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CIE 20061
AAT
CONCEPÇÃO DE INSTALAÇÕES ELÉCTRICAS
Prevenção e Protecção Contra Incêndios
Os incêndios provocam normalmente nas empresas prejuízos materiais e muitas vezes
vítimas quer por queimaduras e ferimentos quer, sobretudo, por intoxicação.
Mesmo que não haja acidentes pessoais provocados por um incêndio, resulta a maior
parte das vezes para os trabalhadores a privação do seu trabalho habitual, durante um
período de tempo apreciável.
É pois necessário assegurar medidas visando impedir que o fogo se declare ou, quando
isso acontece, impedir a sua propagação.
Por outro lado, é necessário providenciar todos os meios materiais e humanos
susceptíveis de controlar rapidamente um incêndio, desde o seu início.
CIE 20062
AAT
CONCEPÇÃO DE INSTALAÇÕES ELÉCTRICAS
As estatísticas disponíveis revelam que as causas mais frequentes dos incêndios são,
por ordem decrescente:
� as instalações eléctricas;
� a utilização de chamas nuas e superfícies quentes;
� a presença inadequada de matérias inflamáveis, designadamente, liquidos e
gases;
� os aparelhos de aquecimento;
As áreas de armazenagem nas empresas são normalmente mais atingidas que os
sectores da produção e a proporção de fogos nocturnos para fogos diurnos é
geralmente de 2:1.
Recentemente tem-se constatado uma tendência para um aumento da ocorrência de
fogos de origem criminosa, quer em empresas quer em grandes áreas florestais.
CIE 20063
AAT
CONCEPÇÃO DE INSTALAÇÕES ELÉCTRICAS
O estudo das causas dos incêndios, bem como dos fenómenos associados à sua
propagação revela-se da maior importância para a sua prevenção e controlo.
Química do Incêndio
O incêndio é uma reacção de combustão (oxidação-redução) fortemente
exotérmica e que se desenvolve geralmente de uma forma descontrolada, quer no
tempo quer no espaço.
Para além da emissão de calor, verifica-se num incêndio a emissão de fumos e/ou
chamas e gases de combustão.
Tradicionalmente consideram-se 3 factores como indispensáveis para a eclosão de
um fogo:
CIE 20064
AAT
CONCEPÇÃO DE INSTALAÇÕES ELÉCTRICAS
� combustível (substância redutora que vai arder);
� comburente (normalmente o ar, que contém 21% de oxigénio em volume);
� energia de activação (energia mínima necessária para se iniciar a reacção que é
fornecida pela fonte de inflamação);
Estes 3 factores constituem o que se costuma designar por “triângulo do fogo”:
CIE 20065
AAT
CONCEPÇÃO DE INSTALAÇÕES ELÉCTRICAS
As técnicas de extinção do fogo baseiam-se no conhecimento do triângulo do fogo e
consistem na eliminação de um ou mais daqueles 3 factores:
� afastando-se o combustível do alcance do fogo ou dividindo-se em focos de
incêndio mais pequenos e facilmente extinguíveis;
� suprimindo ou limitando o oxigénio, o que pode ser feito circunscrevendo o
fogo a um espaço, impedindo assim o acesso de oxigénio (asfixia);
� ou cobrindo os focos com substâncias incombustíveis que impeçam o seu
contacto com o ar, como por exemplo areia, espuma, etc. (abafamento);
� limitando a temperatura, lançando água sobre o fogo, em jacto ou
pulverizada ou outras substâncias que absorvam o calor desenvolvido;
CIE 20066
AAT
CONCEPÇÃO DE INSTALAÇÕES ELÉCTRICAS
Modernamente admite-se um quarto facto, que é a reacção em cadeia, obtendo-se
assim o chamado tetraedro do fogo.
Com efeito, recentes investigações acerca da cinética química da combustão indicam
que a união do oxigénio com o combustível não é directa, ocorrendo através de uma
série de passos em que as reacções se dão entre o oxigénio e os radicais livres
emitidos pelo combustível aquecido ao ponto de inflamação.
