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ECV 5644 Instalações Prediais
Incêndio: Objetivos de ProjetoOBJETIVO GERAL
Criar dispositivos capazes de detectar, informar onde iniciou e debelar com presteza um incêndio, evitando danos materiais e perdas de vidas.
NORMAS QUE DEVEM SER SEGUIDASNORMAS DE SEGURANÇA CONTRA INCÊNDIOS DO CBSC (Corpo de
Bombeiros de Santa Catarina) - Decreto n° 4909 de 18 - 10 - 94, publicado no Diário Oficial n° 15042 de 19 - 10 - 94.
INSTALAÇÕES HIDRÁULICAS CONTRA INCÊNDIO, SOB COMANDO, POR HIDRANTES E MANGOTINHOS - NBR 13714 : 1996 da ABNT. .
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Incêndio: O Fogo
O FOGO1. devem existir os três elementos que compõem o triângulo do fogo. Se
um deles deixar de existir, o fogo se extinguirá. Se um deles faltar, o fogo não iniciará.
2. A seguinte condição deve ser verdadeira:
CALOR GERADO > CALOR DISSIPADO
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Incêndio: O Combate ao Fogo
O COMBATE AO FOGO1. Abafamento = eliminação do oxigênio2. Eliminação do combustível = retirar ou isolar os materiais combustíveis3. Resfriamento = eliminar a fonte de calor ou dissipar o calor gerado.
CATEGORIAS DE INCÊNDIO E COMBATE APROPRIADO
• CATEGORIA A - apresenta características de ação de profundidade. Ao final deixa algum tipo de resíduo (carvão, cinza).
• CATEGORIA B - apresenta características de ação superficial.. Não deixa resíduos.
• CATEGORIA C - Há presença de energia elétrica ( rede ativa). • CATEGORIA D - é o incêndio de metais piróforos e suas ligas.
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Incêndio: Méios de Extinção - CategoriaCateg. Materiais Pó químico
secoGás
carbônicoEspuma Água em jato Água em
neblinaFreon 1301Hallon 1301
AMadeira, tecidos, fibra ( resíduos) Sim (*) Sim (*) Sim Sim Sim Sim
BÓleos, álcool, gasolina, tintas, (sem resíduos)
Sim Sim Sim Não Sim (**) Sim
C Motores, linha elétrica viva
Sim Sim Não Não Sim (**) Sim
D Gases e metais piróforos
Sim Não Não Não Não Sim
Agente extintor Bicarbonato de sódio
CO2 Bolhas com gás inerte
H2O H2O FreonHallon
Método de extinção Abafamento Abafamento Resfriamento abafamento
Resfriamento abafamento
Abafamento Inibe reação combustão
Origem da pressão Cilindro de gás
Compressão do CO2
Reação expansiva
Cilindro de gás
Ar comprimido
Compressão do gás
Operação gatilho gatilho Inversão do extintor
gatilho automático automático
( * ) no princípio e pequenos incêndios
( * ) exige um estudo prévio
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Incêndio:Instalações de Combate a Incêndio
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Incêndio: Tipos de Prevenção e combate
O conceito de prevenção é mais amplo que a simples idéia do combate. O combate é de fato uma reação após a ocorrência do incêndio. A prevenção parte do princípio de que se deve evitar o início do fogo e evitar a sua propagação. Assim a prevenção se faz desde a concepção arquitetônica e pode ser assim dividida:
1. PROTEÇÃO DE CONCEPÇÃO
a. portas corta-fogo, paredes e platibandas (abas) de segurança.b. pisos, tetos e paredes incombustíveisc. vidros resistentes no mínimo 60 min ao fogo.d. afastamento entre edifíciose. compartimentação de áreasf. isolamento vertical
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Incêndio: Tipos de Prevenção e combate2. MEIOS DE FUGA
a. escada de segurança
b. iluminação de emergência
c. elevador de segurança
3. MEIOS DE COMBATE DE INCÊNDIO
a. extintores manuais e sobre rodas
b. instalações fixas: automáticas, sob-comando: (chuveiros, hidrantes, hallon, freon, nebulizadores
4. MEIOS DE ALERTA
a. detectores de fumaça
b. detectores de temperatura
c. alarmes contra incêndio
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Incêndio: FluxogramaClassificar a edificação pela NCBSC segundo a ocupação. CAPITULO II
DA NCBSC1°
Relacionar as características físicas da edificação: área por pavimento, área total, altura, aparelho técnico de queima, número de pavimentos, carga de fogo.
