Utskrift
Sprinkler fikk sin begynnelse helt tilbake til 1870 årene i USA. Dagens sprinklerteknologi er basert på de samme prinsippene som de første sprinklerne ble produsert etter. Dette fordi den opprinnelige teknologien har vist seg å være svært effektiv i brannbekjempelse.
Hvordan fungerer en sprinkler? Sprinkleren består i enkelthet av et varmefølsomt element av enten et smelteledd eller en væskefylt glassbulb. Når denne blir varmet opp av en brann vil smelteleddet løsne eller glassbulben sprekke og tetningen som holder vannet tilbake vil forsvinne. Vannet som kommer ut av sprinkleren treffer spredeplaten og fordeles jevnt utover sprinklerens dekningsareal.

Det er flere fordeler med sprinklernes funksjon. Noen av de som kan nevnes er:

• Det er kun den sprinkleren som utsettes for varme fra en brann som utløses. (Vanligvis brukes sprinklere med en varmefølsomhet på 68 ̊ C)

• Sprinklerne reagerer mens brannen ennå er i en tidlig fase.

• Det brukes begrensede mengder vann fordi det bare er den eller de sprinklerne som er varmepåvirket som utløses. (De vanligste sprinklere som brukes leverer 80 l/min v/1 bars trykk.)

I mer enn 100 år har sprinkleranlegg ved hjelp av denne enkle og effektive teknologien vist seg å være den mest effektive måten å beskytte liv og verdier mot skader som skyldes brann.

NFPA rapporten «U.S. EXPERIENCE WITH SPRINKLERS» som omfatter siste tilgjengelige brann statistikk for årene 2007 – 2011 i USA sier følgende om sprinklernes effektivitet når det gjelder brannslokking:

«Rapport for årene 2007 – 2011 i forbindelse med brann i alle typer bygning som var tatt i bruk og hvor det var installert sprinklere i det arealet hvor brannen startet og den var stor nok til å kunne utløse sprinklerne, ble sprinklerne utløst i 91 % av tilfellene. Når de ble utløst, fungerte de som du skulle i 96 % av tilfellene. Det gir en total effektivitet i sprinklede bygg på 87 % når brannen var stor nok til å kunne utløse sprinklerne.

I boliger ble sprinklerne aktivisert i 92 % av tilfellene. Når et vått sprinkleranlegg var installert i boliger som var tatt i bruk ble antall omkomne i brann redusert med 82 % og skadeomfang på bygningene ble redusert med 68 %.

I alle typer bygninger hvor sprinklerne ikke fungerte, skyldes dette i 64 % av tilfellene at anlegget var avstengt før brannen startet.»


Bruker ikke store mengder med vann

Sprinkleranlegg er utformet for å aktiviseres tidlig i brannforløpet (reagerer kun på varme). Hver sprinkler reagerer kun på varme i det arealet den skal beskytte. Vannmengden fra sprinkleren(e) er normalt vesentlig mindre enn det som vil være nødvendig for brannvesenet å bruke for å få kontroll på en brann. Grunnen til det er at brannen naturligvis er mye større når brannvesenet kommer fram til et bygg i brann på grunn av brannvesenets innsatstid.

NFPA rapporten «U.S. EXPERIENCE WITH SPRINKLERS» inneholder også statistikk for hvor mange sprinklere som ble utløst der hvor sprinkleranlegget kontrollerte eller slokket en brann.

Vanligvis vil kun 1 – 2 sprinklere utløses for å slokke eller kontrollere en brann.
Når våtanlegg aktiviserte ble brannen slokket eller kontrollert av 1 eller 2 sprinklere i 88 % av tilfellene.
For tørre sprinkleranlegg som ble aktiviserte ble brannen slokket eller kontrollert av 1 eller 2 sprinklere i 73 % av tilfellene.

Vi kan forsøke å illustrere utfallet i et tenkt brannforløp.

- Vi antar at brannvesenets innsatstid i dette tilfelle er 10 minutter fra alarm blir mottatt. Dvs. fra sprinkler blir utløst til brannvesenet er ankommer den brennende bygningen.

- Som utdrag fra statistikken viser vil det i de fleste tilfeller være 1 – 2 sprinklere som åpner. Hvis vi antar at vi da har et trykk i sprinkleren på ca. 4 bar vil disse levere mellom 160 og 320 l/min. I løpet av 10 minutter vil det bety 1600 – 3200 l vann.

