REGULAMENTO DE SEGURANÇA CONTRA
INCÊNDIO DAS EDIFICAÇÕES
E ÁREAS DE RISCO DO ESTADO DE SÃO
PAULO.
Decreto Estadual nº
56.819/11
Esta Instrução Técnica (IT) aplica-se a todos os projetos técnicos e nas
execuções das medidas de segurança contra incêndio, sendo de cunho informativo
aos profissionais da área.
Figura 1 - Educação pública
Figura 2 - Vistoria em edificação
A implantação da
prevenção de incêndio se faz por meio das atividades que visam a evitar o
surgimento do sinistro, possibilitar sua extinção e reduzir seus efeitos antes
da chegada do Corpo de Bombeiros.
As atividades relacionadas com a educação consistem no preparo da população por
meio da difusão de ideias que divulgam as medidas de segurança para evitar o
surgimento de incêndios nas ocupações. Buscam, ainda, ensinar os procedimentos
a serem adotados pelas pessoas diante de um incêndio, os cuidados a serem
observados com a manipulação de produtos perigosos e também os perigos das
práticas que geram riscos de incêndio.
Figura 3 -Análise de projeto de segurança contra incêndio
As
atividades que visam à proteção contra incêndio dos edifícios podem ser
agrupadas em:
a. atividades relacionadas com as exigências de medidas de proteção contra
incêndio nas diversas ocupações;
b. atividades relacionadas com a extinção, perícia e coleta de dados dos
incêndios pelos órgãos públicos, que visam a aprimorar técnicas de combate e
melhorar a proteção contra incêndio por meio da investigação, estudo dos casos
reais e estudo quantitativo dos incêndios.
A proteção contra
incêndio deve ser entendida como o conjunto de medidas para a detecção e
controle do crescimento e sua consequente contenção ou extinção.
Figura 4 -Sistema de hidrantes
Figura 5 -Incêndio em indústria
Figura 6 -Combate a
incêndio em engarrafamento de GLP
Essas
medidas dividem-se em:
a. medidas ativas de proteção que abrangem a detecção, alarme e extinção do
fogo (automática e/ou manual);
b. medidas passivas de proteção que abrangem o controle dos materiais, meios de
escape, compartimentação e proteção da estrutura do edifício.
Figura 7 -Isolamento do local sinistrado
Figura 8 -Perícia de
incêndio
Objetivos
da prevenção de incêndio
Os objetivos da prevenção são:
a. proteger a vida dos ocupantes das edificações e áreas de risco, em caso de
incêndio;
b. dificultar a propagação do incêndio, reduzindo danos ao meio ambiente e ao
patrimônio;
c. proporcionar meios de controle e extinção do incêndio;
d. dar condições de acesso para as operações do Corpo de Bombeiros;
e. proporcionar a continuidade dos serviços nas edificações e áreas de risco.
Figura 9 -Extintor de
incêndio
Esses
objetivos são alcançados pelo:
a. controle da natureza e da quantidade dos materiais combustíveis
constituintes e contidos no edifício;
b. dimensionamento da compartimentação interna, da resistência ao fogo de seus
elementos e do distanciamento entre edifícios;
c. dimensionamento da proteção e da resistência ao fogo da estrutura do
edifício;
d. dimensionamento dos sistemas de detecção e alarme de incêndio e/ou dos
sistemas de chuveiros automáticos de extinção de incêndio e/ou dos equipamentos
manuais para combate;
e. dimensionamento das rotas de escape e dos dispositivos para controle do
movimento da fumaça;
f. controle das fontes de ignição e riscos de incêndio;
g. acesso aos equipamentos de combate a incêndio;
h. treinamento do pessoal habilitado a combater um princípio de incêndio e
coordenar o abandono seguro da população de um edifício;
i. gerenciamento e manutenção dos sistemas de proteção contra incêndio
instalado;
j. controle dos danos ao meio ambiente decorrentes de um incêndio.
EMBASAMENTO
LEGAL NA ÁREA DE PREVENÇÃO
O Corpo de Bombeiros, para atuar na área de prevenção, utiliza-se do
embasamento jurídico descrito abaixo.
Constituição Federal
O Estado pode legislar concorrentemente com a União, a respeito do Direito
Urbanístico, na área de prevenção de incêndios (art. 24, inciso I).
Ao Corpo de Bombeiros, além das atribuições definidas em Lei, compete a
execução das atividades de Defesa Civil (art. 144, § 5º).
Constituição
Estadual
As atribuições do Corpo de Bombeiros por meio de Lei Complementar (Lei Orgânica
da PM - Art. 23, parágrafo único, inciso 6).
A Lei nº 616/74 (Organização Básica da PM), no art. 2º, inciso V, foi
recepcionada pela Constituição e determina que compete à Polícia Militar a
realização de serviços de prevenção e de extinção de incêndio.
Lei
de Convênio
Atualmente, o Corpo de Bombeiros atua na prevenção de incêndio por meio dos
convênios com os municípios, decorrente da Lei Estadual nº 684/75.
"Artigo 3º - Os municípios se obrigarão a autorizar o órgão competente do
Corpo de Bombeiros da Polícia Militar, a pronunciar-se nos processos referentes
à aprovação de projetos e à concessão de alvarás para construção, reforma ou
conservação de imóveis, os quais, à exceção dos que se destinarem às
residências unifamiliares, somente serão aprovados ou expedidos se verificada,
pelo órgão, a fiel observância das normas técnicas de prevenção e segurança
contra incêndios.
Parágrafo único - A autorização de que trata este artigo é extensiva à vistoria
para concessão de alvará de "habite-se" e de funcionamento...
CRONOLOGIA
DOS PRINCIPAIS INCÊNDIOS EM EDIFÍCIOS ALTOS EM SÃO PAULO
Edifício
Andraus
Ocorrido em São Paulo - 24 de fevereiro de 1972 em edifício com 31 pavimentos
de escritórios e lojas. O incêndio atingiu todos os andares. Houve 6 vítimas
fatais e 329 feridas. O ponto de origem foi no 4º pavimento, em virtude da
grande quantidade de material depositado.
Figura 10 - Compartimentação vertical de fachada
Figura 11 - Incêndio no Edifício Andraus
Edifício
Joelma
Ocorrido em São Paulo - 1º de fevereiro de 1974 em edifício com 25 pavimentos
de escritórios e garagens. O incêndio atingiu todos os pavimentos. Houve 189
vítimas fatais e 320 feridas. A causa possível foi um curto circuito.
Na figura 12, pode ser observada a linha vertical de sanitários para onde
muitos ocupantes se refugiaram e puderam ser salvos, devido a ausência de
material combustível.
Na figura 13, pode ser visto o desespero das pessoas, que aguardavam o pouso da
aeronave para serem resgatadas.
Figura 12 - Incêndio no
Edifício Joelma
Figura 13 - Tentativa de
salvamento aéreo
Edifício
Grande Avenida
Ocorrido em São Paulo - 14 de fevereiro de 1981. Pela segunda vez. O incêndio atingiu
19 pavimentos. Houve 17 vítimas fatais e 53 feridas. A origem foi no subsolo.
Na figura 14, se observa a dificuldade de combate ao incêndio ou salvamento,
quando a edificação está recuada da via.
Figura 14 - Incêndio no Edifício Grande Avenida
Figura 15 - Incêndio no
pavimento
Edifício
CESP
Ocorrido em São Paulo - 21 de maio de 1987 em conjunto com 2 blocos, um com 21
pavimentos e outro com 27 pavimentos. Houve propagação de incêndio entre blocos
e, em decorrência, colapso da estrutura com desabamento parcial.
RESUMO
HISTÓRICO DA EVOLUÇÃO DA PREVENÇÃO NO CORPO DE BOMBEIROS
Desde 1909, o Corpo de Bombeiros atua na área de prevenção de incêndio e
naquela data foi editado o "Regulamento para os locais de divertimentos
públicos".
Em 1936, o Corpo de Bombeiros passou para o Município de São Paulo e atuou na
fiscalização com o Departamento de Obras.
Em 1942, surgiu a primeira Seção Técnica.
Em 1947, foram emitidos os primeiros Atestados de Vistoria.
Em 1961, foi editada a primeira Especificação para Instalações de Proteção
contra Incêndio, com referência às normas da ABNT.
De 1961 a 1980, o Corpo de Bombeiros atuou por meio das Especificações baixadas
pelo Comandante Geral da Polícia Militar do Estado de São Paulo e exigia
somente extintores, hidrantes e sinalização de equipamentos.
Em
1983, surgiu a primeira especificação do Corpo de Bombeiros anexa a um Decreto.
Essa especificação passou a exigir:
a. extintores;
b. sistema de hidrantes;
c. sistema de alarme de incêndio e detecção de fumaça
e calor;
d. sistema de chuveiros automáticos;
e. sistema de iluminação de emergência;
f. compartimentação vertical e horizontal;
g. escadas de segurança;
h. isolamento de risco;
i. sistemas fixos de espuma, CO2, Halon e outras
proteções.
Em
1993:
a. passou a vigorar o Decreto Estadual nº 38.069;
b. iniciou-se a publicação em Diário Oficial de
Despachos Normativos;
c. foi publicada, no Diário Oficial do Estado, a
Portaria do Sistema de Atividades Técnicas, no que diz respeito ao
funcionamento de forma sistemática das Seções de Atividades Técnicas das
Unidades Operacionais do Corpo de Bombeiros.
Em 2001, entrou em vigor o Decreto Estadual nº 46.076
e 38 Instruções Técnicas do Corpo de Bombeiros;
Em 2004, as 38 Instruções Técnicas do Corpo de
Bombeiros foram revisadas.
CONCEITOS GERAIS DE SEGURANÇA CONTRA
INCÊNDIO
A
propagação de fogo, fumaça e gases quentes no interior das edificações.
Fenômeno
característico
O fogo pode ser definido como um fenômeno físico-químico onde se tem lugar uma
reação de oxidação com emissão de calor e luz.
Devem coexistir 4 componentes para que
ocorra o fenômeno do fogo:
a. combustível;
b. comburente (oxigênio);
c. calor;
d. reação em cadeia.
Figura 19 - Formas de
extinção do fogo
Os meios de extinção se
utilizam deste princípio, pois agem por meio da inibição de um dos componentes
para apagar um incêndio.
O combustível pode ser definido como qualquer substância capaz de produzir
calor por meio da reação química.
O comburente é a substância que alimenta a reação química, sendo mais comum o
oxigênio.
O calor pode ser definido como uma forma de energia que se transfere de um
sistema para outro em virtude de uma diferença de temperatura. Ele se distingue
das outras formas de energia porque, como o trabalho, só se manifesta num
processo de transformação.
Podemos, ainda, definir
incêndio como sendo o fogo indesejável, qualquer que seja sua dimensão.
Como foi dito, o comburente é o oxigênio do ar e sua composição porcentual no
ar seco é de 20,99%. Os demais componentes são o nitrogênio, com 78,03%, e
outros gases (CO2, Ar, H2, He, Ne, Kr), com 0,98%.
O calor, por sua vez, pode ter como fonte a energia elétrica, o cigarro aceso,
os queimadores a gás, a fricção ou mesmo a concentração da luz solar através de
uma lente.
O fogo se manifesta
diferentemente em função da composição química do material, mas, por outro lado,
um mesmo material pode queimar de modo diferente em função da sua superfície
específica, das condições de exposição ao calor, da oxigenação e da umidade
contida.
A maioria dos sólidos
combustíveis possui um mecanismo sequencial para sua ignição. O sólido precisa
ser aquecido, quando então desenvolve vapores combustíveis que se misturam com
o oxigênio, formando a mistura inflamável (explosiva), a qual, na presença de
uma pequena chama (mesmo fagulha ou centelha) ou em contato com uma superfície
aquecida acima de 500ºC, igniza-se, aparecendo, então, a chama na superfície do
sólido, que fornece mais calor, aquecendo mais materiais e assim
sucessivamente.
Alguns sólidos pirofóricos (sódio, fósforo, magnésio etc.) não se comportam
conforme o mecanismo acima descrito.
Os líquidos inflamáveis e
combustíveis possuem mecanismos semelhantes, ou seja, o líquido ao ser aquecido
vaporiza-se e o vapor se mistura com o oxigênio formando a "mistura
inflamável" (explosiva), que na presença de uma pequena chama (mesmo fagulha
ou centelha), ou em contato com superfícies aquecidas acima de 500ºC,
ignizam-se e aparece então a chama na superfície do líquido, que aumenta a
vaporização e a chama. A quantidade de chama fica limitada à capacidade de
vaporização do líquido.
