INSTITUTO SUPERIOR DE ENGENHARIA DE LISBOA

APONTAMENTOS DE HIDRÁULICA APLICADA

CAPÍTULO C - SISTEMAS PREDIAIS DE COMBATE A INCÊNDIOS

1 INTRODUÇÃO

Uma instalação de combate a incêndios apresenta-se como um meio de salvaguarda da perda de bens humanos e materiais, que vulgarmente se verifica neste tipo de sinistros e que na grande maioria dos casos poderiam ser atenuados ou mesmo evitados se o incêndio fosse combatido eficazmente logo no seu início.

A vida humana, que em situações de incêndio é geralmente posta em risco, justifica por si só, a utilização de gastos mesmo que avultados com instalações deste tipo, de forma a salvaguardá-la e protegê-la, razão pela qual não deve em caso algum ser desprezável a possibilidade de tais ocorrências e muito menos de estas instalações não serem parte integrante dos edifícios.

Pelas razões atrás apontadas, as instalações de combate a incêndios deverão ser concebidas de forma a que, ao verificar-se o início de um incêndio, estas possibilitem um rápido e imediato meio de combate ao fogo, com a sua consequente anulação, devendo pois, logo à partida, o projecto prever e dar satisfação a todas as exigências regulamentares como forma de limitar o risco de ocorrência e de desenvolvimento dos incêndios.

A água é por excelência a substância mais utilizada no combate ao fogo, não só pelo facto de ser abundante e de baixo custo, mas também pela sua grande capacidade de absorção de calor, requisito que lhe confere a reconhecida eficácia na extinção de incêndios.

A água é utilizada no combate aos incêndios fundamentalmente nas formas de jacto e de pulverização. O jacto é obtido através de agulhetas, ligadas a mangueiras que são alimentadas por tubagens que formam a rede de combate a incêndios; a pulverização é conseguida através de agulhetas e aspersores, estes últimos geralmente de comando automático, alimentados por tubagens que constituem a rede de combate a incêndios.

O caudal a assegurar na rede predial de combate a incêndios deve ser de forma a garantir nos dispositivos de utilização um caudal instantâneo mínimo de 1,5 l/s para o diâmetro de 25 mm e de 3 l/s para o diâmetro de 45 mm. Admite-se, que num edifício, não haverá mais de quatro bocas de incêndio em funcionamento simultâneo.

A pressão mínima nos dispositivos de utilização da rede de combate a incêndios deve ser de 100 kPa.

Os materiais utilizados na concepção das tubagens da rede predial de combate a incêndios deverão reunir as condições necessárias de utilização e de resistência ao fogo.

As instalações de combate a incêndios abordadas na presente disciplina são as seguintes:

• Instalações de colunas secas;

• Redes de incêndios armadas (RIA);

• Instalações de colunas húmidas;

• Sistemas de extinção automática (sprinklers).

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2 MEIOS DE COMBATE A INCÊNDIO DEFINIDOS PELOS REGULAMENTOS

2.1 LEGISLAÇÃO APLICÁVEL

Decreto-lei n° 61/90 de 15 de Fevereiro - Normas de Segurança Contra Riscos de Incêndio a

Aplicar em Estabelecimentos Comerciais;

Decreto-Lei n° 64/90 de 21 de Fevereiro - Regulamento de Segurança Contra Incêndios em Edifícios de Habitação;

Decreto-Lei n° 66/95 de 8 de Abril - Regulamento de Segurança Contra Incêndios em Parques de Estacionamento Cobertos;

Decreto Regulamentar n° 8/89 de 21 de Março - Regulamento dos Empreendimentos Turísticos

2.2 DEFINIÇÃO DE ALTURA DE UM EDIFÍCIO

A altura (H) de um edifício, para efeitos da regulamentação de combate a incêndio, é definida como sendo a diferença entre a cota do último piso coberto susceptível de ocupação e a cota da via de acesso ao edifício no local de onde seja possível aos bombeiros actuarem eficazmente, nas operações de salvamento e de combate ao incêndio.

Fig. C 1 – Altura de um edifício (para efeitos de combate a incêndio) [4]

2.3 MEIOS EXIGIDOS REGULAMENTARMENTE

Enumeram-se seguidamente as disposições regulamentares em vigor no que se refere às exigências de meios a disponibilizar para o combate a incêndios nos vários tipos de edifícios referenciados na legislação.

2.3.1 Edifícios de habitação

Para edifícios com altura H ≤ 20 m

• bocas de incêndio (B.I.) ou marcos de água exteriores alimentados pela rede pública.

• uma B.I. por cada 15 m de comprimento de parede exterior e mais uma quando a fracção excedente for > 5 m.

• os marcos de água deverão ser instalados junto ao lancil dos passeios e situados a menos de 30 m das saídas.

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• as garagens (até dois pisos) quando com acesso se faça pelo interior do edifício devem possuir colunas secas de Ø ≥ 70 mm; estas devem dispor de duas bocas de incêndio de Ø ≥ 45 mm, localizadas na garagem junto aos acessos e de uma boca exterior de alimentação Ø ≥ 70 mm, devidamente sinalizada e protegida.

Para edifícios com altura 20 <H ≤ 28 m

• bocas de incêndio (B.I.) ou marcos de água exteriores alimentados pela rede pública;

• uma B.I. por cada 15 m de comprimento de parede exterior e mais uma quando a fracção excedente for > 5 m;

• os marcos de água deverão ser instalados junto ao lancil dos passeios e situados a menos de 30 m das saídas;

• dispor por cada escada de uma coluna seca de Ø ≥ 70 mm, as quais devem possuir em todos os pisos, a partir do quinto, duas bocas de incêndio de Ø ≥ 45 mm, localizadas na caixa de escada junto ao acesso das comunicações horizontais comuns, e uma boca exterior de alimentação de Ø ≥ 70 mm, devidamente sinalizada e protegida. - Se a distância entre escadas for superior a 60 m deve prever-se a instalação de colunas secas suplementares, de forma a que a distância entre colunas não exceda esse valor;

• as garagens (até dois pisos) quando com acesso pelo interior do edifício devem possuir colunas secas de Ø ≥ 70 mm; estas devem dispor de duas bocas de incêndio de Ø ≥ 45 mm, localizadas na garagem junto aos acessos e de uma boca exterior de alimentação de Ø ≥ 70 mm, devidamente sinalizada e protegida.

Para edifícios com altura 28 <H ≤ 60 m

• bocas de incêndio (B.I.) ou marcos de água exteriores alimentados pela rede pública;

• uma B.I. por cada 15 m de comprimento de parede exterior e mais uma quando a fracção excedente for > 5 m;

• os marcos de água deverão ser instalados junto ao lancil dos passeios e situados a menos de 30 m das saídas;

• dispor por cada escada de uma coluna seca de Ø ≥ 100 mm, as quais devem possuir em todos os pisos, duas bocas de incêndio de Ø ≥ 45 mm, localizadas na caixa de escada junto ao acesso das comunicações horizontais comuns, e uma boca exterior de alimentação de Ø ≥ 70 mm, devidamente sinalizada e protegida. Se a distância entre escadas for superior a 60 m deve prever-se a instalação de colunas secas suplementares, de forma a que a distância entre colunas não exceda esse valor;

• as garagens (até dois pisos) quando com acesso pelo interior do edifício devem possuir colunas secas de Ø ≥ 70 mm; estas devem dispor de duas bocas de incêndio de Ø ≥ 45 mm, localizadas na garagem junto aos acessos e de uma boca exterior de alimentação de Ø ≥ 70 mm, devidamente sinalizada e protegida.

