PROTEÇÃO CONTRA INCÊNDIOS UTILIZANDO O CHUVEIROS SPRINKLERS

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1 PROTEÇÃO CONTRA INCÊNDIOS UTILIZANDO O CHUVEIROS SPRINKLERS Adriely De Paula Silvestre Acadêmica do curso de Engenharia Civil das Faculdades Integradas de Cacoal - UNESC. Cacoal- RO. _ adrielysilvestre2@hotmail.com; kananda_muttz@hotmail.com Kananda Gonçalves Nascimento Acadêmica do curso de Engenharia Civil das Faculdades Integradas de Cacoal - UNESC. Cacoal- RO. _ adrielysilvestre2@hotmail.com; kananda_muttz@hotmail.com Lucas Ferreira Melo Machado Orientador, Mestre em Engenharia Civil e docente nas Faculdades Integradas de Cacoal - UNESC. Cacoal- RO. _ lucasmachado@unescnet.br INTRODUÇÃO Devido à grande deficiência relacionada ao combate a incêndios no século XVII, surgiu a necessidade de ser criado um método de proteção adequado para as edificações. O primeiro protótipo de um chuveiro automático, também chamado de sprinkler, foi projetado em 1864 por Major A. Stewart Marcison, mas o primeiro sprinkler automático a ser aceito comercialmente e reconhecido pelas seguradoras foi o de Henry Parmelter, em 1922 (GONÇALVES e FEITOSA, 1998). Os chuveiros automáticos vêm se mostrado um dos meios mais eficazes e econômicos devido ao seu funcionamento sem a necessidade de ação humana imediata proporcionando assim a diminuição de prejuízos materiais, econômicos e principalmente reforçando proteção à vida humana que é o requisito de segurança que se encontra em primeiro plano (BUCKA, 2012). De acordo com Gonçalves e Feitosa (1998), uma pesquisa feita em locais onde haviam instalações de chuveiros automáticos indicou que em cerca de sessenta mil incêndios ocorridos o sistema mostrou sua total eficiência em 94% dos casos e nos 6% restantes devido a falhas, suprimento de água ou projeto inadequado houve desempenho desfavorável. Assegurando assim a alta confiabilidade do sistema quando a água for o agente extintor mais adequado. MÉTODOS E MATERIAIS O estudo foi desenvolvido através de pesquisa de campo para coleta de imagens e dados em um shopping na cidade Ji-paraná RO, e analises bibliográficas que se baseiam em chuveiros sprinkler como principal sistema de proteção contra incêndio. Apresentando seu funcionamento, benefícios e os cálculos necessários conforme a norma NBR XV Jornada Científica das Faculdades Integradas de Cacoal - UNESC 1

2 (ABNT, 2014) Sistemas de proteção contra incêndios por chuveiros automáticos. 1 Acadêmicas do curso de Engenharia Civil das Faculdades Integradas de Cacoal - UNESC. Cacoal- RO. _ adrielysilvestre2@hotmail.com; kananda_muttz@hotmail.com 2 Orientador, Mestre em Engenharia Civil e docente nas Faculdades Integradas de Cacoal - UNESC. Cacoal- RO. _ lucasmachado@unescnet.br XV Jornada Científica das Faculdades Integradas de Cacoal - UNESC 2