Os líquidos são classificados pelo seu ponto de fulgor, ou seja, pela menor
temperatura na qual liberam uma quantidade de vapor que ao contato com uma
chama produzem um lampejo (uma queima instantânea).
Existe, entretanto, outra classe de líquidos, denominados instáveis ou
reativos, cuja característica é de se polimerizar, decompor, condensar
violentamente ou, ainda, de se tornar auto reativo sob condições de choque,
pressão ou temperatura, podendo desenvolver grande quantidade de calor.
A mistura inflamável (vapor/ar – gás/ar) possui uma faixa ideal de concentração
para se tornar inflamável ou explosiva, e os limites dessa faixa são
denominados limite inferior de inflamabilidade e limite superior de
inflamabilidade, expressos em porcentagem ou volume. Estando a mistura fora
desses limites não ocorrerá a ignição.
Os materiais sólidos não queimam por mecanismos tão precisos e característicos
como os dos líquidos e gases.
Nos materiais sólidos, a área específica é um fator importante para determinar
sua razão de queima, ou seja, a quantidade do material queimado na unidade de
tempo, que está associado à quantidade de calor gerado e, portanto, à elevação
da temperatura do ambiente. Um material sólido com igual massa e com área
específica diferente, por exemplo, de 1 m² e 10 m², queima em tempos
inversamente proporcionais; porém, libera a mesma quantidade de calor. No
entanto, a temperatura atingida no segundo caso será bem maior.
Por outro lado, não se pode afirmar que isso é sempre verdade; no caso da
madeira, se observa que, quando apresentada em forma de serragem, ou seja, com
áreas específicas grandes, não se queima com grande rapidez.
Comparativamente, a
madeira em forma de pó pode formar uma mistura explosiva com o ar,
comportando-se, desta maneira, como um gás que possui velocidade de queima
muito grande.
No mecanismo de queima dos materiais sólidos temos a oxigenação como outro
fator de grande importância.
Quando a concentração em volume de oxigênio no ambiente cai para valores abaixo
de 14%, a maioria dos materiais combustíveis existentes no local não mantém a
chama na sua superfície.
A duração do fogo é limitada pela quantidade de ar e do material combustível no
local. O volume de ar existente numa sala de 30 m2 irá queimar 7,5 Kg de
madeira, portanto, o ar necessário para a alimentação do fogo dependerá das
aberturas existentes na sala.
Vários
pesquisadores (Kawagoe, Sekine, Lie) estudaram o fenômeno, e a equação
apresentada por Lie é:
V' = a H' B Vm
Onde:
V' = vazão do ar introduzido;
a = coeficiente de descarga;
H'= altura da seção do vão de ventilação abaixo do plano neutro;
B = largura do vão;
Vm = velocidade média do ar;
Considerando L o volume de ar necessário
para a queima completa de kg de madeira, a taxa máxima de combustão será dada
por V'/L, isto é:
R = V' aH'BV'm
L L
Da
taxa de combustão ou queima, segundo os pesquisadores, pode-se definir a
seguinte expressão representando a quantidade de peso de madeira equivalente,
consumida na unidade de tempo:
R = C Av H
Onde:
R = taxa de queima (Kg/min);
C = Constante = 5,5 Kg/mim m5/2;
Av = HB = área da seção de ventilação (m2);
H = altura da seção (m);
Av H = grau de ventilação (Kawagoe) (m5/2);
Quando houver mais de uma
abertura de ventilação, deve-se utilizar um fator global igual a:
Ai Hi
A razão de queima em função da abertura
fica, portanto:
R = 5,5 Av H para a queima (Kg/min);
R = 330 Av H para a queima: (Kg/h);
Essa equação diz que o
formato da seção tem grande influência. Por exemplo, para uma abertura de 1,6
m2 (2 m x 0,8 m), teremos:
Sendo:
2 m a largura R1 = 7,9 Kg/min;
2 m a altura R2 = 12,4 Kg/min.
Por outro lado, se numa
área de piso de 10 m² existir 500 kg de material combustível expresso o
equivalente em madeira, ou seja, se a carga de incêndio específica for de 50 Kg/m
e a razão de queima devido à abertura para ventilação tiver o valor de R1 e R2
acima calculado, então a duração da queima será respectivamente de 40 min e 63
min.
O cálculo acima tem a
finalidade de apresentar o princípio para determinação da duração do incêndio
real; não busca determinar o Tempo Requerido de Resistência ao Fogo (TRRF) das
estruturas.
Este cálculo é válido somente para uma abertura enquanto as outras permanecem
fechadas (portas ou janelas), caso contrário, deve-se redimensionar a duração
do incêndio para uma nova ventilação existente.
Evolução
de um incêndio
A evolução do incêndio em um local pode ser representada por um ciclo com 3
fases características a. fase inicial de elevação progressiva da temperatura
(ignição);
b. fase de aquecimento;
c. fase de resfriamento e extinção.
A primeira fase inicia-se
como ponto de inflamação inicial e caracteriza-se por grandes variações de
temperatura de ponto a ponto, ocasionadas pela inflamação sucessiva dos objetos
existentes no recinto, de acordo com a alimentação de ar.
Normalmente os materiais combustíveis (materiais passíveis de se ignizarem) e
uma variedade de fontes de calor coexistem no interior de uma edificação.
A manipulação acidental desses elementos é, potencialmente, capaz de criar uma
situação de perigo.
Os focos de incêndio, deste modo, originam-se em locais onde fontes de calor e
materiais combustíveis são encontrados juntos, de tal forma que ocorrendo a decomposição
do material pelo calor são desprendidos gases que podem se inflamar.
Considerando-se que
diferentes materiais combustíveis necessitam receber diferentes níveis de
energia térmica para que ocorra a ignição é necessário que as perdas de calor
sejam menores que a soma de calor proveniente da fonte externa e do calor
gerado no processo de combustão.
Neste sentido, se a fonte de calor for pequena ou a massa do material a ser
ignizado for grande ou, ainda, a sua temperatura de ignição for muito alta,
somente irão ocorrer danos locais sem a evolução do incêndio.
Se a ignição definitiva for alcançada, o material continuará a queimar
desenvolvendo calor e produtos de decomposição. A temperatura subirá
progressivamente, acarretando a acumulação de fumaça e outros gases e vapores
junto ao teto.
Há, neste caso, a possibilidade de o material envolvido queimar totalmente sem
proporcionar o envolvimento do resto dos materiais contidos no ambiente ou dos
materiais constituintes dos elementos da edificação. De outro modo, se houver
caminhos para a propagação do fogo, através de convecção ou radiação, em
direção aos materiais presentes nas proximidades, ocorrerá simultaneamente à
elevação da temperatura do recinto e o desenvolvimento de fumaça e gases
inflamáveis.
Nesta fase, pode haver comprometimento da estabilidade da edificação devido à
elevação da temperatura nos elementos estruturais.
Com a evolução do incêndio e a oxigenação do ambiente, através de portas e
janelas, o incêndio ganhará ímpeto; os materiais passarão a ser aquecidos por
convecção e radiação, acarretando um momento denominado de "inflamação
generalizada – flash over", que se caracteriza pelo envolvimento total do
ambiente pelo fogo e pela emissão de gases inflamáveis através de portas e
janelas, que se queimam no exterior do edifício.
Nesse momento torna-se impossível à sobrevivência no interior do ambiente.
O tempo gasto para o
incêndio alcançar o ponto de inflamação generalizada é relativamente curto e
depende, essencialmente, dos revestimentos e acabamentos utilizados no ambiente
de origem, embora as circunstâncias em que o fogo comece a se desenvolver
exerçam grande influência.
Figura 21 - Fase anterior
ao flash over - grande desenvolvimento de fumaça e gases, acumulando-se no nível
do teto
A
possibilidade de um foco de incêndio extinguir ou evoluir para um grande
incêndio depende, basicamente, dos seguintes fatores:
a. quantidade, volume e espaçamento dos materiais
combustíveis no local;
b. tamanho e situação das fontes de combustão;
c. área e locação das janelas;
d. velocidade e direção do vento;
e. a forma e dimensão do local.
Pela radiação emitida por
forros e paredes, os materiais combustíveis que ainda não queimaram são preaquecidos
à temperatura próxima da sua temperatura de ignição.
As chamas são bem visíveis no local.
Se esses fatores criarem
condições favoráveis ao crescimento do fogo, a inflamação generalizada irá
ocorrer e todo o compartimento será envolvido pelo fogo.
A partir daí o incêndio irá se propagar para outros compartimentos da
edificação seja por convecção de gases quentes no interior da casa ou através
do exterior, conforme as chamas saem pelas aberturas (portas e janelas) podem
transferir fogo para o pavimento superior, quando este existir, principalmente
através das janelas superiores.
A fumaça, que já na fase anterior à inflamação generalizada pode ter-se
espalhado no interior da edificação, intensifica-se e se movimenta
perigosamente no sentido ascendente, estabelecendo em instantes, condições
críticas para a sobrevivência na edificação.
Caso a proximidade entre as fachadas da edificação incendiada e as adjacentes
possibilite a incidência de intensidades críticas de radiação, o incêndio
poderá se propagar para outras habitações, configurando uma conflagração.
A proximidade ainda maior
entre habitações pode estabelecer uma situação ainda mais crítica para a
ocorrência da conflagração, na medida em que o incêndio se alastrar muito
rapidamente por contato direto das chamas entre as fachadas.
No caso de habitações agrupadas em bloco, a propagação do incêndio entre
unidades poderá dar-se por condução de calor via paredes e forros, por
destruição dessas barreiras ou, ainda, através da convecção de gases quentes
que venham a penetrar por aberturas existentes.
Com o consumo do combustível existente no local ou decorrente da falta de
oxigênio, o fogo pode diminuir de intensidade, entrando na fase de resfriamento
e consequente extinção.
Formas
de propagação de incêndio
O calor e os incêndios se propagam por 3
maneiras fundamentais:
a. por condução, ou seja,
através de um material sólido de uma região de temperatura elevada em direção a
outra região de baixa temperatura;
b. por convecção, ou
seja, por meio de um fluído líquido ou gás, entre 2 corpos submersos no fluído,
ou entre um corpo e o fluído;
c. por radiação, ou seja,
por meio de um gás ou do vácuo, na forma de energia radiante.
Num incêndio, as 3 formam geralmente são concomitantes, embora em determinado
momento uma delas seja predominante.
A
influência do conteúdo combustível (carga de incêndio)
O desenvolvimento e a duração de um incêndio são influenciados pela quantidade
de combustível a queimar.
Figura 22 - Propagação
por condução
Figura 23 - Propagação
por convecção, onde gases quentes fazem com que ocorram focos de incêndio em
andares distintos
Figura 24 - Radiação de
calor de um edifício para outro
Com ele, a duração
decorre dividindo-se a quantidade de combustível pela taxa ou velocidade de
combustão.
Portanto, pode-se definir um parâmetro que exprime o poder calorífico médio da
massa de materiais combustíveis por unidade de área de um local, que se
denomina carga de incêndio específica (ou térmica) unitária (fire load
density).
Figura 25 - Material de acabamento
interno, e mobiliário de um escritório
Na carga de incêndio
estão incluídos os componentes de construção, tais como revestimentos de piso,
forro, paredes, divisórias etc. (denominada carga de incêndio incorporada), mas
também todo o material depositado na edificação, tais como peças de mobiliário,
elementos de decoração, livros, papéis, peças de vestiário e materiais de
consumo (denominada carga de incêndio temporal).
A
influência da ventilação
Durante um incêndio o calor emana gases dos materiais combustíveis que podem,
em decorrência da variação de temperatura interna e externa a edificação, ser
mais ou menos densos que o ar.
Essa diferença de temperatura provoca um movimento ascensional dos gases que
são paulatinamente substituídos pelo ar que adentra a edificação através das
janelas e portas.
Disso ocorre uma constante troca entre o ambiente interno e externo, com a
saída dos gases quentes e fumaça e a entrada de ar.
Em um incêndio ocorrem 2
casos típicos, que estão relacionados com a ventilação e com a quantidade de
combustível em chama.
No primeiro caso, o ar que adentra a edificação incendiada for superior à
necessidade da combustão dos materiais, temos um fogo aberto, aproximando-se a
uma queima de combustível ao ar livre, cuja característica será de uma
combustão rápida.
