Autor: Teodorio Arão Santos de Oliveira
Engenheiro de Segurança contra Incêndio e Pânico
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O objetivo da pressurização das escadas de emergência é manter as mesmas livres da fumaça, de modo a permitir a fuga dos ocupantes de uma edificação no caso de incêndio. Esse sistema também pode ser acionado em qualquer caso de necessidade de abandono da edificação.
A Instrução Técnica nº 13 (São Paulo) aborda as escadas pressurizadas e aplica essa medida de incêndio nas edificações conforme ocupação e uso.
Um espaço é pressurizado quando recebe um suprimento contínuo de ar que possibilita manter um diferencial de pressão entre este espaço e os adjacentes, preservando-se um fluxo de ar através de uma ou várias trajetórias de escape para o exterior da edificação.
Para a finalidade prevista na ABNT NBR 14880, o diferencial de pressão deve ser mantido em nível adequado para impedir a entrada de fumaça no interior da escada. O método estabelecido também se aplica às escadas de segurança nos pavimentos abaixo do pavimento de descarga.
Os estágios de pressurização podem ser de duas formas: Sistema de um estágio e sistema de dois estágios.
Para o sistema de um estágio é aquele que opera somente em situação de emergência.
Já o sistema de dois estágios é aquele que opera em um nível baixo de pressurização para funcionamento contínuo e, em situação de emergência, opera em um nível maior de pressurização. Este sistema é recomendável, pois mantém condições mínimas de proteção em operação permanente, além de propiciar a renovação de ar no volume da escada.
Os elementos básicos de um sistema de pressurização são os seguintes:
a) sistema de acionamento e alarme;
b) ar externo suprido mecanicamente;
c) trajetória de escape do ar; e
d) fonte de energia garantida.
Os valores de diferenciais de pressão utilizado para fins de projeto devem estar de acordo com o apresentado na Figura 1, não podendo ser mais do que 60 Pa, com todas as portas de acesso à escadas de segurança fechadas.
Para os edifícios utilizados predominantemente por crianças, idosos ou pessoas incapacitadas, recomenda-se adotar considerações especiais, a fim de assegurar que as portas possam ser abertas, apesar da força criada pelos diferenciais de pressão.
A edificação deve ser planejada de forma a atender aos requisitos do sistema de pressurização, garantindo o seu funcionamento com relação às condições da ABNT NBR 14880.
Todos os componentes do sistema de pressurização devem ser protegidos contra fogo por no mínimo 2 h (exceção feita às portas corta fogo).
Pisos escorregadios nas proximidades das portas que dão acesso aos espaços pressurizados devem ser evitados.
Portas corta-fogo devem estar de acordo com a ABNT NBR 11742, e devem ser instaladas de forma a atender às premissas básicas de projeto, previstas em relação às frestas. Além disso, deve ser prevista uma sinalização orientativa nas portas corta-fogo, na sua face externa à escada de segurança, com os seguintes dizeres: “Saída de Emergência – Escada Pressurizada”.
As portas de saída do espaço pressurizado devem ter dispositivos de fechamento capazes de mantê-las fechadas, mesmo sob a ação do sistema de pressurização.
Na casa de máquinas dos ventiladores de pressurização do gerador automatizado, nos locais de acionamento manuais alternativos e na central do sistema de alarme e detecção devem ser previstos um sistema de iluminação de emergência.
Em edifícios com múltiplas escadas pressurizadas devem-se utilizar sistemas independentes de pressurização para cada escada, quanto aos ventiladores e dutos de distribuição de ar. O compartimento que abriga os ventiladores e a tomada de ar pode ser compartilhado entre os diversos sistemas de pressurização presentes na edificação.
Não podem existir em um mesmo edifício escadas de segurança pressurizadas e não pressurizadas que atendam aos mesmos espaços, exceto quando for comprovada a não interferência de uma sobre a outra, com relação ao arraste de fumaça pela rota de fuga.
Os sistemas de condicionamento de ar e ventilação mecânica nas edificações devem ser projetados de modo a manter a trajetória do fluxo de ar afastada dos acessos às saídas de emergência. Sendo inevitável a circulação provocada por estes sistemas em qualquer ponto das rotas de fuga, devem ser previstos dispositivos de fechamento automático que garantam o bloqueio da passagem de fumaça em caso de incêndio, evitando o seu alastramento para outros ambientes ou pavimentos.
Na situação de emergência, todos os sistemas de circulação de ar, não relacionados à pressurização da escada e controle de fumaça, devem ter o funcionamento imediatamente interrompido.
Os dutos verticais devem estar protegidos, a fim de garantir a compartimentação vertical.
