Om bij branden in parkeergarages de vluchtveiligheid te waarborgen, eisen adviseurs en het bevoegd gezag in veel parkeergarages met sprinklerbeveiliging ook een extra ontruimingsalarminstallatie met een eigen automatische detectie (volledige bewaking). Dat is overbodig, blijkt uit een onderzoek van Ruud van Herpen (TU Eindhoven) in opdracht van Verenigde Sprinkler Industrie (VSI).

[Artikel van Brandveilig.com, door Rob Jastrzebski, freelance journalist]

In de praktijk wordt het aansturen van de ontruimingsalarminstallatie (OAI) door de sprinklermeldcentrale als gelijkwaardige oplossing al vaak toegepast. Maar evengoed krijgt branchevereniging VSI nog regelmatig vragen van brandveiligheidsadviseurs en de brandweer over de legitimiteit van zo’n enkelvoudige oplossing. Staat de regelgeving het toe? En is veilige ontvluchting met uitsluitend sprinkler als detectiemedium wel gewaarborgd?

Optische rookdetectie wordt per definitie beschouwd als ‘veiliger’, omdat optische melders sneller reageren op een brandhaard dan thermische sensoren, waar ook sprinklerkoppen onder worden gerekend. De optische dichtheid van de rook aan het plafond overschrijdt namelijk eerder de alarmdrempel dan de temperatuur van de rooklaag.

Echter, in parkeergarages wordt optische rookdetectie (bijna) nooit toegepast, vanwege het risico van valse meldingen. Daarom wordt vaak thermische lijndetectie gebruikt om een brandhaard te signaleren. Voor gebouweigenaren en projectontwikkelaars is het toepassen van twee separate systemen voor rookdetectie/ontruiming en brandbeheersing een duurdere oplossing die wellicht als disproportioneel aangemerkt kan worden.

Generieke oplossing
“Om de vragen die we als brancheorganisatie krijgen over dit thema goed te kunnen beantwoorden, hebben we Ruud van Herpen van de TU Eindhoven opdracht gegeven voor een onderzoek”, vertelt John van Lierop, Landenmanager bij de VSI en EFSN. “De visie van de branche is al langer dat bij sprinklerbeveiliging niet per se branddetectie nodig is om de vluchtveiligheid te waarborgen. Dat wilden we met een onderzoek rekenkundig laten onderbouwen. Van Herpen publiceerde al eerder een artikel over dit onderwerp en ging op ons verzoek aan de slag om zijn visie met berekeningen te staven.”

Volgens Van Lierop eist het Bouwbesluit, dat straks als Bbl onderdeel wordt van de Omgevingswet, voor parkeergarages volledige bewaking met automatische detectie voor snelle ontvluchting bij brand. Hoe die volledige bewaking eruit moet zien is echter niet nader gespecificeerd. Omdat sprinklerbeveiliging door de brandweer en het bevoegd gezag primair wordt gezien als een brandbeheersingssysteem en niet als detectievoorziening voor ontruiming, worden in veel situaties beide systemen geëist.

Van Lierop: “Adviseurs en projectontwikkelaars vragen de VSI regelmatig of dat niet anders kan. In de praktijk worden separate brandmelders bij sprinklerbeveiliging al vaak achterwege gelaten, met goedvinden van de brandweer. Zodra een sprinklerkop wordt geactiveerd, geeft de sprinklerinstallatie immers ook een alarmsignaal af, dat prima kan worden gebruikt om het ontruimingsalarm aan te sturen. Omdat in de nabije toekomst volledige sprinklerbeveiliging in alle parkeergarages verplicht wordt, vinden we het belangrijk om onze klanten een generieke kosteneffectieve oplossing te bieden, die de belangen van vluchtveiligheid en effectieve brandbeheersing combineert. Als dat met één systeem kan, is dat veiligheidswinst én economische winst. Tot dusver werd sprinklerdetectie als gelijkwaardige oplossing situatiespecifiek bij projecten toegepast. Met de uitkomsten van het simulatieonderzoek hebben we nu de gewenste generieke onderbouwing van gelijkwaardigheid voor alle typen parkeergarages. Het is uiteraard aan opdrachtgevers om ook te kiezen voor optische detectie of snelle lijndetectie, omdat deze nu eenmaal sneller een brand detecteert”

