Sistema de exaustão de fumaça: dispositivo e instalação de ventilação antifumaça

Locais com grande aglomeração de pessoas devem ser equipados com alarme de incêndio. Mas como o monóxido de carbono é invisível e se propaga em alta velocidade, além do alarme, é obrigatório um sistema de exaustão de fumaça (SEF) – um conjunto de dutos e equipamentos para remoção forçada de fumaça do ambiente.

Vamos entender quais elementos compõem o SEF, quais são as particularidades do projeto do sistema para casas particulares e ambientes públicos. Além disso, vamos indicar as normas de cálculo, instalação e regras de manutenção do conjunto de exaustão de fumaça.

Tipos de sistemas de remoção de fumaça

O sistema de exaustão de fumaça do ambiente é instalado quando há grande risco de o espaço fechado ser preenchido por emissões voláteis tóxicas em caso de incêndio.

Sua instalação é racional se for impossível remover os produtos da combustão por ventilação simples, ou mesmo com a janela aberta, o movimento da massa de ar poluída em direção às janelas for muito lento.

De acordo com o método de remoção do ar enfumaçado dos ambientes, os sistemas podem ser divididos em dois tipos:

1. Estáticos.
2. Dinâmicos.

Seu funcionamento baseia-se em processos fundamentalmente diferentes.

SEF estática no momento da detecção de incêndio, desliga a ventilação e o fornecimento de oxigênio externo e bloqueia a fumaça em um ambiente, impedindo sua propagação.

Se houver probabilidade de o ambiente ser preenchido por gases tóxicos durante um incêndio, não vale a pena economizar na instalação do sistema de exaustão de fumaça (+)

Com isso, a temperatura no ambiente aquece até marcas críticas de 1000°C. Se a evacuação de pessoas do edifício passa por este ambiente, isso é perigoso e pode levar a intoxicações, queimaduras e dificultar a evacuação.

SEF dinâmicas funcionam de forma diferente. Ocorre o aumento da circulação de ar devido ao trabalho de potentes ventiladores e à remoção de monóxido de carbono, o que impede o acúmulo de fumaça.

O nível de fumaça diminui, mas a concentração de monóxido de carbono ainda está presente. Também continua o aumento da temperatura do ar. A principal função do SEF dinâmico é ganhar tempo para realizar a evacuação. Ele cumpre perfeitamente esse objetivo.

Quanto ao critério de preço, os SEF estáticos são mais baratos que os dinâmicos. Este é um daqueles casos em que é melhor não economizar na segurança. Ao usar sistemas dinâmicos, as chances de evitar intoxicações por toxinas voláteis são maiores. Vale notar que as normas de segurança contra incêndio permitem a instalação de ambos os tipos de sistemas.

Mesmo a ventilação mais simples aumenta significativamente as chances de sobrevivência em um incêndio. É justamente pela falta de SEF em antigos edifícios altos que surge a necessidade de sua modernização. O mesmo vale para prédios antigos adaptados para fins de armazenamento e produção.

Componentes principais e adicionais do SEF

Os principais elementos do sistema dinâmico são potentes ventiladores que circulam o ar. Eles removem dos ambientes não apenas monóxido de carbono, mas também partículas finas, como cinzas, fuligem e fumaça.

Este equipamento é capaz de trabalhar com ar cuja temperatura não exceda 600°C. Esta margem de resistência é suficiente para garantir a retirada segura de pessoas do edifício.

Os ventiladores circulam as massas de ar através das chaminés de exaustão. Esta é uma rede ramificada de dutos, montada de acordo com o projeto. Diferentes trechos do SEF têm diferentes capacidades de fluxo – isso depende da complexidade do sistema.

Os tubos destinados à remoção de ar em ambientes de pequeno volume têm menor perímetro e não se conectam ao percurso geral do poço de exaustão de fumaça.

