DETECÇÃO DE INCÊNDIO

Autor: Teodorio Arão Santos de Oliveira

Engenheiro de Segurança contra Incêndio e Pânico

O detector de incêndio é parte do sistema de detecção de incêndio automático que contém pelo menos um sensor que constantemente ou em intervalos frequentes monitora pelo menos um fenômeno físico e/ou químico associado com o incêndio, e que gera pelo menos um sinal correspondente para o equipamento de controle e indicação. Os detectores monitora três fenômenos: fumaça, calor e chama.

Diante disso, a seleção do tipo e o local de instalação dos detectores devem ser efetuados com base nas características mais prováveis de um princípio de incêndio e do julgamento técnico, considerando-se os parâmetros: aumento da temperatura, produção de fumaça, produção de chama, materiais existentes nas áreas protegidas, forma e altura do teto, ventilação do ambiente, temperaturas típica e máxima de aplicação, entre outras características de cada instalação, conforme requisitos técnicos dos equipamentos.

Se a área supervisionada possuir poeira, fumaça ou gases agressivos, que eventualmente afetem a operação ou diminuam o intervalo entre as manutenções e a vida útil projetada dos detectores, ou que indiquem a possibilidade de alarmes indesejáveis, o projetista deve anotar essas considerações no projeto e manual de manutenção.

Os detectores pontuais de fumaça são detectores de incêndio utilizados para monitorar basicamente todos os tipos de ambientes contendo materiais, cuja característica no início da combustão é a geração de fumaça.

Em ambientes com presença de vapor, gases ou muitas partículas em suspensão, onde os detectores de fumaça estariam sujeitos a alarmes indesejáveis, alternativas com outros tipos de detectores de incêndio devem ser analisadas pelo projetista.

Os detectores pontuais de fumaça mais utilizados são dos tipos ópticos (fotoelétrico) e iônicos.

A máxima área de cobertura para um detector pontual de fumaça, instalado em um ambiente livre e desobstruído, a uma altura de até 8m, em teto plano ou com vigas de até 0,20 m, e com até oito trocas de ar por hora, é de 81 m². Essa área pode ser considerada um quadrado de 9 m de lado, inscrito em um círculo, cujo raio seja igual a 6,30 m.

Para proteção de áreas retangulares, os retângulos correspondentes a essas áreas devem estar contidos nesse círculo, conforme visto na Figura 2.

Os detectores pontuais de fumaça devem estar localizados no teto, distantes no mínimo 0,15 m da parede lateral ou vigas. Em casos justificados, os detectores podem ser instalados na parede lateral, a uma distância entre 0,15 m e 0,30 m do teto, desde que garantido o tempo de resposta do sistema, conforme Figura 3.

Em áreas com tetos planos, que excedam a área máxima de cobertura de 81 m² e raio igual a 6,30 m, a localização dos detectores pontuais de fumaça deve ser definida dividindo-se a área a ser protegida em quadrados ou retângulos menores, de dimensões compatíveis com as da referida área. Exemplo, para proteção de um local de 3,0 m de largura e 25 m de comprimento, embora sua área seja de 75,0 m², são necessários dois detectores pontuais de fumaça, conforme visto na Figura 4. Da mesma forma, um ambiente de 12 m x 23 m deve ser protegido por quatro detectores pontuais de fumaça, conforme visto na Figura 5.

Para proteção de áreas irregulares, o posicionamento dos detectores pontuais de fumaça deve ser executado de forma que, partindo-se dos detectores, qualquer ponto do teto não esteja superior a 6,30 m, conforme visto na Figura 6.

Se a altura da viga abaixo da laje for entre 0,21 m e 0,60 m, a máxima área de cobertura do detector pontual de fumaça deve ser reduzida para dois terços do espaçamento original. Se for maior do que 0,61 m, a máxima área de cobertura do detector pontual de fumaça deve ser reduzida para a metade do espaçamento original.

Para a distribuição de detectores pontuais de fumaça em tetos inclinados, com ventilação na cumeeira, deve-se locar uma fileira de detectores, no máximo, a 0,9 m da cumeeira, acrescentando-se a seguir a quantidade de detectores necessária, baseando as medidas na projeção horizontal do teto, conforme visto na Figura 7 e 8

Em locais de armazenamento com prateleiras com altura superior a 8 m, recomenda-se a distribuição de detectores pontuais de fumaça nas prateleiras em níveis, de acordo com a Figura 9.

Os detectores lineares de fumaça serão posicionados com seus feixes de luz projetados em direção paralela ao teto, conforme instruções documentadas pelo fabricante.

Em casos específicos, tais como prumadas de cabos elétricos em um edifício, os feixes podem ser instalados verticalmente ou em qualquer lugar necessário.

O feixe de luz deve estar preferencialmente instalado no sentido longitudinal do teto e próximo das saídas de ar do ambiente.

A distância entre o detector linear de fumaça e o plano do teto deve atender às especificações documentadas do fabricante e, caso não definida, recomenda-se adotar entre 0,3 m e 1,0 m, levando em consideração as características do teto, estratificação e ventilação.

