OS PAINÉIS SANDUÍCHE E O RISCO DE INCÊNDIO

Transcrição

1 OS PAINÉIS SANDUÍCHE E O RISCO DE INCÊNDIO Allianz Portugal. S.A. Rua Andrade Corvo, Lisboa Portugal tel : fax: info@allianz.pt

2 1. INTRODUÇÃO PAINÉIS SANDUÍCHE...3 O QUE SÃO PAINÉIS DE ISOLAMENTO DO TIPO SANDUÍCHE?... 3 O QUE É O POLIURETANO?... 4 EXEMPLOS DE ACTIVIDADES EM QUE SE ENCONTRAM PAINÉIS SANDUÍCHE... 5 TIPO DE APLICAÇÕES MAIS COMUNS DOS PAINÉIS SANDUÍCHE... 5 RISCO DE INCÊNDIO: PROBLEMAS FUNDAMENTAIS ASSOCIADOS AOS PAINÉIS SANDUÍCHE OUTRO TIPO DE APLICAÇÕES DE MATERIAIS DE ISOLAMENTO...8 ISOLAMENTO EM CAMADAS PROJECTADAS CAUSAS DE INCÊNDIO ENVOLVENDO PAINÉIS DE ISOLAMENTO EXEMPLOS DE SINISTROS ENVOLVENDO PAINÉIS DE ISOLAMENTO CONSIDERAÇÕES GERAIS RECOMENDAÇÕES...13 Os Painéis Sanduíche e o Risco de Incêndio 2/13

3 1. INTRODUÇÃO Nos últimos anos tem-se assistido a uma crescente preocupação da indústria seguradora relativamente à questão do risco de incêndio associado à utilização de elementos estruturais ou aplicações de natureza combustível na construção de edifícios, como por exemplo os painéis de isolamento térmico que contêm espumas expandidas e poliuretano. Esta preocupação surge naturalmente da observação de um histórico de casos reais de incêndio em instalações industriais e outras, em que esse tipo de painéis contribui de forma significativa para o desenvolvimento de um incêndio, podendo mesmo ser responsáveis pela extensão de danos que em muitos casos se verifica e que leva a prejuízos materiais avultados e por vezes a fatalidades. Este documento tenta resumir algumas das ideias base por detrás dessa preocupação e apresenta algumas considerações sobre como se pode reduzir ou controlar o risco associado à utilização dos painéis de isolamento. Neste texto faz-se uma referência especial ao poliuretano, material de isolamento utilizado em larga escala em painéis de isolamento, ou em aplicações de outros tipos, como por exemplo em camadas projectadas directamente sobre estruturas de cobertura de edifícios. Os painéis de isolamento são frequentemente designados na gíria como painéis sanduíche. 2. PAINÉIS SANDUÍCHE O que são painéis de isolamento do tipo sanduíche? Os painéis de isolamento do tipo sanduíche são sistemas pré-fabricados para isolamento de edifícios, geralmente consistindo em duas placas metálicas paralelas ligadas a um recheio interno de material isolante daí a sua nomenclatura sanduíche ou sandwich. Estes painéis são também frequentemente designados simplesmente painéis de isolamento. Os painéis de isolamento podem ser utilizados na construção de câmaras de frio (paredes e cobertura), tendo portanto uma função estrutural ou ser usado para revestimento interno ou externo de paredes de edifícios. Exemplo de instalação de painéis de isolamento O isolamento interno dos painéis pode ser do tipo sanduíche em paredes e cobertura de edifício constituído por materiais de natureza combustível ou incombustível, mas o primeiro tipo é vastamente utilizado na indústria, devido às excelentes propriedades de isolamento térmico oferecidas por materiais como por exemplo o poliuretano. Os Painéis Sanduíche e o Risco de Incêndio 3/13

