Sistemas de Chuveiros Automáticos

Sistemas de Chuveiros Automáticos

(Parte 1 de 9)

Texto Técnico

Escola Politécnica da USP Departamento de Engenharia de Construção Civil

ISSN 1413-0386 T/PCC/19

Sistemas de Chuveiros Automáticos

Orestes Marraccini Gonçalves Edson Pimentel Feitosa

São Paulo - 1998

Texto Técnico Escola Politécnica da USP Departamento de Engenharia de Construção Civil

Diretor: Prof. Dr. Antônio Marcos de Aguirra Massola Vice-Diretor: Prof. Dr. Vahan Agopyan

Chefe do Departamento: Prof. Dr. Alex Abiko Suplente do Chefe do Departamento: Prof. Dr. João da Rocha Lima Jr.

Conselho Editorial Prof. Dr. Alex Abiko Prof. Dr. Antônio Figueiredo Prof. Dr. Francisco Cardoso Prof. Dr. João da Rocha Lima Jr. Prof. Dr. Orestes Marraccini Gonçalves Prof. Dr. Vahan Agopyan Coordenador Técnico Prof. Dr. Alex Abiko

O Texto Técnico é uma publicação da Escola Politécnica da USP/Departamento de Engenharia de Construção Civil, destinada a alunos dos cursos de graduação.

Sistemas de chuveiros automáticos / O.M. Gonçalves,

Gonçalves, Orestes Marraccini E.P. Feitosa. -- São Paulo : EPUSP, 1998. 54 p. -- (Texto Técnico da Escola Politécnica da USP,

Departamento de Engenharia de Construção Civil, T/PCC/19)

1. Chuveiros automáticos I. Feitosa, Edson Pimentel I.

Universidade de São Paulo. Escola Politécnica. Departamento de Engenharia de Construção Civil I. Título IV. Série ISSN 1413 CDU 614.844

Eng. Edson Pimentel Feitosa.* Eng. Orestes M. Gonçalves.**

Escola Politécnica da Universidade de São Paulo Departamento de Engenharia de Construção Civil

Projeto de sistemas de chuveiros deve ser desenvolvido de maneira a garantir que quando da aleatoriedade da ocorrência de um incêndio, o sistema de proteção entre em operação automaticamente, descarregando água com densidade adequada e com distribuição uniforme sobre o foco inicial, no menor intervalo de tempo possível. Este sistema tem como objetivo principal, a extinção do incêndio em sua fase inicial ou evitar sua propagação além do local de origem, utilizando a água como agente extintor.

O presente trabalho versa sobre os principais aspectos relacionados aos sistemas de chuveiros automáticos baseados nas recomendações contidas na norma NB 1135- Proteção Contra Incêndio por Chuveiros Automáticos - da Associação Brasileira de Normas Técnicas.

De início, são apresentados os principais tipos de sistema de chuveiros automáticos, com suas características técnicas que determinam a sua instalação em função do ambiente requerido.

A partir desse ponto, são explicitados os elementos constituintes do sistema, com seus respectivos detalhamentos e diferenciações, como também os fatores que influenciam no desempenho dos chuveiros face aos elementos estruturais.

Por fim, são relacionados os métodos de dimensionamento de sistemas de chuveiros automáticos com seus passos seqüenciais, bem como os materiais e componentes utilizados no sistema, suas recomendações e especificações.

* Mestrando do Departamento de Engenharia de Construção Civil da Escola Politécnica de São Paulo, Engenheiro de Incêndio.

** Professor do Departamento de Engenharia de Construção Civil da Escola Politécnica de São Paulo, Doutor em Engenharia Civil.

1 HISTÓRICO01
2 INTRODUÇÃO02
AUTOMÁTICOS03
3.1 Sistema de tubo molhado04
3.2 Sistema de tubo seco04
3.3 Sistema de ação prévia04
3.4 Sistema dilúvio05
4 CLASSIFICAÇÃO DOS RISCOS DAS OCUPAÇÕES05
4.1 Ocupação de risco leve06
4.2 Ocupação de risco ordinário06
4.2.1 Grupo I06
4.2.2 Grupo I07
4.2.3 Grupo I07
4.3 Ocupação de risco extraordinário07
4.3.1 Grupo I07
4.3.2 Grupo I08
4.4 Ocupação de risco pesado08
5 ELEMENTOS DO SISTEMA09
5.1 Fonte de abastecimento de água09
5.2 Sistema de pressurização10
alimentação1
5.4 Sistema de distribuição12
5.4.1 Ramais13
5.4.2 Subgerais13
5.4.3 Geral13
5.4.4 Subidas e descidas13
5.4.5 Subida principal13
5.4.6 Chuveiros13
5.4.6.1 Chuveiros abertos14
5.4.6.2 Chuveiros automáticos14
CHUVEIRO18
6.2 Distâncias entre chuveiros e elementos estruturais18
6.2.1 Colunas18
6.2.2 Vigas19