Os sistemas de exaustão podem ser mantidos ligados, caso promovam um fluxo de ar favorável, afastando a fumaça das rotas de fuga e descarregando-a no exterior, de forma a não permitir o seu retorno ao interior da edificação.
Detectores de fumaça dentro dos dutos de retorno do ar condicionado ou na casa de máquinas dos condicionadores podem ser utilizados como sistema auxiliar de acionamento do sistema de pressurização, desde que adequadamente instalados e comprovados a sua eficiência em ensaio para verificação de funcionamento, de acordo com a ABNT NBR 17240.
A edificação deve proporcionar a proteção adequada contra incêndio para todos os componentes do sistema de pressurização.
Os cabos elétricos e dutos de ar devem estar devidamente protegidos contra a ação do fogo em caso de incêndio, garantindo o acionamento e o funcionamento do sistema de pressurização por no mínimo 2h.
O ventilador, motor elétrico e componentes, bem como elétricos, eletrônicos e de controle localizados próximo ao motor devem ser alojados em compartimentos de uso exclusivo, de construção resistente ao fogo, por no mínimo 2h, dotados de porta corta-fogo do tipo P-90 ou superior.
Caso este compartimento esteja localizado no subsolo ou outro pavimento sob risco de captar a fumaça de um incêndio, deve ser prevista no seu acesso uma antecâmara de segurança, que pode ter dimensões reduzidas em relação ao estabelecido na ABNT NBR 9077, sendo dotada de uma porta corta-fogo na entrada e uma porta estanque entre esta e o compartimento.
O gerador, quando utilizado, deve ter compartimento independente, com o mesmo nível de proteção previsto para os ventiladores.
Os componentes do sistema de pressurização não podem passar através de locais onde haja o armazenamento de tanques e recipientes contendo líquidos ou gases inflamáveis.
Tubulações de gás inflamável que passem próximo aos dutos de pressurização devem ser envolvidas por tubo-luva de proteção, feito em aço-carbono, galvanizado, pintado na cor vermelha, com diâmetro nominal mínimo de 1,5 vez maior que a tubulação a ser envolvida, e suportado de forma independente. O afastamento medido no plano horizontal entre a entrada e/ou saída do tubo-luva e os dutos deve ser de no mínimo 1 m.
Os dutos de sucção aspiração e/ou distribuição de ar devem em seu caminhamento estar preferencialmente posicionados o mais próximo possível do teto dos ambientes, sendo que qualquer outra instalação deve estar posicionada abaixo dos dutos.
Os dutos, bem como seus suportes de ancoramento, não podem servir de apoio ou sustentação para outros tipos de instalações.
Quanto aos elevadores de emergência, as antecâmaras do elevador de segurança devem ser pressurizadas e o dimensionamento deve considerar:
a) frestas das portas de acesso à antecâmara;
b) frestas das portas do elevador;
c) aberturas de passagens de cabos e outros dispositivos, no poço do elevador; e
d) nível de pressurização a ser mantido no interior das antecâmaras conforme estipulado na Figura 1.
Quando as antecâmaras do elevador de segurança também dão acesso à escada de segurança, a pressurização da antecâmara pode ser feita adotando uma das alternativas citadas:
a) Sistema unificado para escada e antecâmaras, com a introdução de ar no corpo da escada e abertura dotadas de registros de sobrepressão de fluxo unidirecional, que permita a passagem do ar no sentido da escada para as antecâmaras, e atenda ao nível de pressurização estipulado na Figura 1. O controle da pressurização deve ser feito a partir da escada;
b) Sistema unificado para escada e antecâmaras, com a introdução de ar na escada e nas antecâmaras a partir de um único duto;
c) Sistema com ventilador unificado para escada e antecâmaras, com dutos de distribuição de ar independentes; e
d) Sistemas independentes para escada e antecâmaras.
Quanto à instalação e equipamentos, os conjuntos motoventiladores devem atender a todos os requisitos exigidos para se proporcionar a pressurização requerida.
Devem ser previstos conjuntos motoventiladores em duplicata, sendo um operante e um de reserva, para atuarem especificamente na situação de emergência.
A instalação de equipamentos de reserva não é exigida nas seguintes situações:
a) edifícios residenciais com até 80 m de altura;
b) edifícios de escritórios com até 60 m de altura;
c) edifícios de escola até 30 m de altura.
Ventiladores que operam em paralelo devem ser dotados de registro de retenção que impeçam o refluxo do ar quando um dos equipamentos não estiver operando.
