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Escada pressurizada: o que é e como funciona?

Uma edificação deve atender a diversas normas de segurança para situações de emergência, principalmente em caso de incêndio. Definir as rotas de fuga, sinalização e equipamentos para extinção do foco do incêndio são essenciais para garantir a segurança das pessoas nestes momentos. Além disso, as escadas de segurança devem ter uma ventilação para que a fumaça não permaneça no local, evitando com que ela seja inalada pelas pessoas durante a saída da edificação e não prejudique a sua visibilidade no momento de fuga. Em determinados casos é necessário com que estas escadas sejam pressurizadas. Mas o que é escada pressurizada, como funciona, quais são seus componentes e quando deve ser utilizada?

Neste post você irá aprender mais sobre esse sistema e sua importância na segurança das pessoas.

O que é escada pressurizada?
Diferentemente da escada à prova de fumaça, que utiliza de ventilação natural para a extração de fumaça, a escada pressurizada é o tipo de escada de segurança que funciona através de um sistema de insuflamento mecânico de ar no ambiente. Este ar insuflado provoca um diferencial de pressão entre a escada e as demais áreas, evitando assim a entrada de fumaça no local. Motoventiladores centrífugos são os responsáveis pelo insuflamento do ar, por isso, devem estar posicionados em uma sala própria.

Quais são os componentes da escada pressurizada?
Motoventilador
O Motoventilador, também chamado de insuflador, é a máquina responsável por insuflar o ar para a escada de segurança e deve ser do tipo centrífugo. Neste tipo de ventilador o ar entra no centro do rotor em movimento na entrada, sendo acelerado pelas pás e impulsionado da periferia do rotor para fora da abertura de descarga. Ou seja, no ventilador centrífugo a rotação do rotor faz com que o ar escoe através dele numa direção radial, consequentemente gerando pressão enquanto isto ocorre. Para a escada pressurizada, o motoventilador é dimensionado para funcionar a uma vazão de ar que forneça uma pressão de 50Pa para o corpo da escada.

Os motores podem ser do tipo Sirocco (pás voltadas para frente) ou Limit Load (pás voltadas para trás). O rotor tipo Sirocco possui um custo menor em relação ao Limit Load, porém o rotor Limit Load apresenta maior eficiência e autolimitação de potência sendo recomendado para um funcionamento contínuo.

Duto de captação
O duto de captação é responsável por captar o ar do ambiente externo. Este ar deve chegar até a sala de pressurização e é ele que é insuflado para o corpo da escada. Esse duto pode ser de alvenaria ou metálico e deve garantir que a vazão de ar seja suficiente para a câmara de pressurização.

Duto de insuflamento
O duto de insuflamento é o duto que liga o motoventilador até o duto vertical presente no corpo da escada. Pode ser metálico ou de alvenaria rebocado internamente, para diminuir a perda de carga devido a rugosidade do duto. Deve ser garantido o isolamento do duto para evitar vazamentos de ar que prejudicam na eficiência do sistema de pressurização. Além disso, evitar que gases contaminados entrem para o sistema prejudicando na qualidade do ar.

Duto vertical
O ar pressurizado pelo motoventilador é conduzido até o corpo da escada através de um duto vertical, podendo ser de alvenaria ou metálico. A diferença entre eles é que o duto metálico diminui o atrito do ar, o que possibilita diminuir as dimensões do próprio duto. Em alguns casos, o ganho de área nos pavimentos atendidos compensa o custo mais elevado do alumínio.

Grelhas de insuflamento
As grelhas de insuflamento são responsáveis por distribuir e direcionar o ar insuflado presente no duto vertical no corpo da escada. Devem ser reguláveis para garantir o balanceamento da distribuição de ar no ambiente. As grelhas devem ser distribuídas no corpo da escada em intervalos regulares e devem ser obrigatoriamente previstas uma grelha próxima ao piso de descarga e uma próxima ao último pavimento a ser pressurizado.

Damper de sobrepressão
Os dampers de sobrepressão são dimensionados para evitar o excesso de pressão do ambiente. Para o sistema de escada pressurizada a pressão no corpo da escada não deve exceder os 60Pa. O excesso de pressão compromete no acesso a escada de emergência, pois dificulta a abertura das portas corta-fogo. Quando ocorre essa sobrepressão, os dampers se abrem, provocando um alívio da pressão excedente e garantindo a pressão correta no ambiente.

Filtro de ar
O filtro de ar deve ser instalado na captação do ar do ambiente externo, antes de chegar à sala de pressurização. Ele deve ser pelo menos de classe G1 (ABNT NBR 16101 – 2012), com retenção média de partículas de 50 a 65%. Além disso, é importante para garantir que o ar insuflado no corpo da escada seja o mais limpo possível, evitando que contaminantes sejam insuflados na escada de emergência.

Veneziana de captação
A veneziana de captação tem como objetivo captar o ar do ambiente externo para a sala de pressurização. Deve ser instalada em locais que captem o ar mais limpo possível, evitando lugares próximos a exaustores de cozinhas, por exemplo, assim não comprometendo na qualidade do ar a ser aproveitado pelo sistema.