Sem capítulo da NCBSC
Com 1 e 2, identificar as sistemas preventivos que serão exigidos ( sem detalha-los)
CAPITULO VDA NCBSC
Classificar a edificação quanto aos riscos de incêndio: LEVE, MÉDIO, ELEVADO
CAPITULO IV DA NCBSC
Verificar os níveis de exigência e detalhes de cada sistema necessário
CAPITULO V AO CAPITULO XVII DA NCBSC
2°
3°
4°
5°
NCBSC= NORMA DO CORPO DE BOMBEIROS DE SANTA CATARINA
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Incêndio: Carga de Fogo
Consiste em transformar , através do poder calorífico, todos os materiais combustíveis de uma edificação em seu equivalente de madeira, por metro quadrado de área edificada.
TABELA DOS PODERES CALORÍFICOS DE ALGUNS MATERIAIS
4641Madeiras duras
6123Borracha
4913Têxteis
7995Plásticos (mistura)
4206Papel (mistura)
PODER CALORIFICO (kcal/kg) (Material seco)
Material
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Incêndio: Carga de Fogo (Exemplo)EXEMPLO: Calcular a carga de fogo em uma edificação com 700m2 onde existem os seguintes materiais combustíveis: 200 Kg de madeira dura, 500 Kg de piso de borracha, 100 Kg de algodão, 200 Kg de papel e 70 Kg de plásticos
SOLUÇÃO: O calor gerado pela combustão destes materais será:200 Kg de madeira dura x 4641 kcal/kg = 928 200 kcal500 Kg de piso de borracha x 6123 kcal/kg = 3 061 500 kcal100 Kg de algodão x 4913 kcal/kg = 491 300 kcal200 Kg de papel x 4206 kcal/kg = 841 200 kcal70 Kg de plásticos x 7995 kcal/kg = 559 650 kcalTOTAL = 5 881 850 kcal
O equivalente em madeira será:5 881 850Kcal / 4620 kcal/kg = 1273 kg de madeira
A carga de fogo será:Q = 1273 kg de madeira/ 700 m2
Q = Q = 1,8Kg/m2 de madeira por metro de área edificada.
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Incêndio: Projeto Preventivo de Incêndio
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Incêndio: Projeto Preventivo de Incêndio
SEGUINDO O FLUXOGRAMA:
1° Classificação segundo a ocupação: OCUPAÇÃO ESCOLAR
2° As principais características da edificação: - Área por pavimento = 470 m2- Área total =1908 m2
- Altura =13,00 m- Aparelho técnico de queima = fogão- Número de pavimentos = 4- Carga de fogo = cálculo dispensável.
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Incêndio: Projeto Preventivo de Incêndio
3° Os sistemas necessários são: ( ART. 20 da NCBSC)- Sistema preventivo por extintores- Sistema hidráulico preventivo- Gás centralizado- Saídas de emergência- Pára-raios - Sistema de alarme- Sinalização de abandono- Iluminação de emergência.
4° Classificação segundo o risco de incêndio: RISCO LEVE ( Capítulo IV da NCBSC)
5° Níveis de exigência de cada sistema:
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Incêndio: Extintores
Capacidade Extintora = CE Cada capacidade extintora protege uma área mínimasegundo o grau de risco:Risco leve = 500m2
Risco médio = 250 m2
Risco elevado = 250 m2
10 litrosEspuma
4kgPó-químico-seco
4kgGás carbônico
10 litrosÁgua
Quantidade mínima, para constituir uma CE.
