15 março 2015

Suprimento de ar necessário - Cálculo do suprimento de ar - Trajetórias de escape em série e paralelo - Espaço pressurizado - Áreas de escape à partir de uma escada pressurizada - Portas corta-fogo (PCF) abertas e outras aberturas - Estimativa da velocidade de saída do ar através da PCF aberta - Vazamento em dutos e vazamentos não identificados - Elavedor de emergência - Antecâmara de segurança - Efeito do sistema - IT Nº 13/2004 - Pressurização de Escada de Segurança


5.1.6 Suprimento de ar necessário

5.1.6.1 Cálculo do suprimento de ar
Para determinação do primeiro valor de suprimento de ar necessário para obtenção de um diferencial de pressão entre o ambiente a ser pressurizado e os ambientes contíguos, deve-se adotar a equação 1.

Essa equação depende diretamente da área de restrição e do diferencial de pressão entre os ambientes contíguos. A área de restrição é determinada pelo escape de ar para fora do espaço a ser pressurizado, quando o ar passa, por exemplo, pelas frestas ao redor de uma PCF. O diferencial de pressão é o mínimo estabelecido na Tabela 1 do Anexo A desta IT, ou seja, 50 Pa.

Equação 1:



Onde:

Q é o fl uxo de ar (m3/s)
A é a área de restrição (m2)
P é o diferencial de pressão (Pa)
N é um índice que varia de 1 a 2

No caso de frestas em torno de uma PCF, N = 2

No caso de frestas em vãos estreitos, tais como frestas em torno de janelas, N = 1,6 Vazão de ar (condição padrão de ar com densidade de 1,204 kg/m3 ).


5.1.6.2 Trajetórias de escape em série e paralelo
a) Na trajetória de escape do ar para fora de um espaço pressurizado, podem existir elementos de restrição posicionados em paralelo, tal como ilustrado na Figura 1, ou em série, como apresentado na Figura 2, ou ainda uma combinação desses.


Figura 1a - Trajetórias de escape do ar em paralelo

b) No caso de trajetórias de escape do ar em paralelo, com as portas do ambiente conforme Figura 1 acima, a área total de escape é determinada pela simples soma de todas as áreas de escape envolvidas, então:

Equação 2:

Figura 2 - Trajetórias de escape do ar em série



c) No caso das portas em série, como a PCF da escada e a PCF da antecâmara não ventilada a ela associada, como demonstrado na Figura 2 acima, temos:

Equação 3:



d) O escape total e efetivo de uma combinação de trajetórias de escape do ar em série e em paralelo, pode ser obtido combinando sucessivamente grupos simples de escape isolados (PCF da escada e da antecâmara pressurizada do mesmo pavimento), com os outros equivalentes (PCF em paralelo).


5.1.6.3 Áreas de escape a partir de uma escada pressurizada
De maneira geral, o escape de ar a partir de uma escada ocorre:

a) Por meio das frestas em torno das PCF (quando essas estiverem fechadas), devendo ser adotados os valores constantes da Tabela 2 do Anexo;

b) Por meio do vão de luz das PCF consideradas na condição abertas, na quantidade estipulada na Tabela do Anexo B desta IT, somadas às perdas pelas frestas das demais PCF consideradas na condição fechadas;

c) Por meio das frestas no entorno de portas de elevadores e janelas existentes no espaço pressurizado.


5.1.6.4 Portas corta-fogo abertas e outras aberturas
a) Para ser eficaz, a escada de emergência deve ter seus acessos protegidos por PCF, sendo inevitável que estas sejam abertas ocasionalmente. A pressurização projetada não pode ser mantida, se houver grande abertura entre a área pressurizada e os espaços adjacentes;

b) Caso haja uma abertura permanente (uma janela dentro da caixa de escada, por exemplo), deve ser considerada a introdução de vazão de ar suficiente para se obter uma velocidade média do ar, através desta abertura, de 4 m/s;

c) A abertura intermitente das PCF, quando do abandono da edificação, produz, momentaneamente, uma perda de pressão no interior da escada. Nesta situação, a vazão de ar determinada pela Equação 1 deve ser avaliada para que seja obtida uma condição satisfatória para minimizar a infiltração de fumaça no interior da escada nesta situação, devendo possibilitar a manutenção de uma velocidade de ar mínima de 1,0 m/s saindo através das PCF consideradas na condição abertas;

d) Os critérios para verificação da velocidade do ar a que se referem os itens seguintes são os estipulados no item 5.1.6.5, adiante;

e) O número de PCF, na condição abertas, a ser utilizado nos cálculos, depende do tipo de edificação, considerando-se o número de ocupantes e as dificuldades encontradas para o abandono, devendo obedecer aos critérios estipulados no Anexo B, desta IT;