Estes elementos são feitos de materiais não inflamáveis. As mais populares são as chaminés de exaustão de fumo feitas de aço preto laminado a frio.

Outro componente do SDU são as válvulas corta-fogo. Sua função é não permitir que a chama entre na ventilação e evitar sua propagação pelo edifício. São utilizados principalmente modelos com acionamento elétrico ou eletromagnético.

O ar fresco entra através dos dutos de ventilação. Eles consistem em tubos aos quais estão conectados ventiladores que realizam a pressurização das massas de ar. Os dutos são conduzidos aos locais por onde é realizada a evacuação de pessoas, inclusive para os poços dos elevadores.

O principal componente de qualquer SDU é a unidade de controle. O painel é conectado ao sistema de alarme de incêndio, menos frequentemente – diretamente aos sensores.

Assim que um sinal de incêndio é dado, a unidade de controle liga o SDU, que começa a remover a fumaça do edifício. Ao mesmo tempo, a automação abre todas as comportas e regula o funcionamento dos ventiladores.

Outro elemento do sistema é a automação que abre janelas e portas durante um incêndio. Esses elementos não fazem parte da composição obrigatória dos sistemas. Eles são utilizados em locais onde há uma grande área de envidraçamento, o que impossibilita a instalação de chaminés de exaustão de fumaça.

Uso do SEF em casas particulares

De acordo com as normas, a instalação de SDU não é exigida em edifícios residenciais. Considera-se que, para a liberação dos produtos de combustão, janelas abertas são suficientes. As únicas exceções podem ser edifícios que pertencem a particulares e são utilizados para fins comerciais. Por exemplo: hotel, pousada, clínica particular ou escola.

Como o número de moradores em uma casa de campo geralmente é pequeno, o funcionamento de um sistema padrão de exaustão de fumaça do ambiente durante um incêndio permite que as pessoas saiam de casa em condições praticamente seguras.

Para a notificação de incêndio, é suficiente instalar um alarme de incêndio. Isso é mais do que suficiente para uma casa particular.

Se houver desejo de garantir a segurança durante sua estadia em uma casa particular, pode-se usar outro tipo de dispositivo de ventilação que remove a fumaça. Trata-se de um conjunto de eletrônicos que controlam a abertura de portas e janelas ao receber sinais dos sensores (+)

É preciso prestar atenção à sensibilidade dos sensores instalados. Se eles tiverem um baixo limiar de acionamento, a eficiência de todo o sistema cairá drasticamente.

Normas de segurança contra incêndio para instalação

Para locais de grande concentração de pessoas, os requisitos são diferentes. Em edifícios de vários andares, vidas humanas dependem deste sistema. Durante a evacuação em massa de seus apartamentos, os moradores serão forçados a se mover lentamente, pois a capacidade dos elevadores é limitada e a descida pelas escadas leva tempo.

Obrigatoriamente, o SDU é instalado nos seguintes ambientes:

• edifícios residenciais de vários andares;
• centros comerciais, empresariais, esportivos e culturais;
• instalações industriais;
• em infraestruturas e escolas.

Além disso, esses requisitos se aplicam a estabelecimentos de jogos e entretenimento. Além destes, existem outros estabelecimentos aos quais esses requisitos se aplicam.

Projeto do SEF no edifício

Antes de calcular e projetar o SDU, é necessário estudar os fatores a serem considerados:

1. Características do edifício – número de andares, área e plano claro de evacuação em caso de incêndio.
2. Características do envidraçamento – quantidade, localização e área das janelas.
3. Característica de permeabilidade à fumaça dos materiais dos quais o edifício é feito, isolamento térmico e fachada.

O desenvolvimento do projeto do SDU do edifício só pode ser realizado por empresas que tenham obtido licença do MChS RF. O projeto elaborado também deve ser aprovado pelo MChS antes da instalação.

