W artykule omówiłem tematykę urządzeń zabezpieczających przed wtórnym skażeniem wody przeznaczonej do spożycia przez ludzi, skupiając się przede wszystkim na zaworach zwrotnych antyskażeniowych, choć oczywiście nie są to jedyne rozwiązania techniczne i urządzenia, które w celu zabezpieczenia sieci zapewniają blokadę przepływu zwrotnego. Temat nie jest nowy, ale jak pokazuje praktyka, zarówno dobór, jak i zastosowanie zaworów antyskażeniowych wciąż pozostawiają wiele do życzenia. Warto więc zebrać tę wiedzę w pigułce, przypominając ogólne wytyczne doboru tych urządzeń i aspekty związane z projektowaniem instalacji wymagających adekwatnych zabezpieczeń.

Zawory zwrotne antyskażeniowe bywają nazywane zaworami zwrotnymi lub zaworami antyskażeniowymi, jednak w nomenklaturze technicznej tylko pełna nazwa: „zawór zwrotny antyskażeniowy” jest poprawna. Zawsze są one bowiem zaworami zwrotnymi, a ich zasadniczym zadaniem jest zabezpieczenie sieci dystrybucyjnej przed wtórnym skażeniem wody. Z uwagi na to mają specjalną konstrukcję. Nie są to zatem „zwykłe” zawory zwrotne, instalowane np. przy pompie obiegowej i w innych miejscach instalacji (rys. 1).

Zawór zwrotny antyskażeniowy, niezależnie od tego, jakiego jest typu (o czym dalej), umożliwia przepływ czynnika tylko w jednym kierunku – montowany jest tak, aby przepływ był możliwy ze strony pierwotnej, którą jest zabezpieczana sieć, na stronę wtórną, do której czynnik jest doprowadzony i w której poddawany może być różnym procesom cieplnym i chemicznym. Na korpusie takiego zaworu znajduje się strzałka wskazująca kierunek przepływu czynnika.

Skąd się bierze ryzyko wtórnego skażenia wody?
Wspomniane procesy cieplne i chemiczne mają wpływ na jakość wody. Dlatego założenie, że skoro w sieci pierwotnej jest woda zdatna do picia, to w sieci wtórnej, w naturalny sposób, też musi być woda zdatna do picia, niekoniecznie jest prawdziwe. Sieć pierwotna, np. sieć dystrybucyjna wody (wodociąg), może być podłączona do wewnętrznej instalacji ogrzewczej, z której jest napełniana. A instalacja ogrzewcza, oprócz znacznie wyższych temperatur pracy, co już jest traktowane jako potencjalne zanieczyszczenie, może zawierać – oprócz wody sieciowej – inne substancje chemiczne, ciała stałe, rozpuszczone gazy inne niż powietrze itp. Substancje i ciała te mogą powstawać w wyniku np. korozji elektrochemicznej, utleniania, erozji itp. Ponadto instalacja może pracować na wodnym roztworze glikolu. Podobnie rzecz ma się w przypadku zabezpieczania np. urządzeń AGD, takich jak pralki, zmywarki itp., gdzie woda zanieczyszczona jest detergentami. W przypadku instalacji c.w.u. może dochodzić do rozwoju flory mikrobiologicznej, zwłaszcza w objętościach wody stojącej – zasobnikach. Co oczywiste, czynnik taki nie może się dostać z powrotem do sieci dystrybucyjnej. Właśnie przed tym zabezpieczają zawory zwrotne antyskażeniowe – w sieci pierwotnej nie może być produktów pracy sieci wtórnej.

! Przepływ zwrotny nie jest naturalną sytuacją i związany jest ze zmianą stosunków ciśnień po obu stronach – ciśnienie po stronie pierwotnej spada poniżej ciśnienia po stronie wtórnej.

Powody takiego stanu rzeczy mogą być różne, ale generalnie można je podzielić na:

• zewnętrzne, tj. występujące w sieci pierwotnej; może tu nastąpić np. rozszczelnienie sieci przewodów, awaria urządzeń zapewniających ciśnienie, duży rozbiór wody w systemie (pobór wody z hydrantu przeciwpożarowego) itp., powodujące spadek ciśnienia – tzw. zalewarowanie;
• wewnętrzne, tj. występujące w sieci wtórnej; mogą być skutkiem np. wysokiego ciśnienia hydrostatycznego z uwagi na dużą wysokość budynku i dużą wysokość słupa wody w sieci wewnętrznej – jest to tzw. ciśnienie zwrotne.

