Incêndio: Objetivos de Projeto

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1 OBJETIVO GERAL Incêndio: Objetivos de Projeto Criar dispositivos capazes de detectar, informar onde iniciou e debelar com presteza um incêndio, evitando danos materiais e perdas de vidas. NORMAS QUE DEVEM SER SEGUIDAS NORMAS DE SEGURANÇA CONTRA INCÊNDIOS DO CBSC (Corpo de Bombeiros de Santa Catarina) - Decreto n 4909 de , publicado no Diário Oficial n de INSTALAÇÕES HIDRÁULICAS CONTRA INCÊNDIO, SOB COMANDO, POR HIDRANTES E MANGOTINHOS - NBR : 1996 da ABNT..

2 Incêndio: O Fogo O FOGO 1. devem existir os três elementos que compõem o triângulo do fogo. Se um deles deixar de existir, o fogo se extinguirá. Se um deles faltar, o fogo não iniciará. 2. A seguinte condição deve ser verdadeira: CALOR GERADO > CALOR DISSIPADO

3 Incêndio: O Combate ao Fogo O COMBATE AO FOGO 1. Abafamento eliminação do oxigênio 2. Eliminação do combustível retirar ou isolar os materiais combustíveis 3. Resfriamento eliminar a fonte de calor ou dissipar o calor gerado. CATEGORIAS DE INCÊNDIO E COMBATE APROPRIADO CATEGORIA A - apresenta características de ação de profundidade. Ao final deixa algum tipo de resíduo (carvão, cinza). CATEGORIA B - apresenta características de ação superficial.. Não deixa resíduos. CATEGORIA C - Há presença de energia elétrica ( rede ativa). CATEGORIA D - é o incêndio de metais piróforos e suas ligas.

4 Categ. Materiais Pó químico seco A Incêndio: Méios de Extinção - Categoria Gás carbônico Espuma Água em jato Água em neblina Freon 1301 Hallon 1301 Madeira, tecidos, fibra ( resíduos) Sim (*) Sim (*) Sim Sim Sim Sim B C Óleos, álcool, gasolina, tintas, (sem resíduos) Motores, linha elétrica viva Sim Sim Sim Não Sim (**) Sim Sim Sim Não Não Sim (**) Sim D Gases e metais piróforos Agente extintor Sim Não Não Não Não Sim Bicarbonato de sódio CO2 Bolhas com gás inerte Método de extinção Abafamento Abafamento Resfriamento abafamento Origem da pressão Cilindro de gás Compressão do CO2 Reação expansiva Operação gatilho gatilho Inversão do extintor ( * ) no princípio e pequenos incêndios ( * ) exige um estudo prévio H2O H2O Freon Hallon Resfriamento abafamento Cilindro de gás Abafamento Ar comprimido Inibe reação combustão Compressão do gás gatilho automático automático

5 Incêndio:Instalações de Combate a Incênd

6 Incêndio: Tipos de Prevenção e combate O conceito de prevenção é mais amplo que a simples idéia do combate. O combate é de fato uma reação após a ocorrência do incêndio. A prevenção parte do princípio de que se deve evitar o início do fogo e evitar a sua propagação. Assim a prevenção se faz desde a concepção arquitetônica e pode ser assim dividida: 1. PROTEÇÃO DE CONCEPÇÃO a. portas corta-fogo, paredes e platibandas (abas) de segurança. b. pisos, tetos e paredes incombustíveis c. vidros resistentes no mínimo 60 min ao fogo. d. afastamento entre edifícios e. compartimentação de áreas f. isolamento vertical

7 Incêndio: Tipos de Prevenção e combate 2. MEIOS DE FUGA a. escada de segurança b. iluminação de emergência c. elevador de segurança 3. MEIOS DE COMBATE DE INCÊNDIO a. extintores manuais e sobre rodas b. instalações fixas: automáticas, sob-comando: (chuveiros, hidrantes, hallon, freon, nebulizadores 4. MEIOS DE ALERTA a. detectores de fumaça b. detectores de temperatura c. alarmes contra incêndio

8 1 Incêndio: Fluxograma Classificar a edificação pela NCBSC segundo a ocupação. CAPITULO II DA NCBSC 2 Relacionar as características físicas da edificação: área por pavimento, área total, altura, aparelho técnico de queima, número de pavimentos, carga de fogo. Sem capítulo da NCBSC 3 Com 1 e 2, identificar as sistemas preventivos que serão exigidos ( sem detalha-los) CAPITULO V DA NCBSC 4 Classificar a edificação quanto aos riscos de incêndio: LEVE, MÉDIO, ELEVADO CAPITULO IV DA NCBSC 5 Verificar os níveis de exigência e detalhes de cada sistema necessário CAPITULO V AO CAPITULO XVII D NCBSC NCBSC NORMA DO CORPO DE BOMBEIROS DE SANTA CATARINA

