Sistema obstruído

Revista Emergência

Por João Carlos Wollentarski


 

Como identificar e tratar o problema na instalação de sprinklers

A tecnologia de sistemas de sprinkler chegou efetivamente no Brasil na década de 80 e após 30 anos ainda temos alguns equívocos que devem ser corrigidos. Com certeza, as obstruções fazem parte destes.

Como toda tecnologia, o desenvolvimento do sistema de sprinklers no mundo percorre um caminho de aprimoramento que leva algo intuitivamente simples a se tornar algo confiável por meio de definição de requisitos claros e objetivos. Os primeiros requisitos de obstruções nas normas de sprinklers foram citados na NFPA 13 de 1991. Em 1996, estes requisitos foram revistos e ampliados na mesma NFPA.

No Brasil, no ano de 2007, temos a revisão da norma brasileira nº 10.897 para instalação de sprinkler e então é apresentado um conjunto completo para análise de obstruções para bicos em modo controle. Estes requisitos estão válidos até hoje e encontram-se atualizados em relação às melhores técnicas. Em 2014, a NBR 10.897 foi ampliada e passou também a cobrir obstruções em bicos de controle para aplicações especiais e bicos de supressão (ESFR). Desta forma, hoje, podemos dizer que a norma para instalação de sprinklers no Brasil encontra-se com todas as informações necessárias para que os bicos não possuam obstruções capazes de afetar a sua capacidade de combate a incêndios.

Conceitualmente, a obstrução a um bico de sprinkler pode-se dar de duas maneiras. Uma delas é por obstrução na formação do padrão de descarga de água. A outra é obstrução no núcleo interno de distribuição de água. O primeiro requisito ocorre quando temos objetos muito próximos ao bico de sprinkler. Como o padrão de água ainda não está formado (semelhante a um guarda-chuva), qualquer bloqueio pode gerar uma área de sombra muito grande. Para entender este tipo de obstrução, imagine uma lâmpada. Quando ela está instalada no teto, e abrimos nossa mão, podemos observar que a sombra formada será muito próxima do tamanho real. Agora, se pegarmos uma escada, e aproximarmos nossa mão da lâmpada, podemos observar que quanto mais perto estivermos dela, maior será a sombra. O segundo tipo de obstrução é intuitivamente compreendido. Se temos um objeto grande abaixo do teto, teremos uma sombra no piso coerente com o tamanho dele.

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TIPOS DE OBSTRUÇÕES

Entendido o conceito acima, vamos agora extrapolar o mesmo para os sprinklers. Basicamente, temos que responder às seguintes perguntas para cada tipo de sprinkler que iremos instalar, são elas: Qual é o espaço necessário para a formação do padrão de descarga?; Posso ter pequenos objetos durante a formação do padrão de descarga?; Qual o tamanho máximo admitido?; Após a formação do padrão de descarga, qual o tamanho máximo de objeto que posso ter sem necessariamente ter que instalar bicos embaixo dele? Este objeto pode ser instalado abaixo do bico de sprinkler?

Com certeza, todas as respostas para os itens acima são encontradas na norma NBR 10.897. Basta que se conheça o tipo de bico e os respectivos objetos. Para objetos localizados junto ao teto (vigas, banzos superiores de treliças, dutos e afins), a norma determina a distância mínima necessária que os bicos de sprinkler devem ser instalados deles. Normalmente, este tipo de obstrução é resolvida deslocando o bico horizontalmente ou colocando bicos de sprinkler de ambos os lados da obstrução. Quando o elemento é muito largo, faz-se necessária a instalação de bico abaixo dele.

Os itens 7.10.1.1, 7.10.2.1, 7.10.3.1, 7.10.4.1 e suas respectivas tabelas e figuras da NBR 10.897/2014 evidenciam este tipo de obstrução. Observe que estes itens são sempre acompanhados de uma tabela para posicionamento do sprinkler em relação à obstrução. Se fizermos um gráfico com os dados desta tabela teremos uma curva semelhante a um guarda-chuva. Esta curva simboliza a trajetória da água. Vale ainda uma outra observação: para bicos de spray (controle) a tabela finaliza com a distância vertical de 450mm para obstruções suspensas. Já para os bicos de controle de aplicação especial e os bicos ESFR a distância vertical é de aproximadamente 915mm para elementos junto ao teto. Isto se deve ao fato de que para bicos comuns, o padrão de descarga é formado nos primeiros 450mm verticais e os demais bicos este valor já é de 915mm. Por este motivo é que a NBR 10.897 exige também a distância mínima dos bicos de sprinkler em relação ao risco a proteger (topo das mercadorias, por exemplo).

