LMRs em situações de emergência

O projeto, que visa a economia de espaço, deve atender a critérios essenciais para sua utilização como elevadores de bombeiros e de evacuação de emergência.

Por TAK Mathews

Este artigo foi apresentado pela primeira vez no Simpósio Internacional de Elevadores e Escadas Rolantes de 2019, em Las Vegas. Para obter mais informações sobre o evento de 7 e 8 de dezembro de 2020 em Amsterdã e para participar, visite [link para o site]. Simpósio Internacional de Elevadores e Escadas Rolantes.

A necessidade de elevadores para bombeiros é reconhecida há muitas décadas. A maioria dos países adotou normas a respeito. Ficou claro que esses elevadores eram destinados ao uso exclusivo dos bombeiros em caso de incêndio. A regra “não usar o elevador em caso de incêndio” permaneceu em vigor. Durante os terríveis eventos de 11 de setembro, mais de 3,000 pessoas ignoraram a regra e conseguiram escapar. Naturalmente, após o 11 de setembro, a necessidade de que os elevadores também auxiliassem em evacuações tornou-se um tema de debate e foi incorporada aos códigos de projeto de elevadores e edifícios.

A hipótese do autor é que os requisitos globais para elevadores de bombeiros e elevadores de evacuação de ocupantes são amplamente baseados no elevador com casa de máquinas (MR) e não consideram as características únicas do elevador sem casa de máquinas (MRL). Este artigo estudará os requisitos para elevadores de bombeiros e elevadores de evacuação de ocupantes da ASME A17.1, do Código Internacional de Construção (IBC), da EN 81, do Guia D da CIBSE e do Código Nacional de Construção da Índia (NBC) para examinar se o MRL atende a esses requisitos e a outros riscos que possam existir. Também sugerirá possíveis medidas corretivas que podem ser adotadas para mitigar quaisquer lacunas e riscos que possam ser revelados.

Introdução

O primeiro elevador MRL foi desenvolvido e lançado pela KONE, com a primeira instalação concluída e oficialmente inspecionada na Holanda em 1995. Essa inovação visava atender às necessidades de transporte vertical de edifícios mais baixos com severas restrições de altura. Nas duas décadas e meia desde o lançamento original, o elevador MRL evoluiu, atingindo velocidades mais altas e possibilitando aplicações em edifícios de até 40 andares. No entanto, ainda não se compreende como a altura poderia ser uma restrição real para um edifício de 100 metros de altura.

A configuração geral para um elevador MRL de baixa velocidade em um edifício mais baixo ou para um elevador MRL de alta velocidade em um edifício mais alto permanece a mesma, mas as complexidades são exponenciais. Essas complexidades foram abordadas pelo autor em um artigo intitulado “MRLs, uma alternativa prática aos MRs?”[15] apresentado na Elevcon 2018 em Berlim. As questões foram posteriormente discutidas no fórum de 2019 da Associação Internacional de Consultores de Elevadores em Reno, Nevada. No entanto, para os fins deste artigo, serão abordadas apenas as implicações específicas dos elevadores MRL para elevadores de bombeiros e de evacuação de emergência.

Foram analisadas as expectativas dos bombeiros e socorristas, seguidas pelos requisitos técnicos de algumas normas internacionais. A próxima seção, “Expectativas dos Bombeiros”, explora o entendimento e as expectativas dos bombeiros e socorristas em relação aos elevadores de bombeiros e de evacuação. As seções subsequentes, até “Requisitos da ISO/TR 16765 (2003)”, detalham as cláusulas relevantes de normas, códigos ou recomendações dos EUA, Europa, Reino Unido e Índia.

Expectativas dos bombeiros

Os bombeiros normalmente consideram que os elevadores devem ser evitados em caso de incêndio ou emergência. McGrail adverte: “Foi fácil concluir que o elevador pode ser uma ferramenta perigosa que deve ser manuseada com cautela e respeito.”[16] No entanto, em edifícios altos, os bombeiros acabam não tendo outra opção senão depender dos elevadores. Seu procedimento operacional padrão baseia-se nas seguintes premissas principais:

• Os equipamentos, o controlador e os componentes críticos estão alojados em uma casa de máquinas ou poço de elevador resistente ao fogo, cujas aberturas são protegidas por uma porta de pavimento de elevador com classificação de resistência ao fogo.
• Contanto que a casa de máquinas não tenha sido afetada, quanto mais alto for o andar em que o incêndio estiver, mais seguro será usar o elevador.