SUMÁRIO 3 CLASSIFICAÇÃO DOS SISTEMAS DE CHUVEIROS 5.3 Válvula de governo e alarme e respectiva rede de 6 FATORES QUE INFLUENCIAM NO DESEMPENHO DO 6.1 Distâncias entre ramais e entre chuveiros nos ramais .18 6.3 Posicionamento dos chuveiros em relação ao teto .......20

6.3.2 Para tetos inclinados20
6.3.3 Para tetos curvos20
6.4 Espaço livre abaixo dos elementos21
6.4.1 Mercadorias21
6.4.2 Divisórias fixas ou móveis21
6.4.3 Luminárias e dutos2
6.5 Limitações da área de cobertura dos chuveiros2
6.5.1 Para ocupações de risco leve2
6.5.2 Para ocupações de risco ordinário23
6.5.3 Para ocupações de risco extraordinário23
6.5.4 Para ocupações de risco pesado23
AUTOMÁTICOS23
7.1 Dimensionamento por tabela23
7.2 Dimensionamento por cálculo hidráulico32
SISTEMA46
8.1 Tubulações46
8.1.1 Tubulações aparentes47
8.1.2 Tubulações enterradas47
8.2 Suportes47
9 BIBLIOGRAFIA50

6.3.1 Para teto horizontal ................................................... 20 7 DIMENSIONAMENTO DO SISTEMA DE CHUVEIROS 8 MATERIAIS E COMPONENTES UTILIZADOS NO

OU DESCIDAS E EM RELAÇÃO A ALIMENTAÇÃO52

ANEXO 1- CLASSIFICAÇÃO DOS RAMAIS QUANTO AS SUAS POSIÇõES EM RELAÇÃO ÀS SUBIDAS

ANEXO 2- PLANILHA PARA DIMENSIONAMENTO DE SISTEMA DE CHUVEIROS AUTOMÁTICOS .....................54

1. HISTÓRICO

A idéia de criação de um sistema automático para combater o fogo surgiu da necessidade premente de proteção contra incêndio adequada aos edificios existentes do Século XVII, pois esses possuíam deficiências enormes com relação a segurança contra incêndio que na época se restringia a vigias de incêndio e a recursos incipientes de combate ao fogo.

Um grande incêndio em Londres levou Jonh Green a projetar um sistema automático de combate ao fogo ao qual foi patenteado em 1673, infelizmente não se tem registros sobre o sistema. Em 1806, Jonh Carey, desenvolveu um sistema de chuveiro perfurado, contendo uma rede de canalização que operava automaticamente quando o calor do fogo queimava a corda que segurava as válvulas fechadas. Em 1812, o Coronel William. Congreve, projetou um sistema automático que foi instalado no Teatro Real de Drury Lane, que se tratava de um "depósito cilíndrico hermético de 95,47 m3 , elevado e alimentado por um tubo principal de 254 m, procedente da Estação Distribuidora de Água dos Edifícios York, em Adelphi". O depósito abastecia uma rede com tubulações de 254 m que se distribuía por todo o teatro contendo um conjunto de orifícios com diâmetro de 12,7 m

Em 1864, o Major A. Stewart Marcison, do (First Engeneer London

Volunteers), projetou um sprinkler automático, considerado como o protótipo, pois já possuía elemento termo sensível, de que se fundia com a ação do calor e permitia a descarga da água sob pressão em todas as direções, acionando somente aqueles atingidos pela ação do calor.

Mais tarde Henry Parmelter, produziu um sprinkler que foi o primeiro a ser aceito comercialmente, sendo este o primeiro sprinkler a ser reconhecido pelas seguradoras. Quando então, em 1922, foi lançado pela Grinnell um chuveiro com ampola de vidro com a característica de eliminar os problemas de corrosão gerados nos modelos de metal. A partir daí, houve uma série de pesquisas contínuas no sentido de aperfeiçoar e conseqüentemente melhorar a eficiência desse sistema, atualmente, resultando no reconhecimento do sistema de chuveiros automáticos, como o mais importante sistema de proteção contra incêndio existente.

