Controle de Fumaça — Parte 5
NT-15-P5 — Controle de Fumaça — Parte 5
11.1 O controle de fumaça é realizado pela extração mecânica de fumaça e pela introdução do ar de forma natural ou mecânica, disposta de maneira a assegurar condições satisfatórias de segurança no acantonamento a proteger.
11.2 A extração de fumaça pode ser realizada por dispositivos ligados aos ventiladores, por meio de dutos e grelhas ou por ventiladores instalados diretamente na área a proteger.
11.3 A extração visa:
Manter um ambiente seguro nas edificações, durante o tempo necessário para abandono do local sinistrado, evitando os perigos da intoxicação e falta de visibilidade pela fumaça.
Controlar e reduzir a propagação de gases quentes e fumaça entre a área incendiada e áreas adjacentes, baixando a temperatura interna e limitando a propagação do incêndio.
Providenciar condições dentro e fora da área incendiada, que irão auxiliar nas operações de busca e resgate de pessoas, localização e controle do incêndio.
11.4 O controle de fumaça conforme especificado acima tem condições de emprego diferenciadas, e deve ter características conforme o item 8.2 da Parte 2 desta NT.
11.5 O Controle de fumaça mecânico pode:
Ser um sistema específico, destinado exclusivamente à extração de fumaça;
Utilizar o sistema de ventilação ou ar-condicionado normal da edificação, com dupla função, de forma a atender às funções a que normalmente são projetados e também atender à função de extração de fumaça;
Utilizar um sistema conjugado, com o emprego do sistema de ventilação ou ar-condicionado normal da edificação, complementado por um sistema de controle de fumaça auxiliar.
11.6 Nos casos em que o sistema de ventilação ou de ar-condicionado, normal à edificação, seja utilizado para o controle de fumaça por extração mecânica, estes devem:
Atender às mesmas exigências para um sistema exclusivo de controle de fumaça por extração mecânica.
Assegurar o controle (abertura/ fechamento) de todas as partes que compõem o sistema, garantindo a não intrusão de fumaça nas demais áreas não sinistradas do edifício.
11.7 Como regra geral, pretende-se, com o controle de fumaça, projetar e estabilizar a camada de fumaça em uma determinada altura, para que as pessoas possam sair em segurança deste ambiente ou a brigada de incêndio possa atuar para o resgate de vítimas e controle e extinção do incêndio.
11.8 Para elaboração do projeto de controle de fumaça, os seguintes fatores devem ser observados:
Tamanho do incêndio;
Taxa de liberação de calor;
Altura da camada de fumaça;
Tempo para a camada de fumaça descer até a altura de projeto;
Altura da chama;
Massa de fumaça a ser extraída;
Volume de fumaça produzido;
Dimensão do acantonamento;
Espessura da camada de fumaça;
Temperatura do ambiente;
Temperatura da camada de fumaça;
Parâmetros para a extração de fumaça;
Parâmetros para a introdução de ar;
Obstáculos.
11.9 Tamanho do incêndio
11.9.1 A dimensão do incêndio depende do tipo de fogo esperado e de se estabelecer uma condição de estabilidade para que o mesmo seja mantido em um determinado tamanho.
11.9.2 Para fins de projeto de controle de fumaça, o fogo é classificado como estável ou instável.
11.9.3 O fogo pode ser considerado estável quando a edificação for dotada de meios de supressão automática do incêndio (chuveiros automáticos, nebulizadores, etc).
