01. Apostila Ts - Parte 04

b) SISTEMA HIDRÁULICO PREVENTIVO AUTOMATIZADO 1- HISTÓRICO Foram longos anos de pesquisa e estudos de casos reais de grandes incêndios em todo o mundo que permitiram o desenvolvimento de tecnologia bastante sofisticada de sistemas que extinguem o fogo rapidamente, sem o auxílio humano, uma vez que são acionados unicamente pela ação do próprio fogo. Registros históricos atestam que a idéia de criação de um sistema automático para combater o fogo surgiu em 1723 quando Ambrosio Godfrey, utilizando um vaso de couro por ele mesmo construído, cheio de água e completamente fechado, fixou-o no teto e nele adaptou um cartucho com pólvora ao qual foi fixado um fio fusível. A idéia do projeto era que quando o fio fusível fosse queimado pelo fogo do incêndio, em seu início, a explosão da pólvora arrebentava o vaso e a água se espalhava sobre os materiais que estavam queimando. Em 1806 John Carey desenvolveu um sistema de chuveiro perfurado contendo uma rede de canalização que operava automaticamente quando o calor do fogo queimava a corda que segurava as válvulas fechadas. Em 1864 o Major Stewart Marcison, do First Engeneer London Volunteers, projetou um sprinkler automático, considerado como protótipo, pois já possuía elemento termo sensível que se fundia com a ação do calor permitindo a descarga da água sob pressão em todas as direções, acionando somente aqueles atingidos pela ação do calor. Em 1875, Henry S. Parmeller projetou o fabricou o primeiro corpo de chuveiro automático, para proteger contra incêndios a sua fábrica de pianos em New Haven Connecticut, nos Estados Unidos, sendo este o primeiro sprinkler a ser aceito comercialmente e também o primeiro a ser reconhecido pelas seguradoras.

No período de 1875 a 1878, a Fator Mutua Insurance Company (FM) compilou diversos relatórios que indicavam claramente a eficiência do sistema de chuveiros automáticos na proteção contra incêndios. A pesquisa realizada pela FM convenceu as companhias de seguro, levando-as a estimularem seus segurados na implantação de sistemas de sprinklers em seus prédios, com custos de seguros bastante reduzidos. Entre os anos de 1872 e 1914, mais de 450 patentes de “AUTOMATIC SPRINKLERS” foram registradas nos Estados Unidos da América. Em 1974 a lista da Factory Mutual relacionava apenas 15 modelos de “Automatic Sprinklers Head” A lista atual elaborada pela FM informa que hoje existem diversas fábricas de spriklers espalhadas pelo mundo, sendo que a maioria delas está localizada nos Estados Unidos da América, seguindo-se a Europa e o Japão. No Brasil existem atualmente cinco empresas fabricantes, sendo que todas utilizam a ampola estilhaçável de vidro como elemento termossensível. Apenas uma empresa brasileira desenvolveu tecnologia de fabricação deste componente, sendo que as outras importam da Inglaterra ou Alemanha.

2 - LEGISLAÇÃO Os Sistemas Hidráulicos Preventivos automatizados, também denominados Sistemas Fixos ou Sistemas de Chuveiros Automáticos, não dependem da ação do ser humano (operador) para a sua aplicação sobre o material combustível que entra em combustão. 63

O sistema apresenta como principal vantagem o seu acionamento sem a dependência da intervenção humana, agindo com rapidez de modo a extinguir o incêndio em seu estágio inicial ou pelo menos controlá-lo, não permitindo que atinja níveis críticos. As exigências técnicas para montagem dos sistemas e as especificações de fabricação dos chuveiros são regulados por normas e regulamentos. No Brasil as normas técnicas vigentes são: Para fabricação: • NBR 10897/03 – NORMA BRASILEIRA (ABNT) • EB-152/90 – ESPECIFICAÇÃO (ABNT) • MB-267/90 – MÉTODOS DE ENSAIO (ABNT) Para instalação: • EB-1135/90 (ABNT) Os Regulamentos são elaborados pelas Polícias Militares ou pelos Corpos de Bombeiros Militares e implantados em cada estado, através de decretos dos governos estaduais. Nas Normas de Segurança Contra Incêndios do CAT/SC – NSCI/94 o Capítulo XV trata do Sistema de Chuveiros Automáticos (Sprinklers).

