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Hydrantenstandorte

Alle bebauten Gebiete einer Gemeinde sollten durch ein Wasserverteilungssystem versorgt werden, das nicht nur Zapfstellen für den Verbraucher bereitstellt, sondern auch zugelassene Hydranten, die an Stellen und in Abständen installiert werden können, die eine bequeme Nutzung durch die Pumpenausrüstung der Feuerwehr ermöglichen und den erforderlichen Feuerstrom in der Nähe der zu schützenden Gebäude gewährleisten. In Nordamerika gibt es zwei grundlegende Methoden für die Verteilung von Hydranten in einer Gemeinde. Die erste Methode wird üblicherweise in Kanada verwendet. Sie wird hier kurz erwähnt, weil sie in einigen der nördlichen Bundesstaaten, die an Kanada grenzen, angewandt wurde. Diese Methode ist ausführlich in Water Supply for Public Fire Protection, A Guide to Recommended Practices beschrieben. (8)

Bei der zweiten Methode handelt es sich um eine lineare Methode, die in der ISO-Brandschutzbewertungsliste dokumentiert ist und zur Erstellung von Klassifizierungen des öffentlichen Brandschutzes (Public Protection Classifications, PPCs) auf einer Skala von 1 bis 10 verwendet wird, wobei 1 die bestmögliche Klassifizierung darstellt und 10 bedeutet, dass kein anerkannter Brandschutz für die Festlegung von Versicherungstarifen besteht. Das Klassifizierungssystem ist zwar etwas kompliziert, aber je niedriger oder besser die Klassifizierungsnummer, desto niedriger sind die Feuerversicherungstarife für Immobilien. Mit anderen Worten: Eine Gemeinde, die in die Klasse 8 eingestuft ist, müsste viel höhere Feuerversicherungsprämien zahlen als eine Gemeinde, die in die Klasse 4 eingestuft ist. Die Bewertung der Wasserversorgung der Gemeinde macht 40 Prozent der gesamten Bewertung aus. Die Verteilung und der Standort von Hydranten auf der Grundlage des erforderlichen Feuerlöschstroms für gewerbliche Gebäude ist ein wichtiger Teil dieser Bewertung. (4)

Der Bedarf an Hydranten in einer Gemeinde nach den Kriterien des Bewertungsschemas lässt sich wie folgt kurz zusammenfassen: Im Rahmen des ISO-Bewertungsverfahrens wird eine Reihe repräsentativer Standorte in einer Gemeinde auf der Grundlage der Einwohnerzahl der Gemeinde, der Anzahl der installierten Hydranten im Wasserversorgungssystem und der Grundstücksarten untersucht, zu denen neben Gewerbe-, Industrie- und Wohngrundstücken auch Bildungseinrichtungen, öffentliche Gebäude wie Gerichtsgebäude, Bibliotheken, Krankenhäuser und alle anderen öffentlichen Versammlungsstätten gehören. Auch Gebäude auf Grundstücken innerhalb einer Gemeinde, die keinen Hydranten im Umkreis von 1.000 Fuß um ein Gebäude haben, werden bewertet. Damit ein Hydrant in der Gemeindeerhebung berücksichtigt werden kann, muss er sich in einem Umkreis von 1.000 Fuß um das zu schützende Grundstück befinden. Es werden Durchflussprüfungen durchgeführt, um festzustellen, ob jeder Hydrant mindestens 250 gpm bei einem Restdruck von 20 psi für eine Dauer von 2 Stunden liefert. Installierte Hydranten, die diese Leistung nicht erbringen, werden für die Versicherungseinstufung nicht angerechnet, obwohl sie für eine begrenzte Brandbekämpfung verwendet werden können.

Wichtig ist, dass auch die Hydrantenabstände in einer Gemeinde bewertet werden. Bei der Bewertung von Einzelobjekten wird der folgende maximale Durchfluss pro Minute durch den Hydrantenabstand zum Risikoort begrenzt. Die Bemessung erfolgt nach der Entfernung, in der eine Feuerlöschschlauchleitung zum brandgefährdeten Gebäude verlegt werden muss.

1.000 gpm können für einen Hydranten innerhalb von 300 Fuß angerechnet werden.

