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Engenharia CivilDisciplina: Hidráulica / Instalações Hidráulicas

INTRODUÇÃO

Enquanto os efeitos negativos de instalações inadequadas de águapotável, esgoto e águas pluviais se processam de forma geralmente lenta, asconsequências de um incêndio não debelado prontamente são imediatas esinistras. Uma instalação de proteção e combate de incêndio é uma forma diretade salvaguardar vidas e bens materiais.

Medidas de Proteção Ativa

Instalações Elétricas Prediais :

• Iluminação de emergência

• Alarme manual (acionadores manuais)

• Detecção e alarme automático de incêndio

Instalações Hidráulicas Prediais:

• Hidrantes e Mangotinhos

• Chuveiros Automáticos

• hallon, freon

• nebulizadores

• Extintores portáteis

Das Medidas de Segurança contra Incêndio (segundo o Decreto 56.819/11 SP)

Artigo 24 – Constituem medidas de segurança contra incêndio das edificações e

áreas de risco:

I. acesso de viatura na edificação e áreas de risco;

II. separação entre edificações;

III. resistência ao fogo dos elementos de construção;

IV. compartimentação;

V. controle de materiais de acabamento;

VI. saídas de emergência;

VII. elevador de emergência;

VIII. controle de fumaça;

IX. gerenciamento de risco de incêndio;

X. brigada de incêndio;

XI. brigada profissional;

XII. iluminação de emergência;

XIII. detecção automática de incêndio;

XIV. alarme de incêndio;

XV. sinalização de emergência;

XVI. extintores;

XVII. hidrante e mangotinhos;

XVIII.chuveiros automáticos;

XIX. resfriamento;

XX. espuma;

XXI. sistema fixo de gases limpos e dióxido de carbono (CO2);

XXII. sistema de proteção contra descargas atmosféricas (SPDA);

XXIII.controle de fontes de ignição (sistema elétrico; soldas; chamas; aquecedores, etc.).

TERMINOLOGIA

Reproduzem-se abaixo algumas das definições apresentadas na NBR 13714 (ABNT, 2000):

abrigo: Compartimento, embutido ou aparente, dotado de porta, destinado a armazenar mangueiras, esguichos, carretéis e outros equipamentos de combate a incêndio, capaz de proteger contra intempéries e danos diversos.

altura da edificação: Medida, em metros, entre o ponto que caracteriza a saída ao nível de descarga (de pessoas), sob a projeção externa da parede do prédio, ao ponto mais alto do piso do último pavimento.

bombas de incêndio

• bomba principal: Bomba hidráulica centrífuga destinada a recalcar água para os sistemas de combate a incêndio.

• bomba de pressurização (Jockey): Bomba hidráulica centrífuga destinada a manter o sistema pressurizado em uma faixa preestabelecida.

• bomba de reforço: Bomba hidráulica centrífuga destinada a fornecer água aos hidrantes ou mangotinhos mais desfavoráveis hidraulicamente, quando estes não puderem ser abastecidos somente pelo reservatório elevado.

carretel axial: Dispositivo rígido destinado ao enrolamento de mangueiras semi-rígidas.

dispositivo de recalque: Dispositivo para uso do Corpo de Bombeiros, que permite o recalque de água para o sistema, podendo ser dentro da propriedade quando o acesso do Corpo de Bombeiros estiver garantido.

esguicho: Dispositivo adaptado na extremidade das mangueiras, destinado a dar forma, direção e controle ao jato, podendo ser do tipo regulável (neblina ou compacto) ou de jato compacto.

hidrante: Ponto de tomada de água onde há uma (simples) ou duas (duplo) saídas contendo válvulas angulares com seus respectivos adaptadores, tampões, mangueiras de incêndio e demais acessórios.

inibidor de vórtice: Acessório de tubulação destinado a eliminar o efeito do vórtice dentro de um reservatório.

jato compacto: Tipo de jato de água caracterizado por linhas de corrente de escoamento paralelas, observado na extremidade de descarga do esguicho.

mangotinho: Ponto de tomada de água onde há uma (simples) saída contendo válvula de abertura rápida, adaptador(se necessário), mangueira semi-rígida, esguicho regulável e demais acessórios.

reserva de incêndio: Volume de água destinado exclusivamente ao combate a incêndio.

rota de fuga: Trajeto que deve ser percorrido pelos ocupantes da edificação a partir de qualquer ponto, de qualquer pavimento, até um local seguro completamente livre dos efeitos de um incêndio.

sistema de hidrantes ou de mangotinhos: Sistema de combate a incêndio composto por reserva de incêndio, bombas de incêndio (quando necessário), rede de tubulação, hidrantes ou mangotinhos e outros acessórios descritos nesta Norma.

válvula: Acessório de tubulação destinado a controlar ou bloquear o fluxo de água no interior das tubulações.