Em relação à tomada de ar, é necessário que o suprimento de ar usado para pressurização nunca esteja em risco de contaminação pela fumaça proveniente de um incêndio no edifício. Devem-se adotar, também, medidas para minimizar a influência da ação dos ventos, tanto na entrada quanto na saída, sobre o sistema de pressurização.
O posicionamento dos pontos de tomada de ar para o sistema de pressurização deve estar no pavimento térreo ou próximo deste, mantendo afastamento em relação às outras aberturas por onde possa escapar a fumaça em caso de incêndio, com o seguinte critério:
– 5 m nas laterais da tomada de ar, medidos horizontalmente, podendo ser reduzidos para 2,5 m para aberturas em ambientes de sanitários, vestiários e rotas de fuga;
– 2 m das aberturas posicionadas acima do ponto mais alto da tomada de ar;
– não pode haver aberturas na mesma fachada, em nível abaixo da tomada de ar; e
– não é recomendada a instalação da tomada de ar em local interno à linha de projeção do pavimento superior.
As distâncias mínimas de aberturas para tomada de ar podem ser vista na Figura 2.
A tomada de ar deve ser protegida. Para sistemas de duplo estágio, deve ser usado filtro de partículas classe G-1, conforme ABNT NBR 16401-3, do tipo metálico lavável. Para sistemas de um único estágio, deve ser prevista no mínimo uma tela metálica de malha quadrada com vão não superior a 12,5 mm de aresta, ou equivalente.
O uso da tomada de ar ao nível da cobertura só é admitido para o caso de adequação de edificação existente, onde não haja possibilidade de efetuar a tomada de ar, conforme os critérios de posicionamento dos pontos de tomada, citados acima, e mediante aprovação das autoridades locais competentes. Neste caso, a tomada de ar deve ser separada da fumaça que sobe pelos lados do edifício por uma parede, cuja altura deve ser no mínimo, 1 m acima do ponto mais alto da tomada de ar, e afastado no plano horizontal por uma distância mínima de 5 m. A tomada de ar deve igualmente estar localizada no mínimo 1 m abaixo de qualquer duto ou poço que possa descarregar fumaça durante um incêndio.
Nos edifícios com vários pavimentos, a disposição preferida para um sistema de distribuição de ar para pressurização consiste em um duto vertical que está posicionado adjacente aos espaços pressurizados.
Os dutos devem, de preferência, ser construídos em chapas de metal laminado, com costuras longitudinais lacradas à máquina e com material de vedação. Os aspectos construtivos devem obedecer às recomendações da ABNT NBR 16401-1:2008. Na utilização de outros materiais construtivos, devem ser atendidas as condições de exigência relativas aos dutos metálicos.
Registros corta-fogo não podem ser usados na rede de dutos de distribuição do ar de pressurização, de modo que o seu acionamento não prejudique o suprimento de ar.
Os dutos e seus elementos de ancoragem, tanto para tomada de ar quanto para a sua distribuição, montados em locais onde fiquem sujeitos a danos pela ação de um incêndio, devem ter características construtivas que garantam sua resistência ao fogo por no mínimo 2h, ou estar protegidos de forma a obter características semelhantes.
Os revestimentos de proteção dos dutos metálicos devem apresentar as seguintes características:
a) manutenção da integridade física e garantia da estabilidade construtiva dos dutos quando submetidos ao fogo, fumaça e gases quentes;
b) isolamento térmico, evitando que a temperatura média no interior do duto alcance 140ºC ou a máxima pontual de 180ºC acima da temperatura ambiente;
c) não propagação de chamas ou geração de fumaças e gases tóxicos.
Recomenda-se utilizar materiais com certificados obtidos por ensaios efetuados conforme metodologia prevista por Norma Brasileira específica ou, na ausência, pela NBR ABNT ISO 6944-1.
Dutos instalados no exterior do edifício não precisam ser revestidos se atenderem os seguintes critérios:
a) forem montados junto a uma parede cega do edifício;
b) distarem 3 m, medidos na projeção horizontal, de qualquer janela ou abertura localizada em áreas frias; e
c) distarem 5 m, medidos na projeção horizontal, de qualquer outra janela ou abertura localizada no próprio edifício ou de vizinhos.
Um sistema com um único ponto de insuflação de ar pode ser utilizado apenas nos casos de adequação de edifícios existentes que comprovadamente não disponham de condições de ter um duto vertical para distribuição de ar ao longo da escada de segurança e que atendam os seguintes critérios:
a) para edifícios com até 30 m de altura inclusive, a insuflação de ar pode ser feita em um único ponto, que deve estar localizado na parte superior da escada de segurança, podendo a tomada de ar ser efetuada pelo topo do edifício;
b) para edifícios acima de 30 m até 60 m de altura, devem ser previstos pelo menos dois pontos de insuflação, sendo que um deles deve ser na parte superior da escada de segurança; e
c) a tomada de ar pelo topo da edificação deve obedecer aos requisitos para edificações existentes.