Regulacje prawne – trochę historii
Tematyka zabezpieczania wody przed wtórnym skażeniem nie jest zagadnieniem nowym, ale usystematyzowane, techniczne podstawy tej wiedzy zostały sformułowane dopiero w 1981 r. przez Gerarda Montout [2]. Podzielił on płyny na kategorie, w zależności od stopnia zagrożenia dla zdrowia człowieka, a także podał sposoby technicznego zabezpieczenia w oparciu o ten podział. Zbiór zasad opartych na tym opracowaniu został wydany w roku 1985 przez EurEau (Europejska Federacja Krajowych Stowarzyszeń Usług Wodnych). Zasady te, zwane metodą Montout, zostały przyjęte jako podstawy do sporządzenia przedmiotowych norm europejskich i krajowych, w tym:

• normy polskiej [6],
• zbioru norm niemieckich DIN [5],
• normy ogólnoeuropejskiej [13], wprowadzonej w późniejszym czasie.

Norma [13] dotyczy zabezpieczenia sieci pierwotnej. Ponadto rodzina norm z serii [14] podaje wymagania dotyczące zabezpieczania instalacji wewnętrznych i zabezpieczania ich przed wzajemnym oddziaływaniem. Norma ta nie jest powołana w Warunkach Technicznych [15].
Norma PN-B-01706:1992/Az1:1999. Jeśli chodzi o wspomnianą normę polską [6], to jej pierwotna postać, przed wprowadzeniem w życie załącznika Az1, pozbawiona była zapisów dotyczących zaworów antyskażeniowych, aczkolwiek była w niej mowa o zaworach zwrotnych. W pkt 4.3 zapisano tam:
Zawory zwrotne należy instalować we wszystkich miejscach instalacji, które wymagają zabezpieczenia przed skutkami zmiany kierunku przepływu wody, a szczególnie w następujących miejscach: za zestawem wodomierzowym (licząc zgodnie z kierunkiem przepływu wody, a przed pierwszym punktem czerpalnym) oraz w urządzeniach do podnoszenia ciśnienia wody i centralnego jej podgrzania.

Wprowadzając załącznik Az1, doprecyzowano tematykę zabezpieczania instalacji przed wtórnym zanieczyszczeniem przez przepływ zwrotny, przy tym jasno określając, że: Zawory zwrotne wymienione w pkt. 4.3 normy PN-92/B-01706 powinny być co najmniej typu EA (z możliwością nadzoru).
W zależności od konstrukcji, rozwiązania techniczne zostały tam pogrupowane na rodziny, a w ramach rodzin wyszczególniono typy urządzeń. W ten sposób każde rozwiązanie techniczne uzyskało symbol w postaci dwóch liter – od oznaczenia rodziny i typu. Ponadto w normie podano klasyfikację płynów z punktu widzenia potencjalnego zagrożenia dla zdrowia człowieka – od numeru 1 (woda przeznaczona do picia przez ludzi) do numeru 5 (płyny stanowiące duże zagrożenia dla zdrowia człowieka). Zaprezentowano także matrycę wskazującą, w jakim stopniu dane rozwiązanie techniczne zapewnia ochronę dla danej kategorii płynu.

Od obowiązku do dobrowolności. W ówczesnym czasie stan prawny pozwalał na nakładanie, w określonych przypadkach, obowiązku stosowania polskich norm [3]. Tak też stało się z omawianą normą polską [6] – decyzją Rozporządzenia Ministra Spraw Wewnętrznych i Administracji z dnia 31 maja 2000 r. w sprawie wprowadzenia obowiązku stosowania niektórych Polskich Norm [16]. W ślad za tym analogiczne zapisy pojawiły się w nowych Warunkach Technicznych z 2002 r. [15], aczkolwiek, po wejściu w życie nowelizacji ustawy o normalizacji, wszystkie normy zyskały status dobrowolności stosowania [3].

Warto też wspomnieć, że w 2001 r. COBRTI Instal opublikował pracę [18] szczegółowo opisującą zagadnienie, jako komentarz do normy PN-92/B-01706/Az1:1999. W tym czasie zawory zwrotne antyskażeniowe zaczęły zyskiwać na popularności.