CIE 20067
AAT
CONCEPÇÃO DE INSTALAÇÕES ELÉCTRICAS
Estas reacções de radicais livres dão lugar também às chamas visíveis e evolução do
calor. O desenvolvimento da reacção em cadeia está associado à formação de radicais
livres.
Certas técnicas de extinção, como por exemplo o uso de hidrocarbonetos halogenados e
de certos pós químicos secos, baseiam-se na remoção daqueles radicais livres,
impedindo assim a propagação das chamas.
Fases de um fogo
Cada fase de um fogo dá lugar a diferentes emissões susceptíveis de serem captadas
por detectores especializados.
Os fogos abertos originam:
-calor;
-chamas;
CIE 20068
AAT
CONCEPÇÃO DE INSTALAÇÕES ELÉCTRICAS
Os fogos encobertos originam:
-fumos;
-gases de combustão;
Deverá ser escolhido o detector mais rápido tendo em atenção o tipo de incêndio mais
provável.
A figura seguinte representa as várias fases de um fogo. Numa fase muito inicial de um
fogo são libertados aerossóis (suspensão de partículas sólidas num ambiente gasoso),
seguindo-se numa segunda fase a libertação de fumos.
CIE 20069
AAT
CONCEPÇÃO DE INSTALAÇÕES ELÉCTRICAS
CIE 200610
AAT
CONCEPÇÃO DE INSTALAÇÕES ELÉCTRICAS
Numa fase final aparecem as chamas e a libertação de calor.
Na fase inicial de libertação de aerossóis e de fumos devem ser utilizados os detectores
iónicos de fumos e os detectores ópticos de fumos. Para uma fase mais adiantada de um
fogo, durante o aparecimento de chamas e de calor são mais apropriados os detectores
de chamas e os detectores térmicos. Se for adoptada a extinção automática deverão
actuar nesta fase os sprinklers.
Na figura anterior, mostram-se os tipos de detectores mais apropriados para as
diferentes fases de um fogo.
Riscos de exposição ao monóxido de carbono
A exposição aos fumos libertados por um incêndio pode ter um grau de perigosidade
maior do que a exposição às chamas, visto que esta decresce com a distância, o que não
acontece com a exposição aos fumos libertados.
Na figura seguinte são indicados os riscos de exposição ao monóxido de carbono, um dos
gases libertados no decorrer de um incêndio: desde leves dores de cabeça até à
inconsciência e perigo de vida, em função da sua concentração no ar e do tempo de
exposição.
CIE 200611
AAT
CONCEPÇÃO DE INSTALAÇÕES ELÉCTRICAS
CIE 200612
AAT
CONCEPÇÃO DE INSTALAÇÕES ELÉCTRICAS
SISTEMAS AUTOMÁTICOS DE DETECÇÃO DE INCÊNDIOS (SADI)
As instalações fixas de detecção de incêndios permitem a detecção e a localização
automática do incêndio, assim como a colocação em marcha automática ou semi-
automática do plano de alarme, podendo opcionalmente accionar sistemas fixos de
extinção.
As instalações de detecção podem vigiar permanentemente zonas inacessíveis à
detecção humana e são, geralmente, mais rápidas do que esta.
As funções de um sistema automático de detecção de incêndios são:
� detectar rapidamente um principio de incêndio através de um alarme determinado
(sinalização óptico-acústica num painel ou central de comando).
Esta detecção terá que ser fiável, ou seja com uma elevada probabilidade de
sucesso. Normalmente, um vigilante deve comprovar a realidade do fogo antes de
soar o alarme principal.