Classes de Incêndio

Classe A:

– Material combustível sólido (papel, tecido, madeira, algodão, etc.) – deixam resíduo

Classe B:

– Líquidos combustíveis e inflamáveis – queimam em superfície

Classe C:

– Materiais e equipamentos energizados

Classe D:

– Metais pirofóricos (Mg, Al, Na, K, Li, etc.)

Classificação das Edificações

As edificações são classificadas:

a) Residencial

• Privativa (unifamiliar e multifamiliar).

• Coletiva (pensionatos, asilos, internatos e congêneres).

• Transitória (hotéis, motéis e congêneres).

b) Comercial (mercantil e escritório).

c) Industrial.

d) Mista (residencial e comercial).

e) Pública (quartéis ministérios, embaixadas, tribunais, consulados e congêneres).

Classificação das Edificações

As edificações são classificadas:

f) Escolas.

g) Hospitalar e laboratorial.

h) Garagem (edifícios, galpões e terminais rodoviários).

i) De reunião do público (cinemas, teatros, igrejas, auditórios, salões de exposição, estádios, boates, clubes, circos, centros de convenções, restaurantes e congêneres.

j) De usos especiais diversos (depósito de explosivos).

k) De munições, inflamáveis, arquivos, museus e similares.

MEIOS DE COMBATE A INCÊNDIOS

É a substância mais empregada no combate ao fogo devido à sua abundância, baixo custo e grande capacidade de absorver calor. Pode ser utilizada sob várias formas:

Jato: o emprego do requinte, ligado na mangueira, auxilia a formação e orientação do jato. Quando o jato é empregado ao ar livre utiliza-se o canhão como dispositivo para lançamento de consideráveis descargas a grande distâncias.

Foto: Canhão de água. Fonte: bucka.com.br/canhao-

monitor/canhao-monitor-fixo/, consulta em 01/05/16

Aspersão: a utilização da água por aspersão se faz com o emprego de “sprinklers”. Estes aspersores têm funcionamento automático porque são providos de ampola de “quartzoid”, contendo um líquido que se expande sob a ação do calor ao iniciar o incêndio, rompendo a ampola e permitindo a aspersão da água.

Emulsificação com água: se obtém com o emprego do “sistema mulsifire” que utiliza água sob pressão através de bicos especiais denominados projetores. A água sai do projetor na forma de um cone em expansão, em gotas muito finas, com alta velocidade e distribui-se uniformemente sobre a área. É o impacto da água sobre a superfície que cria a emulsão. Óleos, tintas, vernizes e outros líquidos inflamáveis tornam-se incombustíveis por meio da formação de uma emulsão temporária com água sobre sua superfície.

Foto: Sprinkler – Fonte: rwengenharia.eng.br, consulta em

01/05/16

Foto: Projetor Mulsifire – Fonte: home.zipworld.com.au, consulta em 01/05/16

Figura: Controles automáticos e projetores Mulsifire – Fonte: MACINTYRE, A. J. Instalações Hidráulicas – prediais e industriais, 3ª. Ed. Rio de Janeiro: Editora LTC, 1996.

Freon 1301, Hallon

O uso destes gases apresenta bons resultados no combate a incêndios de madeira, papel, algodão, tecidos, líquidos e gases inflamáveis, centrais telefônicas e computadores.

O freon 1301 é inibidor da reação de combustão. É armazenado em recipiente adequado e instalado no teto, sobre o local a proteger e tem acionamento automático semelhante ao adotado no sistema de sprinklers. Pode ser empregado também em unidades portáteis manuais.

O gás hallon tem propriedades semelhantes ao freon 1301 e é utilizado sob as mesmas condições.

Gás Carbônico

É recomendado o emprego do gás carbônico como meio de combate a incêndios em centros de processamento de dados, instalação de computadores, equipamentos elétricos energizados, industrias químicas, cabines de pintura, centrais térmicas, tipografias, filmotecas, arquivos, bibliotecas e museus.

O gás carbônico é inodoro, incolor, mau condutor de eletricidade, não tóxico nem corrosivo. Pode causar morte por asfixia, cegar se lançado nos olhos e causar queimaduras na pele pelo frio.

Seu efeito de extinção do incêndio decorre pela substituição rápida do oxigênio do ar. Quando liberado para atmosfera seu volume se expande até 450 vezes.

É armazenado a alta pressão em garrafões cilíndricos de aço que podem ser agrupados em bateria para instalações centrais, com acionamento automático por detector de fumaça o calor. Pode ser lançado sob a forma de gás, neve ou neblina dependendo do tipo de espargidor empregado.

Pó Químico Seco

É empregado no combate a incêndios em indústrias, refinarias, fábricas de produtos químicos e aeroportos.

O produto químico básico usado é o bicarbonato de sódio, tratado de modo a não absorver umidade, ou sulfato de potássio. Estas substâncias não são tóxicas e nem podem ser armazenadas por muito tempo.

Os extintores de pó químico seco são portáteis e dotados de mangueiras de até 10 m de comprimento, sendo comum o emprego de carrinhos para os extintores de maior capacidade.