9 Incêndio: Carga de Fogo Consiste em transformar, através do poder calorífico, todos os materiais combustíveis de uma edificação em seu equivalente de madeira, por metro quadrado de área edificada. TABELA DOS PODERES CALORÍFICOS DE ALGUNS MATERIAIS Material Papel (mistura) Plásticos (mistura) Têxteis Borracha Madeiras duras PODER CALORIFICO (kcal/kg) (Material seco)

10 Incêndio: Carga de Fogo (Exemplo) EXEMPLO: Calcular a carga de fogo em uma edificação com 700m 2 ond existem os seguintes materiais combustíveis: 200 Kg de madeira dura, 500 K de piso de borracha, 100 Kg de algodão, 200 Kg de papel e 70 Kg de plástico SOLUÇÃO: O calor gerado pela combustão destes materais será: 200 Kg de madeira dura x 4641 kcal/kg kcal 500 Kg de piso de borracha x 6123 kcal/kg kcal 100 Kg de algodão x 4913 kcal/kg kcal 200 Kg de papel x 4206 kcal/kg kcal 70 Kg de plásticos x 7995 kcal/kg kcal TOTAL kcal O equivalente em madeira será: Kcal / 4620 kcal/kg 1273 kg de madeira A carga de fogo será: Q 1273 kg de madeira/ 700 m 2 Q Q 1,8Kg/m 2 de madeira por metro de área edificada.

11 Incêndio: Projeto Preventivo de Incêndio

12 Incêndio: Projeto Preventivo de Incêndio SEGUINDO O FLUXOGRAMA: 1 Classificação segundo a ocupação: OCUPAÇÃO ESCOLAR 2 As principais características da edificação: - Área por pavimento 470 m2 - Área total 1908 m 2 - Altura 13,00 m - Aparelho técnico de queima fogão - Número de pavimentos 4 - Carga de fogo cálculo dispensável.

13 Incêndio: Projeto Preventivo de Incêndio 3 Os sistemas necessários são: ( ART. 20 da NCBSC) - Sistema preventivo por extintores - Sistema hidráulico preventivo - Gás centralizado - Saídas de emergência - Pára-raios - Sistema de alarme - Sinalização de abandono - Iluminação de emergência. 4 Classificação segundo o risco de incêndio: RISCO LEVE ( Capítulo IV da NCBSC) 5 Níveis de exigência de cada sistema:

14 Incêndio: Extintores Capacidade Extintora CE Agente extintor Espuma Água Gás carbônico Pó-químico-seco Quantidade mínima, para constituir uma CE. 10 litros 10 litros 4kg 4kg ART. 39 da NCBSC - Em edificações com mais de um pavimento são necessárias no mínimo 2 CE por pavimento. Cada capacidade extintora protege uma área mínima segundo o grau de risco: Risco leve 500m 2 Risco médio 250 m 2 Risco elevado 250 m 2 Caminhamento máximo do operador, percurso a ser percorrido do extintor até o foco de incêndio: Risco leve 20 m Risco médio 15 m Risco elevado 10 m Portanto, no exemplo proposto poderíamos usar dois extintores de gás carbônico de 4 kg por pavimento. ( no comércio existem extintores de gás carbônico de 4 kg e 6 kg)

15 Incêndio: Hidrantes Classe de Risco Diam. Mangueira Comprim. Diam. do esguicho Altura do piso Pressão dinâmica mm m mm m mca Leve ,20-1,5 4 Médio ,20-1,5 15 Elevado ,20-1,5 45

16 Incêndio: Cálculo da RTI Reserva Técnic de Incêndio A RTI deve garantir uma autonomia mínima de 30 minutos para o sistema: NO RISCO LEVE: calcular a vazão do hidrante mais favorável (maior pressão) e acrescentar 2 minutos por hidrante excedente a quatro. NO RISCO MÉDIO E ELEVADO: calcular a vazão do hidrante menos favorável (menor pressão), acrescentar 2 minutos por hidrante excedente a quatro e considerar uso simultâneio de: Número de hidrantes instalados 1 2 a 4 Número de hidrantes em funcionamento simultâneo a 6 3 Mais que 6 Em qualquer caso a RTI será no mínimo 5000l 4

17 Incêndio: Cálculo da RTI Exemplo 1 RTI H1 Q1 NO CASO DE RISCO LEVE: Calcular Q6 (vazão no H6) l/min Calcular a RTI: RTI Q6 x (30min + 4min) RTI Q6 x 34min litros H2 H3 Q2 Q3 NO CASO DE RISCO MÉDIO / ELEVADO: Calcular Q1, Q2 e Q3 (vazões no H1, H2 e H3) l/min Calcular RTI: RTI (Q1 + Q2 + Q3) x 34min H4 Q4 A velocidade deverá ser no máximo de 5 m/s H5 Q5 H6 Q6