No segundo caso, no qual a entrada de ar é controlada, ou deficiente em
decorrência de pequenas aberturas externas, temos um incêndio com duração mais
demorada, cuja queima é controlada pela quantidade de combustível, ou seja,
pela carga de incêndio. Na qual a estrutura da edificação estará sujeita a
temperaturas elevadas por um tempo maior de exposição, até que ocorra a queima
total do conteúdo do edifício.
Em resumo, a taxa de combustão de um incêndio pode ser determinada pela
velocidade do suprimento de ar, estando implicitamente relacionada com a
quantidade de combustível e sua disposição da área do ambiente em chamas e das
dimensões das aberturas.
Deste conceito decorre a importância da forma e quantidade de aberturas em uma
fachada.
Mecanismos
de movimentação dos gases quentes
Quando se tem um foco de fogo num ambiente fechado, numa sala, por exemplo, o
calor destila gases combustíveis do material e há ainda a formação de outros
gases devido à combustão dos gases destilados.
Esses gases podem ser mais ou menos densos de acordo com a sua temperatura, a
qual é sempre maior do que e ambiente e, portanto, possuem uma força de
flutuação com movimento ascensional bem maior que o movimento horizontal.
Os gases quentes se acumulam junto ao forro e se espalham por toda a camada
superior do ambiente, penetrando nas aberturas existentes no local.
Os gases quentes, assim como a fumaça, gerados por uma fonte de calor (material
em combustão) fluem no sentido ascendente com formato de cone invertido. Esta
figura é denominada "plume".
Figura 26 - Plume de
fumaça
De acordo com a
quantidade de materiais combustíveis, da sua disposição, da área e volume do
local e das dimensões das aberturas, a taxa de queima pode ser determinada pela
velocidade de suprimento do ar.
Entretanto, quando a vazão do ar for superior às necessidades da combustão,
então a taxa de queima não será mais controlada por este mecanismo,
aproximando-se, neste caso, à combustão do material ao ar livre.
No incêndio, devido ao alto nível de energia a que ficam expostos, os materiais
destilam gases combustíveis que não queimam no ambiente, por falta de oxigênio.
Esses gases superaquecidos, com temperaturas muito superiores às de sua
autoignição, saindo pelas aberturas, encontram o oxigênio do ar externo ao
ambiente e se ignizam formando grandes labaredas.
As chamas assim formadas são as responsáveis pela rápida propagação vertical nos
atuais edifícios que não possuem sistemas para evitá-las.
"A fumaça" – Um
problema sério a ser considerado
Efeitos da fumaça
Associadas ao incêndio e acompanhando o fenômeno da combustão, aparecem, em
geral, 4 causas determinantes de uma situação perigosa:
a. calor;
b. chamas;
c. fumaça;
d. insuficiência de oxigênio.
Do ponto de vista de
segurança das pessoas, entre os 4 fatores considerados, a fumaça
indubitavelmente causa danos mais graves e, portanto, deve ser o fator mais
importante a ser considerado.
A fumaça pode ser definida como uma mistura complexa de sólidos em suspensão,
vapores e gases, desenvolvida quando um material sofre o processo de pirólise
(decomposição por efeito do calor) ou combustão.
Os componentes dessa mistura, associados
ou não, influem diferentemente sobre as pessoas, ocasionando os seguintes
efeitos:
a. diminuição da visibilidade devido à atenuação luminosa do local;
b. lacrimejamento e irritações dos olhos;
c. modificação de atividade orgânica pela aceleração
da respiração e batidas cardíacas;
d. vômitos e tosse;
e. medo;
f. desorientação;
g. intoxicação e asfixia;
h. desmaios e morte.
A redução da visibilidade
do local impede a locomoção das pessoas, fazendo com que fiquem expostas por
tempo maior aos gases e vapores tóxicos. Esses, por sua vez, causam a morte se
estiverem presentes em quantidade suficiente e se as pessoas ficarem expostas
durante o tempo que acarreta essa ação.
Daí decorre a importância em se entender o comportamento da fumaça em uma edificação.
A propagação da fumaça
está diretamente relacionada com a taxa de elevação da temperatura; portanto, a
fumaça desprendida por qualquer material, desde que exposta à mesma taxa de
elevação da temperatura, gerará igual propagação.
Se conseguirmos
determinar os valores de densidade ótica da fumaça e da toxicidade na saída de
um ambiente sinistrado, poderemos estudar o movimento do fluxo de ar quente e,
então, será possível determinar o tempo e a área do edifício que se tornará
perigosa, devido à propagação da fumaça.
Assim, se conseguirmos determinar o valor de Q e se utilizarmos as
características do "plume" (V, g, Q, y, Cp, T), prognosticando a
formação da camada de fumaça dentro do ambiente, será possível calcular o tempo
em que este ambiente se tornará perigoso. De outro modo, se o volume V de
fumaça se propagar em pouco tempo por toda a extensão do forro e se fizermos
com que Q seja uma função de tempo, o cálculo do valor de Z pode ser obtido em
função do tempo e essa equação diferencial pode ser resolvida. Isso permitirá
determinar o tempo necessário para evacuar o ambiente, antes que a fumaça
atinja a altura de um homem.
A movimentação da fumaça através de corredores e escadas dependerá, sobretudo,
das aberturas existentes e da velocidade do ar nestes locais, porém, se o
mecanismo de locomoção for considerado em relação às características do
"plume", pode-se, então, estabelecer uma correlação com o fluxo de
água, em casos em que exista um exaustor de seção quadrada menor que a largura
do corredor; e se a fumaça vier fluindo em sua direção, parte dessa fumaça será
exaurida e grande parte passará direto e continuará fluindo para o outro lado.
No entanto, se o fluxo de fumaça se exaurir através de uma abertura que possua
largura igual à do corredor, a fumaça será retirada totalmente.
Foi verificado que quanto mais a fumaça se alastrar, menor será a espessura de
sua camada, e que a velocidade de propagação de fumaça na direção horizontal,
no caso dos corredores, está em torno de 1 m/s, e na direção vertical, no caso
das escadas, está entre 2 e 3 m/s.
Processo
de controle de fumaça
O processo de controle de fumaça necessário em cada edifício para garantir a
segurança de seus ocupantes contra o fogo e fumaça é baseado nos princípios de
engenharia. O processo deve ter a flexibilidade e a liberdade de seleção de
método e da estrutura do sistema de segurança para promover os requisitos num
nível de segurança que se deseja.
Em outras palavras, o
objetivo do projeto da segurança de prevenção ao fogo (fumaça) é obter um
sistema que satisfaça as conveniências das atividades diárias, devendo ser
econômico, garantindo a segurança necessária sem estar limitado por método ou estruturas
especiais prefixadas.
Existem vários meios para controlar o movimento da fumaça, e todos eles têm por
objetivo encontrar um meio ou um sistema levando-se em conta as características
de cada edifício.
Como
condições que têm grande efeito sobre o movimento da fumaça no edifício, podem-se
citar:
a. momento (época do ano) da ocorrência do incêndio;
b. condições meteorológicas (direção e velocidade e
coeficiente de pressão do vento e temperatura do ar);
c. localização do início do fogo;
d. resistência ao fluxo do ar das portas, janelas,
dutos e chaminés;
e. distribuição da temperatura no edifício (ambiente
onde está ocorrendo o fogo, compartimentos em geral, caixa da escada, dutos e
chaminés).
Devem-se estabelecer os padrões para cada uma dessas condições.
Entende-se como momento
de ocorrência do incêndio a época do ano (verão/inverno) em que isso possa
ocorrer, pois, para o cálculo, deve-se levar em conta a diferença de
temperatura existente entre o ambiente interno e o externo ao edifício. Essa
diferença será grande, caso sejam utilizados aquecedores ou ar condicionado no
edifício.
As condições meteorológicas devem ser determinadas pelos dados estatísticos
meteorológicos da região na qual está situado o edifício, para as estações
quentes e frias.
Pode-se determinar a temperatura do ar, a velocidade do vento, coeficiente de
pressão do vento e a direção do vento.
O andar do prédio onde se
iniciou o incêndio deve ser analisado, considerando-se o efeito da ventilação
natural (movimento ascendente ou descendente da fumaça) através das aberturas
ou dutos durante o período de utilização, ou seja, no inverno o prédio é
aquecido e no verão, resfriado. Considerando-se esses dados, os estudos devem
ser levados a efeito nos andares inferiores no inverno (térreo, sobreloja e
segundo andar) ou nos andares superiores e inferiores no verão (os 2 últimos
andares do prédio e térreo).
Em muitos casos, há andares que possuem características perigosas, pois
propiciam a propagação de fumaça caso ocorra incêndio neste local. Em adição,
para tais casos, é necessário um trabalho mais aprofundado para estudar as
várias situações de mudança das condições do andar, por exemplo, num edifício
com detalhes especiais de construção.
Com relação ao compartimento de origem
do fogo, devem-se levar em consideração os seguintes requisitos para o andar em
questão:
a. compartimento densamente ocupado, com ocupações totalmente distintas;
b. o compartimento apresenta grande probabilidade de iniciar o incêndio;
c. o compartimento possui características de difícil
controle da fumaça.
Quando existirem vários
compartimentos que satisfaçam essas condições, devem-se fazer estudos em cada
um deles, principalmente se as medidas de controle de fumaça determinadas
levarem a resultados bastante diferentes.
O valor da resistência ao fluxo do ar das aberturas à temperatura ambiente pode
ser facilmente obtido a partir de dados de projeto de ventilação, porém é muito
difícil estimar as condições das aberturas das janelas e portas numa situação
de incêndio.
Para determinar as temperaturas dos vários ambientes do edifício, deve-se
considerar que os mesmos não sofreram modificações com o tempo.
A temperatura média no local do fogo é considerada 900ºC com o incêndio
totalmente desenvolvido no compartimento.
MEDIDAS DE SEGURANÇA CONTRA INCÊNDIO
Medidas
de proteção passiva
Isolamento de risco
A propagação do incêndio entre edifícios
distintos pode se dar através dos seguintes mecanismos:
1) radiação térmica, emitida:
a. através das aberturas existentes na fachada do edifício incendiado;
b. através da cobertura do edifício incendiado;
c. pelas chamas que saem pelas aberturas na fachada ou
pela cobertura;
d. pelas chamas desenvolvidas pela própria fachada,
quando esta for composta por materiais combustíveis.
2)
convecção, que ocorre quando os gases quentes emitidos pelas aberturas
existentes na fachada ou pela cobertura do edifício incendiado atinjam a
fachada do edifício adjacente;
3)
condução, que ocorre quando as chamas da edificação ou parte da edificação
contígua a outra atingem a essa transmitindo calor e incendiando a mesma.
Dessa
forma há duas maneiras de isolar uma edificação em relação a outra, sendo:
1)
por meio de distanciamento seguro (afastamento) entre as fachadas das
edificações
2) por meio de barreiras estanques entre
edifícios contíguos.
Figura 31 - Isolamento
obtido por parede corta-fogo
Com a previsão das paredes corta-fogo, uma edificação é considerada totalmente
estanque em relação à edificação contígua.
O distanciamento seguro entre edifícios pode ser obtido por meio de uma
distância mínima horizontal, entre fachadas de edifícios adjacentes, capaz de
evitar a propagação de incêndio entre os mesmos, decorrente do calor
transferido por radiação térmica através da fachada e/ou por convecção através
da cobertura.
Em ambos os casos, o incêndio irá se propagar, ignizando através das aberturas,
os materiais localizados no interior dos edifícios adjacentes e/ou ignizando
materiais combustíveis localizados em suas próprias fachadas.
Compartimentação
vertical e horizontal
A
partir da ocorrência de inflamação generalizada no ambiente de origem do
incêndio, este poderá propagar-se para outros ambientes através dos seguintes
mecanismos principais:
a. convecção de gases quentes dentro do próprio edifício;
b. convecção dos gases quentes que saem pelas janelas
(incluindo as chamas) capazes de transferir o fogo para pavimentos superiores;
c. condução de calor através das barreiras entre
compartimentos;
d. destruição dessas barreiras.
Diante da necessidade de
limitação da propagação do incêndio, a principal medida a ser adotada consiste
na compartimentação, que visa a dividir o edifício em células capacitadas a
suportar a queima dos materiais combustíveis nelas contidos, impedindo o
alastramento do incêndio.
Os
principais propósitos da compartimentação são:
a. conter o fogo em seu ambiente de origem;
b. manter as rotas de fuga seguras contra os efeitos
do incêndio;
c. facilitar as operações de resgate e combate ao
incêndio.