2.INTRODUÇÃO

De acordo com uma escala crescente de importância: segurança, higiene, conforto e economia, são os requisitos de exigências de habitabilidade do usuário em uma edificação dentro de uma visão sistêmica.

O requisito segurança se encontra em primeiro plano, uma vez que está diretamente relacionado com a incolumidade e conseqüentemente com a sobrevivência do usuário. Isto posto, a segurança assume papel importante em uma edificação, e em especial a segurança contra incêndio, que tem como foco principal proteger o usuário e seus bens contra infortúnio do incêndio.

Podemos classificar os sistemas de segurança contra incêndio em duas grandes categorias, sendo a primeira caracterizada como sistemas de segurança contra incêndio de proteção ativa e a segunda como sistemas de segurança contra incêndio de proteção passiva. A primeira categoria pode ser entendida como aquela em que face a ocorrência de incêndio, responde aos seus estímulos com o dispêndio de energia, reagindo de forma manual ou automática (como por exemplo, sistemas de extintores, de hidrantes e mangotinhos, de chuveiros automáticos, de detecção e alarme, de controle de movimento de fumaça, de comunicação de emergência, etc.); enquanto que a segunda, incorporada ao sistema construtivo, ao contrário da primeira, não reage ativamente aos estímulos do incêndio mas de forma passiva( como por exemplo, compartimentação horizontal, compartimentação horizontal, etc.) , e tem como objetivo evitar a propagação do incêndio , restringir os seus danos, não permitir o colapso estrutural , garantir o escoamento seguro das vítimas e o desenvolvimento das atividades de combate e de resgate. A primeira categoria pode ainda ser dividida em duas subcategorias, a primeira - sob comando - e a segunda -automática- na qual se encontra o sistema de chuveiros automáticos.

O objeto de estudo desse trabalho é o sistema de segurança contra incêndio de proteção automática por chuveiros.

De acordo com dados estatísticos, em estudo realizado com espaço amostral. de cerca de sessenta mil incêndios ocorridos, onde havia a instalação desse sistema, mostrando sua total eficiência em 94% dos casos, sendo os 6% restantes em que não houve desempenho favorável, devido a falhas, suprimento de água ou a projeto inadequado. Atestando dessa forma a alta confiabilidade desse sistema , sendo assim o sistema de chuveiros automáticos como a medida de proteção ativa contra incêndio mais eficaz e segura, quando a água for o agente extintor mais adequado.

O sistema de chuveiros automáticos pode ser entendido como sendo um sistema fixo integrado que descarrega água, de forma automática, sobre o foco de incêndio quando ativado pelo mesmo em densidade adequada ao risco do local que visa proteger e de forma rápida para extingui-lo ou controlá-lo em seu estágio inicial. É mostrado a seguir através da figura 1, um desenho esquemático do sistema com seus componentes.

Quanto a exigência do emprego de chuveiros automáticos no Município de

São Paulo , é devida ao seu Código de Obras, que estabelece a obrigatoriedade da utilização dos sistemas de chuveiros automáticos (sprinklers) para determinadas classes de edificios (como por exemplo, comércios, oficinas, indústrias, locais de reunião de público) que tenham algumas características , que superem determinados valores como a área construída , a altura do pavimento mais elevado, a capacidade (lotação ou a carga-incêndio.

3. CLASSIFICAÇÃO DOS SISTEMAS DE CHUVEIROS AUTOMÁTICOS

Os sistemas de chuveiros automáticos podem ser classificados de acordo com determinadas características, como por exemplo o rigor do clima da região aonde será instalado o sistema, o princípio de funcionamento do sistema e o tipo de risco a proteger. Nesse sentido, os sistemas de chuveiros automáticos podem ser classificados da seguinte forma:

- Sistema de tubo molhado; - Sistema de tubo seco;

- Sistema de ação prévia; e

- Sistema dilúvio.

3.1 Sistema de tubo molhado

Este sistema consiste em uma rede de tubulação fixa, contendo água sob pressão de forma permanente, na qual estão instalados chuveiros automáticos em seus ramais. O sistema é controlado em sua entrada, por uma válvula governo cuja função é soar automaticamente um alarme quando da abertura de um ou mais chuveiros disparados pelo incêndio. Os chuveiros automáticos realizam de forma simultânea a detecção, alarme e combate ao fogo. O emprego deste tipo de sistema é recomendado em locais onde não há risco de congelamento da água na tubulação do sistema; o agente extintor em questão somente é descarregado nos chuveiros ativados pela ação do fogo.

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