A distância entre o emissor e o receptor/refletor não pode exceder a máxima distância citada nas especificações documentadas do fabricante, e nunca ultrapassar 100 metros, conforme visto na Figura 10.

Em instalações que requeiram mais de um conjunto de detector linear de fumaça, recomenda-se que estes sejam instalados de acordo com as instruções documentadas do fabricante.

Um ambiente deve ser protegido em toda a sua extensão pelo mesmo tipo de detector. Por exemplo, não é permitido proteger parte de um ambiente com detectores de fumaça e a parte do restante com detectores térmicos.

A distância entre os feixes de luz de dois detectores lineares de fumaça adjacentes não pode exceder a máxima distância citada nas especificações documentadas do fabricante dos detectores e não pode ultrapassar 15 m.

Os detectores lineares de fumaça próximos às paredes devem ser instalados a uma distância de até a metade da máxima distância (15 m) e não pode ultrapassar 7,5 m.

Normalmente o emissor é instalado em uma parede e o receptor/refletor na parede oposta. Entretanto, em ambientes com até oito trocas de ar por hora, é permitido instalá-los em um ponto rígido, a uma distância da parede de até ¼ da máxima distância (15 m) e eles não podem ultrapassar 3,75 m, conforme visto na Figura 10.

Em locais cujo comprimento do ambiente a ser protegido seja maior que a máxima distância entre emissor e receptor, devem ser instalados dois ou mais detectores lineares de fumaça alinhados e complementares, de forma a proteger integralmente o ambiente. Nesse caso a distância entre extremidades dos feixes de luz de dois detectores complementares deve ser inferior a 1/4 da máxima distância entre feixes de luz (15 m) e não pode exceder 3,75 m, conforme visto na Figura 11.

Nos locais que possuem vigas, o espaçamento entre os feixes dos detectores lineares é a mesma dos detectores pontuais de fumaça.

Nos locais cuja área a ser protegida for maior do que 50% da área coberta por um único detector linear de fumaça devem ser instalados no mínimo dois detectores lineares da fumaça.

Num ambiente totalmente protegido por um tipo de detector, é permitida uma proteção adicional em uma determinada área, utilizando-se outro tipo de detecção.

Quando a detecção da fumaça só pode ser garantida em uma condição específica do ambiente, esta deve ser claramente registrada no projeto executivo e aceita pelo cliente. Por exemplo, portas ou janelas abertas, sistemas de ar-condicionado, sistemas de ventilação, etc.

Nos projetos de sistemas de detecção e alarme de incêndio com detectores lineares de fumaça devem ser informadas as distâncias máximas e mínimas permitidas entre emissor e receptor/refletor, bem como os valores máximos e mínimos para o ajuste de sensibilidade desses detectores.

Os detectores pontuais de temperatura são utilizados para monitorar ambientes com presença de materiais, cuja característica no início da combustão é gerar muito calor e pouca fumaça. Também são indicados para ambientes com vapor, gases ou muitas partículas em suspensão, onde os detectores de fumaça estão sujeitos a alarmes indesejáveis.

Os tipos de detectores pontuais de temperatura mais utilizados são: temperatura fixa e termovelocimétricos. Os de temperatura fixa são instalados em ambientes onde, ao se atingir uma determinada temperatura no sensor indique seguramente um princípio de incêndio. Já os termovelocimétricos são instalados em ambientes cuja rapidez na elevação da temperatura no sensor, indique seguramente um princípio de incêndio.

A máxima área de cobertura para um detector pontual de temperatura, instalado a uma altura de até 5 m e em teto plano ou com vigas de até 0,20 m, é de 36 m². Essa área pode ser considerada um quadrado de 6 m de lado, inscrito em um círculo cujo raio será igual a 4,20 m. Para proteção de áreas retangulares, os retângulos correspondentes a essas áreas, devem estar contidos nesse círculo, conforme visto na Figuras 12 e 13.

Os detectores pontuais de temperatura devem estar localizados no teto, distantes no mínimo 0,15 m da parede lateral da viga. Em casos justificados, os detectores podem ser instalados na parede lateral, a uma distância de 0,15 m a 0,30 m, conforme visto na Figura 3, com o mesmo afastamento mínimo (parede/teto) para instalações de detectores pontuais de fumaça.

Em áreas com teto plano, que excedam a máxima área de cobertura, a localização dos detectores pontuais de temperatura deve ser definida dividindo-se a área a ser protegida em quadrados ou retângulos menores, de dimensões compatíveis com as da Figura 13. Por exemplo, para proteção de um local com 1,5 m de largura por 16,5 m de comprimento, embora sua área seja de 24,75 m², são necessários dois detectores pontuais de fumaça, conforme visto na Figura 14.

Para a proteção de áreas irregulares, o posicionamento dos detectores pontuais de temperatura deve ser executado de forma que, partindo-se dos detectores, qualquer ponto do teto não esteja à distância superior a 4,20 m, conforme visto na Figura 15.