Pó Químico Seco

Alguns apresentam um cilindro com o pó químico e o outro com gás carbônico ou mesmo o ar, e para o seu funcionamento, abre-se a válvula que une os dois compartimentos e o gás é misturado com o pó químico que sai na forma de nuvem, quando se aciona o gatilho. Em outros tipos de extintores o pó químico fica numa câmara com nitrogênio pressurizado e pronto para uso imediato.

Determinação de Unidades Extintoras

Risco de fogo Área máx a ser protegida por unidade extintora

Distância máx para o alcance do operador

Pequeno 250 m2 20 m

Médio 150 m2 15 m

Grande 100 m2 10 m

Capacidade dos extintores

Substâncias Capacidade dos extintores Número de extintores que constituem uma unidade extintora

Espuma 10 L5 L

Água pressurizadaou água gás

10 L 12

Gás carbônico 6 kg4 kg2 kg1 kg

Pó químico seco 4 kg2 kg1 kg

Figura: Detalhe da Instalação de um extintor - Fonte: BORGES, R. S. Manual de Instalações prediais

hidráulico-sanitárias e de gás, 4ª. Ed. São Paulo, SP Editora Pini, 1992.

Figura: Sinalização de solo para extintores - Fonte: bombeiroswaldo.blogspot.com, consulta em 02/05/16

INSTALAÇÕES DE COMBATE A INCÊNDIO COM ÁGUA

Sistema sob comando

É assim chamado o sistema em que o afluxo de água ao local do incêndio é obtido mediante manobra de registros localizados em abrigos e caixas de incêndio.

Os registros abrem e fecham os hidrantes, também chamados tomadas de incêndio, e permitem a utilização das mangueiras com seus respectivos esguichos e requintes.

Sistema sob comando

Hidrante

É o ponto de tomada d’água provido de registro de manobra e união tipo engate rápido. No interior dos prédios, é colocado na caixa de incêndio, juntamente com a mangueira, esguicho e requinte.

Precisam assegurar a possibilidade de combater o incêndio em qualquer ponto do pavimento onde se encontram, usando mangueiras de até 30 m.

Os hidrantes internos deverão:

• Ser colocados de forma que qualquer ponto da edificação possa ser alcançado por um jato d’água, admitindo o alcance máximo de 37 m no plano horizontal, sendo 30 m de mangueira e 7 m de jato efetivo da água;

• Ser instalado de 1,0 a 1,5 m de altura, no máximo, em relação ao piso;

• nas proximidades das portas externas, escadas e/ou acesso principal a ser protegido, a não mais de 5 m;

• Estar fora das escadas ou antecâmaras de fumaça;

• Ter no máximo 70 m de espaçamento;

• As tubulações destinadas à alimentação dos hidrantes e de mangotinhos não podem passar pelos poços de elevadores e/ou dutos de ventilação;

• A tubulação deve ser fixada nos elementos estruturais da edificação por meio de suportes metálicos, conforme a NBR 10897, rígidos e espaçados em no máximo 4 m, de modo que cada ponto de fixação resista a cinco vezes a massa do tubo cheio de água mais a carga de 100 Kg.

Figura: Corte esquemático simplificado de uma edificação, representando a canalização preventiva e o abastecimento de água. Fonte: MACINTYRE, A. J. Instalações Hidráulicas – prediais e industriais, 3ª. Ed. Rio de Janeiro: Editora LTC, 1996.

Figura: Caixa de incêndio com hidrante. Fonte: MACINTYRE, A. J. Instalações Hidráulicas – prediais e industriais, 3ª. Ed. Rio de Janeiro: Editora LTC, 1996..

Foto: Hidrantes Foto: Mangotinho

Foto: Caixa de Incêndio com hidrante

Sistemas de Hidrantes e de Mangotinhos

Para utilização pelos próprios ocupantes em situação de emergência, porém, requerem treinamento para operação.

Proteção de bens materiais e de vidas humanas através do controle do

crescimento do incêndio:

• Mangotinhos: Riscos leves

• Hidrantes: Riscos leves, médios e pesados.

Fonte: MACINTYRE, A. J. Instalações Hidráulicas – prediais e industriais, 3ª. Ed. Rio de Janeiro: Editora LTC, 1996..

Todos os sistemas devem ser dotados de dispositivo de recalque, consistindo de um prolongamento de mesmo diâmetro da tubulação principal, cujos engates sejam compatíveis com os usados pelo Corpo de Bombeiros.

O dispositivo de recalque deve ser do tipo coluna. Onde houver impossibilidade técnica o dispositivo de recalque pode ser do tipo passeio.

Dispositivos de recalque

Dispositivo de recalque tipo coluna

O dispositivo de recalque deve ser instalado na fachada principal da edificação, ou no muro da divisa com a rua, com a introdução voltada para a rua e para baixo em um ângulo de 45º e a um a altura entre 0,60m e 1,50m em relação ao piso do passeio da propriedade.