Agente extintor
Caminhamento máximo do operador, percurso a ser percorrido do extintor até o foco de incêndio:Risco leve = 20 mRisco médio = 15 mRisco elevado = 10 m
ART. 39 da NCBSC - Em edificações com mais de um pavimento são necessárias no mínimo 2 CE por pavimento.
Portanto, no exemplo proposto poderíamos usar dois extintores de gás carbônico de 4 kg por pavimento. ( no comércio existem extintores de gás carbônico de 4 kg e 6 kg)
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Incêndio: Hidrantes
Classe de Risco
MangueiraDiam. do esguicho
Altura do piso Pressão dinâmica
Diam. Comprim.
mm m mm m mca
Leve 38 30 13 1,20 - 1,5 4
Médio 63 30 25 1,20 - 1,5 15
Elevado 63 30 25 1,20 - 1,5 45
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Reserva Técnica de IncêndioIncêndio: Cálculo da RTI
A RTI deve garantir uma autonomia mínima de 30 minutos para o sistema:
NO RISCO LEVE: calcular a vazão do hidrante mais favorável (maior pressão) e acrescentar 2 minutos por hidrante excedente a quatro.
NO RISCO MÉDIO E ELEVADO: calcular a vazão do hidrante menos favorável (menor pressão), acrescentar 2 minutos por hidrante excedente a quatro e considerar uso simultâneio de:
4Mais que 6
35 a 6
22 a 4
11
Número de hidrantes em funcionamento simultâneo
Número de hidrantes instalados
Em qualquer caso a RTI será no mínimo 5000l
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Incêndio: Cálculo da RTI – Exemplo 1
H1
H2
H3
H4
H5
H6
Q1
Q2
Q3
Q4
Q5
Q6
RTINO CASO DE RISCO LEVE:Calcular Q6 (vazão no H6) = l/minCalcular a RTI:RTI = Q6 x (30min + 4min)RTI = Q6 x 34min = litros
NO CASO DE RISCO MÉDIO / ELEVADO:Calcular Q1, Q2 e Q3 (vazões no H1, H2 e H3) = l/minCalcular RTI:RTI = (Q1 + Q2 + Q3) x 34min
A velocidade deverá ser no máximo de 5 m/s
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Incêndio: Cálculo da RTI – Exemplo 2
H4H1 H2 H3 H7H5 H6
RTI
Todos os hidrantes estão na mesma cota, logo H1 tem maior pressão e H7 tem a menor pressão devido à perda de carga, então:NO RISCO LEVE: Calcular Q1 e RTI = Q1 x 36 min. = litros
NO RISCO MÉDIO / ELEVADO: Calcular Q7, Q6, Q5 e Q4RTI = (Q7 + Q6 + Q5 + Q4) x 36 min = litros
Onde:
Q = vazão na boca do requinte (m3/seg)
Cd = coeficiente de descarga = 0,98 (ART 67 da NCBSC)
S = área do bocal (m2)
g = aceleração da gravidade (m/s2)
H = pressão dinâmica mínima na boca do requinte (mca
A vazão deverá ser calculada na boca do requinte pela fórmula geral para orifícios pequenos:
gHSCQ xxd 2=
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Incêndio: Cálculo da RTI – Exemplo 2Fazendo a substituição dos valores conhecidos, chega-se à fórmula:
Onde:
Q = vazão (l/min)
H = pressão dinâmica mínima (mca)
d = diâmetro do requinte (mm)HdQ xx 22046,0=
A perda de carga unitária (J) é calculada pela fórmula de Hazen Williams:
Onde:
J = perda de carga unitária (m/m)
Q = vazão (m3/seg)
C = coeficiente de rugosidade:
na tubulação C = 120 (ART 68 NCBSC)
na mangueira C = 140 (ART 68 NCBSC)
D = Diâmetro da tubulação ou mangueira ( m)
DCQ
Jx
x
87,485,1
85,1641,10=
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Incêndio: Cálculo da RTI – Ex. EscolaDiâmetro da coluna de incêndio = 63mm (mínima admissível - ART 48)
Diâmetro da mangueira = 38 mm
Diâmetro do esguicho = 13 mm
Hidrantes por pavimento = 1 (com 30m de mangueira atinge-se todos os pontos).