670 gpm für Hydranten zwischen 301 und 600 Fuß.

250 gpm für Hydranten zwischen 601 und 1.000 Fuß.

Zusätzliche Abstandskriterien können von den örtlichen Bauvorschriften und/oder der für ein bestimmtes Gebäude zuständigen Behörde festgelegt werden. Für gewerblich genutzte Gebäude, die durch zugelassene automatische Sprinkleranlagen geschützt sind, können von den einzelnen Versicherungsgesellschaften besondere Anforderungen an die Lage der Hydranten gestellt werden, die zur Verstärkung der Wasserversorgung und des Drucks durch die Pumpen der Feuerwehr zur Kontrolle und zum Löschen von Bränden in den Innenräumen verwendet werden können. Die Gemeindebeamten müssen die durch automatische Sprinkleranlagen geschützten Gemeinschaftseigentümer auf diese besonderen Anforderungen aufmerksam machen.

Zusätzlich zu den oben genannten Bestimmungen wird empfohlen, dass der maximale Abstand zwischen Hydranten entlang von Straßen in Ballungsgebieten und in Gebieten mit hohem Brandrisiko, in denen Fachwerkgebäude und/oder stark brennbare Materialien (z. B. Holz) gelagert werden, 300 Fuß und in leichten Wohngebieten mit einem Gebäudeabstand von mehr als 50 Fuß maximal 600 Fuß betragen sollte. Andere bewährte Praktiken für die Installation von Hydranten fordern mindestens einen Hydranten an jeder Straßenkreuzung, in der Mitte langer Blöcke (besonders dort, wo der benötigte Feuerdurchfluss 1.300 gpm übersteigt) und in der Nähe des Endes langer Sackgassen.

Hydranten sollten innerhalb großer Komplexe erforderlich sein, die für Feuerwehrgeräte mit mobilen Pumpen zugänglich sind.

Eine wichtige Überlegung: Es ist wichtig, dass die Planung der Hydrantenstandorte in Zusammenarbeit mit der kommunalen Wasserbehörde, der Feuerwehr, dem Bauamt und bei großen Gewerbe- und Industriekomplexen auch mit dem Versicherungsträger erfolgt. Die richtige Lage der Hydranten kann sich durchaus positiv auf die Versicherungsprämien auswirken.

Einbau von Hydranten

Beim ordnungsgemäßen Einbau von Hydranten in kommunale Wasserversorgungssysteme müssen die Konstruktionsmerkmale des Hydranten berücksichtigt werden. (10) Dazu gehören unter anderem die folgenden Merkmale, um eine angemessene und zuverlässige Wasserversorgung für den Brandschutz zu gewährleisten.

Der Nenndurchmesser der unteren Ventilöffnung muss mindestens 4 Zoll betragen, um zwei 2-1/2-Zoll-Auslässe zu versorgen. Es wird jedoch empfohlen, mindestens einen Auslass mit großem Durchmesser für den Verbindungsschlauch zu einer mobilen Feuerwehrspritze vorzusehen. Heute wird allgemein empfohlen, dass das Bodenventil mindestens 6 Zoll groß ist.

Die Nettofläche des Hydrantenrohrs und des Fußstücks an der kleinsten Stelle darf nicht weniger als 120 Prozent der Nettoöffnung des Hauptventils betragen.

Es muss ein ausreichender Wasserweg durch den Hydranten vorhanden sein, um den Reibungsverlust im Hydranten zu minimieren. Der Hydrant sollte nicht mehr als einen Druckverlust von 5 psi vom Einlass des Hauptventils bis zur Auslassseite des Hydranten bei einem Auslegungsdurchfluss von nicht weniger als 1000 Gallonen pro Minute zulassen. Diese Informationen stammen aus der Liste der Underwriters Laboratories, Inc. (UL) entnommen werden.

Es ist ein positiv arbeitendes, korrosionsbeständiges Ablass- oder Tropfventil vorzusehen.

