Technisches Dossier · Entrauchung

Sprinkler: wie funktioniert ein Sprinklernetz?

Die Sprinkler sind Vorrichtungen der automatischen Löschung, die die Gebäude gegen Brand schützen. Funktionsweise, Sprinklerkopftypen, Anordnungen, Vorschriften (CCH, NF S61-932) und FDS-Simulation.

Lesezeit 11 Min. Niveau Zugänglich Brandschutz
Temperatursimulation bei Auslösung eines Sprinklers — Brandschutz-Ingenieurwesen EOLIOS
Simulation der Temperaturen bei Auslösung eines Sprinklerkopfes
01 — Definition

Was ist ein Sprinkler?

Die Sprinkler sind Vorrichtungen der automatischen Löschung, die verwendet werden, um die Gebäude gegen Brände zu schützen.

In diesem Dossier erklären wir ihre Funktionsweise, ihre Installation und ihre Vorteile im Bereich des Brandschutzes. Sie entdecken ebenfalls die Normen und Vorschriften, die ihre Verwendung umgeben, sowie die besten Praktiken, um ihre Wirksamkeit zu gewährleisten.

02 — Funktionsweise

Sprinklernetze: der Schlüssel zum Brandschutz

Funktionsprinzip

Die Austrittsdüse des Sprinklers ist dafür ausgelegt, das Wasser oder das Löschmittel gleichmäßig zu verteilen über die umliegende Zone, was es ermöglicht, den Brand wirksam zu kontrollieren und zu unterdrücken. Dieser Mechanismus der frühen Auslösung ermöglicht es, schnell zu handeln, um die entstehenden Brände zu kontrollieren und zu löschen.

Indem sie ab den ersten Stadien des Brandes wirken, verhindern die Sprinkler die schnelle Ausbreitung der Flammen und begrenzen die Schäden durch Feuer und Rauch. Es ist wichtig zu bemerken, dass nicht alle Sprinkler gleichzeitig auslösen: Jeder Sprinkler ist unabhängig und aktiviert sich nur, wenn er an seinem Standort eine ausreichend hohe Temperatur erkennt. So werden nur die notwendigen Sprinkler aktiviert, was die Wasserschäden minimiert und eine bessere Beherrschung der Brände ermöglicht.

Farbcode der Betriebstemperaturen der Sprinkler
Farbcode der Betriebstemperaturen der Sprinkler

Die verschiedenen Sprinklerkopftypen

Es gibt mehrere Sprinklerkopftypen, jeder mit spezifischen Merkmalen und besonderen Anwendungen:

1. Standard-Sprinklerkopf — der verbreitetste Typ. Er besteht im Allgemeinen aus einer Glasampulle, die eine wärmeerfassende Flüssigkeit enthält; wenn die Temperatur die vordefinierte Schwelle erreicht, zerbricht die Ampulle und ermöglicht es dem Wasser oder dem Löschmittel, sich zu verteilen.

2. Sprinklerkopf mit Schmelzlot — verwendet ein thermisches Schmelzlot, das bei einer bestimmten Temperatur schmilzt; durch sein Schmelzen gibt es das Ventil des Sprinklers frei, was das Ausströmen des Löschmittels ermöglicht.

3. Kopf mit Pre-Action-Auslösung — verwendet in Umgebungen mit hohem Risiko ungewollter Auslösung (Serverräume, wasserempfindliche Zonen). Vor der Öffnung des Ventils muss eine Pre-Action-Erkennung (Branderkennungssystem oder Rauchmelder) aktiviert werden.

4. Kopf mit schneller Aktivierung — ausgelegt, um noch schneller auf die Hitze zu reagieren, oft dort verwendet, wo die schnelle Ausbreitung ein hohes Risiko darstellt (Lagerhallen, Industrieanlagen).

5. Kopf mit Wassernebel — verwendet eine Technologie des Wassernebels statt eines traditionellen Strahls: Feine Tröpfchen ermöglichen eine schnellere Aufnahme der Hitze und eine wirksamere Unterdrückung, oft dort verwendet, wo der Schutz der Sachwerte vorrangig ist (Archive, Museen).

Diese verschiedenen Typen bieten an verschiedene Situationen angepasste Lösungen. Die Auswahl hängt vom Brandrisiko, von der Umgebung des Gebäudes und von den geltenden Vorschriften ab: Es ist wichtig, einen spezialisierten Fachmann zu konsultieren, um den für jeden Fall am besten geeigneten Typ zu bestimmen.