f) Uma PCF considerada na condição aberta (em relação ao estabelecido no Anexo B, desta IT) deve ser acrescentada no cálculo do suprimento de ar do sistema de pressurização, em edificações onde existem locais de reunião de público, com capacidade para 50 ou mais pessoas (tais como auditórios, refeitórios, salas de exposição e assemelhados). Esse critério deve ser desconsiderado quando o local de reunião de público estiver no piso de descarga (térreo ou nível com saída direta para o exterior) ou em mezaninos do piso térreo com acessos através de escadas exclusivas, de tal modo que a escada pressurizada não seja utilizada como rota predominante de saída de emergência para esse público;

g) Devem ser considerados os vãos e frestas reais de todas as PCF da caixa da escada pressurizada, conforme especificado abaixo, na quantidade estipulada no Anexo B desta IT:

1) PCF simples, quando todos os acessos à escada pressurizada ocorrer apenas através de PCF simples;

2) PCF duplas, quando a quantidade de PCF duplas instaladas for igual ou superior à quantidade de PCF abertas - critério esse estipulado no Anexo B desta IT, para efeito de dimensionamento de escapes de ar por meio de PCF na condição abertas;

3) PCF duplas e PCF simples na mesma caixa de escada, quando a quantidade de PCF duplas for inferior à quantidade de PCF consideradas na condição abertas (conforme critério estipulado no Anexo B desta IT, para efeito de dimensionamento de escapes de ar por meio de PCF na condição abertas) devem ser consideradas todas as PCF duplas e, na quantidade devida, complementar com PCF simples. Neste caso, cada PCF dupla deve ser computada como uma PCF aberta e não como duas, embora devem ser somados o vão de luz real de cada PCF dupla e simples consideradas;

h) Em edificações existentes é comum o uso da pressurização de um amplo hall e o uso da PCF no acesso às unidades residenciais ou unidades de escritório etc., como estabelecido na Figura 1 do item 5.1.6.2.

Nesses casos, o número de PCF duplas ou simples calculadas (respeitando-se suas áreas), deve ser de 4 (quatro) para edificações com até 60 (sessenta) metros de altura, sendo que acima desse valor é exigido o cálculo de 5 PCF abertas.

Obs.: o número máximo de PCF por pavimento em contato com esse ambiente pressurizado deve ser de 4 PCF simples. Características diferentes devem ser avaliadas em Comissão Técnica do CBPMESP.

Nota:
A vazão total requerida para o sistema de pressurização de escadas deve ser calculada pela equação abaixo:

Equação 4:



Obs.: Em todos os casos, levar em consideração a condição padrão do ar.


5.1.6.5 Estimativa da velocidade de saída do ar através da PCF aberta
a) Na prática, a velocidade de saída do ar deve ser obtida dividindo-se a vazão de ar de suprimento (Equação 1) pela área de abertura total;

b) A área de abertura total deve ser calculada somando-se as áreas das PCF consideradas abertas (ver Anexo B, desta IT) e as frestas das demais PCF previstas na escada, na condição fechadas;

c) Quando a velocidade obtida no cálculo especificado no item “a” acima for inferior ao parâmetro mínimo estabelecido, a vazão de ar deve ser aumentada até que seja alcançado o valor requerido (1 m/s);

d) Sobre o valor de vazão de ar obtido conforme itens “a” ou “c” acima, devem ser aplicados os fatores de vazamentos em dutos e de vazamentos não-identificados, conforme item 5.1.6.6;

e) Para atender a todas as hipóteses de escapes de ar e de vazamentos não-identificados, contidos nesta IT, invariavelmente a escada pressurizada deve ser provida de dispositivos que impeçam que a pressão no seu interior eleve-se acima de 60 Pa, devido ao excesso de ar que pode ser necessário.


5.1.6.6 Vazamentos em dutos e vazamentos não identificados
Para se determinar a vazão de ar total requerida, após o desenvolvimento da equação 4, constante do item anterior, acrescentar ao resultado final, conforme equação 5, abaixo, os fatores de vazamentos de ar em dutos e de vazamentos não-identificados:

a) Acrescentar 15% para vazamentos em dutos metálicos ou 25% para dutos construídos em alvenaria ou mistos, sendo que esses valores porcentuais devem ser considerados independentemente do comprimento dos dutos:

b) Acrescentar 25% - para atender à hipótese de vazamentos não identificados:



Nota:
A vazão total requerida para o sistema de pressurização de escadas, somada aos dois fatores de segurança acima descritos, deve ser calculada conforme abaixo:

Equação 5:

a) QTS = QT x 1,4 (quando se tratar de duto metálico);

b) QTS = QT x 1,5 (quando se tratar de duto de alvenaria ou misto).