CIE 200613
AAT
CONCEPÇÃO DE INSTALAÇÕES ELÉCTRICAS
� localizar o incêndio no espaço;
� executar o plano de alarme, com ou sem intervenção humana;
Permite também realizar funções auxiliares, como por exemplo:
� transmitir automaticamente o alarme à distância (a um quadro repetidor situado
em local ocupado em permanência ou a uma central de recepção nos bombeiros);
� disparar uma instalação de extinção fixa;
� fechar portas;
� accionar dispositivos de evacuação de fumos (desenfumagem), etc.;
Um sistema automático de detecção de incêndios é alimentado pela corrente eléctrica
proveniente da rede pública e de um acumulador. Este assegurará temporariamente, o
funcionamento do sistema em caso de avaria da rede.
Os detectores automáticos são componentes fundamentais de uma instalação de
detecção.
CIE 200614
AAT
CONCEPÇÃO DE INSTALAÇÕES ELÉCTRICAS
DETECTORES AUTOMÁTICOS
Os detectores de incêndio são constituídos por um sensor sensível aos elementos que se
libertam durante as fases de evolução de um incêndio e que são: o gás, o fumo, a luz
proveniente das chamas e o calor.
Sendo o “nariz” e os “olhos” do sistema , eles terão de ser capazes de alertar para o
perigo o mais cedo possível. Os detectores, na maioria dos casos, convertem uma
grandeza física ou química, que se pretende controlar ou conhecer, numa grandeza
eléctrica, normalmente tensão ou corrente.
Estes detectores funcionam de forma diferente dos detectores de intrusão. Enquanto os
detectores de intrusão informam a central, quando da detecção, através de um contacto
que passa de fechado a aberto, os detectores de incêndio informam a central através da
alteração da corrente que passa no circuito da zona de detecção em causa. Em caso de
detecção esta corrente aumenta relativamente ao seu valor em repouso.
Também a terminação das zonas de detecção das centrais de intrusão e de incêndio é
diferente. Nas primeiras, as zonas não utilizadas são shuntadas e nas segundas, as
zonas quer utilizadas ou não , terminam numa resistência de um determinado valor.
CIE 200615
AAT
CONCEPÇÃO DE INSTALAÇÕES ELÉCTRICAS
Os detectores automáticos podem ser divididos em três grandes grupos:
-detectores de calor (termostáticos e termovelocimétricos);
-detectores ópticos de fumos;
-detectores iónicos de fumos (proibidos pelo facto de terem uma pequena fonte
radioactiva);
-detectores ópticos de chamas;
A determinação do número e a localização dos detectores automáticos de incêndio é
função do tipo de detector empregue e dos critérios que presidiram à sua escolha.
Para além disto os detectores devem ser implantados de maneira a evitar accionamentos
intempestivos.
Qualquer que seja o tipo de detector, a cálculo da sua quantidade terá sempre que
observar rigorosamente as características e o raio de acção de cada detector, assim
como as regras de arte.
CIE 200616
AAT
CONCEPÇÃO DE INSTALAÇÕES ELÉCTRICAS
Detectores de calor
Os detectores de calor podem dividir-se em 2 tipos:
� detectores termostáticos;
� detectores termovelocimétricos;
Detectores termostáticos
Os detectores de calor termostáticos baseiam-se num dos seguintes princípios:
� na dilatação de um sensor bimetálico;
� fusão de um elemento, geralmente regulada para 70ºC;
� contacto eléctrico entre dois cabos separados por uma camada isolante, que
perde a sua função a uma determinada temperatura;
A superfície abrangida por este tipo de detectores varia de 10 a 15 m2, e o seu tempo
de reacção pode atingir alguns minutos.
CIE 200617
AAT
CONCEPÇÃO DE INSTALAÇÕES ELÉCTRICAS
Têm as seguintes vantagens:
� muito fiáveis;
� utilizáveis em locais onde se verifique a libertação de poeiras, fumos ou vapores;
Têm no entanto alguns inconvenientes:
� reacção lenta (de alguns minutos);
� não apropriados para locais com um pé-direito superior a 7,5 m;
CIE 200618
AAT
CONCEPÇÃO DE INSTALAÇÕES ELÉCTRICAS
Detectores termovelocimétricos
Os detectores termovelocimétricos baseiam-se num dos seguintes princípios:
� dilatação do ar contido numa câmara;
� dispositivo com um elemento sensor (termopar ou termistância);
A regulação é efectuada em geral para uma elevação de temperatura de 5 a 10ºC por
minuto.