03 — Installation

Die Anordnungen der Sprinklerköpfe

Die Sprinklerköpfe können nach verschiedenen Anordnungen installiert werden, um sich den spezifischen Bedürfnissen jedes Gebäudes anzupassen:

Die häufigsten Anordnungen

  • Hängende Anordnung — an der Decke befestigt, an einer Gewindestange oder einem Halter aufgehängt; das Wasser strömt nach unten und verteilt sich über die Brandzone.
  • Stehende Anordnung — am Boden oder am unteren Ende der Wände befestigt, den Strahl nach oben projizierend; verwendet dort, wo die hängenden Köpfe ein Verstopfungsrisiko haben (Technikräume, Vibrationszonen).
  • Eingelassene oder halb eingelassene Anordnung — in die Decken oder Wände integriert, auf Höhe der Oberfläche: weniger sichtbar und ästhetischer.
  • Anordnung an der Wand — direkt an den Wänden installiert, oft nahe der Decke, wenn die Decke nicht für eine hängende oder stehende Installation geeignet ist.

Die Wahl der Anordnung hängt von verschiedenen Faktoren ab: Gebäudetyp, architektonische Zwänge, geltende Vorschriften und ästhetische Zwänge.

Modellierung der Auslösung eines Sprinklerkopfes beim Erreichen der Schwellentemperaturen
04 — Vorschriften

Französische Vorschriften zur Installation von Sprinklern

Das Bau- und Wohnungsgesetzbuch (CCH)

Das Bau- und Wohnungsgesetzbuch (CCH) ist die wichtigste Referenz in Frankreich: Es legt die Brandschutzanforderungen für verschiedene Gebäudetypen fest. Gemäß dem CCH müssen bestimmte Gebäude mit Publikumsverkehr der Kategorien J, M, N und der Gruppe U mit Brandschutzsystemen, einschließlich Sprinklern, ausgestattet sein — zum Beispiel die Hotels, Veranstaltungssäle, Sportstätten, Einkaufszentren, Restaurants und Bildungseinrichtungen.

Bestimmte Kategorien von Industrie- und Gewerbegebäuden müssen ebenfalls damit ausgestattet sein. Diese Anforderungen werden nach der Klassifizierung des Gebäudes und seiner Nutzung bestimmt; das CCH legt die Mindestnormen fest, um Brände zu verhindern, zu erkennen und zu bekämpfen.

Die Norm NF S61-932

Die Norm NF S61-932 ergänzt das CCH, indem sie spezifische technische Anforderungen für die Auslegung, die Installation und die Wartung der Sprinklersysteme liefert. Sie behandelt mehrere Aspekte:

Was die Norm abdeckt

  • Risikoklassifizierung nach den vorhandenen Tätigkeiten, die die Schutzmaßnahmen und den Systemtyp bestimmt.
  • Erforderliche Wasservolumenströme für eine wirksame Unterdrückung (nach Fläche, Höhe, Klassifizierung…).
  • Abstand der Köpfe, um eine gleichmäßige Abdeckung und Verteilung zu gewährleisten.
  • Leistungsprüfverfahren (Methoden und Protokolle der Überprüfung).

Die Norm wird regelmäßig aktualisiert, um die technologischen Entwicklungen und die besten Praktiken zu integrieren. Vor der Installation ist es wesentlich, ein Dossier bei der zuständigen Sicherheitskommission einzureichen, die mit der Prüfung des Projekts und der Sicherstellung seiner regulatorischen Konformität beauftragt ist; dieser Schritt ist entscheidend, um die Genehmigung zur Installation des Systems zu erhalten.

Wartung der Systeme

Einmal installiert, muss das Sprinklersystem Gegenstand regelmäßiger Besuche durch einen zugelassenen Organismus sein. Diese Inspektionen überprüfen die globale gute Funktionsweise und die Erhaltung im guten Zustand: Die Inspektoren untersuchen die Köpfe, die Erkennungssysteme, die Steuerventile und die Wasserversorgung und führen Leistungstests durch.

