Ana Paula Montico R.A. 3250055 – 10ºSemestre AUTOMATIZAÇÃO DO CÁLCULO DE SISTEMAS DE PREVENÇÃO E COMBATE A INCÊNDIOS POR HIDRANTES VIA PLANILHA ELETRÔNICA Itatiba 2007 i Ana Paula Montico R.A. 3250055 – 10ºSemestre AUTOMATIZAÇÃO DO CÁLCULO DE SISTEMAS DE PREVENÇÃO E COMBATE A INCÊNDIOS POR HIDRANTES VIA PLANILHA ELETRÔNICA Monografia apresentada à disciplina Trabalho de Conclusão de Curso, do Curso de Engenharia Civil da Universidade São Francisco, sob a orientação do Prof. Dr. Alberto Luiz Francato, como exigência parcial para conclusão do curso de graduação. Itatiba 2007 ii MONTICO, Ana Paula. AUTOMATIZAÇÃO DO CÁLCULO DE SISTEMAS DE PREVENÇÃO E COMBATE A INCÊNDIOS POR HIDRANTES VIA PLANILHA ELETRÔNICA. Monografia defendida e aprovada na Universidade São Francisco em 11 de dezembro de 2007 pela banca examinadora constituída pelos professores: Prof. Dr. Alberto Luiz Francato (Orientador) USF – Universidade São Francisco – Itatiba – SP. Prof. Ms. Ribamar de Jesus Gomes (examinador) USF – Universidade São Francisco – Itatiba – SP. Prof. Ms. Felipe Cioffetti Marques (examinador) USF – Universidade São Francisco – Itatiba – SP. iii AGRADECIMENTOS Agradeço primeiramente ao Professor Alberto Luiz Francato, meu orientador, que acreditou em mim e incentivou-me para a conclusão deste trabalho. À empresa Nova Forma pela colaboração e credibilidade no meu trabalho. Agradeço também ao meu namorado Carlos pelo apoio, paciência e incentivo. Aos professores que tanto contribuíram para o meu aprendizado ao longo do curso. Aos meus amigos da faculdade. Eu agradeço fraternalmente a todos. iv "É melhor tentar e falhar, que preocupar-se e ver a vida passar; é melhor tentar, ainda que em vão, que sentar-se fazendo nada até o final. Eu prefiro na chuva caminhar, que em dias tristes em casa me esconder. Prefiro ser feliz, embora louco, que em conformidade viver ..." (Martin Luther King) v RESUMO Os profissionais de engenharia enfrentam no dia-a-dia de trabalho, a necessidade de otimizar o tempo na execução de suas tarefas. Tempo este, que pode ser gasto na análise de novas configurações de projetos, diferentes alternativas, etc. A informática é uma importante ferramenta que pode auxiliar na criação de rotinas de cálculos com repetição. O cálculo de um de sistema de prevenção e combate a incêndio por hidrantes compreende uma consulta a diversos coeficientes de valores tabelados e interpolações que pode ser agilizado com o uso de uma planilha eletrônica. Palavras-chave: HIDRANTE, INCÊNDIO, CÁLCULO, SISTEMA DE PREVENÇÃO. vi ABSTRACT The engineering professionals face in day-by-day of work, the necessity to optimize the time in the execution of its tasks. This time, that can be expense in the analysis of new configurations of projects, different alternatives, etc. Computer science is an important tool that can assist in the creation of routines of calculations with repetition. The calculation of one fire prevention system to hydrants understands a consultation the diverse coefficients of priced values and interpolations that can be sped with the use of an electronic spread sheet. Key words: HYDRANT, FIRE, CALCULATE, PREVENTION SYSTEM. 7 SUMÁRIO LISTA DE FIGURAS ........................................................................................................... 8 LISTA DE TABELAS .......................................................................................................... 9 LISTA DE EQUAÇÕES ..................................................................................................... 10 LISTA DE ABREVIATURAS............................................................................................ 11 1. INTRODUÇÃO ............................................................................................................ 10 1.1. OBJETIVO ................................................................................................................ 10 2. JUSTIFICATIVA ......................................................................................................... 10 3. REVISÃO BIBLIOGRÁFICA ..................................................................................... 10 4. DESENVOLVIMENTO ............................................................................................... 10 4.1- CONCEITOS BÁSICOS ............................................................................................... 10 4.1.1- Sistemas de Prevenção e Combate a Incêndios ............................................... 10 4.1.2- Hidrantes e Mangotinhos................................................................................. 10 4.1.3- Abrigo, mangueira, esguicho e válvulas.......................................................... 10 4.1.4- Tubulações e conexões .................................................................................... 10 4.1.5- Localização dos pontos de tomada de água, segundo a IT 22-CB/SP............. 10 4.1.6- Dispositivo de recalque ................................................................................... 10 4.1.7- Reservatórios e bombas, segundo a IT 22-CB/SP........................................... 10 4.1.8- Hidrante de Coluna.......................................................................................... 10 4.2.1- CLASSIFICAÇÃO ................................................................................................... 10 4.2.2- DIMENSIONAMENTO DE HIDRANTES ....................................................... 10 4.2.3- DESENVOLVIMENTO DA PLANILHA ELETRÔNICA E ESTUDO DE CASO .................... 10 5. RESULTADOS ............................................................................................................ 10 6. CONCLUSÕES ............................................................................................................ 10 7. SUGESTÕES................................................................................................................ 10 8. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS: ........................................................................ 10 9. ANEXO ........................................................................................................................ 10 8 LISTA DE FIGURAS FIGURA 4.1.1.2 - ÁRVORE DE DECISÕES DE SEGURANÇA CONTRA INCÊNDIO .. 17 FIGURA 4.1.1.2 - EXTINTOR PORTÁTIL........................................................................... 17 FIGURA 4.1.2.1 - ABRIGO DE HIDRANTES...................................................................... 18 FIGURA 4.1.2.2 - ESQUEMÁTICO DO MANGOTINHO ................................................... 19 FIGURA 4.1.7.1 - ALIMENTAÇÃO POR GRAVIDADE – REDE HORIZONTAL........... 22 FIGURA 4.1.8.1 - HIDRANTE DE COLUNA....................................................................... 23 FIGURA 4.2.3.1 - TRECHOS DA TUBULAÇÃO ................................................................ 33 9 LISTA DE TABELAS TABELA 4.1.8.1 – QUANTIDADE DE HIDRANTES DE COLUNA A SEREM INSTALADOS EM FUNÇÃO DA EDIFICAÇÃO E DA POPULAÇÃO DO MUNICÍPIO 23 TABELA 4.2.1.1 - CLASSIFICAÇÃO DAS EDIFICAÇÕES QUANTO A ALTURA........ 25 TABELA 4.2.1.2 - CLASSIFICAÇÃO DO TIPO DE SISTEMAS E RESERVAS DE INCÊNDIO MÍNIMA ............................................................................................................. 27 TABELA 4.2.1.3 - TIPO DE SISTEMAS .............................................................................. 28 TABELA 4.2.1.4 - COMPONENTES PARA CADA HIDRANTES SIMPLES OU MANGOTINHO...................................................................................................................... 29 TABELA 4.2.1.5 - SISTEMAS DE COMBATE A INCÊNDIO............................................ 29 TABELA 4.2.1.6 - COMPONENTES PARA CADA HIDRANTE SIMPLES OU MANGOTINHO...................................................................................................................... 30 TABELA 4.2.1.7 - FATOR C – HAZEN-WILLIAMS .......................................................... 31 TABELA 4.2.3.1 - INSERÇÃO DE DADOS ......................................................................... 