A capacidade dos
elementos construtivos de suportar a ação do incêndio denomina-se
"resistência ao fogo" e se refere ao tempo durante o qual conservam
suas características funcionais (vedação e/ou estrutural).
O método utilizado para determinar a resistência ao fogo consiste em expor um
protótipo (reproduzindo tanto quanto possível às condições de uso do elemento
construtivo no edifício), a uma elevação padronizada de temperatura em função
do tempo.
Ao longo do tempo são feitas medidas e observações para determinar o período no
qual o protótipo satisfaz a determinados critérios relacionados com a função do
elemento construtivo no edifício.
O protótipo do elemento de compartimentação deve obstruir a passagem do fogo
mantendo, obviamente, sua integridade (recebe por isso a denominação de corta fogo).
A elevação padronizada de temperatura utilizada no método para determinação da
resistência ao fogo constitui-se em uma simplificação das condições encontradas
nos incêndios e visa reproduzir somente a fase de inflamação generalizada.
Deve-se ressaltar que, de acordo com a
situação particular do ambiente incendiado, irão ocorrer variações importantes
nos fatores que determinam o grau de severidade de exposição, que são:
a. duração da fase de inflamação generalizada;
b. temperatura média dos gases durante esta fase;
c. fluxo de calor médio através dos elementos construtivos.
Figura 32 - Detalhes de parede
de compartimentação
Os valores de resistência ao fogo a
serem requeridos para a compartimentação na especificação foram obtidos
tomando-se por base:
a. a severidade (relação temperatura x tempo) típica do incêndio;
b. a severidade obtida nos ensaios de resistência ao fogo.
A severidade típica do
incêndio é estimada de acordo com a variável ocupação (natureza das atividades
desenvolvidas no edifício).
A compartimentação
horizontal se destina a impedir a propagação do incêndio de forma que grandes
áreas sejam afetadas, dificultando sobremaneira o controle do incêndio,
aumentando o risco de ocorrência de propagação vertical e aumentando o risco à
vida humana.
A
compartimentação horizontal pode ser obtida através dos seguintes dispositivos:
a. paredes e portas corta-fogo;
b. registros corta-fogo nos dutos que transpassam as
paredes corta-fogo;
c. selagem corta-fogo da passagem de cabos elétricos e
tubulações das paredes corta-fogo;
d. afastamento horizontal entre janelas de setores
compartimentados.
A compartimentação
vertical se destina a impedir o alastramento do incêndio entre andares e assume
caráter fundamental para o caso de edifícios altos em geral.
A
compartimentação vertical deve ser tal que cada pavimento componha um
compartimento seguro, para isso são necessários:
a. lajes corta-fogo;
b. enclausuramento das escadas através de paredes e
portas corta-fogo;
c. registros corta-fogo em dutos que intercomunicam os
pavimentos;
d. selagem corta-fogo de passagens de cabos elétricos
e tubulações, através das lajes;
e. utilização de abas verticais (parapeitos) ou abas
horizontais projetando-se além da fachada, resistentes ao fogo e separando as
janelas de pavimentos consecutivos (nesse caso é suficiente que estes elementos
mantenham suas características funcionais, obstruindo dessa forma a livre
emissão de chamas para o exterior).
Figura 34 -
Compartimentação por aba horizontal ou balcão
Resistência
ao fogo das estruturas
Uma vez que o incêndio atingiu a fase de inflamação generalizada, os elementos
construtivos no entorno do fogo estarão sujeitos à exposição de intensos fluxos
de energia térmica.
A capacidade dos elementos estruturais de suportar por determinado período tal
ação, que se denomina de resistência ao fogo, permite preservar a estabilidade
estrutural do edifício.
Durante o incêndio a estrutura do edifício como um todo estará sujeita a
esforços decorrentes de deformações térmicas, e os seus materiais constituintes
estarão sendo afetados (perdendo resistência) por atingir temperaturas
elevadas.
O efeito global das mudanças promovidas pelas altas temperaturas alcançadas nos
incêndios sobre a estrutura do edifício traduz-se na diminuição progressiva da
sua capacidade portante.
Durante esse processo pode ocorrer que, em determinado instante, o esforço
atuante em uma seção se iguale ao esforço resistente, podendo ocorrer o colapso
do elemento estrutural.
Os
objetivos principais de garantir a resistência ao fogo dos elementos
estruturais são:
a. possibilitar a saída
dos ocupantes da edificação em condições de segurança;
b. garantir condições razoáveis para o emprego de socorro público, onde se
permita o acesso operacional de viaturas, equipamentos e seus recursos humanos,
com tempo hábil para exercer as atividades de salvamento (pessoas retidas) e
combate a incêndio (extinção);
c. evitar ou minimizar danos ao próprio prédio, a edificações adjacentes, à infraestrutura
pública e ao meio ambiente.
Em suma, as estruturas dos edifícios, principalmente as de grande porte,
independentemente dos materiais que as constituam, devem ser dimensionadas, de
forma a possuírem resistência ao fogo compatível com a magnitude do incêndio
que possam vir a ser submetidas.
Revestimento
dos materiais
Embora os materiais combustíveis contidos no edifício e constituintes do
sistema construtivo possam ser responsáveis pelo início do incêndio, muito
frequentemente são os materiais contidos no edifício que se ignizam em primeiro
lugar.
À medida que as chamas se espalham sobre a superfície do primeiro objeto
ignizado e, talvez, para outros objetos contíguos, o processo de combustão
torna-se mais fortemente influenciado por fatores característicos do ambiente.
Se a disponibilidade de
ar for assegurada, a temperatura do compartimento subirá rapidamente e uma
camada de gases quentes se formará abaixo do teto, sendo que intensos fluxos de
energia térmica radiante se originarão, principalmente, a partir do teto
aquecido. Os materiais combustíveis existentes no compartimento, aquecidos por
convecção e radiação, emitirão gases inflamáveis. Isso levará a uma inflamação
generalizada e todo o ambiente tornar-se-á envolvido pelo fogo, os gases que
não queimam serão emitidos pelas aberturas do compartimento.
A
possibilidade de um foco de incêndio extinguir-se ou evoluir em um grande
incêndio (atingir a fase de inflamação generalizada) depende de 3 fatores
principais:
a. razão de desenvolvimento de calor pelo primeiro objeto ignizado;
b. natureza, distribuição e quantidade de materiais
combustíveis no compartimento incendiado;
c. natureza das superfícies dos elementos construtivos
sob o ponto de vista de sustentar a combustão a propagar as chamas.
Os 2 primeiros fatores dependem largamente dos materiais contidos no
compartimento. O primeiro está absolutamente fora do controle do projetista.
Sobre o segundo é possível conseguir, no máximo, um controle parcial. O
terceiro fator está, em grande medida, sob o controle do projetista, que pode
adicionar minutos preciosos ao tempo da ocorrência da inflamação generalizada,
pela escolha criteriosa dos materiais de revestimento.
NBR 9442/86 - Materiais de construção -
Determinação do índice de propagação superficial de chama pelo método do painel
radiante - Método de Ensaio:
O método de ensaio
descrito na norma NBR 9442 é utilizado para determinar o índice de propagação
de chama de materiais pelo método do painel radiante;
Os corpos de prova, com
dimensões de 150 ± 5mm de largura e 460 ± 5mm de comprimento, são inseridos em
um suporte metálico e colocados em frente a um painel radiante poroso, com 300
mm de largura e 460 mm de comprimento, alimentado por gás propano e ar. O
conjunto (suporte e corpo de prova) é posicionado em frente ao painel radiante
com uma inclinação de 60º, de modo a expor o corpo de prova a um fluxo radiante
padronizado. Uma chama piloto é aplicada na extremidade superior do corpo de
prova;
É obtido no ensaio o
fator de propagação de chama desenvolvida na superfície do material (Pc),
medido através do tempo para atingir as distâncias padronizadas no suporte
metálico com corpo de prova, e o fator de evolução de calor desenvolvido pelo
material (Q), medido através de sensores de temperatura (termopares)
localizados em uma chaminé sobre o painel e o suporte com o corpo de prova.
O índice é determinado através da
seguinte equação (sem unidade):
lp = Pc x Q
Onde:
lp: Índice de propagação superficial de chama;
Pc: Fator de propagação da chama;
Q: Fator de evolução do calor.
NBR 8660/84 -
Revestimento de piso - Determinação da densidade crítica de fluxo de energia
térmica - Método de Ensaio:
Figura 40 - Equipamento de ensaio
O método de ensaio descrito na NBR 8660 é utilizado para determinar o fluxo
crítico de energia radiante de revestimentos de piso expostos a uma fonte de
calor, dentro de uma câmara de ensaio fechada. O fluxo radiante simula os
níveis de radiação térmica que os materiais estariam expostos em sua
superfície, durante os estágios iniciais de um incêndio;
Os corpos de prova, com
dimensões de 230 ± 5 mm de largura e 1050 ± 5 mm de comprimento, são colocados
em posição horizontal e abaixo de um painel radiante poroso inclinado a 30º em
relação a sua superfície, sendo expostos a um fluxo radiante padronizado. Uma
chama piloto é aplicada na extremidade do corpo de prova mais próxima do painel
radiante e a propagação de chama desenvolvida na superfície do material é
verificada, medindo-se o tempo para atingir as distâncias padronizadas,
indicadas no suporte metálico onde o corpo de prova é inserido.
ASTM E 662 - Standard test
method for specific optical density of smoke generated by solid materials:
O método de ensaio
definido na norma ASTM E662 utiliza uma câmara de densidade óptica fechada,
onde é medida a fumaça gerada por materiais sólidos. A medição é feita pela
atenuação de um raio de luz em razão do acúmulo da fumaça gerada na
decomposição pirolítico e na combustão com chama.
Os
corpos de prova medindo 76 mm x 76 mm são testados na posição vertical,
expostos a um fluxo radiante de calor de 2,5 W/cm². São realizados 3 ensaios
com aplicação de chama piloto, descritos como "com chama", visando
garantir a condição de combustão com chama e outros 3 sem escritos como
"sem chama", visando garantir a condição de decomposição pirolítico;
Os
resultados são expressos em termos de densidade óptica específica (sem
unidade), Ds, de acordo com a seguinte equação:
Ds = V/AL [log10 (100/T) + F]
Onde:
V é o volume da câmara fechada;
A é a área exposta do corpo de prova;
L é o comprimento do caminho da luz através da fumaça;
T é a porcentagem de transmitância da luz;
F é uma função da densidade óptica do filtro utilizado.
Os resultados do ensaio
estão apresentados nas formas tabular e gráfica neste relatório. De acordo com
a norma, os ensaios são conduzidos até um valor mínimo de transmitância ser
atingido, agregando-se, no mínimo, um tempo adicional de ensaio de 3 min, ou
até o tempo máximo de ensaio de 20 min, o que ocorrer primeiro.
ISO 1182 - Buildings materials
- non - combustibility test:
O método de ensaio definido na norma ISO 1182 utiliza um forno cerâmico
cilíndrico com 150 ± 1mm de altura, diâmetro interno de 75 ± 1mm e parede de 10
± 1mm, aquecido externamente por resistências e envolvido por material isolante
térmico. Os corpos de prova são inseridos no forno, cuja temperatura é mantida
em 750º C. Verifica-se nessa condição a liberação de calor, o desenvolvimento
de chamas e a perda de massa por parte do corpo de prova;
Os corpos de prova têm formato cilíndrico com um diâmetro de 45 ± 2mm e altura
de 50 ± 3mm, são inseridos no forno, presos a um suporte e monitorados durante
o ensaio por meio de 3 termopares. Um dos termopares é colocado no interior do
corpo de prova, outro na sua superfície lateral e o terceiro, chamado termopar
do forno, entre o corpo de prova e a parede do forno. Os resultados são obtidos
a partir de ensaios em 5 corpos de prova;
De acordo com a norma, os
testes são conduzidos por 30 min. se a variação no termopar do forno for menor
que 2ºC nos últimos 10min desse tempo. Caso contrário, o teste deve prosseguir
até essa estabilização ser verificada em um período de 5min, ou até o tempo
máximo de ensaio de 60min.