11.9.4 O fogo deve ser classificado como instável, quando não atender a condição especificada no item 11.9.3.
11.9.5 O tamanho do incêndio das edificações com proteção por chuveiros automáticos deve ser conforme tabela abaixo:
| Categorias de risco | Tamanho do incêndio (m) | Perímetro (m) | Área (m²) |
|---|---|---|---|
| Baixo (Até 300 MJ/m²) | 3,0 x 3,0 | 12 | 9 |
| Médio (acima de 300 a 1.200 MJ/m²) | 4,0 x 4,0 | 16 | 16 |
| Alto (acima de 1.200 MJ/m²) | 6,0 x 6,0 | 24 | 36 |
Tabela 9 – Dimensões do Incêndio
11.9.5.1 Nas edificações do Grupo J (depósitos) o tamanho do incêndio será o resultado da multiplicação da área constante na Tabela 9 pela altura de estocagem.
11.9.6 Edificações sem proteção por chuveiros automáticos:
11.9.6.1 Será aceita a instalação parcial de sistema de chuveiros automáticos para a proteção de subsolos com ocupação distinta de estacionamento de veículos nas edificações onde este sistema (chuveiros automáticos) não é obrigatório, para a finalidade de determinação do tamanho de incêndio.
11.10 Taxa de liberação de calor:
11.10.1 A taxa de liberação de calor deve adotar os parâmetros da Tabela 10.
| Ocupações | Taxa de liberação de calor(kW/m2) |
|---|---|
| Residencial | 228 |
| Serviços de hospedagem | 500 |
| Comercial | 500 |
| Serviços profissionais | 228 |
| Educacional | 350 |
| Local de reunião pública | 500 |
| Serviços de saúde e institucionais | 500 |
| Serviços automotivos | 500 |
| Indústrias | Taxa de liberação de calor (kW/m2) |
| Indústrias com carga de incêndio de potencial calorífico baixo - I1 | 60 |
| Indústrias com carga de incêndio de potencial calorífico médio - I2 | 280 |
| Indústrias com carga de incêndio de potencial calorífico alto - I3 | 500 |
| Depósitos | Taxa de liberação de calor (kW/m2) |
| Engradado de madeira | 2500 |
| Paletes de madeira, empilhados | 2150 |
| Móveis embalados | 500 |
| Madeira serrada empilhada | 500 |
| Madeira compensada empilhada | 500 |
| Produtos celulósicos em geral | 160 |
| Malas do correio | 235 |
| Papelão empilhado | 290 |
| Rolos de papelão | 120 |
| Caixas de papelão | 150 |
| Caixas de papelão com divisórias empilhadas | 325 |
| Caixas de papelão, produtos elétricos | 145 |
| Produtos empacotados | 315 |
| Componentes de fibra de vidro em caixas de papelão | 190 |
| Compartimentos em fibra de vidro em caixas de papelão, empilhados | 275 |
| Garrafas plásticas em caixas de papelão, empilhadas | 940 |
| Garrafas em PVC empacotadas em caixas de papelão com divisórias | 655 |
| Garrafas de polietileno empacotadas em caixas de papelão com divisórias, empilhadas | 1195 |
| Garrafas de polietileno em caixas de papelão | 380 |
| Escaninhos de polietileno, cheios, empilhados | 1000 |
| Sacos de lixo de polietileno em caixas empilhadas | 380 |
| Filmes de plástico em rolo | 980 |
| Filmes de polipropileno em rolo | 1280 |
| Tubos de polipropileno empacotados em caixas de papelão com divisórias empilhadas | 850 |
| Isolamento de poliuretano empacotado e empilhado | 265 |
| Painéis isolados de poliuretano rígido, espuma em caixas de papelão com divisórias, empilhadas | 370 |
| Painel isolado em poliestireno espuma rígido, empilhado. | 675 |
| Garrafas de poliestireno em caixas de papelão | 2695 |
| Garrafas de poliestireno empacotadas em caixas de papelão com divisórias, empilhadas. | 2720 |
| Tubos de poliestireno em caixas de papelão | 805 |
| Tubos de poliestireno colocados em caixas de papelão, empilhadas | 1105 |
| Partes de brinquedo de poliestireno empilhadas | 305 |
| Partes de brinquedo de poliestireno | 390 |
| Livros, móveis | 720 |
| Álcool | 740 |
| Gasolina | 1590 |
| Óleo combustível | 1470 |
Tabela 10 - Taxa de liberação de calor
11.11 Altura da camada de fumaça:
11.11.1 Uma altura livre de fumaça deve ser projetada de forma a garantir o escape das pessoas.
11.11.2 Esta altura devido à presença da coluna de fumaça pode alcançar no máximo 85% da altura de referência, devendo estar no mínimo a 2,2 m acima do piso da edificação.