35 TABELA 4.2.3.2 - TRECHO DOS HIDRANTES ................................................................. 35 TABELA 4.2.3.3 - COMPRIMENTO EQUIVALENTE, REAL E VIRTUAL ..................... 36 TABELA 4.2.3.4 - PERDAS DE CARGA ............................................................................. 36 TABELA 4.2.3.5 - RESULTADOS ........................................................................................ 37 TABELA 1 - CLASSIFICAÇÃO DAS EDIFICAÇÕES E ÁREAS DE RISCO QUANTO À OCUPAÇÃO ....................................................................................................................... 41 TABELA 2 - EDIFICAÇÕES DE DIVISÃO F-7 E F-10 COM ÁREA SUPERIOR A 750 m2 OU ALTURA SUPERIOR A 12,00M ............................................................................... 48 TABELA 3 - EDIFICAÇÕES DE DIVISÃO J-1 E J-2 COM ÁREA SUPERIOR A 750 m2 OU ALTURA SUPERIOR A 12,00M .................................................................................... 49 TABELA 4 - ESPECIAL ........................................................................................................ 49 TABELA 5 - EDIFICAÇÕES E ÁREAS DE RISCO DE DIVISÃO M-1............................. 50 TABELA 6 - EDIFICAÇÕES E ÁREAS DE RISCO DE DIVISÃO M-2 (QUALQUER ÁREA E ALTURA) ................................................................................................................ 50 TABELA 7 - COMPRIMENTO EQUIVALENTE À PERDAS LOCALIZADAS, EM METROS ................................................................................................................................. 51 TABELA 8 - COEFICIENTES PERDA DE CARGA MANGUEIRA E NA TUBULAÇÃO ........................................................................................................................ 52 10 LISTA DE EQUAÇÕES EQUAÇÃO 1 - HAZEN WILLIAMS..................................................................................... 31 EQUAÇÃO 2 - COLEBROOK............................................................................................... 32 EQUAÇÃO 3 - VELOCIDADE ............................................................................................. 32 EQUAÇÃO 4 - VOLUME RESERVA INCÊNDIO............................................................... 32 11 LISTA DE ABREVIATURAS IT INSTRUÇÃO TÉCNICA CB/SP CORPO DE BOMBEIROS ESTADO DE SÃO PAULO CBPMESP CORPO DE BOMBEIROS POLÍCIA MILITAR DO ESTADO DE SÃO PAULO ABNT ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS IBGE INSTITUTO BRASILEIRO DE GEOGRAFIA E ESTATÍSTICA 12 1. INTRODUÇÃO Os sistemas de prevenção e combate a incêndios são de suma importância às edificações, seja edifícios, comércios, indústrias, entre outros, cujo objetivo é proteger a vida e a segurança patrimonial. Estabelecendo meios de extinção de incêndio, evitando sua propagação e facilitando o acesso do corpo de bombeiros às localidades com focos de incêndio. A implantação de um sistema de prevenção e combate à incêndios requer um investimento inicial de capital, garantindo adequada funcionalidade que poderá fazer uma grande diferença na ocasião de um incêndio, visto que um pequeno foco pode levar a um incêndio de grandes proporções e graves conseqüências, podendo até gerar acidentes como mortes, queimaduras, intoxicação pela fumaça, lesões, acidentes com a instabilidade ou colapso da estruturas, perda de materiais, produção, encerramento das atividades além dos danos causados ao meio ambiente. O dimensionamento de um sistema de hidrantes envolve um processo interativo e exige um trabalho de consulta em tabelas de cálculo, como a classificação da edificação e recomendações de projeto. Diante desse fato torna-se de grande importância otimizar o processo de cálculo, oferecendo prática e agilidade ao profissional, portanto, este trabalho é justificável, pois auxilia e viabiliza o cálculo dos hidrantes em planilha eletrônica. 1.1. Objetivo Este trabalho tem como finalidade criar uma planilha eletrônica de maneira a agilizar o dimensionamento e cálculo dos hidrantes dos sistemas de prevenção de combate a incêndios. Correlacionando um estudo das exigências das INSTRUÇÕES TÉCNICAS DO CORPO DE BOMBEIROS (ITCB) com a ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS (ABNT) - NBR 13714, reunidas num método passo a passo. 13 2. JUSTIFICATIVA Este trabalho surgiu com a idéia de facilitar o cálculo de sistema de hidrantes, com a perspectiva de otimizar o cálculo de sistemas de prevenção e combate a incêndios por hidrantes utilizando como ferramenta uma planilha do software Microsoft Excel, que auxiliará ao profissional obter resultados rápidos e precisos, dessa forma reunidos nesta planilha coeficientes e fórmulas com informações seguras e confiáveis baseadas nas tabelas do Decreto 46.076 de 31 de agosto de 2001, nas INSTRUÇÕES TÉCNICAS DO CORPO DE BOMBEIROS (ITCB) e na ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS (ABNT) - NBR 13714. Visto que não há disponível nenhuma planilha eletrônica padronizada específica para essa finalidade. 14 3. REVISÃO BIBLIOGRÁFICA A NBR 13714 fixa as condições mínimas exigíveis para dimensionamento, instalação, manutenção, aceitação e manuseio, bem como as características dos componentes de sistemas de hidrantes e de mangotinhos para uso exclusivo de combate a incêndio. São trinta e oito Instruções Técnicas que regulamentam o Decreto 46.076 e detalham as exigências e como proceder com base nas Normas da ABNT, dentre elas, para o uso exclusivamente do cálculo dos sistemas de hidrantes, destacam-se: IT 14 - Carga de incêndio nas edificações e/ou área de risco IT 22 - Sistema de hidrantes e de mangotinhos para combate a incêndio IT 34 - Hidrantes urbanos de incêndio As Instruções Técnicas e o Decreto 46.076 encontram-se disponíveis para download no endereço eletrônico <http://www.polmil.sp.gov.br/ccb>. Do Decreto 46.076, Cap. IX, art.23, constituem-se medidas de segurança contra incêndio das edificações e áreas de risco: I – acesso de viatura na edificação e áreas de risco; II – separação entre edificações; III – segurança estrutural nas edificações; IV – compartimentação horizontal; V – compartimentação vertical; VI – controle de materiais de acabamento; VII – saídas de emergência; VIII – elevador de emergência; IX – controle de fumaça; X – gerenciamento de risco de incêndio; XI – brigada de incêndio; XII – iluminação de emergência; XIII – detecção de incêndio; XIV – alarme de incêndio; XV – sinalização de emergência; 15 XVI – extintores; XVII – hidrante e mangotinhos; XVIII – chuveiros automáticos; XIX – resfriamento; XX – espuma; XXI – sistema fixo de gases limpos e dióxido de Carbono (CO2); e XXII – sistema de proteção contra descargas atmosféricas. § 1º – Para a execução e implantação das medidas de segurança contra incêndio devem ser atendidas as Instruções Técnicas elaboradas pelo CBPMESP. § 2º – As medidas de segurança contra incêndio das edificações e áreas de risco devem ser projetadas e executadas visando atender aos objetivos deste Regulamento. Segundo COIADO, 2007, “ressalta-se atualmente, a legislação sobre o tema (sistemas prediais de combate a incêndio) é ampla e complexa, e além das normas da ABNT, os estados e municípios estabelecem decretos e instruções técnicas próprias”. 