O que é a sala de insuflamento?
A sala de insuflamento é onde ficará posicionado o motoventilador e deve ser resistente ao fogo por 3 horas e possuir porta corta-fogo P-90 com fechamento hermético (que impeça a passagem de ar). Esta câmara de pressurização normalmente é prevista nos andares mais baixos da edificação, pois deve receber ar externo, seja através de uma tomada de ar ou de um duto de captação. O ar captado necessitará ser filtrado por um filtro classe G1, para o insuflador poder utilizar o ar mais limpo possível. A sala ainda deve contar com quadro de energia e botão para desligamento manual do sistema. Além disso o ambiente deverá possuir detectores de fumaça, pois o sistema deverá ser desligado ao ser detectado fumaça no ambiente, para evitar com que essa fumaça contaminada seja insuflada para a área da escada.

Qual o tamanho que a sala de insuflamento deve ter?
Na maioria das situações, uma sala com dimensões 4m x 4m deve ser o suficiente para acomodar todos os equipamentos sendo geralmente instalados dois motoventiladores, quadro de energia, botão de desligamento do sistema e dois detectores de fumaça, além de espaço disponível para manutenção. Pode ocorrer variação conforme a altura da edificação, pois a altura do edifício pode ocasionar em diferentes tamanhos de insufladores. Além disso, é recomendável que a câmara de pressurização tenha fácil captação de ar externo e gere fácil caminho até o duto vertical, diminuindo as perdas de carga do ar insuflado. A tabela abaixo mostra as dimensões dos motoventiladores de duas diferentes marcas de acordo com sua potência, sendo considero, insuflador do tipo Limit Load com pés e quadro reguláveis. Como o quadro dos insufladores é regulável, foi considerada as maiores dimensões em cada eixo.

Como funciona o sistema de pressurização?
Quando detectado situação de emergência em um dos pavimentos, o sistema de pressurização deve ser acionado através de um sistema automatizado de detecção de fumaça, caso o sistema não seja acionado automaticamente, um botão de acionamento manual presente junto a central de alarme, deverá ser o responsável pelo acionamento do sistema. Assim, o motoventilador é acionado para funcionar em situação de emergência, insuflando o ar captado do ambiente externo e presente na sala de pressurização, sendo ele distribuído para o corpo da escada pelas grelhas de insuflamento instaladas no duto vertical, garantindo a pressurização no corpo da escada. Lembrando que o damper deve estar funcionando para evitar a sobrepressão do sistema de pressurização.

O sistema de pressurização pode operar em dois estágios diferentes. No sistema de estágio único, o motoventilador é acionado apenas em situação de emergência. Já no sistema de dois estágios o sistema tem um funcionamento contínuo com nível baixo de pressurização de 15Pa e em situação de emergência o nível de pressurização aumenta para os 50Pa. Este sistema é recomendável e muitas vezes exigido pelos Corpos de Bombeiros, pois mantém condições mínimas de proteção em operação permanente, além de propiciar a renovação de ar no volume da escada.

Esquema geral do sistema de pressurização. FONTE: CBM-SP

E quando não houver energia elétrica?
O sistema de pressurização deve estar sempre em funcionamento em situação de emergência, para garantir que a fumaça não entre no corpo da escada. Quando fornecimento de energia elétrica da rede pública é comprometido, um gerador deve garantir o funcionamento do sistema por pelo menos 4 horas. A partida do gerador é controlada por um quadro de transferência automática: quando existe uma falha no fornecimento de energia, um relé auxiliar é acionado, ativando a partida do grupo gerador. Este quadro comanda todo o “chaveamento” do sistema, ligando o sistema de pressurização. Quando houver uma falha no fornecimento de energia, o quadro desativa a ligação com a companhia para que o gerador não energize a mesma e possa ocasionar um acidente. Quando a fonte de energia elétrica externa é restaurada, o painel ainda aguarda um tempo pré-programado de restabelecimento da tensão para desligar automaticamente o gerador.

Qual a norma é utilizada para escadas pressurizadas?
Aqui no Brasil a norma que as escadas pressurizadas devem atender é a NBR 14880:2014 – Saídas de emergência em edifícios — Escada de segurança — Controle de fumaça por pressurização, além das Normas Técnicas do Corpo de Bombeiros referente a escada pressurizada do estado onde a edificação está presente.

Em que situações a escada pressurizada é necessária?
O sistema de pressurização é obrigatório a partir de alturas definidas pelas Instruções Normativas dos Corpos de Bombeiros de cada estado, sendo a altura definida como entre o ponto que caracteriza a saída ao nível de descarga até o ponto mais alto do piso do último pavimento, não considerando pavimentos superiores destinados exclusivamente a casas de máquinas, caixas d’água e outros.

O sistema de pressurização de escadas é muito importante para garantir a segurança das pessoas durante fuga em situações de emergência e por isso o dimensionamento deve ser realizado por profissional qualificado, para garantir o correto funcionamento do sistema.

Fonte: Thórus Engenharia