11.11.3 Onde houver depósito de mercadorias, caso haja possibilidade de ocorrer o fenômeno “flash over”, a camada de fumaça deve ser projetada a 0,50 m acima do topo dos produtos armazenados.
11.12 Tempo para a camada de fumaça descer até a altura de projeto:
11.12.1 A posição da interface da camada de fumaça a qualquer tempo pode ser determinada pelas relações que reportam a três situações a seguir:
- Quando nenhum sistema de extração de fumaça está em operação;
- Quando a vazão mássica de extração de fumaça for igual ou superior à vazão fornecida à coluna da camada de fumaça;
- Quando a vazão de extração de fumaça for menor que a vazão fornecida à coluna da camada de fumaça.
11.12.1.1 Posição da camada de fumaça com nenhum sistema de exaustão em funcionamento:
- Com o fogo na condição estável, a altura das primeiras indicações da fumaça acima da superfície do piso, ‘z’, pode ser estimada a qualquer tempo, ‘t’, pela equação (1) (onde os cálculos abrangendo z/H > 1.0 significam que a camada de fumaça não começou a descer).
EQUAÇÃO (1):
z/H = 1,11 – 0.28 ln [(t Q1/3 / H4/3) / (A/H2)]
Onde:
z = altura de projeto da camada de fumaça acima do piso (m);
H = altura do teto acima da superfície de fumaça (m);
t = tempo (seg);
Q = taxa de liberação de calor de fogo estável (kW);
A = área do acantonamento (m2).
A equação acima:
- Está baseada em informações experimentais provenientes de investigações utilizando áreas uniformes (seccionais-transversais), e avalia a posição da camada a qualquer tempo depois da ignição, dentro dos seguintes limites:
0. ,2 ≤ z/H ≤ 1,0
0. ,9 ≤ A/H2 ≤ 14
11.12.1.2 Posição da camada de fumaça com a exaustão de fumaça em operação:
- Vazão mássica de exaustão de fumaça igual à vazão mássica de fumaça fornecida pelo incêndio.
- Depois que o sistema de exaustão estiver operando por um determinado período de tempo, será estabelecido uma posição de equilíbrio na altura da camada de fumaça, desde que vazão mássica de exaustão for igual à vazão mássica fornecida pela coluna à base do fogo;
- Uma vez determinada esta posição, deve ser mantido o equilíbrio, desde que as vazões mássicas permaneçam iguais.
- Vazão mássica de exaustão de fumaça diferente da vazão mássica de fumaça fornecida pelo incêndio.
- Com a vazão mássica fornecida pela coluna de fumaça à base do fogo maior que a vazão mássica de exaustão, não haverá uma posição de equilíbrio para camada de fumaça;
- Neste caso, a camada de fumaça irá descer, ainda que lentamente, em função da vazão mássica de exaustão ser menor;
- Nesta condição, deve ser utilizado o valor de correção constante da Tabela 11.
| z/H | t / t0 | |||||
|---|---|---|---|---|---|---|
| (m/me) ou (V/Ve) | ||||||
| 0.25 | 0.35 | 0.50 | 0.70 | 0.85 | 0.95 | |
| 0.2 | 1.12 | 1.19 | 1.30 | 1.55 | 1.89 | 2.49 |
| 0.3 | 1.14 | 1.21 | 1.35 | 1.63 | 2.05 | 2.78 |
| 0.4 | 1.16 | 1.24 | 1.40 | 1.72 | 2.24 | 3.15 |
| 0.5 | 1.17 | 1.28 | 1.45 | 1.84 | 2.48 | 3.57 |
| 0.6 | 1.20 | 1.32 | 1.52 | 2.00 | 2.78 | 4.11 |
| 0.7 | 1.23 | 1.36 | 1.61 | 2.20 | 3.17 | 4.98 |
| 0.8 | 1.26 | 1.41 | 1.71 | 2.46 | 3.71 | 6.25 |
Tabela 11 – Fator de ajuste da vazão mássica mínima de exaustão.