! Obecnie aktualna norma z zakresu zabezpieczania przed wtórnym skażeniem to norma [13]. Zastąpiła ona normę [6]. Główne wytyczne w obu tych dokumentach są jednak bardzo podobne.

Kategorie płynów, typy zaworów antyskażeniowych i ich zastosowania
Norma [13] wyróżnia pięć kategorii płynów w zależności od potencjalnego zagrożenia stwarzanego dla ludzi. Im większe zagrożenie, tym wyższy numer kategorii płynu. I tak: 

• kategoria 1 to woda pitna przeznaczona do spożycia przez ludzi, wypływająca bezpośrednio z sieci wodociągowej; w tej kategorii nie wymaga się stosowania zabezpieczeń, w pozostałych – tak;
• kategoria 2 to płyn niestanowiący zagrożenia dla zdrowia człowieka, zdatny do konsumpcji, łącznie z wodą z instalacji wodociągowej, gdzie mogły nastąpić zmiany w smaku, zapachu, barwie lub temperaturze wskutek podgrzania lub schłodzenia;
• kategoria 3 to płyn stanowiący ewentualne zagrożenie dla zdrowia człowieka z powodu obecności jednej lub wielu substancji szkodliwych;
• kategoria 4 to płyn stanowiący zagrożenie dla zdrowia człowieka z powodu obecności jednej lub wielu substancji toksycznych lub bardzo toksycznych albo jednej lub wielu substancji radioaktywnych, mutagennych bądź rakotwórczych;
• kategoria 5 to płyn stanowiący zagrożenie dla zdrowia człowieka ze względu na obecność substancji mikrobiologicznych bądź wirusowych.

Norma podaje też klasyfikację kategorii płynu w zależności od instalacji, w której on występuje. Dane te zebrano w tabeli 3. Ponadto norma [13] dzieli rozwiązania techniczne zabezpieczające przed wtórnym skażeniem na osiem rodzin (od A do L), w ramach których występują jeszcze dodatkowe typy, zgodnie z tabelą 1. Widać, że gdy mówimy o zabezpieczeniu przed wtórnym skażeniem poprzez blokadę przepływu zwrotnego, to stosowane są też inne rozwiązania techniczne i urządzenia/zawory, nie tylko zawory zwrotne anstyskażeniowe. Tabela 2 w połączeniu z tabelą 1 pozwalają określić, jakiego stopnia zabezpieczenie jest wymagane dla każdego typu instalacji i zastosowanego w niej medium.

Praktyka a zalecenia
Jak wspomniałem wcześniej, w praktyce dobór i stosowanie zaworów antyskażeniowych niekiedy pozostawiają jeszcze sporo do życzenia. Analizując ofertę rynkową firm, jak również dane dotyczące udziału w rynku poszczególnych rozwiązań technicznych w zakresie zabezpieczania przed wtórnym skażeniem, można dojść do wniosku, że jednym z najbardziej popularnych rozwiązań jest antyskażeniowy zawór zwrotny klasy EA. Dlaczego tak jest i czy słusznie? No cóż – wytyczne branżowe, opracowania techniczne, w końcu same urządzenia są od dawna dostępne. Problem tkwi w stanie prawnym, którego wynikiem jest stan faktyczny i ogólna wiedza oraz świadomość uczestników procesu budowlanego. Ten stan prawny jest dość ogólny. We wspomnianych Warunkach Technicznych [15] zapisano, iż:

• §113 pkt. 7: Instalacja wodociągowa powinna mieć zabezpieczenia uniemożliwiające wtórne zanieczyszczenie wody, zgodnie z wymaganiami dla przepływów zwrotnych, określonymi w Polskiej Normie dotyczącej zabezpieczenia przed przepływem zwrotnym,
• §115 pkt.2: Za każdym zestawem wodomierza głównego od strony instalacji należy zainstalować zabezpieczenie, o którym mowa w par. 113, ust. 7.

