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Caso de Estudo: Sistema de pressão diferencial em escadas de um hotel

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O objetivo deste Caso de Estudo é resolver uma instalação de Pressão diferencial nas escadas de um hotel de 6 pisos, sobre a cota de soleira, e um parque de estacionamento na cave. Para resolver o projeto utiliza-se a aplicação CYPEFIRE Pressure Systems, software concebido para realizar este tipo de instalação, segundo a norma europeia EN 12101-6 Smoke and heat control systems.

Vista 3D da obra do Caso de Estudo

Introdução

Antes de iniciar deve-se estudar a caixa escadas objeto do projeto. Esta conta com 7 pisos sobre a cota de soleira, mais um piso de cave destinado a estacionamento. Todos os pisos do edifício, exceto o que dá acesso à cobertura, contam com câmara corta-fogo nos seus acessos às escadas.

A partir destes dados e tendo em conta as especificações da norma EN 12101-6 para cada classe, deve-se realizar o cálculo para o sistema de pressão diferencial de escadas da Classe D.

ClassesExemplo de utilização
Classe APara saídas de emergência. Defesa in situ.
Classe B Para saídas de emergência e combate a incêndios.
Classe C Para saídas de emergência mediante evacuação simultânea.
Classe D Para saídas de emergência. Risco de pessoas adormecidas.
Classe E Para saídas de emergência, com evacuação por fases .

Configuração inicial

Uma vez definido o tipo de sistema a selecionar e o modelo BIM da obra, pode começar a utilizar-se o CYPEFIRE Pressure Systems.

Os primeiros passos a realizar, uma vez realizada a importação do modelo BIM, é caracterizar todos os elementos que terão um papel fundamental no cálculo. Estes elementos (Compartimentos, Portas, Janelas, Elementos construtivos) são então associados aos equivalentes da norma como se vê na figura seguinte:

Uma vez realizada esta configuração, e acedendo à interface principal do programa, já se pode iniciar a definição dos Sistemas de pressão diferencial com os quais se irá trabalhar.

A partir do menu principal acede-se à ferramenta para criar o sistema de pressão diferencial e que poderá ser completado de maneira muito simples.

Paso 1 – Compartimentos

Nesta funcionalidade deve-se completar a seguinte informação básica:

  • Referência
  • Descrição
  • Classe de sistema
  • Compartimentos do modelo no sistema

Para determinar a classe do sistema, o software dispõe da descrição da norma e dos requisitos, facilitando a sua seleção.

Para introduzir os compartimentos do sistema de pressão diferencial, a aplicação mostra unicamente aqueles compartimentos categorizados como Escadas, Câmara corta-fogo ou Ascensor.

No final da janela podem-se selecionar as cores que terão os volumes dos compartimentos na vista 3D.

Passo 2 – Critério de diferença de pressão

Esta funcionalidade nem sempre estará disponível, já que o Critério de diferença de pressão só é exigível aos sistemas de classe C, D e E. Para aplicar este critério na Classe D, a norma refere que é necessário manter uma diferença de pressão na caixa de escadas de 10 Pa (porta aberta).

Como se observa na imagem, para este critério, estão abertas as portas das escadas que se encontram no R/C e no Piso 4. Para isso apenas se deve completar na lista central do painel. Nesta lista aparecem todas as portas que comunicam com a caixa de escadas, que se descrevem na funcionalidade Compartimentos, ordenadas pela sua referência, o piso e o compartimento ao qual pertencem.

Passo 3 – Critério de fluxo de ar

Esta funcionalidade nem sempre estará disponível, já que o Critério de diferença de pressão só é exigível aos sistemas de classe C, D e E. Para aplicar este critério na Classe D a norma refere que é necessário manter uma diferença de pressão na caixa de escadas de 10 Pa (duas portas abertas).

Como se viu no critério anterior acrescentou-se a porta das escadas no R/C como porta aberta. Para a velocidade de fluxo de ar, primeiro seleciona-se a Câmara corta-fogo, para depois selecionar a porta onde se aplica a Velocidade de fluxo de ar e a porta que comunica entre as Escadas e a Câmara corta-fogo.

Cálculo e pontos de impulsão

Uma vez completados os passos anteriores termina-se a introdução de uma instalação. Ao calcular, o CYPEFIRE Pressure Systems é capaz de aplicar as diferenças de pressão correspondentes a cada critério, a cada elemento separador de espaços, calcular as fugas de ar que se produzem em cada elemento da obra e aplicar os coeficientes de segurança que a norma EN 12101-6 propõe.

Após calcular, se não se introduziram os pontos de impulsão de ar do sistema, aparecerão erros sobre a interface que nos guiam para efetuar a correção. No caso do hotel, por ser um edifício com mais de 11 m de altura as grelhas de impulsão não devem estar separadas mais de 3 pisos entre si, na caixa de escadas. Para além disso é necessário colocar uma em cada Câmara corta-fogo.

Resultados

Como resultado final obtém-se uma listagem justificativa com o relatório de cálculo, as fugas de ar produzidas em cada um dos elementos para cada critério calculado e no final o cálculo total para cada critério.

Abaixo você pode ver o modelo BIM usado para o desenvolvimento deste Estudo de Caso. Aqui podemos ver o modelo hospedado no BIMserver.center, onde podemos rotacionar o modelo, ativar e desativar as camadas de dados e visualizar os diferentes espaços que formam o sistema de pressurização (escadas, corredor e elevador).

Em caso de incêndio, o sistema deverá funcionar a tal velocidade que proporcione um caudal suficiente para cumprir os requisitos exigidos pelo Critério de diferença de pressão, quando se inicie a evacuação e sejam abertas as portas, enquanto que quando se fecham se deverá reduzir a velocidade para que o sistema funcione aportando o caudal exigido pelo Critério de diferença de pressão com todas as portas fechadas.

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Alejandro Jorquera

Graduado em Engenharia Mecânica e especialista em projetos de Proteção Contra Incêndios. Amante do futsal e da NBA, prefere desfrutar do seu tempo livre entre seus entes queridos.

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