ONDE:
z = altura de projeto da camada de fumaça acima do piso
H = altura do teto acima da base do fogo (m)
t = tempo para a camada de fumaça descer até z (seg)
t0 = valor de t na ausência de exaustão de fumaça (veja equação 2) (seg)
m = vazão mássica de exaustão de fumaça (menos qualquer vazão mássica dentro da camada de fumaça, decorrentes de outras fontes que não seja a coluna de fumaça)
me = valor de “m” requerido para manter a camada de fumaça indefinidamente em z [obtido pela equação 3]
11.13 Altura da chama:
11.13.1 Na determinação da altura da chama proveniente da base do fogo, deve-se adotar a seguinte equação:
EQUAÇÃO (2):
z1 = 0,166 x Qc 2/5
Onde:
z1 = limite de elevação da chama (m);
Qc = porção convectiva da taxa de liberação de calor (kW), estimada em 70% da taxa de liberação de calor (Q) (kW).
11.14 Dimensionamento da massa de fumaça a ser extraída:
11.14.1 Na determinação da massa de fumaça gerada pelo incêndio, duas condições podem ocorrer:
- Altura (z) da camada de fumaça ser superior a altura (z1) da chama, ou seja: (z > z1);
- Altura da camada de fumaça (z) igual ou inferior à altura (z1) da chama, ou seja: (z ≤ z1).
11.14.2 Para a condição (z > z1), a massa de fumaça gerada é determinada pela seguinte equação:
EQUAÇÃO (3):
m = 0,071 Qc1/3 z5/3 + 0,0018 Qc (z > z1)
Onde:
m = vazão mássica da coluna de fumaça para a altura z (Kg/s);
z = altura de projeto da camada de fumaça acima do piso;
Qc = porção convectiva da taxa de liberação de calor, estimada em 70% da taxa de liberação de calor (Q) (kW).
11.14.3 Para a condição (z ≤ z1), a massa de fumaça gerada é determinada pela seguinte equação:
EQUAÇÃO (4):
m = 0,032 Qc3/5 z (z ≤ z1)
Onde:
m = vazão mássica da coluna de fumaça para a altura z (Kg/s);
z = altura de projeto da camada de fumaça acima do piso;
Qc = porção convectiva da taxa de liberação de calor estimada em 70% da taxa de liberação de calor (Q) (kW).
11.15 Volume de fumaça produzido:
11.15.1 Para se obter o volume de fumaça a extrair do ambiente, a seguinte equação deve ser utilizada:
EQUAÇÃO (5):
V = m/r
Onde:
V = volume produzido pela fumaça (m3/s);
m = vazão mássica da coluna de fumaça para a altura z (Kg/s);
r = densidade da fumaça em Kg/m³, de acordo com a temperatura adotada, conforme item 11.20 (para temperatura de 70°C, r = 0.92 Kg/m3 e para temperatura de 300°C, r = 0,55 Kg/m3).
11.15.2 Para compensar os possíveis vazamentos nos registros de trancamento, deve ser previsto um coeficiente de vazamento mínimo de 25% a ser acrescido sobre o resultado da equação (5) para a seleção dos ventiladores e dimensionamento dos dutos principais de exaustão de fumaça.