A superfície abrangida por este tipo de detectores é de cerca de 20 m2.
Têm as seguintes vantagens:
� muito fiáveis;
� possibilidade de implantação linear (corredores);
� apropriados para incêndios de desenvolvimento muito rápido;
Como inconveniente apresentam uma reacção muito lenta (igual ou superior a 2
minutos).
CIE 200619
AAT
CONCEPÇÃO DE INSTALAÇÕES ELÉCTRICAS
A figura seguinte apresenta o aspecto e o esquema de ligações de um detector deste tipo.
CIE 200620
AAT
CONCEPÇÃO DE INSTALAÇÕES ELÉCTRICAS
Detectores ópticos de chamas
Este tipo de detectores baseia-se na sensibilidade à luz visível, e às radiações
infravermelha e ultravioleta.
A superfície abrangida por este tipo de detectores é de cerca de 1000 m2, e o seu tempo
de reacção é de alguns segundos.
São apropriados para locais muito amplos e de pé-direito muito elevado (superior a 30
m).
São mais apropriados para fogos de líquidos inflamáveis.
Os seus principais inconvenientes são a necessidade de limpeza periódica frequente e a
necessidade de estarem colocados em linha de visão das zonas a proteger.
CIE 200621
AAT
CONCEPÇÃO DE INSTALAÇÕES ELÉCTRICAS
Detectores ópticos de fumos
Este tipo de detectores baseia-se num dos seguintes princípios:
� absorção de luz pelos fumos impedindo a sua actuação numa célula fotoeléctrica
(obscurecimento);
� por dispersão da luz (efeito Tyndall, que consiste no espalhamento de um feixe de
luz num meio contendo partículas em suspensão; por exemplo numa sala cheia de
fumaça ou poeira torna-se visível um feixe de luz que entre por uma janela);
Os detectores ópticos de fumos são projectados para responder a produtos de
combustão visíveis operando, por exemplo, segundo o princípio do espalhamento da
luz.
Dado que o LED emissor e o receptor estão desalinhados, a luz emitida pelo emissor
não é, em condições normais, detectada pelo receptor. No entanto, a entrada de fumos
visíveis dentro da câmara irá provocar reflexões que levam à detecção e ao
consequente alarme.
CIE 200622
AAT
CONCEPÇÃO DE INSTALAÇÕES ELÉCTRICAS
Os danos provocados por um incêndio são tanto menores quanto mais rapidamente for
detectado.
Os primeiros indicadores de incêndios, ainda incipientes, são pequenos aerossóis com
diâmetros da ordem de 0,01 a 10 µm, que são transportados até ao tecto pelas
correntes ascensionais de ar aquecido.
Um detector óptico de fumos é sensível a partículas de diâmetro da ordem dos 0,5 a 10
µm (fumos visíveis) pelo que é um detector adequado para provocar um alarme precoce.
Um detector óptico de fumos, é portanto especialmente vocacionado para detectar
incêndios na sua fase mais incipiente, quando os fumos ainda são brancos (sem falta de
oxigénio).
CIE 200623
AAT
CONCEPÇÃO DE INSTALAÇÕES ELÉCTRICAS
CIE 200624
AAT
CONCEPÇÃO DE INSTALAÇÕES ELÉCTRICAS
A superfície abrangida por este tipo de detectores varia de 50 a 70 m2, e o seu tempo
de reacção varia de algumas dezenas de segundos a alguns minutos.
A área de protecção por detector pode variar, dependendo do pé direito do local e da
inclinação da cobertura, chegando a atingir 120 m2.