3 DESENVOLVIMENTO De acordo com Bretano (2016) e Damasceno (2014) no Brasil o uso do chuveiro sprinklers e bem variado, pois não existe uma lei federal sobre combate a incêndio, logo os estados e municípios são autônomos para legislar a questão com base em normas locais ou estabelecidas pela Associação Brasileira de Normas Técnicas (ABNT), cada unidade da federação exige uso de sprinklers para alguns tipos de ocupações, porém a maioria não apresenta fiscalização necessária. A necessidade do uso do sprinkler é definida através do tipo de atividade, área e altura da edificação. Desde sua criação, o chuveiro sprinkler tem sido considerado o método mais seguro e eficiente, pois ele tem alta sensibilidade térmica, várias temperaturas para acioná-lo, diversas projeções e possui um sistema inteligente. Porém, é necessário lembrar que esse é um sistema de combate às chamas em sua fase inicial, acionando a unidade de bombeiros automaticamente. Os sprinklers são chuveiros reduzidos que contém um obturador que veda totalmente a água do orifício, comandado por um bulbo, portanto e calibrado para romper a tal temperatura determinada de acordo com a classe de risco. Os sprinklers são instalados em uma tubulação hidráulica, portanto requer uma vedação apropriada para não ocorrer problemas de vazamentos, a água deve permanecer sempre pressurizada, exceto para os sprinklers tipo seco, pois esse e pressurizado com ar normalmente utilizado em câmeras refrigeradas onde a temperatura e baixa. O chuveiro sprinkler deve ser instalado onde a temperatura fica mais concentrada, logo na parte superior da edificação, por isso os chuveiros automáticos são localizados no teto, porém devem ser sempre analisadas as exceções da norma e as recomendações dos fabricantes para cada tipo de chuveiro automático. O modelo de chuveiro automáticos mais utilizados no Brasil é do tipo ampola de vidro, pois possui um elemento termo sensível que se rompe quando há início de incêndio. Na subida de temperatura o obturador, que estava comprimido pelo bulbo, é liberado permitindo a passagem da água em forma de cone sobre toda área de proteção em quantidade adequada ao risco do local, protegendo de forma rápida até extinguir ou controlar o incêndio. Além do tipo ampola de vidro, existe o tipo de chuveiro automático liga fusível, que opera pela fusão de um de seus componentes sob a influência de calor. XV Jornada Científica das Faculdades Integradas de Cacoal - UNESC 3

4 De acordo com SKOP (2017) e também TÉCHNE (2013) os chuveiros automáticos são classificados do seguinte modo: Distribuição de água: chuveiros de cobertura padrão, cobertura estendida e tipo spray. Velocidade de operação: sprinkler de resposta rápida e de resposta padrão. Orientação de instalação: chuveiro em pé, embutido, flush, lateral, oculto e pendente. Condições especiais de uso: chuveiro decorativo, seco e resistente à corrosão. Características de desempenho e projeto: sprinkler de controle para aplicações especificas (CCAE) e de resposta a supressão rápidas (ESFR). O modelo do chuveiro utilizado é definido na fase de projeto, onde também é feita a escolha dos tubos que compõem os sistemas sprinklers, que variam de acordo com o tipo de obra, ambiente e classe de risco de incêndio. Existem duas principais tubulações disponíveis no mercado hoje que são: tubulações de CPVC com conexões de PVC e tubulação em aço carbono com conexões de soldas elétricas. A instalação e manutenção dos chuveiros automáticos devem seguir a norma brasileira NBR (ABNT, 2014) e também das orientações do corpo de bombeiros de cada estado. BRETANO (2016) menciona que o projeto de chuveiros automáticos deve ser realizado simultaneamente com o projeto arquitetônico e os demais projetos de engenharia, principalmente o estrutural, para que se obtenha a solução mais econômica e funcional para todos eles. XV Jornada Científica das Faculdades Integradas de Cacoal - UNESC 4

