Hidráulica sprinklers, Manuais, Projetos, Pesquisas de Hidráulica

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Presidente da República Michel Temer

Ministro da Justiça e Segurança Pública Torquato Lorena Jardim

Secretário Executivo José Levi Mello do Amaral Júnior

Secretário Nacional de Segurança Pública Carlos Alberto dos Santos Cruz

Diretor do Departamento de Ensino, Pesquisa, Análise da Informação e Desenvolvimento de Pessoal Rinaldo de Souza

Coordenadora-Geral de Ensino Ana Paula Garutti da Silva

Coordenador de Análise de Eventos de Aprendizagem Armando Slompo Filho

Secretaria Nacional de Segurança Pública

Ministério da Justiça e Segurança Pública

Secretaria Nacional de Segurança Pública

INTRODUÇÃO À TECNOLOGIA DE SPRINKLERS

PARA CONTROLE DE INCÊNDIOS

MJ

BRASÍLIA

Ficha Catalográfica elaborada pela Biblioteca do Ministério da Justiça

Sumário

• Objetivos do curso
• Estrutura do curso...............................................................................................................................................
• MÓDULO
• Apresentação do Módulo
• Objetivos do Módulo
• Estrutura do Módulo
• Aula 1 - Sistema de chuveiros automáticos.....................................................................................................
  • 1.1 O que é um sistema de chuveiro automático?
  • 1.2 A eficiência do sistema de chuveiros automáticos: supressão X extinção
  • 1.3 Como funciona o chuveiro automático?
  • 1.3.1 Operação de um chuveiro automático
• Aula 2 - Componentes do sistema de chuveiros automáticos: modelos e classificações
  • 2.2 Chuveiros automáticos: modelos e classificações
  • 2.2.1 Modelos
  • 2.2.2 Classificação
• Aula 3 – Outros itens relacionados ao sistema de chuveiros automáticos
  • 3.1 Fator “K” do chuveiro automático
  • 3.2 Revestimentos especiais em chuveiros automáticos
  • 3.2.1 Proteções mecânicas para chuveiros.......................................................................................................................
  • 3.3 Estoque de chuveiros automáticos sobressalentes
• Exercícios
• MÓDULO
• Apresentação do Módulo
• Objetivos do módulo..........................................................................................................................................
• Estrutura do módulo
• Aula 1 - Válvulas e conexões de teste de alarme
• Aula 2 – Tubulações e Conexões
  • 2.1 Tubulações
  • 2.1.1 Nomenclatura das tubulações do sistema de chuveiros automáticos
  • 2.1.2 Suportes das tubulações
  • 2.2 Conexões.....................................................................................................................................................................
  • 2.2.1 Conexões roscadas...................................................................................................................................................
  • 2.2.2 Conexões soldadas...................................................................................................................................................
  • 2.2.3 Conexões ranhuradas
  • 2.2.4 Conexões para tubos de cobre
• Aula 3 - Bombas de incêndio e reservatórios
  • 3.1 Bombas de incêndio (pressurização do sistema: tipos de bombas)
  • 3.2 Bombas jóquei
  • 3.3 Sistema de automatização
  • 3.4 Casas de bombas e instalação
  • 3.5 Tubulação de sucção
  • 3.6 Válvulas de alívio.........................................................................................................................................................
  • 3.7 Vazão e pressão
  • 3.8 Supervisão das bombas
  • 3.9 Acionamento das Bombas
  • 3.9.2 Bombas acionadas por motores a diesel
  • 3.10 Painel de comando
  • 3.10.2 Painel de comando para bombas acionadas por motores a diesel
  • 3.11 Painel de sinalização e alarme remoto
  • 3.12 Reservatórios (reservas de água)..............................................................................................................................
  • 3.12.1 Reservatório elevado
  • com uma ou mais bombas de incêndio 3.12.2 Reservatório com fundo elevado ou com fundo ao nível do solo, piscinas, açudes, represas, rios, lagos e lagoas
  • 3.12.3 Tanques de pressão
• Exercícios
• MÓDULO
• Apresentação do Módulo
• Objetivos do Módulo
• Estrutura do Módulo
• Aula 1 – Classificação das ocupações
  • 1.1 Aspectos primordiais: risco e aspectos construtivos do ambiente
  • 1.2 Classificação dos riscos
  • 1.2.1 Ocupações de Risco Leve
  • 1.2.2 Ocupações de Risco Ordinário
  • 1.2.3 Ocupações de risco extraordinário
  • 1.2.4 Riscos especiais
  • 1.3 Armazenamento – generalidades
  • 1.3.1 Classificação das mercadorias em depósitos
  • 1.3.2 Formas de armazenamento de mercadorias
  • 1.3.3 Importância da forma de armazenamento..............................................................................................................
• Aula 2 – Classificação dos sistemas de chuveiros automáticos
  • 2.1 Sistema de Tubo Molhado
  • 2.2 Sistema de Tubo Seco
  • 2.3 Sistema de Dilúvio.......................................................................................................................................................
