NOTÍCIAS & EVENTOS

1. INTRODUÇÃO GERAL

Este material faz parte de um grupo de temas curtos que apresentam ao mercado e aos nossos parceiros os nossos diferenciais, produtos e, o que acreditamos ser mais interessante, a aplicação dos sprinklers. O vídeo sobre este conteúdo está disponível no canal da Skop no Youtube, onde editamos a linha do tempo, disponível na descrição do vídeo, para facilitar consultas e compartilhamentos. Vamos lá?

2. INTRODUÇÃO AOS TEMAS

Primeiro, falaremos sobre as quatro principais temperaturas nominais de operação do sprinkler: 68, 79, 93 e 141°C e alguns dos critérios de aplicação delas; na sequência abordaremos os tempos de resposta do sprinkler que pode ser resposta rápida ou padrão; também apresentaremos alguns exemplos práticos de aplicação em função do tempo de resposta.

Depois, caso você queira complementar o conteúdo, abordaremos três curiosidades sobre o porquê da diferença entre bicos de resposta rápida e padrão, sobre o líquido interno do bulbo e sobre o ensaio que define se o sprinkler é de resposta rápida ou padrão.

Ao final do artigo daremos uma dica importante de aplicação do bico de resposta rápida que pode reduzir o dimensionamento e o custo do sistema de sprinklers, segundo as conclusões de um dos trabalhos premiados e publicados no 5º prêmio do Instituto Sprinkler Brasil (ISB).

3. VARIAÇÕES DE TEMPERATURA
   1. Breve explicação

Qual a relação entre as temperaturas e cores dos bulbos?

Primeiro, é bom alertar: NÃO EXISTE APENAS O SPRINKLER COM BULBO VERMELHO DE 68°C! Existem outros valores comerciais de temperatura, como veremos a seguir.

A Tabela 2 da Norma de projeto e instalação, a ABNT 10897 (vide abaixo), apresenta sete classificações que possuem faixas de temperaturas nominais. Dentro dessas classificações existem valores de temperaturas nominais comerciais que são mais comuns no mercado e as cores ajudam, justamente, na identificação de cada uma delas. São elas:

• 68°C, cor vermelha, que pertence à classificação ordinária que vai de 57°C até 77°C;
• 79°C e 93°C, cores amarela e verde respectivamente, que pertencem à classificação intermediária que vai de 79°C até 107°C;
• 141°C, cor azul, que pertence à classificação alta que vai de 121°C até 149°C;

2. Aplicação do sprinkler em função da classificação de temperatura de operação

Entrando neste tema, é importante esclarecer dois conceitos. O primeiro é que a seleção da temperatura nominal do sprinkler será feita em função da temperatura máxima do teto próximo ao ponto de instalação do sprinkler. O segundo é a diferença entre as classificações de risco dos ambientes, conforme vemos no quadro de resumo.

Dito isso, falemos da aplicação em função da temperatura de operação.

A Norma ABNT NBR10897:2020 orienta alguns critérios para aplicação em função da classificação de temperatura. O primeiro deles diz que:

• Sprinklers de temperatura ordinária (57 °C a 77 °C) devem ser, preferencialmente, usados em todos os edifícios (7.4.1);

Para facilitar, citaremos os ambientes que a Norma lista como de Risco leve e que se configuram como “a maioria dos edifícios”:

• Igrejas;
• Clubes;
• Escolas públicas e privadas (1°, 2° e 3° graus);
• Hospitais com ambulatórios, cirurgia e centros de saúde;
• Hotéis, edifícios residenciais e similares;
• Bibliotecas e salas de leituras, exceto salas com prateleiras altas;
• Museus;
• Asilos e casas de repouso;
• Prédios de escritórios, incluindo processamento de dados;
• Áreas de refeição em restaurantes, exceto áreas de serviço;
• Teatros e auditórios, exceto palcos e proscênios;
• Prédios da administração pública;

Outro critério de aplicação em função da classificação de temperatura é:

• Sprinklers da classe intermediária e alta podem ser usados em ocupações de risco ordinário e de risco extraordinário (7.4.1);

Para este critério de aplicação, destacamos alguns ambientes, classificados como risco ordinário 1, tais como: estacionamentos de veículos e showrooms, fabricação de bebidas e áreas de serviço em restaurantes.

