Autor: Teodorio Arão Santos de Oliveira
Engenheiro de Segurança contra Incêndio e Pânico
(71) 99237-2739
O sistema de chuveiros automáticos, também conhecido como “sprinklers” (denominação em inglês), é um sistema automático de aspersão de água que serve para proteger os ambientes de incêndios e são fundamentais para a segurança de patrimônios e vidas humanas. Por ser um sistema de aspersão, seu nome vem da palavra “aspergir”, em tradução livre do inglês “spinkle”.
Os primeiros testes aplicados nos protótipos deste tipo de sistema já indicavam que eles eram capazes de controlar ou mesmo apagar incêndios de forma mais rápida e com redução de mil a 10 mil vezes a quantidade de água, em comparação as formas tradicionais de intervenção feita por bombeiros.
Diferentemente de outros sistemas utilizados para evitar incêndios, os chuveiros automáticos não requerem intervenção humana inicial para a sua operação. Outros sistemas, tais como hidrantes e extintores, por exemplo, exigem necessariamente que haja a percepção e uma atuação inicial de alguém, que deve ser minimamente qualificado para que os equipamentos possam entrar em operação e cumprir seu papel de extinção de fogo. Já os chuveiros automáticos possibilitam a detecção, controle e extinção de um princípio de incêndio, além do aviso deste sinistro aos ocupantes da edificação, de forma automática.
Um sistema de chuveiros automáticos é composto por uma série de componentes para garantir o seu devido funcionamento e faz a água ser descarregada sobre área conflagrada, independente da ação humana. Ele propicia assim, o controle e a possível extinção do fogo, evitando a sua propagação e os danos causados pelo sinistro.
O sistema é composto basicamente por um reservatório de água, que alimenta tubulações próprias para levar aos bicos aspesores que ficam em suas extremidades. A aspersão de água por um bico se faz com a pressão suficiente para que se alcance o efeito desejado. O sistema pode ser pressurizado com a altura manométrica (diferença de altura entre o reservatório e o bico acionado) ou por bombas, nos casos em que a gravidade não seja suficiente.
Em síntese, os elementos que compõe o sistema são: uma rede hidráulica de distribuição composta pelos tubos que alimentam os bicos aspesores; válvulas de controle; reservatórios de água e bomba, caso seja necessário esse último elemento, conforme visto na Figura 1.
Um sistema de chuveiros automáticos possui vários elementos cuja finalidade é garantir uma atuação autônoma, automática e eficiente nos incêndios em edificações, minimizando assim o risco de perdas materiais e vida.
Os bicos, como elementos cruciais, são ativados individualmente e agem diretamente e de forma controlada no foco do incêndio, minimizando assim os danos causados pelas chamas.
Os bicos de chuveiros automáticos devem ser dimensionados de acordo com o risco a ser protegido, devendo-se verificar as seguintes condições: ocupação do local com a sua potencial carga térmica; altura de atuação; temperatura ambiente; volume de água necessário para o combate; ângulo de aspersão; e aspecto decorativo.
A estrutura dos bicos é formada por: obturador, que veda o orifício de descarga; uma ampola, que contém um elemento termossensível tipo bulbo de vidro (Figura 2.a), ou um elemento de solda (Figura 2.b); um defletor e um corpo metálico.
Figura 2 – Bico de chuveiro automático – tipo ampola (a) e solda eutética (b)/Fonte: Instituto Sprinklers
O bico fica conectado a uma tubulação, em geral pressurizada e, à medida que o calor aumenta, o conteúdo presente no interior da ampola se expande até romper o lacre, liberando um fluxo de água contínua para agir no local em questão. Os bicos nos quais o elemento termossensível é do tipo solda eutética (de fácil fusão), é instalada uma liga com dois elementos que tenham pontos de fusão diferentes; no caso de aumento de temperatura por um incêndio, esta liga se rompe e propicia a aspersão da água (Figura 2.b).
Uma das classificações utilizadas nos termossensíveis se dá pelas cores das ampolas, que correspondem à temperatura de rompimento. As mais comuns são: vermelho (68ºC), amarelo (79ºC), verde (93ºC) e azul (141ºC), conforme visto na Figura 3.
Os chuveiros podem ser classificados da seguinte forma: quanto à distribuição de água, quanto à velocidade de operação, quanto à orientação de instalação, quanto às condições especiais de uso e quanto às características de desempenho e projeto.
A classificação dos chuveiros quanto à distribuição de água está descrito na Tabela 1
Tabela 1 – Chuveiros automáticos quanto à distribuição de água
A classificação dos chuveiros quanto à velocidade de operação pode ser visto na Tabela 2.
Tabela 2 – Chuveiros automáticos quanto à velocidade de operação
A classificação dos chuveiros quanto à orientação e instalação pode ser visto na Tabela 3.
Tabela 3 – Chuveiros automáticos quanto à orientação e instalação
A classificação dos chuveiros quanto às condições especiais de uso pode ser visto na Tabela 4.
Tabela 4 – Chuveiros automáticos quanto às condições especiais de uso
A classificação dos chuveiros quanto às condições especiais de uso pode ser visto na Tabela 5.