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Incêndio: Cálculo de Hidrantes –Ex.Escola
CÁLCULO DA VAZÃO NO HIDRANTE MAIS DESFAVORÁVEL:
HAdQ xxA
22046,0= Sendo:HA = 4mcad = 13mm
min/l15,694132046,0Q x2xA
==
CÁLCULO DA PRESSÃO NO PONTO A ( PA)PA = HA + ∆hman + ∆htub
0,5 m Registro angular comredução
Tê com saída lateral
redução
Coluna
Onde:∆hman = perda de carga na mangueira∆htub = perda de carga no tubo
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Perda de carga no tubo:Dados: D = 63mm
QA = 0,0011525m3/sl = 0,5m
Cálculo da perda de carga unitária no tubo:
Incêndio: Cálculo de Hidrantes –Ex.Escola
mm
x
x
xA
x
tub JDCQ
J tub 0039,0063,0120
0011525,0641,10641,1087,485,1
85,1
87,485,1
85,1
====
Comprimentos equivalentes:Tê de 63mm saída alteral = 3,43Registro angular = 10,00Redução = 0,60
14,03Comprimento total = 14,03 + 0,5 = 14,53mPerda de carga no tubo∆htub = 14,53 x 0,0039 = 0,056m
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Incêndio: Cálculo de Hidrantes –Ex.EscolaPerda de carga na mangueira: Dados:
D = 38mm
QA = 0,0011525m3/s
C = 140
l = 30m
mm
x
x
x
Ax
man JDC
QJ man 0344,0
038,0140
0011525,0641,10641,1087,485,1
85,1
87,485,1
85,1
====
Perda de carga unitária na mangueira:
Perda de carga na mangueira:
∆hman = 30 x 0,0344 = 1,032 m
PA = 4,0 + 1,032 + 0,056 = 5,088m
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Incêndio: Cálculo de Hidrantes –Ex.Escola
CÁLCULO DA PRESSÃO NO PONTO B (PB):Supondo que QB seja maior que QA, adotaremos QB = 85 l/min = 0,00141 m3/s
mcad
QBHB
xx04,6
60,11957225
132046,085
2046,0 42
2
42
2====
Jman = 9399,38 x 0,001411,85 x 30 = 1,5mca
Jtub = 1065,88 x 0,001411,85 x 14,53 = 0,82mca
PB = 6,04 + 1,5 + 0,082 = 7,62mca
CÁLCULO DA PRESSÃO NO PONTO C (PC):Supondo que QC seja maior que QB, adotaremos QC = 100 l/min =0,00166 m3/s
mca36,860,1195
10000132046,0
100d2046,0
QCHC 4x2
2
4x2
2====
Jman = 9399,38 x 0,001661,85 x 30 = 2,03mca
Jtub = 1065,88 x 0,001661,85 x 14,53 = 0,11mca
PC = 8,36 + 2,03 + 0,11 = 10,50mca
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CÁLCULO DA PRESSÃO NO PONTO D (PD):
Supondo que QD seja maior que QC, adotaremos QD = 115 l/min = 0,00192m3/s
mca06,1160,1195
13225132046,0
115d2046,0
QDHD 4x2
2
4x2
2====
Jman = 9399,38 x 0,001921,85 x 30 = 2,66mca
Jtub = 1065,88 x 0,001921,85 x 14,53 = 0,15mca
PD = 11,06 + 2,66 + 0,15 = 13,87mca
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RECÁLCULO DA PRESSÃO NO PONTO C PELA COLUNA:QD = 115 l/min = 0,00192m3/sComprimento do tubo = 4mComprimento equivalente: Tê passagem direta = 0,41Comprimento total = 4,41Jtub = 1065,88 x 0,001921,85 x 4,41 = 0,044mcaPC = 13,87 - 4 +0,044 = 9,91mcaComo 9,91< 10,50, precisamos aumentar PD, logo QD deve ser maior que a adotada.