4 As espumas sintéticas como o poliuretano e o poliestireno expandido são exemplos de materiais de natureza combustível utilizados em isolamento de painéis sanduíche. As fibras minerais, não combustíveis (como a lã de rocha e a fibra de vidro) são também utilizadas em isolamento térmico deste tipo de painéis 1. Em suma, os materiais actualmente mais divulgados nestes painéis são: Poliuretano (material combustível) Poliestireno expandido (material combustível) Poli-isocianato (material combustível) Espumas modificadas (incombustíveis) Fibras Minerais lã de rocha (incombustível) Fibra de vidro ou lã de vidro (incombustível) Chapa Metálica ISOLAMENTO Chapa Metálica A utilização de painéis de isolamento com poliuretano tem crescido substancialmente nos últimos anos, em particular na indústria alimentar. Esta preferência deve-se sobretudo ao facto deste tipo de material satisfazer as elevadas exigências de higiene desta indústria e ao elevado índice de isolamento térmico que apresenta. Além disso, os painéis sanduíche de poliuretano oferecem um meio de construção leve, relativamente pouco dispendioso, e fácil de instalar. Relativamente ao risco de incêndio associado a estes elementos de construção é importante lembrar que apenas são considerados perigosos os painéis com isolamento de natureza combustível, como o poliuretano o poliestireno expandido. Quando se fala de painéis sanduíche, geralmente refere-se aos painéis contendo poliuretano. Existem no entanto outros mateiras utilizados como recheio interno para isolamento em painéis. Placa de Poliuretano retirada de um tecto falso O que é o Poliuretano? O poliuretano é um material sólido obtido de forma artificial, com uma textura e aparência entre a cortiça e o poliestireno expandido ( esferovite ). Trata-se na verdade de uma espuma, devido à sua estrutura de alvéolos celulares, obtida a partir de uma reacção química entre duas substâncias químicas líquidas: o poliol e um activador da reacção, geralmente um isocianato. A espuma de poliuretano, ou simplesmente poliuretano, pode ser encontrada sob a forma flexível ou rígida em aplicações de vários tipos. A espuma flexível tem grande utilização em produtos como colchões, almofadas, estofos, esponjas de limpeza, peças para a indústria automóvel, etc. A espuma rígida, graças ao seu elevado poder como isolante térmico encontra uma vasta aplicação no campo da refrigeração (desde frigoríficos domésticos a grandes armazéns de frio passando pelos balcões frigoríficos de padarias e supermercados, camiões frigoríficos, etc.). 1 Neste texto a terminologia painéis sanduíche refere-se sobretudo aos painéis com isolamento de natureza combustível como o poliuretano. Os Painéis Sanduíche e o Risco de Incêndio 4/13

5 O Poliuretano, tal como qualquer material de natureza combustível, deve ser classificado quanto à sua reacção ao fogo. As espumas de poliuretano podem classificar-se geralmente em: - M1 (combustível, não inflamável); - M2 (combustível, pouco inflamável) - M3 (combustível, moderadamente inflamável) - M4 (combustível, facilmente inflamável) Chapa Metálica POLIURETANO Geralmente as espumas de poliuretano mais divulgadas e Chapa Metálica mais acessíveis em termos de custo são as que apresentam um grau de flamabilidade maior, isto é, as do tipo M3 e M4. Os fabricantes podem fornecer espumas de poliuretano M1 e M2, mas normalmente a um custo muito superior. Exemplos de actividades em que se encontram painéis sanduíche A utilização de painéis de isolamento não se restringe à indústria alimentar, pode ainda ser encontrada em todo o tipo de aplicações onde se pretende um controlo de temperatura ou isolamento térmico de um edifício ou de um armazém, e inclusivamente em aplicações domésticas (isolamento interno e externo de paredes e coberturas): Indústria Alimentar Indústria de Bebidas Armazéns de Logística Indústria de Ponta Produtos Farmacêuticos Matadouros Supermercados Indústria Têxtil Madeiras Gráficas Entrepostos de Frio Componentes Electrónicos Componentes Automóveis Aviários Outros Tipo de aplicações mais comuns dos Painéis Sanduíche Existem dois grandes tipos de aplicações de painéis de isolamento: Revestimento exterior e interior de edifícios; Construção de paredes e coberturas de isolamento (por exemplo câmaras frigoríficas). Os Painéis Sanduíche e o Risco de Incêndio 5/13

6 Utilização de painéis de isolamento em revestimento externo de edifício Aplicação de painéis de isolamento em paredes e cobertura internas de câmara de frio Aplicação de painéis de isolamento em paredes divisórias interiores (notar as arestas dos painéis onde se pode ver o isolamento de poliuretano exposto) Os Painéis Sanduíche e o Risco de Incêndio 6/13