Finalizando esta parte, podemos ver uma lista resumida com alguns ambientes das classificações Ordinário e Extraordinário, onde também podem ser aplicados os sprinklers de 79°C, 93°C e 141°C. São os seguintes:

Exemplos (Risco ordinário 2):

• Moinho de grãos;
• Fábrica de prod. químicos (comuns);
• Bibliotecas;
• Áreas de usinagem;
• Indústria metalúrgica;
• Lojas (Inclui lojas de shopping);
• Indústrias têxteis;
• Processamento de madeiras;

Exemplos (Risco Extraordinário 1)

• Fabric. de compensados e aglomerados;
• Serrarias;
• Processos da indústria têxtil;
• Estofamento c/ espuma plástica;

Exemplos (Risco Extraordinário 2)

• Aplicação de líquidos inflamáveis c/ spray;
• Processamento de plásticos;

A Tabela A.1 do Anexo A da Norma disponibiliza a lista completa dos ambientes contidos em cada uma das classificações de risco.

O terceiro critério que apresentaremos aqui é o seguinte:

• A temperatura nominal de sprinklers destinados a locais especiais deve ser escolhida conforme a tabela 9 (7.4.3);

Neste critério, para fins de exemplo, destacamos dois ambientes mais conhecidos. São eles:

4. VARIAÇÕES DE TEMPOS DE RESPOSTA
   1. Breve explicação

Quais são os diferentes tempos de resposta de um sprinkler?

Antes de responder isso, falemos rapidamente que o bulbo de vidro do sprinkler é ativado à medida que a temperatura no seu entorno se eleva e chega próximo da temperatura de acionamento do sprinkler; essa elevação provoca a expansão do líquido interno até que ocorra o rompimento das paredes laterais do bulbo, como vemos nas imagens.

Sob as mesmas condições ambientes, o tempo de ativação do bico de resposta rápida será menor do que o tempo do bico de resposta padrão, por mais que a temperatura nominal dos dois seja a mesma. Ou seja, um sprinkler de 68°C com resposta rápida ativará antes que o sprinkler de 68ºC com resposta padrão.

Os bubos utilizados pela Skop são da JOB da Alemanha, um dos maiores fabricantes mundiais de bulbos de vidro para sprinklers. Entendido até aqui?

Existem três tipos de tempos de resposta: rápida, especial e padrão, porém os mais utilizados são os de resposta rápida e padrão.

Na primeira parte do artigo, falamos mais sobre os casos de aplicação do bico de 68, 79, 93 e 141°C, porém outras associações entre essas temperaturas aos tempos de resposta, serão aplicadas nas variadas classificações de risco conforme os critérios de Norma. Mas isso depende da análise criteriosa de um projetista e não é a nossa intenção tentar esgotar o assunto.

Visualmente, a diferença entre os tempos de resposta se apresenta através do diâmetro dos bulbos: o de resposta rápida possui 3mm e os de resposta padrão possuem bulbos com 5mm de diâmetro.

Para além da verificação visual, podemos afirmar que a garantia real do tempo de resposta do sprinkler se dará através de certificação, porque para ser certificado ele precisa ser aprovado no ensaio de RTI. Mais à frente, na seção de curiosidades, falaremos um pouco sobre esse ensaio.

2. Aplicação do sprinkler em função do tempo de resposta

Concluímos a breve explicação sobre os diferentes tipos de tempos de resposta e agora falaremos sobre a aplicação em função dessa característica, mas é importante começar essa parte enfatizando que, apesar do sprinkler de 68°C com resposta padrão (o da esquerda na figura acima) ser o mais conhecido, vendido e instalado, pois a Norma diz que essa temperatura é a mais indicada para a maioria dos edifícios, nem sempre ele é aplicado forma correta.