> Lees ook: Automatische blusinstallatie beperkt brandveiligheidsrisico’s parkeergarages

Tijdfactor
Ruud van Herpen ging in zijn simulaties uit van een parkeergarage met een oppervlak van ruim 3.000 vierkante meter, een veel voorkomende omvang voor overdekte parkeervoorzieningen. En een parkeergarage van circa 800 vierkante meter, een veel voorkomende omvang voor parkeergarages onder woongebouwen. Als rekenscenario nam hij een ‘travelling car fire’. Daarbij ontstaat brand in een parkeerrij, die zich vervolgens uitbreidt in twee richtingen tot de hele rij auto’s uitgebrand is. Tenminste, als geen automatische blusinstallatie aanwezig is die de brand remt.

Van Herpen: “Centraal in de simulaties stond de vraag hoe de ontvluchtingstijd bij het aansturen van het ontruimingsalarm via de sprinklercentrale zich verhoudt tot de situatie met aansturing door optische of snelle thermische detectie. Bepalend voor de ontvluchtingstijd zijn de rookdichtheid en de zichtlengte in de garage. Naarmate de brand langer duurt, wordt meer rook gegenereerd en neemt de zichtlengte af, waardoor het vluchten wordt bemoeilijkt en mensen meer tijd nodig hebben om de garage te verlaten.”

De activeringstijd speelt volgens Van Herpen een grote rol. Het is een gegeven dat rookdetectie met optische melders sneller is dan thermische detectie. Als thermische detectie in de vorm van sprinklerkoppen wordt toegepast, moeten die koppen immers eerst worden opgewarmd voordat de ‘sprinklerbulb’ breekt en de sprinklerpomp aanslaat. Optische detectie of snelle thermische lijndetectie (LIST) is aanzienlijk sneller. Van Herpen: “Maar omdat na detectie de brand door de sprinklerinstallatie wordt gecontroleerd en daarmee ook de rookproductie niet verder toeneemt, is er bij een sprinklerinstallatie meer tijd beschikbaar om te kunnen vluchten. Dat voordeel weegt ruimschoots op tegen de latere activering van een sprinklerkop in vergelijking met snelle melders.”

Sprinklerkop bepalend
Van Herpen berekende het ‘travelling car fire’ scenario met verschillende typen sprinklerkoppen. Hij berekende het verschil in beschikbare vluchttijd (ASET) en benodigde vluchttijd (RSET) met sprinklerbeveiliging als detectie, en met optische melders zonder sprinklerbeveiliging. Bij optische detectie bedraagt de activeringstijd circa 10 seconden, waardoor de totale ontruimingstijd op 3:10 minuten uitkomt, rekening houdend met 2 minuten pre movement tijd en 1 minuut movement tijd. Bij toepassing van sprinkler zijn er grote verschillen tussen een standard response sprinkler en een quick respons sprinkler. Bij gebruik van standard response sprinklerkoppen bedraagt de vluchttijd circa 5:10 minuten, terwijl de beschikbare vluchttijd op basis van ruimtecondities die vergelijkbaar zijn met de situatie van alleen optische detectie 3:40 minuten is. In dit geval komen aanwezige personen in de garage dus anderhalve minuut tekort om veilig te kunnen vluchten. Reden is de relatief trage reactietijd van de sprinklerkop. De quick response sprinkler komt er in de berekening veel gunstiger uit. Met 4:10 minuten is de benodigde vluchttijd weliswaar een minuut langer dan bij optische detectie, maar de beschikbare vluchttijd is bij gebruik van dit type sprinkler 7:00 minuten. Aanwezige personen hebben dus bijna drie minuten meer tijd om te vluchten dan in de situatie van optische detectie zonder sprinklerbeveiliging.

De reden voor deze gunstige uitkomst is volgens van Lierop het ontwerp van de sprinklerkop en de prestatie: “Wanneer sprinklerkoppen als thermische sensoren worden gebruikt voor branddetectie, is de massa van de kop bepalend voor de responssnelheid. Dan gaat het met name om de massa van de bulb met reactievloeistof, die springt bij het bereiken van de activeringstemperatuur. Hoe kleiner die massa, hoe sneller de sprinklerkop wordt geactiveerd en hoe sneller de sprinklercentrale een signaal geeft. Uit de simulaties blijkt dat de activeringstijd voor quick response sprinklers in de worstcasescenario’s circa 70 seconden bedraagt.”