Para edifícios com altura H > 60 m

• sujeitos a licenciamento especial com base em estudo relativo à segurança contra incêndios, que deverá acompanhar o projecto e ter sido elaborado por entidade especializada, credenciada pelo Serviço Nacional de Bombeiros.

2.3.2 Estabelecimentos comerciais

Para estabelecimentos comerciais situados nas seguintes condições:

- rés-do-chão com área ≥ 3 300 m2;

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- um piso não rés-do-chão, com área ≥ 200 m2;

- dois ou três pisos, com área ≥ 200 m2;

- mais de três pisos, qualquer área;

- acima do 3º piso, qualquer área;

- localizado em zonas de grande concentração urbana ou comercial;

- com actividade que envolva risco agravado.

Todos ou alguns dos seguintes meios:

• bocas de incêndio armadas;

• extintores portáteis;

• Estes meios deverão ser colocados perto dos acessos a escadas e saídas, caminhos de evacuação e próximo dos locais de maior risco. A distância entre eles deve ser ≤ 25 m;

• todos os meios instalados deverão estar devidamente sinalizados;

• os estabelecimentos dotados de bocas de incêndio armadas terão de possuir reservatórios de água destinada ao combate a incêndios, com a capacidade de 5 m3 por boca de incêndio a instalar;

• deverá ser garantida uma pressão mínima de 250 kPa na boca de incêndio situada na posição mais desfavorável considerando metade das bocas a instalar em funcionamento simultâneo, num máximo de quatro.

2.3.3 Estabelecimentos turísticos

Para estabelecimentos hoteleiros

Meios de intervenção imediata:

• constituídos por extintores portáteis e por dispositivos fixos, tais como: bocas-de-incêndio armadas; colunas secas; colunas húmidas;

• colocados perto dos acessos a escadas e saídas, caminhos de evacuação e próximo dos locais de maior risco. A distância entre eles deve ser ≤ 25 m;

• todos os meios instalados deverão estar devidamente sinalizados.

2.3.4 Parques de estacionamento cobertos

Para parques de estacionamento nas seguintes condições:

- parques de estacionamento cobertos para automóveis ligeiros e reboques com área bruta total superior a 200 m2;

- parques com capacidade de recolha superior a 100 veículos.

Meios de extinção:

• hidrantes exteriores posicionados de modo a que as viaturas dos bombeiros possam estar a menos de 5 m destes;

• meios de acesso de modo a que as viaturas dos bombeiros possam estar a menos de 20 m das entradas ou saídas destinadas a peões e a veículos;

• extintores de incêndio portáteis do tipo 13A-21B uniformemente distribuídos à razão de um por cada 15 veículos;

• caixas de areia com capacidade para 100 litros, junto de cada rampa;

• bocas de incêndio armadas com mangueiras semi-rígidas de 25 mm de diâmetro do tipo carretel e agulhetas difusoras, abrangendo todos os pisos, espaçadas umas das outras no máximo 40

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m;

• a rede deverá ser alimentada por fonte de alimentação que assegure um caudal ≥ 90 l/min por um período de 20 minutos na BI situada na posição mais desfavorecida, considerando metade das bocas instaladas em funcionamento simultâneo, num máximo de quatro.

Para parques de estacionamento nas seguintes condições:

- parques de estacionamento cobertos para automóveis ligeiros e reboques com área bruta total superior a 200 m2;

- parques que ocupem a parte inferior de um edifício cuja parte restante tem ocupação diferente.

Meios de extinção:

• hidrantes exteriores posicionados de modo a que as viaturas dos bombeiros possam estar a menos de 5 m destes;

• meios de acesso de modo a que as viaturas dos bombeiros possam estar amenos de 20 m das entradas ou saídas destinadas a peões e a veículos;

• extintores de incêndio portáteis do tipo 13A-21B uniformemente distribuídos à razão de um por cada 15 veículos;

• caixas de areia com capacidade para 100 litros, junto de cada rampa;

• sistema de extinção automática abrangendo todos os pisos abaixo do nível de referência a partir do terceiro inclusive. Os difusores deverão ser distribuídos em todas as zonas destinadas ao estacionamento, cobrindo cada um uma área ≤ 12 m2. O sistema deverá ser alimentado pela rede pública de distribuição ou por sistema independente, de forma a que na situação considerada mais desfavorável e considerando uma área a cobrir de 200m2 seja assegurado um caudal ≥ 3,5 l/min/m2 por um período de 60 min.

Para parques de estacionamento nas seguintes condições:

- parques de estacionamento cobertos para automóveis ligeiros e reboques com área bruta total superior a 200 m2;

- parques com quatro ou mais pisos abaixo ou acima do nível de referência.

Meios de extinção:

• hidrantes exteriores posicionados de modo a que as viaturas dos bombeiros possam estar a menos de 5 m destes;

• meios de acesso de modo a que as viaturas dos bombeiros possam estar a menos de 20 m das entradas ou saídas destinadas a peões e a veículos;

• extintores de incêndio portáteis do tipo 13A-21B uniformemente distribuídos à razão de um por cada 15 veículos;

• caixas de areia com capacidade para 100 litros, junto de cada rampa;

• colunas secas de diâmetro ≥ 70 mm, à razão de uma por escada, equipadas com BI em todos os pisos e uma boca de alimentação exterior. As BI deverão ficar localizadas nos patamares de escada ou nos casos em que o acesso a estas seja feito através de câmaras corta-fogo, no interior destas. A boca de alimentação exterior deverá ser implantada de forma a ficar a menos de 60m de hidrante exterior alimentado pela rede pública. As colunas secas devem satisfazer as exigências do SNB.

2.3.5 Edifícios escolares

Para edifícios com altura H ≤ 9 m e lotação ≤ 400 pessoas

• extintores de incêndio portáteis, distribuídos à razão de 18 litros de agente extintor por 500 m2

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de área de pavimento por piso, com um mínimo de dois, e por forma a que a distância a percorrer entre os pontos susceptíveis de ocupação e o extintor não ultrapasse 25 m. Estes deverão ficar instalados nas comunicações horizontais, junto às saídas dos pisos, em locais visíveis e devidamente assinalados; o manipulo deverá ficar a cerca de 1,5 m acima do nível do pavimento;

• marcos de água ou bocas de incêndio exteriores;

• uma B.I. por cada 15 m de comprimento de parede e mais uma quando a fracção excedente for > 5 m com ramal de alimentação de DN ≥ 50 mm;

• os marcos de água deverão ser instalados junto ao lancil dos passeios e situados a menos de 100 m de qualquer entrada do edifício, com ramal de alimentação de DN > 90 mm.

Para edifícios com altura 9 <H ≤ 28 m e lotação > 400 pessoas

• extintores de incêndio portáteis, distribuídos à razão de 18 litros de agente extintor por 500 m2 de área de pavimento por piso, com um mínimo de dois, e por forma a que a distância a percorrer entre os pontos susceptíveis de ocupação e o extintor não ultrapasse 25 m. Estes deverão ficar instalados nas comunicações horizontais, junto às saídas dos pisos, em locais visíveis e devidamente assinalados; o manipulo deverá ficar a cerca de 1,5 m acima do nível do pavimento;

• marcos de água ou bocas de incêndio exteriores;

• uma B.I. por cada 15 m de comprimento de parede e mais uma quando a fracção excedente for > 5 m com ramal de alimentação de DN ≥ 50 mm;

• os marcos de água deverão ser instalados junto ao lancil dos passeios e situados a menos de 100 m de qualquer entrada do edifício, com ramal de alimentação de DN ≥ 90 mm;

• colunas secas a servir os pisos situados a altura superior a 20 m, instaladas nas vias verticais de evacuação protegidas que lhes dêem acesso, com Ø ≥ 70 mm dotada em cada piso de duas BI de DN 45 mm ou 50 mm e uma boca exterior de alimentação de DN 60 mm ou 70 mm devidamente protegida e sinalizada;

• os volantes de manobra das bocas de incêndio devem ser posicionados de forma a que o seu afastamento em relação ao pavimento esteja compreendido entre 1,20 m e 1,40 m. Em redor das bocas de incêndio deve existir um espaço desimpedido com altura mínima de 2m e área superior a 1 m2, estas deverão ficar devidamente protegidas e sinalizadas.