11.16 Acantonamento:
11.16.1 A área máxima de um acantonamento deve ser de 1.600 m2.
11.16.2 Será possível dispensar a previsão dos acantonamentos em:
- Edificação do grupo J (depósito) que possua sistema de chuveiros automáticos;
- Áreas de estacionamentos que possuam sistema de chuveiros automáticos, observados os requisitos da Parte 6 desta NT.
11.17 Espessura da camada de fumaça em depósitos de mercadorias:
11.17.1 Para áreas de depósitos que não possuam armazenamento elevado (acima de 1,50 m), a espessura da camada de fumaça não pode ser menor que 15% da altura do local (H) atendido pela instalação.
11.17.2 Para edificações que possuam área de armazenamento elevada (acima de 1,50 m), o projetista deve considerar:
- Possibilidade de ocorrer o flash over;
- Possibilidade de a fumaça esfriar e estratificar, decorrente:
- Da altura da camada de fumaça estar afastada com relação à origem do incêndio;
- Da existência de sistema de chuveiros automáticos, que esfriam a fumaça e gases quentes.
11.18 Temperatura ambiente:
11.18.1 Para fins de cálculo, deve ser prevista uma temperatura ambiente de 20°C.
11.19 Temperatura da camada de fumaça:
11.19.1 Para fins de dimensionamento, deve ser prevista a temperatura da camada de fumaça de:
- 70º C quando a edificação for dotada de proteção por sistema de chuveiros automáticos;
- 300º C quando a edificação não for dotada de proteção por sistema de chuveiros automáticos.
11.20 Extração de fumaça:
11.20.1 Distribuição de grelhas de extração de fumaça em espaços amplos:
11.20.1.1 As grelhas devem ser distribuídas no ambiente de forma mais uniforme possível; deve haver, no mínimo, uma grelha a cada 300 m2 de área de abrangência.
11.20.2 As grelhas devem estar posicionadas no teto ou, quando instaladas na parede, devem ter a sua parte mais baixa no mínimo a 1,8 m do piso do pavimento, e serem situadas no terço superior da altura de referência.
11.20.3 A quantidade de grelhas para sistema de controle de fumaça mecânico, dimensionado conforme o item 11 desta norma, deve atender à tabela abaixo:
| Espessura da camada de fumaça no ponto de sucção ou corte de um ventilador individual ou grelha de extração (metros) | Vazão volumétrica por ponto de sucção ou ventilador individual (m3/seg) |
|---|---|
| ≥ 0,5(1) | ≤ 0,2(2) |
| ≥ 1,0 | ≤ 1,2 |
| ≥ 1,5 | ≤ 3,5 |
| ≥ 2,0 | ≤ 7,0 |
| ≥ 2,5 | ≤ 12,0 |
| (1) Aplicável também para camadas de fumaça de altura <0,5 m, desde que os pontos de sucção estejam posicionados para cima. (2) Em locais com pé direito baixo, onde não seja possível haver maior espessura de camada de fumaça, a utilização de corrente volumétrica de maior magnitude por ponto de exaustão pode ser admitida mediante avaliação em Comissão Técnica. | |
Tabela 12 - Máxima vazão volumétrica por ponto de sucção ou ventilador individual
11.21 Introdução do ar:
11.21.1 A introdução de ar para controle de fumaça pode ser realizada por meios naturais ou mecânicos, da seguinte forma:
- Naturalmente:
- Realizada diretamente para o exterior por meio de aberturas na fachada, portas, janelas, venezianas etc., posicionadas abaixo da camada de fumaça;
- Caso a velocidade de entrada de ar seja superior a 1m/s, a camada de fumaça deve ser projetada a 1,5m acima das aberturas consideradas;
- Caso a velocidade de entrada de ar seja menor que 1m/s, a camada de fumaça pode ser projetada a 0,5m acima das aberturas consideradas;
- A velocidade máxima de entrada de ar não deve ser superior a 2 m/s e a vazão volumétrica de entrada de ar deve ser igual à de extração;
- Caso haja impossibilidade técnica de prever entrada de ar no acantonamento, esta pode ser prevista pelas aberturas de introdução de ar dos acantonamentos adjacentes à área incendiada;
- A introdução de ar em edificações com pavimentos interligados como, por exemplo, centros comerciais "shopping centers", pode ser realizada pelas portas de acesso e demais aberturas localizadas no térreo. As portas e demais aberturas utilizadas para este fim devem ter abertura automática acionada pelo sistema de detecção de fumaça;
- A introdução de ar para os pavimentos superiores das edificações descritas no item anterior pode ser realizada pelas aberturas localizadas no térreo e será considerada, para fins de cálculo, a área efetiva de abertura entre os pavimentos composta por átrios, escadas não enclausuradas e escadas rolantes.