18 Incêndio: Cálculo da RTI Exemplo 2 Todos os hidrantes estão na mesma cota, logo H1 tem maior pressão e H7 tem a menor pressão devido à perda de carga, então: NO RISCO LEVE: Calcular Q1 e RTI Q1 x 36 min. litros RTI NO RISCO MÉDIO / ELEVADO: Calcular Q7, Q6, Q5 e Q4 RTI (Q7 + Q6 + Q5 + Q4) x 36 min litros H1 H2 H3 H4 H5 H6 H7 A vazão deverá ser calculada na boca do requinte pela fórmula geral para orifícios pequenos: Q C x S x d 2gH Onde: Q vazão na boca do requinte (m 3 /seg) Cd coeficiente de descarga 0,98 (ART 67 da NCBSC) S área do bocal (m 2 ) g aceleração da gravidade (m/s 2 ) H pressão dinâmica mínima na boca do requinte (mca

19 Incêndio: Cálculo da RTI Exemplo 2 Fazendo a substituição dos valores conhecidos, chega-se à fórmula: Q 0,2046 d x 2 x H Onde: Q vazão (l/min) H pressão dinâmica mínima (mca) d diâmetro do requinte (mm) A perda de carga unitária (J) é calculada pela fórmula de Hazen Williams: J 10,641 1,85 C x x D Q 1,85 4,87 Onde: J perda de carga unitária (m/m) Q vazão (m 3 /seg) C coeficiente de rugosidade: na tubulação C 120 (ART 68 NCBSC) na mangueira C 140 (ART 68 NCBSC) D Diâmetro da tubulação ou mangueira ( m)

20 Incêndio: Cálculo da RTI Ex. Escola Diâmetro da coluna de incêndio 63mm (mínima admissível - ART 48) Diâmetro da mangueira 38 mm Diâmetro do esguicho 13 mm Hidrantes por pavimento 1 (com 30m de mangueira atinge-se todos os pontos).

21 Incêndio: Cálculo de Hidrantes Ex.Escol CÁLCULO DA VAZÃO NO HIDRANTE MAIS DESFAVORÁVEL: x 2 0,2046 d x A HA Sendo: HA 4mca d 13mm Q Q A 0,2046 x 13 2 x 4 69,15 l / min CÁLCULO DA PRESSÃO NO PONTO A ( PA) PA HA + h + man h 0,5 m tub Onde: h man perda de carga na mangueira h tub perda de carga no tubo Registro angular com redução redução Coluna Tê com saída lateral

22 Perda de carga no tubo: Dados: D 63mm QA 0, m 3 /s l 0,5m Incêndio: Cálculo de Hidrantes Ex.Escol Cálculo da perda de carga unitária no tubo: 1,85 x 1,85 10,641 Q x A 10,641 0, J tub J tub 0, ,85 x 4,87 1,85 4,87 x C D 120 Comprimentos equivalentes: Tê de 63mm saída alteral 3,43 Registro angular 10,00 Redução 0,60 14,03 Comprimento total 14,03 + 0,5 14,53m Perda de carga no tubo h tub 14,53 x 0,0039 0,056m 0,063 m m

23 Incêndio: Cálculo de Hidrantes Ex.Escola Perda de carga na mangueira: Dados: D 38mm QA 0, m 3 /s C 140 l 30m Perda de carga unitária na mangueira: 1,85 10,641 xq 1,85 A 10,641 x0, J man J man 0, ,85 C x 4,87 1,85 4,87 D 140 x0,038 m m Perda de carga na mangueira: h man 30 x 0,0344 1,032 m PA 4,0 + 1, ,056 5,088m

24 Incêndio: Cálculo de Hidrantes Ex.Escola CÁLCULO DA PRESSÃO NO PONTO B (PB): Supondo que QB seja maior que QA, adotaremos QB 85 l/min 0,00141 m 3 /s HB 2 QB ,2046 x 4 2 0,2046 x 4 d 13 J man 9399,38 x 0, ,85 x 30 1,5mca ,60 J tub 1065,88 x 0,001411,85 x 14,53 0,82mca PB 6,04 + 1,5 + 0,082 7,62mca 6,04mca CÁLCULO DA PRESSÃO NO PONTO C (PC): Supondo que QC seja maior que QB, adotaremos QC 100 l/min 0,00166 m 3 /s 2 QC 2 HC ,36mca ,2046 xd 0,2046 x ,60 J man 9399,38 x 0, ,85 x 30 2,03mca J tub 1065,88 x 0,001661,85 x 14,53 0,11mca PC 8,36 + 2,03 + 0,11 10,50mca