- Hva hvis slokkeinnsatsen først starter når brannvesenet har ankommet bygningen? Utførte forsøk av FM Global (referert lenger nede) viser at sprinkler bruker mellom 50 % og 91 % mindre vann enn brannvesenet vil trenge for sin slokkeinnsats. I vårt tenkte tilfelle vil dette innebære at brannvesenet i beste fall ville måtte bruke 3.200 l (dobbel mengde av en sprinkler), og i verste fall 36.000 l vann (hvis sprinkler reduserte forbruket med 91 % og 2 sprinklere åpner).

Det statistiske materialet viser oss at i de aller fleste branner som er store nok til å utløse sprinkleranlegget, vil dette medføre et vesentlig redusert vannforbruk sammenlignet med det brannvesenet, av naturlige årsaker, vil måtte bruke.

 

Hva er krav til vannforsyningen til sprinkleranlegg?

Vannkravet til sprinkleranlegg varierer naturlig nok med risiko og brennbarhet. Et boligsprinkleranlegg vil ha et teoretisk vannkrav på fra 100 – 500 l/min. Et ordinært sprinkleranlegg for skoler, kontor og lignende har et teoretisk vannkrav på 400 – 700 l/min. For produksjonsbedrifter vil det teoretiske vannkravet ofte ligge mellom 700 - 2500 l/min. For store lager kan det teoretisk kravet være fra 3000 – 10000 l/min og i noen spesielle tilfeller enda mer. Dette er teoretisk krav ut fra et «worst case senario». Som tidligere nevnt vil i de fleste tilfeller det reelle vannforbruket være vesentlig mindre.

Den tidligere siterte statistikken fra NFPA, viser at i 98 % av brannene hvor sprinklerne fungerte ble brannen slokket eller kontrollert av 10 eller færre sprinklere. Hvorfor da så store vannkrav til anleggene? For det første må vi alltid legge inn en sikkerhetsmargin og for det andre skal vi også ha mulighet til å klare de siste 2 % som krever mer enn 10 sprinklere.

Det sies også følgende i den tidligere nevnte NPFA rapporten om de tilfellene hvor anlegget ble aktivert men ikke klarte å slokke eller kontrollere brannen:

«Når sprinklerne aktiviseres men ikke klarer å slokke eller kontrollere en brann er den vanligste årsaken at brannen påføres for lite vann, enten fordi vannet ikke når fram til brannen (i 44 % av tilfellene) eller fordi det ikke det ikke kommer tilstrekkelig med vann (i 30 % av tilfellene). Andre hovedårsaker var skadde komponenter i anlegget (8 %), manuell inngripen som hindret anleggets slokkeevne (7 %), manglende vedlikehold (7 %) og utilstrekkelig anlegg for den aktuelle risikoen.

Det er derfor viktig at nødvendige sikkerhetsfaktorer og uheldige forhold er tatt hensyn til i design av anleggene. Disse faktorene er hensyntatt i de aktuelle standardene som er utgangspunkt for design. Det teoretiske krav til vannforsyningen er som det fremkommer her, ikke det som vil være det reelle i de aller fleste branner i en sprinklet bygning. Det må dog være slik at vannforsyningen vil kunne klare de teoretiske krav til anleggene i en krisesituasjon hvis anleggene er basert på vannverkets leveringskapasitet.

I de tilfeller hvor vannverket ikke har tilstrekkelig kapasitet, må det etableres alternativ løsning med basseng og sprinklerpumpe(r). I mange tilfeller vil et slik anlegg med god planlegging kunne benyttes av flere bygg og dermed redusere kostnadene for den enkelte byggherre.

 

Miljøvennlig og resursvennlig ved eventuell brann

Fordi sprinklere hindrer brannen i å vokse og bruker vesentlig mindre vann enn brannvesenets slokkeinnsats ville innebære, er det vesentlige fordeler med sprinklere i form av mindre vannforbruk, mindre forurensning fra slokkevann og vesentlig redusert frigjøring av drivhusgasser.

FM Global har gjennomført studier som dokumenterer dette - Environmental Impact of Fire Sprinklers.

Noen hovedkonklusjoner fra utførte forsøk viser følgende:
• Utslipp av drivhusgasser ble redusert med 97,8 %
• Vannforbruk ble redusert med mellom 50 % og 91 %
• Det ble funnet færre miljøgifter (f. eks. tungmetaller) i slokkevann fra sprinkleranlegg enn fra slokkevann fra brannslanger
• Det høye pH-nivå og innhold av annen forurensing i slokkevann fra brannslanger gir grunn til bekymring for miljøet

Som dette viser er også sprinkler en miljøvennlig løsning på brannsikkerheten.