Fonte: www.corpodebombeiros.sp.gov.br(Instrução técnica 022/2010), consulta em

04/10/16

Hidrante de passeio (hidrante de recalque)

Na impossibilidade técnica, o dispositivo de recalque pode estar situado no passeio público e deve possuir as seguintes características:

• ser enterrado em caixa de alvenaria, com fundo permeável ou dreno;

• a tampa deve ser articulada e requadro em ferro fundido ou material similar, identificada pela palavra “HIDRANTE”, com dimensões de 0,40m x 0,60 m;

• estar afastada a 0,50 m da guia do passeio;

• a introdução voltada para cima em ângulo de 45º e posicionada, no máximo, a 0,15m de profundidade em relação ao piso do passeio;

• o volante de manobra deve ser situado a no máximo 0,50m do nível do piso acabado;

• a válvula deve ser do tipo gaveta ou esfera, permitindo o fluxo de água nos dois sentidos e instalada de forma a garantir seu adequado manuseio.

Figura: Hidrante de passeio - Fonte: MACINTYRE, A. J. Instalações Hidráulicas –prediais e industriais, 3ª. Ed. Rio de Janeiro: Editora LTC, 1996..

Figura: Hidrante de passeio - Fonte: bombeiroswaldo.blogspot.com, consulta em 04/10/16

Foto: Hidrante de passeio - Fonte: bombeiroswaldo.blogspot.com, consulta em 04/10/16

Hidrante urbano ou de coluna

É um hidrante de coluna, ligado à rede de abastecimento da municipalidade. Permite a ligação direta das mangueiras do CB ou do mangote de aspiração da bomba do carro do CB.

Deverá haver um hidrante de coluna no máx a 90 m de distância útil do eixo da fachada de cada edificação ou do eixo do lote.

Figura: Hidrante de coluna - Fonte: MACINTYRE, A. J. Instalações Hidráulicas –

prediais e industriais, 3ª. Ed. Rio de Janeiro: Editora LTC, 1996..

Figura: Instalação de hidrante de coluna - Fonte: MACINTYRE, A. J. Instalações Hidráulicas – prediais e industriais, 3ª. Ed. Rio de Janeiro: Editora LTC, 1996..

Os hidrantes de coluna são localizados no passeio junto ao meio-fio.

Nos arruamentos de instalações industriais, são colocados hidrantes de coluna com duas, três ou quatro bocas, para adaptação de mangueiras de 2 ½”. Adapta-se uma válvula em esquadro (90° ou 45°) em cada boca, com junta Storz para ligação da mangueira (Fig 4.14) ou derivantes simples (Fig 4.15). Os hidrantes são colocados do lado esquerdo dos abrigos das mangueiras.

Figura: Coluna de hidrante 3” ou 4” e duas saídas 2 ½” - Fonte: MACINTYRE, A. J. Instalações Hidráulicas – prediais e

industriais, 3ª. Ed. Rio de Janeiro: Editora LTC, 1996.

Fig. 4.13 e 4.14 - Fonte: MACINTYRE, A. J. Instalações Hidráulicas – prediais e industriais, 3ª. Ed. Rio de Janeiro: Editora LTC, 1996..

Mangueiras de incêndio

O comprimento das linhas de mangueira e o diâmetro dos requintes podem ser determinados de acordo com a tabela:

Linhas de mangueiras Requintes

Comprimento máx Diâmetro Diâmetro

30 m 28 mm (1 ½”) 13 mm (1/2”)

30 m 63 mm (2 ½”) 19 mm (3/4”)

As mangueira podem ser dotadas de esguicho de jato regulável tipo Elkart para jato denso ou produção de neblina. O requinte adaptado à extremidade do esguicho destina-se a dar forma cilíndrica ao jato de água.

Figura: Diagrama de instalação de combate a incêndio - Fonte: MACINTYRE, A. J. Instalações Hidráulicas – prediais e

industriais, 3ª. Ed. Rio de Janeiro: Editora LTC, 1996..

INSTALAÇÃO NO SISTEMA SOB COMANDO COM HIDRANTES

Consideremos a figura anterior:

• Um sistema de bombas A e D recalca a água do reservatório inferior para o superior. Neste deve ser mantido uma reserva para incêndio (definida pela legislação estadual e depende do tipo de prédio) capaz de garantir o suprimento de água por no mínimo durante meia hora, alimentando dois hidrantes que trabalhem simultaneamente em locais onde a pressão for mínima.

• As colunas de incêndio servem as caixas de incêndio de cada pavimento e ao atingirem o teto do subsolo ou o pavimento térreo (caso de ausência de subsolo), se ligam a uma tubulação que segue até o passeio, onde é instalado o hidrante de passeio ou de recalque.

• Na extremidade superior da coluna de incêndio existe uma VR que impede a entrada de água no reservatório quando o CB liga a mangueira da bomba do carro-tanque ao hidrante de passeio, recalcando água até as caixas de incêndio.