Eine gleichmäßig große fünfeckige Betätigungsmutter, die von der Spitze bis zur Abflachung an der Basis 1-1/2 Zoll und an der Oberseite 2-7/16 Zoll groß ist. Die Flächen sollten gleichmäßig verjüngt sein und nicht weniger als 1 Zoll betragen. Hydrantenhauben, -trommeln und -fußstücke sind in der Regel aus Gusseisen mit internen Arbeitsteilen aus Bronze. Die Ventilverkleidungen sollten aus einem geeigneten, nachgiebigen Material wie Gummi oder einem Verbundwerkstoff bestehen. Feuerlöschhydranten sind in verschiedenen Konfigurationen erhältlich, die an den Einbauort angepasst werden sollten.

Typen von Feuerlöschhydranten

Zwei Arten von Feuerlöschhydranten sind heute im Allgemeinen in Gebrauch. Die gebräuchlichste Art ist das Fußventil oder das Trockenrohr, bei dem die Baugruppe, die die Wasserversorgung aus den Leitungen des städtischen Wassernetzes steuert, unterhalb der Frostgrenze zwischen dem Fußventil oder „Stück“ und dem Rohr des Hydranten liegt. Dieser übliche Hydrantentyp ist in Abbildung 4-11 dargestellt. Das Rohr dieses Hydrantentyps ist normalerweise trocken und lässt nur im Brandfall oder bei einer Durchflussprüfung Wasser zu; von anderen Verwendungszwecken wird abgeraten. Ein Entleerungsventil am Boden des Fasses ist geöffnet, wenn das Hauptventil geschlossen ist, so dass das Restwasser im Fass des Hydranten abfließen kann. Diese Art von Hydranten muss immer dann installiert werden, wenn die Möglichkeit besteht, dass die Temperatur unter den Gefrierpunkt sinkt, da die Ventilbaugruppe und die Wasserversorgung unterhalb der Frostgrenze installiert sind, die durch die klimatischen Bedingungen bestimmt wird.

Der zweite Typ von Basishydranten ist der Typ mit nassem Fass, der normalerweise auf die südlichen und westlichen Staaten beschränkt ist, in denen ein längeres Einfrieren sehr unwahrscheinlich ist; die Temperaturen im Inneren des Hydrantenfasses müssen jederzeit über dem Gefrierpunkt liegen. Dieser Hydrantentyp hat in der Regel ein Druckventil an jedem Auslass, kann aber auch ein weiteres Ventil in der Haube haben, das den Wasserfluss zu jedem der Schlauchauslässe steuert. Dieser Hydrantentyp ist in Abbildung 4-12 dargestellt.

In der seitlichen Abbildung ist ein Bodenventil oder ein Trockenfass mit der entsprechenden Bezeichnung dargestellt. Im eingebauten Zustand befindet sich das Ventil unterhalb der Frostgrenze. Diese Art von Hydranten wird auch als „frostsicherer“ Hydrant bezeichnet. (Quelle: Firma Mueller)

Einbaupositionierung

Die folgenden Richtlinien wurden von der International Fire Service Training Association erstellt. (11)

4.11 Trockener Hydrant

1) Der Auslass eines Hydranten mit großem Durchmesser, normalerweise 4 bis 6 Zoll, sollte senkrecht zur Bordsteinkante an Straßen oder zum Fahrbahnrand positioniert werden, wo die Feuerwehr den Schlauch vom Hydranten an den Einlass der mobilen Feuerlöschpumpe anschließen kann.

2) Der maximale Anschlussabstand zwischen dem Auslass mit großem Durchmesser an einem Hydranten und dem Ansauganschluss an einer mobilen Feuerlöschpumpe sollte 15 Fuß nicht überschreiten; weniger als 10 Fuß sind vorzuziehen, außer in besonderen Situationen wie Parkplätzen und Parkhäusern. Die zuständige Feuerwehr sollte bei besonderen Problemen mit der Installation von Hydranten konsultiert werden.

3) Im Umkreis von 10 Fuß um einen installierten Hydranten sollten keine Hindernisse vorhanden sein. Zu solchen Hindernissen gehören im Allgemeinen Verkehrsnormen, Schilderpfosten, Strommasten, Bäume, Sträucher und Zäune. Ein Hydrant mit nassem Fass oder ein kalifornischer Hydrant kann verwendet werden, wenn die Temperaturen nicht unter dem Gefrierpunkt liegen. An jedem Auslass befindet sich ein Druckventil. (Quelle: Mueller Company)

4) Der Abstand zwischen der Unterseite eines Hydranten und dem Boden oder einer harten Oberfläche darf nicht weniger als 18 Zoll betragen. Um den Anschluss verschiedener Arten von Schlauchanschlüssen an den Hydranten zu ermöglichen.