Para edifícios com:

- altura H > 28 m;

- salas de reuniões, de espectáculos com lotação superior a 200 ocupantes ou dispondo de equipamento de projecção de filmes;

- bibliotecas, centros de documentação e museus com área superior a 400 m2;

- espaços destinados a serviços administrativos com capacidade para mais de 200 pessoas;

- cantinas com capacidade para servir mais de 300 refeições simultâneas ou com potência útil dos aparelhos de queima ≥ 70 KW;

- recintos desportivos com capacidade para acolher mais de 200 espectadores ou mais de 100 praticantes;

- piscinas cobertas ou transformáveis;

- recintos com envolvente insuflável;

- parques de estacionamento cobertos e fechados.

Meios de extinção de incêndios:

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• definidos com base em estudo específico

Para laboratórios e oficinas

• extintores de incêndio portáteis, adequados em tipo e número, à natureza e dimensão dos fogos que neles possam ocorrer;

• deve ser ponderada a utilização de outros meios tais como: a) recipientes com areia; b) mantas incombustíveis; c) colunas secas; d) bocas de incêndio armadas.

Parques de estacionamento no interior dos edifícios escolares que satisfaçam as seguintes condições:

- uso exclusivo da escola;

- não ocupem mais de dois pisos ,não podendo nenhum deles estar totalmente abaixo do nível exterior;

- não possuam instalações de abastecimento de combustíveis, nem de reparação de automóveis

Meios de extinção de incêndios:

• Extintores de incêndio portáteis, do tipo 13A e 21B, convenientemente distribuídos (1 extintor por cada 15 veículos, com um mínimo de 2)

2.3.6 Edifícios de tipo administrativo

Edifícios com altura H ≤ 28 m ou com área A ≤ 2000 m 2

• extintores de incêndio portáteis da classe 8A, distribuídos à razão de 18 litros de agente extintor por 500 m2 de área do piso em que se situam, com um mínimo de dois, e por forma a que a distância a percorrer entre os pontos susceptíveis de ocupação e o extintor não ultrapasse 15 m. Estes deverão ficar instalados nas comunicações horizontais, ou no interior das câmaras corta-fogo, em locais visíveis, a cerca de 1,5 m acima do pavimento, devidamente assinalados;

• os pisos situados a altura superior a 20 m devem dispor por via vertical de uma coluna seca de Ø ≥ 70 mm, a qual deve possuir em todos os pisos, a partir da altura considerada, de duas bocas de incêndio de DN 45 mm ou 50 mm, localizadas no interior das comunicações verticais ou das câmaras corta-fogo, ligadas a uma boca exterior de alimentação de DN 60 ou 70 mm, devidamente sinalizada e protegida;

• bocas de incêndio ou marcos de água exteriores. As B.I., quando exigidas, devem ser instaladas nas paredes do edifício. Os marcos de água deverão ser instalados junto ao lancil dos passeios e situados a menos de 50 m das saídas.

Edifícios com altura H entre 28 e 60 m ou com área A > 2000 m 2

• extintores de incêndio portáteis da classe 8A, distribuídos à razão de 18 litros de agente extintor por 500 m2 de área do piso em que se situam, com um mínimo de dois, e por forma a que a distância a percorrer entre os pontos susceptíveis de ocupação e o extintor não ultrapasse 15 m. Estes deverão ficar instalados nas comunicações horizontais, ou no interior das câmaras corta-fogo, em locais visíveis, a cerca de 1,5 m acima do pavimento, devidamente assinalados;

• os pisos situados a altura superior a 20 m devem dispor por via vertical de uma coluna seca de Ø ≥ 100 mm, a qual deve possuir em todos os pisos, a partir da altura considerada, de duas bocas de incêndio de DN 45 mm ou 50 mm, localizadas no interior das comunicações verticais ou das câmaras corta-fogo, ligadas a uma boca exterior de alimentação de DN 60 ou 70 mm, devidamente sinalizada e protegida;

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Edifícios com altura H >60 m

• definidos com base em estudo específico

Locais:

- que possam receber mais do que 200 pessoas, ou constituam seus caminhos de evacuação.

- zonas do edifício de acesso difícil.

- sempre que exigido pela entidade licenciadora

Meios de extinção de incêndios:

• extintores de incêndio portáteis da classe 8A, agente extintor por 500 m2 do piso em que se situam, com um mínimo de dois, e por forma a que a distância a percorrer entre os pontos susceptíveis de ocupação e o extintor não ultrapasse 15 m. Estes deverão ficar instalados em locais visíveis a cerca de l,5m acima do pavimento, devidamente assinalados;

• redes de incêndio armadas, com BI distanciando entre si menos do que duas vezes o comprimento da mangueira e localizadas a menos de 5 m de cada saída do piso. As BI deverão ser do tipo carretel com calibre mínimo de 25 mm posicionados de forma a que o seu afastamento em relação ao pavimento esteja compreendido entre 1,20 m e 1,40 m. Em redor das bocas de incêndio deve existir um espaço desimpedido com altura mínima de 2m e área superior a lm2, estas deverão ficar devidamente protegidas e sinalizadas. A rede terá ser alimentada independentemente a partir do ramal de alimentação do edifício de forma a garantir uma pressão mínima de 250 kPa e um caudal instantâneo mínimo de 1,5 l/s na boca-de-incêndio situada na posição mais desfavorável, considerando metade das bocas instaladas em funcionamento simultâneo, num máximo de quatro.

Arquivos e arrecadações

• extintores de água pulverizada com capacidade de 6 litros. -

Cozinhas

• extintores da classe 8A ou 10B.

Parques de estacionamento

• extintores portáteis ou móveis de classe 13A ou 21B, ou polivalentes da classe 13A-21B, à razão de 1 por cada 15 veículos com um mínimo de 2.

Locais afectos aos serviços eléctricos e casas das máquinas dos elevadores

• extintores da classe 8A ou 10B.

Centrais térmicas de Pu ≤ 070 kW

• extintores adequados aos combustíveis utilizados, colocados junto aos acessos.

Centrais térmicas de Pu >070 kW

• recipiente com 100 litros de areia.

• extintores da classe 34B à razão de dois por queimador, não sendo exigidos mais de quatro, para o caso de combustíveis sólidos ou líquidos.

• extintores polivalentes da classe 5A-34B, para o caso de combustíveis gasosos.

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3 COLUNAS SECAS

3.1 TIPOS DE COLUNAS SECAS

As colunas secas são canalizações fixas e rígidas instaladas nos edifícios, que permitem alimentar bocas de incêndio não armadas situadas nos pisos da edificação.

Uma coluna seca compreende uma boca de alimentação, a coluna propriamente dita e as bocas de incêndio localizadas de acordo com as imposições regulamentares.

A alimentação de água às colunas secas é feita pelos dispositivos de combate a incêndio dos bombeiros, que possibilitam a colocação destas com a pressão e caudal desejáveis.