McGrail detalha o funcionamento dos elevadores, especialmente em situações de incêndio. Alguns deles são:

• As paredes da caixa do elevador são construídas com materiais resistentes ao fogo e as portas da caixa do elevador possuem classificação de resistência ao fogo.
• O calor de um incêndio pode danificar os inúmeros componentes eletrônicos sensíveis que controlam um elevador (e, portanto, precisam estar em invólucros resistentes ao fogo).
• If the source Se houver fumaça ou fogo dentro da casa de máquinas de um elevador, não utilize o conjunto de elevadores.
• Nunca pegue um elevador diretamente para um andar onde houve incêndio.
• Pare dois andares abaixo do andar onde o incêndio foi relatado.

Jarboe e Donoghue Fornecer informações da seguinte forma:

• Se o incêndio estiver localizado no sexto andar ou em um andar inferior, não utilize os elevadores.
• Devido às condições do incêndio, os sistemas mecânicos ou elétricos podem ser afetados pelo calor ou pela água.
• Uma questão importante que o corpo de bombeiros deve considerar em relação aos elevadores MRL é: "Onde fica a casa de máquinas ou o compartimento de máquinas?" Algumas autoridades competentes exigem que a localização seja afixada na entrada do primeiro andar.

Conclusão: Os bombeiros não compreenderam totalmente as implicações da localização do controlador e das chaves de desconexão dos elevadores MRL no hall do elevador, fora da estrutura resistente ao fogo de 2 horas de uma casa de máquinas típica. Eles parecem não ter reconhecido que o cérebro do elevador, um dos componentes mais suscetíveis ao calor, não está protegido em um elevador MRL. Conhecer a localização, embora importante, não elimina o risco.

Requisitos da ASME A17.1-2016

• A cláusula 2.1.1.1.1 estabelece: “Onde for exigida construção resistente ao fogo, os poços de elevador deverão ser fechados em conformidade com os requisitos do código de construção.”
• A cláusula 2.1.1.1.2 afirma: “Divisórias entre poços de elevador e (a) espaços de máquinas fora do poço do elevador (b) salas de máquinas (c) espaços de controle fora do poço do elevador (d) salas de controle … que tenham classificação de resistência ao fogo.”
• A cláusula 2.1.1.1.3 estabelece: “As aberturas do poço do elevador devem ser protegidas com entradas ou portas de acesso que possuam classificação de proteção contra incêndio em conformidade com os requisitos do código de construção.”
• A cláusula 2.3.3.1 estabelece: “A caixa do elevador deve ser totalmente fechada e deve possuir classificação de resistência ao fogo.”
• A cláusula 2.7.1.1.1 estabelece: “Os espaços que contêm máquinas, controladores de motores, polias e outras máquinas devem ser separados do restante do edifício por um invólucro resistente ao fogo que esteja em conformidade com os requisitos do código de construção.”
• A cláusula 2.7.1.1.2 estabelece: “As aberturas em salas e espaços fechados devem ser protegidas com portas de acesso que possuam classificação de resistência ao fogo em conformidade com os requisitos do código de construção.”
• Inferência: A norma A17.1 pressupõe que as máquinas e os controladores estejam em um compartimento resistente ao fogo, separado do restante do edifício.

A hipótese do autor é que os requisitos globais para elevadores de bombeiros e elevadores de evacuação de ocupantes são amplamente baseados no elevador com casa de máquinas e não consideram as características únicas do elevador sem casa de máquinas.

Requisitos da ASME A17.4-2015

A norma A17.4 pressupõe, em princípio, que o controlador esteja localizado na casa de máquinas.

