Technische brandbeveiliging in life-science-omgevingen

Zureichende stoffen en uitgebreide processen kenmerken omgevingen in de levenswetenschappen, zoals cleanrooms en laboratoria. Dit betekent ook: speciale eisen aan de technische brandbeveiliging. (Bron: Siemens AG)

Zinvolle stoffen en uitgebreide processen kenmerken omgevingen in de life sciences, zoals cleanrooms en laboratoria. Dat betekent ook: speciale eisen aan de technische brandbeveiliging. (Bron: Siemens AG)

De nieuwe, VdS-gecertificeerde rookmelders met inlaat van het type FDA221 en FDA241 van Siemens beschikken over een gepatenteerde meetkamer. (Bron: Siemens AG)

Melderportfolio voor explosiegevaarlijke gebieden. (Bron: Siemens AG)

Brandmelders moeten betrouwbaar een dubbele functie vervullen: Ten eerste moeten ze in staat zijn om de vroege tekenen van een mogelijk brand te detecteren. En ten tweede moeten ze de vastgelegde waarden ook correct kunnen interpreteren. (Bron: Siemens AG)

Auteur Vera Klopprogge, adviseur externe communicatie bij de Siemens-divisie Building Technologies. (Bron: Siemens AG)

Sensible stoffen en uitgebreide processen kenmerken omgevingen in de life sciences, zoals cleanrooms en laboratoria. Dit betekent ook: speciale eisen aan de technische brandbeveiliging. In deze speciale omgevingen worden brandmelders gebruikt die niet te misleiden zijn, die voor optimaal risicobeheer met de brandmeld- en gebouwtechniek intelligent kunnen worden gekoppeld.

Omgevingen in de life sciences zijn arbeidsomgevingen die veel resources vergen, zowel qua personeel als materiële activa. Een onderbreking van de bedrijfsvoering leidt tot aanzienlijke verliezen in tijd en geld. Tegelijkertijd vormen laboratoria en cleanrooms potentiële gevaren vanwege de daar verwerkte, soms risicovolle stoffen.

Typische oorzaken van brand in dergelijke omgevingen zijn onder andere smeulingsbranden door elektrische risico’s, zelfontbranding van ophopingen in ventilatiekanalen of het lekken van gemakkelijk ontvlambare vloeistoffen en gassen. Brand- en rookaanslagen kunnen leiden tot verlies van producten, apparatuur en materiële activa en zo binnen enkele minuten hoge financiële verliezen veroorzaken. Tegelijkertijd kunnen door massale luchtstromen gevoelige installaties zo sterk worden besmet dat ze daarna vervangen moeten worden.

Parametergestuurde detectie

Voor betrouwbare vroege detectie van opkomende branden wordt in omgevingen van de life sciences het volledige spectrum van brand-, warmte- en vlammelders ingezet, vaak ook in uitvoering voor explosiegevaarlijke zones (Ex-zones). Detectiemethoden die in standaardomgevingen zoals kantoren of hotels goede resultaten opleveren, zijn in laboratoria echter niet toereikend. Zo kan bij gecontroleerde chemische reacties zelfs een moderne multisensorsmelder de situatie mogelijk als brand interpreteren. Het hieruit voortvloeiende valse alarm kan dan de volgende gevolgen hebben: de brandweer wordt automatisch gealarmeerd, het automatisch geactiveerde spraakalarmsysteem informeert alle personen in het gebouw over de evacuatie, brandbeveiligingssystemen onderbreken de productie, schakelen machines uit en laten liften stoppen op vaste haltepunt.

Brandmelders moeten in dit verband dus betrouwbaar een dubbele functie vervullen: ten eerste moeten ze in staat zijn om de vroege tekenen van een mogelijk brand te detecteren. En ten tweede moeten ze de gemeten waarden ook correct kunnen interpreteren.

Een parametergestuurde branddetectie voldoet aan deze dubbele eis. De brandmelders van de Sinteso S-Line van Siemens bijvoorbeeld splitsen de door de sensoren vastgelegde signalen met behulp van algoritmes in wiskundige componenten en vergelijken deze zelfstandig met geprogrammeerde specificaties. Als resultaat van deze vergelijkingen geeft de melder het bijbehorende gevaarsignaal. De voorwaarde hiervoor vormt de door Siemens gepatenteerde ASA-technologie (Advanced Signal Analysis). Daarmee is een detectie- en misleidingsveilige brandherkenning zelfs onder de moeilijkste omstandigheden gewaarborgd.