Do ponto de vista do diâmetro, podemos considerar dois tipos de colunas secas: as de Ø 70 mm que permitem pelo menos alimentar duas bocas de incêndio de Ø 45 mm ou Ø 50 mm, e as colunas de Ø 100 mm que possibilitam pelo menos a alimentação de quatro bocas de incêndio de Ø 45 mm ou Ø 50 mm.

Do ponto de vista da instalação, podemos também considerar dois tipos de colunas secas, as ascendentes, e as descendentes. No caso de num mesmo edifício haver necessidade de colunas secas dos dois tipos, estas deverão ser independentes possuindo bocas de alimentação distintas.

3.2 INSTALAÇÕES DE COLUNAS SECAS

A boca de alimentação de uma coluna seca deve ser colocada no exterior do edifício, em lugar facilmente acessível, ser munida de tampa e estar devidamente sinalizada, de forma a permitir com facilidade a ligação das mangueiras dos bombeiros.

A distância entre a boca de alimentação e a via de circulação de veículos não deverá dentro do possível exceder 40 m.

A distância entre a boca de alimentação e boca de incêndio mais próxima ou marco de água não deve exceder os 60 m.

A ligação entre a boca de alimentação e a coluna pode ser directa, quando o “racord” de alimentação está ligado de forma directa à coluna, ou indirecta, quando a ligação entre a “racord” de alimentação e a coluna é efectuado por uma tubagem que se desenvolve geralmente na horizontal, a qual deve ser o mais curta e rectilínea possível, possuindo um diâmetro igual ao da coluna.

As bocas de alimentação devem situar-se a uma altura em relação ao nível do acesso compreendida entre 0,80 m e 1,50 m e estarem colocadas verticalmente em relação à parede, ou formar com esta um ângulo de 45° em posição descendente.

No interior das edificações, as bocas de incêndio devem ser instaladas em locais bem visíveis e devidamente sinalizados, dentro de caixas de resguardo, de forma que a soleira destas em relação ao pavimento fique a uma distância compreendida entre 1,20 m e 1,40 m.

As colunas devem desenvolver-se sempre unicamente na vertical.

Não devem fazer parte da canalização materiais que não conservem as suas características quando submetidos a temperaturas até 400 °C.

O conjunto que constitui a coluna seca deve possuir uma resistência à pressão de ensaio de 2500 kPa (25 kgf/cm2).

As figuras Fig. C 2 a Fig. C 4 ilustram de forma esquemática a instalação de colunas secas em edifícios de habitação, de acordo com as exigências regulamentares.

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Fig. C 2 – Coluna seca em edifício com altura ≤ 20 m [4]

Fig. C 3 – Coluna seca em edifício com altura 20 m < H ≤ 28 m [4]

Fig. C 4 - Coluna seca em edifício com altura 28 m < H ≤ 60 m [4]

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3.3 DIMENSIONAMENTO DE COLUNAS SECAS

O cálculo dos diâmetros e perdas de carga nas colunas secas faz-se de forma semelhante à das redes de abastecimento predial (Parte B, ponto 2.5.5), com recurso à equação da continuidade e fórmula de Flamant:

(equação da continuidade)

(C )

(formula de Flamant)

(C )

onde

D – diâmetro interior da tubagem (m)

Qc - caudal de cálculo (m3/s)

V - velocidade de escoamento (m/s)

J - perda de carga (m/m)

b - factor que depende da rugosidade do material (0,00023)

Para melhor explicitar a sequência do cálculo, apresenta-se como exemplo o dimensionamento de uma instalação de combate a incêndios de coluna seca de um edifício de habitação de 12 pisos [5], conforme se indica na figura Fig. C 5

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Fig. C 5 – Esquema de um sistema de coluna seca (exemplo de cálculo) [4]

3.3.1 Parâmetros de dimensionamento

O dimensionamento foi efectuado considerando que:

• as bocas de incêndio terão um diâmetro de 45 mm;

• a boca de alimentação terá um diâmetro de 75 mm;

• em cada boca de incêndio deverá ser assegurado um caudal instantâneo de 3 l/s;

• admite-se que no edifício não haverá mais de 4 bocas de incêndio em funcionamento simultâneo (as situadas nas posições mais desfavoráveis);

• a pressão de serviço nas bocas de incêndio terá de ser maior ou igual a 250 kPa;

• as tubagens serão de aço galvanizado;

• as perdas de carga localizadas correspondem a um incremento de 30% da dimensão linear dos troços de tubagem considerados.

3.3.2 Cálculos

Tendo em conta o número de bocas de incêndio consideradas em funcionamento simultâneo e o caudal instantâneo a assegurar em cada uma delas, obtém-se o caudal de dimensionamento que nos vai permitir calcular o diâmetro, a velocidade de escoamento e as perdas de carga de percurso, da coluna seca da instalação considerada:

Quadro C 1 – Condições de escoamento nas tubagens da coluna

TroçoN° de BI em

funcionamento simultâneo

Caudal instantâneo

(l/s)

Caudal de cálculo

(l/s)

V

(m/s)

D

(mm)

J

(m/m)

AB 4 3 12 1,4 100 0,03

BC 3 3 9 1,2 100 0,02

CD 2 3 6 0,76 100 0,01

DE 1 3 3 0,38 100 0,003

De posse dos valores anteriormente obtidos, bem como das características geométricas da rede, e considerando que as perdas de carga localizadas se traduzem no incremento de 30% da dimensão linear dos troços de tubagem considerados, vamos obter as perdas de carga totais na coluna seca:

Quadro C 2 – Perdas de carga na coluna

Troço J (m/m) L (m) Leq.=Lx1,3 (m) ΔH=JxLeq. (m.c.a.)

AB 0,03 29,4 38,2 1,17

BC 0,02 3 3,9 0,08

CD 0,01 3 3,9 0,04

DE 0,003 3 3,9 0,01

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Finalmente, tendo em consideração os valores de pressão a obter nas diferentes bocas de incêndio (250 kPa), vamos proceder à determinação da necessidade de pressão no início da nossa instalação, de modo a assegurar a pressão pretendida no ponto da rede considerado na posição mais desfavorável, bem como da verificação da sua compatibilidade com os meios utilizados pelos bombeiros:

Quadro C 3 - Pressão necessária no ponto (A)

Pressão em (E)

(m.c.a.)h (m) ΔHtotal (m.c.a.) P(A)=P(E)+h+ΔHtotal (kPa)

25 33,4 1,3 597*

* Valor compatível com os meios utilizados pelos bombeiros (1 m.c.a. = 10 kPa)

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4 REDES DE INCÊNDIO ARMADAS (RIA)

4.1 CONSTITUIÇÃO E INSTALAÇÃO

As redes de incêndio armadas são canalizações fixas e rígidas instaladas nos edifícios, que permanecem sempre em carga e que permitem alimentar bocas de incêndio armadas, as quais possibilitam uma primeira intervenção rápida no combate ao incêndio.

Uma instalação deste tipo é constituída por uma fonte de alimentação, uma coluna em carga e bocas de incêndio armadas (tipo carretel ou teatro).

As bocas de incêndio armadas devem ser colocadas próximo da entrada no rés-do-chão, nos patamares de escada junto aos acessos das comunicações horizontais comuns, bem como em zonas de garagem. Devem ser dispostas de forma a que toda a zona a proteger tenha a possibilidade de ser atingida pelo menos por um jacto de água; em caso algum a distância entre duas bocas de incêndio armadas deverá exceder a soma do comprimento das mangueiras dessas bocas.

As bocas de incêndio armadas devem ser instaladas em caixas de resguardo, que tenham a soleira em relação ao pavimento a uma altura compreendida entre 1,20 m e 1,40 m.

