Bei neuen mittelgroßen Bauvorhaben oder bei Renovierungsprojekten ist die Frage, ob ein Gebäude oder ein bestimmter Teil davon Sprinkler benötigt, immer ein heißes Thema. Während viele Bauherren und Planer gerne Sprinkler in ihre Entwürfe einbauen, möchten viele Sprinkler ganz vermeiden.

In diesem Artikel wird erörtert, wann Sprinkler erforderlich sind und welche Vorschriften sie vorschreiben, und es wird eine einführende Lektion über Sprinkler und ihre Komponenten gegeben.

Was ist eine Sprinkleranlage? Eine visuelle Darstellung einer Sprinkleranlage ist in Abbildung 1.1 unten zu sehen. Eine formale Definition findet sich in NFPA 13:

Für Brandschutzzwecke ein integriertes System von unterirdischen und oberirdischen Rohrleitungen, das gemäß den Normen der Brandschutztechnik ausgelegt ist. Die Anlage umfasst eine oder mehrere automatische Wasserversorgungen. Der oberirdische Teil der Sprinkleranlage besteht aus einem Netz speziell bemessener oder hydraulisch ausgelegter Rohrleitungen, die in einem Gebäude, einer Struktur oder einem Bereich installiert sind, im Allgemeinen über Kopf, und an denen Sprinkler in einem systematischen Muster angebracht sind. Das Ventil, das jede Steigleitung steuert, befindet sich in der Steigleitung oder in der Zuleitung. Jede Sprinklersteigleitung enthält eine Vorrichtung zur Auslösung eines Alarms, wenn das System in Betrieb ist. Das System wird in der Regel durch die Hitze eines Feuers aktiviert und gibt Wasser über den Brandbereich ab.

Abbildung 1.1: Visuelle Darstellung einer Sprinkleranlage.

Auch wenn diese Definition dazu neigt, etwas zu kompliziert zu machen, was bereits mit einfacheren Begriffen bekannt ist, kann ein gewisser Einblick in die Inspektion gewonnen werden, wenn man die vier Haupttypen von Sprinklersystemen untersucht, die wie folgt definiert und beschrieben werden:

Vier Haupttypen von Sprinklersystemen:

1. Nasses System – bei diesem Typ von Sprinklersystem befindet sich das Wasser unter Druck direkt vor der Öffnung jedes Sprinklerkopfes und im gesamten Sprinklerrohrnetz. Die Sprinkleranlage wird ausgelöst, wenn die örtliche Wärme an jedem einzelnen Sprinklerkopf heiß genug wird, um jeden einzelnen Sprinklerkopf zu öffnen. Dieses System gilt als am sichersten, da das Wasser sofort in den Rohrleitungen vorhanden ist, um das Feuer zu bekämpfen. Wie bei allen Sprinkleranlagen kann das System nur das Wasser liefern, das in ausreichender Menge aus Wasserversorgungsquellen in die Sprinkleranlage fließt, z. B. Stadtwasser, Tankwasser auf dem Dach oder Wasser aus speziellen Feuerlöschpumpen. Dies ist die Art von Sprinkleranlage, die am häufigsten bei den Sonderinspektionen der AMAA angetroffen wird und etwa 99% der Inspektionen ausmacht.
2. Preaction Type System – diese Art von Sprinkleranlage wird dort installiert, wo das System hochwertige Inhalte schützt, die keinen Schaden durch versehentliches Auslösen der Sprinkleranlage erleiden können. Diese Systeme verfügen über ein zusätzliches elektronisches Detektionssystem, das mit einem lokalen Auslöseventil verdrahtet ist. Bei einem System mit einfacher Verriegelung öffnet sich bei Auslösung dieser Melder das lokale Auslöseventil und lässt Wasser in das Rohrnetz ein. Bei einem System mit doppelter Verriegelung muss die Meldeanlage ansprechen UND mindestens ein Sprinklerkopf muss ausgelöst werden, damit Wasser in das Sprinklernetz eingelassen wird. Ein System mit doppelter Verriegelung ist nur für den Schutz von Gefrierschränken zulässig. Das System mit einfacher Verriegelung wird bei AMAA-Inspektionen angetroffen, wenn teure elektronische Netzwerkgeräte, teure medizinische Geräte oder Abteile mit anderen teuren Geräten vorhanden sind, bei denen Wasserschäden nicht toleriert werden können. Eine Inspektion des Preaction Systems ist die gleiche wie eine Inspektion des nassen Typs, außer dass das elektronische Detektionssystem inspiziert und durch einen Testbericht verifiziert werden muss, und dass das Auslöseventil und die Schalttafel des Preaction Systems ebenfalls inspiziert werden müssen.
3. Trockenes System – diese Art von Sprinklersystem wird dort installiert, wo Temperaturen unter dem Gefrierpunkt herrschen und die zusätzliche Zeit, die ein Sprinklernetz benötigt, um sich zu füllen (nass), toleriert werden kann. Das Systemsteuerventil ist ein Trockenventil, das sich öffnet und Wasser einlässt, wenn sich ein Sprinkler im Netz öffnet. Das System funktioniert dann wie ein Nasssystem, mit der Einschränkung, dass sich das Rohrnetz füllen muss, bevor das System in Betrieb genommen werden kann. Diese Systeme werden gelegentlich bei Inspektionen gesehen, normalerweise zum Schutz von Laderampen und anderen Außenbereichen.
4. Sprinklersysteme – diese Systeme werden in Bereichen mit hohem Risiko installiert, in denen die Auslösung des Systems dazu führt, dass alle Sprinkler gleichzeitig in Betrieb sind. Die Sprinklerköpfe sind bei diesen Systemen offen. Ein zusätzliches Meldesystem öffnet das Sprinklerventil, das Wasser in alle Sprinkler einleitet. Solche Systeme gibt es in Lagern für brennbare Flüssigkeiten und anderen Räumen, in denen leicht entzündliche oder explosive Stoffe gelagert werden. Diese Systeme werden bei AMAA-Inspektionen normalerweise nicht gesehen.