Se a altura da viga abaixo da laje for entre 0,21 m e 0,60 m, a máxima área de cobertura do detector pontual de temperatura deve ser reduzida para dois terços do espaçamento original. Se for maior do que 0,61 m, a máxima área de cobertura do detector de temperatura deve ser reduzida para a metade do espaçamento original.

A redução da área de cobertura de um detector pontual de temperatura não precisa ser aplicada quando for instalado junto à laje pelo menos um detector em cada “caixa” formada por vigas, desde que obedecendo à máxima área de cobertura do detector de 36 m².

Em tetos com vigas, os detectores pontuais de temperatura devem ser instalados junto ao teto. Quando ocorrer estratificação do ar ou para conseguir menor tempo de resposta em casos justificados, os detectores devem ser instalados na face inferior da viga.

Em áreas cuja temperatura do teto seja normalmente elevada, a seleção de temperatura nominal do detector pontual de temperatura deve ser feita de acordo com a Figura 16.

Em locais com teto plano de altura superior a 5 m, o espaçamento entre detectores pontuais de temperatura deve ser reduzido, conforme visto na Figura 17.

Os detectores lineares de temperatura são detectores utilizados para aplicações localizadas, devendo ser instalado próximo ou em contato direto com o material a ser protegido. O detector linear de temperatura é normalmente utilizado em bandejas de cabos, esteiras rolantes e similares. Para definir comprimento máximo, flexibilidade, resistência mecânica, raio-limite da área de cobertura e características físicas do cabo, deve-se consultar o fabricante.

Os detectores de chama são instalados em ambientes onde se deseja detectar o surgimento da chama. Sua instalação deve ser executada de forma que seu campo de visão não seja impedido por obstáculos, para assegurar a detecção do foco de incêndio na área a ser protegida de forma que não haja pontos encobertos onde uma possível chama pode ser gerada.

Os detectores de chama são recomendados para as seguintes aplicações: áreas onde uma chama possa ocorrer rapidamente, tais como hangares, áreas de produção petroquímica, áreas de armazenagem e transferência de materiais inflamáveis, instalações de gás combustível, cabines de pintura ou áreas com solventes inflamáveis. São aplicados também em áreas abertas ou semi-abertas onde ventos podem dissipar a fumaça e calor, impedindo a ação dos detectores de fumaça e temperatura.

A localização, espaçamento e tipo de detectores de chama devem resultar de uma análise do risco considerando o seguinte: propósito do sistema, materiais combustíveis existentes na área protegida, presença de outras fontes de radiações, campo de visão do detector, sensibilidade do detector, distância entre o detector e a provável chama; e tempo de resposta desejado.

O máximo alcance do detector de chama se encontra no eixo de um cone imaginário. Nas áreas protegidas fora deste eixo, deve ser prevista uma redução da distância de cobertura ou acrescentados mais detectores de chama, conforme especificação do detector. Esta redução de sensibilidade nos extremos do campo de visão do detector de chama deve ser de 50% do valor no eixo do cone, quando não definido na especificação do detector, conforme visto na Figura 18.

Em locais com vários tipos de combustíveis, o projeto do sistema deve considerar o combustível mais desfavorável para detecção, para todo o ambiente.

Durante a execução do projeto devem ser verificadas possíveis fontes de emissão de radiação que possam atuar no detector de chama sem a presença de chamas.

Quando necessário, os detectores de chama devem ser protegidos por anteparos ou ser instalados de forma a evitar alarmes indesejáveis, não originados por um incêndio.

Para os detectores de chama e respectivos suportes de fixação, quando instalados em ambientes com muita vibração, como turbinas, compressores, ambientes industriais e áreas de plataformas móveis, devem ser previstos suportes especiais para amortecimento de vibração.

Os critérios de alcance, campo de visão e sensibilidade a serem utilizados no projeto executivo do sistema devem ser obrigatoriamente verificados através das características técnicas do detector de chama, fornecidas em especificações documentadas do fabricante.

Quando os detectores de chama forem utilizados para comandar sistemas automáticos de combate a incêndios, recomenda-se a atuação de pelo menos dois detectores.

Em riscos especiais com potencial de explosão ou rápida propagação de chamas, deve-se escolher o detector de chama com tempo de resposta mais adequado ao tipo de risco, atuando em circuito simples ou cruzado. Deve ser dada especial atenção ao agente extintor, que deve possuir velocidade de descarga e tipo de extinção compatível com o tempo de resposta exigido no risco protegido.

A revisão conforme construído (as built) do projeto deve mostrar o posicionamento de todos os detectores de chama em planta baixa e de elevação (cortes), incluindo seus campos de visão, os equipamentos a serem protegidos e os possíveis obstáculos existentes no local. Os valores utilizados para determinar o campo de visão devem seguir rigorosamente o manual e tabelas do fabricante.

REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS

ABNT, Associação Brasileira de Normas Técnicas, NBR 17240: Sistemas de detecção e alarme de incêndio – Projeto, instalação, comissionamento e manutenção de sistemas de detecção e alarme de incêndio. Rio de Janeiro: ABNT, 2010.

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.