A coluna de alimentação deve desenvolver-se unicamente na vertical.

Os diâmetros das tubagens de alimentação não devem ser inferiores a 50 mm.

Não devem fazer parte da canalização materiais que não conservem as suas características quando submetidos a temperaturas maiores ou iguais a 400°C.

O conjunto que constitui a rede deve possuir uma resistência à pressão superior à máxima que será possível obter através da fonte de alimentação considerada.

Fig. C 6 – Esquema simplificado de uma rede de incêndio armada (RIA) [4]

4.2 FONTE DE ALIMENTAÇÃO

A fonte de alimentação da RIA deverá ser capaz de alimentar simultaneamente, pelo período determinado regulamentarmente com caudal adequado, pelo menos metade das bocas de incêndio existentes num máximo de 4 bocas, de forma a que na boca de cota mais elevada se verifique uma pressão de serviço de pelo menos 250 kPa.

Deverá ser assegurado um caudal instantâneo de 3 l/s nas bocas de incêndio de Ø 45 mm ou Ø 50 mm (tipo teatro) e de 1,5 l/s nas de Ø 25 mm (tipo carretel).

A alimentação à RIA poderá ser feita segundo uma das seguintes formas:

07/02 C-14

• ramal de ligação à rede pública;

• sistema hidropneumático;

• sistema autónomo, constituído por um reservatório de acumulação equipado com sistema de bombagem pressostático.

Dever-se-á ainda, em paralelo com qualquer das fontes de alimentação referidas, instalar um sistema (união siamesa) que permita o abastecimento da RIA através de água proveniente de outros meios (autotanques, boca de incêndio ou marco de água exterior).

As regras técnicas do Instituto de Seguros de Portugal preconizam a adopção de um sistema de alimentação autónomo cuja reserva de água seja no mínimo de 50 m3.

a) Rede pública de alimentação

A utilização da rede pública de abastecimento como fonte de alimentação de uma RIA só deverá ser equacionada nas situações em que exista a certeza de que as características desta, quer em termos de caudal, quer em termos de pressão, possibilitam o funcionamento correcto e adequado da rede.

b) Sistema hidropneumático

Este sistema consiste na intercalação entre o ramal de ligação e a rede predial, de um elemento hidropneumático, o qual permitirá assegurar nas bocas de incêndio as condições de pressão necessárias.

A adopção deste tipo de alimentação deverá ser ponderado, uma vez que só deverá ser equacionada nos casos onde exista a garantia de que a rede pública de abastecimento é abundantemente servida em termos de caudal e o seu estado de conservação é satisfatório.

O reservatório hidropneumático e a capacidade de descarga da bomba deverão ser dimensionados tendo em conta as exigências de funcionamento da RIA nas condições pre-estabelecidas, quer em termos de caudal, quer em termos de pressão.

c) Sistema autónomo de alimentação

Este sistema é constituído por reservatório de acumulação equipado com bombagem pressostática, que aspira directamente do reservatório e alimenta a RIA nas condições desejáveis de pressão e caudal.

O sistema deve funcionar de forma automática, iniciando-se o arranque das bombas através de sinal vindo dum pressostato, o qual deve estar ligado à conduta de compressão da bomba, sendo activado por queda de pressão nessa zona.

A bomba deve ser escolhida com base na pressão e caudal para as condições normais de funcionamento, que excepcionalmente podem sofrer alteração; nesse sentido, a bomba deve poder responder a um incremento de caudal na ordem dos 50% a mais em relação ao previsto, sem que no entanto a pressão para essas condições sofra uma redução superior a 35 %.

O reservatório de acumulação deverá ser alimentado através da rede pública de abastecimento, devendo a mesma ser feita também de forma automática, obtida pelo recurso a válvula de bóia por controlo dos níveis máximo e mínimo do nível da água.

4.3 DIMENSIONAMENTO DAS RIA

O cálculo dos diâmetros e perdas de carga nas RIA faz-se de forma semelhante à das redes de abastecimento predial (Capítulo B, ponto 2.5.5), com recurso à equação da continuidade e fórmula de Flamant.

07/02 C-15

Para melhor explicitar a sequência do cálculo, apresenta-se como exemplo o dimensionamento de uma RIA de um edifício de habitação de 5 pisos [5], conforme se indica na figura Fig. C 6.

4.3.1 Parâmetros de dimensionamento

O dimensionamento foi efectuado considerando que:

• as bocas de incêndio terão um diâmetro de 25 mm;

• em cada boca de incêndio deverá ser assegurado um caudal instantâneo de 1,5 l/s;

• admite-se que no edifício não haverá mais de 3 bocas de incêndio em funcionamento simultâneo (as situadas nas posições mais desfavoráveis);

• a pressão de serviço nas bocas de incêndio terá de ser maior ou igual a 250 kPa;

• as tubagens serão de aço galvanizado;

• as perdas de carga localizadas correspondem a um incremento de 30% da dimensão linear dos troços de tubagem considerados.

4.3.2 Cálculos

Tendo em conta o número de bocas de incêndio consideradas em funcionamento simultâneo e o caudal instantâneo a assegurar em cada uma delas, obtém-se o caudal de dimensionamento que nos vai permitir calcular o diâmetro, a velocidade de escoamento e as perdas de carga de percurso, da RIA considerada:

Quadro C 4 - Condições de escoamento nas tubagens da coluna

TroçoN° de BI em

funcionamento simultâneo

Caudal instantâneo

(l/s)

Caudal de cálculo (l/s)

V

(m/s)

D

(mm)J (m/m)

AB 3 1,5 4,5 1,4 65 0,05

BC 2 1,5 3,0 1,5 50 0,08

CD 1 1,5 1,5 0,76 50 0,02

De posse dos valores anteriormente obtidos, bem como das características geométricas da rede, e considerando que as perdas de carga localizadas se traduzem no incremento de 30% da dimensão linear dos troços de tubagem considerados, vamos obter as perdas de carga totais na RIA:

Quadro C 5 - Perdas de carga na coluna

Troço J (m/m) L (m) Leq.=Lxl,3 (m)ΔH=JxLeq.

(m.c.a.)

AB 0,05 13 16,9 0,85

BC 0,08 3 3,9 0,31

CD 0,02 3 3,9 0,08

Finalmente, tendo em consideração os valores de pressão a obter nas diferentes bocas de incêndio (250 kPa), vamos proceder à determinação da necessidade de pressão no início da nossa instalação, de modo a assegurar a pressão pretendida no ponto da rede considerado na

07/02 C-16

posição mais desfavorável, bem como da verificação da sua compatibilidade com os meios utilizados pelos bombeiros:

Quadro C 6 - Pressão necessária no ponto (A)

Pressão em (D) (mca.) h (m) (m.c.a.) P(A)=P(D)+h+ΔHtotal (kPa)

25 14 1,24 402*

* Valor compatível com os meios utilizados pelos bombeiros (1 m.c.a. = 10 kPa)

07/02 C-17

5 COLUNAS HÚMIDAS

5.1 CONSTITUIÇÃO E INSTALAÇÃO

As colunas húmidas são canalizações fixas e rígidas instaladas nos edifícios de grande altura (mais de 60 m), que permitem alimentar bocas de incêndio não armadas situadas nos pisos destes.

Uma instalação deste tipo é constituída no mínimo por duas colunas de Ø ≥ 100 mm, bocas de incêndio e uma fonte de alimentação autónoma.

As bocas de incêndio deverão ser instaladas em todos os pisos do edifício, de acordo com as exigências regulamentares especificadas para as colunas secas. Estas devem posicionar-se de forma que a caixa de resguardo tenha a soleira em relação ao pavimento a uma altura compreendida entre 1,20 m e 1,40 m.