- Por meios mecânicos:
- Realizadas por aberturas de insuflação ligadas a ventiladores por meio de dutos;
- Cuidados devem ser observados pelo projetista a fim de posicionar (os ventiladores) as aberturas de insuflação no terço inferior do acantonamento, evitando turbulências que podem espalhar a fumaça ou o fogo;
- Caso haja impossibilidade técnica de prever entrada de ar no acantonamento, esta pode ser prevista pelas aberturas de introdução de ar dos acantonamentos adjacentes à área incendiada; neste caso, não há necessidade de posicionar as aberturas de insuflação no terço inferior dos acantonamentos;
- Para efeito de dimensionamento, a velocidade do ar nas aberturas de insuflação deve ser inferior a 5 m/s, e sua vazão volumétrica deve ser da ordem de 60% da vazão das aberturas de extração de fumaça, à temperatura de 20ºC.
11.22 Obstáculos:
11.22.1 Os mezaninos são obstáculos que devem ser considerados na extração de fumaça.
11.22.2 Existem 2 (dois) tipos de mezaninos a serem considerados:
- Mezaninos permeáveis, que são aqueles cujo teto ou piso superior possui 50% de aberturas, permitindo o escape e fluidez da fumaça pelo mesmo;
- Mezaninos sólidos, que são aqueles que não permitem o escape da fumaça.
11.22.3 Os mezaninos considerados permeáveis estão dispensados da previsão de sistema de controle de fumaça.
11.22.4 Os mezaninos sólidos devem atender à seguinte regra:
- A característica da coluna de fumaça saindo por um mezanino depende da característica do fogo, largura da coluna de fumaça e da altura do teto acima do fogo;
- Para dimensionar a entrada de ar na coluna de fumaça sob um mezanino, na condição Zb < 15m, a seguinte fórmula deve ser atendida:
EQUAÇÃO (6):
m = 0.36 (QW2)1/3 (Zb + 0.25H)
Onde:
m = taxa do fluxo de massa na coluna (Kg/s);
Q = taxa de liberação de calor (kW);
W = largura da camada de fumaça saindo das sacadas (m);
Zb = altura da camada de fumaça acima da borda do mezanino (m);
H = altura da sacada acima do combustível (m).
- Onde forem utilizadas cortinas de direcionamento de fumaça, elas deverão ser perpendiculares à abertura, para canalizar a fumaça, e estender abaixo do teto, a uma distância de pelo menos 10% do pé direito do pavimento.
- Na ausência de direcionadores de fluxo ou cortinas de fumaça (Figura 19), a largura equivalente da coluna de fumaça (W) deve ser calculada como:
W = w + b
Onde:
w = largura da abertura da área de origem (m);
b = distância da abertura ou porta à borda do mezanino (m);

Figura 18 – Extração da coluna de fumaça no mezanino - vista lateral em corte

Figura 19 – Vista frontal da porta com cortinas de direcionamento
- As edificações que possuírem entrada de ar na coluna de fumaça na condição Zb > 15m deverão ter o estudo da situação apresentado para análise por Comissão Técnica, utilizando-se de modelos algébricos ou modelos dimensionados por softwares de modelagem para análise de mecânica dos fluidos. Como base, uma vasta literatura pode ser encontrada na NFPA 92 e no Handbook of Smoke Control Engineering - ASHRAE.