Requisitos do IBC 2018

• A cláusula 3005.4 do IBC 2018 estabelece: “As salas de máquinas, salas de controle, espaços de controle e espaços de máquinas de elevadores externos, mas anexados a um poço de elevador e que possuam aberturas para o poço, devem ser fechados com barreiras corta-fogo. [...] A classificação de resistência ao fogo não deve ser inferior à classificação exigida do invólucro atendido pela maquinaria.”
• A cláusula 3007.5 afirma: “O poço do elevador de acesso para bombeiros deve estar localizado em um invólucro que atenda aos requisitos da Seção 713”, onde a seção 713 detalha os requisitos mínimos para o poço, incluindo a classificação de resistência ao fogo.
• A cláusula 3007.6 estabelece: “O elevador de acesso para bombeiros deve abrir para um saguão de acesso para bombeiros fechado.”
• A cláusula 3007.8.1 do IBC 2018 continua a afirmar: “Fiação ou cabos localizados fora da caixa do elevador e da casa de máquinas, que fornecem energia normal ou de reserva, sinais de controle, comunicação com a cabina, iluminação, aquecimento, ar condicionado, ventilação e sistemas de detecção de incêndio para
• Os elevadores de acesso para bombeiros devem ser protegidos utilizando um dos seguintes métodos:
  • Os cabos utilizados para garantir a sobrevivência dos circuitos críticos necessários devem estar em conformidade com a norma UL 2196 e devem ter uma classificação de resistência ao fogo de, no mínimo, 2 horas.
  • Os sistemas de proteção de circuitos elétricos devem ter uma classificação de resistência ao fogo de, no mínimo, 2 horas. Os sistemas de proteção de circuitos elétricos devem ser instalados de acordo com os requisitos de certificação.
  • Construção com classificação de resistência ao fogo de no mínimo 2 horas.”

Os requisitos para o elevador de evacuação de incêndio estão definidos na Seção 3008. A proteção contra o impacto do fogo é semelhante à definida na Seção 3007.

Inferência: O IBC pressupõe que apenas a fiação e os cabos possam estar fora da estrutura resistente ao fogo composta pela caixa do elevador e pela casa de máquinas. Mesmo assim, o IBC exige que a fiação e os cabos, quando localizados externamente, sejam protegidos por 2 horas.

Requisitos da NFPA 101 (2018)

A norma NFPA 101 exige que "as salas de máquinas de elevadores que contenham equipamentos de estado sólido para elevadores, que não sejam elevadores existentes, com uma distância de percurso superior a 15 m (50 pés) acima do nível de descarga de saída, ou superior a 9.1 m (30 pés) abaixo do nível de descarga de saída, sejam providas de sistemas independentes de ventilação ou ar condicionado para manter a temperatura durante as operações de emergência dos bombeiros para a operação do elevador."

Conclusão: A norma NFPA 101 reconhece que o equipamento é suscetível a altas temperaturas e, portanto, deve estar em um ambiente com temperatura controlada.

EN 81-72 (2015)[8] e –76 (2011) Requisitos

• A cláusula 5.7.1 da norma EN 81-72 estabelece que "qualquer compartimento que contenha a máquina do elevador e seus equipamentos associados deve ser provido de, no mínimo, o mesmo grau de proteção contra incêndio que o poço do elevador".
• A cláusula 5.7.2 da norma EN 81-72 estabelece: “Sempre que qualquer espaço de máquinas estiver localizado fora do poço e fora de um compartimento corta-fogo, ele deverá ser protegido com, no mínimo, a mesma resistência ao fogo que o(s) compartimento(s) corta-fogo. Qualquer conexão (por exemplo, cabos elétricos, tubulações hidráulicas etc.) entre compartimentos corta-fogo deverá ser igualmente protegida.”
• A norma EN 81–76 pressupõe que o elevador esteja protegido dos efeitos do fogo e da fumaça por uma estrutura resistente ao fogo.
• Conclusão: As normas EN 81–72 e –76 exigem que todos os equipamentos sejam protegidos em um compartimento resistente ao fogo.

