Av alla byggnadsdetaljer för nya medelstora byggprojekt eller renoveringsprojekt är frågan om huruvida en byggnad, eller en viss del av den, kräver sprinkler eller inte alltid ett hett ämne. Medan många byggnadsägare och konstruktörer gärna införlivar sprinkler i sina konstruktioner, vill många undvika sprinkler helt och hållet.

Denna artikel kommer att diskutera när sprinkler krävs och vilka koder som kräver dem, och kommer att ge en inledande lektion om sprinkler och deras komponenter.

Vad är ett sprinklersystem? En visuell skildring av ett sprinklersystem finns i figur 1.1 nedan. En formell definition av detta finns i NFPA 13, som:

För brandskyddsändamål, ett integrerat system av underjordiska och ovanjordiska rörledningar som är avesignade i enlighet med brandskyddstekniska standarder. Installationen omfattar en eller flera automatiska vattenförsörjningar. Den del av sprinklersystemet som är ovan jord utgörs av ett nät av särskilt dimensionerade eller hydrauliskt utformade rörledningar som är installerade i en byggnad, en struktur eller ett område, i allmänhet ovan jord, och till vilka sprinklersystem är kopplade i ett systematiskt mönster. Ventilen som styr varje systemsteg är placerad i systemsteget eller i dess försörjningsrör. Varje sprinklersystem har en anordning för att utlösa ett larm när systemet är i drift. Systemet aktiveras vanligtvis av värme från en brand och släpper ut vatten över brandområdet.

Figur 1.1: Visuell skildring av ett sprinklersystem.

Men även om denna definition tenderar att överkomplicera något som redan är känt i enklare termer, kan man få en viss inspektionsinsikt genom att undersöka de fyra huvudtyperna av sprinklersystem, som definieras och beskrivs enligt följande:

Fyra huvudtyper av sprinklersystem:

1. Våt typ av sprinklersystem – den här typen av sprinklersystem har vatten under tryck strax uppströms varje sprinklerhuvudets mynning och genom hela sprinklersystemets ledningsnät. Sprinklersystemet fungerar när den lokala värme som finns vid varje enskilt sprinklerhuvud blir tillräckligt varm för att öppna varje enskilt sprinklerhuvud. Detta system anses vara det säkraste eftersom vattnet omedelbart finns i rörledningarna för att leverera vatten till branden. Liksom alla sprinklersystem kan systemet endast leverera det vatten som i tillräcklig utsträckning strömmar in i sprinklersystemet från vattenförsörjningskällor, som kan vara stadsvatten, vatten från tank på taket eller vatten från särskilda brandpumpar. Detta är den typ av sprinklersystem som oftast påträffas vid AMAA:s specialinspektioner och omfattar ungefär 99 % av inspektionerna.
2. System av preaktions-typ – denna typ av sprinklersystem installeras där systemet skyddar värdefullt innehåll som inte kan tolerera skador från oavsiktlig aktivering av sprinklersystemet. Dessa system har ett kompletterande elektroniskt detektionssystem som är kopplat till en lokal utlösningsventil. När dessa detektorer aktiveras i ett system med enkel låsning öppnar den lokala utlösningsventilen och släpper in vatten i ledningsnätet, och från den punkten fungerar systemet på samma sätt som ett system av våt typ. I ett system med dubbla låsningar måste detektorsystemet aktiveras OCH minst ett sprinklerhuvud måste säkras för att vatten ska släppas in i sprinklernätet. Ett system med dubbla låsningar är endast tillåtet för skydd av frysanläggningar. System med en enda låsning av preaktionstyp kommer att påträffas vid AMAA-inspektioner med dyr elektronisk nätverksutrustning, dyr medicinsk utrustning eller avdelningar med annan dyr utrustning där vattenskador inte kan tolereras. En inspektion av ett system med förverkan är densamma som en inspektion av våt typ, förutom att det elektroniska detektionssystemet måste inspekteras och verifieras med hjälp av en testrapport och att ventil och panel för utlösning av systemet med förverkan också måste inspekteras.
3. System av torr typ – denna typ av sprinklersystem installeras där det råder frosttemperaturer och där den extra tid som det tar för ett sprinklernät att starta (våt) kan tolereras. Systemets styrventil är en ventil av torr typ som öppnas för att släppa in vatten när en sprinkler i nätverket öppnas. Systemet fungerar då som ett system av våt typ, med begränsningen att rörnätet måste fyllas innan systemet kan fungera. Dessa system ses vid inspektioner då och då, normalt för att skydda lastkajer och andra utomhusområden.
4. Deluge Type System – dessa system installeras i områden med hög risk där systemets aktivering gör att alla sprinklers aktiveras samtidigt. Sprinklerhuvudena är öppna i dessa system. Ett kompletterande detekteringssystem fungerar för att öppna ventilen av deluge-typ, som släpper in vatten till alla sprinklers. Sådana system finns i lagerlokaler för brandfarliga vätskor och andra utrymmen där lättantändliga eller explosiva material förvaras. Dessa system ses vanligtvis inte vid AMAA-inspektioner.