BS EN 13823:2002 - Reaction to fire tests for building
products - Building products excluding floorings exposed to the thermal attack
by a single burning item:
O método de ensaio especificado na norma BS EN ISO 13823 é utilizado para a
determinação do desempenho quanto à reação do fogo de materiais de construção,
com exceção daqueles empregados em pisos, quando expostos a uma chama padrão
singular (SBI - Single Burning Item);
Os corpos de prova são formandos por duas partes denominadas "asas", sendo a maior com dimensões de 1000 ± 5 mm x 1500 ± 5 mm, e a menor com dimensões de 495 ± 5 mm x 1500 ±5 mm. As asas são montadas em forma de "L" no carrinho que faz parte do equipamento. Este Queimador produz uma chama padrão à qual o corpo de prova é submetido. São determinados então, a partir da queima do corpo de prova, os dados de ensaio, por meio de instrumentação do equipamento localizado no duto de extração dos gases gerados;
Os resultados são expressos
da seguinte forma: índice da taxa de desenvolvimento de fogo (FIGRA); índice da
taxa de desenvolvimento de fumaça (SMOGRA); liberação total de calor do
material (THR); produção total de fumaça (TSP); propagação de chama (LFS) e
ocorrência ou não de gotejamento e/ou desprendimento de material em chamas.
BS EN ISO 11925-2 - Reaction to fire tests - Ignitability of building products
subjected to direct impingement of flame - Part 2: Single-flame source test:
O método de ensaio descrito na norma BS EN ISO 11925-2 é utilizado para
determinar a ignitabilidade dos materiais, quando expostos à chama de queimador
padrão dentro de uma câmara de ensaio fechada;
Os corpos de prova, com dimensões de 250 mm x 90 mm, para produtos normais, ou
250 mm x 180 mm, para produtos que contraem ou derretem para longe da chama do
queimador sem serem ignizados, são presos no suporte dentro da câmara de ensaio
e colocados em contato com a chama do queimador, com um filtro (lenço) de papel
posicionado abaixo do corpo de prova. É verificada, então, a propagação da
chama, levando-se em conta o tempo em que a frente da chama leva para atingir a
marca de 150 mm, medida a partir da extremidade inferior do corpo de prova. São
realizados 2 tipos de aplicação de chama: de superfície e de borda.
Quando os materiais de revestimento são expostos a uma situação de início de
incêndio, a contribuição que possa vir a trazer para o seu desenvolvimento, ao
sustentar a combustão, e possibilitar a propagação superficial das chamas,
denomina-se "reação ao fogo". As características de reação ao fogo
dos materiais, utilizadas como revestimento dos elementos construtivos, podem
ser avaliadas em laboratórios, obtendo-se assim subsídios para a seleção dos
materiais na fase de projeto da edificação.
Os métodos de ensaio
utilizados em laboratório para essas avaliações estipulam condições
padronizadas a que os materiais devem ser expostos, que visam a reproduzir
certas situações críticas, características dos incêndios antes de ocorrência de
inflamação generalizada. O desempenho que a superfície de um elemento
construtivo deve apresentar, para garantir um nível mais elevado de segurança
contra incêndio, deve ser retirado de uma correlação entre os índices ou
categorias obtidos nos ensaios e a função do elemento construtivo
(consequentemente, sua provável influência no incêndio).
A
influência de determinado elemento construtivo na evolução de um incêndio se
manifesta de duas maneiras distintas:
a. a primeira delas se refere à posição relativa do elemento no ambiente, por
exemplo, a propagação de chamas na superfície inferior do forro é fator
comprovadamente mais crítico para o desenvolvimento do incêndio do que a
propagação de chamas no revestimento do piso, pois a transferência de calor, a
partir de um foco de incêndio, é em geral muito mais intensa no forro, neste
sentido, o material de revestimento do forro deve apresentar um melhor
desempenho nos ensaios de laboratório;
b. o outro tipo de influência se deve ao local onde o material está instalado:
por exemplo, a propagação de chamas no forro posicionado nas proximidades das
janelas, em relação ao forro afastado das janelas, a fator acentuadamente mais
crítico para a transferência do incêndio entre pavimentos, pois além de sua
eventual contribuição para a emissão de chamas para o exterior, estará mais
exposto (quando o incêndio se desenvolver em um pavimento inferior) a gases
quentes e chamas emitidas através das janelas inferiores. Algo semelhante se dá
em relação à propagação do incêndio entre edifícios, onde os materiais
combustíveis incorporados aos elementos construtivos nas proximidades das
fachadas podem facilitar a propagação do incêndio entre edifícios.
Os 2 métodos de ensaio básicos para avaliar as características dos
materiais constituintes do sistema construtivo, sob o ponto de vista de
sustentar a combustão e propagar as chamas, são os seguintes:
a. ensaio de incombustibilidade que possibilitam verificar se os materiais são
passíveis de sofrer a ignição e, portanto, esses ensaios possuem capacidade de
contribuir para a evolução da prevenção de incêndio;
b. ensaio da propagação superficial de chamas, por meio do qual, os materiais
passíveis de se ignizarem (materiais combustíveis de revestimento) podem ser
classificados com relação à rapidez de propagação superficial de chamas e a
quantidade de calor desenvolvido neste processo.
Outra característica que os materiais incorporados aos elementos
construtivos apresentam diz respeito à fumaça que podem desenvolver à medida
que são expostos a uma situação de início de incêndio. Em função da quantidade
de fumaça que podem produzir e da opacidade dessa fumaça, os materiais
incorporados aos elementos construtivos podem provocar empecilhos importantes à
fuga das pessoas e ao combate do incêndio.
Para avaliar essa
característica deve-se utilizar o método de ensaio para determinação da
densidade ótica da fumaça produzida na combustão ou pirólise dos materiais.
O controle da quantidade de materiais combustíveis incorporados aos elementos
construtivos apresenta dois objetivos distintos. O primeiro é dificultar a
ocorrência da inflamação generalizada no local em que o incêndio se origina. O
segundo, considerando que a inflamação generalizada tenha ocorrido, é limitar a
severidade além do ambiente em que se originou.
Com relação ao primeiro
objetivo, a utilização intensiva de revestimentos combustíveis capazes de
contribuir para o desenvolvimento do incêndio ao sofrerem a ignição e ao levar
as chamas para outros objetos combustíveis além do material ou objeto onde o
fogo se iniciou.
Com relação ao segundo objetivo, quanto maior for a quantidade de materiais
combustíveis envolvidos no incêndio maior severidade este poderá assumir,
aumentando assim o seu potencial de causar danos e a possibilidade de se
propagar para outros ambientes do edifício.
O método para avalizar a quantidade de calor com que os materiais incorporados
aos elementos construtivos podem contribuir para o desenvolvimento do incêndio
é denominado "ensaio para determinação do calor potencial".
Rotas
de fuga
Saídas
de emergência
Para salvaguardar a vida humana em caso de incêndio é necessário que as
edificações sejam dotadas de meios adequados de fuga, que permitam aos
ocupantes se deslocarem com segurança para um local livre da ação do fogo,
calor e fumaça, a partir de qualquer ponto da edificação, independentemente do
local de origem do incêndio.
Além disso, nem sempre o incêndio pode ser combatido pelo exterior do edifício,
decorrente da altura do pavimento onde o fogo se localiza ou pela extensão do
pavimento (edifícios térreos).
Nesses casos, há a necessidade da brigada de incêndio ou do Corpo de Bombeiros
de adentrar ao edifício pelos meios internos a fim de efetuar ações de
salvamento ou combate.
Essas ações devem ser rápidas e seguras, e normalmente utilizam os meios de
acesso da edificação, que são as próprias saídas de emergência ou escadas de
segurança utilizadas para a evacuação de emergência.
Para isso ser possível as rotas de fuga devem atender, entre outras, às
seguintes condições básicas:
Número
de saídas
O número de saídas difere para os diversos tipos de ocupação, em função da
altura, dimensões em planta e características construtivas.
Normalmente o número mínimo de saídas consta de códigos e normas técnicas que
tratam do assunto.
Distância a percorrer
A distância máxima a percorrer consiste no caminhamento entre o ponto mais
distante de um pavimento até o acesso a uma saída nesse mesmo pavimento.
Da mesma forma como o item anterior, essa distância varia conforme o tipo de
ocupação e as características construtivas do edifício e a existência de
chuveiros automáticos como proteção.
Os valores máximos permitidos constam dos textos de códigos e normas técnicas
que tratam do assunto.
Largura das escadas de
segurança e das rotas de fuga horizontais
O número previsto de pessoas que deverão usar as escadas e rotas de fuga
horizontais é baseado na lotação da edificação, calculada em função das áreas
dos pavimentos e do tipo de ocupação.
As larguras das escadas de segurança e outras rotas devem permitir desocupar
todos os pavimentos em um tempo aceitável como seguro.
Isso indica a necessidade de compatibilizar a largura das rotas horizontais e
das portas com a lotação dos pavimentos e de adotar escadas com largura
suficiente para acomodar em seus interiores toda a população do edifício.
As normas técnicas e os
códigos de obras estipulam os valores da largura mínima (denominado de Unidade
de Passagem (UP)) para todos os tipos de ocupação.
Localização
das saídas e das escadas de segurança
As saídas (para um local seguro) e as escadas devem ser localizadas de forma a
propiciar efetivamente aos ocupantes a oportunidade de escolher a melhor rota
de escape.
Figura 46 - Escada com largura apropriada para saída das pessoas
Mesmo havendo mais de uma
escada, é importante um estudo e a previsão de pelo menos 10 m entre elas, de
forma que um único foco de incêndio impossibilite os acessos.
Descarga das escadas de segurança e
saídas finais
A descarga das escadas de
segurança deve se dar preferencialmente para saídas com acesso exclusivo para o
exterior, localizado em pavimento ao nível da via pública.
Outras saídas podem ser aceitas, como as diretamente no átrio de entrada do
edifício, desde que alguns cuidados sejam tomados, representados por:
a. sinalização dos caminhos a tomar;
b. saídas finais alternativas;
c. compartimentação em relação ao subsolo e proteção
contra queda de objetos (principalmente vidros) devido ao incêndio etc.
Projeto e construção das escadas de
segurança
A largura mínima das escadas de segurança varia conforme os códigos e normas
técnicas, sendo normalmente 2,2 m para hospitais e 1,2 m para as demais
ocupações, devendo possuir patamares retos nas mudanças de direção com largura
mínima igual à largura da escada.
As escadas de segurança devem ser construídas com materiais incombustíveis,
sendo também desejável que os materiais de revestimento sejam incombustíveis.
As escadas de segurança devem possuir altura e largura ergométrica dos degraus,
corrimãos corretamente posicionados, piso antiderrapante, além de outras
exigências para conforto e segurança.
É importante a adequação das saídas ao uso da edificação, como exemplo pode ser
citado a necessidade de corrimão intermediário para escolas ou outras ocupações
onde há crianças e outras pessoas de baixa estatura.
Figura 49 - Corrimão
Escadas de segurança
Todas as escadas de segurança devem ser enclausuradas com paredes resistentes
ao fogo e portas corta-fogo. Em determinadas situações essas escadas também
devem ser dotadas de antecâmaras enclausuradas, de maneira a dificultar o
acesso de fumaça no interior da caixa de escada. As dimensões mínimas (largura
e comprimento) são determinadas nos códigos e normas técnicas.
A antecâmara só deve dar acesso à escada e a porta entre ambas, quando aberta,
não deve avançar sobre o patamar da mudança da direção, de forma a prejudicar a
livre circulação.
Para prevenir que o fogo e a fumaça desprendida através das fachadas do
edifício penetrem em eventuais aberturas de ventilação na escada e antecâmara,
deve ser mantida uma distância horizontal mínima entre essas aberturas e as
janelas do edifício.
Corredores
Quando a rota de fuga horizontal incorporar corredores, o fechamento destes
deve ser feito de forma a restringir a penetração de fumaça durante o estágio
inicial do incêndio. Para isso suas paredes e portas devem apresentar
resistência ao fogo.
Para prevenir que corredores longos se inundem de fumaça, é necessário prever
aberturas de exaustão e sua subdivisão com portas à prova de fumaça.
Portas nas rotas de fuga
As portas incluídas nas rotas de fuga não podem ser trancadas, entretanto,
devem permanecer sempre fechadas, dispondo para isso de um mecanismo de fechamento
automático.
Alternativamente, essas portas podem permanecer abertas, desde que o fechamento
seja acionado automaticamente no momento do incêndio.
Essas portas devem abrir no sentido do fluxo, com exceção do caso em que não
estão localizadas na escada ou na antecâmara e não são utilizadas por mais de
50 pessoas.
Para prevenir acidentes e obstruções, não devem ser admitidos degraus junto à
soleira, e a abertura de porta não deve obstruir a passagem de pessoas nas
rotas de fuga.