Sprinkleranlegg redder liv og store verdier

Et viktig moment som er uomstridt, er at sprinkleranlegg har en lang historie som viser at det redder liv og store verdier. Det som trigget installasjonen av sprinkleranlegg for over 100 år siden var at forsikring så at dette var en god måte og redusere skader ved brann. På 1970 tallet ønsket man å se på muligheten for også å designe sprinkleranlegg med det formål å redde liv. Derfor utviklet man det som vi dag kjenner som boligsprinkler, hvor Norge har være et foregangsland i Europa med å få utgitt en internordisk standard for denne typen anlegg.

Den tidligere nevnte rapporten fra USA hvor den første boligsprinkler standarden kom i 1975, sier om sprinklers betydning for å redde liv i brann:

Når et vått sprinkleranlegg var installert i boliger som var tatt i bruk ble antall omkomne i brann redusert med 82 % og skadeomfang på bygningene ble redusert med 68 %.


Bruk av nettmodell for vannverk

De vannverkene som har investert i nettmodell for sine vannverk har et meget anvendelig verktøy for sprinklerbransjen. Simulering som foretas ved hjelp av disse hjelper prosjekterende av sprinkleranlegg til å få informasjon av hva en kan forvente av tilgjengelig vannforsyning.

Vi vil se det som en stor fordel om alle vannverk får tilgang til et slikt verktøy da dette vil lette arbeidet og gi mer pålitelig informasjon om vannverkenes leveringskapasitet.

Hvis alle vannverk får tilgang til en slik nettmodell vil det også være lettere for dem å sette premisser for hva de som vannleverandør kan levere til automatiske slokkeanlegg. Vi som bransje ser klart de utfordringer som automatiske slokkeanlegg kan innebære for et vannverk. Spesielt vil dette gjelde for anlegg i større industribedrifter med lagring. For mer ordinære anlegg vil vi tørre å påstå at disse ikke utgjør større belastning på vannverkene enn det man kan forvente de bør kunne klare.


Hvordan verifisere en nettmodell

Erfaring har vist at nettmodellene har sine begrensninger, fordi de er avhengig av at rørnett og ventiler reagerer slik det er forutsatt i modellen. Utførte virkelige målinger har ved flere anledninger vist avvik mellom modell og faktisk kapasitet. Grunnen kan skyldes flere forhold, så som ventiler som ikke er fullt åpne, reguleringsventiler som ikke fungerer tilfredsstillende eller feil på pumper. Slike avvik vil kun kunne oppdages ved å benytte tappeprøver ute på nettet.

Vi er oppmerksom på at uttak av store mengder vann i mange tilfeller vil medføre problemer i rørnettet som f.eks. at avleiringer i rørveggen løsner og gir urent vann. Det er derfor viktig at tappeprøver utføres i samarbeid med vannverket og på rett måte. Utførte tappeprøver vil også gi vannverket viktig informasjon om eventuelle feil i nettet som kan ha store konsekvenser i en krisesituasjon. For å redusere muligheten for problemer i nettet ved tappeprøver vil vi foreslå at det avtales maks uttak av vann for en tappeprøve. Det kan f.eks. være at vannverket kun vil tillate uttak av 50 % av oppgitt vannkrav til sprinkleranlegget. Ved å sammenligne en slik delmåling (utført med to til tre målepunkt) med vannverkets nettmodell, vil en kunne se om det er vesentlige avvik mellom disse. På den måten får en bekreftet at teoretisk vannforsyningen er korrekt uten å ta ut store mengder vann, med de problemer det kan medføre for vannkvaliteten.

Vi ser for oss en formalisert ordning hvor tappeprøver alltid avtales med vannverket og at resultat av disse meldes tilbake til vannverkene som et verktøy for å sikre kvaliteten på rørnettet.


Trykkøkningspumper

I mange tilfeller ser vi at det offentlige vannledningsnettet er i stand til å levere den vannmengden sprinkleranlegget krever men at det ikke er tilstrekkelig trykk for det beregnede kravet. Dette problemet blir ofte løst ved installasjon av en trykkøkningspumpe. Denne blir montert direkte på sprinkleranleggets vanninnlegg før sprinklerventilen. En slik løsning er beskrevet i sprinklerregelverket og har vært praktisert i mange år.

Vi ser dog at denne løsningen kan skape en del utfordringer for vannleverandørene om installasjonen blir utført på feil måte. F.eks. ved at det monteres en for stor pumpe kan det skape forøkt turbulens og i verste fall skape «undertrykk» i vannlednings nettet med skade som resultat.