5.1.6.7 Elevador de emergência
A antecâmara de segurança do elevador de emergência deve ser pressurizada, conforme os critérios do item 5.1.6.8 e da Tabela 1 do Anexo A desta IT, e apresentar as seguintes características:

a) No cálculo da vazão de ar de pressurização, deve ser considerado o escape de ar através das aberturas no entorno da passagem de cabos de aço e outros no topo do poço do elevador, no piso da casa de máquinas, em série com o escape pelas frestas das portas de acesso ao elevador nos diversos pavimentos;

b) O cálculo para determinação da vazão de ar de pressurização deverá considerar as frestas das portas do elevador e das PCF de acesso às antecâmaras conforme a Tabela 2 do Anexo A. Considerando que esses parâmetros dimensionais poderão estar alterados na conclusão da obra, a vazão de ar introduzida em cada antecâmara deve ser regulada para que a pressão interna não ultrapasse a 60 Pa;

c) Quando contígua com a escada pressurizada, a antecâmara, quando não pressurizada por duto exclusivo, deve ser pressurizada pelo mesmo sistema da escada, através de vasos comunicantes, controlados por venezianas reguláveis e independentes em cada nível de pavimento, de forma a manter um gradiente de pressão no sentido do interior da escada pressurizada para a antecâmara de segurança – neste caso considerar o escape de ar através dessas janelas no cálculo do suprimento total de ar necessário para o sistema de pressurização da escada (adotar as frestas e vão reais efetivos);

d) Ser protegida por PCF-P90, no acesso à antecâmara de segurança, a partir do pavimento;

e) A casa de máquinas deve ser independente e isolada em relação aos demais elevadores, com paredes de resistência mínima a 2 h de fogo e acessos protegidos por PCF-P90;

f) Alternativamente, pode ser adotada a pressurização das antecâmaras do elevador de emergência a partir do poço do elevador que, nesse caso, funcionará como um duto de pressurização – para tanto, avaliar as condições para se manter as antecâmaras pressurizadas até o limite de 60 Pa, considerando-se as resistências das frestas no entorno das portas dos elevadores e PCF de acesso em cada pavimento, precaver-se de que haja um fluxo de ar contínuo entre esse espaço pressurizado com os ambientes contíguos e, desses, com aberturas permanentes para o exterior da edificação. As paredes do poço do elevador devem seguir os critérios do item 5.3.3,desta IT.


5.1.6.8 Antecâmara de segurança
a) Para as edificações estabelecidas no Anexo B desta IT deve ser exigida, além da pressurização da escada de segurança, a existência de uma antecâmara de segurança.

Essa antecâmara deve possuir as seguintes características:

1) Ser interposta entre a escada pressurizada e as áreas comuns ou privativas da edificação, em todos os níveis de pavimento, considerando-se a partir do piso de descarga, nos sentidos ascendente e descendente (pavimentos superiores e inferiores ao nível da descarga) dentro do critério de altura fixado na Tabela do Anexo B desta IT;

2) Ser protegida por PCF-P60, tanto no acesso à antecâmara de segurança quanto no acesso à escada pressurizada;

3) Deve haver um diferencial de pressão entre a antecâmara de segurança e o interior da escada pressurizada, garantindo-se dessa forma o gradiente de pressão no sentido do interior da escada pressurizada para a antecâmara de segurança;

4) A antecâmara de segurança deve possuir dimensões mínimas de acordo com a IT nº 11 – Saídas de emergência;

5) A pressurização da escada e da antecâmara de segurança pode ser realizada utilizando somente um conjunto moto ventilador.

Obs.: quando exigido (ver Anexo B), as antecâmaras de segurança das escadas pressurizadas e dos elevadores de emergência, localizadas em níveis inferiores ao piso de descarga, devem possuir as mesmas características mencionadas acima.


b) As edificações existentes estão isentas do cumprimento do estabelecido neste item, caso haja impossibilidade técnica de adaptação.


5.1.6.9 Efeito do sistema

Com a finalidade de eliminar o risco de redução de desempenho do ventilador, em termos de vazão, deve ser considerado o “efeito do sistema”, atendendo aos parâmetros definidos pelo fabricante. Normas de referência: Normas ASNI / ASHRAE 51; AMCA-210 e o Manual da AMCA “Fans and Systems” - publicação 201-90 - “O fator do efeito do sistema” (System Effect Factor ) e suas tabelas.

Nenhum comentário:

Postar um comentário