5) Alle Hydranten müssen in einer hellen Farbe gestrichen sein und diese Farbe muss beibehalten werden, damit sie von herannahenden Feuerwehrapparaten aus allen Richtungen sichtbar sind.

Installation Entwässerung

Die Entwässerung ist für Hydranten mit Abflussöffnungen erforderlich und kann durch Ausheben einer Grube mit einem Durchmesser von etwa 1,5 m und einer Tiefe von 1,5 m unter der Basis des Hydranten und durch kompaktes Auffüllen mit Kies oder Steinen um die Schale des Hydranten herum bis zu einer Höhe von 5 cm über der Ablauföffnung erfolgen. Befindet sich das Tropfventil des Hydranten unterhalb des Grundwasserspiegels, kann es verstopft werden, um das Grundwasser auszuschließen. In diesem Fall sollte das Wasser abgepumpt werden, um ein Einfrieren zu verhindern. Das gleiche Verfahren sollte bei älteren Hydranten angewandt werden, die nicht mit einem Ablassventil ausgestattet sind und schon viele Jahre installiert sind. (10)

Allgemeine Wartung von Hydranten

Ein wichtiger Punkt der regelmäßigen Wartung, der vierteljährlich empfohlen wird, ist eine Überprüfung auf äußere Schäden an jedem Hydranten und eine Überprüfung auf Lecks im Hydrantenmechanismus, einschließlich

1) der Hauptventilbaugruppe, wenn der Hydrant geschlossen ist,

2) das Tropfventil, wenn das Hauptventil geöffnet ist, aber die Auslässe verschlossen sind, und

3) die Versorgungsleitungen der einzelnen Hydranten. Für diese Überprüfungen stehen stethoskopartige Abhörgeräte zur Verfügung.

Die Wartungsroutinen sehen eine Funktionsprüfung, die Reparatur eventueller Lecks und das Auspumpen der Hydranten vor, wenn dies erforderlich ist. Die Gewinde des Auslasses, der Kappen und des Ventildampfes sollten mit Graphit geschmiert werden. Die Hydranten sollten regelmäßig gestrichen werden, damit sie in Notfällen richtig platziert werden können; es sollte jedoch darauf geachtet werden, dass sich keine Farbe ansammelt, die ein einfaches Entfernen der Kappen oder die Betätigung der Ventilspindeln verhindern könnte. (10)

Feuerhydranten

Eine optimale Positionierung, Anordnung, Lage und Kennzeichnung von Hydranten kann der Feuerwehr bei Notfalleinsätzen helfen. Öffentliche Hydranten fallen häufig in den Zuständigkeitsbereich einer örtlichen Wasserbehörde, die in vielen Fällen die Normen der American Water Works Association (AWWA) für den Feuerlöschdurchfluss und andere Kriterien anwendet. Für Hydranten und Wasserversorgungssysteme auf Privatgrundstücken ist häufig das Planungsteam verantwortlich. Sowohl die IFC als auch die NFPA 1 enthalten Anhänge mit Kriterien für den Feuerdurchfluss, die Lage und die Verteilung von Hydranten. Weitere Kriterien finden sich in NFPA 24, Standard for the Installation of Private Fire Service Mains and their Appurtenances.

Merkmale
In der Regel haben Hydranten einen großen Saugschlauchanschluss (41/2 Zoll ist eine gängige Größe), der als „Pumper Outlet“ oder „Steamer“ bezeichnet wird. Außerdem haben sie normalerweise zwei 21/2-Zoll-Schlauchanschlüsse. Sowohl Nasshydranten als auch Trockenhydranten, die in frostgefährdeten Gebieten eingesetzt werden, weisen diese Merkmale auf. Trockenhydranten (die an eine statische Quelle wie einen Tank, einen Brunnen oder einen Teich angeschlossen sind) haben oft nur einen großen Anschluss oder einen Zapfwellenauslass. Kriterien für trockene Hydranten finden sich in NFPA 1142, Standard for Water Supplies for Suburban and Rural Firefighting.