Estes detectores deverão:
� ser instalados a uma distância nunca inferior a 0,5 m de qualquer parede;
� ser instalados a uma distância horizontal e vertical de 0,3 m da eventual carga ou de
estantes;
� não devem ser instalados junto das entradas de ar condicionado ou da ventilação,
devendo ficar no mínimo a 0,5 m dos difusores;
Estes detectores são apropriados para fogos latentes, de evolução lenta.
Não são no entanto apropriados para locais onde se verifique a libertação de poeiras,
fumos ou vapores.
CIE 200625
AAT
CONCEPÇÃO DE INSTALAÇÕES ELÉCTRICAS
Botões de alarme manual
Estes botões permitem a uma pessoa dar um alerta de incêndio e obrigam,
posteriormente, a uma intervenção de rearme.
A figura seguinte apresenta um esquema de funcionamento de um botão de alarme
manual e do seu símbolo, normalmente usado.
O interruptor é mantido pelo bordo superior do vidro, podendo também ser usada uma
matéria plástica.
Quando o vidro é partido, o interruptor é libertado entrando o botão em alarme. O vidro é
revestido por uma película plástica de protecção que impede que o operador se magoe
pois não permite a fragmentação do vidro.
CIE 200626
AAT
CONCEPÇÃO DE INSTALAÇÕES ELÉCTRICAS
O botão incorpora um DIP switch que permite dar a cada botão, por código binário, um
endereço diferenciado.
Este endereço irá comunicar de 2 em 2 segundos com a central. Sinais de avaria e de
alarme são transmitidos à central por intermédio da linha de comunicação.
Os botões de alarme devem ser instalados perto das saídas, nos caminhos de fuga, em
escadas e onde for requerido pela legislação em vigor.
A altura de montagem aconselhada é de 1,4 m.
CIE 200627
AAT
CONCEPÇÃO DE INSTALAÇÕES ELÉCTRICAS
CENTRAIS DE DETECÇÃO DE INCÊNDIO
O “cérebro” de uma instalação de detecção de incêndios é a central de detecção de
incêndio. Esta verifica, através da corrente de repouso das zonas (circuitos eléctricos
onde estão ligados os detectores e avisadores de incêndio), o estado da instalação.
Se algum dos detectores ou avisadores dá o alarme, a corrente no circuito dessa zona
aumenta consideravelmente e a central desencadeia o processo de combate ao
incêndio para que está programada.
As centrais de detecção de incêndio podem ser convencionais ou endereçáveis. No caso
de serem endereçáveis, cada detector ou avisador possui um endereço próprio que o
identifica e com o qual ele comunica com a central e a central com ele.
Quando um detector ou avisador é actuado, ele envia um sinal à central, informando
que o detector número x na sala y, detectou um alarme.
A central, dependendo da programação, desencadeia o processo para o qual está
programada.
CIE 200628
AAT
CONCEPÇÃO DE INSTALAÇÕES ELÉCTRICAS
Um ponto que diferencia este sistema do convencional é que, no convencional quando
um detector sinaliza um alarme, toda a zona é sinalizada, não se sabendo exactamente
onde está o foco de incêndio. Sabe-se apenas a região, que pode ser composta por
várias salas.
As centrais também podem possuir, entre outras características, comunicadores
telefónicos e módulos de comando para extinção de incêndio, utilizando as centrais
mais modernas a tecnologia de bus.
Centrais convencionais ou de endereçamento colectivo
Um detector que detecta um foco de incêndio provoca um aumento de corrente na
linha, que activa a sinalização de alarme da zona.
A central não permite individualizar o detector que produziu o alarme, mas detecta um
aumento da corrente no circuito ou zona em causa. A cada circuito ou zona podem ser
ligados 32 detectores.
CIE 200629
AAT
CONCEPÇÃO DE INSTALAÇÕES ELÉCTRICAS
O circuito de ligação dos botões de alarme manual é separado do dos detectores, de
forma a manter independentes os 2 sistemas e permitir distinguir a detecção automática
da manual.
