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Sprinkler: o que é, como funciona, quando usar, quais os tipos e quanto custa?

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Sprinkler: o que é, como funciona, quando usar, quais os tipos e quanto custa?

O que é Sprinkler?

O sistema de sprinkler é um conjunto de pequenos chuveiros hidráulicos ligados a um sistema de bombeamento de água, que em caso de incêndios são ativados para combater as chamas. A maioria dos sistemas é ativado automaticamente quando pequenos dispositivos de vidro, chamados de ampolas ou bulbos, se rompem devido ao aumento da temperatura do ambiente.

O sistema de sprinkler é composto pela reserva técnica de água, sistema de bombeamento, válvula de governo e alarme, sistema de detecção de funcionamento, ponto de recalque, conexões, tubulações, drenos, ampolas ou bulbos e sprinklers, que também são chamados de chuveiros automáticos.

Quando preciso utilizar chuveiros automáticos ou sprinklers?

Apesar de termos uma Norma Brasileira (NBR 10.897), quem define a necessidade de um equipamento de segurança contra incêndio é o Corpo de Bombeiro, conforme a normativa de cada estado. Em Santa Catarina, por exemplo, o Corpo de Bombeiros exige o sistema de sprinklers para edifícios residenciais acima de 100m de altura descendente. Em São Paulo e outros estados não temos exigência de sprinklers para edifícios residenciais

Alguns exemplos de edifícios que tem exigência por altura descendente em alguns estados:

Residencial Comercial Hotéis
Paraná 23 23
Santa Catarina 100 30 30
Rio Grande do Sul 12 / 30 * 23
São Paulo 23 23
Minas Gerais 30 30

* 30 metros para risco leve e 12 metros para risco médio ou elevado

O sistema também pode ser exigido em edifícios onde não é possível fazer a compartimentação vertical ou horizontal, ou ainda para ampliar o caminhamento máximo da rota de fuga do edifício.

Como funciona o sistema de Sprinklers?

Para montar os chuveiros automáticos, precisamos dos seguintes elementos:

Corpo

O corpo faz a união com a tubulação hidráulica através de uma rosca de conexão e funciona como base para a montagem dos outros componentes.

Elemento Termo Sensível (bulbo de vidro)

O bulbo é formado por um líquido expansível no interior de uma ampola de vidro, que é o responsável pelo acionamento do sistema. Ao atingir uma temperatura determinada, que é especificada pela cor do líquido dentro da ampola de vidro (como será explicado abaixo), o líquido se expande e rompe o vidro, liberando o fluxo de água e acionando o sistema. A maioria dos sistemas de sprinklers instalados no Brasil, possuem temperatura de acionamento de 68°C.

Obturador

O obturador, além de servir de base de sustentação do bulbo de vidro, serve também como bloqueador do orifício do spinkler. Uma vez que a ampola se rompe e o sistema é acionado, o obturador libera a passagem de água através deste orifício.

Elemento de Vedação

O elemento de vedação, como o próprio nome sugere, tem apenas a função de evitar que ocorram vazamentos no sistema entre o corpo e o obturador.

Defletor

O defletor é o elemento responsável por dispersar a água que passa pelo orifício após o acionamento, em uma distribuição uniforme e radial, para controlar ou extinguir um foco de incêndio.

Qual norma preciso seguir?

A norma brasileira que regulamenta a instalação dos sistemas de chuveiros automáticos é a NBR 10897:2014. Esta norma estabelece os requisitos mínimos para o projeto e a instalação de sistemas de proteção contra incêndio por chuveiros automáticos.

Entretanto, as normas que irão definir se este sistema será obrigatório ou não em seu empreendimento são redigidas e fiscalizadas pelo Corpo de Bombeiros do seu estado. Será preciso analisar as características do projeto e a classificação da ocupação do imóvel para avaliar se este sistema se encontra entre os requisitos mínimos de segurança contra incêndio.

Segue abaixo as legislações para concepção e dimensionamento destes sistemas para alguns estados brasileiros:

Santa Catarina – IN015 – Sistema de Chuveiros Automáticos

Paraná – NPT023 – Sistema de Chuveiros Automáticos

São Paulo – IT23/11 – Sistemas de Chuveiros Automáticos

Minas Gerais – IT18 – Sistema de Chuveiros Automáticos

Motobombas, preciso utilizar?

Legalmente não. No sistema de sprinklers precisa ser atendida a vazão de água em determinadas regiões da edificação. Como é necessário espalhar essa água no ambiente, a perda de carga acaba sendo elevada, fazendo com que quase todos os sistemas de sprinklers necessitem bombeamento.

Existem dois tipos de reservatório que necessitam de bombeamento:

Superior: Normalmente são utilizadas duas motobombas, uma reserva e uma principal. A reserva pode ser a combustão ou terá que ser ligada a um gerador de energia, garantindo autonomia durante uma falta de energia, ou quando a energia é desligada durante um sinistro.