A reserva de água para o combate a incêndios deve ser pelo menos de 120 m3. Esta no entanto pode ser reduzida até 60 m3 no caso de se verificar a impossibilidade da instalação no edifício do volume de reserva adequado, nos casos de edificações cuja altura não ultrapasse os 100 m, nem a sua área em planta ultrapasse os 750 m2; no entanto, a instalação neste caso terá de possuir uma coluna seca destinada unicamente ao reabastecimento do reservatório de acumulação, que deverá ser instalada nas condições referidas no ponto 3.2.

A reserva de água poderá ser instalada em qualquer nível do edifício, repartida por diversos reservatórios de modo a que o somatório dos volumes do conjunto atinja o volume pretendido.

No caso de se verificar a existência de um conjunto de edifícios de grande altura situados num mesmo aglomerado, pode ser considerada a possibilidade de um sistema comum de alimentação.

As colunas devem desenvolver-se sempre unicamente na vertical.

Não deverão fazer parte das canalizações materiais que não conservem as suas características quando submetidos a temperaturas iguais ou superiores a 400°C.

O conjunto formado pelas colunas em carga e os dispositivos de alimentação, devem possuir resistência à pressão de ensaio de 1600 kPa, nos casos em que esteja prevista a sua utilização para uma pressão nominal de 1000 kPa. Nos casos em que seja previsível a verificação de pressões nominais superiores ao valor atrás apontado, a pressão de ensaio a considerar deverá ser de 2500 kPa.

A Fig. C 7 ilustra de forma esquemática a instalação de uma rede de incêndio com colunas húmidas pertencentes a um edifício de habitação com 22 pisos e com uma área de 500 m2.

Da instalação fazem parte 2 colunas húmidas, uma por cada escada de acesso aos pisos.

5.2 FONTE DE ALIMENTAÇÃO

A fonte de alimentação de uma instalação de combate a incêndios deste tipo, terá de ser autónoma e deverá ser constituída por:

• um reservatório de acumulação alimentado por água potável (através da rede pública de abastecimento);

• um sistema de bombagem pressostático, concebido de forma a assegurar em cada coluna um caudal de 1000 l/min, considerando duas colunas em funcionamento simultâneo, a uma pressão estática compreendida entre 450 kPa e 850 kPa;

07/02 C-18

Fig. C 7 – Esquema simplificado de uma instalação de colunas húmidas [4]

O dispositivo de alimentação deverá funcionar de forma automática e ser independente de todos os outros sistemas.

As tubagens devem ser dimensionadas para que na boca de incêndio colocada na cota mais elevada se verifique uma pressão de serviço de 400 kPa.

Deve-se ainda, em paralelo com o sistema de alimentação referido, instalar um sistema (união siamesa) que permita o abastecimento das colunas através de água proveniente de outros meios (autotanques, boca de incêndio ou marco de água).

O sistema de bombagem pressostática aspira directamente do reservatório e alimenta a coluna húmida nas condições desejáveis de pressão e caudal.

O sistema deve funcionar de forma automática, iniciando-se o arranque das bombas através de sinal vindo dum pressostato, o qual deve estar ligado ao colector de descarga da bomba, sendo activado por queda de pressão nessa zona.

A bomba deve ser escolhida com base na pressão e caudal para as condições normais de funcionamento, que excepcionalmente podem sofrer alteração; nesse sentido, a bomba deve poder responder a um incremento de caudal na ordem dos 50% a mais em relação ao previsto, sem que no entanto a pressão para essas condições sofra uma redução superior a 35 %.

O reservatório de acumulação deverá ser alimentado através da rede pública de abastecimento, devendo a mesma ser feita também de forma automática, obtida pelo recurso a válvula de bóia por controlo dos níveis máximo e mínimo do nível da água.

5.3 DIMENSIONAMENTO

O cálculo dos diâmetros e perdas de carga nas colunas húmidas faz-se de forma semelhante à das redes de abastecimento predial (Parte B, ponto 2.5.5), com recurso à equação da continuidade e fórmula de Flamant:

07/02 C-19

Para melhor explicitar a sequência do cálculo, apresenta-se como exemplo o dimensionamento de uma instalação de combate a incêndios de colunas húmidas [5], referente ao edifício que a figura Fig. C 7 ilustra.

5.3.1 Parâmetros de dimensionamento

O dimensionamento foi efectuado considerando que:

• as bocas de incêndio terão um diâmetro de 45 mm;

• a pressão de serviço na boca de incêndio situada na posição mais desfavorável terá de ser maior ou igual a 400 kPa;

• o caudal de cálculo deverá ser de 1000 l/min para o dimensionamento da coluna e troço (a) e de 2000 l/min para o dimensionamento dos troços (b) e (c);

• as tubagens serão de aço galvanizado;

• as perdas de carga localizadas correspondem a um incremento de 30% da dimensão linear dos troços de tubagem considerados;

• o reservatório de acumulação terá uma capacidade de 60 000 l;

• altura entre o eixo da bomba e o fundo do reservatório = 5,5 m

5.3.2 Cálculos

Tendo em conta as necessidades de caudal nos diferentes troços de tubagem, calcula-se o diâmetro, a velocidade de escoamento e as perdas de carga de percurso da coluna húmida, de forma idêntica ao que se fez para a RIA:

Quadro C 7 – Condições de escoamento na coluna e no ramal (a)

Caudal de cálculo (l/s) V (m/s) D (mm) J (m/m)

16,7 1,85 100 0,045

Quadro C 8 - Condições de escoamento nos ramais (b) e (c)

Caudal de cálculo (l/s) V (m/s) D (mm) J (m/m)

33,4 1,95 150 0,03

De posse dos valores anteriormente obtidos, bem como das características geométricas da rede, e considerando que as perdas de carga localizadas se traduzem no incremento de 30% da dimensão linear dos troços de tubagem considerados, vamos obter as perdas de carga totais na coluna húmida

Finalmente, tendo em consideração os valores de pressão a obter nas diferentes bocas de incêndio (250 kPa), vamos proceder à determinação da necessidade de pressão no início da nossa instalação (saída da bomba), de modo a assegurar a pressão pretendida no ponto da rede considerado na posição mais desfavorável, bem como à determinação das características do elemento elevatório e sobrepressor a adoptar para a instalação:

07/02 C-20

Quadro C 9 - Perdas de carga

Troço J (m/m) L (m) Leq.=Lx1,3 (m) ΔH=JxLeq. (m.c.a.)

Coluna 0,048 65.4 85,02 4,25

Ramal (a) 0,048 7,5 9,75 0,49

Ramal (b) 0,027 6,5 8,45 0,25

Ramal (c) 0,027 8,0 10,4 0,31

TOTAL 5,30

Quadro C 10 – Pressão necessária à saída da bomba

Pressão em (B)

(m.c.a.)Altura total até ao fundo do poço (m)

ΔHtotal (m.c.a.)Altura manométrica total

(m)

40 72,4 5,30 117,7

Quadro C 11 – Características da bomba

Caudal de cálculo (l/s)

Pressão em (B) (m.c.a.)

Altura total de elevação (m) manométrica

(m)

rendimento da bomba (μ)

Potência do motor

(kW)

33,4 40 117,7 75 51,4

07/02 C-21

6 SISTEMAS DE EXTINÇÃO AUTOMÁTICA

6.1 CONSTITUIÇÃO DOS SISTEMAS

As instalações de extinção automática de incêndios são formadas por canalizações fixas e rígidas instaladas nos edifícios, que permitem alimentar aspersores (spinklers) accionados automaticamente (sem intervenção de operador).