Aanzuigrookmelders

Een algemene beperking bestaat echter: zelfs de krachtigste puntmelders aan het plafond zijn afhankelijk van het feit dat de te onderzoeken deeltjes überhaupt in voldoende mate bij de sensoren komen. Dit is bijvoorbeeld in laboratoriumafzuigkappen niet betrouwbaar. Bovendien is het regelmatig onderhouden van de melders daar niet meer zinvol mogelijk. In dit verband spelen aanzuigrookmelders (Aspirating Smoke Detectors, ASD) een belangrijke rol.

Aanzuigrookmelders nemen continu luchtmonsters uit de te bewaken gebieden en controleren deze op deeltjes. De luchtmonsters worden via een buizennetwerk met gedefinieerde openingen aangezogen en naar de meetkamer geleid. Hiermee kunnen zelfs kleinste deeltjes van opkomende branden worden gedetecteerd. De nieuwe VdS-goedgekeurde modellen FDA221 en FDA241 van Siemens bieden in dit verband nog andere voordelen: Het aerodynamische ontwerp binnen de gepatenteerde meetkamer maakt het grotendeels mogelijk om af te zien van extra filters, omdat de in de meetkamer ingebracht deeltjes in de luchtstroom blijven en zo weer uit de meetkamer worden weggebracht.

In de meetkamer herkennen de nieuwe aanzuigrookmelders de grootte van de deeltjes en hun concentraties. Daarbij wordt gebruikgemaakt van de optische dual-golfdetector. Dat betekent dat de melders twee lichtgolflengten gebruiken – blauw en infrarood. Zo kunnen ze – anders dan traditionele aanzuigrookmelders – precies onderscheid maken tussen rook en misleidingsdeeltjes. Hierdoor worden branden al in de vroege ontstaansfase misleidingsvrij herkend.

Naast aanzuigrookmelders kunnen ook lineaire warmte- en brandmelders speciale brandbeveiligingsopdrachten in het laboratorium uitvoeren. Vaak wordt daar open vuur gebruikt als warmtebron. Hierdoor neemt het risico op een brand in de afzuigkap, waar de technici werken, toe. Speciaal voor de bescherming van afzuigkappen zijn systemen ontwikkeld die meestal gebaseerd zijn op lineaire brandmeldtechnologie. Ze herkennen eerste tekenen van een brand al binnen enkele seconden en bieden vaak ook automatische blusmaatregelen.

Intelligent gebouwbeheer

De integratie van het brandmeldsysteem in een overkoepelend gebouwbeheersysteem is zinvol om het systeem centraal te sturen en te koppelen met andere systemen. De brandmeldinstallatie kan zo ook gegevens en functies van andere systemen gebruiken, bijvoorbeeld uit video- en toegangscontrolesystemen of van verwarming-, ventilatie- en airconditioningsystemen (HVAC). Een gezamenlijk beheer voor verschillende disciplines maakt processen in het gebouw transparant en helpt om maximale prestaties van de brandmeldtechniek te behalen, afhankelijk bijvoorbeeld van HVAC-systemen. Omdat er voor de infrastructuur van het hele gebouw één gebruikersinterface bestaat, wordt de bediening vereenvoudigd. In geval van alarm leidt een gebouwbeheersysteem de gebruiker intuïtief en stapsgewijs naar de oorzaak van het probleem en dus naar een snelle oplossing. Dit biedt bij een alarm een betere basis voor besluitvorming en zorgt voor kortere reactietijden.

Ook automatisch uitgevoerde processen en maatregelen kunnen binnen een geïntegreerd gebouwbeheersysteem worden gedefinieerd. In een noodgeval is dit van onschatbare waarde. Bijvoorbeeld, als een toenemende concentratie giftige gassen wordt gedetecteerd, kan de afzuigsnelheid van het ventilatiesysteem automatisch worden verhoogd om de afvoer van schadelijke dampen te versnellen. Wordt een brand vastgesteld, dan kunnen de jaloezieën automatisch worden omhooggehaald om beter zicht op het brandgebeuren te krijgen en de toegang voor hulpdiensten te vergemakkelijken. Ook evacuatiesystemen kunnen worden geïntegreerd in een holistisch gebouwbeheersysteem. Bij brand worden dan spraakberichten geactiveerd die de betrokkenen snel en efficiënt uit de gevaarzone leiden.

Conclusie

Laboratoria en andere omgevingen in de life sciences stellen bijzondere eisen aan de technische brandbeveiliging. Parametergestuurde detectiemethoden en speciale melders zoals aanzuigrookmelders en lineaire warmte- en brandmelders garanderen een vroege en gerichte brandherkenning, ook bij specifieke storingssignalen. Door de integratie van de brandmeldtechniek in een slim gebouwbeheersysteem ontstaan bovendien grote voordelen, bijvoorbeeld door automatisch uitgevoerde processen en maatregelen bij een alarm.