Nach jedem erfolgreichen Besuch wird eine Konformitätsbescheinigung ausgestellt, die bescheinigt, dass das System die regulatorischen Anforderungen erfüllt. Besuche und Zertifizierungen sind integraler Bestandteil der Nachverfolgung und der Wartung und gewährleisten, dass das System während der gesamten Lebensdauer des Gebäudes betriebsbereit und wirksam bleibt, für einen kontinuierlichen Schutz.

Wussten Sie schon?

Eine gesprinklerte Parkgarage hat um ein Drittel geringere Entrauchungsvolumenströme

Sprinkler senken die von den Vorschriften angesetzte Brandleistung: In einem überdachten Parkbau sinkt die Absaugung von 900 auf 600 m³/h pro Fahrzeug. Siehe unser Dossier zur Entrauchung von Tiefgaragen.

05 — Simulation

Die Simulation der Sprinklersysteme

Die FDS-Simulation

Die FDS-Simulation (Fire Dynamics Simulator) der Sprinkler ist eine fortgeschrittene Methode, um die Wirksamkeit der automatischen Löschsysteme im Kampf gegen Brände zu bewerten. FDS ist eine Software zur numerischen Modellierung der Brandphänomene, die die Erhaltungsgleichungen der Masse, der Bewegungsgröße und der Energie verwendet, um die Wechselwirkungen zwischen dem Rauch, der Hitze, den brennbaren Gasen und der Verteilung des Löschwassers zu simulieren.

FDS-Simulation eines Brandausbruchs

Unter Verwendung präziser Daten über die Eigenschaften der Sprinkler (Volumenstrom, Geschwindigkeit, Sprühmuster) sagt die FDS-Simulation das Verhalten des Systems unter verschiedenen Brandbedingungen voraus (Größe und Standort des Brandherds). Dank dieser Technik können die Planer und Ingenieure die Auslegung und Positionierung der Sprinkler optimieren und einen wirksamen Schutz und die Sicherheit der Anwesenden gewährleisten.

Ein Sprinklersystem zu dimensionieren oder zu begründen?

FDS-Simulation, Ingenieurwesen der Brandsicherheit, Entrauchung: Unsere Ingenieure begleiten Sie.

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FAQ

Sprinkler in der Praxis: Ihre Fragen

Auslösung, Kopftypen, betroffene Gebäude, Norm NF S61-932 und FDS-Simulation: die Antworten auf die häufigsten Fragen zu Sprinklernetzen.

Lösen alle Sprinkler gleichzeitig aus?

Nein: Jeder Kopf ist unabhängig und aktiviert sich nur, wenn die Temperatur an seinem Standort den vordefinierten Schwellenwert erreicht (Farbcode der Ampulle). Nur die erforderlichen Sprinkler öffnen sich, was Wasserschäden minimiert. Diese selektive Auslösung trägt zu den Zielen der Entrauchung bei: den Brandherd eingrenzen und die Evakuierung schützen.

Wie wählt man den Typ des Sprinklerkopfes?

Nach Brandrisiko, Umgebung und Vorschriften: Standardkopf mit Glasampulle, Kopf mit Schmelzsicherung, Pre-Action für wasserempfindliche Bereiche (Serverräume), Schnellauslösung für Lagerhallen oder Wassernebel, wo der Schutz der Güter vorrangig ist (Archive, Museen).

Welche Gebäude müssen in Frankreich mit Sprinklern ausgestattet sein?

Das CCH schreibt Brandschutzsysteme einschließlich Sprinklern für bestimmte ERP der Kategorien J, M, N und der Gruppe U vor (Hotels, Veranstaltungssäle, Einkaufszentren, Restaurants, Bildungseinrichtungen) sowie für bestimmte Kategorien von Industrie- und Gewerbebauten.

Was deckt die Norm NF S61-932 ab?

Die technischen Anforderungen an Planung, Installation und Wartung der Anlagen: Risikoklassifizierung, erforderliche Wasservolumenströme, Kopfabstände und Leistungsprüfverfahren. Das Dossier muss vor der Installation der zuständigen Sicherheitskommission vorgelegt werden.

Wozu dient die FDS-Simulation eines Sprinklernetzes?

Sie sagt das Verhalten der Anlage voraus (Volumenstrom, Geschwindigkeit, Sprühbild) je nach Größe und Lage des Brandherds und optimiert die Auslegung und Positionierung der Köpfe; sie dient auch dazu, eine Dimensionierung gegenüber der Sicherheitskommission zu rechtfertigen.

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