ANEXO J
Exemplos de aplicação
EXEMPLO 1
- Dados do ambiente:
- Escritórios;
- Área de 500,00 m2;
- Dimensão: 20,00 m x 25,00 m x 3,00 m;
- Edifício protegido por chuveiros automáticos de teto;
- Edificação protegida por sistema de detecção;
- Altitude: 800 m.
- Dados para projeto:
- Dimensionamento:
- Taxa total de liberação de calor (Q) = 228,00 x 16,00 = 3.648,00 kW;
- Altura da camada de fumaça adotada em projeto (Z) = 2,20 m;
- Tempo para a fumaça atingir a altura de projeto:
Pela equação nº 1: (cálculo da altura da camada de fumaça, sem nenhum sistema entrar em funcionamento)
z/H = 1,11 – 0.28 ln [(tQ1/3 / H4/3) / (A/H2)];
2. ,20/3,0 = 1,11 - 0.28 ln [(t 3.6481/3/34/3) / (500/32)]; t = 60,23 s.
- Altura da chama:
Pela equação nº 2 - z1 = 0,166 Qc2/5
Z1 = 0,166 (3.648 x 0,7)2/5
Z1 = 3,83 m
- Massa de fumaça a ser extraída:
Como z < z1, temos para cálculo da massa de fumaça a utilização da equação 4:
EQUAÇÃO (4)
m = 0.032 Qc3/5 z (z < z1);
m = 0,032 x 2.553,63/5 x 2,20; m = 7,795 Kg/s.
- Cálculo da vazão volumétrica:
Para atingir os objetivos descritos em 11.20.1 letra a (r = 0,92 kg/m3 para 70ºC):
EQUAÇÃO (5)
V = m/r;
V = 7,795/0,92;
V = 8,47 m3/s.
Deve ser acrescido, para seleção dos ventiladores e dimensionamento dos dutos, o coeficiente de segurança de 25%, conforme previsto no item 11.15.2:
Ve : vazão do extrator Ve = V x 1,25
Ve = 8,47 x 1,25
Ve = 10,59 m³/s (38.124 m³/h)
- Cálculo da entrada de ar, conforme 4 da alínea b do item 11.21.1
Vv: vazão do ventilador de entrada de ar
Vv = Ve x 0,6
Vv = 10,59 x 0,6
Vv = 6,35 m³/s (22.874 m³/h)
EXEMPLO 2
- Dados do ambiente:
- Escritórios;
- Área de 500,00 m2;
- Dimensão: 20,00 m x 25,00 m x 3,00 m;
- Edifício sem proteção por chuveiros automáticos de teto;
- Edificação protegida por sistema de detecção;
- Altitude: 800 m.
- Dados para projeto:
- Tamanho do incêndio = 4,00 m x 4,00 m;
- Perímetro = 16 m;
- Área = 16,00 m2;
- Taxa de liberação de calor segundo Tabela 10 – Parte 5 = 228,00 Kw/m2.
- Dimensionamento:
- Taxa total de liberação de calor (Q) = 228,00 x 16,00 = 3.648,00 Kw;
- Altura da camada de fumaça adotada em projeto (Z) = 2,20 m;
- Tempo para a fumaça atingir a altura de projeto:
Pela equação nº 2: (cálculo da altura da camada de fumaça, sem nenhum sistema entrar em funcionamento)
z/H = 1,11 – 0.28 ln [(tQ1/3 / H4/3) / (A/H2)];
2. ,20/3,0 = 1,11 - 0.28 ln [(t 3.6481/3 / 34/3) / (500/32)]; t = 60,23 s.
