DzU z 2010 r., nr 243, poz z późn. zm.). 4. Ustawa z dnia 7 maja 2010 r. o wspieraniu rozwoju usługi i sieci telekomunikacyjnych (DzU nr 106, poz. 675 z późniejszymi zmianami). 5. Rozporządzenie Ministra Infrastruktury z dnia 12 kwietnia 2002 r. w sprawie warunków technicznych, jakim powinny odpowiadać budynki i ich usytuowanie (DzU nr 75, poz. 690, z poźniejszymi zmianami). 6. PN-EN 62305:2008 Ochrona odgromowa. Część 1: Zasady ogólne i PN-EN 62305:2008 Ochrona odgromowa. Część 2: Zarządzanie ryzykiem. 7. PN-EN :2010 Technika informatyczna. Instalacje okablowania. Część 2: Planowanie i wykonywanie instalacji wewnątrz budynków. 8. Norma SEP-E 005 Dobór przewodów elektrycznych do zasilania urządzeń, których funkcjonowanie jest niezbędne w czasie pożaru. 11

14 mł. bryg. dr inż. Ryszard CHYBOWSKI, bryg. dr inż. Piotr KUSTRA Szkoła Główna Służby Pożarniczej STEROWANIE NAPĘDEM POMP POŻARNICZYCH 1. Wstęp Pompy to maszyny służące do podnoszenia cieczy z poziomu niższego na wyższy. Działanie pompy polega na wytworzeniu różnicy ciśnień między stroną ssawną (wlotem do pompy) a tłoczną (wylotem z pompy). Do działania pompy niezbędne jest dostarczenie energii. W procesie pompowania pompa otrzymaną energię od silnika napędowego oddaje cieczy za pośrednictwem organu roboczego, np. wirnika. W zależności od sposobu wytwarzania różnicy ciśnień między stroną ssawną a tłoczną, pompy dzieli się na wyporowe i wirowe [1]. Działanie pompy wyporowej polega na wypieraniu cieczy z obszaru niżej położonego przez ruch organu roboczego do obszaru wyżej położonego. Warunkiem działania pompy wyporowej jest szczelne oddzielenie jednego obszaru od drugiego. Działanie pompy wirowej polega na nadaniu cieczy prędkości na skutek ruchu obrotowego wirnika, siła odśrodkowa powoduje jej podnoszenie. Pompy wirowe największe zastosowanie znalazły w technice pożarniczej. Mają one wiele zalet. Ich główną zaletą jest możliwość bezpośredniego połączenia z wałem silnika elektrycznego. Nie bez znaczenia są stosunkowo małe wymiary. W wielu wypadkach pompy pożarnicze muszą mieć możliwość zmiany swoich parametrów, np. wydajności. Z uwagi na sztywne połączenie wirnika z wałem silnika elektrycznego, idealnym rozwiązaniem jest zmiana prędkości obrotowej silnika. To zadanie, które jest konieczne, w innych dziedzinach przez wiele lat realizowano za pomocą prądu stałego znany jest układ Ward Leonarda do zasilania zespołu pompowego [2]. Jest to rozwiązanie drogie i obecnie coraz rzadziej stosowane. Rozwój elektroniki umożliwił skuteczne i tanie sterowanie napędem elektrycznym, w tym i napędem pomp pożarniczych. 2. Napęd pomp pożarniczych Do napędu pomp pożarniczych stosuje się silniki spalinowe i silniki elektryczne. Silniki spalinowe wykorzystuje się przede wszystkim do napędu pomp pożarniczych niewielkich mocy, np. odwadniających wykopy budowlane. Ponadto spełniają one ważną funkcję jako napęd rezerwowy dla pomp pracujących nieprzerwanie. Silniki spalinowe mogą osiągać wyższe prędkości obrotowe od silników elektrycznych, co jest ich wielką zaletą. Ich wadą jest zbyt mały moment rozruchowy wymagający stosowania pośredniego sprzęgła umożliwiającego odłączenie silnika od pompy i uruchomienie pompy przy minimalnym momencie obrotowym. Napęd silnikowy jest bardzo czuły na zmianę obciążenia pompy z uwagi na zmianę prędkości obrotowej. W budynkach użyteczności publicznej (hotele, banki, urzędy itp.) muszą być stosowane tryskaczowe systemy przeciwpożarowe, które są zasilane w środek gaśniczy za pomocą pompy pożarniczej. W tym przypadku preferowanym napędem jest wysokoprężny silnik spalinowy. Daje on bardziej niezależne zasilanie, gdyż jest ono niezależne od zewnętrznych źródeł zasilania [3]. Najczęściej do napędu pomp pożarniczych stosuje się silniki elektryczne [1]. Do napędów małych i średnich mocy pomp (nawet do kilku MW) stosuje się trójfazowe indukcyjne silniki klatkowe. Tego typu silniki mają duży moment rozruchowy. Na rysunku 1. przedstawiono krzywe momentu silnika indukcyjnego oraz pompy. Wynika z niego, że moment rozruchowy silnika klatkowego przewyższa moment oporowy pompy, co gwarantuje krótki czas rozruchu (osiągnięcie nominalnej prędkości obrotowej n n ). 12