• Não é possível obter a pressão mínima de 10 mca nos últimos 3 pavimentos superiores com o desnível entre o reservatório superior e as caixas de incêndio. Portanto, é necessária um bomba de incêndio (B) recalcando a água do reservatório inferior na própria tubulação de incêndio de modo a se obter a pressão necessária nos três pavimentos superiores. Uma VR (R) impede que a água alcance o hidrante de passeio.

• A alimentação de energia para estes motores não deve passar pela caixa seccionadora, onde há fusíveis, ou pelo disjuntor automático geral do prédio, mas derivar do alimentador do prédio, de modo que o corte de energia não impeça o funcionamento das bombas. Para maior segurança deve ser instalado uma bomba movida por motor a combustão.

Figura: Fluxograma de combate a incêndio - Fonte: MACINTYRE, A. J. Instalações Hidráulicas – prediais e industriais, 3ª. Ed. Rio de Janeiro: Editora LTC, 1996.

Figura: Bomba para incêndio com motor alimentado pela rede de energia e gerador acionado por motor de combustão interna - Fonte: MACINTYRE, A. J. Instalações Hidráulicas – prediais e industriais, 3ª. Ed. Rio de Janeiro: Editora LTC, 1996.

Figura: Bomba acionada por energia da rede e bomba de emergência acionada por motor de combustão interna -Fonte: MACINTYRE, A. J. Instalações Hidráulicas – prediais e industriais, 3ª. Ed. Rio de Janeiro: Editora LTC, 1996.

Estimativa da descarga no sistema de hidrantes

Para determinação da descarga da bomba, que alimenta os hidrantes, é preciso considerar a natureza da ocupação do prédio e o risco de incêndio que deve ser previsto.

Classe A Prédios cuja classe de ocupação sejam 1 e 2 (escolas, residências, escritórios).

Classe B Prédios cuja classe de ocupação sejam 3, 4, 5, 6, bem como os depósitos de classe de ocupação 1 e 2 (oficinas, fábricas, armazéns, depósitos etc.).

Classe C Prédios cuja classe de ocupação sejam 7, 8, 9, 10, 11, 12 e 13 (depósitos de combustíveis inflamáveis, refinarias, estações subterrâneas de metrô, paióis de munição, etc.).

A descarga em L/min em cada ponto de tomada d’água, ou seja, em cada hidrante, é determinada pela tabela:

Classe de risco Descarga (L/min)

A descarga (L/min) em cada hidrante para se obter a proteção desejável depende da natureza da ocupação do prédio e do risco que lhe é atribuído.

1Apartamentos

e hotéis

2Casas

comerciais e escritórios

3Armazéns

edepósitos

4Indústria

5Diversos

Pequeno (A) 250 120 360 250 Considerarcada caso em

separadoMédio (B) 250 250 500 500

Grande (C) 250 500 900 900

A norma recomenda a escolha das mangueiras se dá conforme as tabelas abaixo:

Diâmetro da mangueira Grupos de ocupação e riscos

38 mm (1 ½”) 1a – 1b – 1c – 2a – 2b – 4a

63 mm (2 ½”) 2c – 3a – 3b – 4b – 4c – 3c

Diâmetro nominal da mangueira

L (m) 1 ½” 2 ½”

30 1a – 2a – 4a 3a – 4b

20 1b – 1c – 2b 2c – 3b – 3c – 4c

Classes de prédios e riscos

SISTEMA DE CHUVEIROS AUTOMÁTICOS

O sistema consiste basicamente numa rede de encanamentos ligada a um reservatório ou uma bomba, possuindo aspersores dispostos ao longa da rede.

O sprinkler contém um obturador ou sensor térmico que impede a saída da água quando a situação for normal. O obturador é constituído de uma ampola de quartzoid, contendo um líquido que, sob ação do incêndio , se expande rompendo a ampola permitindo a aspersão da água (com área mín de 32 m2).

Elemento sensível tipo ampola de vidro

Temperatura ambiente normal (0°C)

Temperatura nominal de disparo do sprinkler que o

classifica

Coloração do líquido na empola

ABNT FOC

57 Laranja

49 38 68 Vermelho

60 49 79 Amarelo

74 63 93 Verde

121 111 141 Azul

160 152 182 Roxo (malva)

204 a 238 227 a 260 Preto

Fonte: MACINTYRE, A. J. Instalações Hidráulicas – prediais e industriais, 3ª. Ed. Rio de Janeiro: Editora LTC, 1996.

Classificação

a) Sistema com tubulações molhadas (Wet-pipe systems) – as tubulações permanecem sempre com água e ligadas a um reservatório. É o sistema mais usado.

a) Sistema com tubulações secas (Dry-pipe systems) – as tubulações possuem ar comprimido que, ao ser liberado pela ruptura de uma ampola, permite à água, também sob pressão, abrir uma válvula conhecida como válvula de tubo seco. Este sistema é indicado para regiões onde o clima pode congelar a água, principalmente em instalações exteriores

Classificação

c) Sistema de pré-ação – os sprinklers são colocados em tubulações contendo ar (comprimido ou não) e um sistema suplementar de detectores mais sensíveis que o bulbo dos sprinklers. Os detectores liberam uma válvula que permite o escoamento da água. Indicação de uso idem ao anterior.

d) Sistema de inundação – os sprinklers estão sempre abertos (sem ampola), e conectados a tubulações secas. Detectores de chama ou fumaça, uma vez acionados, fazem operar uma válvula de inundação ou dilúvio, liberando o escoamento.