16 4. DESENVOLVIMENTO 4.1- Conceitos Básicos 4.1.1- Sistemas de Prevenção e Combate a Incêndios A NBR 13714 determina que o projeto, a instalação, os ensaios e a manutenção dos sistemas devem ser executados por empresas ou por responsáveis profissionais, legalmente habilitados, sendo obrigatória à comprovação da capacitação. No projeto o instalador é obrigado a destacar todas a eventuais alterações introduzidas, com relação a materiais e equipamentos utilizados, caminhamentos e traçados da tubulação, bem como as demais prescrições do projeto, apresentando ao projetista para verificação da adequação dos parâmetros de funcionamento e segurança do sistema. Não é admitida a referência a outro projeto para justificar a aplicação de qualquer informação no memorial. Alguns aspectos devem ser considerados no projeto de uma edificação, visando à segurança contra incêndio, tais como o tipo de materiais que compõem a estrutura. A contenção do avanço do fogo através compartimentação, caminhos de evacuação e saídas de emergência, refúgios temporários, dispositivos para ventilação, dispositivos para o controle da fumaça, sistemas de sinalização, instalações elétricas prediais que compreendem a iluminação de emergência, alarme com acionamento manual ou automático, instalações hidráulicas prediais que compreendem os hidrantes, mangotinhos e chuveiros automáticos e os dispositivos portáteis incluindo os extintores. Os comandos elétricos dos sistemas de combate a incêndio devem ter um quadro de distribuição de energia elétrica isolado das instalações de energia elétrica da edificação. A figura 4.1.1.1 apresenta os objetivos dos sistemas de segurança contra incêndio antes de seu acontecimento ou no caso de uma ocorrência de fogo. 17 Objetivos na Segurança contra Incêndio Controlar o que está exposto ao incêndio Deliberar o incêndio Dominar a incidência do fogo Controlar os combustíveis Controlar as fontes interações entre foco de incêndios e os combustíveis Controlar as fontes de calor Evitar deflagração do incêndio Figura 4.1.1.1 - Árvore de decisões de segurança contra incêndio. Fonte: GONÇALVES, 2007 Os agentes extintores podem ser classificados por sistemas móveis (extintores portáteis e sobre rodas), sistemas fixos subdivididos em sistemas sob comando manuais (hidrantes, mangotinhos, espuma e água nebulizada) e em sistemas automáticos (sprinklers e água nebulizada). Os sistemas móveis de extinção de incêndio compreendem os extintores portáteis Figura 4.1.1.2 e sobre rodas, normalizados pela IT 21-CB/SP extinguindo o fogo por resfriamento, abafamento, reação química podendo ter como agente a água, o gás carbônico, a espuma mecânica e o pó químico. Figura 4.1.1.2 - Extintor Portátil 18 Os sistemas fixos de extinção de incêndios sob comando manuais são os mangotinhos para os riscos baixo e os hidrantes para riscos baixo, médio. 4.1.2- Hidrantes e Mangotinhos Segundo a NBR 13714, os elementos que compreendem o sistema de hidrantes são: reservatório, sistema de pressurização, tubulação fixa de distribuição, sistema de comando e esguicho até o jato d’água que deverá atender uma área com raio de até 30 metros do alcance da mangueira sem computar o alcance do jato d’água. A IT 22-CB/SP estabelece que os componentes de um hidrante são: abrigo metálico ou de fibra de vidro, válvula angular com controle de vazão com conexão de engate rápido, chave de mangueira para facilitar manobras das uniões, esguicho de jato compacto ou de neblina com conexão de engate rápido, acionador para bomba de incêndio, mangueira aduchada com conexões de engate rápido nas extremidades com 30 metros de comprimento ou lances de 15 metros. Figura 4.1.2.1 – Abrigo de hidrantes 19 Figura 4.1.2.2 - Esquemático do mangotinho. Fonte: IT 22-CB/SP Os mangotinhos são indicados apenas para edificações com ocupação de risco baixo. Oferecem uma maior facilidade e rapidez de operação, podendo ser manuseados por apenas uma pessoa e descarregam água em quantidade inferior ao sistema de hidrantes. Seus componentes são essencialmente aos mesmos dos sistemas de hidrantes, com mangueiras de 25mm ou 32mm de diâmetro com esguicho regulável. 4.1.3- Abrigo, mangueira, esguicho e válvulas Os abrigos são fixados nas paredes com altura de 1,00 a 1,50 metros. Quanto a sua sinalização a NBR 13714, estabelece que devem ser em cor vermelha, em local sempre visível e de fácil acesso, podendo ser construídos de materiais metálicos, de madeira, de fibra ou de vidro. A IT 22-CB/SP determina que a porta dos abrigos não pode ser trancada e para as mangueiras semi-rígidas acima de 30 metros de comprimento é obrigatório o uso de carretéis axiais. O comprimento total da mangueira devem ser suficientes para vencer todos os desvios e obstáculos que existirem na edificação, seja paredes, máquinas, etc. 20 As mangueiras de incêndio devem ser acondicionadas dentro do abrigo de forma a permitir que sejam utilizadas de maneira rápida e fácil, em zigue-zague ou aduchadas conforme a NBR 12779/92, e as semi-rígidas podem ser enroladas com ou sem o uso de carretel axial, ou ainda em forma de oito. (IT 22-CB/SP) A definição dada pela IT 22-CB/SP é de que os esguichos são dispositivos hidráulicos para o lançamento de água através de mangueiras de incêndio, possibilitando a emissão de jato compacto e quando reguláveis, também em neblina. O alcance do jato compacto produzido por qualquer sistema não deve ser inferior a 8,00 metros, medido da saída do esguicho à ponto de queda do jato. A IT 22-CB/SP recomenda da instalação de válvulas de bloqueio para a manutenção sem desativar o sistema, acrescenta ainda que as válvulas que comprometem o abastecimento de água em qualquer ponto, devem ter um dispositivo de travamento para manter as válvulas na posição aberta. 4.1.4- Tubulações e conexões A IT 22-CB/SP determina que o sistema não deve ter diâmetro nominal inferior a 65mm ou 2 ½’’. O sistema de alimentação não devem ter passagem por poços de elevadores ou dutos de ventilação, devendo ser fixada somente nos elementos estruturais por suportes metálicos, conforme a NBR 10897/90, com espaçamento máximo de 4,00 metros e resistir cinco vezes a massa do tubo cheio de água mais uma carga de 100 quilogramas. Nos casos de tubulações subterrâneas, devem conter blocos de ancoragem a cada mudança de direção, com braçadeiras e tirantes. Os tubos de aço devem ser adequados à NBR 5580/93, NBR 5587/85 ou NBR 5590/95 onde as conexões devem garantir estanqueidade e estabilidade mecânica e pintados na cor vermelha 21 4.1.5- Localização dos pontos de tomada de água, segundo a IT 22-CB/SP São localizados nas proximidades com até 5,00 metros das portas externas e/ou acessos à área a ser protegida, em locais centrais da edificação de modo que o jato de água tenha alcance em qualquer ponto da edificação. Não devem ser instalados em escadas ou antecâmaras. Para sistemas com mais de um hidrante, no dimensionamento deve ser considerado o uso simultâneo de jatos de água mais desfavoráveis hidraulicamente. No caso de instalação de hidrantes externos, deve-se atender a distância de 1,5 vezes a altura da parede externa da edificação, podendo ser utilizados até 60 metros de mangueira de incêndio (preferencialmente lances de 15 metros), recomenda-se ainda, que sejam utilizadas mangueiras até 65mm de diâmetro e no último lance, 40mm para facilitar o seu manuseio. 4.1.6- Dispositivo de recalque Segundo a IT 22-CB/SP, todos os sistemas devem ser dotados de dispositivos de recalque, que consiste num prolongamento de diâmetro mínimo igual da tubulação principal, cujos engates devem ser compatíveis com junta de união tipo engate rápido de DN 65mm. Quando a vazão do sistema for superior a 1000 l/min., o dispositivo de recalque deve possuir um registro de recalque adicional com as mesmas características. Quanto às dimensões, deve ser executado uma caixa em alvenaria de 0,40x0,60 metros, enterrada, com fundo permeável, com tampa articulada e requadro em ferro fundido identificado com a palavra “INCÊNDIO”. A IT 22-CB/SP recomenda ainda que os recalques devem ser de fácil acesso a viatura do Corpo de Bombeiros, normalmente afastada 0,50 metros da guia onde não há circulação permanente de veículos. 