5 Figura 1 - Componentes de um sprinkler Fonte: HIDROFIRE (10/08/2017) ELEMENTOS CONSTRUTIVOS DE UM CHUVEIRO AUTOMÁTICO Segundo Bretano (2016) os chuveiros podem variar a temperatura de 57 a 343ºC, ele deve ser determinado através da temperatura máxima permitida pelo ambiente, de acordo com seu grau de risco. A temperatura para o acionamento deve ser próxima a máxima permitida com uma margem de segurança com no mínimo 20ºC acima, isso para evitar que o chuveiro dispare em uma temperatura inadequada ocasionando prejuízos a edificação. Segundo SKOP (2017), quando a temperatura que for indicada na cor do sprinkler for atingida o bulbo irá se romper e com instantes entre 15 e 30 segundos o sistema ira retornar resposta, um incêndio ganha força entre 1 e 4 min, a função do chuveiro automático é garantir tempo de 30 min ou mais, para que os bombeiros cheguem para abolir o incêndio por completo. Tabela 1 Cor de álcool liquidolâmpada de acordo com a temperatura. Fonte: SKOP (21/02/2017) ÁREA DE CÁLCULO Para dimensionamento do sistema do Shopping localizado na cidade de Ji-paraná- RO, foram selecionados três ramais da tubulação hidráulica (que poderão vir a ser utilizados simultaneamente), sendo estes com sete chuveiros cada um, totalizando vinte e um XV Jornada Científica das Faculdades Integradas de Cacoal - UNESC 5

6 chuveiros automáticos em uso simultâneo. A área máxima de operação por chuveiro é de 12,1 m² sendo a área efetiva de cálculo de aproximadamente 254 m² (FAUSTINO, 2017). At = Achuveiro * nºchuveiros Sendo: At área total; Achuveiro área máxima de operação por chuveiro; n chuveiros número de chuveiros existentes At= 12,1 * 21 = 254,1 m² Para efeito do cálculo da demanda, foram selecionados os ramais mais distantes e com maior demanda de perda de carga, sendo usados para cálculo 21 chuveiros cobrindo uma área de 254m². Para atender a vazão de 21 chuveiros com 98 l/min tem-se uma vazão requerida de 2058 l/min, sendo necessário funcionar por uma hora, conclui-se que a reserva técnica deverá ter 123,48 m³. Qchuveiro = Densidade * Area Qchuveiro = 8,1 * 12,1 = 98 L/min Qcálculo = Qchuveiro*nºchuveiros Qcálculo = 98 * 21 = 2058 L/min Qtotal = Qcálculo * TempoQtotal Qtotal= 2058 * 60 = Litros ou 123,5 m³ CONSIDERAÇÕES FINAIS Nota-se que o sistema de chuveiros sprinklers e extremamente importante para proteção contra incêndio de edificações e áreas de risco. Quando apenas uma parte da edificação entra em chamas, o chuveiro vai atuar apenas naquela área, sendo muito eficaz, reduzindo custos matérias. Todavia, vale destacar que o sistema é uma ferramenta de segurança para retardação de problemas maiores, sua função é controlar o incêndio até que chegue unidade especializada se for necessário. Todas as especificações técnicas de projeto de sistema devem ser definidas por um projetista especialista levando em conta o desempenho, as condições de manutenção e especialmente os riscos e recomendações de segurança para cada ambiente. XV Jornada Científica das Faculdades Integradas de Cacoal - UNESC 6

7 REFERÊNCIAS Associação Brasileira de Normas Técnicas. NBR 10897: Proteção contra incêndio por chuveiro automático Requisitos BRENTANO, T. Instalações Hidráulicas de Combate a Incêndio nas Edificações. 5. Ed. Porto Alegre, BUCKA. O que é um sprinkler e como ele atua no combate a incêndios, disponível em:< Acesso em: 3 de agosto de GONÇALVES, O. M.; FEITOSA, E. P. Sistemas de chuveiros automáticos. Texto técnico (Departamento de Engenharia de Construção) Escola Politécnica da USP, São Paulo, 61f MELHORES práticas, chuveiros automáticos contra incêndio. Revista Téchne. São Paulo, ed 191, fev SKOP. o que voce precisa conhecer sobre os tipos de chuveiros automáticos, disponível em: < Acesso em: 2 de agosto de SPRINKLER BRASIL. Legislação. Retirado de: < Acessado em: 02 de agosto de UNESP Universidade Estadual Paulista. Leis e normas brasileiras sobre prevenção de incêndios, disponível em: < Acessado em: 08 de agosto de XV Jornada Científica das Faculdades Integradas de Cacoal - UNESC 7