Sprinklerbransjen ser for seg at risikoen for feil kan reduseres kraftig ved å etablere en formalisert ordning for dialog mellom vannverk og installatør/prosjekterende.
Løsningen kan f. eks. være en enkel meldingsordning der installatør/prosjekterende informerer vannverket tidlig i planleggingsfasen om behov for trykkøkningspumpe og på den måten starter dialog om vannledningsnettets kapasitet og begrensning på et riktig stadium i byggesaken.

Videre ser vi behov for at sprinklerregelverket oppdateres på punktet vedrørende trykkøkningspumper. Standarden legger opp til en pumpekurve med 120% uttak av mengde ved (min.)0,5bar resttrykk i vannledningsnettet. Dette vil vi anse for ikke å være akseptabelt for vannverkene.

Vi mener her at den beste måten å endre praksis på er ved at det utarbeides et norsk veilednigsvedlegg som beskriver en omforent løsning som er akseptabel for både vannleverandørene og sprinklerbransjen.

 

Kapasitetsmåling

Vi ser det som viktig at det gjennomføres årlige vannmålinger på de enkelte sprinkleranlegg. Dette trenger ikke å være en 100% måling, men det kan utføres en delvis kapasitetsmåling i henhold til avtaler med det enkelte vannverk.

Det bør etableres en formalisert ordning der tillatelse til å utføre kapasitetsmåling blir innhentet, og resultatene blir oversend vannverket, slik at målingene kan brukes til å kvalitetssikre om nettmodellen er oppdatert.

Det har f. eks. vært erfaring med at sprinkleranlegg har stått uten vann i flere år grunnet tilnærmet stengt ventil. Slike alvorlige avvik ville blitt avdekket om det hadde blitt utført en vannmåling. En brann i et bygg der forutsetning for driften er automatisk slukkeanlegg, og det ikke er vann på sprinkleranlegget, kan få enorme konsekvenser, både med tanke på at liv kan gå tapt, arbeidsplasser går tapt, store verdier forsvinner og forbruk slukkevann blir drastisk økt. Vi vet også at enkelte vannledninger er sårbar for store hastigheter på vannet, slik at drikkevannskvaliteten blir ødelagt når brannvesenet kobler seg på. Risikoen for dette kan reduseres om det blir utført en årlig kapasitetsmåling som bekrefter at vannforsyningen er tilfredsstillende.

I noen områder er det installert ventiler på vannledningen. Om en vannledningsbruddventil stenger når sprinkleranlegget aktiveres, kan konsekvensene bli som beskrevet over. Dette kan også avdekkes med utføring av kapasitetsmåling.

Andre ventiler og eventuelle pumper som er montert på vannledningen kan også endre karakter over tid. En ventil som har stått i ro over mange år, er ikke sikkert at vil virke som forutsatt når behovet kommer. Om en reguleringsventil ikke åpner opp og gir mer vann slik nettmodellen beskriver, kan sprinkleranlegget havarere og ikke kontrollere brannen som den skal. Dette vil også kunne avdekkes med en kapasitetsprøve.

Vi vet også at over tid endrer kapasiteten seg i enkelte områder. Et bygg som var koblet opp på en høytrykksone, kan kobles opp mot en ny sone ved utbygging av framtidige vannledninger. Dette er viktig å fange opp slik at sprinkleranleggets forutsetninger kan oppdateres i takt med de faktiske forholdene.

Overnevnt kapittel prøver å gi innsikt i hvorfor det er viktig å utføre årlige kapasitetsmålinger. Selv om et sprinkleranlegg er bygget i henhold aktuell nettmodell og er bekreftet med kapasitetsmåling ved bygging som viser at alt er ok, kan man i noen tilfeller oppleve at forutsetningene til sprinkleranlegget ikke er tilstede den dagen sprinkleranlegget må fungere.

Ved å utføre en årlig kapasitetsmåling, vil man få bekreftet at vannforsyningen fungerer som planlagt, eller om endinger i vannkapasiteten medfører at sprinkleranlegget må oppdateres.

 

Oppsummering

Vi i sprinklerbransjen ser på vannverkene og dets eiere som viktige samarbeidspartnere med tanke på å sikre liv og verdier mor brann. Derfor ønsker vi en god dialog og ønsker å komme fram til en gjensidig forståelse som vil tjene til alles. Vi stiller oss gjerne til rådighet hvis ytterligere innspill eller spørsmål om temaet ønskes drøftet.