22 4.1.7- Reservatórios e bombas, segundo a IT 22-CB/SP A reserva de incêndio pode ser através de reservatório elevado com ação por gravidade, porém se a altura não seja suficiente para as vazões e pressões calculadas, devese utilizar uma bomba de reforço em sistema by pass, Para reservatórios ao nível do solo, semi-enterrado ou subterrâneo, deverá ser instalado bombas fixas. A reserva de incêndio também pode ser proveniente de captação de fontes naturais como lagos e rios. O reservatório que também acumula água para consumo da edificação deve ser adequado para preservar a qualidade da água, conforme a NBR 5626/98. As bombas de incêndio devem ser do tipo centrífuga acionada por motor elétrico ou combustão, com sua altura manométrica calculada para o hidrante mais desfavorável, não sendo recomendado a instalação de bombas de incêndio com pressões superiores a 100 mca. Quando for necessário manter pressurizada a rede do sistema de hidrantes, poderá ser utilizada a bomba de pressurização (jockey) para compensar as perdas de pressão, porém com vazão máxima de 20 l/min. A automatização para ligar/desligar a bomba jockey deve ser feita através de pressostatos instalados no painel da bomba. Para as bombas principais ou reforço, elétrica ou de combustão interna, deverá ser adotado um sistema de botoeira para ligá-las manualmente. Figura 4.1.7.1 – Alimentação por gravidade rede horizontal. Fonte: Gonçalves, 2007 23 4.1.8- Hidrante de Coluna Os hidrantes de coluna são normalizados pela IT 34-CB/SP e estabelece que a implantação desta norma fica facultada aos municípios adotá-la ou não, mediante legislação municipal específica. Para a instalação de um hidrante de coluna deve-se considerar a área construída da edificação e população municipal, segundo dados do Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística (IBGE), não se aplicando às edificações de entidade de utilidade pública. Tabela 4.1.8.1 – Quantidade de hidrantes de coluna a serem instalados em função da área da edificação e da população do município. POPULAÇÃO DO ÁREA CONSTRUÍDA DA EDIFICAÇÃO (m2) QUANTIDADE DE HIDRANTE DE COLUNA A SEREM INSTALADOS ATÉ 100.000 HABITANTES ACIMA DE 1.500,00 01 ACIMA DE 100.000 E ATÉ 200.000 HABITANTES ACIMA DE 2.500,00 01 ACIMA DE 200.000 HABITANTES ACIMA DE 5.000,00 01 MUNICÍPIO Fonte: ANEXO A – IT 34-CB/SP (p.3) Figura 4.1.8.1 – Hidrante de coluna 24 Segundo a IT 34-CB/SP, o hidrante de coluna e seus acessórios são adquiridos pelo proprietário do imóvel, que deve entregar ao corpo de bombeiros para uma inspeção prévia no produto. A responsabilidade de instalação e manutenção fica a cargo da concessionária local dos serviços de abastecimento de água da rede pública de distribuição, sendo que a vazão, o espaçamento e a pressão serão estipulados em conjunto com o corpo de bombeiros, mediante normas e critérios a serem adotados. Por último a entrega é feita no pedido de vistoria final da edificação. O Corpo de Bombeiros da área também poderá solicitar à concessionária local dos serviços de água, o conserto dos defeitos constatados nos hidrantes de coluna, de forma a mantê-los sempre em perfeitas condições de funcionamento. Eles são preferencialmente instalados nas esquinas das vias públicas e no meio das grandes quadras, com a devida sinalização. Correspondem a capacidade individual e não a de um grupo de hidrantes de coluna funcionando simultaneamente. Há uma recomendação na IT 34-CB/SP de que os hidrantes subterrâneos, não sejam mais aceitos, devido a grande dificuldade de visualização, possibilidade de obstrução e de contaminação da água e que os existentes sejam gradativamente desativados e substituídos por hidrantes de coluna, fabricados de acordo com as normas da ABNT. 25 4.2.1- Classificação Deve-se avaliar tecnicamente o risco de incêndio da edificação, classificando-a de acordo com sua ocupação e dimensão para se aplicar o método preventivo adequado que deverá ser feito de acordo com o Decreto Estadual 46.076 que determina os tipos de sistemas e equipamentos a serem executados na edificação; a partir daí devem ser pesquisadas as Normas Técnicas Brasileiras Oficiais para complemento do referido Decreto. É na classificação da edificação que obtém as exigências as quais poderão ser isentas ou não, de acordo com a NBR 13714, Decreto 46.076 e a IT 22-CB/SP. 1º Passo: Classificação da ocupação/uso na Tabela 1 (Anexo), em que com o nome da atividade, classifica-se a ocupação/uso do imóvel, obtendo a classificação da divisão. Por exemplo: se o edifício exercer a atividade de “hotel”, sua ocupação será “serviços de hospedagem”, divisão “B-1”, carga de incêndio “500MJ/ m2” e a classificação do risco “médio”. A NBR 13714 estabelece que as edificações com ocupações mistas, que requeiram sistemas distintos de prevenção, cada ocupação deve ser protegida pelo seu respectivo sistema e na existência de garagem, deve ser submetida ao sistema destinado ao maior risco. 2º Passo: Classificação da edificação quanto à altura (em metros) conforme Tabela 4.2.1.1. Tabela 4.2.1.1 – Classificação das edificações quanto à altura Tipo Denominação Altura I Edificação Térrea Um pavimento II Edificação Baixa H ≤ 6,00 m III Edificação de Baixa-Média Altura 6,00 m < H ≤ 12,00 m IV Edificação de Média Altura 12,00 m < H ≤ 23,00 m V Edificação Mediamente Alta 23,00 m < H ≤ 30,00 m VI Edificação Alta Acima de 30,00 m Fonte: Decreto 46.076 26 O Decreto 46.076 determina que a altura da edificação é a distância entre o ponto de saída de pessoas ao ponto mais alto do piso do último pavimento, excluindo-se áticos, casa de máquinas, reservatórios de água e assemelhados. Nos casos onde os subsolos tenham ocupação distinta de estacionamento de veículos, vestiários e instalações sanitárias ou respectivas dependências sem aproveitamento para quaisquer atividades ou permanência humana, a mensuração da altura será a partir do piso mais baixo do subsolo ocupado. 3º Passo: Com o dado da Classificação obtida na Tabela 1 (Anexo) e a altura da edificação, verifica-se nas tabelas 2, 3, 4, 5 e 6 (Anexo) adaptadas para os casos isenções específicas do sistema de hidrantes, caso contrário, todas as edificações com áreas acima de 750,00 m2 devem ser protegidas pelo sistemas de hidrantes e mangotinhos, conforme a IT 22-CB/SP A IT 22-CB/SP, estabelece ainda, que deve-se verificar que existem alguns casos de edificações que podem ser isentos dos sistemas de hidrantes e de mangotinhos, tais como: edificações com ocupações exclusivamente destinadas a processos industriais, depósitos de materiais incombustíveis, tais como: cimento, cal, metais, cerâmicas, agregados e água, desde que, quando embalados, a carga incêndio não ultrapasse a 100MJ/ m2, processos industriais com altos fornos onde o emprego de água seja desaconselhável, edículas, mezaninos e escritórios em andar superior, porão e subsolo de até 200,00 m2 ou nos pavimentos superiores de apartamento duplex ou triplex, zeladorias localizadas nas coberturas de edifícios, com área inferior a 70,00 m2 desde que o caminhamento máximo seja o estabelecido na IT 22-CB/SP, desde que o hidrante ou mangotinho do pavimento inferior assegure sua proteção. 4º Passo: Com o dados da “divisão”, a “carga de incêndio” e a área, na Tabela 4.2.1.2 a seguir, obtém tipo de sistemas e o volume da reserva de incêndio mínima em metros cúbicos. 27 Tabela 4.2.1.2 – Classificação do tipo de sistemas e reservas de incêndio mínima A-2, A-3, C-1, D-1(até 300MJ/m2), D-1(acima de 300MJ/m2), D-2, D-3(acima de 300MJ/m2), 2 D-3(até 300MJ/m ), D-4(acima de 300MJ/m2), B-1, Área das D-4(até 300MJ/m2), B-2, C-2(acima de 300MJ/m2 até edificações e E-1, E-2, E-3, E-4, 800MJ/m2), E-5, E-6, áreas de C-3, F-5, F-6, F-7, F-9, H-4, F-1 (até 300MJ/m2), risco I-2 (acima de 300MJ/m2 até F-2, F-3, F-4, F-8, 800MJ/m2), G-1, G-2, G-3, G-4, J-2, J-3 (acima de 300MJ/m2 até H-1, H-2, H-3, H-5, 800MJ/m2) H-6, I-1, J-1 e M-3 C-2(acima de 800MJ/m2), F-1(acima de 300MJ/m2), F-10, G-5, I-2(acima de 800MJ/m2), J-3(acima de 800MJ/m2), L-1, M-1 I-3, J-4, L-2, L-3 Até 2.500m2 Tipo 1 RI 5m3 Tipo 2 RI 8m3 Tipo 3 RI 12m3 Tipo 3 RI 16m3 Tipo 3 RI 20m3 Acima de 2.500m2 até 5.000m2 Tipo 1 Tipo 2 Tipo 3 Tipo 4 Tipo 4 RI 8m3 RI 12m3 RI 18m3 RI 25m3 RI 35m3 Tipo 1 Tipo 2 Tipo 3 Tipo 4 Tipo 5 RI 25m3 RI 35m3 RI 55m3 Tipo 3 Tipo 5 Tipo 5 RI 35m3 RI 48m3 RI 80m3 Tipo 3 Tipo 5 Tipo 5 RI 25m3 RI 35m3 RI 48m3 RI 70m3 RI 110m3 Tipo 1 Tipo 2 3 RI 35m RI 47m3 Tipo 3 RI 70m3 Tipo 5 RI 100m3 Tipo 5 RI 140m3 Acima de 5.000m2 até 10.000m2 Acima de 10.000m2 até 20.000m2 Acima de 20.000m2 até 50.000m2 Acima de 50.000m2 RI 12m3 RI 18m3 Tipo 1 Tipo 2 RI 18m3 RI 25m3 Tipo 1 Fonte: IT 22-CB/SP, p.9 Tipo 2 28 Na aplicação dos sistemas, a NBR 13714 classifica os sistemas em: Sistemas de mangotinhos (tipo 