Este tipo de centrais é indicado para instalações de pequenas dimensões, tendo
normalmente no máximo 32 zonas.
A partir dos 100 a 120 detectores justifica passar de uma central convencional para uma
central analógica endereçável.
Numa central convencional utilizam-se normalmente sinalizadores para sinalizar um
compartimento ou uma parte de uma zona na qual se deu um alarme, de forma a
localizar mais rapidamente um foco de incêndio.
Numa central deste tipo utilizam-se no máximo 5 compartimentos por zona ou circuito,
ou 10 no caso de existir uma sinalização em cada compartimento, ou por grupos de
compartimentos.
Na figura seguinte mostra-se o esquema de uma instalação realizada com uma central
convencional.
CIE 200630
AAT
CONCEPÇÃO DE INSTALAÇÕES ELÉCTRICAS
CIE 200631
AAT
CONCEPÇÃO DE INSTALAÇÕES ELÉCTRICAS
Centrais analógicas endereçáveis ou de endereçamento simples
As centrais de endereçamento simples apresentam o mesmo princípio de funcionamento
das convencionais, com a diferença de que, em caso de alarme, os detectores e botões
de alarme manual transmitem para a central o seu código de identificação, sendo
possível desta forma individualizar o detector ou o botão que produziu o alarme.
Justifica-se utilizar este tipo de central a partir de 100 a 120 detectores.
Em cada central deste tipo existem normalmente até 4 loops no máximo, com um
máximo de 127 endereços por loop.
Na figura seguinte mostra-se o esquema de uma instalação realizada com uma central
deste tipo.
CIE 200632
AAT
CONCEPÇÃO DE INSTALAÇÕES ELÉCTRICAS
CIE 200633
AAT
CONCEPÇÃO DE INSTALAÇÕES ELÉCTRICAS
Centrais analógico-digitais
As centrais deste tipo utilizam a tecnologia dos microprocessadores, quer na central quer
nos detectores.
Os detectores são ligados em anel fechado com a central (loops). Os detectores dispõem
de um sistema de endereçamento; podem ser do tipo auto-endereçável (código
reconhecido pela central no momento da configuração do sistema). Por outro lado, além
de estarem sempre num estado de assinalar um alarme, efectuam ainda um auto-
diagnóstico contínuo para verificação da sua própria eficiência.
Se um loop servir várias zonas ou se ligar mais de 32 detectores devem ser inseridos
dispositivos de isolamento com a finalidade de abrir a linha em caso de curto-circuito e
permitir manter activos os detectores ligados entre os 2 ramos.
Este sistema é frequentemente utilizado em novas instalações de detectores de incêndio,
especialmente em edifícios de grandes dimensões.
Na figura seguinte mostra-se o esquema de uma instalação realizada com uma central
deste tipo.
CIE 200634
AAT
CONCEPÇÃO DE INSTALAÇÕES ELÉCTRICAS
CIE 200635
AAT
CONCEPÇÃO DE INSTALAÇÕES ELÉCTRICAS
ALGUMAS CONSIDERAÇÕES SOBRE A INSTALAÇÃO ELÉCTRICA
A cablagem da detecção automática deve ser diferente da cablagem utilizada para
outros fins e deve ser perfeitamente identificável.
Os cabos devem ter características apropriadas tendo em vista a queda de tensão.
Os cabos normalmente utilizados são os do tipo LYCY, com uma secção mínima de 0,75
mm2.
Se o loop tiver mais de 500 a 600 metros deve utilizar-se a secção de 1,5 mm2.
Os cabos do tipo LYCY são não propagadores de incêndio, mas não são resistentes ao
fogo, sendo neste caso de utilizar cabos do tipo J-Y(St)Y com 2x2x0,8 mm de diâmetro.
Os cabos devem atravessar apenas zonas vigiadas por detectores e devem ser
protegidos de forma a que em caso de incêndio os danos sejam mínimos.