Cálculo da PD, supondo que QD = 118 l/min = 0,00196m3/s.
mca64,1160,1195
118HD2
==
Jman = 9399,38 x 0,001961,85 x 30 = 2,76mca
Jtub = 1065,88 x 0,001961,85 x 14,53 = 0,15mca
PD = 11,64 + 2,76 + 0,15 = 14,55mca
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RECALCULO DA PRESSÃO NO PONTO C PELA COLUNA:Jtub = 1065,88 x 0,001961,85 x 4,41 = 0,05mcaPC = 14,55 - 4 + 0,05 = 10,6mca
RECÁLCULO DA PRESSÃO NO PONTO B PELA COLUNA :D = 63 mmQC = 100 l/min = 0,00166 m3/sJtub = 1065,88 x 0,001661,85 x 3,41 = 0,026mcaPB = 10,6 - 3 + 0,026 = 7,72mcaComo 7,72 = 7,72 não é preciso modificar QC.
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RECÁLCULO DA PRESSÃO NO PONTO A PELA COLUNA:D = 63mmQB = 85 l/min = 0,00141 m3/sJtub = 1065,88 x 0,001411,85 x 3,41 = 0,02mcaPA = 7,62 - 3 + 0,02 = 4,64mcaComo 4,64 < 5,088, logo QB deverá ser maior.Cálculo do PB, supondo que QB = 87 l/min = 0,0014m3/s.
mca33,660,1195
87HB2
==
Jman = 9399,38 x 0,00141,85 x 30 = 1,48mca
Jtub = 1065,88 x 0,00141,85 x 14,53 = 0,08mca
PB = 6,33 + 1,48 + 0,08 = 7,89mca
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RECÁLCLO DA PRESSÃO NO PONTO A PELA COLUNA:Jtub = 1065,88 x 0,00141,85 x 3,41 = 0,02mcaPA = 7,89 - 3 + 0,02 = 4,91mca.
CÁLCULO DA RESERVA TÉCNICA DE INCÊNDIO - RTIRTI = 30min x QD = 30 x 118 = 3540litrosComo 3540 < 5000, adotamos RTI = 5000litros, que é o mínimo necessário.
RTI = 5000litros
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Incêndio: Cálculo de Hidrantes –Ex.Escola
CÁLCULO DA ALTURA, (X), DO RESERVATÓRIO SUPERIOR Dados: D = 63mmComprimentos equivalentes:Entrada normal = 0,9mRegistro de gaveta = 0,4mJoelho = 2,35mTê saída lateral = 3,43mVálvula de retenção = 8,1mJoelho = 2,35mJoelho = 2,35mTotal = 19,88mComprimento total = X + 19 + 1 + 1 + 19,88 = X + 40,88PA = X - ∆HAR
∆HAR = perda de carga entre os pontos A e R.
0039,0063,0120
00115,0641,10
DC
Q641,10J 87,4x85,1
85,1x
87,4x85,1
85,1A
x
AR ===
JAR = 0,0039m/m
∆HAR = JAR ( X + 40,88 )
∆HAR = 0,0039X + 0,0039 x 40,88
∆HAR = 0,0039X + 0,16
PA = X - (0,0039X + 0,16)
5,088 = 0,9961X - 0,16
0,9961X = 5,248
X = 5,27m
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Incêndio: Questão Proposta:
Refazer os cálculos hidráulicos, supondo que a edificação proposta tivesse risco de incêndio MÉDIO.Para refazer estes cálculos teríamos que introduzir as seguintes modificações na solução anterior:
a) Para calcular QA, teríamos que usar HA = 15mca e o diâmetro do esguicho = 25mm.
b) Calcularíamos PB, PC e faríamos o recálculo pela coluna, com as devidas correções de QB e QC. ( não seria necesário calcular PD e QD).
c) A reserva técnica de incêndio seria:RTI = QA + QB x 30min ( considerando 2 hidrantes em uso simultâneo)
( )DC
QQ641,10J 87,4x85,1
BA85,1x
AR+
=
d) No cálculo de X teríamos que usar Q = QA + QB, então:
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