1) e Sistemas de hidrantes (tipos 2 e 3), ver tabela 4.2.1.3. Para o sistema tipo 1 a NBR 13714 oferece opcionalmente um sistema alternativo de hidrantes com mangueira de incêndio com diâmetro de 40mm, esguicho com jato de 13 mm ou regulável e vazão mínima de 130 l/min. no esguicho mais desfavorável, considerando o uso simultâneo de dois hidrantes quando instalados dois, três ou quatro hidrantes; três hidrantes quando instalados cinco ou seis hidrantes; quatro hidrantes quando instalados mais de seis hidrantes e estabelece ainda, que a reserva de incêndio deve atender os respectivos funcionamentos simultâneos por um tempo mínimo de 60 minutos. Tabela 4.2.1.3 – Tipo de sistemas mangueira tipo Esguicho DN (mm) Comprimento máximo (m) Saídas Vazão de cada saída (L/min) 1 Regulável 25 ou 32 30 1 80(1) ou 100(2) 2 Jato compacto Ø16mm ou regulável 40 30 2 300 3 Jato compacto Ø25mm ou regulável 65 30 2 900 (1) As edificações do grupo A, da tabela 1 (Anexo), devem ser protegidas por sistemas tipo 1 com vazão de 80 L/min, dotados os pontos de tomada de água de engate rápido para mangueiras de diâmetro 40mm (1 ½”). (2) As edificações dos grupos B, D, E e H e das divisões F-1 a F-5, da tabela 1 (Anexo) devem ser protegidas por sistemas tipo 1 com vazão de 100 L/min., dotados de pontos de tomada de água de engate rápido para mangueiras de diâmetro 40mm (1 ½”). Fonte: NBR 13714 29 Tabela 4.2.1.4 – Componentes para cada hidrantes simples ou mangotinho Tipos de sistemas Materiais 1 2 3 Abrigos Sim Sim Sim Mangueiras de incêndio Não Sim Sim Chaves para hidrantes, engate rápido Não Sim Sim Esguichos Sim Sim Sim Mangueira semi-rígida Sim Sim 1) Não 1) Somente nas edificações dos grupos C, F-6, F-7 e F-8, da tabela 1 (Anexo) devem ser protegidas por sistemas tipo 2 com saídas duplas de 40mm (1 ½”), dotados de pontos de tomada de água com mangueiras semi-rígidas acopladas. Cada hidrante deve conter duas mangueiras de incêndio de 40mm e uma mangueira semi-rígida, sendo que esta, deve estar permanentemente acoplada. FONTE: NBR 13714, p. 6 Tabela 4.2.1.5 – Sistemas de combate a incêndio mangueira tipo Esguicho Diâmetro Comprimento (mm) máximo (m) Saídas Vazão (L/min) 1 Regulável 25 ou 32 45 simples 801) ou 1002) 2 Jato compacto Ø13mm ou regulável 40 30 simples 130 3 Jato compacto Ø16mm ou regulável 40 30 simples 200 4 Jato compacto Ø19mm ou regulável 40 ou 65 30 simples 400 5 Jato compacto Ø25mm ou regulável 65 30 duplo 600 1) 2) Somente nas edificações dos grupos A, E, F-2 e F-3, da tabela 1 (Anexo) Demais ocupações que utilizam sistemas 1 ou 2, não enquadradas na nota 1. FONTE: IT 22/03-CB/SP, p.8 30 Tabela 4.2.1.6 – Componentes para cada hidrante simples ou mangotinho Tipos de sistemas Materiais 1 2 3 4 5 Abrigos Sim Sim Sim Sim Sim Mangueiras de incêndio Não Sim Sim Sim Sim Chaves para hidrantes, engate rápido Não Sim Sim Sim Sim Esguichos Sim Sim Sim Sim Sim Mangueira semi-rígida Sim Não Não Não Não FONTE: IT 22-CB/SP, p.9 31 4.2.2- DIMENSIONAMENTO DE HIDRANTES A IT 22-CB/SP recomenda que a pressão dinâmica dos hidrantes não deve ultrapassar a duas vezes a pressão obtida no cálculo do hidrante mais desfavorável hidraulicamente e que a pressão máxima de trabalho não ultrapasse a 100 mca. Segundo a NBR 13714, o cálculo hidráulico das tubulações deve satisfazer a uma das equações a seguir: a) Hazen Williams J = 10,64 × Q1,85 C1,85 × d 4,87 (1) Onde: J = perda de carga por atrito, em quilopascais por metro; Q = vazão, em litros por minuto; C = fator de Hazen Williams; d = diâmetro interno, em milímetros. Tabela 4.2.1.7 - Fator C – Hazen-Williams Tipo de Tubo Fator “C” Ferro fundido ou dúctil sem revestimento interno 100 Aço preto (sistema tubo seco) 100 Aço preto (sistema de tubo molhado) 120 Galvanizado 120 Plástico 150 Ferro fundido oi dúctil com revestimento interno de cimento 140 Cobre 150 Nota: Os valores de “C” de Hazen Williams são válidos para tubos novos Fonte: IT22/01-CB/SP 32 b) Colebrook (“fórmula universal”) hf = f L × v2 D × 2g (2) Onde: hf = perda de carga, em mca; f = fator de atrito; L = comprimento virtual da tubulação e conexões, em metros; D = diâmetro interno, em metros v = velocidade do fluido, em metros por segundo; g = aceleração da gravidade, em metros por segundo, por segundo A velocidade máxima da água no tubo não deve ser superior a 5 m/s, segundo a NBR 13714. V= Q A (3) V = velocidade da água, em metros por segundo; Q = vazão da água, em metros cúbicos por segundo; A = área interna da tubulação, em metros quadrados. O volume da reserva de incêndio deve ser determinado através da seguinte equação, conforme a NBR 13714: Vri = Q × t (4) Vri = volume de reserva de incêndio, em litros; Q = vazão de duas saídas do sistema aplicado, em litros por minuto; t = tempo de 60 minutos para Sistemas dos Tipos 1 e 2, e de 30 minutos para Sistema do Tipo 3, em segundos. 33 4.2.3- Desenvolvimento da planilha eletrônica e estudo de caso Para o desenvolvimento da planilha, foi elaborado um estudo de caso considerando um edifício de nove pavimentos residenciais, sem garagem, com apartamentos com altura de 3,00 metros de piso a piso, para o dimensionamento dos sistemas de proteção contra incêndio utilizando hidrantes, seguindo o método passo a passo da classificação da edificação. A Figura 4.2.3.1 apresenta os trechos da tubulação de incêndio do edifício. Figura 4.2.3.1 - Trechos da tubulação. Fonte: Gonçalves, 2007 34 1º Passo: Organização dos dados da edificação e inserção na planilha eletrônica (Tabela 4.2.3.1), conforme a orientação da seguir, considerando as unidades apresentadas na planilha: Célula C-3: área total da edificação: 900,00 m2 (foi considerado a somatória das áreas de todos os apartamentos) Célula C-4: ocupação: apartamentos residenciais - classificado na Tabela 1 (Anexo) Célula C-5: Divisão: A-2 - obtido na Tabela 1 (Anexo) Célula C-6: Carga de incêndio: até 300 MJ/m2 - obtido na Tabela 1 (Anexo) Célula C-7: Risco: baixo - obtido na Tabela 1 (Anexo) Célula C-8: Sistema Tipo: 1 - classificado na Tabela 4.2.1.2 com a divisão A-2, podendo ser sistema do tipo 1. Célula C-9: Reserva mínima de incêndio: 5,00m3 - obtido na Tabela 4.2.1.2 Célula C-10: Vazão: 132,50 l/min (segundo a recomendação da NBR 13714, que para o sistema tipo 1, a vazão mínima poderá ser 130,00 l/min.) Célula C-11: Número de hidrantes: 09 (um em cada pavimento, portanto, segundo a NBR 13714 recomenda o uso simultâneo de quatro hidrantes desfavoráveis). Célula C-12: Coeficiente de Hazen-Williams: 120 - obtido na Tabela 4.2.1.7, para tubo em aço galvanizado. Célula C-13: diâmetro interno da canalização: 0,063 metros (diâmetro mínimo da tubulação recomendado pela IT 22-CB/SP). Célula C-14: diâmetro interno da mangueira: 0,038 metros (recomendado pela NBR 13714 para sistemas do tipo 1). 35 Tabela 4.2.3.1 - Inserção de dados 2 m2 3 Área total da edificação 4 Ocupação 900,00 Apartamentos residenciais A-2 5 Divisão 6 Carga de incêndio MJ/m2 até 300 7 Risco baixo 8 Sistema tipo 1 5,00 132,5 9 120 0,063 0,038 3 9 10 11 12 13 14 Reserva mínima incêndio Vazão (Q) mínima Número de hidrantes Coef. Hazen Williams (C) diâmetro canalização (D) diâmetro mangueira (d) 15 16 17 18 19 20 21 22 23 Trechos - hidrantes Pé direito (∆z) Comprimento da Tubulação ΣLr comprimento real Σle comprimento equivalente ΣLv comp. total tubulação Comprimento da Mangueira ΣL (m) comprimento mangueira Cálculo da perda de carga m l/min. unid. metros metros H1 - A metros 0,00 metros metros metros 2,00 11,20 13,20 metros 30,00 2º Passo: na planilha eletrônica foram criado os campos para inserção dos trechos dos hidrantes mais desfavoráveis, juntamente com a inserção da altura de piso a piso (∆z), como mostra a Tabela 4.2.3.2: Tabela 4.2.3.2 - Trecho dos hidrantes 15 Trechos - hidrantes 16 Pé direito (∆z) H1 - A metros 0,00 A-B 3,00 B - H2 0,00 B-C C-H3 3,00 0,00 C-D D-H4 3,00 0,00 36 3º Passo: inserção dos comprimentos reais e equivalentes para o cálculo automático do comprimento virtual da tubulação no trecho conforme Tabela 4.2.3.3. Para os comprimentos equivalentes das perdas localizadas em tubos de ferro