Inferior: São utilizados três conjuntos de motobombas, principal e reserva com garantia de autonomia em falta de energia conforme no sistema superior, e uma 3ª bomba que é chamada de “Jockey”. A bomba Jockey mantém a rede pressurizada, fazendo com que o sistema entre em funcionamento imediatamente na ativação de qualquer sprinkler.

Posso utilizar o mesmo sistema de bombeamento que a rede de hidrante?

Na maioria dos estados sim, porém a legislação não deixa isso claro, podendo haver restrições na análise do Corpo de Bombeiros. Normalmente, é necessária uma reunião com os mesmos e uma defesa técnica para a aceitação.

O que é a Válvula de Governo e Alarme (VGA)?

É um dispositivo de detecção de fluxo e alarme, composto por válvula seccionadora, válvula de retenção, sistema de alarme de fluxo, manômetro, dreno e acessórios, instalado na tubulação principal do sistema de sprinkler.

Ela tem como função disparar o alarme quando um chuveiro automático do sistema é aberto e controlar o fluxo de descarga de água nas zonas de proteção. Em condições normais, ela se mantém em posição estática e fechada com as tubulações pressurizadas.

A válvula de governo e alarme é ativada de forma automática, elétrica e hidraulicamente. Seu funcionamento ocorre da seguinte maneira: com um princípio de incêndio e abertura de um ou mais chuveiros (sprinklers) a pressão da rede diminui, em consequência disso, a pressão abaixo do obturador da VGA, por diferença de pressão, empurra-o para cima fornecendo água ao sistema e provocando a abertura da válvula auxiliar, possibilitando a passagem da água para o sistema de alarme, acionando o mesmo e enchendo a câmara de retardo. Quando a câmara de retardo está cheia a água aciona o motor de alarme e/ou o pressostato que ativa a campainha elétrica de alarme.

Ainda, a VGA apresenta uma válvula de retenção, permitindo que o sistema se mantenha pressurizado e a ação dos chuveiros seja rápida.

Preciso colocar Válvula de Governo e Alarme?

Se o sistema for de tubulação molhada, que é o mais comum no Brasil, a Válvula de Governo e Alarme é necessária, de modo que a válvula opere no máximo a 1,21MPa. As zonas serão determinadas através da área máxima de cobertura por coluna da rede de sprinklers. Para risco leve, a área máxima atendida por uma coluna é de 4.800m², onde cada VGA atende uma coluna.

Conforme visto acima, além de compartimentar a edificação em diferentes zonas, a VGA tem funções importantes de segurança para o sistema.

Todo andar precisa ter chave de fluxo com aviso?

Sim, a NBR 10.897/2014 diz que em edificações de múltiplos pavimentos, cada pavimento deve ter ao menos uma chave de fluxo ligada ao sistema de alarme.

O papel destas chaves de fluxo é avisar quando um sprinkler entra em funcionamento, determinando a região do ocorrido, facilitando o auxílio em uma emergência, ou uma possível manutenção, diminuindo os danos da água em caso de acionamento acidental.

Preciso instalar o dreno no sistema? Onde instalar?

O dreno do sistema de sprinklers serve para manutenção e para testes de funcionamento. Ele deve ser instalado em todos os andares, e em todas as regiões divididas pelas válvulas de governo e alarme.

A NBR 10.897 determina que o dreno deve ser instalado, logo após a chave de fluxo ou válvula de governo, porém é importante instalar drenos ao final das redes e nos pontos mais baixos, facilitando a manutenção.

Com o passar do tempo, principalmente as redes de aço, apresentam uma quantidade grande de partículas devido a corrosão interna da rede. Estas partículas podem atrapalhar o funcionamento dos sprinklers, diminuindo o tempo de troca da água interna da tubulação. Neste momento, os drenos bem posicionados vão facilitar a manutenção.

Para que serve e qual o diâmetro do recalque do sistema de sprinkler?

O recalque da rede de sprinkler serve para que durante o combate de um incêndio, se o sistema de bombeamento não funcionar, ou a reserva técnica de incêndio terminar, seja possível o corpo de bombeiros conectar um caminhão e alimentar a rede com água para manter o sistema em funcionamento.

O recalque também pode auxiliar o corpo de bombeiros em caso de sinistros próximos, pegando a água emprestada de um edifício para fazer um combate nas proximidades.

O diâmetro do sistema de recalque é definido por cálculo hidráulico, variando bastante. Em edifícios de risco leve, normalmente temos tubulações de 3”, nos riscos ordinários classe I e II 4” e no rico elevado pode chegar a 6”.

Tipos de Sprinklers

Por tipo de elemento termossensível

Ampola de vidro

Sprinkler que opera pela ruptura do bulbo de vidro, devido a pressão resultante da expansão do fluido contido em seu interior, sob a ação do calor do ambiente.