Seguindo as regras de aplicação que estão nas Normas nacional e internacional o bico de resposta rápida deve ser o mais aplicado, porque a maioria desses ambientes são classificados como de risco leve. Precisamos gravar que ambientes “comuns”, risco leve em sua grande maioria, são protegidos por sprinklers de resposta rápida (existem exceções, como veremos à frente). O fato é esse erro acontece por:

• falta de conhecimento: ignorância;
• diferença de custo, já que os sprinklers importados não certificados, vendidos em muitas revendas brasileiras, são um pouco mais baratos e quem importa esse tipo de produto só traz para o Brasil bico de 68°C com resposta padrão. Essa situação acaba facilitando a aquisição e a instalação.

Bom, agora sabemos que isso está errado tecnicamente, pois diminui a segurança, especialmente, nos ambientes de risco leve. Inclusive, há casos onde os Bombeiros exigiram a troca dos bicos de resposta padrão pelos de resposta rápida, para que a instalação estivesse tecnicamente correta. E sabemos que a falta de conhecimento e o retrabalho custam muito mais caro!

Entremos, efetivamente, em alguns casos de aplicação em função do tempo de resposta, respondendo: por que aplicar sprinklers de resposta rápida em ambientes de risco leve?

Os sprinklers de resposta rápida propiciam o aumento da segurança em alguns ambientes, especialmente, nos classificados como de risco leve. Nesse caso, vale relembrar o que as Normas ABNT 10897, do Brasil, e a NFPA13, dos Estados Unidos e referência internacional do setor, falam a esse respeito. Os critérios são:

1. Em sistemas novos, instalados em ocupações de risco leve devem ser com sprinklers de resposta rápida (ABNT NBR10897:2020 – 7.5.1);
2. Em modificações ou adições em sistemas existentes em ocupações de risco leve que já utilizem sprinklers de resposta normal, podem permanecer desta forma (ABNT NBR10897:2020 – 7.5.2);
3. Na conversão de sistemas existentes em ocupações de risco leve para o uso de sprinklers de resposta rápida, implica na substituição de todos os sprinklers que fizerem parte da mesma área de incêndio por sprinklers de resposta rápida (ABNT NBR10897:2020 – 7.5.3);

A aplicação de sprinklers de resposta rápida em ambientes de risco leve é obrigatória na Norma norte-americana há 27 anos (1996) e na Norma brasileira há 16 anos (2007). Em geral, as instruções técnicas dos CBM dos estados brasileiros têm essas duas Normas como referências.

Finalizamos as breves explicações sobre as temperaturas de ativação e tempos de resposta. Falamos também sobre algumas aplicações em função dessas duas características. Vamos agora às curiosidades e à super dica de aplicação.

5. CURIOSIDADES
   1. Por que existem sprinklers de resposta rápida e padrão?

O fato de o sprinkler de resposta rápida ativar segundos antes do que o de resposta padrão possibilita aplicações distintas de cada um deles. Em condições ambientes iguais, [justamente por ativar antes], a utilização do sprinkler de resposta rápida reduz os danos causados pelo incêndio tanto ao patrimônio como às pessoas, especialmente nos ambientes de risco leve como hospitais, hotéis e apartamentos.

Imagine a dificuldade de evacuação de um hotel com alta taxa de ocupação ou, no pior dos casos, a remoção de pacientes de um hospital! Quanto antes começar a contenção do incêndio, melhor será. Concorda? Inclusive, serve, e muito, para auxiliar no serviço de combate dos Corpos de Bombeiros. Isso também fica evidente em outros locais classificados como de risco leve, tais como restaurantes, escritórios e outros (HAND BOOK NFPA13:2019 – 9.4.3.1).

Devido a essa diferença no tempo de ativação e para evitar a abertura desnecessária de sprinklers, modelos de resposta rápida e padrão não devem ser misturados (HAND BOOK NFPA13:2019 – 9.4.3.2).

Outra diferença entre os dois tipos de respostas está na questão de que o sprinkler de resposta rápida não é permitido em ambientes classificados como risco extra ou extraordinário, quando o sistema é calculado pelo método densidade área (ABNT NBR10897:2020 – 7.5.4 e 8.5.5.2.2), entre os ambientes listados na Norma estão:

Nessas ocupações o incêndio tende a ser mais severo e teria o potencial de abrir vários sprinklers antes que o sistema conseguisse controlar o incêndio e isso o sobrecarregaria.

Vale ressaltar que todas essas conclusões só são colocadas nas Normas após vários anos de ensaios e estudos de situações reais.