Schläuche können nur dann direkt an einen Hydranten angeschlossen werden, wenn die Anschlüsse den von der örtlichen Feuerwehr benötigten entsprechen. Dazu gehören Typ (Gewinde oder Schnellkupplung), Gewindeart und Größe des Anschlusses. Wenn die Anschlüsse nicht übereinstimmen, verlangsamen Adapter (falls vorhanden) die Reaktionszeit.

Positionierung
Ein optimaler Standort und eine optimale Positionierung der Hydranten erleichtern den schnellen Anschluss von Schlauchleitungen und Geräten. Zu den Überlegungen der Konstrukteure gehören die Höhe, die Ausrichtung, der Abstand zum Bordstein und der Abstand zu den umliegenden Hindernissen (Abbildung 2.14). Um den Hydranten herum muss ein ausreichender Abstand vorhanden sein, damit ein Hydrantenschlüssel um 360 Grad geschwenkt werden kann (siehe Abbildung 2.16b), um eine Betätigungsmutter oder eine Überwurfmutter zu lösen. Handelt es sich bei dem nahe gelegenen Hindernis um eine Pflanze oder einen Strauch, so ist deren mögliches Wachstum bei der Planung der Hydrantenplatzierung zu berücksichtigen.

(Abb. 2.14) Dieser Hydrant sollte nicht an einem Ort platziert werden, an dem er wahrscheinlich blockiert wird. Bei Verladedocks ist es naturgemäß wahrscheinlich, dass dort Fahrzeuge geparkt sind. Dies ist ein Beispiel für den Einbau eines potenziellen Mangels in eine Anlage. Der Lkw könnte die Verwendung des großen Pumpenanschlusses verhindern oder dazu führen, dass der Sockel bei der Verwendung geknickt wird. Beachten Sie die gelben Poller, die den Hydranten vor Fahrzeugkollisionen schützen.

(Abb. 2.15) Hier ist eine Pumpe, die über den an der Vorderseite angebrachten Saugschlauch mit einem Hydranten verbunden ist. Das Ende des Schlauchs hat ein Drehgelenk, um das Erreichen von Hydranten auf beiden Seiten zu erleichtern.

(Abb. 2.16a) Der Pumpenwagen hält an, um eine Schlauchverlegung von einem Hydranten aus einzuleiten.

(Abb. 2.16b) Derselbe Tanklöschfahrzeug, das die Schlauchverlegung in gerader Richtung zum Brandort durchführt, und ein Feuerwehrmann, der sich auf die Bedienung des Hydranten vorbereitet, nachdem der Schlauch sicher verlegt wurde.

(Abb. 2.16c) Pumpe bei der umgekehrten Schlauchverlegung vom Brandort (zur Versorgung des gezeigten Monitorstrahlrohrs) zu einem Hydranten.

Abstand
Der maximale Abstand zwischen Hydranten ist je nach den verschiedenen örtlichen Normen sehr unterschiedlich. IFC und NFPA 1 enthalten in ihren Anhängen Tabellen, die es dem Planer ermöglichen, den erforderlichen Feuerstrom für ein bestimmtes Gebäude zu ermitteln und dann den entsprechenden Hydrantenabstand zu wählen. Wo sich Geräte aus verschiedenen Richtungen nähern können, sollten Hydranten vor allem an Kreuzungen platziert werden. Wenn zusätzliche Hydranten erforderlich sind, um die örtlichen Abstandsanforderungen zu erfüllen, sollten sie in regelmäßigen Abständen entlang von Blöcken angeordnet werden.

Standort
Pumpen können Hydranten auf unterschiedliche Weise nutzen. Wenn das Feuer nahe genug ist, kann ein Pumpenfahrzeug an einem Hydranten positioniert werden und einen Saugschlauch mit großem Durchmesser verwenden (Abbildung 2.15). Pumpen in städtischen und vorstädtischen Gebieten mit Hydranten sind in der Regel mit Saugschläuchen großen Durchmessers ausgestattet, die an einen Einlass an der vorderen Stoßstange, der hinteren Trittstufe oder an der Seite des Fahrzeugs angeschlossen sind. Dieser Saugschlauch kann bis zu 15 Fuß lang sein. In vielen städtischen Gebieten führen die Pumpen jedoch längere Saugschläuche mit sich, um Hydranten auf der gegenüberliegenden Seite einer einzigen Reihe parallel geparkter Autos zu erreichen.

