Mooie doorbraken in waterleidingsprinklers voor woningen

19 april 2017 10:23

Sprinklerinstallaties in openbare gebouwen en blusfaciliteiten in openbare ruimten zijn sinds jaar en dag wettelijk verplicht. Voor woningen is dit niet het geval. Hier blijft het meestal beperkt tot rookmelders. En die blijken in veel gevallen niet afdoende te zijn. Een sprinkler in een woonhuis is echter nog niet zo eenvoudig. De eisen van de overheid en de waterbedrijven liggen te ver uit elkaar.

Reden voor BAM Bouw en Techniek - Fire Protection om samen met de Technische Universiteit Delft, Brandweer Nederland en VSH-Fittings een wetenschappelijke studie op te starten naar sprinklers en het effect op de drinkwaterkwaliteit in woonhuisinstallaties.

Dr Ljiljana Zlatanovi promoveerde onlangs met haar proefschrift ‘Woningsprinklers en drinkwaterkwaliteit in binneninstallaties’. Het vijf jaar durende onderzoek leverde een aantal waardevolle inzichten op. Ljiljana: “Het onderzoek bestond uit twee fasen. Het eerste deel was gericht op een innovatief ontwerp van een sprinklerkop. In de tweede fase hebben we onderzocht of het toevoegen van een sprinklerinstallatie aan de bestaande waterleidinginstallatie de kwaliteit van het drinkwater in gevaar zou brengen.”

Waarom een ontwerp voor een sprinklerkop?
Ljiljana licht toe: “De operationele eisen van commerciële woningsprinklers vragen om een volumestroom van 50-80 liter per minuut en een druk van 0.7-1.6 bar. Deze eisen zijn op huisniveau niet haalbaar. Ook hebben woningsprinklers last van een negatieve reputatie in de drinkwaterwereld. Hier heerst de gedachte dat commercieel verkrijgbare sprinklers met het ontwerp van het leidingnetwerk in gedrang komen. Dus gingen wij op zoek naar een sprinklerkop die deze twee werelden zou samenbrengen. En dat resulteerde in een innovatief ontwerp voor een kop die efficiënt werkt bij lage volumestromen en een lage druk. Bovendien een kop die direct op de bestaande waterinstallatie kan worden aangesloten.”

Door: Ljiljana Zlatanović
Begeleiders: Prof. dr. Jan Peter van der Hoek en dr.ir. Jan Vreeburg, Technische Universiteit Delft, Faculteit Civiele Techniek en Geowetenschappen, afdeling Watermanagement, sectie Gezondheidstechniek
Lees de volledige Thesis (Engels) inclusief Nederlandse samenvatting hier: TUDelft.nl

Hoe zag deze studie eruit?
Ljiljana: “We zijn begonnen met het bouwen van een mathematisch model waarin we diverse parameters hebben ondergebracht. Met de uitkomsten zijn we vervolgens een experimentele studie opgestart. We hebben de sproeikenmerken van verschillende sprinklerconfiguraties vergeleken onder verschillende volumestromen en diverse drukniveaus. Hieruit kwam naar voren dat de sproeikenmerken sterk beïnvloed worden door de geometrie van de sprinklerkop. Ook werd duidelijk dat de nieuw ontworpen sprinkler onder een lage volumestroom en druk efficiënt functioneert.”

Wat leverde het onderzoek op?
Ljiljana vervolgt: “Hiermee hebben we aangetoond dat de het technisch haalbaar is op een bestaande waterinstallatie van een woonhuis een sprinklerinstallatie aan te sluiten. De waterleidingsprinkler was geboren. Daarna hebben we met brandproeven bij Efectis aangetoond dat de theorie klopt met de praktijk. Maar daarmee waren we er nog niet. We moesten vervolgens gaan toetsen of dit onder diverse denkbare omstandigheden de kwaliteit van het drinkwater zou aantasten. Dat kan immers risicovol zijn voor de gezondheid van de bewoners.”

De tweede fase van het onderzoek werd gefinancierd door Stichting PIT (Promotie Installatietechniek) en vijf waterbedrijven: Vitens, Waternet, Oasen, PWN en Brabantwater.

En dus startte toen fase twee van het onderzoek?
Ljiljana knikt instemmend: “Inderdaad. We hebben twee modellen van een binneninstallatie gebouwd. Eén standaard en één uitgebreid met een sprinklerinstallatie. Binnen deze modellen hebben we ook diverse vormen van verbruik gesimuleerd. Temperatuur en stagnatie zijn van invloed op de kwaliteit van het water. Daarom hebben we ook experimenteel onderzoek uitgevoerd. Hiermee wilden we het temperatuurmodel valideren en de effecten van de verblijftijd op de kwaliteit van drinkwater bestuderen. Ook wilden we vaststellen wat de gevolgen zijn van uitbreiding van de binneninstallatie op de kwaliteit van drinkwater.”