Nie ma tu więc precyzyjnego określenia typu urządzenia, a jedynie odnośnik do normy [13]. Między innymi z powodu ogólności tego zapisu projektanci nie zawsze określają typ urządzenia, a stąd przy realizacji inwestycji najprostsza droga do... zastosowania najprostszego zaworu zwrotnego antyskażeniowego, tj. właśnie klasy EA. Tymczasem zawór ten powinien być wykorzystywany tylko w określonych przypadkach i określonych instalacjach, tych najmniej „ryzykownych”.

! Warto zauważyć, że takie bagatelizowanie wymagań przez uczestników procesu budowlanego,nawet gdy z pozoru nie są one doprecyzowane czy obowiązkowe, to prosta droga do odpowiedzialności zawodowej w przypadku „W”.

Przypomnę, że zgodnie z art. 81 i 5 prawa budowlanego [17]: Obiekt budowlany należy projektować, budować, użytkować i utrzymywać zgodnie z przepisami, w tym techniczno-budowlanymi, obowiązującymi Polskimi Normami oraz zasadami wiedzy technicznej, w sposób zapewniający m. in. bezpieczeństwo użytkowania oraz odpowiednich warunków higienicznych i zdrowotnych oraz ochrony środowiska.

Ponadto, jeśli przyjrzeć się zapisom wspomnianej normy [13] (abstrahując od faktu braku obowiązku stosowania polskich norm [3]), to precyzyjnie opisuje ona to zagadnienie (wytyczne zebrano w tabelach 1 i 2). Z zaleceń wynika na przykład, że jeśli sieć pierwotna zasila wewnętrzną instalację wody zimnej i ciepłej wody użytkowej, to zastosowany może być zawór klasy EA. Natomiast gdy ta sama sieć zasila instalację ogrzewczą, to ten zawór zastosowany być już nie może, a w praktyce często tak właśnie jest.

Dla omawianych urządzeń zabezpieczających przed przepływem zwrotnym opracowane są odpowiednie normy przedmiotowe, podające zakresy stosowania, wymiary, właściwości i – co ważne – wymagania hydrauliczne, mechaniczne, akustyczne itp. Są to dokumenty [8-13].

Wskazówki praktyczne
Przy doborze i montażu urządzeń zabezpieczających przez wtórnym skażeniem z uwagi na możliwy przepływ zwrotny warto pamiętać o kilku poniższych zasadach:

• zabezpieczenie powinno być zainstalowane:
  – w punkcie początkowym sieci wtórnej
  – za zestawem wodomierza głównego od strony sieci pierwotnej,
  – w każdym punkcie czerpalnym (przybory sanitarne oraz urządzenia AGD, przy czym większość takich urządzeń wyposażona jest w indywidualne systemy zabezpieczające),
  – na odgałęzieniach zasilających wyposażenie specjalne i dodatkowe, takich jak: instalacja hydrantowa, instalacja zraszania ogrodowego, basen, zespół kotłowy, przyłącze węża do spłukiwania posadzki itd.,
  – na odgałęzieniach zasilających część produkcyjną lub usługową,
  – w innych urządzeniach technologicznych, które najczęściej występują w lokalach użytkowych na parterze budynku;
• urządzenie musi być dobrane prawidłowo z punktu widzenia kategorii płynu, którego przepływ zwrotny może skażać sieć pierwotną – tutaj należy kierować się przytoczonymi wcześniej wytycznymi zawartymi w normie [13];
• dla niektórych urządzeń należy zapewnić odpływ do kanalizacji, np. dla urządzeń klasy CA i BA;
• w zależności od rozwiązania, należy je montować w odpowiedniej pozycji – niektóre zawory mogą pracować w dowolnej pozycji, inne nie;
• w zależności od rozwiązania, należy stosować dodatkowe urządzenia, np. zawory odcinające i/lub filtry, które wspólnie tworzą tzw. zespół zabezpieczający – norma [13] podaje te wymagania i tak np. dla urządzeń klasy EA należy stosować zawory odcinające.

