Van alle bouwelementen voor nieuwe middelgrote bouwprojecten of voor renovatieprojecten, is de vraag of een gebouw, of een specifiek gedeelte daarvan, al dan niet sprinklers vereist, altijd een heet hangijzer. Terwijl vele bouwheren en ontwerpers graag sprinklers in hun ontwerpen opnemen, wensen velen sprinklers helemaal te vermijden.

Dit artikel zal bespreken wanneer sprinklers vereist zijn en welke codes ze vereisen, en zal een inleidende les geven over sprinklers en hun componenten.

Wat is een sprinklersysteem? Een visuele voorstelling van een sprinklersysteem wordt gegeven in figuur 1.1 hieronder. Een formele definitie hiervan wordt gegeven in NFPA 13, als:

Voor brandbeveiligingsdoeleinden, een geïntegreerd systeem van ondergrondse en bovengrondse leidingen, ontworpen in overeenstemming met de normen voor brandbeveiligingstechnieken. De installatie omvat een of meer automatische watervoorzieningen. Het bovengrondse gedeelte van het sprinklersysteem is een netwerk van speciaal gedimensioneerde of hydraulisch ontworpen leidingen die in een gebouw, constructie of ruimte zijn geïnstalleerd, in het algemeen bovengronds, en waaraan sprinklers zijn bevestigd in een systematisch patroon. De afsluiter die elke stijgleiding van het systeem bedient, bevindt zich in de stijgleiding van het systeem of in de toevoerleidingen. Elke stijgleiding van het sprinklersysteem bevat een inrichting die een alarm in werking stelt wanneer het systeem in werking is. Het systeem wordt gewoonlijk geactiveerd door de hitte van een brand en loost water over het brandgebied.

Figuur 1.1: Visuele weergave van een sprinklersysteem.

Hoewel deze definitie de neiging heeft om iets dat reeds in eenvoudiger termen bekend is, te overcompliceren, kan enig inzicht in de inspectie worden verkregen door de vier belangrijkste types van sprinklersystemen te onderzoeken, die als volgt worden gedefinieerd en beschreven:

De vier belangrijkste types van sprinklersystemen:

1. Systeem van het Natte Type – dit type sprinklersysteem heeft water onder druk juist stroomopwaarts van de opening van elke sprinklerkop en door het gehele netwerk van sprinklerleidingen. Het sprinklersysteem treedt in werking wanneer de plaatselijke hitte die aanwezig is bij elke afzonderlijke sprinklerkop heet genoeg wordt om elke afzonderlijke sprinklerkop te openen. Dit systeem wordt als het veiligst beschouwd omdat het water onmiddellijk in de leidingen aanwezig is om water bij de brand te brengen. Zoals alle sprinklersystemen, kan het systeem alleen dat water leveren dat voldoende in het sprinklersysteem stroomt vanuit watertoevoerbronnen, wat stadswater, tankwater op het dak, of water van speciale brandpompen kan zijn. Dit is het type sprinklersysteem dat het meest wordt aangetroffen bij de speciale inspecties van de AMAA en zal ongeveer 99% van de inspecties uitmaken.
2. Preaction Type System – dit type sprinklersysteem wordt geïnstalleerd waar het systeem waardevolle inboedel beschermt die geen schade kan verdragen door een onbedoelde activering van het sprinklersysteem. Deze systemen hebben een aanvullend elektronisch detectiesysteem dat is aangesloten op een lokale vrijgaveklep. In een systeem met enkelvoudige vergrendeling zal, wanneer deze detectoren in werking treden, de plaatselijke ontlastklep opengaan en water in het leidingnet laten stromen, en vanaf dat moment functioneert het systeem hetzelfde als een systeem met natte systemen. In een systeem met dubbele vergrendeling moet het detectorsysteem in werking treden EN moet ten minste één sprinklerkop zekeren om water in het sprinklernet toe te laten. Een systeem met dubbele vergrendeling is alleen toegestaan voor de beveiliging van diepvriestoepassingen. Het preaction systeem met enkele vergrendeling wordt aangetroffen bij AMAA inspecties van dure elektronische netwerkapparatuur, dure medische apparatuur, of compartimenten waarin andere dure apparatuur is ondergebracht waar waterschade niet kan worden getolereerd. Een inspectie van het preaction system is hetzelfde als een inspectie van het natte type, behalve dat het elektronische detectiesysteem moet worden geïnspecteerd en geverifieerd aan de hand van een testrapport en dat de afsluiter en het paneel van het preaction system ook moeten worden geïnspecteerd.
3. Droog type systeem – dit type sprinklersysteem wordt geïnstalleerd op plaatsen waar het vriest en waar de extra tijd die een sprinklersysteem nodig heeft om te ontluchten (nat) kan worden getolereerd. De regelklep van het systeem is een droge klep die opengaat om water toe te laten wanneer een sprinkler in het netwerk opengaat. Het systeem functioneert dan als een systeem van het natte type, met de beperking dat het leidingnet moet worden gevuld voordat het systeem kan werken. Deze systemen worden af en toe bij inspecties gezien, gewoonlijk om laadperrons en andere buitengebieden te beschermen.
4. Deluge Type System – deze systemen worden geïnstalleerd in gebieden met een hoog risico, waar door de activering van het systeem alle sprinklers gelijktijdig in werking treden. De sprinklerkoppen zijn open in deze systemen. Een aanvullend detectiesysteem zorgt ervoor dat de deluge type klep open gaat, waardoor water naar alle sprinklers stroomt. Dergelijke systemen zouden aanwezig zijn in opslagplaatsen voor ontvlambare vloeistoffen en andere ruimten waar licht ontvlambare of explosieve stoffen worden opgeslagen. Deze systemen worden meestal niet gezien bij AMAA inspecties.