Principais locais de passagem do SEF

Em edifícios com altura superior a 28 m de diferentes finalidades, desde administrativa até doméstica, o sistema de exaustão de fumaça e produtos de combustão é obrigatório. A altura da edificação é determinada sem considerar o subsolo e o sótão técnico.

O SDU deve ser instalado em corredores com mais de 15 m de comprimento, onde não há fontes naturais de entrada de ar fresco, nem aberturas de janelas, varandas ou sacadas.

Nas salas do porão e corredores, se usados não apenas para manutenção das instalações do edifício, mas também como estacionamentos subterrâneos, armazéns e áreas de produção. As rotas de evacuação do porão também necessitam do SDU.

Além dos corredores comuns, deve ser previsto um meio de exaustão dos produtos de combustão de cada oficina, área de produção ou administrativa onde pessoas permanecem por longos períodos.

Se nas salas ou corredores houver um sistema de abertura automática de janelas ao acionar o alarme de incêndio, não é obrigatório instalar o SDU neles.

Onde não é necessário instalar o sistema de remoção de fumaça

Em salas equipadas com sistemas autônomos de extinção de incêndio do tipo pó, espuma ou água. Isso se refere a sistemas que detectam o foco de incêndio e o extinguem automaticamente. Vale notar que estacionamentos são uma exceção.

Se cada sala tiver um SDU instalado, o corredor comum pode não ser equipado com sistema de exaustão de produtos de combustão. Esta regra aplica-se apenas se cada sala tiver área inferior a 50 m². Caso contrário, a instalação de ventilação antifumo no corredor será obrigatória.

Como calcular o volume necessário de ventilação

Existem diretrizes claras de projeto fornecidas pelo MChS RF. O documento apresenta fórmulas para calcular os parâmetros necessários de ventilação. Além disso, o texto das diretrizes inclui tabelas sobre as propriedades dos materiais utilizados na construção do edifício.

Aqui estão exemplos de fórmulas e dados tabulares para projeto e cálculos.

Para determinar a permeabilidade ao ar da fachada de um edifício, utiliza-se uma fórmula. No entanto, é necessário fazer ajustes para a direção do vento e as flutuações da temperatura ambiente (+)

Uma característica importante do sistema é sua resistência à temperatura da fumaça quente. Além disso, considera-se a capacidade de vazão e a resistência à pressão (+)

A potência do sistema de exaustão de fumaça deve ser suficiente para atender ao ambiente. O indicador de velocidade de circulação do ar não deve exceder 1 m/s. Essa limitação é ditada por questões de segurança – a entrada de ar aumenta o foco de incêndio.

O parâmetro pode ser ajustado, diminuindo ou aumentando a seção da válvula. As válvulas são instaladas na proporção de uma para cada 600-800 m².

Para cada ponto que necessita de instalação de sistema de exaustão de fumaça, deve haver pelo menos uma abertura de entrada por onde o ar fresco entra. Os parâmetros das aberturas de entrada de ar são determinados pelas áreas dos ambientes

O movimento do ar é realizado por ventiladores externos. Como esses sistemas utilizam circulação forçada de ar, durante o projeto é permitido fazer mais de duas curvas nos dutos de ventilação.

Tecnologia de instalação do SEF

Além do risco de envenenamento, a fumaça causa perda de orientação e pânico durante a evacuação. Há locais especialmente designados onde o sistema de exaustão de fumaça deve ser instalado.

Em primeiro lugar, incluem-se:

• lances e patamares de escadas;
• saguões;
• corredores, passagens e galerias;
• entradas.

Além da finalidade de evacuação, o sistema de exaustão de fumaça permite que os bombeiros entrem rapidamente no edifício. Isso permite que encontrem a fonte do incêndio, a isolem e a extingam. Isso é vantajoso principalmente para o proprietário do edifício, pois permite minimizar possíveis danos causados pelo incêndio.