Welke inzichten heeft dit alles opgeleverd?
Ljiljana vervolgt haar verhaal: “Hieruit kwam naar voren dat de temperatuur en verblijftijd in binneninstallaties vooral worden beïnvloed door de consumptiepatronen van water. Hoewel er enkele verschillen waren tussen de monsters van stilstaand water in het standaardsysteem en het uitgebreide systeem, werden tussen alle vers watermonsters alleen niet-significante verschillen gevonden. Dit geldt voor alle onderzochte parameters. Dit betekent dat het doorspoelen van de kraan de kwaliteit van het drinkwater in binneninstallaties in beide systemen kan herstellen.”

Bij het gesprek voegt zich nu ook Michael Steffens van BAM Bouw en Techniek - Fire Protection. Hij geeft zijn visie op de resultaten van het onderzoek.

Wat betekent dit alles voor de dagelijkse praktijk?
Michael begint zijn verhaal: “Eigenlijk kwamen dat soort vragen al tijdens het onderzoek naar voren. Zo was de zorg op zoek naar een goedkopere manier om in zorginstellingen sprinklers te installeren. Op diverse locaties in de zorg hebben we de nieuwe waterleidingsprinklerinstallaties al geïnstalleerd. En ook de woningbouw heeft zich al gemeld. Ook zij hebben baat bij een adequate oplossing voor dit probleem. Daar waar in de zorginstellingen de mensen door hun beperking niet snel genoeg kunnen vluchten, geldt bijvoorbeeld in (oude) flatgebouwen dat de vluchtroutes niet op orde zijn. In beide gevallen is het zaak de vluchttijd te verlengen. En dat kan met zo’n waterleidingsprinkler.”

Het beperkt zich dus tot de zorg en bestaande flatgebouwen?
Michael knikt nee: “Nee hoor, we zijn ook al bezig met nieuwbouwwoningen. De nieuwe waterleidingsprinkler is namelijk goedkoper dan bouwkundige oplossingen die meer vluchttijd in de hand werken. Het is dan nog wel niet verplicht, feit is wel dat Nederland met het oog op de vergrijzing steeds meer inzet op de zelfredzaamheid van mensen. En dan is het natuurlijk wel vreemd als je wel een traplift subsidieert, maar er niet voor zorgt dat mensen ook de tijd krijgen in geval van een brand te vluchten. Nederland loopt hierin achter. In Wales is het bijvoorbeeld al wettelijk verplicht en ook in Scandinavische landen worden er steeds meer waterleidingsprinklers geïnstalleerd.
 
Ben je tevreden met het resultaat?
Michael knikt enthousiast: “Zeer zeker. Ik liep al geruime tijd rond met de gedachte dat er een oplossing moest zijn om met minder water een brand te controleren. Door gewoon dichter op de beginnende brand te zitten. Hoe sneller je deze in de kiem smoort, hoe minder water er nodig is. Die oorspronkelijke gedachte heeft nu een prachtig resultaat opgeleverd. Het mooie is dat gaandeweg het traject de theoretische kant en de praktische kant steeds meer in elkaar schoven. We hebben met een paar belangrijke spelers de handen ineengeslagen en nu deze doorbraak gerealiseerd. Overigens altijd vanuit de gedachte om een brandveiliger Nederland mogelijk te maken. Zo’n gezamenlijke focus helpt om snel concrete stappen te zetten.”

Hoe vindt de waterleidingsprinkler nu verder zijn weg?
Michael: “Binnen onze eigen brandveiligheidsopdrachten zetten we deze uiteraard zo veel mogelijk in. Daarnaast zijn we ook actief om alle installateurs - inmiddels 35 erkend - in Nederland mee te krijgen. Hen bieden we een cursus aan met alle ins en outs. Daarna kunnen zij de producten kopen in een speciaal ingerichte webshop. Nogmaals: de focus ligt op het vergroten van de brandveiligheid. We willen vooral dat alle vakmensen vanaf hier ook zelf het woord gaan verkondigen. Zij moeten het belang zien en hun klanten hierop wijzen. Het helpt natuurlijk ook dat de nieuwe oplossing ook door Brandweer Nederland wordt omarmd.”

Meer weten?

Wil je meer weten over de nieuwe waterleidingsprinklers?
Neem dan contact met ons op.