fundido ou aço galvanizado, foi consultado a Tabela 7 Anexo. Tabela 4.2.3.3: Comprimento equivalente, real e virtual 14 diâmetro mangueira (d) 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 Trechos - hidrantes Pé direito (∆z) Comprimento da Tubulação ΣLr comprimento real Σle comprimento equivalente ΣLv comp. total tubulação Comprimento da Mangueira ΣL (m) comprimento mangueira Cálculo da perda de carga unitária na tubulação (Tabela 13) metros 0,038 H1 - A metros 0,00 A-B 3,00 metros metros metros 2,00 11,20 13,20 3,00 1,30 4,30 2,00 14,70 16,70 3,00 1,30 4,30 2,00 14,70 16,70 3,00 1,30 4,30 2,00 14,70 16,70 metros 30,00 0,00 30,00 0,00 30,00 0,00 30,00 m/m 0,0119 0,0119 B - H2 0,00 B-C C-H3 3,00 0,00 C-D D-H4 3,00 0,00 0,0137 0,0491 0,0157 0,1168 0,0176 4º Passo: com os valores de pressão e vazão no esguicho da Tabela 8 Anexo, obtém os coeficientes de perda de carga da mangueira e da canalização. Segundo a IT 22-CB/SP e a NBR 13714, a pressão mínima no esguicho deverá ser equivalente a 15,00 mca e a vazão mínima de 130 l/min., com essas considerações, a planilha fornece o cálculo da soma das perdas de carga totais, conforme mostra a Tabela 4.2.3.4. As vazões de cada trecho utilizadas na Tabela 8, foram inseridas na “linha 33” da planilha. Figura 4.2.3.4: perdas de carga 22 23 24 25 ΣL (m) comprimento mangueira Cálculo da perda de carga unitária na tubulação (Tabela 13) unitária na mangueira (Tabela 13) metros 30,00 0,00 30,00 0,00 30,00 0,00 30,00 m/m m/m 0,0119 0,0119 0,1250 0,0000 0,0137 0,0491 0,0157 0,1168 0,0176 0,1440 0,0000 0,1650 0,0000 0,1850 26 Perda de carga total tubulação (∆ht) m/m 0,1571 0,0512 0,2288 0,2111 0,2622 0,5022 0,2939 27 Perda de carga total mangueira (∆hm) m/m 3,7500 0,0000 4,3200 0,0000 4,9500 0,0000 5,5500 28 29 30 31 Pressão Pressão no esguicho mca PA = P1 + ∆hc + ∆hm mca Verificação variação ∆P < 0,5mca Verificação das pressões dos hidrantes 32 < (2xH-1) mca 30,00 menor OK! 19,96 25,17 0,00 menor OK! 33 Vazão (Q) nos trechos (Tabela 13) 35 Velocidade na tubulação ≤ 5m/s 132,5 0,71 143,1 0,77 153,0 0,82 l/min. m/s 15,00 18,91 18,91 21,96 17,41 21,96 0,00 21,96 25,17 25,17 28,67 22,83 28,67 0,00 menor OK! 162,2 0,87 37 5. RESULTADOS Em análise dos resultados obtidos pela planilha, conforme Tabela 4.2.3.5, as verificações da pressão as quais sua variação não devem ultrapassar a 0,50 mca, os resultados da variação foram iguais a zero, portanto atendendo a exigência da IT 22CB/SP; verificação da velocidade, as quais não ultrapassaram a 5m/s, também atendo a exigência da IT 22-CB/SP. Quanto ao volume da reserva de incêndio, o resultado obtido para os quatro hidrantes mais desfavoráveis hidraulicamente foi superior à reserva mínima de incêndio, portanto devendo ser adotado o resultado obtido na planilha igual a 36,00 metros cúbicos de água para o estudo de caso em questão. Tabela 4.2.3.5: Resultados 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 Trechos - hidrantes Pé direito (∆z) Comprimento da Tubulação ΣLr comprimento real Σle comprimento equivalente ΣLv comp. total tubulação Comprimento da Mangueira ΣL (m) comprimento mangueira Cálculo da perda de carga unitária na tubulação (Tabela 13) unitária na mangueira (Tabela 13) metros H1 - A 0,00 A-B 3,00 B - H2 0,00 metros metros metros 2,00 11,20 13,20 3,00 1,30 4,30 2,00 14,70 16,70 3,00 1,30 4,30 2,00 14,70 16,70 3,00 1,30 4,30 2,00 14,70 16,70 metros 30,00 0,00 30,00 0,00 30,00 0,00 30,00 m/m m/m 0,0119 0,1250 0,0119 0,0000 0,0137 0,1440 0,0491 0,0000 0,0157 0,1650 0,1168 0,0000 0,0176 0,1850 26 Perda de carga total tubulação (∆ht) m/m 0,1571 0,0512 0,2288 0,2111 0,2622 0,5022 0,2939 27 Perda de carga total mangueira (∆hm) m/m 3,7500 0,0000 4,3200 0,0000 4,9500 0,0000 5,5500 15,00 18,91 18,91 21,96 17,41 21,96 0,00 21,96 25,17 25,17 28,67 22,83 28,67 0,00 menor OK! 28 29 30 31 Pressão Pressão no esguicho mca PA = P1 + ∆hc + ∆hm mca Verificação variação ∆P < 0,5mca Verificação das pressões dos hidrantes 32 < (2xH-1) mca 33 35 36 37 Vazão (Q) nos trechos (Tabela 13) Velocidade na tubulação ≤ 5m/s Volume da Reserva de Incêndio ΣQ hidrantes mais desfavoráveis Tempo mínimo de funcionamento para 38 sistema, segundo a NBR 13714 Volume da Reserva de Incêndio para os hidrantes mais desfavoráveis 39 hidraulicamente 40 Volume da Reserva de Incêndio B-C C-H3 3,00 0,00 30,00 menor OK! 19,96 25,17 0,00 menor OK! l/min. m/s 132,5 0,71 143,1 0,77 153,0 0,82 l/min. 590,8 minutos 60,00 litros m3 35448 35,4 C-D D-H4 3,00 0,00 162,2 0,87 38 6. CONCLUSÕES Analisando os resultados obtidos com a otimização dos cálculos do hidrante realizada na planilha elaborada nesse projeto, conseguiu-se um resultado mais rápido de um cálculo de hidrantes, se comparado ao cálculo manual. Num comparativo entre a planilha eletrônica e o cálculo manual, o dimensionamento final dos hidrantes deve satisfazer a verificação da variação das pressões onde a mesma não deve ultrapassar a 0,50 mca, sendo que para chegar a esse resultado, um dos métodos do cálculo manual é adotar hipóteses de valores de pressões, gerando um extenso processo iterativo de cálculo. Esse é um dos pontos principais da funcionalidade desta planilha eletrônica, que é o cálculo automatizado dessas iterações, sem haver a necessidade de vários processos iterativos, com resposta rápida, tanto para as pressões quanto para as verificações exigidas pela IT 22-CB/SP. Ainda comparando-se com o cálculo manual, o tempo de execução do cálculo obtido pela planilha eletrônica dependerá somente do lançamento dos dados da edificação na planilha pelo profissional. 39 7. SUGESTÕES No contexto de prevenção e combate a incêndios por sistemas de água, seria interessante um estudo do dimensionamento dos tipos de bombas de incêndio conforme a localização dos reservatórios de incêndio. 40 8. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS: ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 13714: Sistemas de hidrantes e de mangotinhos para combate a incêndio. Rio de Janeiro, jan./2000. ______. NBR 12779: Mangueiras de incêndio - Inspeção, manutenção e cuidados. Rio de Janeiro, jun./2004. ______. NBR 10897: Sistemas de proteção contra incêndio por chuveiros automáticos. Rio de Janeiro, out./2007. ______. NBR 5580: Tubos de aço-carbono para usos comuns na condução de fluidos. Rio de Janeiro, jan./2007. ______. NBR 5587: Tubos de aço para condução, com rosca ANSI/ASME B1.20.1 Dimensões básicas. Rio de Janeiro, fev./1985. ______. NBR 5590: Tubos de aço-carbono com ou sem costura, pretos ou galvanizados por imersão a quente, para condução de fluidos. Rio de Janeiro, jun./1995. ______. NBR 5626: Instalação predial de água fria. Rio de Janeiro, set./1998. COIADO, Evaldo Miranda. Instalações Hidráulico-Sanitárias. 2ª Edição. Campinas, 2007. GONÇALVES. Prof. Dr. Orestes Marraccini. Disciplina Sistemas Prediais I. Disponível em <http://pcc2465.pcc.usp.br>. Acesso em: 20 out. 2007 POLÍCIA MILITAR DO ESTADO DE SÃO PAULO Corpo de Bombeiros. Instrução Técnica nº 01/01: Procedimentos Administrativos. ______. Instrução Técnica nº 02/01: Conceitos Básicos de Proteção Contra Incêndio. ______. Instrução Técnica nº 09/01: Compartimentação Horizontal e Compartimentação Vertical. ______. Instrução Técnica nº 21/01: Sistema de proteção por extintores ______. Instrução Técnica nº 22/03: Sistema de Hidrantes e de Mangotinhos para Combate a Incêndio. ______. Instrução Técnica nº 34/01: Hidrante de Coluna. SÃO PAULO (Estado). Decreto nº 46.076, de 31 de agosto de 2001. Regulamento de Segurança contra Incêndio das edificações e áreas de risco. 