Os trabalhos de instalação começam com a colocação de tubos de exaustão de fumaça e ventilação. Esta etapa consiste na fixação de módulos individuais. Primeiro, são instalados fixadores especiais no teto, aos quais cada módulo é preso.

Os módulos são conectados em sequência. Durante a conexão, é feita a vedação. Esses tubos devem ser instalados em estrita conformidade com o projeto.

Conforme necessário, são instaladas ramificações. Geralmente, são elementos que possuem um ou dois canais. Essa ramificação deve ser instalada em cada zona onde, de acordo com as normas, deve ocorrer a circulação de massas de ar.

As aberturas dos dutos são fechadas com uma grade especial. As chaminés transportam os produtos de combustão para poços de fumaça maiores.

Cada duto de fumaça leva a um exaustor que é instalado diretamente no telhado do edifício. Os exaustores são montados diretamente na saída dos dutos de fumaça. Eles são montados seguindo rigorosamente as recomendações do fabricante.

Acima do exaustor há uma pequena seção do duto que leva a uma abertura no telhado. As aberturas devem ser instaladas de acordo com as recomendações do fabricante.

Há modelos de exaustores que são instalados verticalmente no telhado do edifício. Esses modelos não precisam de aberturas de proteção. Eles usam menos automação, mas não têm uma aparência estética.

Paralelamente aos dutos de fumaça, são montados tubos para pressurização de ar. Eles podem ser instalados próximos aos dutos de fumaça. É necessário observar que as aberturas para remoção de ar não devem estar próximas umas das outras. Se essa regra não for seguida, a eficiência do sistema diminuirá drasticamente.

Acima do duto de fumaça, é passada a fiação. Deve ser um cabo de força trifásico com tensão de 380 V e revestimento não inflamável. A ele é conectada a eletrônica necessária para a abertura automática das aberturas e válvulas do sistema.

O cabo não deve entrar em contato com as partes aquecidas do duto de fumaça nem ficar muito próximo a elas. Na maioria das vezes, o cabo é fixado acima do ramal paralelo de pressurização de ar.

Isso protege contra curto-circuito, que ocorre quando o fio derrete. A instalação incorreta da fiação leva à falha de todo o sistema de exaustão de fumaça.

A etapa final do trabalho de instalação é a conexão do sistema de alarme ou sistema de sensores. Em edifícios com grandes áreas, é feito o zoneamento. Cada área é controlada por unidades de controle separadas. Existem sistemas onde a ventilação e a exaustão de fumaça precisam ser acionadas manualmente.

Manutenção do sistema de ventilação

Após a instalação do sistema de ventilação e dos dutos de exaustão de fumaça, verifica-se o funcionamento adequado. Isso é feito antes e durante a entrega do trabalho aos órgãos reguladores. A verificação consiste em testar sequencialmente cada elemento do sistema quanto à funcionalidade.

Após a aceitação do edifício para operação, os órgãos de fiscalização verificarão seu estado operacional durante as inspeções programadas. Caso o sistema apresente falha, o proprietário receberá uma ordem para corrigir o problema. Recomenda-se realizar trabalhos de manutenção preventiva, que serão executados pela organização – instaladora do equipamento.

Se um sistema de exaustão de fumaça defeituoso causar mortes em massa durante a evacuação, o proprietário do edifício será responsabilizado criminalmente por violação das normas de segurança contra incêndio.

Conclusões e vídeo útil sobre o tema

Normas de instalação e regras de verificação da ventilação:

É importante monitorar o funcionamento do sistema de exaustão de fumaça, pois durante a operação inadequada, detritos e objetos estranhos podem entrar nos dutos de ventilação. Isso pode ser resultado de uma instalação de má qualidade, quando parte dos resíduos de construção permanece na ventilação.

Ao acumular lixo, o fornecimento de ar pode ser parcial ou totalmente bloqueado. A inspeção preventiva deve ser realizada regularmente – isso evitará mortes em caso de incêndio.

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