O único tipo de porta admitida é aquele com dobradiças de eixo vertical com
único sentido de abertura.
Dependendo da situação, tais portas podem ser à prova de fumaça, corta-fogo ou
ambas.
A largura mínima do vão livre deve ser de 0,8 m.
Sistema
de iluminação de emergência
Esse sistema consiste em um conjunto de componentes e equipamentos que, em
funcionamento, propicia a iluminação suficiente e adequada para:
a. permitir a saída fácil e segura do público para o exterior, no caso de
interrupção de alimentação normal;
b. garantir também a execução das manobras de
interesse da segurança e intervenção de socorro.
Figura 52 - PCF em corredor
Figura 53 - Porta com
barra antipânico
Figura 54 - Luz de aclaramento
A
iluminação de emergência para fins de segurança contra incêndio pode ser de 2
tipos:
a. de balizamento;
b. de aclaramento.
A iluminação de balizamento é aquela associada à sinalização de indicação de
rotas de fuga, com a função de orientar a direção e o sentido que as pessoas
devem seguir em caso de emergência.
A iluminação de aclaramento se destina a iluminar as rotas de fuga de tal forma
que os ocupantes não tenham dificuldade de transitar por elas.
A iluminação de emergência se destina a substituir a iluminação artificial
normal que pode falhar em caso de incêndio, por isso deve ser alimentada por
baterias ou por moto geradores de acionamento automático e imediato; a partir
da falha do sistema de alimentação normal de energia.
Métodos
de iluminação de emergência:
a. iluminação permanente, quando as instalações são alimentadas em serviço
normal pela fonte normal e cuja alimentação é comutada automaticamente para a
fonte de alimentação própria em caso de falha da fonte normal;
b. iluminação não permanente, quando as instalações
não são alimentadas em serviço normal e, em caso de falha da fonte normal será
alimentada automaticamente pela fonte de alimentação própria.
Sua previsão deve ser
feita nas rotas de fuga, tais como corredores, acessos, passagens antecâmara e
patamares de escadas.
Seu posicionamento, distanciamento entre pontos e sua potência são determinados
nas Normas Técnicas Oficiais.
Elevador
de segurança
Para o caso de edifícios altos, adicionalmente à escada, é necessária a
disposição de elevadores de emergência, alimentada por circuito próprio e
concebida de forma a não sofrer interrupção de funcionamento durante o
incêndio.
Esses elevadores devem:
a. apresentar a possibilidade de serem operados pela brigada do edifício ou
pelos bombeiros;
b. estar localizados em área protegida dos efeitos do incêndio.
O número de elevadores de emergência necessário e sua localização são
estabelecidos levando-se em conta as áreas dos pavimentos e as distâncias a
percorrer para serem alcançados a partir de qualquer ponto do pavimento. (Figura
52)
9.5 Acesso a
viaturas do Corpo de Bombeiros
Os equipamentos de combate devem-se aproximar ao máximo do edifício afetado
pelo incêndio, de tal forma que o combate ao fogo possa ser iniciado sem demora
e não seja necessária a utilização de linhas de mangueiras muito longas. Muito
importante é, também, a aproximação de viaturas com escadas e plataformas
aéreas para realizar salvamentos pela fachada.
Para isso, se possível, o edifício deve estar localizado ao longo de vias
públicas ou privadas que possibilitam a livre circulação de veículos de combate
e o seu posicionamento adequado em relação às fachadas, aos hidrantes e aos
acessos ao interior do edifício. Tais vias também devem ser preparadas para
suportar os esforços provenientes da circulação, estacionamento e manobras
desses veículos.
O número de fachadas que deve permitir a aproximação dos veículos de combate
deve ser determinado tendo em conta a área de cada pavimento, a altura e o
volume total do edifício.
Meios
de aviso e alerta
Sistema de alarme manual contra incêndio e detecção automática de fogo e
fumaça.
Quanto mais rapidamente o fogo for descoberto, correspondendo a um estágio mais
incipiente do incêndio, tanto mais fácil será controlá-lo; além disso, tanto
maior serão as chances de os ocupantes do edifício escaparem sem sofrer
qualquer injúria.
Figura 55 - Acesso à fachada frontal da edificação
Uma vez que o fogo foi
descoberto, a sequência de ações normalmente adotada é a seguinte: alertar o
controle central do edifício; fazer a primeira tentativa de extinção do fogo,
alertar os ocupantes do edifício para iniciar o abandono do edifício e informar
o Corpo de Bombeiros.
A detecção automática é utilizada com o intuito de vencer de uma única vez esta
série de ações, propiciando a possibilidade de tomar uma atitude imediata de
controle de fogo e da evacuação do edifício.
O sistema de detecção e alarme pode ser
dividido basicamente em 5 partes:
1) detector de incêndio, constitui-se em parte do sistema de detecção que,
constantemente ou em intervalos, destina-se a detecção de incêndio em sua área
de atuação.
Os detectores podem ser divididos de
acordo com o fenômeno que detectar em:
a. térmicos, que respondem a aumentos da temperatura;
b. de fumaça, sensíveis a produtos de combustíveis e/ou pirólise suspenso na
atmosfera;
c. de gás, sensíveis aos produtos gasosos de combustão e/ou pirólise;
d. de chama, que respondem às radiações emitidas pelas chamas.
Figura 56 - Fachada do edifício da CESP
Figura 57 - Detector de incêndio
2) acionador manual, que
se constitui em parte do sistema destinada ao acionamento do sistema de
detecção;
Figura 58 - Acionador manual
Figura 59 - Detalhe de sirene
3) central de controle do
sistema, pela qual o detector é alimentado eletricamente com a função de:
a. receber, indicar e registrar o sinal de perigo enviado pelo detector;
b. transmitir o sinal recebido por meio de equipamento
de envio de alarme de incêndio para, por exemplo:
• dar o alarme automático no pavimento afetado pelo fogo;
• dar o alarme temporizado para todo o edifício;
acionar uma instalação automática de extinção de incêndio; fechar portas etc;
• controlar o funcionamento do sistema;
• possibilitar teste.
4) avisadores sonoros e/ou visuais, não incorporados ao painel de alarme, com
função de, por decisão humana, dar o alarme para os ocupantes de determinados
setores ou de todo o edifício;
5) fonte de alimentação de energia elétrica, que deve garantir em quaisquer
circunstâncias o funcionamento do sistema.
O tipo de detector a ser utilizado depende das características dos materiais do
local e do risco de incêndio ali existente. A posição dos detectores também é
um fator importante e a localização escolhida (normalmente junto à superfície
inferior do forro) deve ser apropriada à concentração de fumaça e dos gases
quentes.
Para a definição dos aspectos acima e de outros necessários ao projeto do sistema
de detecção automática devem ser utilizadas as normas técnicas vigentes.
O
sistema de detecção automática deve ser instalado em edifícios quando as
seguintes condições sejam simultaneamente preenchidas:
a. início do incêndio não pode ser prontamente percebido de qualquer parte do
edifício pelos seus ocupantes;
b. grande número de pessoas para evacuar o edifício;
c. tempo de evacuação excessivo;
d. risco acentuado de início e propagação do incêndio;
e. estado de inconsciência dos ocupantes (sono em
hotel, hospitais etc);
f. incapacitação dos ocupantes por motivos de saúde
(hospitais, clínicas com internação).
Os acionadores manuais
devem ser instalados em todos os tipos de edifício, exceto nos de pequeno porte
onde o reconhecimento de um princípio de incêndio pode ser feito
simultaneamente por todos os ocupantes, não comprometendo a fuga desses ou
possíveis tentativas de extensão.
Os acionadores manuais devem ser instalados mesmo em edificações dotadas de
sistema de detecção automática e/ou extinção automática, já que o incêndio pode
ser percebido pelos ocupantes antes de seus efeitos sensibilizarem os
detectores ou os chuveiros automáticos.
A partir daí, os ocupantes que em primeiro lugar detectarem o incêndio, devem
ter rápido acesso a um dispositivo de acionamento do alarme, que deve ser
devidamente sinalizado a propiciar facilidade de acionamento.
Os acionadores manuais devem ser instalados nas rotas de fuga, de preferência
nas proximidades das saídas (nas proximidades das escadas de segurança, no caso
de edifícios de múltiplos pavimentos). Tais dispositivos devem transmitir um
sinal de uma estação de controle, que faz parte integrante do sistema, a partir
do qual as necessárias providências devem ser tomadas.
Sinalização
A sinalização de emergência utilizada
para informar e guiar os ocupantes do edifício, relativamente a questões
associadas aos incêndios, assume dois objetivos:
a. reduzir a probabilidade de ocorrência de incêndio;
b. indicar as ações apropriadas em caso de incêndio.
O
primeiro objetivo tem caráter preventivo e assume as funções de:
a. alertar para os riscos potenciais;
b. requerer ações que contribuam para a segurança
contra incêndio;
c. proibir ações capazes de afetar a segurança contra
incêndio.
O
segundo objetivo tem caráter de proteção e assume as funções de:
a. indicar a localização dos equipamentos de combate;
b. orientar as ações de combate;
c. indicar as rotas de fuga e os caminhos a serem
seguidos.
A
sinalização de emergência deve ser dividida de acordo com suas funções em 5
categorias:
a. sinalização de alerta, cuja função é alertar para áreas e materiais com
potencial de risco;
b. sinalização de comando, cuja função é requerer
ações que deem condições adequadas para a utilização das rotas de fuga;
c. sinalização de proibição, cuja função é proibir
ações capazes de conduzir ao início do incêndio;
d. sinalização de condições de orientação e
salvamento, cuja função é indicar as rotas de saída e ações necessárias para o
seu acesso;
e. sinalização dos equipamentos de combate, cuja
função é indicar a localização e os tipos dos equipamentos de combate.
Proteção ativa
Extintores
portáteis e extintores sobre rodas (carretas).
O extintor portátil é um aparelho manual, constituído de recipiente e
acessório, contendo o agente extintor, destinado a combater princípios de
incêndio.
O extintor sobre rodas (carreta) também é constituído em um único recipiente
com agente extintor para extinção do fogo, porém com capacidade de agente
extintor em maior quantidade.
As previsões desses equipamentos nas edificações decorrem da necessidade de se
efetuar o combate ao incêndio imediato, enquanto são pequenos focos.
Esses equipamentos primam pela facilidade de manuseio, de forma a serem
utilizados por homens e mulheres, contando unicamente com um treinamento
básico.
Além disso, os preparativos necessários para o seu manuseio não consomem um
tempo significativo e, consequentemente, não inviabilizam sua eficácia em
função do crescimento do incêndio.
Os
extintores portáteis e sobre rodas podem ser divididos em 5 tipos, de acordo
com o agente extintor que utilizam:
a. água;
b. espuma mecânica;
c. pó químico seco;
d. dióxido de carbono;
e. compostos halogenados.
Esses agentes extintores
se destinam a extinção de incêndios de diferentes naturezas.
A
quantidade e o tipo de extintores portáteis e sobre rodas devem ser
dimensionados para cada ocupação em função:
1) da área a ser protegida;
2) das distâncias a serem percorridas para alcançar o
extintor;
3) os riscos a proteger (decorrente de variável
"natureza da atividade desenvolvida ou equipamento a proteger").
Os riscos especiais, como
casa de medidores, cabinas de força, depósitos de gases inflamáveis e
caldeiras, devem ser protegidos por extintores, independentemente de outros que
cubram a área onde se encontram os demais riscos.
Os extintores portáteis devem ser instalados, de tal forma que sua parte
superior não ultrapasse a 1,6 m de altura em relação ao piso acabado, e a parte
inferior fique acima de 0,2 m (podem ficar apoiados em suportes apropriados
sobre o piso);
Devem ser previstas, no mínimo, independente da área, risco a proteger e
distância a percorrer, duas unidades extintoras, sendo destinadas para proteção
de incêndio em sólidos e equipamentos elétricos energizados.
Os parâmetros acima descritos são definidos de acordo com o risco de incêndio
do local.
Quanto aos extintores sobre rodas, esses podem substituir até a metade da
capacidade dos extintores em um pavimento, não podendo, porém, ser previstos
como proteção única para uma edificação ou pavimento.
Tanto os extintores portáteis
como os extintores sobre rodas devem possuir selo ou marca de conformidade de
órgão competente ou credenciado e ser submetidos a inspeções e manutenções
frequentes.