Befindet sich ein Feuer nicht in der Nähe eines bestimmten Hydranten, muss eine Pumpe möglicherweise eine oder mehrere Schlauchleitungen zwischen dem Hydranten und dem Feuer verlegen. Verlegt ein Tanklöschfahrzeug eine Versorgungsschlauchleitung von einem Hydranten aus in Richtung des Gebäudes, in dem der Brand ausbricht, spricht man von einer „geraden“ oder „vorderen“ Schlauchverlegung (Abbildungen 2.16a und 2.16b). Das Gegenteil (Verlegung der Versorgungsleitung von einem brennenden Gebäude zu einem weiter unten in der Straße gelegenen Hydranten) wird als „umgekehrte Verlegung“ bezeichnet (Abbildung 2.16c). Viele Feuerwehren verwenden die eine oder andere dieser Optionen als Standardverfahren. Die Planer sollten dies bei der Platzierung von Hydranten berücksichtigen. Hydranten am Ende von Sackgassen ermöglichen beispielsweise keine gerade Schlauchverlegung.

Hydranten, die sich zu nahe an einem bestimmten Gebäude befinden, werden aufgrund der Brandgefahr oder des Einsturzrisikos seltener genutzt. Es wird empfohlen, Hydranten in einem Abstand von mindestens 40 Fuß von geschützten Gebäuden zu platzieren. Wenn dies nicht möglich ist, sollten Sie Standorte mit leeren Wänden, ohne Fenster oder Türen und an Orten wählen, an denen ein Einsturz unwahrscheinlich ist (z. B. an Gebäudeecken). Als Faustregel für die Größe der Einsturzzone gilt der doppelte Abstand zur Höhe des Gebäudes. In städtischen Gebieten, wo eine Vielzahl von Hydranten für jeden Standort zur Verfügung steht, spielt dies keine Rolle.

Markierung
Es gibt eine Reihe von Methoden, die es den Feuerwehrleuten ermöglichen, Hydrantenstandorte schnell zu erkennen. Die Farbe der Hydranten sollte sich so weit wie möglich von der Umgebung abheben. Einige Gemeinden bringen um den Hydranten herum reflektierende Bänder an. In anderen Ländern werden Reflektoren (in der Regel blau) auf der Fahrbahn vor jedem Hydranten angebracht; bei kalter Witterung werden diese Reflektoren jedoch oft durch Schnee verdeckt.

Die beste Möglichkeit, Hydranten in schneereichen Gebieten zu identifizieren, ist ein Suchmast, der über dem höchsten zu erwartenden Schneefall sichtbar ist. Diese Masten sind reflektierend oder haben eine kontrastierende Farbe, und einige haben eine Fahne, ein Schild oder einen Reflektor an der Spitze (Abbildung 2.17). Diese Stangen sollten so flexibel sein, dass sie in ihre aufrechte Position zurückkehren, wenn jemand an ihnen herumhantiert, oder so starr, dass diese Art von Manipulation verhindert wird. Einige Gerichtsbarkeiten oder Standorte gehen so weit, eine Leuchte (normalerweise rot oder blau) über den Hydranten anzubringen.

Ein Farbcodierungssystem kann die Durchflusskapazität von Hydranten anzeigen. Ein solches System ist in NFPA 291, Recommended Practice for Fire Flow Testing and Marking of Hydrants (Empfohlene Praxis für die Prüfung und Kennzeichnung von Hydranten) enthalten.

Bei Bau- oder Abbrucharbeiten können Hydranten außer Betrieb sein. Die Planer sollten vorschreiben, dass funktionsunfähige Hydranten bei ihren Projekten abgedeckt oder markiert werden, damit die Feuerwehr keine Zeit mit dem Versuch vergeudet, sie zu benutzen.

(Abb. 2.17) Ein Beispiel für einen Hydranten-Suchmast mit einer reflektierenden Fahne.