15 M M s =f(n) A M p =f(n) n n n Rysunek 1. Moment napędowy silnika indukcyjnego klatkowego i moment oporowy wirnika pompy w funkcji obrotów, gdzie: M s moment napędowy silnika, M p moment oporowy pompy Należy podkreślić, że silniki indukcyjne klatkowe mają prostą budowę i są łatwe w obsłudze. W niektórych przypadkach stosuje się silniki pierścieniowe z rozrusznikami, np. przy sieci elektrycznej nieznoszącej dużych przeciążeń [2]. Przy takich rozwiązaniach napędu należy liczyć się z dodatkowymi urządzeniami i dość skomplikowaną obsługą takiego napędu. Pompy o dużej mocy i ciągłej pracy mogą być napędzane silnikami synchronicznymi w celu poprawienia współczynnika mocy (cosϕ) w systemie elektroenergetycznym. Tego typu napęd jest trudniejszy w obsłudze (dodatkowe układy rozruchowe, gdyż sam silnik synchroniczny ma moment rozruchowy równy zero). Silniki tego typu nie mogą być przeciążane. Wydajność pompy wirowej może być regulowana przez dławienie przepływu lub przez zmianę prędkości obrotowej wirnika. Dławienie przepływu jest połączone ze stratami mocy. Regulacja wydajności pomp wirowych jest ekonomiczna tylko przez zmianę prędkości obrotowej wirnika. W napędach pomp pożarowych stosowane są silniki indukcyjne klatkowe. Charakteryzują się prostą budową i w porównaniu z innymi typami silników elektrycznych mają dużą niezawodność. Jeżeli nie stosujemy specjalnych układów, to główną wadą tego typu silników jest ograniczona możliwość zmiany prędkości obrotowej. Zmiana prędkości obrotowej silników klatkowych jest możliwa poprzez [2]: zmianę liczby par biegunów stojana, zmianę częstotliwości napięcia zasilania. Zmiana obrotów poprzez różną liczbę par biegunów jest możliwa skokowo i byłaby mało pożądana w pożarnictwie. Regulacja obrotów tą metodą musiałaby być wcześniej zaprojektowana i wykonana. Wiązałoby się to z odpowiednimi kosztami. Najlepszym sposobem zmiany prędkości obrotowej wału takiego silnika jest zmiana częstotliwości napięcia zasilającego. Zmianę częstotliwości możemy uzyskać za pomocą specjalnych układów przekształtnikowych. 3. Przekształtniki Przekształtnik to urządzenie energoelektroniczne, którego zadaniem jest dopasowanie wartości i kształtów przebiegów wielkości elektrycznych źródeł energii elektrycznej do optymalnej realizacji zadania. Zadanie swoje realizuje zarówno poprzez regulację przepływu energii przez zawory, jak i przełączenie gałęzi przewodzących. Podstawowe funkcje realizowane przez przekształtnik to: prostowanie, przełączenie gałęzi przewodzących, przemienianie parametrów prądu i napięcia przemiennego, przemienianie parametrów prądu i napięcia stałego. W napędach, w tym i w napędach pomp pożarowych, stosowany jest przekształtnik pod nazwą przetwornicy częstotliwości. Jego schemat ideowy pokazany jest na rysunku 2. 13

16 prostownik układ pośredni falownik M układ sterowania i zabezpieczeń Rysunek 2. Schemat przetwornicy częstotliwości stosowanej w napędach elektrycznych [4] Prostownik ma za zadanie zamienić prąd przemienny na stały o określonym napięciu. Układ sterowania i zabezpieczeń może zablokować działanie prostownika w przypadku stwierdzenia nieprawidłowej pracy przetwornicy. Układ pośredni przygotowuje napięcie stałe dla falownika. Wytwarzanie napięcia i prądu występuje w falowniku na skutek zamykania i otwierania odpowiednich zaworów. Włączenia i wyłączenia muszą być synchronizowane w czasie, aby wirnik silnika mógł się obracać z zadaną prędkością. Na skutek tych przełączeń w uzwojeniach stojana płyną prądy przesunięte w fazie i umożliwiające wytwarzanie momentu obrotowego. W celu utrzymania odpowiedniego stosunku U 2 zmienne musi być również napięcie na wyjściu falownika. Z rysunku 2. oraz przedstawionych rozważań wynika, że bardzo ważnym elementem w tak f zasilanym silniku jest układ sterowania i zabezpieczeń. Realizuje on różne zadania, a mianowicie: sterowanie wielkościami wyjściowymi, zabezpieczeń, blokady, sygnalizacji stanu przekształtnika, inne, jak np. autodiagnostyka. Struktura układu sterowania i zabezpieczeń przekształtnika zależy od wielu czynników, np. rodzaju zaworów, celu sterowania, techniki realizacji (cyfrowa, analogowa mieszana). Z reguły w rozwiązaniach napędu za pomocą silnika asynchronicznego klatkowego stosowana jest szafa sterująca z elementami sterującymi przetwornicą częstotliwości. Na drzwiach szafy montowane są następujące elementy: specjalizowany sterownik mikroprocesorowy, kontrolki sygnalizacyjne, przełączniki trybu pracy, wyłącznik główny. Kontrolki sygnalizacyjne informują o pracy układu: pompa zasilana bezpośrednio z sieci, pompa zasilana z przetwornicy częstotliwości, awaria pompy. W wielu przypadkach pompy pracują w zestawach równoległych i są załączane i wyłączane w zależności od sygnałów pochodzących od czujników wielkości fizycznych. Wykorzystywanymi czujnikami wielkości fizycznych w przypadku zestawów hydroforowych są: przetworniki ciśnienia, sondy konduktometryczne (czujniki obecności wody w kolektorze ssawnym), wyłączniki pływakowe, 14