7 Risco de Incêndio: Problemas Fundamentais Associados aos Painéis Sanduíche A utilização de painéis sanduíche como elementos estruturais implica os seguintes problemas potenciais no âmbito do risco de incêndio: Natureza combustível do elemento interior dos painéis. O isolamento em material combustível como o poliuretano contribui para a carga térmica (ou carga de incêndio) de um edifício, podendo resultar na produção de uma grande quantidade de calor, fumos densos e tóxicos, e contribuindo para a propagação em larga escala do incêndio. Uma vez iniciada a ignição do material de isolamento no interior dos painéis, a taxa de libertação de calor assume proporções elevadas e dá-se um aumento de temperatura que pode ser da ordem dos 1000 graus Celsius. Uma vez iniciado o processo de combustão no interior dos painéis, o incêndio é praticamente inacessível para efeitos de combate e controlo, conduzindo a uma perda total da estrutura. A deflagração de um incêndio nestas circunstâncias tem origem frequentemente em aberturas nas placas para passagem de cabos eléctricos ou outros, que deixam o material de isolamento exposto a eventuais fontes de ignição. Instabilidade dos painéis quando sujeitos à acção de um incêndio, levando a um possível colapso prematuro da estrutura. Esta situação é independente da natureza combustível do material de isolamento mas pode ser melhorada por uma abordagem mais segura do método construtivo (por exemplo fixando ambas as faces dos painéis a elementos da estrutura de suporte). Em países como o Reino Unido, as corporações de bombeiros têm sofrido fatalidades em incêndios deste tipo, pelo que actualmente optam por não entrar em edifícios em chamas, com este tipo de construção (excepto para resgate de pessoas em perigo). Uma das razões prende-se precisamente com o carácter imprevisível da propagação do incêndio o que aumenta a tendência para as perdas catastróficas. Os Painéis Sanduíche e o Risco de Incêndio 7/13

8 3. OUTRO TIPO DE APLICAÇÕES DE MATERIAIS DE ISOLAMENTO Os materiais de isolamento como o Poliuretano podem ter outras aplicações para além dos painéis sanduíche, com o mesmo propósito de providenciar uma camada de isolamento entre partes de um edifício. Por exemplo o poliuretano e o poliestireno expandido podem ser aplicados simplesmente em placas sólidas para providenciar tectos falsos. Esta solução agrava significativamente o risco de incêndio mas pode ainda ser encontrada em alguns edifícios. As espumas de poliuretano podem ainda ser produzidas no local de aplicação e ser aplicadas directamente por projecção em camadas de espessura reduzida em telheiros e coberturas de edifícios: Isolamento em camadas projectadas Outro tipo de aplicação de materiais de isolamento de natureza combustível que se encontra frequentemente na indústria consiste numa camadas de espuma (poliuretano ou outras) projectada directamente na cobertura de um edifício, por exemplo, do seu lado interno ou externo. Esta aplicação é vulgarmente designada poliuretano projectado e consiste numa camada de espessura variável (geralmente cerca de 1 cm) aplicada no local. Espuma de poliuretano projectada na face interna de cobertura de edifício Espuma de poliuretano projectada na face externa de cobertura de edifício Risco de Incêndio: problemas fundamentais associados ao Isolamento em Camadas Este tipo isolamento pode representar um risco de incêndio significativo, quando aplicado sobre coberturas em chapa metálica, pelas seguintes razões: As plataformas metálicas de coberturas podem atingir temperaturas extremamente elevadas na sequência de um incêndio no interior do edifício. O material de isolamento liquidifica por acção do calor, constituindo um meio adicional de propagação do incêndio. As camadas de betuminosos podem liquefazer-se por acção do calor, dando origem a gotas que podem cair no interior do edifício. Presença de condutas transportando gases explosivos através dos painéis metálicos. O nível de risco representado por este tipo de aplicação depende do material em questão. Os Painéis Sanduíche e o Risco de Incêndio 8/13

9 4. CAUSAS DE INCÊNDIO ENVOLVENDO PAINÉIS DE ISOLAMENTO As causas de incêndio envolvendo painéis de isolamento na indústria alimentar, e outras, podem agrupar-se em diversas categorias, a saber: Fogo Posto; Sobreaquecimento de equipamento de processamento de alimentos na indústria alimentar; Explosões de queimadores de gás; Condutas de gases de processo que atravessam painéis de isolamento; Condutas de sistemas de aquecimento que podem afectar o isolamento dos painéis; Falhas eléctricas que possam causar sobreaquecimento de sistemas junto do isolamento; Mau estado da instalação eléctrica; Ignição de depósitos de substâncias de natureza combustível como por exemplo óleos e farinhas; Explosão ou falha de compressores de ar; Problemas com caldeiras: fugas de combustível, falhas e explosões; Sistemas de refrigeração e máquinas chillers (o fluido refrigerante pode ter natureza inflamável) Fumadores; Operações de Risco: corte com acetileno, soldadura, desgaste, abrasão, caldeiras de betuminosos, etc. Combustão espontânea de produtos tais como cereais e poeiras de cereais. Os Painéis Sanduíche e o Risco de Incêndio 9/13