  • 2.4 Sistema de Ação Prévia
• Exercícios
• MÓDULO
• Apresentação do Módulo
• Objetivos do módulo..........................................................................................................................................
• Estrutura do módulo
• Aula 1 – Uso, proteção e temperatura
  • 1.1 Aspectos gerais
  • 1.2 Restrições de uso
  • 1.3 Áreas máximas de proteção
  • 1.4 Temperatura
  • 1.5 Sensibilidade térmica (velocidade de resposta)
• Aula 2 – Área de cobertura por chuveiro automático, espaçamento e distância
  • 2.1 Determinação da área de cobertura...........................................................................................................................
  • 2.1.1 Determinação da área de cobertura de chuveiros automáticos – regra geral........................................................
  • 2.1.2 Áreas máximas de cobertura dos chuveiros automáticos
  • 2.2 Espaçamento de chuveiros automáticos
  • 2.2.1 Distância máxima entre chuveiros automáticos......................................................................................................
  • 2.2.2 Distância máxima do chuveiro automático à parede
  • 2.2.3 Distância mínima de chuveiros automáticos à parede e/ou divisórias
  • 2.2.4 Distância mínima entre chuveiros automáticos
  • 2.3 Distância entre defletor e tetos/forros/lajes
  • padrão e cobertura estendida 2.3.1 Distância entre tetos/forros e defletor de chuveiros automáticos tipo spray em pé e pendentes de cobertura
  • 2.3.2 Distância entre tetos/forros e o defletor de chuveiros automáticos tipo spray laterais de cobertura padrão
  • 2.3.3 Distância entre tetos/forros e o defletor de chuveiros automáticos de controle para área específica ( CCAE )......
  • 2.3.4 Distância entre tetos/forros e o defletor de chuveiros ESFR
  • 2.4 Orientação do defletor
  • 2.5 Obstruções à descarga
  • cobertura padrão ou estendida) 2.5.2 Obstrução à formação do padrão de descarga de chuveiros automáticos tipo spray (em pé e pendente, de
  • pendentes de cobertura padrão ou cobertura estendida 2.5.3 Obstruções verticais suspensas ou sobre o piso em sistemas de chuveiros automáticos tipo spray em pé e
  • spray em pé e pendentes de cobertura padrão ou cobertura estendida 2.5.4 Obstruções que impedem que a descarga do chuveiro automático atinja o risco em sistemas de chuveiros tipo
  • 2.5.5 Obstruções à descarga dos chuveiros automáticos tipo spray laterais de cobertura padrão
  • 2.6 Distância mínima livre entre o topo da estocagem e o defletor
  • cobertura padrão ou estendida 2.6.1 Distância mínima livre entre o topo da estocagem e o defletor de chuveiros em pé, pendentes e laterais, de
  • 2.6.2 Distância mínima livre entre o topo da estocagem e o defletor de chuveiros de tipo CCAE e ESFR
• Aula 3 – Situações especiais
  • 3.1 Espaços encobertos
  • 3.2 Shafts de instalações
  • 3.3 Escadas......................................................................................................................................................................
  • 3.4 Aberturas verticais
  • 3.5 Poços e casas de máquinas de elevadores
  • 3.6 Espaços sob plataformas de carga externas
  • 3.7 Marquises e similares
• Exercícios
• MÓDULO
• Apresentação do Módulo
• Objetivos do módulo........................................................................................................................................
• Estrutura do módulo
• Aula 1 – Responsabilidades
  • 1.1 Regramento jurídico
  • 1.2 Premissas sobre a vistoria em sistemas de chuveiros automáticos
• Aula 2 – O que é essencial verificar em uma vistoria?
  • 2.1 Reservatório de água
  • 2.2 Casa de bombas
  • 2.2.1 Equipamentos essenciais na casa de bombas
  • Bombas de incêndio (principal e jóquei)
  • 2.2.2 Verificação geral do sistema
  • 2.3 “ Check-list ” sugerido.................................................................................................................................................
• Exercícios
• REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS

Prezado(a) participante, Este curso é fruto de uma parceria entre a Secretaria Nacional de Segurança Pública (SENASP) e o Instituto Sprinkler Brasil (ISB). O intuito é que você possa conhecer os princípios básicos dos sistemas de chuveiros automáticos e seus principais requisitos normativos. Neste curso, você terá uma visão geral do sistema de chuveiros automáticos, com informações sobre seu funcionamento, componentes, conceitos, parâmetros de projeto e principais prescrições para o bom funcionamento dessa medida de segurança contra incêndio. As informações aqui geradas são básicas, dando uma visão geral sobre a tecnologia aplicada aos chuveiros automáticos. Isso trará a você conhecimento nos tipos de sistemas mais usuais utilizados nas edificações. Não se pretende, neste curso, apresentar informações técnicas detalhadas sobre o sistema de chuveiros automáticos, principalmente as aplicações típicas para riscos especiais. Serão disponibilizados textos e leituras complementares (por meio de “links”) que poderão acrescentar informações adicionais de conteúdo.