Liga fusível

Sprinkler que é ativado pela fusão de seus componentes devido ao calor do ambiente. Ainda que não sejam tão usados no Brasil, os bicos do tipo liga fusível têm desempenho equivalente ao bico de ampola de vidro.

Por distribuição de água

Cobertura padrão

Chuveiros projetados para cobrir áreas que podem variar conforme as características do projeto e do ambiente. Para chuveiros em pé e pendente variam entre 8,4 e 20,9 m². Para chuveiros laterais a variação é entre 7,4 e 18,2 m².

Cobertura estendida

Cobrem uma área maior que a área de cobertura de chuveiros padrão. Podem varia entre 13,7 e 37,2 m² para chuveiros em pé e pendente.

Tipo spray

Chuveiro que lança quantidade mínima de água para o teto. Seu defletor direciona a água para baixo. Sua cobertura pode ser padrão ou estendida.

Por velocidade de operação

Resposta padrão

Sprinkler com índice de tempo de resposta (ITR) igual ou maior que 80 (m.s) ½ e bulbo de vidro com 5mm de diâmetro.

Resposta rápida

Sprinkler com ITR igual ou menor a 50 (m.s)1/2 e bulbo de vidro de 3mm. Na prática, o bulbo de resposta rápida será acionado segundos antes do de resposta padrão, já que o ITR é obtido atrás apenas de ensaios laboratoriais.

Pela orientação da instalação

Chuveiro em pé

Projetado para ser instalado de forma que a água seja direcionada contra o defletor, para cima.

Chuveiro embutido

Decorativo, em que o corpo, com exceção da rosca, é montado dentro de um invólucro embutido

Chuveiro flush

Decorativo, em que o corpo, incluindo a rosca, é montado a cima do plano inferior do teto. O defletor se estende para baixo do plano inferior quando ativado.

Chuveiro lateral

Projetados para paredes, com objetivo de descarregar água em direção oposta de onde está instalado.

Chuveiro oculto

É embutido e coberto por uma placa. Será liberado antes do funcionamento.

Chuveiro pendente

Projetado para ser instalado de maneira que a água seja direcionada contra o defletor, para baixo.

O que significam as cores dos bulbos?

As cores dos líquidos expansíveis dentro do bulbo definem as faixas de temperatura de ativação para qual o sistema foi dimensionado. Estas faixas são definidas por norma e seguem um padrão universal. As temperaturas nominais mais utilizadas no Brasil são: 68°C, 79°C, 93°C e 141°C.

Fonte: https://pt.slideshare.net/rosielsousa/sprinklers-rosiel

 

Posso usar TigreFIRE ou tubulações plásticas no meu edifício?

A maioria das legislações estaduais do Corpo de Bombeiros não traz restrições quanto ao material que pode ser empregado nas tubulações do sistema, deixando a cargo da NBR 10.897. Conforme item 5.3.3 da NBR10.897, podem ser utilizados materiais diversos, além de cobre e aço, desde que devidamente testados por laboratórios de reconhecida capacidade técnica, áreas de risco leve, com pressão de até 1,21MPa e temperatura ambiente de até 65ºC

Assim como a NBR, a Tigre restringe a utilização do TigreFire para edificações de risco leve, e com baixa carga de incêndio, limitando também a utilização para redes molhadas. Nas redes molhadas, a tubulação obrigatoriamente sempre está cheia de água, garantindo uma resistência maior da tubulação quando exposta ao fogo.

Quanto custa a instalação de sprinkler?

O custo de instalação varia conforme o risco, materiais utilizados e características arquitetônicas. Para ter uma ideia, realizamos um estudo para uma edificação residencial de 30 pavimentos, cerca de 20.000m².

O orçamento foi realizado com base nos custos fornecidos pela SINAPI de março de 2020. Não foram consideradas as conexões e acessórios do sistema (como válvulas de governo e alarme, bombas de reforço e válvulas de redução de pressão). Ou seja, os custos da tabela abaixo envolvem basicamente chuveiros automáticos, tubulação e mão-de-obra, chegando a R$331.305,17.

Se forem contabilizados os demais custos, chegaremos facilmente a R$ 500 mil, totalizando R$ 25/m².

 

Insumo Quantidade Total
Sprinkler tipo pendente 1437un. R$ 30.133,89
Tubo A.G 1” 3087m. R$ 94.859,48
Tubo A.G 1.1/4” 216m. R$ 7.914,02
Tubo A.G 1.1/2” 675m. R$ 27.943,45
Tubo A.G 2” 563m. R$ 31.209,11
Tubo A.G 2.1/2” 78m. R$ 5.222,53
Tubo A.G 3” 78m. R$ 6.751,42
Tubo A.G 4” 644m. R$ 67.819,27
Encanador 1476h. R$ 34.213,00
Auxiliar 1476h. R$ 25.239,00
TOTAL R$331.305,17

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