Aantoonbaar gelijkwaardig
Ruud van Herpen: “De vluchtveiligheid komt er met sprinklerbeveiliging zelfs beter uit vergeleken met een situatie waarin alleen optische detectie aanwezig is.”
Met de resultaten van de rekensimulaties van Van Herpen ziet de VSI haar stelling onderbouwd dat sprinklerbeveiliging als aansturing van het ontruimingsalarm aantoonbaar gelijkwaardig is. Van Herpen: “De vluchtveiligheid komt er met sprinklerbeveiliging zelfs beter uit vergeleken met een situatie waarin alleen optische detectie aanwezig is. Reden is dat een sprinklersysteem de brand daadwerkelijk beheerst en een systeem met uitsluitend optische melders niet. Door de sprinklerinstallatie wordt verdere branduitbreiding voorkomen. De brand beperkt zich tot één auto, waardoor zich veel minder hitte en rook in de garage kan opbouwen en het langer duurt voordat de rookdichtheid en zichtafstand zodanig zijn dat veilig vluchten niet meer mogelijk is. De eindconclusie van de simulaties is dan ook dat sprinklerbeveiliging op basis van een 68 graden-quick response sprinkler meer veiligheid biedt dan alleen optische detectie zonder sprinklerbeveiliging. Een afzonderlijke automatische detectie voor de aansturing van de OAI kan dus achterwege blijven.”

Eisen sprinklersysteem
De VSI heeft met de uitkomsten van het onderzoek een document in handen, dat brandveiligheidsadviseurs en de brandweer meer houvast geeft bij het bepalen van de meest kosteneffectieve oplossing voor het optimaal beveiligen van parkeergarages. De uitkomst van het onderzoek blijkt voor zowel grote als kleine garages vrijwel identiek te zijn. De grootte van de parkeergarage is hierin dus geen relevante randconditie. Wel moeten bij het beoordelen van de toepasbaarheid eisen worden gesteld aan de sprinklerinstallatie.
Voor situaties waar ‘droge sprinklerinstallaties’ (in vorstgevoelige ruimten) worden toegepast, geldt een belangrijke randvoorwaarde omdat rekening moet worden gehouden met extra tijd voordat water op het vuur wordt gesproeid vanwege het vullen van de droge sprinklerleiding. De installatie moet dan dusdanig worden ontworpen dat op het verst gelegen punt binnen 30 seconden water uit de installatie komt. Dit tijdverlies is voor een quick response sprinklerbeveiliging nog acceptabel.

Van Lierop: “Blijft over dat in een paar gemeentes het bevoegd gezag onze leden vraagt om secties van 1.000 vierkante meter te maken, waarmee de installaties onnodig kostbaar worden. Natuurlijk doen onze leden dat graag, maar de vraag is welk doel daarmee bereikt wordt. Als de brand onder controle is met een sprinklerinstallatie, is het precies weten waar de brand is minder relevant.” Sowieso is de toekomst van sprinklerbeveiliging een issue voor de komende jaren, met name omdat de drinkwaterbedrijven steeds minder genegen zijn om gebruik van drinkwater als bron voor sprinklerinstallaties te gebruiken. De leidingdiameters nemen af, omdat de drinkwaterbedrijven zo de kwaliteit van het drinkwater beter willen waarborgen. Het zou echter jammer zijn als drinkwater niet langer bruikbaar is bij een calamiteit voor het voeden van sprinklerinstallaties en opdrachtgevers extra kosten moeten maken voor dure extra bluswaterbronnen in de vorm van opslagtanks of reservoirs. Van Lierop “Wij begrijpen de zorgen van de drinkwaterbedrijven, maar het zou mooi zijn als zij ook een bijdrage doen om Nederland brandveiliger te maken. Op de meeste plaatsen waar parkeergarages zijn blijkt voldoende capaciteit in het net aanwezig om een sprinklerinstallatie te kunnen voeden.”

Meer informatie
> Lees verder op Brandveilig.com en lees het onderzoek
> VSI