Varför installeras sprinklersystem och när krävs de?

Svaret på den här frågan kan tyckas självklart, men ur byggnadsreglernas synvinkel är det faktiskt mer komplicerat och svaren kan ge ytterligare insikter om sprinklersystem. International Building Code, och faktiskt alla byggnormer, har två mål när det gäller brandskydd: livssäkerhet och egendomsskydd. Jämför dessa mål med dem i en livssäkerhetslag (t.ex. NFPA 101), som enbart är utformad för att skydda liv, eller tvärtom med riktlinjer och krav för försäkringsutformning, som enbart är avsedda för egendomsskydd och kontinuitet i verksamheten. En detaljerad granskning av den internationella byggnadsstandarden visar att sprinkleranläggningar krävs av följande skäl:

• Ökar den tillåtna storleken på en byggnad – genom att sprinklera en byggnad i sin helhet kan man öka byggnadens fotavtryck och höjd för en viss konstruktionstyp. Med andra ord kan konstruktören öka byggnadens storlek utöver de tillåtna gränserna utan att byggnadens konstruktion måste följa en mer konservativ (dvs. brandsäker) konstruktionstyp. Dessa konstruktionsalternativ finns i kapitel 5 i IBC.
• En viss användning kräver det – en viss användningsgrupp, eller användningsgrupp över en viss storlek eller personbelastning, kan kräva sprinklering. Till exempel kräver alla bostadsanvändningar sprinkler. För andra användningsområden definieras tröskeln för sprinklerstorlek antingen av brandyta eller personbelastning. Exempelvis krävs sprinkler i en byggnad i grupp S-1 om byggnaden har en brandyta på mer än 12 000 kvadratmeter. Å andra sidan krävs sprinkler i en byggnad i grupp A-3 om antalet personer överstiger 300, bland annat. Dessa krav anges i avsnitt 903 i IBC.
• Minska kraven på avskiljning – Användningsområden eller tillfälliga användningsområden (t.ex. ett rum för mekanisk utrustning) som måste avskiljas genom en brandbeständig konstruktion från andra områden i byggnaden kan få kraven på avskiljning per timme reducerade om ett eller båda utrymmena är sprinklerförsedda. Exempelvis kan det krävas att ett rum för mekanisk utrustning ska vara separerat från ett samlingsutrymme (grupp A-3) med en timmes brandbeständig konstruktion – denna separation kan minskas till noll om båda utrymmena är helt sprinklerförsedda. Dessa minskningar kan ses i tabellerna 508.4 och 509 i IBC.
• På grund av en speciell situation eller fara – särskilda fall, som anges i byggnadsordningen, kan göra det nödvändigt att sprinklera en byggnad. Exempelvis kräver följande specialfall sprinklering: köpcentrumbyggnader, höghus, atrium, underjordiska konstruktioner, grupp I-2 verksamheter, scener, särskilda nöjesbyggnader, flygledartorn på flygplatser, flygplanshängare, grupp H-5 HPM-avgaskanaler, brandfarliga ytbehandlingar, torkrum, bostads- och arbetsenheter, lekbyggnader för barn, byggnader med obegränsat antal platser, tillfälliga användningsområden, rökskyddade samlingssittplatser och särskilda faror som krävs enligt den internationella brandlagen. Dessa speciella situationer anges i tabell 903.2.11.6 i IBC och i avsnitt 903.2.11.6 i International Fire Code.
• För att konstruera ett kompatibelt utrymningssystem – Avstånd mellan utgångar, separationsavstånd mellan utgångar, avstånd mellan gemensamma utrymningsvägar, brandmotståndsklassning för korridorer och erforderliga utrymningsbredder är mindre stränga när sprinklers är installerade. Även om en konstruktör sällan bestämmer sig för att lägga till sprinklers mitt i ett byggnadskonstruktionsprojekt för att få ett utgångssystem som uppfyller kraven, är det definitivt mindre restriktivt att konstruera ett sådant om sprinklers är installerade. Kapitel 10 i IBC eller IFC är fyllt av olika krav för sprinklerförsedda byggnader jämfört med icke sprinklerförsedda byggnader.