3 - EFICIÊNCIA DO SISTEMA As constantes pesquisas no sentido de aprimorar e consequentemente melhorar a eficiência desse sistema fizeram com que atualmente o sistema de chuveiros automáticos seja reconhecido como o mais importante sistema de proteção contra incêndios existente atualmente. O sistema apresenta inúmeras vantagens, entre as quais se destacam: - É um sistema totalmente automático - Aciona o alarme simultaneamente com sua entrada em operação - Tem rápida ação de aspersão de água sobre o foco do incêndio - Tem sua ação restrita à área de circunscrição do fogo De acordo com dados estatísticos da NFPA (National Fire Protection Association – USA), em estudo realizado com espaço amostral de 60.000 incêndios ocorridos em locais onde havia a instalação desse sistema, foi demonstrada sua eficiência em 94% dos casos, sendo que nos 6% em que não houve desempenho favorável, ocorreram falhas no suprimento de água ou projeto inadequado.

4 - COMPONENTES BÁSICOS DO SISTEMA Um sistema de chuveiros automáticos é basicamente constituído por uma rede de tubulações fixas na qual estão conectados os chuveiros automáticos (sprinkler) com espaçamento adequado, controlada por uma válvula de governo e alarme, interligado a um sistema de pressurização e uma fonte de abastecimento de água. O Sistema Hidráulico automatizado é constituído dos seguintes elementos - RESERVATÓRIO DE ÁGUA (fonte de abastecimento de água) - CANALIZAÇÃO - dividida em geral, subgeral e ramais - BRAÇADEIRAS PARA FIXAÇÃO DA REDE NO TETO - BICOS DE SPRINKLERS - conectados diretamente nos ramais (gambiarras) - MOTO-BOMBAS COM ALIMENTAÇÃO INDEPENDENTE - VÁLVULA DE RETENÇÃO (GOVERNO) E ALARME - MOTOR DE ALARME E CAMPAINHA - REGISTRO GERAL DE GAVETA 64

Desenho esquemático mostrando as principais partes integrantes do SHP automatizado

• RESERVATÓRIO DE ÁGUA Todo sistema hidráulico automatizado deve dispor de um suprimento de água exclusivo que permita uma operação automática, com capacidade suficiente para atender a demanda do sistema. As normas específicas estabelecem que o reservatório para um sistema de chuveiros automáticos pode ser elevado, com fundo ao nível do solo, semienterrado ou subterrâneo ou ainda açudes, represas, rios, e lagoas. A capacidade efetiva dos reservatórios deve ser calculada em função do tempo mínimo de duração de funcionamento do sistema para cada Classe de Risco de ocupação, sendo que o tempo mínimo de operação para determinar a capacidade efetiva é de 30 minutos para Risco Leve e 60 minutos para Risco Médio e Elevado. • CANALIZAÇÕES A rede de tubulações que liga a válvula de governo e alarme e alarme (VGA) aos chuveiros automáticos (sprinklers) possui nomes específicos para cada parte, conforme demonstrado no desenho que segue. As canalizações que ficarem aparentes deverão ser pintadas de vermelho.

Foto mostrando um trecho de tubulação aparente do sistema pintada de vermelho

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- COLUNA PRINCIPAL (SUBIDA OU DESCIDA) – é a tubulação que liga a rede de suprimento de abastecimento de água com a tubulação geral e onde é instalada a válvula de governo e alarme (VGA) que controla e indica a operação do sistema. - GERAL – é a tubulação que interliga a subida principal à subgeral, ou seja, alimenta as redes subgerais. - SUBGERAIS – são tubulações que interliga a rede geral, ou seja, destinadas à alimentação dos ramais. - RAMAIS – são ramificações onde são diretamente instalados os chuveiros automáticos.