Uma instalação deste tipo é constituída por uma fonte de alimentação, um posto de controlo, as colunas, os troncos, os ramais e os sub-ramais onde são instalados os sprinklers.

Este tipo de instalação deve ser disposta no edifício de forma a cobrir toda a área a proteger.

No projecto deste tipo de instalações é necessário conhecer qual a classe de risco do local a proteger com a rede (ver ponto 6.3.3), pois o número de sprinklers é função dessa mesma classe de risco.

Não devem fazer parte das canalizações materiais que não conservem as suas características quando submetidas a temperaturas até 400°C.

O conjunto que constitui a instalação deve possuir uma resistência à pressão superior à máxima que será possível obter através da fonte de alimentação adoptada.

6.2 TIPOS DE SISTEMAS

6.2.1 Sistemas húmidos

A tubagem que constitui a rede está permanentemente com água em carga, possuindo neste caso os sprinklers um fusível térmico que impede a saída da água em situações de não incêndio, mas que, quando sujeito a uma determinada elevação da temperatura, explode, possibilitando a aspersão da água.

6.2.2 Sistemas secos

Este sistema é caracterizado por parte da rede estar permanentemente cheia de ar comprimido (a jusante do sistema de controlo), e parte estar permanentemente com água em carga (a montante do sistema de controlo). Neste caso, os sprinklers possuem fusível térmico que impede a saída do ar em situações de não incêndio, mas que, ao ser submetido a determinada temperatura explode, possibilitando a saída do ar que vai fazer com que se dê a abertura de uma válvula colocada a separar as duas zonas da rede (ar e água), originando deste modo a sua inundação.

O emprego deste tipo de sistema é aconselhado em locais onde se verifique o perigo de haver congelamento da água nas tubagens.

6.2.3 Sistemas de inundação

Este sistema é em tudo idêntico ao sistema seco, isto é, a parte da rede a jusante do sistema de controlo está também sem água, mas com ar à pressão atmosférica, uma vez que os sprinklers estão sempre abertos.

Neste caso, é colocado na área a proteger um detector de incêndios, que ao ser actuado vai comandar a abertura de uma válvula (válvula de inundação) colocada na zona de controlo, possibilitando que a água chegue aos elementos de tubagem onde se encontram os aspersores. Esta válvula deve poder ser também actuada manualmente.

07/02 C-22

6.3 ESTUDO DOS SPRINKLERS

6.3.1 Área máxima de cobertura por sprinkler em função da classe de risco

O Quadro C 12 expressa as áreas máximas em m2 a proteger por cada sprinkler instalado, em função das diferentes classes de risco.

Quadro C 12 - Área máxima de cobertura por sprinkler [5]

Classe de risco Tipo de edifício Área máxima a proteger por sprinkler (m2)

Ligeiros Apartamentos, igrejas, clubes, escolas, hospitais, escritórios, museus, etc.

20

Ordinários Gl Garagens, padarias, casas de caldeiras, fábricas de componentes eléctricos, parques de estacionamento, lavandarias, teatros, áreas de serviços em restaurantes.

12G2 Fábricas de: produtos químicos de baixo risco; máquinas; têxteis; cigarros; tintas.

G3 Fábricas de papel, refinarias, fábricas de pneus, armazéns de produtos inflamáveis, etc.

Graves Gl Áreas com combustíveis, fábricas de tintas e diluentes, vulcanizações, etc.

9G2 Fábricas de embalagens de gás, de sprays, de

poliuretanos, etc.

6.3.2 Posicionamento dos Sprinklers

As Fig. C 8 a Fig. C 10 ilustram esquematicamente as formas de posicionamento dos sprinklers, e os Quadro C 13 e Quadro C 14 os afastamentos entre si e em relação aos elementos estruturais.

Fig. C 8 – Instalação de sprinklers com espaçamento normal [5]

07/02 C-23

Fig. C 9 – Instalação de sprinklers com espaçamento intercalado [5]

Fig. C 10 – Afastamento dos sprinklers às vigas [5]

Quadro C 13 – Valores de A e H da Fig. C 10 [5]

07/02 C-24

Quadro C 14 – Valores de S e D das Fig. C 8 e Fig. C 9 em função da classe de risco [5]

6.3.3 Número de sprinklers em funcionamento simultâneo

Define-se como área de operação a área máxima em que se considera que o número de sprinklers aí instalado entrará em funcionamento simultâneo, em caso de incêndio. Os valores da área de operação são estabelecidos em função da classe de risco, conforme se indica no QuadroC 15

Quadro C 15 - Áreas de operação [5]

Classe de risco Área de operação (m2)

Ligeiros 139

Ordinários Gl 139

G2 279

G3 372

Graves Gl 372

G2 465

De acordo com a norma 13 da National Fire Protection Association (NFPA), o número de sprinklers em funcionamento simultâneo é determinado através do quociente entre a área de operação e a área de cobertura do sprinkler.

Por sua vez, as regras técnicas do Instituto de Seguros de Portugal ISP) estabelecem o número de sprinklers em funcionamento simultâneo em função da classe de risco, os quais estão expressos no Quadro C 16.

Quadro C 16 - Número de sprinklers em funcionamento simultâneo (ISP) [5]

Classe de risco N° de sprinklers em funcionamento

Ligeiros 4

Ordinários Gl 6

G2 12

G3 18

Graves A definir pelo ISP

07/02 C-25

6.3.4 Número máximo de sprinklers a considerar por sub-ramal

O número de sprinklers em cada sub-ramal a considerar para perfazer o número de sprinklers considerado em funcionamento simultâneo é determinado de acordo com a Norma 13 de NFPA através da fórmula:

(C )

em que

N - número máximo de sprinklers no sub-ramal

Ao - Área de operação (m2)

Es - espaçamento entre sprinklers no sub-ramal (m)

6.3.5 Dimensão nominal dos sprinklers

Os diâmetros dos orifícios dos sprinklers a adoptar serão função da classe de risco considerada para a instalação, de acordo com os valores expressos no Quadro C 17.

Quadro C 17 - Diâmetro nominal dos sprinklers [4]

Classe de risco Diâmetro nominal do sprinkler (mm)

Ligeiros 10

Ordinários e Graves 15

Graves 20

6.3.6 Caudal e pressão dinâmica dos sprinklers

O caudal debitado por um sprinkler é função de uma constante K (constante do sprinkler), relativa à secção de saída dos aspersores e da pressão dinâmica na secção de saída:

(C )

onde

Q - caudal (l/min)

K - constante do sprinkler

P - pressão (kPa)

07/02 C-26

Fig. C 11 – Relação Q e P em função da constante do sprinkler K [5]

6.3.7 Densidade de caudal

Representa o volume de água a debitar pelos sprinklers, por unidade de tempo e unidade de área (l/min/m2). É função da área de operação e da classe de risco:

07/02 C-27

Fig. C 12 – Curvas de densidade de caudal [4]

07/02 C-28

6.3.8 Número de sprinklers a alimentar e fonte de alimentação

A fonte de alimentação da rede deverá ser capaz de alimentar o número de sprinklers em funcionamento simultâneo (ponto 6.3.3) nas condições mínimas de caudal e pressão expressas no Quadro C 18, as quais devem ser garantidas à saída das válvulas de controle.