41 9. ANEXO Tabela 1 – Classificação das edificações e áreas de risco quanto à ocupação (Continua) Divisão dos grupos Carga de Incêndio (qfi) em MJ/m2 Risco Casas térreas ou sobrados A-1 300 baixo Residencial Apartamentos A-2 300 baixo Residencial Alojamentos estudantis A-3 300 baixo Residencial pensionatos A-3 300 baixo Serviços de hospedagem hotéis B-1 500 médio Serviços de hospedagem motéis B-1 500 médio Serviços de hospedagem apart-hotéis B-2 300 baixo comercial varejista, loja açougue C-1 40 baixo comercial varejista, loja aparelhos domésticos C-1 300 baixo comercial varejista, loja armarinhos C-1 300 baixo comercial varejista, loja armas C-1 300 baixo comercial varejista, loja artigos de bijouteria metal ou vidro C-1 300 baixo comercial varejista, loja artigos de bijouteria metal ou vidro C-1 300 baixo comercial varejista, loja automóveis C-1 200 baixo comercial varejista, loja ferragens C-1 300 baixo comercial varejista, loja floricultura C-1 80 baixo comercial varejista, loja galeria de quadros C-1 200 baixo comercial varejista, loja máquinas de costura ou de escritório C-1 300 baixo comercial varejista, loja materiais fotográficos C-1 300 baixo comercial varejista, loja verduras frescas C-1 200 baixo comercial varejista, loja vinhos C-1 200 baixo comercial varejista, loja antiguidades C-2 700 médio comercial varejista, loja artigos de cera C-2 2100 alto comercial varejista, loja artigos de couro borracha C-2 800 médio comercial varejista, loja bebidas destiladas C-2 700 médio comercial varejista, loja brinquedos C-2 500 médio comercial varejista, loja calçados C-2 500 médio Ocupação/Uso Descrição Residencial 42 (Continua) Divisão dos grupos Carga de Incêndio (qfi) em MJ/m2 Risco drogarias (incluindo depósitos) C-2 1000 médio comercial varejista, loja livrarias C-2 1000 médio comercial varejista, loja móveis C-2 400 médio comercial varejista, loja papelarias C-2 700 médio comercial varejista, loja perfumarias C-2 400 médio comercial varejista, loja produtos têxteis C-2 600 médio comercial varejista, loja relojoarias C-2 600 médio comercial varejista, loja supermercados C-2 400 médio comercial varejista, loja tapetes C-2 800 médio comercial varejista, loja tintas e vernizes C-2 1000 médio comercial varejista, loja vulcanização C-2 1000 médio comercial varejista, loja lojas de departamentos C-2 / C-3 800 médio serviços profissionais, pessoais e técnicos agência de correios D-1 400 médio serviços profissionais, pessoais e técnicos centrais telefônicas D-1 100 baixo serviços profissionais, pessoais e técnicos cabeleireiros D-1 200 baixo serviços profissionais, pessoais e técnicos copiadora D-1 400 médio serviços profissionais, pessoais e técnicos encadernadoras D-1 1000 médio serviços profissionais, pessoais e técnicos escritórios D-1 700 médio serviços profissionais, pessoais e técnicos estúdios de rádio ou televisão D-1 300 baixo serviços profissionais, pessoais e técnicos processamento de dados D-1 400 médio serviços profissionais, pessoais e técnicos agências bancárias D-2 300 baixo serviços profissionais, pessoais e técnicos lavanderias D-3 300 baixo serviços profissionais, pessoais e técnicos oficinas elétricas D-3 600 médio serviços profissionais, pessoais e técnicos oficinas hidráulicas ou mecânicas D-3 200 baixo serviços profissionais, pessoais e técnicos pinturas D-3 500 médio Ocupação/Uso Descrição comercial varejista, loja 43 (Continua) Divisão dos grupos Carga de Incêndio (qfi) em MJ/m2 Risco laboratórios químicos D-4 500 médio laboratórios (outros) D-4 300 baixo E-1 / E-2 / E4 / E-6 300 baixo educacional e cultura física academias de ginástica e similares E-3 300 baixo educacional e cultura física pré-escolas e similares E-5 300 baixo educacional e cultura física creches e similares E-5 300 baixo locais de reunião de público bibliotecas F-1 2000 alto locais de reunião de público museus F-1 300 baixo locais de reunião de público exposições F-10 locais de reunião de público igrejas e templos F-2 200 baixo locais de reunião de público centros esportivos e de exibição F-3 150 baixo locais de reunião de público estações e terminais de passageiros F-4 200 baixo locais de reunião de público cinemas, teatros e similares F-5 600 médio locais de reunião de público clubes sociais, boates e similares F-6 600 médio locais de reunião de público circos e assemelhados F-7 500 médio locais de reunião de público restaurantes F-8 300 baixo serviços automotivos e assemelhados estacionamentos G-1 / G-2 200 baixo serviços automotivos e assemelhados postos de abastecimentos (tanques enterrados) G-3 300 baixo serviços automotivos e assemelhados oficinas G-4 200 baixo serviços automotivos e assemelhados hangares G-5 200 baixo serviços de saúde e institucionais hospitais em geral H-1 / H-3 300 baixo serviços de saúde e institucionais asilos H-2 350 médio Ocupação/Uso Descrição serviços profissionais, pessoais e técnicos serviços profissionais, pessoais e técnicos educacional e cultura física escolas em geral consultar anexo B da alto IT 14-CB/SP 44 (Continua) Divisão dos grupos Carga de Incêndio (qfi) em MJ/m2 Risco quartéis e similares H-4 450 médio serviços de saúde e institucionais presídios e similares H-5 100 baixo serviços de saúde e institucionais clínicas e consultórios médicos ou odontológicos H-6 200 baixo industrial acessórios para automóveis I-1 300 baixo industrial artigos de argila, cerâmica ou porcelanas I-1 200 baixo industrial artigos de bijouterias I-1 200 baixo industrial artigos de gesso I-1 80 baixo industrial artigos de mármore I-1 40 baixo industrial artigos de tabaco I-1 200 baixo industrial artigos de vidro I-1 80 baixo industrial automotiva e autopeças (exceto pintura) I-1 300 baixo industrial balanças I-1 300 baixo industrial bebidas não alcoólicas I-1 80 baixo industrial bicicletas I-1 200 baixo industrial cerâmica I-1 200 baixo industrial cervejarias I-1 80 baixo industrial chapas de aglomerado ou compensado I-1 300 baixo industrial cimento I-1 40 baixo industrial condimentos, conservas I-1 40 baixo industrial defumados I-1 200 baixo industrial fibras sintéticas I-1 300 baixo industrial fios elétricos I-1 300 baixo industrial flores artificiais I-1 300 baixo industrial fundições de metal I-1 40 baixo industrial gesso I-1 80 baixo industrial guarda-chuvas I-1 300 baixo industrial jóias I-1 200 baixo industrial laboratórios farmacêuticos I-1 300 baixo Ocupação/Uso Descrição serviços de saúde e institucionais 45 (Continua) Ocupação/Uso Descrição Divisão dos grupos Carga de Incêndio (qfi) em MJ/m2 Risco industrial lâmpadas I-1 40 baixo industrial laticínios I-1 200 baixo industrial malharias I-1 300 baixo industrial máquinas de lavar, de costura ou de escritório I-1 300 baixo industrial metalúrgica I-1 200 baixo industrial montagens de automóveis I-1 300 baixo industrial motocicletas I-1 300 baixo industrial motores elétricos I-1 300 baixo industrial papéis (preparo de celulose) I-1 80 baixo industrial pedras I-1 40 baixo industrial perfumes I-1 300 baixo industrial produtos de adubo químico I-1 200 baixo industrial produtos com ácido acético I-1 200 baixo industrial produtos com ácido carbônico I-1 40 baixo industrial produtos com ácidos inorgânico I-1 80 baixo industrial produtos com soda I-1 40 baixo industrial produtos graxos I-1 1000 médio industrial produtos refratários I-1 200 baixo industrial relógios I-1 300 baixo industrial sabões I-1 300 baixo industrial sorvetes I-1 80 baixo industrial sucos de fruta I-1 200 baixo industrial tintas não-inflamáveis I-1 200 baixo industrial transformadores I-1 200 baixo industrial tratores I-1 300 baixo industrial vagões I-1 200 baixo industrial vidros ou espelhos I-1 200 baixo industrial vinagres I-1 80 baixo industrial aparelhos eletroeletrônicos, fotográficos, ópticos I-2 400 médio industrial acetileno I-2 700 médio 46 (Continua) Divisão dos grupos Carga de Incêndio (qfi) em MJ/m2 Risco alimentação I-2 800 médio industrial artigos de borracha, cortiça, couro, feltro, espuma I-2 600 médio industrial artigos de cera I-2 1000 médio industrial artigos de peles I-2 500 médio industrial artigos de plásticos em geral I-2 1000 médio industrial automotiva e autopeças (pintura) I-2 500 médio industrial aviões I-2 600 médio industrial baterias I-2 800 médio industrial bebidas destiladas I-2 500 médio industrial brinquedos I-2 500 médio industrial café (inclusive torrefação) I-2 400 médio industrial caixotes barris ou pallet de madeira I-2 1000 médio industrial calçados I-2 600 médio industrial carpintarias e marcenarias I-2 800 médio industrial chocolate I-2 400 médio industrial cobertores, tapetes I-2 600 médio