Planta baixa do projeto mostrando a rede de canalizações do sistema

Perspectiva mostrando todas as partes das canalizações do SHP automatizado

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• CHUVEIROS AUTOMÁTICOS – são os elementos sensores e acionadores do sistema. Os bicos de spriklers são dispositivos conectados diretamente nos ramais da rede de tubulações do sistema, com espaçamento mínimo estabelecido em projeto, de modo a fornecer cobertura para toda a área da edificação a ser protegida.

Desenho ilustrando em planta e em corte a cobertura fornecida pelos chuveiros

Os chuveiros são dotados de um bulbo de vidro/ampola estilhaçável contendo líquido altamente expansível ao calor que mantém os chuveiros hermeticamente fechados, rompendo a uma temperatura pré-determinada e liberando automaticamente uma descarga de água pulverizada sobre o foco de incêndio, extinguindo-o totalmente ou limitando a sua propagação. O defletor colocado na base do chuveiro é responsável por transformar o jato sólido que sai do orifício em neblina que é aspergida em forma de chuva, sendo que a densidade das gotas é definida em função da pressão, do tipo de chuveiro e do diâmetro do orifício de passagem da água.

Detalhe do chuveiro automático (sprinkler) e suas partes componentes

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Projeto e fotos de modelos de sprinklers pendentes e de pé

Fotos e projeto de modelos de sprinklers laterais (deitados)

Os bulbos de vidro (ampolas estilhaçáveis de quartzóide) podem romper a diversas temperaturas, conforme quadro que segue:

Diversas temperaturas de rompimento das ampolas de vidro

• VÁLVULA DE GOVERNO E ALARME – na verdade a VGA é uma válvula de retenção com uma série de orifícios roscados para ligação de dispositivos de controle e alarme. Quando do rompimento da ampola de um ou mais sprinklers, a pressão na rede de distribuição diminui, a válvula fornece água para o circuito de alarme e aciona o motor que irá pressurizar o sistema. 68

VGA em corte, responsável por acionar o alarme simultaneamente a operação do sistema

5 - PRINCÍPIO DE FUNCIONAMENTO DO SISTEMA Um sistema automatizado de extinção consiste na distribuição de uma rede hidráulica instalada no teto das diversas dependências a serem protegidas formando uma verdadeira malha de tubulação contendo água. Quando ocorre um princípio de incêndio, os chuveiros automáticos do sistema são operados individualmente pela ação do calor do fogo, liberando imediatamente a passagem de água. O jato sólido de água ao sair da tubulação choca-se com o defletor do sprinkler, sendo aspergido em forma de neblina (chuva) sobre o foco de incêndio. A circulação de água no sistema aciona uma válvula automática de controle, também chamada de Válvula de Governo e Alarme (VGA), que se abre com o empuxo da água vinda da bomba de incêndio, permitindo sua passagem para os chuveiros automáticos acionados e para o circuito hidráulico de alarme que faz soar um sinal sonoro em toda a edificação. Neste sistema, como a operação dos chuveiros automáticos é individual, a água somente é descarregada por aqueles que forem acionados pelo calor do fogo.

Após a completa extinção do foco de incêndio, o que deve ser confirmado com absoluta segurança no local, o responsável pela manutenção do sistema deve desligar manualmente a bomba, fechar o Registro de gaveta (RG) e providenciar a substituição das ampolas dos chuveiros abertos, colocando o sistema novamente em condições de entrar em operação. As normas específicas recomendam que o sistema seja testado mensalmente objetivando verificar principalmente o funcionamento da bomba e do alarme. 69