Sistema
de hidrantes
Componentes do sistema
Os
componentes de um sistema de hidrantes são:
a. reservatório de água, que pode ser subterrâneo, ao nível do piso elevado;
b. sistema de pressurização;
O sistema de pressurização consiste normalmente em uma bomba de incêndio,
dimensionada a propiciar um reforço de pressão e vazão, conforme o dimensionamento
hidráulico de que o sistema necessitar.
Quando os desníveis geométricos entre o reservatório e os hidrantes são
suficientes para propiciar a pressão e vazão mínima requeridas ao sistema, as
bombas hidráulicas são dispensadas.
Seu volume deve permitir uma autonomia para o funcionamento do sistema, que
varia conforme o risco e a área total do edifício.
c. conjunto de peças hidráulicas e acessórios;
São compostos por registros (gaveta, ângulo aberto e recalque), válvula de
retenção, esguichos etc.
d. tubulação;
A tubulação é responsável pela condução da água, cujos diâmetros são
determinados, por cálculo hidráulico.
e. forma de acionamento do sistema.
As bombas de recalque podem ser acionadas por botoeiras do tipo liga-desliga,
pressostatos, chaves de fluxo ou uma bomba auxiliar de pressurização (jockey).
O Corpo de Bombeiros, em sua intervenção a um incêndio, pode utilizar a rede de
hidrantes (principalmente nos casos de edifícios altos). Para que isso ocorra,
os hidrantes devem ser instalados em todos os andares, em local protegido dos
efeitos do incêndio, e nas proximidades das escadas de segurança.
A canalização do sistema de hidrante deve ser dotada de um prolongamento até o
exterior da edificação de forma que possa permitir, quando necessário, recalcar
água para o sistema pelas viaturas do Corpo de Bombeiros.
Dimensionamento
O dimensionamento do sistema é
projetado:
a. de acordo com a classificação de carga de incêndio que se espera;
b. de forma a garantir uma pressão e vazão mínima nas
tomadas de água (hidrantes) mais desfavoráveis;
c. que assegure uma reserva de água para que o
funcionamento de um número mínimo de hidrantes mais desfavoráveis, por um
determinado tempo.
Sistema de mangotinhos
Outro sistema que pode ser adotado no lugar dos tradicionais hidrantes internos
são os mangotinhos.
Os mangotinhos apresentam a grande vantagem de poder ser operado de maneira
rápida por uma única pessoa.
Devido a vazões baixas de consumo, seu operador pode contar com grande
autonomia do sistema.
Por esses motivos os mangotinhos são recomendados pelos bombeiros, principalmente
nos locais onde o manuseio do sistema é executado por pessoas não habilitadas
(Ex.: uma dona de casa em um edifício residencial).
O dimensionamento do sistema de mangotinhos é idêntico ao sistema de hidrantes.
Sistema de chuveiros automáticos
"sprinklers".
O sistema de chuveiros automáticos é composto por um suprimento d'água em uma
rede hidráulica sob pressão, onde são instalados em diversos pontos
estratégicos, dispositivos de aspersão d'água (chuveiros automáticos), que
podem ser abertos ou conter um elemento termo sensível, que se rompe por ação
do calor proveniente do foco de incêndio, permitindo a descarga d'água sobre os
materiais em chamas.
O sistema de chuveiros automáticos para extinção a incêndios possui grande
confiabilidade, e se destina a proteger diversos tipos de edifícios.
Deve ser utilizado em situações:
a. quando a evacuação rápida e total do edifício é impraticável e o combate ao
incêndio é difícil;
b. quando se deseja projetar edifícios com pavimentos com grandes áreas sem
compartimentação.
Pode-se dizer que, o sistema de chuveiros automáticos é a medida de proteção
contra incêndio mais eficaz quando a água for o agente extintor mais adequado.
De
seu desempenho, espera-se que:
a. atue com rapidez;
b. extinga o incêndio em seu início;
c. controle o incêndio no seu ambiente de origem,
permitindo aos bombeiros a extinção do incêndio com relativa facilidade.
Dimensionamento
O
dimensionamento do sistema é feito:
a. de acordo com a severidade do incêndio que se espera;
b. de forma a garantir em toda a rede níveis de
pressão e vazão em todos os chuveiros automáticos, a fim de atender a um valor
mínimo estipulado;
c. para que a distribuição de água seja
suficientemente homogênea, dentro de uma área de influência predeterminada;
d. de forma que seja ativado automaticamente e com
rapidez, a fim de controlar ou extinguir o incêndio em seu início;
e. de acordo com o risco, sendo que o arranjo do
material tanto no que diz respeito ao acionamento, quanto ao acesso do agente
extintor ao foco de incêndio são importantíssimos.
Quando o armazenamento
for superior a 3,7 m, obrigatoriamente deve atender à IT 24/11 - Chuveiros
automáticos para áreas de depósitos, seja qual for o risco.
Sistema
de espuma mecânica
A espuma mecânica é amplamente aplicada para combate a incêndio em líquidos
combustíveis e inflamáveis.
O tipo da espuma, forma e componentes para sua aplicação estão detalhados a
seguir.
A
espuma
A espuma destinada à extinção do incêndio é um agregado estável de bolhas, que
tem a propriedade de cobrir e aderir aos líquidos combustíveis e inflamáveis,
formando uma camada resistente e contínua que isola do ar, e impede a saída dos
vapores voláteis desses líquidos para a atmosfera.
Sua atuação se baseia na criação de uma
capa de cobertura sobre a superfície livre dos líquidos, com a finalidade de:
a. separar combustível e comburente;
b. impedir e reduzir a liberação de vapores
inflamáveis;
c. separar as chamas da superfície dos combustíveis;
d. esfriar o combustível e superfícies adjacentes.
Aplicação
Sua aplicação destina-se ao combate a
incêndio de grandes dimensões que envolvam locais que armazenem líquido
combustível e inflamável.
Também se destina a:
a. extinção de fogos de líquidos de menor densidade que a água;
b. prevenção da ignição em locais onde ocorra o
derrame de líquidos inflamáveis;
c. extinga incêndios em superfície de combustíveis
sólidos;
d. outras aplicações especiais, tais como derrame de
gases na forma líquida, isolamento e proteção de fogos externos, contenção de
derrames tóxicos etc.;
e. estas últimas aplicações dependem de
características especiais da espuma, condições de aplicação e ensaios
específicos ao caso a ser aplicado.
A espuma não é eficaz em:
a. fogo em gases;
b. fogo em vazamento de líquidos sobre pressão;
c. fogo em materiais que reagem com a água.
A espuma é um agente
extintor condutor de eletricidade e, normalmente, não deve ser aplicada na
presença de equipamentos elétricos com tensão, salvo aplicações específicas.
Cuidado especial deve se ter na aplicação de líquidos inflamáveis que se
encontram ou podem alcançar uma temperatura superior ao ponto de ebulição da
água; evitando-se a projeção do líquido durante o combate (slop over).
Características
Os vários tipos de espuma
apresentam características peculiares ao tipo de fogo a combater que as tornam
mais ou menos adequadas. Na escolha da espuma devem-se levar em consideração:
1) aderência;
2) capacidade de supressão de vapores inflamáveis;
3) estabilidade e capacidade de retenção de água;
4) fluidez;
5) resistência ao calor;
6) resistência aos combustíveis polares.
Tipos
de espuma
Os tipos de espuma variam:
1) segundo sua origem:
a. química, que é obtida pela reação entre uma solução de sal básica
(normalmente bicarbonato de sódio), e outra de sal ácida (normalmente sulfato
de alumínio), com a formação de gás carbônico na presença de um agente
espumante. Esse tipo de espuma é totalmente obsoleto e seu emprego não está
mais normatizado;
b. física ou mecânica, que é formada ao introduzir,
por agitação mecânica, ar em uma solução aquosa (pré-mistura), obtendo-se uma espuma
adequada.
Essa é o tipo de espuma mais empregada atualmente.
2)
segundo a composição:
a. base proteínica, que se dividem:
• Proteínicas, que são obtidas pela hidrólise de
resíduos proteínicos naturais. Caracteriza-se por uma excelente resistência à
temperatura;
• Fluorproteínicas, que são obtidas mediante a adição
de elementos fluorados ativos a concentração proteínica, da qual se consegue
uma melhora na fluidez e resistência a contaminação. base sintética.
3)
segundo o coeficiente de expansão:
O
coeficiente de expansão é a relação entre o volume final de espuma e o volume
inicial da prémistura. E se dividem em:
a. espuma de baixa expansão, cujo coeficiente de
expansão está entre 3 e 30;
b. espuma de média expansão, cujo coeficiente de expansão
está entre 30 e 250;
c. espuma de alta expansão, cujo coeficiente de
expansão está entre 250 e 1.000.
4)
segundo as características de extinção:
a. espuma convencional, que extingue somente pela capa
de cobertura de espuma aplicada;
b. espuma aplicadora de película aquosa (AFFF), que
forma uma fina película de água que se estende rapidamente sobre a superfície
do combustível.
c. espuma antiálcool, que forma uma película que
protege a capa de cobertura de espuma ante a ação de solventes polares.
Tipos
de sistemas
Os
sistemas de espuma são classificados conforme:
1)
a sua capacidade de mobilidade em:
a. fixos - são equipamentos para proteção de tanque de
armazenamento de combustível, cujos componentes são fixos, permanentemente,
desde a estação geradora de spuma até à câmara aplicadora;
Figura 70 - Sistema fixo de espuma
Figura 71 - Sistema semifixo
b. Semifixos - são equipamentos destinados à proteção
de tanque de armazenamento de combustível, cujos componentes, permanentemente
fixos, são complementados por equipamentos móveis para sua operação. São,
normalmente, móveis o reservatório de extrato e o conjunto dosador
(proporcionador);
c) móveis - são as instalações totalmente independentes, normalmente veículos
ou carretas, podendo se locomover e aplicar onde forem necessários, requerendo
somente sua conexão a um abastecimento de água adequado.
2)
Segundo a sua forma de funcionamento, pode ser:
a. automático;
b. semiautomático;
c. manual.
Componentes
do sistema
1) Reserva (tanque) de extrato
É uma determinada quantidade de extrato formador de
espuma necessária para o funcionamento do sistema.
Deve
dispor dos seguintes componentes básicos:
a. indicador de nível, com válvula de isolamento;
b. registro para abertura e fechamento;
c. conexão para enchimento e esvaziamento;
d. conexão para o proporcionador;
e. domo de expansão (espaço), preferencialmente com
válvula de (pressão/vácuo).
O material com que é construído o tanque de extrato
deve ser adequado ao líquido gerador que armazena (problemas de corrosão etc.).
2) Elemento dosador (proporcionador)
São equipamentos responsáveis pela mistura do líquido
gerador de espuma e a água, na proporção adequada para formação da espuma que
se deseja.
Seu funcionamento se baseia no efeito "venturi", que é passagem da
água proporcionando a sucção do líquido gerador de espuma na dosagem
preestabelecida.
Normalmente funcionam com pressões acima de sete bar para permitir que proceda
a prémistura necessária.
A proporção é fundamental para permitir uma espuma eficiente ao combate ao fogo
que se espera.
Normalmente a proporção é de 3% para hidrocarburentes e 6% para combustíveis
polares.
3) Bombas hidráulicas para dosar a
prémistura
Também denominado de
dosagem por equilíbrio de pressão, consiste em uma bomba hidráulica que
possibilita uma regulagem automática da proporção de prémistura, sobre uma
grande demanda de vazão necessária.
Essa regulagem pode ser por orifícios calibrados no proporcionador, com uma
válvula diafragma que controla a pressão da linha de extrato, em função do
diferencial de pressão entre essa e a linha de abastecimento de água, ou por
pistões que bombeiam o extrato para a linha de água, formando a prémistura.
4) Esguichos e canhões lançadores de
espuma
São elementos portáteis e fixos, cuja função é dar
forma à espuma de baixa e média expansão e fazê-la atingir o tanque de
combustível em chama.
Os esguichos lançadores (linhas manuais) podem ou não possuir um dosificador em
seu corpo (proporcionador).
A diferença de emprego entre o esguicho lançador de espuma e os canhões de
espuma está na capacidade de lançar e alcançar os tanques no que tange sua
altura.
Os esguichos são recomendados para tanques até seis m de altura, enquanto os
canhões atingem alturas mais elevadas.
Os esguichos de espuma são recomendados como complemento de apoio às
instalações fixas, pois como medida de proteção principal, expõem os operadores
a sérios riscos.