Tenha um bom estudo!

Objetivos do curso

Este curso criará condições para que você possa:  Conhecer os conceitos, os princípios, os componentes, os parâmetros de projetos e as tecnologias dos sistemas de chuveiros automáticos.  Compreender o funcionamento dos chuveiros automáticos e identificar os tipos de chuveiros automáticos utilizados considerando as peculiaridades das ocupações.  Analisar os principais requisitos normativos relacionados ao tema.  Conhecer os parâmetros aplicados a projetos de acordo com norma técnica específica.  Enumerar as regras seguidas na vistoria.  Reconhecer que o bom funcionamento dos chuveiros automáticos é uma medida de segurança contra incêndio.

Estrutura do curso

Este curso compreende os seguintes módulos: Módulo 1 – Chuveiros automáticos: modelos e classificações Módulo 2 – Chuveiros automáticos: demais componentes Módulo 3 – Classificações das ocupações e dos sistemas de chuveiros automáticos Módulo 4 – Parâmetros do projeto: regras gerais Módulo 5 – Como vistoriar um sistema: dicas práticas

O sistema de chuveiros automáticos é uma medida de proteção utilizada para combate a incêndios de forma automática. É um sistema fixo e, quando ativado pelo calor do fogo, libera água sobre a área incendiada com o objetivo de controlar as chamas ou mesmo extingui-las. O chuveiro automático é um sistema de proteção contra incêndios, empregando-se dispositivos hidráulicos (conjunto de equipamentos) que se destinam a espargir água automaticamente sobre uma área incendiada, tendo como objetivo funcional:

Controlar o incêndio, limitando-o ao compartimento ou área de origem, até que o serviço de bombeiros ou brigada possa completar a extinção dos focos remanescentes.

O sistema de chuveiros automáticos é conhecido mundialmente como “ sprinkler system ” ou simplesmente “ sprinklers ”.

Importante! Normalmente, a atuação do chuveiro automático resultará na extinção completa do incêndio. Porém, o projeto dos chuveiros automáticos comuns, usados nas edificações em geral (prédios comerciais, escolas, hospitais, escritórios, local de público e fábricas em geral), são concebidos com o foco no controle e não na extinção.

O foco no controle tem como objetivo manter molhada a área do incêndio e adjacências, evitando que o fogo se propague para além de uma área calculada em projeto. Por outro lado, existem chuveiros automáticos especiais , geralmente utilizados em depósitos com empilhamento de mercadorias. Esses chuveiros foram desenvolvidos a partir de 1988, com o objetivo principal da supressão do incêndio. São os chamados “chuveiros

automáticos de resposta e supressão rápidas” (do inglês “ early suppression fast-response”), conhecidos

mundialmente no mercado como “ESFR”. Esses chuveiros serão apresentados mais adiante, quando você estudar os tipos de chuveiros automáticos.

1.2 A eficiência do sistema de chuveiros automáticos: supressão X extinção

É um erro comum confundir supressão com extinção, quando falamos de chuveiros automáticos. Na verdade, a supressão do incêndio não é sua extinção, e, sim, a redução drástica da quantidade de calor liberada pelo incêndio por meio de uma grande quantidade de água aplicada diretamente à superfície do material em combustão. Os sistemas de chuveiros automáticos projetados para suprimir incêndios realizam sua função com a abertura de poucos chuveiros, que lançam grande quantidade de água. Já os sistemas projetados para controle do incêndio o fazem com a abertura de um número maior de bicos, lançando uma menor quantidade de água por bico. Assim, como no caso dos chuveiros de controle, os chuveiros de supressão muitas vezes extinguem o fogo.

A eficiência do sistema de chuveiros automáticos é reconhecida mundialmente. Por ser um sistema automático, independente da ação do homem, ele está pronto para iniciar o combate a um incêndio em seu estágio inicial, controlando-o e, assim, evitando a propagação das chamas – e danos maiores à edificação.

Essa eficiência no controle e/ou extinção de incêndios é comprovada por estatísticas da NFPA (National

Fire Protection Association), conforme demonstrado na tabela da Figura 1. Observe que os dados apontam que

apenas dois chuveiros automáticos operando foram capazes de controlar mais de 85% dos incêndios reportados. Com três chuveiros em operação, a porcentagem de incêndios controlados sobe para 92%.

Figura 1: Número de chuveiros necessários para controlar um incêndio.

Fonte: NFPA (2012).