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Para objetos que estão próximos aos sprinklers e não colados ao teto, tais como luminárias, contraventamentos de estruturas, banzos inferiores de treliças, eletrocalhas, dutos e afins, a norma estabelece regras distintas se o objeto constituir uma obstrução contínua (o objeto obstrui mais de um bico de sprinkler – bicos adjacentes) ou se for uma obstrução descontínua (o objeto obstrui apenas um bico de sprinkler). Observe que neste caso a norma apresenta regras diferentes em função da altura do objeto em relação ao teto. Quanto mais próximo, mais ele vai interferir na formação do padrão de descarga e logicamente menor dimensão será admitida. Normalmente, resolvemos este problema com o deslocamento do bico de sprinkler ou deslocamento do objeto (o que for mais conveniente). Os itens 7.10.1.2, 7.10.1.3, 7.10.2.2, 7.10.2.3, 7.10.3.2, 7.10.4.2, 7.10.4.3 e suas respectivas tabelas e figuras da NBR 10.897/2014 evidenciam este tipo de obstrução.

Por último, existe a obstrução formada por grandes objetos que estão afastados dos bicos, tais como dutos, passarelas e afins. Estes, a NBR 10.897 estabelece as dimensões máximas admitidas para não ser necessário instalar bicos abaixo deles. Os itens 7.10.1.4, 7.10.2.4, 7.10.3.3 e suas respectivas tabelas e figuras da NBR 10.897/2014 evidenciam este tipo de obstrução.

É importante observar que os critérios de bicos ESFR são bem diferentes dos demais. Basicamente, isto ocorre por dois motivos. O primeiro é que estes são bicos especiais para estocagem, na qual a supressão precoce de um incêndio é um fator primordial. Pequenas obstruções podem fazer com que o sistema não atenda aos objetivos propostos. O segundo motivo deriva-se da forma de distribuição de água destes bicos. Além do padrão de descarga convencional, ele ainda possui um jato central de água. Este é o motivo de não podermos ter nenhum objeto contínuo a menos de 30 cm horizontalmente dos bicos. O item 7.10.4.4 da NBR 10.897/2014 evidencia este tipo de obstrução.

DETALHES

Muitas vezes, não é possível resolver todos os problemas de obstrução afastando bicos ou objetos e a solução para tal é a instalação de bicos adicionais. Em outros casos, não há soluções técnicas possíveis, tais como os contraventamentos de estruturas metálicas nas extremidades das estruturas. Instalar bicos abaixo de contraventamentos podem não ser eficazes, pois como o elemento é muito fino, a tendência é de o bico acima do elemento abrir primeiro do que o sprinkler instalado abaixo (o calor tende a se acumular na telha). Nesta situação, o bico de cima fatalmente irá molhar o bico de baixo e provavelmente ele nunca entrará em funcionamento. Nestes casos, é importante a identificação do problema e junto à autoridade competente, avaliar caso a caso o que pode ser feito.

Quando definimos que a solução passa por instalação de bicos adicionais abaixo das obstruções, devemos espaçá-los dentro dos critérios de áreas e distâncias previstos para cada tipo de bico na NBR 10897. Atenção, pois as folhas de dados da FM Global indicam a distância máxima admitida por bicos nesta situação.

Em alguns casos, estas distâncias são inferiores às mínimas previstas pela NBR 10.897. Por que isto ocorre e o que deve ser feito? A lógica por trás de um distanciamento menor entre bicos está no fato que como a obstrução não tem como acumular o calor (como aconteceria em um teto por exemplo), faz-se necessário diminuir a distância entre bicos para que eles sejam acionados mais rapidamente.

Esta solução é tecnicamente correta e deve ser usada quando a seguradora ou o cliente adotar os requisitos de proteção previstos pela FM Global. A preocupação de um bico molhar o outro não vai existir neste caso, pois o que a FM faz é dobrar a quantidade de bicos instalados. O que se pretende é que o primeiro bico abra de forma mais rápida. Se vai molhar os dois bicos adjacentes, não há problema, pois, como estamos dobrando a quantidade de bicos, a ausência de operação dos bicos adjacentes não afetará a operação prevista.

Uma outra dúvida muito importante que as pessoas têm ao inserir bicos adicionais abaixo de obstruções é se eles devem ou não entrar no cálculo hidráulico. A resposta é não. A ideia da proteção por chuveiros automáticos é a de aplicar água à temperatura ambiente em uma região que esteja queimando de forma a controlar ou suprimir o desenvolvimento de um incêndio. Se devo aplicar uma determinada quantidade de água em uma área, não importa se usarei 10, 20 ou 30 bicos, importa é se irei conseguir aplicar a quantidade de água necessária para o objetivo proposto nas condições previstas nas normas. Fazendo uma analogia ao sistema de hidrantes, as normas no Brasil indicam normalmente que se deve calcular dois jatos simultâneos para dimensionamento do sistema. Se eu tenho um incêndio e irei utilizar três jatos, significa que terei menos água em cada jato, porém a soma da água que irá combater o incêndio será a quantidade inicialmente prevista (dois jatos simultâneos).

Este texto não tem como objetivo esgotar o assunto, serve apenas de pontapé inicial para uma discussão mais profunda em relação ao tema. Já evoluímos muito quanto à proteção contra incêndio por sprinklers no Brasil e agora temos que dar mais um passo para chegarmos a um sistema realmente eficaz e seguro.