Exigências quanto ao emprego de sprinklers

O Corpo de Bombeiros exigirá a instalação de rede de chuveiros automáticos do tipo sprinkler, obedecendo aos requisitos seguintes:

• Em edificação residencial primitiva multifamiliar (prédio de apartamentos), cuja H > 30 m, nas áreas de uso comum em todos os pavimentos, nos subsolos e nas áreas de estacionamento, exceto nas áreas abertas.

• Em edificação residencial coletiva e transitória (hotéis), hospitalar ou laboratorial, cuja H > 12 m, deve ser instalado em todos os compartimentos das áreas localizadas acima da altura (12 m), bem como em todas as circulações, subsolos, áreas de estacionamento e em outras dependenciasque o CB exijam mesmo abaixo da altura.

• Em edificação mista (apartamentos e lojas), pública ou escolar, cuja H > 30 m, em todas as partes de uso comum e as áreas não-residenciais, mesmo abaixo da altura.

• Em edificação comercial ou industrial, cuja H > 30 m, em todas as partes de uso comum e as áreas comerciais, industriais e de estacionamento, mesmo abaixo da altura.

• Em edificação ou galpão industrial, comercial ou de usos especiais a critério do CB será exigida a instalação.

• Em edificação com H > 12 m, situada em terreno onde não seja possível o acesso de uma auto-escada mecânica.

• No prédios cuja arquitetura, pela forma ou disposição dos apartamentos impeça o acesso de uma auto-escada mecânica.

No caso de edifício garagem o CB estabelece:

• Qualquer que seja o número de pavimentos, será provido de canalização preventiva contra incêndio.

• Com mais de 10 pavimentos, instalação de rede de sprinklers em todos o pavimentos, com painel de controle e alarme na portaria.

• Até 10 pavimentos, inclusive, será dotado de sistema de alarme automático de incêndio, com detectores em todos os pavimentos, bem como painel de controle e alarme na portaria. Esse sistema poderá ser substituído por rede de sprinklers quando o CB julgar necessário.

Rede de sprinklers

No projeto da rede, é necessário considerar a classe de risco do local a ser protegido, pois o número de sprinklers será tanto maior quanto maior o risco.

Riscos leves (light hazard) ou baixos – locais onde os materiais são de baixa combustibilidade e onde não há obstruções à ação dos sprinklers

apartamentos dormitórios hotéis

igrejas quartéis museus

clubes prédios de escritórios prédios públicos

escolas e universidades Hospitais acampamentos de obra

bibliotecas, exceto locais muito grandes c/ estantes de livros

Riscos comuns (Ordinary Hazard)

Grupo 1 - locais onde os materiais são de baixa combustibilidade, a altura das mercadorias não excede a 2,4 m, e há outros fatores favoráveis. Não deve haver líquidos inflamáveis no local

garagem de automóveis centrais elétricas teatros e auditórios

padarias restaurantes estações de bombeamento de água

casas de caldeira lavanderias fundições

fábricas de cimento

Grupo 2 - locais onde a combustibilidade dos materiais e a altura do teto são menos favoráveis do que os do Grupo 1. A quantidade de líquidos inflamáveis é pequena e não há obstrução à ação dos aspersores.

fábricas de tecidos e de roupas oficinas mecânicas

fábrica de produtos químicos comuns tipografias e impressoras

teatros e auditórios livrarias com grandes áreas de estantes

Grupo 3 - locais cuja combustibilidade dos materiais nele existentes, altura do teto (pé-direito) e obstrução são desfavoráveis separadamente, ou em conjunto.

depósitos e trapiches de papel, tintas, móveis de madeira, mercadorias de lojas

fábricas de papel

fábricas de pneumáticos

moinhos de trigo

Riscos elevados (Extra Hazard Occupancies)

Incluem apenas os edifícios ou partes de edifícios cuja ocupação implica risco elevado.

hangares de aviões

fábricas de produtos químicos de risco elevado

explosivos e fogos de artifício

armazenagem com pilhas acima de 3 m

refinarias de petróleo

extração de solventes

trabalhos com vernizes

outras ocupações envolvendo processamento, mistura, armazenamento e distribuição de líquidos inflamáveis voláteis

Tubulações

As tubulações podem ser classificadas como:

• Linhas verticais ou colunas (risers). Tubulações que abastecem o sistema.

• Linhas alimentadoras ou troncos (feed mains). Abastecem as colunas ou os ramais.

• Ramais (cross-mains). Tubos que alimentam diretamente as linhas nas quais os sprinklers são colocados.