Quadro C 18 - Condições de Pressão e Caudal [5]

Classe de risco Caudal (l/min) Pressão (kPa) Duração mínima (min)

Ligeiros 225 220+h 30

Ordinários

Gl375 100+h

60

540 70+h

G2725 140+h

1000 100+h

G31100 170+h

1350 140+h

Graves Obtidos através de cálculo hidráulico 140+h 90

h - pressão equivalente à diferença de altura entre a válvula de controle e o sprinkler colocado na posição mais desfavorável

A alimentação à rede poderá ser feita através de (ver ponto 4.2):

• ramal de ligação com proveniência na rede pública;

• sistema hidropneumático;

• sistema autónomo, constituído por reservatório de acumulação equipado com sistema de bombagem pressostático.

Dever-se-á instalar ainda, em paralelo com qualquer das fontes de alimentação referidas, um sistema (união siamesa) que permita o abastecimento da rede através de água proveniente de outros meios (autotanques, bocas de incêndio ou marco de água).

No Quadro C 19 indica-se o número máximo de sprinklers a alimentar pelos diferentes calibres de tubagens, em função da classe de risco e do material constituinte das tubagens.

Quadro C 19 – Número máximo de sprinklers a alimentar por tubagem [4]

07/02 C-29

6.3.9 Instalação de sprinklers

A Fig. C 13 ilustra de forma esquemática o traçado de uma rede de sprinklers, que constitui a instalação de combate a incêndios de uma garagem pertencente a um edifício de habitação.

Fig. C 13 – Esquema e traçado isométrico da instalação de sprinklers [4]

07/02 C-30

6.4 DIMENSIONAMENTO

O dimensionamento de sistemas de extinção automática por sprinklers faz-se seguindo uma marcha de cálculo na qual se identificam em primeiro lugar as características e condições da instalação e em seguida se fazem os cálculos hidráulicos para determinar os diâmetros e as perdas de carga nas tubagens através com recurso à equação da continuidade e fórmula de Flamant (ver parte B, ponto 2.5.5) de forma semelhante à das redes de abastecimento predial:

Para melhor explicitar a sequência do cálculo, apresenta-se como exemplo o dimensionamento da instalação de combate a incêndios com sprinklers referente à garagem do edifício que a Fig. C 13 ilustra [4].

6.4.1 Parâmetros de dimensionamento

O dimensionamento foi efectuado considerando que:

• a classe de risco é ordinária grupo 1;

• o afastamento entre sub-ramais é de 3 m e entre os sprinklers nestes é de 4 m;

• os sprinklers a utilizar na instalação possuem uma constante K= 80;

• as tubagens são de aço galvanizado;

• a pressão dinâmica nos sprinklers foi determinada através da equação (C ), em função da constante K relativa à secção de saída dos aspersores (ver Fig. C 11);

• a área de operação considerada será a que se encontra na posição mais desfavorável relativamente à alimentação (Fig. C 14)

Fig. C 14 – Área de operação considerada [4]

6.4.2 Cálculos

Tendo em conta a classe de risco considerada (ordinários G1) e a área de cobertura (12 m2/sprinkler), definiu-se uma área de operação (139 m2), através do Quadro C 15, a qual por sua vez, através do ábaco da Fig. C 12, possibilitou a obtenção da densidade de caudal a dispersar pelos sprinklers (6,52 l/min/m2) (ver Quadro C 20).

07/02 C-31

De posse dos valores anteriormente obtidos, determinou-se o número de sprinklers em funcionamento simultâneo para efeitos de cálculo, dividindo a área de operação pela área a proteger por sprinkler (139/12 ≈ 12) (ver Quadro C 20).

Por recorrência à (C ) referida em 6.4.1, determinou-se o número máximo de sprinklers a considerar em funcionamento simultâneo por sub-ramal (N = 4) (ver Quadro C 20).

Após a definição do posicionamento da área de operação (ver Fig. C 14) e tendo em conta que os sprinklers a utilizar possuem um factor K=80, iniciou-se o cálculo pelo sprinkler referenciado por S1 na Fig. C 13, através da determinação do caudal necessário ao seu correcto desempenho, igual ao produto da densidade de caudal a dispersar pelo sprinkler pela sua área de cobertura (12 x 6,52 = 78,2).

O conhecimento do caudal a dispersar pelo sprinkler e o valor do seu factor K possibilitou por recorrência à equação (C ) referida em 6.4.1 (expressão que vai servir também para a determinação de caudais, conhecidos a pressão e K) a determinação da pressão dinâmica no sprinkler considerado (P = 94 kPa) (ver Quadro C 20).

Conhecidos os valores anteriormente determinados e por recorrência à equação da continuidade e fórmula de Flamant (ver parte B, ponto 2.5.5), inicia-se o cálculo dos elementos de tubagem que constituem a nossa rede (ver Quadro C 21).

Os cálculos foram conduzidos de forma a que a perda de carga total verificada nos troços de tubagem compreendidos entre os pontos A e E (ramais principais) fosse aproximadamente de 50 kPa (ver Quadro C 22).

Finalmente tendo em conta o desnível geométrico entre as extremidades inferior e superior da rede, bem como as necessidades de pressão da rede (ver Quadro C 21), determinou-se a pressão necessária no ponto inicial da instalação (ponto E Fig. C 13) (ver Quadro C 23).

Quadro C 20 – Parâmetros de cálculo

Densidade (l/min/m2)

Ao

(m2)N° de sprinklers em

funcionamento simultâneo

N° de sprinklers em funcionamento simultâneo

por sub-ramal

Caudal de cálculo (l/min)

Pressão dinâmica

em SI (kPa)

6,52 139 12 4 78,2 94

07/02 C-32

Quadro C 21 – Dimensionamento dos troços

Quadro C 22 - Perdas de carga no percurso A - E

Troço AH (m.c.a.) (kPa)

A-B 0,60 53

B-C 1,20

C-D 1,35

D-E 2,15

Quadro C 23 - Pressão e caudal necessários em E

Diferença de cotas entre C e E

(m)

Caudal (l/min) Pressão (kPa)

07/02 C-33

1,85 1019 19 + 193

INDICE

1 INTRODUÇÃO..........................................................................................................................1

2 MEIOS DE COMBATE A INCÊNDIO DEFINIDOS PELOS REGULAMENTOS.......................2

2.1 LEGISLAÇÃO APLICÁVEL.......................................................................................................2

2.2 DEFINIÇÃO DE ALTURA DE UM EDIFÍCIO.................................................................................2

2.3 MEIOS EXIGIDOS REGULAMENTARMENTE..............................................................................2

3 COLUNAS SECAS....................................................................................................................9

3.1 TIPOS DE COLUNAS SECAS.................................................................................................9

3.2 INSTALAÇÕES DE COLUNAS SECAS......................................................................................9

3.3 DIMENSIONAMENTO DE COLUNAS SECAS............................................................................11

4 REDES DE INCÊNDIO ARMADAS (RIA)...............................................................................14

4.1 CONSTITUIÇÃO E INSTALAÇÃO............................................................................................14

4.2 FONTE DE ALIMENTAÇÃO...................................................................................................14

4.3 DIMENSIONAMENTO DAS RIA.............................................................................................15

5 COLUNAS HÚMIDAS.............................................................................................................18

5.1 CONSTITUIÇÃO E INSTALAÇÃO............................................................................................18

5.2 FONTE DE ALIMENTAÇÃO...................................................................................................18

5.3 DIMENSIONAMENTO...........................................................................................................19

6 SISTEMAS DE EXTINÇÃO AUTOMÁTICA............................................................................22

6.1 CONSTITUIÇÃO DOS SISTEMAS...........................................................................................22

6.2 TIPOS DE SISTEMAS..........................................................................................................22

6.3 ESTUDO DOS SPRINKLERS.................................................................................................23

6.4 Dimensionamento...........................................................................................................31

07/02 C-34