Por fim, a última diferença entre os bicos de resposta rápida e padrão é quando se fala nos sistemas com tubulação de CPVC, onde é obrigatória a utilização de bico de resposta rápida para que a tubulação não sofra dano antes da abertura do sprinkler. Isso foi constatado em ensaios laboratoriais realizados aqui mesmo no Brasil há alguns anos.

Contudo, mesmo que a tubulação seja metálica, em se tratando de risco leve, a exigência de bico de resposta rápida ainda permaneceria. (Notas da NFPA13: FAQ 9.3.11.2).

2. Qual ensaio valida o tempo de resposta do sprinkler?

Para classificar os sprinklers a Norma utiliza o Índice de Tempo de Resposta (ITR), em português, ou Response Time Index (RTI), em inglês, ou RTI como falamos aqui no Brasil.

Não confunda esse RTI com o Reserva Técnica de Incêndio, que é o reservatório de água do sistema de sprinklers. Ok?.

Só é possível medir o ITR (ou RTI) em laboratório e, para isso, é utilizado um túnel de vento próprio para esse ensaio. Os bicos de resposta rápida possuem um RTI menor que 50 (m.s)1/2 e os de resposta padrão tem um RTI maior que 80 (m.s)1/2, porém, lembre, isso só é identificado em laboratório.

Em casos reais, o bico de resposta rápida ativará entre 15 e 20 segundo e o de resposta padrão, em torno de 30 segundos.

3. O líquido interno do bulbo de vidro é o mercúrio?

Esta é uma pergunta muito recorrente. Muitas pessoas têm esta mesma dúvida ou curiosidade. O líquido em questão possui uma composição complexa que varia em cada temperatura nominal de ativação. Contudo, nos estudos que já realizamos não identificamos qualquer indício de que haja mercúrio nessa composição.

Caso você queira aprofundar-se no assunto, temos um breve artigo com citações do site da JOB, um dos principais fabricantes de bulbos no mundo, se não o principal, e da patente do dispositivo. É só conferir lá!

6. Super dica

Por fim, chegamos à super dica onde falaremos sobre a relação entre a aplicação sprinkler de resposta rápida e a redução do custo de implantação do sistema.

A depender das características do ambiente com no máximo 6m entre o piso e o teto, a Norma permite reduzir até 40% da área de operação, que é aquela área mais remota – o ponto mais crítico – e isso quer dizer que é possível reduzir a quantidade de sprinklers nessa área de cálculo. Ou seja, aplicando o sprinkler de resposta rápida, existe a possibilidade real de reduzir as dimensões gerais dos componentes e grandezas do sistema, ou seja, reduzir vazão, pressão, diâmetro de tubulação, dimensionamento de bombas, de válvulas e outros equipamentos.

No estudo de caso do Eng. Angelo Diego Packer, que ganhou menção honrosa no 5º prêmio do Instituto Sprinkler Brasil (ISB), verificou-se que ao aplicar sprinklers de resposta rápida em uma instalação com pé direito de 6m, tubulação em grelha e risco ordinário 2, que constitui a típica característica de shoppings e lojas, foi possível reduzir a área de operação em 25% e isso fez com que os cálculos fossem realizados com apenas nove sprinklers ao invés de doze, caso fosse utilizado o bico de resposta padrão. Essa redução da área de cálculo impactou na redução da bomba do reservatório, bem como o custo global. Como podemos ver no gráfico comparativo:

Veja o que o autor diz na análise de resultados:

Com mais este complemento:

O interessante aqui é que no trabalho do Eng. Angelo foram apontados dois ambientes classificados como Risco Ordinário 2, porém existem muitos outros exemplos como os que vimos na primeira parte deste artigo quando falamos sobre a aplicação do sprinkler em função da temperatura nominal, é só voltar lá e conferir.

Caso você queira se aprofundar nesse estudo de caso, faça o download gratuito do livro, direto da biblioteca técnica do ISB.

7. FINALIZAÇÃO

Esperamos que este conteúdo tenha sido relevante. Fique atento aos demais conteúdos da série Diferenciais Skop e se pintar alguma dúvida fale conosco através do e-mail suporte@skop.com.br.

Um forte abraço e conte conosco!