- Altura da chama:
Pela equação nº 3 - z1 = 0,166 Qc2/5
Z1 = 0,166 (3.648 x 0,7)2/5;
Z1 = 3,83 m.
- Massa de fumaça a ser extraída:
Como z < z1, temos para cálculo da massa de fumaça a utilização da equação 4:
EQUAÇÃO (4)
m = 0.032 Qc3/5 z (z < z1);
m = 0,032 x 2.553,63/5 x 2,20; m = 7,795 Kg/s.
- Cálculo da vazão volumétrica:
EQUAÇÃO (5)
Para atingir os objetivos descritos em 11.20.1, letra b (r = 0,55 kg/m3 para 300ºC):
V = m/r
V = 7,795/0,55;
- = 14,172 m3/s.
Deve ser acrescido, para seleção dos ventiladores e dimensionamento dos dutos, o coeficiente de segurança de 25%, conforme previsto no item 11.15.2:
Ve : vazão do extrator
Ve = V x 1,25
Ve = 14,172 x 1,25
Ve = 17,72m³/s (63.777 m³/h)
- Cálculo da entrada de ar (natural), conforme item 4 da alínea a do item 11.21.1
Vv: vazão do ventilador de entrada de ar
Vv = Ve
Vv = 17,72 m³/s (63.777 m³/h)
EXEMPLO 3
- Dados do edifício:
- Depósito De Livros (J-3);
- Área de 1000,00 m2;
- Dimensão: 20,00 m x 50,00 m x 6,00 m;
- Estocagem em prateleiras fixas com altura de 4,00 m;
- Edifício protegido por chuveiros automáticos de teto;
- Edificação protegida por sistema de detecção;
- Altitude: 800 m.
- Dados para projeto:
- Tamanho do incêndio = 6,00m x 6,00m;
- Perímetro = 24 m;
- Área = 36,00 m2;
- Taxa de liberação de calor segundo Tabela 10 – Parte 5 = 720,00 kW/m2;
- Dimensionamento:
- Taxa total de liberação de calor (Q) = 720,00 x 36,00 x 4,00 = 103.680,00 kW;
- Altura da Camada de fumaça adotada em projeto (Z) = 4,50 m;
- Tempo para a fumaça atingir a altura de projeto:
Pela equação n° 1: (Cálculo da altura da camada de fumaça, sem nenhum sistema entrar em funcionamento)
z/H = 1,11 – 0.28 ln [(tQ1/3 / H4/3) / (A/H2)];
4. ,5/6,0 = 1,11 - 0.28 ln [(t 103.6801/3 / 64/3) / (1000 / 62)]; t = 23,3s
- Altura da chama:
Pela equação n° 2 - z1 = 0,166 Qc2/5
Z1 = 0,166 (103.680 x 0,7)2/5
Z1 = 14,6 m.
- Massa de fumaça a ser extraída:
Como z < z1, temos para cálculo da massa de fumaça a utilização da equação 4:
EQUAÇÃO (4)
m = 0.032 Qc3/5 z (z < z1);
m = 0,032 x 103.6803/5 x 4,5; m = 118,8 Kg/s.
- cálculo da vazão volumétrica:
EQUAÇÃO (5)
Para atingir os objetivos descritos em 11.20.1 letra a (r para 70ºC): V = m/r
V = 118,8/0,92
V = 129,1 m3/s
Deve ser acrescido, para seleção dos ventiladores e dimensionamento dos dutos, o coeficiente de segurança de 25%, conforme previsto no item 11.15.2:
Ve: vazão do exaustor
Ve = V x 1,25
Ve = 129,1 x 1,25
Ve = 161,4 m³/s (581.040 m³/h)
- cálculo da entrada de ar, conforme item 4 da alínea b do item 11.22.1.
Vv: vazão do ventilador de entrada de ar
Vv = Ve x 0,6
Vv = 161,4 x 0,6
Vv = 98,84 m³/s (348.624 m³/h)