Estudos comparativos de incêndios, ocorridos em edificações com e sem chuveiros automáticos, reportam que a existência do sistema (independentemente do tipo, da cobertura ou do seu pleno funcionamento) foi capaz de reduzir entre 33% a 65% a probabilidade de mortes e reduzir de 50% a 65% as perdas patrimoniais (BRYAN; HALL, 1996-1997).

1.3 Como funciona o chuveiro automático?

O chuveiro automático (“sprinkler”) é composto por um elemento termossensível (Fig. 2 e 3) que, quando aquecido à uma temperatura de operação, ou acima dela,* rompe-se, liberando um disco metálico com vedação (obturador) e consequentemente a água que está sob pressão na tubulação. Com isso, ocorre a descarga da água na área incendiada, em forma de um “cone” ou “guarda-chuva”.

• A temperatura de rompimento do elemento termossensível varia entre 57ºC a 260ºC (você estudará sobre isso mais à frente), sendo determinada pelo projetista em função das características do sistema, da edificação, do uso previsto para a área e da temperatura ambiente no teto. O rompimento do elemento termossensível acontece devido à formação de uma camada de gases quentes sob o teto ou forro, gerada pelo calor do fogo. Figura 2: Chuveiro automático com ampola de vidro

Fonte: Acervo do conteudista

Quanto mais uniforme e regular for a descarga do cone de água, sobre a área protegida, melhor o desempenho do chuveiro. Alia-se a isso, também, outros fatores importantes, como o tamanho da gota e a velocidade da aspersão – que somados determinam a eficiência de um chuveiro.

1.3.1 Operação de um chuveiro automático

Na Figura 5, observa-se o início da operação de um chuveiro automático, seguindo as fotos da esquerda para direita, temos:  Chuveiro em situação normal.  Elevação de temperatura e quebra do bulbo de vidro.  Expulsão do obturador e liberação da água.  Chuveiro em operação, com a água passando pelo orifício, atingindo o defletor e criando as gotículas que formam o cone ou guarda-chuvas.

Figura 5: Operação de um chuveiro automático

Fonte: Instituto Sprinkler Brasil

Saiba mais Leia o texto “Breve história do sistema de chuveiros automáticos” (Disponível na plataforma digital do curso).

Aula 2 - Componentes do sistema de chuveiros automáticos:

modelos e classificações

2.1 Aspectos gerais

Nota Na abordagem desse item foram adotados os conceitos contidos na norma ABNT NBR-10897:2014 (Sistema de proteção contra incêndio por automáticos – Requisitos).

Os componentes do sistema de chuveiros automáticos devem estar em conformidade com as normas técnicas nacionais ou, na falta dessas, de acordo com as normas internacionalmente reconhecidas e aceitas pelas autoridades competentes. Os componentes dos sistemas de chuveiros automáticos devem estar classificados para operarem com pressão de trabalho em que serão empregados, porém, nunca inferior a 1,2 MPa (aproximadamente 12 Bar).

Importante! Recomenda-se que os componentes do sistema de chuveiros automáticos tenham certificados de avaliação de conformidade.

A seguir você estudará os modelos e classificações dos chuveiros automáticos mais usuais no mercado brasileiro, tendo em vista que para cada tipo de risco a ser protegido, existem uma gama de chuveiros automáticos que atenderão aos requisitos normativos solicitados, em função de cada necessidade e especificidade de projeto a ser desenvolvido.

2.2 Chuveiros automáticos: modelos e classificações

A fabricação dos chuveiros automáticos deve respeitar a norma ABNT NBR 16400 (Chuveiros automáticos para controle e supressão de incêndios — Especificações e métodos de ensaio).

Importante! Somente chuveiros automáticos novos devem ser utilizados nas instalações desse sistema.

2.2.1 Modelos

Serão apresentados três modelos de chuveiros automáticos (clique em cada um deles para saber mais):

 Chuveiro automático do tipo “spray” Chuveiro automático cujo defletor direciona a água para baixo, lançando uma quantidade mínima de água (ou nenhuma) para o teto. Esse tipo de chuveiro automático é o modelo padrão atualmente usado no mercado.

O modelo padrão anterior, hoje chamado de “modelo antigo” ou “ old style”, perdurou no mercado até

o início da década de 1950. Esse modelo primitivo tinha como característica direcionar aproximadamente 50% da água para cima e 50% para baixo. Pretendia-se, com esse modelo antigo, combater as chamas abaixo e ao mesmo tempo resfriar o telhado (que era geralmente construído de madeira), impedindo a propagação do fogo.

Porém, em 1952, após vários testes desenvolvidos pela “ Factory Mutual Engineering Corporation”, chegou-se à

conclusão que o chuveiro tipo “spray” era mais eficiente do que o “modelo antigo”. Mesmo lançando 100%