Ponadto bardzo ważne jest, aby stosować wyroby, dla których producent jest w stanie wylegitymować się odpowiednimi dokumentami dopuszczeniowymi i certyfikatami [4]. W przypadku omawianych urządzeń jest to o tyle istotne, że dedykowane dla nich normy nie są niestety normami zharmonizowanymi i nie ma ścisłych wytycznych co do zakresu parametrów technicznych, które są wymagane do deklarowania dla tych wyrobów, a tym samym – do weryfikowania przez jednostką certyfikującą. Ponadto urządzenia te, w zależności od przeznaczenia, mogą podlegać np. 3 lub 4 systemowi oceny zgodności właściwości użytkowych, a to oznacza, że nie w każdej sytuacji jest prawnie wymagane zweryfikowanie parametrów technicznych na zgodność z właściwą normą odniesienia przez zewnętrzną jednostkę badawczą [4]. W praktyce oznacza to, że nierzadko urządzenia takie wcale nie są badane.

Materiały źródłowe:
[1] Materiały katalogowe i prasowe firmy Herz
[2] Montout G., Larquier M.: La protection des distributions d’eau, Eyrolles, Paris 1981
[3] Muniak D.: „Polskie Normy – (nie)obowiązkowość stosowania”, „Polski Instalator” 9/2021 (297), str. 38-41
[4] Muniak D.: „Jakie ten wyrób ma parametry? Wprowadzanie i udostępnianie na rynku wyrobów budowlanych z segmentu HVAC”, „Polski Instalator” 1-2/2022 (300), str. 30-32; 3/2022 (301), str. 36-40; 4-5/2022 (302), str. 32-36; 6/2022 (303), str. 32-36
[5] Norma DIN 1988: Technishe regeln fur trinkwasser-installationen (TRWI), Teil 1, bis 8 (Codes of Practice for Drinking Water Installations)
[6] PN-B-01706:1992/Az1:1999: Instalacje wodociągowe. Wymagania w projektowaniu
[7] PN-EN 12729:2005: Urządzenia zapobiegające zanieczyszczeniu wody do picia w wyniku przepływu zwrotnego. Izolator przepływów zwrotnych z możliwością nadzoru, z obniżoną strefą ciśnienia – Rodzina B, typ A
[8] PN-EN 13959:2005: Zawory zapobiegające zanieczyszczeniu wody o średnicach DN 6 do DN 250 – Rodzina E, typ A, B, C i D
[9] PN-EN 14367:2005: Urządzenia zabezpieczające przed przepływem zwrotnym nie regulowane ze strefą zróżnicowanego ciśnienia – Rodzina C, typ A
[10] PN-EN 14451:2020-12: Urządzenia zapobiegające zanieczyszczeniu wody do spożycia przez przepływ zwrotny – Liniowe przerywacze próżni od DN 10 do DN 50 włącznie – Rodzina D, typ A [
11] PN-EN 14452:2005: Urządzenia zapobiegające zanieczyszczeniu wody do picia w wyniku przepływu zwrotnego. Przerywacz na przewodzie z otworem napowietrzającym i elementem ruchomym DN 10 do DN 20 – Rodzina D, typ B
[12] PN-EN 14454:2005: Urządzenia zapobiegające zanieczyszczeniu wody do picia w wyniku przepływu zwrotnego. Izolator przepływów zwrotnych na przyłącze do węża DN 15 do DN 32 – Rodzina H, typ A
[13] PN-EN 1717:2003: Ochrona przed wtórnym zanieczyszczeniem wody w instalacjach wodociągowych i ogólne wymagania dotyczące urządzeń zapobiegających zanieczyszczaniu przez przepływ zwrotny
[14] PN-EN 806: Wymagania dotyczące wewnętrznych instalacji wodociągowych do przesyłu wody przeznaczonej do spożycia przez ludzi
[15] Rozporządzenie Ministra Infrastruktury z dnia 12 kwietnia 2002 roku w sprawie warunków technicznych, jakim powinny odpowiadać budynki i ich usytuowanie (DzU 02.75.690 z późn. zm.)
[16] Rozporządzenie Ministra Spraw Wewnętrznych i Administracji z dnia 31 maja 2000 r. w sprawie wprowadzenia obowiązku stosowania niektórych Polskich Norm (DzU nr 51, poz. 617 z 2000 r.)
[17] Ustawa z dnia 7 lipca 1994 r. Prawo budowlane (DzU 1994 nr 89, poz. 414, z późn. zm.)
[18] Wymagania Techniczne Cobrti Instal, Zeszyt 1: Zabezpieczenie wody przed wtórnym zanieczyszczeniem: komentarz do normy PN-92/B-01706/Az1:1999, COBRTI Instal, Warszawa 2001