Requisitos da BS 9999:2017

• A cláusula 3.72.2 define um elevador de evacuação como um “elevador usado como parte da sequência de evacuação para pessoas com deficiência e pessoas que necessitam de assistência, que possui proteção estrutural, elétrica e contra incêndio adequadas e pode ser controlado por uma pessoa treinada e autorizada”.
• A cláusula 3.72.3 define um elevador de bombeiros como um “elevador com medidas de proteção, controles e sinais que permitam seu uso sob o controle direto do corpo de bombeiros no combate a incêndios. [...] Os compartimentos de máquinas do elevador devem estar situados acima do poço do elevador ou dentro da parte superior do poço, sempre que possível. [...] Qualquer máquina, polia ou outro equipamento associado localizado fora do poço do elevador ainda deve estar dentro do mesmo compartimento de incêndio que o poço.”
• A cláusula 15.8 afirma: “Os poços de elevador devem estar contidos dentro dos recintos de uma escada protegida ou serem fechados em toda a sua altura com construção resistente ao fogo...”.
• Conclusão: A norma BS 9999 exige que todos os equipamentos sejam protegidos em compartimentos resistentes ao fogo.

Guia CIBSE D (2015) e Requisitos do Guia E da CIBSE (2010)[5]

• Os guias CIBSE D e CIBSE E fazem referência cruzada entre si e mencionam as normas EN 81-72 e BS 9999. A cláusula 6.3.1 do guia CIBSE D afirma: "Os equipamentos elétricos nos patamares, dentro da cabina do elevador e no poço do elevador devem ser protegidos contra os efeitos da água."
• A cláusula 6.3.3 afirma: “Para elevadores sem casa de máquinas, o equipamento deve preferencialmente estar localizado longe da área do poço para evitar requisitos complexos de proteção contra água.”
• Inferência: O impacto do fogo e das altas temperaturas não foi considerado. Quando se faz referência ao LMR (Limite Máximo de Resíduos), a preocupação diz respeito à água.
• A cláusula 6.3.3 afirma: “Os elevadores MRL são agora comuns; seu uso é permitido pelas normas BS 9999 e EN 81-72.”
• Comentário: O autor não conseguiu identificar as cláusulas nas normas BS 9999 ou EN 81-72 que permitem especificamente o uso de elevadores MRL como elevadores de bombeiros.

Requisitos da norma ISO/TS 18870

• A cláusula 4.2 estabelece: “Os poços de elevador e as salas de máquinas ou espaços de máquinas localizados fora do poço devem ser totalmente fechados. A temperatura nos compartimentos deve ser mantida em níveis aceitáveis ​​para o equipamento, conforme determinado pelo fornecedor do elevador em consulta com a administração do edifício.”
• Inferência: O impacto do fogo e das altas temperaturas não foi considerado. Quando se faz referência ao LMR (Limite Máximo de Resíduos), a preocupação diz respeito à água.

Requisitos da ISO/TR 25743

O relatório técnico elaborado por engenheiros de elevadores e bombeiros, que estuda a utilização de elevadores para evacuação, parte do pressuposto explícito de que o elevador em questão é um elevador MR. Não há qualquer menção a um elevador MRL.

Requisitos da NBC 2016

• Para garantir a proteção contra incêndio dos elevadores, a norma NBC 2016 exige que as paredes do elevador ou do conjunto de elevadores tenham uma classificação de resistência ao fogo de 2 horas, protegidas com portas de pavimento com resistência ao fogo de 1 hora.
• O requisito para elevadores de evacuação detalhado no NBC 2016 baseia-se na ISO 18870 e afirma: "Os poços de elevador e as casas de máquinas ou espaços de máquinas localizados fora do poço devem ser totalmente fechados."
• Conclusão: Embora não seja explícito para elevadores de bombeiros, o NBC na Índia espera que todos os equipamentos estejam totalmente envoltos em invólucros resistentes ao fogo.

Requisitos das diretrizes do CTBUH para sistemas de elevadores de evacuação de emergência

• A diretriz do Conselho de Edifícios Altos e Habitat Urbano (CTBUH) sobre Sistemas de Elevadores de Evacuação de Emergência recomenda que o perímetro e a caixa do elevador de evacuação de emergência sejam construídos com uma classificação de resistência ao fogo de 2 horas.
• Inferência: O CTBUH parece presumir que os elevadores para evacuação de emergência serão elevadores MR.

Requisitos da ISO/TR 16765 (2003)

Embora esta norma vá ser em breve substituída pela ISO/TR 8101-10, ela oferece algumas informações sobre as primeiras ideias a respeito do uso de elevadores MRL como elevadores para bombeiros. Enquanto o Japão e a Coreia do Sul rejeitaram categoricamente o uso de elevadores MRL como elevadores para bombeiros, a Austrália e a Nova Zelândia permitiram seu uso. Os demais países abrangidos pela norma ou não consideraram essa possibilidade ou permaneceram em silêncio a esse respeito.