Waarom worden sprinklersystemen geïnstalleerd en wanneer zijn ze vereist?

Het antwoord op deze vraag lijkt misschien voor de hand liggend, maar vanuit het oogpunt van de bouwvoorschriften is het inderdaad ingewikkelder en de antwoorden kunnen extra inzicht verschaffen in sprinklers. De International Building Code, en in feite elke bouwcode, heeft twee doelen als het gaat om brandbeveiliging: levensveiligheid en bescherming van eigendommen. Vergelijk deze doelstellingen eens met die van een levensveiligheidscode (b.v. NFPA 101), die uitsluitend is ontworpen om levens te beschermen of, omgekeerd, met de ontwerprichtlijnen en -vereisten van verzekeringsmaatschappijen, die uitsluitend zijn gericht op de bescherming van eigendommen en bedrijfscontinuïteit. Een gedetailleerd onderzoek van de International Building Code zal aantonen dat sprinklers vereist zijn om de volgende redenen:

• Vergroten van de toegestane grootte van een gebouw – door een gebouw volledig te voorzien van sprinklers kan de voetafdruk en hoogte van het gebouw worden vergroot voor een bepaald constructietype. Met andere woorden, de ontwerper kan de grootte van het gebouw vergroten tot boven de door de code toegestane grenzen zonder dat het ontwerp van het gebouw een meer conservatief (d.w.z. brandveilig) constructietype moet volgen. Deze ontwerpopties zijn opgenomen in hoofdstuk 5 van de IBC.
• Een specifieke bezetting vereist het – een bepaalde bezettingsgroep, of bezettingsgroep boven een bepaalde grootte of bezettingsgraad, kan sprinklering vereisen. Bijvoorbeeld, alle residentiële gebouwen vereisen sprinklers. Voor andere gebouwen wordt de sprinklerdrempel bepaald door de brandoppervlakte of door het aantal personen. Zo zijn sprinklers vereist in een gebouw van Groep S-1 wanneer de brandoppervlakte van het gebouw groter is dan 12.000 vierkante meter. Anderzijds zijn sprinklers vereist in een gebouw van groep A-3 wanneer het aantal bewoners meer dan 300 bedraagt. Deze eisen worden gegeven in Sectie 903 van de IBC.
• Vereisten voor compartimentering verminderen – Voor ruimten of incidentele toepassingen (b.v. een ruimte voor mechanische apparatuur) die door een brandwerende constructie moeten worden gescheiden van andere ruimten in het gebouw, kunnen de vereisten voor de scheiding per uur worden verminderd indien één of beide ruimten van sprinklers worden voorzien. Bijvoorbeeld, een ruimte voor mechanische apparatuur moet worden gescheiden van een ruimte met een brandwerend vermogen van één uur (groep A-3) – deze scheiding zou kunnen worden teruggebracht tot nul indien beide ruimten volledig gesprinklerd zouden zijn. Deze reducties zijn te zien in de tabellen 508.4 en 509 van de IBC.
• Vanwege een speciale situatie of gevaar – speciale gevallen, zoals aangewezen in de bouwcode, kunnen het noodzakelijk maken om een gebouw te sprinkleren. De volgende speciale gevallen vereisen bijvoorbeeld sprinklers: winkelcentra, hoogbouw, atria, ondergrondse constructies, Groep I-2 gebouwen, podia, speciale amusementsgebouwen, verkeerstorens op vliegvelden, vliegtuighangars, Groep H-5 HPM afvoerkanalen, brandbare afwerkingen, droogkamers, woon/werk eenheden, kinderspeelstructuren, gebouwen met een onbeperkte oppervlakte, incidenteel gebruik, tegen rook beveiligde zitplaatsen en speciale gevaren zoals vereist door de International Fire Code. Deze speciale situaties zijn vermeld in tabel 903.2.11.6 van de IBC en in sectie 903.2.11.6 van de International Fire Code.
• Om een vluchtsysteem te ontwerpen dat aan de eisen voldoet – De afstanden tot de uitgangen, de afstanden tussen de uitgangen, de afstanden van de gemeenschappelijke vluchtroutes, de brandwerendheid van de gangen en de vereiste vluchtbreedtes zijn minder streng wanneer er sprinklers zijn geïnstalleerd. Hoewel een ontwerper zelden beslist om sprinklers toe te voegen in het midden van een bouwproject om een brandblussysteem te bekomen dat aan de voorschriften voldoet, is het ontwerpen van een brandblussysteem zeker minder beperkend wanneer er sprinklers zijn geïnstalleerd. Hoofdstuk 10 van de IBC of IFC staan vol met verschillende eisen voor gesprinklerde gebouwen versus ongesprinklerde gebouwen.