25 Incêndio: Cálculo de Hidrantes Ex.Escola CÁLCULO DA PRESSÃO NO PONTO D (PD): Supondo que QD seja maior que QC, adotaremos QD 115 l/min 0,00192m 3 /s HD QD 0, x d , J man 9399,38 x 0, ,85 x 30 2,66mca J tub 1065,88 x 0,001921,85 x 14,53 0,15mca PD 11,06 + 2,66 + 0,15 13,87mca 4 2 x ,60 11,06mca

26 Incêndio: Cálculo de Hidrantes Ex.Escol RECÁLCULO DA PRESSÃO NO PONTO C PELA COLUNA: QD 115 l/min 0,00192m 3 /s Comprimento do tubo 4m Comprimento equivalente: Tê passagem direta 0,41 Comprimento total 4,41 J tub 1065,88 x 0,001921,85 x 4,41 0,044mca PC 13, ,044 9,91mca Como 9,91< 10,50, precisamos aumentar PD, logo QD deve ser maior que a adotada. Cálculo da PD, supondo que QD 118 l/min 0,00196m 3 /s. HD ,60 11,64 mca J man 9399,38 x 0, ,85 x 30 2,76mca J tub 1065,88 x 0,001961,85 x 14,53 0,15mca PD 11,64 + 2,76 + 0,15 14,55mca

27 Incêndio: Cálculo de Hidrantes Ex.Escol RECALCULO DA PRESSÃO NO PONTO C PELA COLUNA: J tub 1065,88 x 0,001961,85 x 4,41 0,05mca PC 14, ,05 10,6mca RECÁLCULO DA PRESSÃO NO PONTO B PELA COLUNA : D 63 mm QC 100 l/min 0,00166 m 3 /s J tub 1065,88 x 0,001661,85 x 3,41 0,026mca PB 10, ,026 7,72mca Como 7,72 7,72 não é preciso modificar QC.

28 Incêndio: Cálculo de Hidrantes Ex.Escol RECÁLCULO DA PRESSÃO NO PONTO A PELA COLUNA: D 63mm QB 85 l/min 0,00141 m 3 /s J tub 1065,88 x 0,001411,85 x 3,41 0,02mca PA 7, ,02 4,64mca Como 4,64 < 5,088, logo QB deverá ser maior. Cálculo do PB, supondo que QB 87 l/min 0,0014m 3 /s. HB ,60 6,33mca J man 9399,38 x 0,0014 1,85 x 30 1,48mca J tub 1065,88 x 0,00141,85 x 14,53 0,08mca PB 6,33 + 1,48 + 0,08 7,89mca

29 Incêndio: Cálculo de Hidrantes Ex.Escola RECÁLCLO DA PRESSÃO NO PONTO A PELA COLUNA: J tub 1065,88 x 0,00141,85 x 3,41 0,02mca PA 7, ,02 4,91mca. CÁLCULO DA RESERVA TÉCNICA DE INCÊNDIO - RTI RTI 30min x QD 30 x litros Como 3540 < 5000, adotamos RTI 5000litros, que é o mínimo necessário. RTI 5000litros

30 Incêndio: Cálculo de Hidrantes Ex.Escola CÁLCULO DA ALTURA, (X), DO RESERVATÓRIO SUPERIOR Dados: D 63mm Comprimentos equivalentes: Entrada normal 0,9m Registro de gaveta 0,4m Joelho 2,35m Tê saída lateral 3,43m Válvula de retenção 8,1m Joelho 2,35m Joelho 2,35m Total 19,88m Comprimento total X ,88 X + 40,88 PA X - H AR H AR perda de carga entre os pontos A e R. 1,85 1,85 10,641 xq 10,641 x0,00115 A J AR 1,85 x 4,87 1,85 4, 87 x C D 120 0,063 0,0039 J AR 0,0039m/m H AR J AR ( X + 40,88 ) H AR 0,0039X + 0,0039 x 40,88 H AR 0,0039X + 0,16 PA X - (0,0039X + 0,16) 5,088 0,9961X - 0,16 0,9961X 5,248 X 5,27m

31 Incêndio: Questão Proposta: Refazer os cálculos hidráulicos, supondo que a edificação proposta tivesse risco de incêndio MÉDIO. Para refazer estes cálculos teríamos que introduzir as seguintes modificações na solução anterior: a) Para calcular QA, teríamos que usar HA 15mca e o diâmetro do esguicho 25mm. b) Calcularíamos PB, PC e faríamos o recálculo pela coluna, com as devidas correções de QB e QC ( não seria necesário calcular PD e QD). c) A reserva técnica de incêndio seria: RTI QA + QB x 30min ( considerando 2 hidrantes em uso simultâneo) d) No cálculo de X teríamos que usar Q QA + QB, então: C ( Q + Q ) 1,85 10,641 x J A B AR 1,85 x 4, 87 D