Warum werden Sprinkleranlagen installiert und wann sind sie erforderlich?

Die Antwort auf diese Frage mag offensichtlich erscheinen, aber vom Standpunkt der Bauvorschriften aus gesehen ist sie in der Tat komplizierter, und die Antworten können einen zusätzlichen Einblick in Sprinkleranlagen geben. Die Internationale Bauordnung, und eigentlich jede Bauordnung, verfolgt zwei Ziele, wenn es um den Brandschutz geht: Lebenssicherheit und Schutz von Eigentum. Vergleichen Sie diese Ziele mit denen einer Lebensschutzvorschrift (z. B. NFPA 101), die ausschließlich auf den Schutz von Menschenleben abzielt, oder umgekehrt mit den Konstruktionsrichtlinien und -anforderungen von Versicherungen, die ausschließlich dem Schutz von Eigentum und der Geschäftskontinuität dienen. Eine eingehende Prüfung der internationalen Bauvorschriften zeigt, dass Sprinkler aus folgenden Gründen erforderlich sind:

• Vergrößerung der zulässigen Größe eines Gebäudes – die durchgängige Sprinklerung eines Gebäudes ermöglicht eine Vergrößerung der Grundfläche und der Höhe eines Gebäudes bei einer bestimmten Bauart. Mit anderen Worten, der Planer kann die Größe des Gebäudes über die nach den Vorschriften zulässigen Grenzen hinaus erhöhen, ohne dass das Gebäudedesign einer konservativeren (d. h. brandsicheren) Bauart entsprechen muss. Diese Konstruktionsoptionen sind in Kapitel 5 des IBC enthalten.
• Eine bestimmte Nutzung erfordert es – eine bestimmte Nutzungsgruppe oder eine Nutzungsgruppe über einer bestimmten Größe oder Nutzerlast könnte eine Sprinklerung erfordern. So sind beispielsweise für alle Wohngebäude Sprinkleranlagen erforderlich. Für andere Nutzungen wird der Schwellenwert für die Sprinklergröße entweder durch die Brandfläche oder die Nutzerzahl definiert. Zum Beispiel sind Sprinkler in einem Gebäude der Gruppe S-1 erforderlich, wenn das Gebäude eine Brandfläche von mehr als 12.000 Quadratmetern hat. Andererseits sind Sprinkler in einem Gebäude der Gruppe A-3 unter anderem dann erforderlich, wenn die Zahl der Bewohner 300 übersteigt. Diese Anforderungen sind in Abschnitt 903 des IBC aufgeführt.
• Verringerung der Abschottungsanforderungen – Für Räume oder Nebennutzungen (z. B. einen Maschinenraum), die durch eine feuerbeständige Konstruktion von anderen Bereichen des Gebäudes getrennt werden müssen, können die stündlichen Trennungsanforderungen verringert werden, wenn ein oder beide Räume gesprinklert werden. Beispielsweise muss ein Maschinenraum von einem Versammlungsraum (Gruppe A-3) durch eine einstündige feuerbeständige Konstruktion getrennt sein. Dieser Abstand kann auf Null reduziert werden, wenn beide Räume vollständig gesprinklert sind. Diese Reduzierungen sind in den Tabellen 508.4 und 509 des IBC zu finden.
• Aufgrund einer besonderen Situation oder Gefahr – Sonderfälle, wie in der Bauordnung festgelegt, können die Sprinklerung eines Gebäudes erforderlich machen. Zum Beispiel erfordern die folgenden Sonderfälle eine Sprinklerung: Einkaufszentren, Hochhäuser, Atrien, unterirdische Bauten, Gebäude der Gruppe I-2, Bühnen, spezielle Vergnügungsgebäude, Flughafen-Verkehrskontrolltürme, Flugzeughangars, Abluftkanäle der Gruppe H-5 HPM, entflammbare Oberflächen, Trockenräume, Wohn-/Arbeitseinheiten, Kinderspielstrukturen, Gebäude mit unbegrenzter Fläche, Nebennutzungen, rauchgeschützte Versammlungsräume und besondere Gefahren, wie im International Fire Code gefordert. Diese besonderen Situationen sind in Tabelle 903.2.11.6 des IBC und in Abschnitt 903.2.11.6 des International Fire Code aufgelistet.
• So entwerfen Sie ein konformes Fluchtwegsystem – Die Entfernungen zwischen den Ausgängen, die Abstände zwischen den Ausgängen, die Entfernungen zwischen den gemeinsamen Fluchtwegen, die Feuerwiderstandswerte der Flure und die erforderlichen Fluchtwegbreiten sind weniger streng, wenn Sprinkler installiert sind. Auch wenn ein Planer selten beschließt, Sprinkler in der Mitte eines Bauprojekts einzubauen, um ein normgerechtes Fluchtwegsystem zu erhalten, ist die Planung eines solchen Systems sicherlich weniger restriktiv, wenn Sprinkler installiert sind. Kapitel 10 des IBC oder IFC enthält unterschiedliche Anforderungen für Gebäude mit Sprinkleranlage im Vergleich zu Gebäuden ohne Sprinkleranlage.