• Sub-ramais(branch-lines). Tubos ligados aos ramais e nos quais são adaptados os sprinklers.

Áreas abrangidas

A área máxima a ser protegida por um sistema em uma seção ou setor de fogo em um pavimento é

Outras normas preveem 3600 m2 de área máxima a ser protegida para riscos comuns.

Emprega-se simultaneamente ao sistema de sprinklers um sistema de detectores termovelocimétricos e de fumaça que dão o alarme ~3 min antes, possibilitando o emprego de extintores portáteis sem danificar equipamentos.

Riscos leves 4832 m2

Riscos comuns (c/ mercadorias armazenadas até o máx de 3 m de altura) 4832 m2

Riscos comuns (c/ mercadorias armazenadas com mais de 3m, até 7 m de altura)

3717 m2

Riscos elevados 2323 m2

Temperatura de disparo do sprinkler

Para uma temperatura do ambiente de 50°C, é possível usar um elemento de disparo desde 70 a 120°C. Em geral adota disparo 60 a 70°C.

Figura: Gráfico para determinação da temperatura de disparo em função da temperatura ambiente máxima -Fonte: MACINTYRE, A. J. Instalações Hidráulicas – prediais e industriais, 3ª. Ed. Rio de Janeiro: Editora LTC, 1996.

Figura: Efeito do pé-direito sobre o tempo de disparo do sprinkler - Fonte: MACINTYRE, A. J. Instalações Hidráulicas – prediais e industriais, 3ª. Ed. Rio de Janeiro: Editora LTC, 1996.

Figura: Efeito sobre o tempo de disparo, da distância do chuveiro ao teto - Fonte: MACINTYRE, A. J. Instalações Hidráulicas – prediais e industriais, 3ª. Ed. Rio de Janeiro: Editora LTC, 1996.

Número de sprinklers

Caso de riscos leves

Cada sub-ramal (branch line) conterá no máximo oito sprinklers de um ou outro lado de um ramal (cross main). Temos, conforme o número de sprinklers os diâmetros dos encanamentos.

Engenharia CivilDisciplina: Instalações Hidrossanitárias

Caso de riscos comuns

Cada sub-ramal (branch line) conterá no máximo oito sprinklers de um ou outro lado de um ramal (cross main).

Quando a distância entre os sprinklers no sub-ramal ou a distância entre os sub-ramais for superior a 3,65 m, deve-se adotar:

• Para 15 sprinklers 2 ½” de diâmetro

• Para 30 sprinklers 3” de diâmetro

• Para 60 sprinklers 3 ½” de diâmetro

No caso de riscos leves e comuns, pode ser necessário um maior número de sprinklers em cada sub-ramal, pode usar o valores indicados na figura.

Caso de riscos elevados

Só é permitida a instalação de até seis sprinklers em cada lado de um ramal. Apenas com indicação, podem-se usar as tubulações:

Disposição das colunas (risers), ramais (cross mains) e sub-ramais (branch lines)

1° Caso: Alimentação central. É o sistema preferido.

Figura: Sistema de alimentação central. - Fonte: MACINTYRE, A. J. Instalações Hidráulicas –prediais e industriais, 3ª. Ed. Rio de Janeiro: Editora LTC, 1996.

2° Caso: Alimentação lateral central. É aconselhável quando se puder executar a instalação com alimentação central.

Figura: Sistema de alimentação central. - Fonte: MACINTYRE, A. J. Instalações Hidráulicas –prediais e industriais, 3ª. Ed. Rio de Janeiro: Editora LTC, 1996.

3° Caso: Alimentação central pela extremidade.

Figura: Alimentação central pela extremidade - Fonte: MACINTYRE, A. J. Instalações Hidráulicas – prediais e industriais, 3ª. Ed. Rio de Janeiro: Editora LTC, 1996.

4° Caso: Alimentação lateral pela extremidade.

Figura: Alimentação lateral pela extremidade - Fonte: MACINTYRE, A. J. Instalações Hidráulicas – prediais e industriais, 3ª. Ed. Rio de Janeiro: Editora LTC, 1996.

Variante do 4° Caso

Figura: Variante de alimentação lateral pela extremidade - Fonte: MACINTYRE, A. J. Instalações Hidráulicas – prediais e industriais, 3ª. Ed. Rio de Janeiro: Editora LTC, 1996.

Quando um ramal alimentar numerosos sub-ramais com apenas dois sprinklers em cada, pode-se adotar uma das disposições indicadas a seguir, até 14 sub-ramais.

a) Disposição aconselhada para risco comum.

b) Disposição aceitável para risco comum.

c) Disposição aconselhada para risco elevado. Até 8 sub-ramais.

d) Disposição aceitável para risco elevado. Até oito sub-ramais.

e) Disposição aconselhável para risco elevado. Até 14 sub-ramais.

f) Disposição aceitável para risco elevado. Até 14 sub-ramais

Distância entre sub-ramais e entre sprinklers nos sub-ramais

• Riscos leves: a maior distância entre os sub-ramais é de 4,5 m e a área abrangida por um sprinkler é de 18 m2.

