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.
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