Conclusão: Nos primórdios do MRL, com suas baixas velocidades disponíveis, a aplicação era limitada a edifícios baixos, onde os elevadores de bombeiros não eram um requisito essencial.

Resumo

As normas e códigos analisados ​​indicam o seguinte:

• A intenção/espírito subjacente a todas as normas e códigos é que os elevadores de combate a incêndio/evacuação sejam protegidos do impacto do fogo/alta temperatura e, assim, funcionem de forma confiável dentro das limitações impostas por um incêndio.
• As normas/códigos exigem que todos os componentes críticos para o funcionamento seguro dos elevadores de combate a incêndio/evacuação estejam protegidos por invólucros resistentes ao fogo. As normas e códigos reconhecem que as salas de máquinas e os poços de elevador fechados são os locais mais seguros para acomodar componentes críticos.
• As normas/códigos não identificam especificamente os riscos exclusivos de um elevador MRL.
• Quando as normas e códigos mencionam a possibilidade de controladores e outros componentes críticos estarem fora da sala de máquinas ou da caixa do elevador, a ênfase é em garantir que os componentes críticos estejam em invólucros com características de resistência ao fogo semelhantes às da sala de máquinas ou da caixa do elevador.

Pode-se concluir que as expectativas em relação ao

Os requisitos para elevadores de bombeiros e elevadores de evacuação de ocupantes definidos globalmente são baseados no elevador MR e não consideram as características únicas do elevador MRL.

Argumentos contra a sumarização

Argumento 1Os painéis de controle MRL foram testados de acordo com os requisitos da norma EN 81-58 (2018). A introdução da EN81-58[7] afirma que a norma descreve um procedimento para testar a capacidade das portas de pavimento de atuarem como barreira contra incêndio. Mesmo que essa norma fosse considerada um pré-requisito aceitável para painéis de controle, os componentes do controlador protegidos pela porta testada precisariam suportar o aumento médio de temperatura de 140-360°K, conforme definido por essa norma.

Argumento 2O controlador e as chaves de desconexão podem ser localizados em outro local dentro de um espaço protegido contra incêndio. Embora isso possa resolver o risco imediato de um incêndio afetar o controlador e as chaves de desconexão expostas, aumenta os riscos envolvidos durante a manutenção. Devido a essa configuração, não é possível ter acesso audiovisual direto aos elevadores MRL, limitando assim a eficácia da manutenção do MRL.[15] Localizar o controlador e as chaves de desconexão em outro local aumenta essa limitação. Alguns fornecedores possuem um controlador auxiliar muito pequeno atrás do painel de operação do hall, com todos os outros componentes principais instalados na caixa do elevador. Isso não elimina o risco.

Argumento 3Espera-se que os elevadores de bombeiros e os elevadores de evacuação de emergência estejam em saguões protegidos e, portanto, a vulnerabilidade dos equipamentos expostos é considerada. Embora recomendados para elevadores de evacuação, os saguões protegidos não são um pré-requisito para elevadores de bombeiros. Em qualquer caso, se essa lógica fosse considerada uma base para proteger o controlador e a chave de desconexão, ela poderia ser estendida para eliminar a exigência de portas corta-fogo nos andares. Isso não é prático.