Tabela 5 – Chuveiros automáticos quanto às características de desempenho e projeto
Ainda não muito difundido, mas tido como o futuro do sistema de chuveiros automáticos, o chuveiro eletrônico tem sua atuação determinada por um detector de fumaça, ou seja, cada bico está interligado a um detector de fumaça cuja atuação determinará a aspersão da água no bico respectivo.
Um componente importante do sistema é a tubulação, que geralmente é constituída por tubos de aço, cobre, CPVC ou PEAD, dependendo de sua aplicação, ficando enterrados ou não. Os tubos e conexões precisam seguir normas específicas, que estabelecem os requisitos mínimos para fabricação e execução das redes, conforme visto na Figura 4.
As conexões podem ser do tipo solda, junta elástica, acoplamento mecânico, entre outros. Atualmente, são utilizados amplamente no mercado os tubos em aço com conexão através de acoplamentos mecânicos e ranhura por laminação, mais conhecidos como sistema ranhurado ou roll grooved, neste tipo de conexão é feita uma ranhura na extremidade dos tubos onde são encaixados acoplamentos para união, provendo a devida vedação. Por serem mais econômicas, de instalação mais rápida e fornecerem facilidade para ajustes em campo e em casos de alterações de layout, tais conexões podem ser vista na Figura 5.
Integrando o sistema e conectado à tubulação estão as válvulas de controle e alarme, denominadas como Válvulas de Governo e Alarme (VGA).
Estas válvulas propiciam o controle de um setor do sistema, ou seja, o bloqueio de água em parte do sistema, possibilitando que, em caso de manutenção ou acionamento de um bico, a atuação neste local (por exemplo, para a troca de um bico) seja feita bloqueando uma área, continuando ativas as demais áreas.
Numa VGA existe uma válvula de retenção que mantém a coluna d’água no sistema. Também permite a visualização das pressões nos pressostatos, que são instalados na entrada e saída, assim como podem ser feitos testes de funcionamento no sistema e drenagem de toda a tubulação da área de controle da válvula. Por fim, as VGA ativam um alarme, que pode ser hidráulico ou elétrico, assim que um dos bicos for rompido. A VGA pode ser vista na Figura 6.
As VGA são imprescindíveis ao funcionamento do sistema e necessitam de inspeções e revisões periódicas para observar se existem sinais de corrosão, depósito e sinais de danos.
Quando a reserva de água não possui altura manométrica suficiente para proporcionar uma pressão de trabalho suficiente nos bicos aspersores, o sistema necessita de seu último elemento crucial, que é a bomba de incêndio, conforme visto na Figura 7.
A bomba deve ser instalada entre o reservatório e a válvula de governo, possuir potência suficiente para garantir a pressão e vazão no bico mais desfavorável em relação a ela e possuir alimentação de funcionamento garantida em caso de sinistro, independente da alimentação da edificação que estiver protegendo. Também deve passar por inspeções periódicas e ser submetida a programação de manutenção permanentemente.
Todos os componentes do sistema devem possuir as certificações e exigências previstas na legislação brasileira.
Assim como numa rede de hidrantes é necessário que sejam previstas válvulas em locais estratégicos com facilidade de acesso para o Corpo de Bombeiros, objetivando que no caso de uma eventual falha na bomba do sistema ou necessidade de aumento da pressão neste sistema, seja possível o acoplamento da bomba dos veículos do Corpo de Bombeiros. Estas válvulas são denominadas registros de recalque, conforme visto na Figura 8.
Uma rede de chuveiros automáticos pode possuir sistemas distintos no tocante a presença de água na tubulação, bem como ter diferentes formas de acionamento. Os sistemas podem ser classificados da seguinte forma: tubo molhado, seco, ação dilúvio, ação prévia, tubo seco e ação prévia. A definição pode ser vista na Tabela 6.
Tabela 6 – Classificação dos sistemas
As exigências quanto a qualquer sistema de proteção contra incêndio na maioria dos códigos e normas se utilizam de peculiaridades das edificações e áreas de risco, tais como: tipo de ocupação, altura, compartimentação, entre outras. Os riscos são, em geral, classificados como baixo, médio e alto e utilizados como ponto de partida para o desenvolvimento das medidas, equipamentos e sistemas.
No caso dos chuveiros automáticos, a classificação adotada para dimensionamento da rede é de acordo com a NBR 10897. As edificações são classificadas para fins de dimensionamento do sistema de chuveiros automáticos em: ocupações de risco leve, ocupações de risco ordinário (Grupo I e Grupo II), ocupações de risco extraordinário (Grupo I e Grupo II) e ocupações de armazenagem, conforme visto na Tabela 7 e Tabela 8.
Tabela 7 – Classificação das ocupações
Tabela 8 – Exemplo das ocupações quanto a classificação
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
ABNT, Associação Brasileira de Normas Técnicas, NBR 10897: Sistema de proteção contra incêndio por chuveiros automáticos – Requisitos. Rio de Janeiro: ABNT, 2020.
SKOP, E-book: Sprinklers – O guia essencial
SPRINKLERS, Instituto. Fundamentos de Segurança contra Incêndio em Edificações – Proteção Passiva e Ativa, Detecção e alarmes de incêndio, Anderson Queiroz Cândido, 125-145, São Paulo, 2019.