Para a pressurização de uma escada de segurança, deve ser previsto o emprego de várias grelhas de insuflação, localizadas a intervalos regulares por toda a altura da escada e posicionadas de modo a haver uma distância máxima de dois pavimentos entre grelhas adjacentes. As grelhas devem ser dotadas de registros de regulagem que possibilitem o balanceamento da distribuição de ar no interior da escada. Sempre que possível, deve ser prevista uma grelha próxima ao piso de descarga e uma próxima ao último pavimento, no topo do edifício.
Deve ser assegurado o fornecimento de energia elétrica para o sistema de pressurização durante o incêndio, de modo a garantir o seu funcionamento e permitir o abandono seguro dos ocupantes da edificação. O fornecimento de energia alternativa deve ser provido através de grupo motogerador automatizado, instalado de acordo com as normas técnicas oficiais, com autonomia de 4h de funcionamento. Há situações onde a instalação dos geradores não é obrigatória, conforme descrito no Anexo A da ABNT NBR 14880:2014.
Os demais sistemas de emergência (iluminação, registros corta-fogo, bombas hidráulicas de pressurização e elevadores de segurança) também podem ser alimentados pelo mesmo gerador automatizado.
Nas situações onde é dispensado o uso de geradores, o circuito de força dos ventiladores de pressurização deve ser conectado à linha de alimentação elétrica do edifício antes da chave geral, de forma que, caso esta venha a ser desativada, não provoque o desligamento do sistema de pressurização.
As instalações elétricas devem estar de acordo com a ABNT NBR 5410:2008.
Considerando as diferentes condições a que é submetido o sistema, comparando as situações quando todas as portas estiverem fechadas e quando todas as portas forem abertas, deve ser previsto um dispositivo que impeça que a pressão no interior da escada de segurança se eleve acima de 60 Pa.
Para atender o impedimento do aumento de pressão no interior da escada de segurança, um registro de sobrepressão deve ser instalado entre o espaço pressurizado e um espaço interno à edificação, posicionado fora das áreas de risco de incêndio. A instalação desse dispositivo em paredes externas é permitida, desde que se garanta o seu funcionamento, considerando a proteção necessária contra a ação dos ventos.
Alternativamente ao registro de sobrepressão, podem ser adotados sistemas que modulem a capacidade dos ventiladores de pressurização, sob comando de um controlador de pressão com sensor instalado no interior da escada de segurança.
O sistema de pressurização deve ser acionado através de um sistema automatizado de detecção de fumaça.
Nos edifícios em que os detectores de fumaça forem instalados apenas para acionar o estado de emergência do sistema de pressurização, esses detectores devem ser posicionados nos halls de acesso à escada de segurança.
A instalação dos detectores de fumaça dentro do espaço pressurizado não é aceitável.
A instalação de sistema de detecção para acionamento do sistema de pressurização não isenta o uso do sistema de alarme manual, sistema de sprinklers ou outro sistema de prevenção ou combate a incêndios, exigidos por legislação específica.
A existência do sistema de sprinklers ou outro sistema de combate a incêndios não isenta a necessidade de instalação do sistema de detecção de fumaça e alarme como forma principal de acionamento do sistema de pressurização.
Os acionadores manuais de alarme devem de forma complementar, acionar o sistema de pressurização em situações de emergência.
Um acionador manual do sistema de pressurização do tipo “liga” deve ser sempre instalado em cada um dos locais abaixo descritos, com placa de identificação:
a) na sala de controle central de serviços do edifício;
b) no compartimento do ventilador de pressurização; e
c) na portaria ou guarita de entrada do edifício.
A parada do sistema de pressurização, em situação de emergência, somente pode ser realizada de modo manual no painel de controle dos ventiladores.
Procedimentos devem ser adotados para testar o sistema de alarme de incêndio, sem necessariamente operar o sistema de pressurização.
A instalação do sistema de detecção e alarme de incêndio deve seguir as recomendações da ABNT NBR 17240.
O painel da central de comando de detecção e alarme deve identificar o setor atingido.
A lógica de funcionamento do sistema de detecção de fumaça deve assegurar que todos os detectores instalados na edificação ativem o sistema de pressurização na presença de fumaça, exceto os posicionados no interior do compartimento dos ventiladores, que devem ter ação inversa, desligando ou mantendo inativo o Sistema, de modo a não transferir a fumaça para o interior da escada. O comando destas operações deve partir da central de detecção e alarme, que deve monitorar todos os detectores instalados.