5) Câmaras de espuma
São elementos
especialmente projetados para a aplicação de espuma de baixa expansão, de forma
que seja coberta a superfície de combustíveis contidos em tanques de
armazenamento de grande diâmetro e altura, de forma a isolar o líquido em
relação ao ar.
Tem a característica de aplicar a espuma no interior do tanque em chamas por
meio da descarga junto à parede do tanque. Pode ser constituído de elementos
especiais no interior do tanque, que fazem com que a espuma caia de forma mais
suave evitando a sua fragmentação.
É composta por um selo de vidro que impede a saída de vapores voláteis do
interior do tanque, mas que se rompem quando o sistema entra em funcionamento,
permitindo a passagem da espuma.
Dispõe também de uma placa de orifício que regula a pressão, de forma a
possibilitar a formação de uma espuma adequada.
É utilizada para tanque acima de 10 m de altura e ou diâmetro superior a 24 m,
normalmente em tanque de teto fixo, podendo também ser projetada para tanques
de teto flutuante.
6) Geradores de alta expansão
São elementos de geração e aplicação de espuma de alta expansão, formando uma
espuma com maior proporção de ar.
São compostos por um ventilador, podem ser acionados por um motor elétrico ou
pela própria passagem da solução de prémistura.
Podem ser do tipo móvel ou fixo, aplicando a espuma diretamente ou por meio de
mangas e condutos especialmente projetados.
Sua pressão de funcionamento varia de cinco a sete bar.
7) Tubulações e acessórios
As tubulações são responsáveis pela condução da água ou prémistura para os
equipamentos que formam ou aplicam espuma.
Deve ser resistente à corrosão.
Quanto aos acessórios, esses devem resistir a altas pressões, uma vez que os
sistemas de espuma trabalham, normalmente, com valores elevados de pressão, decorrente
das perdas de carga nos equipamentos, e pressões mínimas para a formação da
espuma.
Dimensionamento
O dimensionamento do sistema varia conforme o tipo, dimensão e arranjo físico
dos locais que armazenam líquidos inflamáveis e combustíveis, devendo seguir as
normas técnicas oficiais e instruções técnicas do Corpo de Bombeiros.
A reserva de incêndio também varia conforme o tamanho e o arranjo das áreas de
armazenamento; mas possuem capacidade de reserva maior que as destinadas ao
sistema de hidrantes.
Sistema
fixo de CO2
O sistema fixo de baterias de cilindros de CO2 consiste de tubulações,
válvulas, difusores, rede de detecção, sinalização, alarme, painel de comando e
acessórios, destinado a extinguir incêndio por abafamento, por meio da descarga
do agente extintor.
Seu emprego visa à proteção de locais onde o emprego de água é desaconselhável,
ou locais cujo valor agregado dos objetos e equipamentos é elevado, nos quais a
extinção por outro agente causará a depreciação do bem pela deposição de
resíduos.
É recomendado normalmente nos locais onde se buscam economia e limpeza e
naqueles onde o custo agente/instalação é mais inferior do que outro agente
extintor empregado.
Possui uma efetiva extinção em:
1) Fogos de classe "B" e
"C" (líquidos inflamáveis, gases combustíveis e equipamentos
elétricos energizados de alta tensão) em:
a. recintos fechados, por inundação total, onde o
sistema extingue pelo abafamento, baixando-se a concentração de oxigênio do
local necessária para a combustão, criando uma atmosfera inerte;
b. recintos abertos, mediante aplicação local sob
determinada área.
2)
Fogos de classe "A" (combustíveis sólidos):
a. decorrente de seu efeito de resfriamento, nos
incêndios em sólidos, em que o fogo é pouco profundo e o calor gerado é baixo;
b. nos usos de inundação total, aliados a uma detecção
prévia, a fim de evitar a formação de brasas profundas;
c. nos usos de aplicação local leva-se em conta o tipo
e disposição do combustível, uma vez que a descarga do CO2 impedirá a extinção
nas regiões não acessíveis diretamente pelo sistema.
O
sistema não é capaz de extinguir:
1) Fogos em combustíveis (não pirofóricos) que não
precisam de oxigênio para a sua combustão, pois permitem uma combustão
anaeróbia;
2) Fogos em combustíveis de classe "D"
(materiais pirofóricos).
Os
tipos de sistema são:
1) Inundação total, onde a descarga de CO2 é projetada
para uma concentração em todo o volume do risco a proteger;
2) Aplicação local, onde o CO2 é projetado sobre
elementos a proteger não confinados;
3) Modulares, que consiste em um pequeno sistema de
inundação total instalado no interior dos compartimentos dos equipamentos a
proteger.
Os componentes dos sistemas são:
1) cilindros: recipientes que contêm o agente extintor pressurizado, onde a
própria pressão do cilindro será utilizada para pressurização do sistema, sendo
responsáveis pela descarga dos difusores;
Sua localização deve ser próxima à área/equipamento a proteger, a fim de evitar
perdas de carga, diminuir a possibilidade de danos à instalação e baratear o
custo do sistema, porém, não deve ser instalada dentro da área de risco,
devendo ficar em local protegido (exceto para os sistemas modulares).
Os cilindros devem ser protegidos contra danos mecânicos ou danos causados pelo
ambiente agressivo.
No conjunto de cilindros, há um destinado a ser "cilindro piloto",
cuja função é, mediante acionamento de um dispositivo de comando, estabelecer
um fluxo inicial do agente, a fim de abrir por pressão as demais cabeças de
descarga dos demais cilindros da bateria.
Os cilindros podem ser de:
a. alta pressão, na qual o CO2 encontra-se contido a uma temperatura de 20°C e
uma pressão de 60 bar. Esse sistema é o mais comum;
b. baixa pressão, na qual o CO2 encontra-se resfriado a 20°C e com uma pressão
de 20 bar.
2) cabeça de descarga: consiste de um dispositivo fixo adaptado à válvula do
cilindro, a fim de possibilitar sua abertura e consequente descarga
ininterrupta do gás;
3) tubulação e suas conexões: responsáveis pela condução do agente extintor
devem ser resistentes à pressão, à baixa temperatura e à corrosão, tanto
internamente como externamente. Devem resistir a uma pressão de ruptura 5,5
vezes maior que a pressão nominal do cilindro;
4) válvulas: com a função
de direcionamento (direcional) do agente extintor ou de purga do coletor de
distribuição de gás (evitar que fugas do sistema acionem os difusores
fechados). Essas válvulas devem resistir a uma pressão de ruptura 7 vezes maior
que a pressão nominal do cilindro;
5) difusores: consistem de dispositivos fixos de funcionamento automático,
equipados com espalhador de orifícios calibrados, destinados a proporcionar a
descarga do CO2 sem congelamento interno e com espalhamento uniforme.
Brigada
de incêndio
O dimensionamento da brigada de incêndio deve atender às especificações
contidas nas normas técnicas adotadas pelo Corpo de Bombeiros e ITs e, em
especial a IT 17/11 – Brigada de incêndio.
A população do edifício deve estar preparada para enfrentar uma situação de
incêndio, quer seja adotando as primeiras providências no sentido de controlar
o incêndio e abandonar o edifício de maneira rápida e ordenada.
Para isso ser possível é necessário, como primeiro passo, a elaboração de
planos para enfrentar a situação de emergência que estabeleçam, em função dos
fatores determinantes de risco de incêndio, as ações a serem adotadas e os
recursos materiais e humanos necessários.
A formação de uma equipe com esse fim específico é um aspecto importante desse plano,
pois permitirá a execução adequada do plano de emergência.
Essas equipes podem ser divididas em duas categorias, decorrentes da função a
exercer:
a. equipes destinadas a propiciar o abandono seguro do edifício em caso de
incêndio;
b. equipe destinada a propiciar o combate aos princípios de incêndio na
edificação.
Obs.: Pode haver equipe distinta ou
executando as funções simultaneamente.
Tais planos devem incluir a provisão de quadros sinóticos em distintos setores
do edifício (aqueles que apresentem parcela significativa da população
flutuante como, por exemplo, hotéis) que indiquem a localização das saídas, a
localização do quadro sinótico com o texto "você está aqui" e a
localização dos equipamentos de combate manual no setor.
Por último, deve-se promover o treinamento periódico dos brigadistas e de toda
a população do edifício.
É fundamental evitar qualquer perda de tempo quando os bombeiros chegam ao
edifício em que está ocorrendo o incêndio. Para isso é necessário existir em
todas as entradas do edifício (cujo porte pode definir dificuldades às ações
dos bombeiros) informações úteis ao combate, fáceis de entender, que localizam
por meio de plantas os seguintes aspectos:
a. ruas de acesso;
b. saídas, escadas, corredores e elevadores de
emergência;
c. válvulas de controle de gás e outros combustíveis;
d. chaves de controle elétrico;
e. localização de produtos químicos perigosos;
f. reservatórios de gases liquefeitos, comprimidos e
de produtos perigosos;
g. registros e portas corta-fogo, que fecham
automaticamente em caso de incêndios e botoeiras para acionamento manual desses
dispositivos;
h. pontos de saída de fumaça;
i. janelas que podem ser abertas em edifícios selados;
j. painéis de sinalização e alarme de incêndio;
k. casa de bombas do sistema de hidrantes e de
chuveiros automáticos;
l. extintores etc;
m. sistema de ventilação e localização das chaves de
controle;
n. sistemas de chuveiros automáticos e respectivas
válvulas de controle;
o. hidrantes internos e externos e hidrantes
Figura 77 - Bateria de GLP
Figura 78 - Caldeira
Figura 79 - Casa de máquinas dos elevadores
Observações
gerais
Cada medida de segurança contra incêndio abordada e exigida nas instalações tem
finalidades e características próprias, portanto, o superdimensionamento ou a
adoção de uma não implica necessariamente na eliminação de outra, salvo se previsto
expressamente.
REFERÊNCIAS
NORMATIVAS E BIBLIOGRÁFICAS
NBR 8660 - Revestimento de piso - Determinação da densidade crítica de
fluxo de energia térmica - Método de ensaio.
NBR 9442 - Materiais de construção - Determinação do índice de propagação
superficial de chama pelo método do painel radiante - Método de Ensaio.
BERTO, A. Proteção contra Incêndio em Estruturas de Aço. In: Tecnologia de Edificações. São Paulo: Pini, nov/1988.
BERTO, A. Segurança ao Fogo em Habitação de Madeira de Pinus SPP/pressupostos
básicos. In: Tecnologia de Edificações. São Paulo: Pini, nov/1988.
DE FARIA, M. M. In: Manual de Normas Técnicas do Corpo de Bombeiros para Fins de Análise de Projetos (Propostas) de Edificações. São Paulo: Caes/PMESP, dez/1998.
SEITO A.I. Tópicos da Segurança contra Incêndio. In: Tecnologia de
Edificações. São Paulo: Pini, nov/1988.
SEITO A.I. Fumaça no Incêndio – Movimentação no Edifício e seu Controle.
In: Tecnologia de Edificações. São Paulo: Pini, nov/1988.
SILVA V.P. Estruturas de Aço em Situação de Incêndio. São Paulo. Zigurate,
abr/2001.
KATO, M. F. Propagação Superficial de Chamas em Materiais. In: Tecnologia
de Edificações. São Paulo: Pini, nov/1988.
MACINTYRE, A. J. Instalações Hidráulicas Prediais e Industriais. 2. Ed.
Rio de Janeiro: Guanabara, 1988.
INSTRUCCION TECNICA 07.09. Sistemas de Espuma. Instalaciones Fijas
(generalidades). ITSEMAP. Espanha: abr/1989.
INSTRUCCION TECNICA 07.10. Instalaciones Fijas de CO2: Generalidades.
Sistemas de Inundacion. ITSEMAP. Espanha: nov/1986.
INSTRUCCION TECNICA 07.11. Sistemas Fijos de CO2: Sistemas de aplicacion
Local Y otros. ITSEMAP. Espanha: abr/1987.
IPT. 1° relatório - Elaboração de requisitos técnicos relativos às medidas de
proteção contra incêndio. In: Relatório n° 28.826. São Paulo: nov/90.
IPT. 2° relatório - Elaboração de requisitos técnicos relativos às medidas
de proteção contra incêndio. In: Relatório n° 28.904. São Paulo: dez/90.
IPT. 3° relatório - Elaboração de requisitos técnicos relativos às medidas
de proteção contra incêndio. In: Relatório n° 28.922. São Paulo: dez/90.
Deixe seu comentário e
compartilhe este artigo em suas redes sociais para que mais pessoas se informem
sobre o tema!
Nenhum comentário:
Postar um comentário