• Riscos comuns: considera-se um sprinkler para 9,1 m2 e o espaçamento de 4m.

• Riscos elevados: distância máxima de 3,3 m, e área de 8 m2.

Distância das paredes

Adota-se no máximo a metade da distância entre os sub-ramais.

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Figura: Distância entre sprinklers, caso de laje com vigas invertidas . - Fonte: MACINTYRE, A. J. Instalações Hidráulicas – prediais e industriais,

3ª. Ed. Rio de Janeiro: Editora LTC, 1996.

Figura: Distância entre sprinklers, caso de vigas comuns. - Fonte: MACINTYRE, A. J. Instalações Hidráulicas – prediais e industriais, 3ª. Ed. Rio de Janeiro: Editora LTC, 1996.

Figura: Localização do sprinklers, abaixo da laje e ao lado de uma viga. - Fonte: MACINTYRE, A. J. Instalações Hidráulicas – prediais e industriais, 3ª. Ed. Rio de Janeiro: Editora LTC, 1996.

Distância A do sprinkler à face

da viga

Máxima distância B do defletor acima da face

inferior da viga (cm)

Menos de 30 cm 0

de 30 a 61 cm 2,5

de 61 a 76 cm 5,0

de 76 a 91 cm 7,6

de 91 a 106 cm 10,2

de 106 a 122 cm 15,2

de 122 a 137 cm 17,8

de 137 a 152 cm 22,8

de 152 a 167 cm 28,0

de 167 a 183 cm 35,5

Figura: Localização de sprinklers em forro falso. - Fonte: MACINTYRE, A. J. Instalações Hidráulicas – prediais e industriais, 3ª. Ed. Rio de Janeiro: Editora LTC, 1996.

Afastamento vertical do sprinkler, de elementos estruturais

• Teto liso: 2,5 a 30 cm.

• Teto com vigas: 2,5 a 45 cm.

• Vigas longitudinais e transversais.

• no vãos: 7,5 a 40 cm

• sob as vigas: no máximo 50 cm abaixo do teto.

• é obrigatório a existência de um espaço livre de 1,0 m abaixo e ao redor das cabeças dos chuveiros.

Figura: Bocais Sulzer e modalidade de aspersão dos sprinklers GW. - Fonte: MACINTYRE, A. J. Instalações Hidráulicas – prediais e industriais, 3ª. Ed. Rio de Janeiro: Editora LTC, 1996.

Descarga de água nos sprinklers

A eficácia dos aspersores dependerá do espaçamento entre eles, do diâmetro e da pressão da água.

Também pode ser usada a tabela 4.19.

A tabela 4.19 apresenta os valores de k calculados para descarga Q expressa em dm3/min e P em bar. Calcula-se a descarga pela formula

� � � �

Q – gpm

P – psi

Figura: Vazão no sprinkler Wormald Resmat, tipo M 15 mm, para uso em riscos comuns ou médios. Fator de vazão k = 80. Fonte: MACINTYRE, A. J. Instalações

Hidráulicas – prediais e industriais, 3ª. Ed. Rio de Janeiro: Editora LTC, 1996.

Elementos de fixação dos encanamentos

Figura: Tipos de suportes para linhas de sprinklers.- Fonte:

MACINTYRE, A. J. Instalações Hidráulicas – prediais e

industriais, 3ª. Ed. Rio de Janeiro: Editora LTC, 1996.

Localização dos suportes de fixação

B = 3,60 m para tubos de 1” e 1 ¼”

B = 4,50 m para tubos de 1 ½” e acima

Localização de suportes nos sub-ramais

Deve haver pelo menos um suporte na extremidade de cada sub-ramal.

Fonte: MACINTYRE, A. J. Instalações Hidráulicas – prediais

e industriais, 3ª. Ed. Rio de Janeiro: Editora LTC, 1996.

Engenharia CivilDisciplina: Instalações Hidrossanitárias

Figura: Instalação típica do sprinkler em grande área sem divisórias (risco comum). - Fonte: MACINTYRE, A. J. Instalações Hidráulicas – prediais e industriais, 3ª. Ed. Rio de Janeiro: Editora LTC, 1996.

Fornecimento de água à rede de sprinklers

Por sistema de alimentação direta de um reservatório elevado, deverá ter capacidade para atender durante 60 min, no caso de riscos leves, a uma descarga de 20 x 90 L/min (corresponde a 20 aspersores de ½”) ou 108.000 L. Considera-se 125.000 L.

Para riscos médios, deverá proporcionar até o dobro desta descarga durante 60 min (inviabilizando reservatório superior).

Recorre-se ao bombeamento de um reservatório inferior reduzindo o reservatório superior para 50.000 L para riscos médios e 6.000 para riscos leves, e o inferior terá o complemento com 119.000 L. Para risco médio 200.000 L.

Quantos as pressões mínimas seguem as regras dos hidrantes

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