É permitido o uso de destravadores eletromagnéticos para portas corta-fogo, sendo que o seu circuito deve estar interligado para ser acionado através da central de comando do sistema de detecção e alarme de incêndio. A porta deve ser destravada automaticamente no caso de alarme de incêndio ou falta de energia elétrica.
Nos edifícios em que haja necessidade de sistema de escape do ar de pressurização baseado na operação automática dos dispositivos instalados para esta finalidade, o sinal que opera tais dispositivos deve ser o mesmo que aciona os ventiladores de pressurização em caso de emergência. Sensores independentes que acionem apenas os dispositivos de escape não são permitidos.
Todo equipamento acionado automaticamente para proporcionar o escape do ar de pressurização para fora do edifício deve estar incluído nos procedimentos de manutenção e deve receber energia elétrica através da mesma fonte que alimenta os ventiladores de pressurização.
Todos os equipamentos e componentes do sistema de pressurização, incluindo o sistema de detecção e alarme e os geradores automatizados, devem ser submetidos a um processo regular de manutenção.
Para a execução adequada das atividades de manutenção, a instalação deve manter as seguintes condições:
a) facilidade de acesso;
b) iluminação adequada;
c) ponto de energia elétrica compatível com as atividades; e
d) casa de máquina livre e desimpedida, sem objetos que não tenham função determinada no local.
Devem ser mantidos disponíveis junto à administração do edifício os documentos técnicos referentes à instalação, como: projeto, memorial descritivo, manuais de operação e de manutenção e fichas de anotação das atividades de manutenção exercidas.
As atividades de manutenção devem ser exercidas por profissionais devidamente qualificados, sob supervisão de um engenheiro responsável.
Todos os sistemas devem ser colocados em operação semanalmente, a fim de garantir que cada um dos grupos motoventiladores de pressurização esteja funcionando.
Para ventiladores, componentes de distribuição, tomada e filtragem de ar, quadros elétricos, elementos de acionamento e transmissão mecânica, instrumentação e controle, devem ser atendidos o disposto na ABNT NBR 13971.
Para o sistema de detecção e alarme, deve ser atendido o disposto na ABNT NBR 17240.
Para o sistema de suprimento de energia em emergência, devem ser atendidas as recomendações dos fabricantes e as normas pertinentes.
A periodicidade das atividades de manutenção deve ser definida em função das condições e características da instalação, bem como em atendimento às recomendações dos fabricantes dos diversos componentes, recomendando-se no mínimo uma inspeção mensal, para atividades preventivas. Integração com outras medidas ativas de proteção contra incêndio é também necessária.
Os diferenciais de pressão devem ser verificados anualmente, podendo ser prevista a instalação permanente de equipamentos para esta finalidade.
O acionamento do sistema de pressurização deve estar em conformidade com o sistema de detecção e alarme, podendo haver a sua integração com outros sistemas de prevenção e combate a incêndio, permitindo de forma secundária o acionamento do sistema.
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
ABNT, Associação Brasileira de Normas Técnicas. NBR 5410: Instalações elétricas de baixa tensão. Rio de Janeiro: ABNT, 2004 Versão corrigida: 2008.
___ NBR 9077: Saídas de emergência em edifícios. Rio de Janeiro: ABNT, 2001.
___ NBR 11742: Porta corta-fogo para saída de emergência. Rio de Janeiro: ABNT, 2018.
___ NBR 13971: Sistemas de refrigeração, condicionamento de ar, ventilação e aquecimento – Manutenção programada. Rio de Janeiro: ABNT, 2014.
___ NBR 14880: Saídas de emergência em edifícios – Escada de segurança – Controle de fumaça por pressurização. Rio de Janeiro: ABNT, 2014.
___ NBR 16401-1: Instalações de ar condicionado – Sistemas centrais e unitários – Parte 1 – Projeto das instalações. Rio de Janeiro: ABNT, 2008.
___ NBR 16401-3: Instalações de ar condicionado – Sistemas centrais e unitários – Parte 3 – Qualidade do ar interior. Rio de Janeiro: ABNT, 2008.
___NBR ISO 6944-1: Fire containment – Elements of building construction – Part 1 – Ventilation ducts. Rio de Janeiro: ABNT, 2008.
SÃO PAULO, Corpo de Bombeiros da Polícia Militar do Estado de, Instrução Técnica nº 13: Pressurização de escada de segurança, 2019.