industrial colas I-2 800 médio industrial colchões (exceto espuma) I-2 500 médio industrial confeitarias I-2 400 médio industrial congelados I-2 800 médio industrial couro sintético I-2 1000 médio industrial discos de música I-2 600 médio industrial doces I-2 800 médio industrial feltros I-2 600 médio industrial fermentos I-2 800 médio industrial fiações I-2 600 médio industrial fornos de secagem com grade de madeira I-2 1000 médio industrial galpões de secagem com grade de madeira I-2 400 médio industrial geladeiras I-2 1000 médio industrial gelatinas I-2 800 médio Ocupação/Uso Descrição industrial 47 (Continua) Divisão dos grupos Carga de Incêndio (qfi) em MJ/m2 Risco gorduras comestíveis I-2 1000 médio industrial gráficas (produção) I-2 400 médio industrial instrumentos musicais I-2 600 médio industrial janelas e portas de madeira I-2 800 médio industrial laboratórios químicos I-2 500 médio industrial lápis I-2 600 médio industrial massas alimentícias I-2 1000 médio industrial mastiques I-2 1000 médio industrial móveis I-2 600 médio industrial óleos comestíveis I-2 1000 médio industrial padarias I-2 1000 médio industrial papéis (acabamento) I-2 500 médio industrial papéis procedimento I-2 800 médio industrial papelões ondulados I-2 800 médio industrial pneus I-2 700 médio industrial produtos adesivos I-2 1000 médio industrial produtos alimentícios (expedição) I-2 1000 médio industrial produtos com alcatrão I-2 800 médio industrial roupas I-2 500 médio industrial sacos de papel I-2 800 médio industrial sacos de juta I-2 500 médio industrial tapetes I-2 600 médio industrial têxteis em geral I-2 700 médio industrial tintas látex I-2 800 médio industrial vassouras ou escovas I-2 700 médio industrial cera de polimento I-3 2000 alto industrial cereais I-3 1700 alto industrial espumas I-3 3000 alto industrial farinhas I-3 2000 alto industrial forragem I-3 2000 alto industrial gráficas (empacotamento) I-3 2000 alto Ocupação/Uso Descrição industrial 48 (Continua) Divisão dos grupos Carga de Incêndio (qfi) em MJ/m2 Risco materiais sintéticos ou plásticos I-3 200 baixo industrial papelões betuminados I-3 2000 alto industrial produtos com albumina I-3 2000 alto industrial produtos com amido I-3 2000 alto industrial produtos de limpeza I-3 2000 alto industrial rações I-3 2000 alto industrial resinas I-3 3000 alto industrial tintas e solventes I-3 4000 alto industrial tratamento de madeira I-3 3000 alto industrial velas de cera I-3 1300 alto Ocupação/Uso Descrição industrial Fonte: Decreto 46.076 (adaptado) Tabela 2 - Edificações de divisão F-7 e F-10 com área superior a 750m2 ou altura superior a 12,00m Grupo de ocupação e uso Divisão GRUPO F – LOCAIS DE REUNIÃO DE PÚBLICO F-7 Medidas de Classificação quanto Segurança metros) contra Incêndio Térrea H 6 12 ≤ < < 6 H H ≤ ≤ 12 23 Hidrante e Mangotinhos F-10 à altura (em Classificação quanto à altura (em metros) 23 < H ≤ 30 Acima Térrea H de 30 ≤ 6 X Fonte: Decreto 46.076 (adaptado para o sistema de hidrantes) X 6 < H ≤ 12 12 < H ≤ 23 23 < H ≤ 30 Acima de 30 X X X X 49 Tabela 3 - Edificações de divisão J-1 E J-2 com área superior a 750 m2 ou altura superior a 12,00m Grupo de GRUPO J – DEPÓSITO ocupação e uso Divisão J-1 J-2 Medidas de Classificação quanto à altura (em Classificação Quanto à altura (em Segurança metros) metros) contra Incêndio Térrea H ≤ 6 Hidrante e Mangotinhos 6 < H ≤ 12 12 < H ≤ 23 23 < H ≤ 30 X X Acima Térrea H de 30 ≤ 6 X X X 6 < H ≤ 12 12 < H ≤ 23 23 < H ≤ 30 Acima de 30 X X X X Fonte: Decreto 46.076 (adaptado para o sistema de hidrantes) Tabela 4 - Especial Grupo de ocupação e uso GRUPO L - EXPLOSIVOS Divisão L-1 (COMÉRCIO) Medidas de Segurança contra Incêndio Classificação quanto à altura (em metros) Térrea H≤6 6 < H ≤ 12 NOTA GENÉRICA: Será permitida somente edificação com área até 100 m² A Divisão L1 (Explosivos) está limitada a edificação térrea até 100 m2 (observar Instrução Técnica especifica); Fonte: Decreto 46.076 (adaptado para o sistema de hidrantes) 50 Tabela 5 - Edificações e áreas de risco de divisão M-1 Grupo de ocupação e uso GRUPO M – ESPECIAIS Divisão M-1 TÚNEL Medidas de Segurança contra Extensão em metros (m) Incêndio Até De 200 à De 500 à 200 500 1000 Sistema de mangotinhos hidrantes e X1 de Acima de 1000 X2 X2 NOTAS ESPECÍFICAS: 1 – Rede de hidrante seca; 2 – Rede de hidrante completa (bomba; reserva; mangueiras, etc.). NOTAS GENÉRICAS: a – Todos os túneis em paralelo devem ter interligação conforme Instrução Técnica de “Proteção Contra Incêndio em Túnel”; b – Os túneis com extensão superior a 1000m devem ser submetidos a análise em Comissão Técnica, além das exigências acima. Fonte: Decreto 46.076 (adaptado para o sistema de hidrantes) Tabela 6 - Edificações e áreas de risco de divisão M-2 (qualquer área e altura) Grupo de ocupação e uso Divisão GRUPO M – ESPECIAIS M-2 – Líquidos e gases combustíveis e Inflamáveis Medidas de Tanques ou cilindros Segurança contra Líquidos Líquidos Incêndio até 20 m³ acima de ou gases 20 m3 ou até gases acima de 6.240kg 6.240kg Hidrante e Mangotinhos Postos de serviços ou abastecimentos X Fonte: Decreto 46.076 (adaptado para o sistema de hidrantes) Produtos acondicionados Líquidos Líquidos 3 até 20 m acima de ou gases 20 m3 ou até gases acima de 6.240kg 6.240kg X 51 Tabela 7 - Comprimento equivalente à perdas localizadas, em metros tubo galvanizado ou ferro fundido Diâmetro Registro Aberto Válvula de retenção Tê 90º de passagem Saída de canalização mm pol. gaveta pressão ângulo direta lado bilateral Válvula pé de crivo 50,0 2,0 63,0 2.1/2 75,0 3,0 0,4 0,4 0,5 17,4 21,0 26,0 8,5 10,0 13,0 1,1 1,3 1,6 3,5 4,3 5,2 3,5 4,3 5,2 14,0 17,0 20,0 Diâmetro cotovelo mm pol. 90º raio longo 50,0 2,0 63,0 2.1/2 75,0 3,0 1,1 1,3 1,6 1,4 1,7 2,1 Fonte: COIADO, 2007 1,7 2,0 2,5 45º 0,8 0,9 1,2 90º 90º R/D R/D 1" 1.1/2" 0,6 0,8 1,0 0,9 1,0 1,3 tipo pesada 4,2 5,2 6,3 6,4 8,1 9,7 Entrada de canalização curva 90º raio 90º raio médio curto 1,5 1,9 2,2 tipo leve 45º normal 0,4 0,5 0,6 0,7 0,9 1,1 borda 1,5 1,9 2,2 52 Tabela 8 - Coeficientes perda de carga na mangueira e na tubulação (Continua) perda de carga Diâmetro no esguicho Pressão no esguicho Vazão no esguicho mm 13 13 13 13 13 13 13 13 13 13 13 13 13 13 13 13 13 13 13 13 13 13 13 13 13 13 13 13 13 13 13 13 13 13 13 13 13 13 13 mca 15,0 15,5 16,0 16,5 17,0 17,5 18,0 18,5 19,0 19,5 20,0 20,5 21,0 21,5 22,0 22,5 23,0 23,5 24,0 24,5 25,0 25,5 26,0 26,5 27,0 27,5 28,0 28,5 29,0 29,5 30,0 30,5 31,0 31,5 32,0 32,5 33,0 33,5 34,0 13 34,5 mangueira Ø38mm tubo galvanizado Ø63mm l/min. 132,5 134,6 136,8 138,9 141,0 143,1 145,1 147,1 149,1 151,0 153,0 154,8 156,7 158,6 160,4 162,2 164,0 165,8 167,6 169,3 171,0 172,7 174,4 176,1 177,7 179,3 181,0 182,6 184,2 185,8 187,3 188,9 190,4 191,9 193,5 195,0 196,5 197,9 199,4 m/m 0,1250 0,1290 0,1330 0,1370 0,1410 0,1440 0,1490 0,1530 0,1560 0,1610 0,1650 0,1690 0,1720 0,1770 0,1800 0,1850 0,1880 0,1920 0,1960 0,2010 0,2040 0,2080 0,2120 0,2150 0,2190 0,2230 0,2280 0,2310 0,2350 0,2400 0,2430 0,2470 0,2500 0,2550 0,2580 0,6300 0,2660 0,2710 0,2740 m/m 0,0119 0,0122 0,0126 0,0131 0,0134 0,0137 0,0142 0,0145 0,0148 0,0453 0,0157 0,0160 0,0164 0,0168 0,0171 0,0176 0,0179 0,0183 0,0186 0,0191 0,0194 0,0198 0,0202 0,0205 0,0209 0,0213 0,0217 0,0220 0,0224 0,0228 0,0231 0,0236 0,0239 0,0243 0,0246 0,0250 0,0253 0,0258 0,0261 200,9 0,2790 0,0266 53 (Continua) perda de carga Diâmetro no esguicho Pressão no esguicho Vazão no esguicho mm 13 13 13 13 13 13 13 13 13 13 13 13 13 13 13 13 13 13 13 13 13 mca 35,0 35,5 36,0 36,5 37,0 37,5 38,0 38,5 39,0 39,5 40,0 41,0 42,0 43,0 44,0 45,0 46,0 47,0 48,0 49,0 50,0 l/min. 202,3 203,8 205,2 206,6 208,0 209,4 210,8 212,2 213,6 214,9 216,3 219,0 221,6 224,3 226,9 229,4 232,0 234,5 236,9 239,4 241,8 mangueira Ø38mm tubo galvanizado Ø63mm m/m 0,2820 0,2870 0,2900 0,2930 0,2990 0,3020 0,3050 0,3100 0,3130 0,3170 0,3200 0,3290 0,3360 0,3450 0,5200 0,3600 0,3680 0,3760 0,3840 0,3910 0,3980 m/m 0,0269 0,0273 0,0276 0,0280 0,0284 0,0288 0,0291 0,0296 0,0300 0,0302 0,0305 0,0314 0,0321 0,0329 0,0336 0,0343 0,0352 0,0359 0,0366 0,0373 0,0381