Ações recomendadas para elevadores de bombeiros e elevadores de evacuação da MRL

1. Os corpos de bombeiros de todo o mundo devem ser imediatamente instruídos sobre as especificidades dos elevadores MRL e sobre o fato crucial de que o controlador e as chaves de desconexão provavelmente estarão localizados em um andar exposto. Devem ser instruídos sobre os riscos críticos envolvidos.
2. Os elevadores de bombeiros ou elevadores de evacuação devem ser identificados como elevadores MRL com informações no local do controlador e das chaves de desconexão, conforme apontado por Jarboe e O'Donoghue.[14] Devem ser instalados avisos de advertência adequados alertando sobre as limitações.
3. Devido à complexidade específica associada aos elevadores MRL, recomenda-se que o pessoal da empresa de manutenção de elevadores também esteja presente no local para orientar os bombeiros/equipe de emergência.
4. O gabinete, as portas e os componentes dos controladores; as chaves de desconexão; e qualquer outro componente localizado fora da caixa do elevador e da casa de máquinas resistentes ao fogo, que são críticos para a confiabilidade do elevador, devem ser projetados para suportar a possibilidade de exposição a altas temperaturas.
5. Os sensores de temperatura devem ser fixados aos controladores expostos e às chaves de desconexão. Esses sensores devem forçar o elevador a retornar à Fase 1 quando a temperatura atingir o nível crítico.
6. Recomenda-se que as portas do controlador MRL e os interruptores de desconexão sejam equipados com um interruptor que impeça o funcionamento normal do elevador caso a porta do controlador seja deixada aberta. [15] Isto também garantirá que os utilizadores do átrio em questão não sejam expostos a circuitos energizados potencialmente perigosos e protegerá o elevador contra vandalismo.

No mínimo, essas medidas devem ser aplicadas para os LMR (Limites Máximos de Resíduos).

Elevadores de bombeiros e de evacuação, sem os quais os elevadores MRL não devem ser considerados para essas aplicações.

Referências

[1] Sociedade Americana de Engenheiros Mecânicos. ASME A17.1, Código de Segurança para Elevadores e Escadas Rolantes, EUA (2016).
[2] Sociedade Americana de Engenheiros Mecânicos. ASME A17.4, Guia para Pessoal de Emergência, EUA (2015).
[3] The BSI Standards Ltd. BS 9999: Segurança contra incêndio no projeto, gestão e utilização de edifícios – Código de prática, Londres (2017).
[4] Chartered Institution of Building Services Engineers. Guia CIBSE D: Sistemas de transporte em edifícios, Reino Unido (2015).
[5] Chartered Institution of Building Services Engineers. Guia CIBSE E: Engenharia de Segurança Contra Incêndio, Reino Unido (2010).
[6] Conselho de Edifícios Altos e Habitat Urbano. Diretrizes para Sistemas de Elevadores de Evacuação de Emergência, EUA (2004).
[7] Comité Europeu de Normalização. EN 81–58 Regras de segurança para a construção e instalação de elevadores – Exame e ensaio – Parte 58: Ensaio de resistência ao fogo das portas de patamar, (2018).
[8] Comité Europeu de Normalização. EN 81-72 Regras de segurança para a construção e instalação de elevadores – Aplicações particulares para elevadores de passageiros e de mercadorias – Parte 72: Elevadores de bombeiros, (2015).
[9] Comité Europeu de Normalização. EN 81–76 Regras de segurança para a construção e instalação de elevadores – Aplicações particulares para elevadores de passageiros e de passageiros de mercadorias – Parte 76: Evacuação de pessoas com deficiência utilizando elevadores, (2011).
[10] International Code Council. International Building Code 2018, Illinois, EUA (2018).
[11] Organização Internacional de Normalização. ISO/TR 16765: Comparação de normas de segurança mundiais para elevadores de bombeiros, Genebra, Suíça (2003).
[12] Organização Internacional de Normalização. ISO/TS 18870: Elevadores – Requisitos para elevadores utilizados para auxiliar na evacuação de edifícios, Genebra, Suíça (2014).
[13] Organização Internacional de Normalização. ISO/TR 25743: Elevadores – Estudo da utilização de elevadores para evacuação durante uma emergência, Genebra, Suíça (2010).
[14] Jarboe, Theodore Lee e O'Donoghue, John. Resgate de elevadores e escadas rolantes: um guia abrangente, PenWell Corporation, Oklahoma, EUA (2007).
[15] Mathews, TAK. “MRLs, uma alternativa prática aos MRs? Tecnologia de elevadores 22”, Anais do Elevcon 2018, Associação Internacional de Engenheiros de Elevadores (2018).
[16] McGrail, David M. Operações de combate a incêndios em edifícios altos e equipados com hidrantes, PenWell Corporation, Oklahoma, EUA (2007).
[17] Bureau of Indian Standards. National Building Code of India, Nova Deli, Índia (2016).
[18] Código de Segurança da Vida. NFPA 101, Associação Nacional de Proteção contra Incêndios, Massachusetts, EUA