10 5. EXEMPLOS DE SINISTROS ENVOLVENDO PAINÉIS DE ISOLAMENTO Incêndio em fábrica de Produtos de Aves, Reino Unido, 1993 Danos extensos devido à utilização generalizada de painéis de isolamento contendo poliuretano e poliestireno expandido. As estruturas colapsaram rapidamente devido à intensa libertação de calor desenvolvido pelo incêndio, levando à morte de dois bombeiros que se encontraram sem fuga no seio do mesmo. Depois deste caso, as corporações de bombeiros inglesas declararam a sua recusa de entrar num edifício deste tipo para combater um incêndio no seu interior, passando apenas a actuar a partir do exterior. Incêndio em Supermercado, Reino Unido, 1993 Incêndio com danos extensos, da ordem dos milhões de libras. O incêndio ocorreu na véspera de Natal, e propagou-se rapidamente através dos painéis de isolamento. Não houve fatalidades mas o edifício foi totalmente destruído pelas chamas. Incêndio em Aeroporto, Alemanha 1996 Este incêndio constitui um dos mais graves acidentes da história alemã do pós-guerra e provocou a morte de 17 pessoas e danos corporais em 72. O incêndio teve origem numa operação de soldadura que provocou a ignição de um revestimento de isolamento em poliestireno. Oito pessoas que se encontravam numa sala de espera afastada do local do incêndio perderam a vida ao inalaram fumos tóxicos libertados pelo mesmo. Segundo os peritos do sinistro, este incêndio poderia ter sido evitado. O empreiteiro principal da obra do aeroporto foi acusado por um tribunal alemão de negligência severa ao ter utilizado painéis de carácter combustível para revestimento de isolamento do edifício. Incêndio em Fábrica de Panificação, Austrália 2002 Julga-se que este incêndio teve origem numa máquina de produção de muffins, na sequência de um sobreaquecimento ou da libertação de faíscas produzidas pela fricção resultante do contacto das pás metálicas de um ventilador com a respectiva tampa do motor. Estas fontes de ignição terão provocado a inflamação de depósitos de farinha nas imediações deste equipamento. A máquina encontrava-se instalada numa estrutura fechada constituída por painéis de isolamento de natureza combustível. Adicionalmente, havia uma parede constituída por este tipo de painéis instalada em todo o comprimento da zona de produção, o que contribuiu severamente para a carga térmica envolvida no incêndio. Todo o edifício da fábrica foi afectado pelas chamas e a corporação de bombeiros que interveio levou cerca de 6 horas a controlar o incêndio. Os Painéis Sanduíche e o Risco de Incêndio 10/13

11 Incêndio em Armazém de Sumo de Laranja, Portugal 2003 Este incêndio ocorreu nas instalações de armazenamento de uma fábrica de sumo de laranja localizada no sul de Portugal, de dimensão relativamente pequena, mas deu origem à perda total do edifício de armazenamento de produto acabado. Este edifício apresentava, de forma generalizada, painéis de isolamento nas paredes e cobertura, totalmente destruídas pelas chamas. Este caso representa um exemplo muito particular em que a carga térmica da actividade em causa é muito baixa (cubas de armazenamento e equipamento de processo basicamente em aço inoxidável) mas a presença destes painéis foi suficiente para dar origem a um incêndio generalizado com danos extensos a nível da estrutura e do próprio conteúdo através da acção do calor e fumos libertados. Julga-se que a causa deste incêndio terá sido uma falha na instalação eléctrica. Os Painéis Sanduíche e o Risco de Incêndio 11/13

12 6. CONSIDERAÇÕES GERAIS Alguns materiais de isolamento apresentam melhor comportamento ao fogo que outros. Em geral, o poliuretano e o poliestireno expandido apresentam um mau comportamento, quer em termos de resistência à ignição quer em termos de contribuição para a carga térmica. Em termos gerais todos os materiais de natureza combustível representam um risco de incêndio significativo, sendo que as principais diferenças entre eles residem na sua resistência ao início da ignição, no modo como ocorre a propagação do incêndio e no tipo de gases e fumos tóxicos que libertam durante a combustão. Os métodos de combate e extinção do fogo também podem depender do tipo de material em causa, mas é improvável que perante um edifício contendo painéis de isolamento com poliuretano em chamas a corporação de bombeiros entre no local, preferindo atacar o incêndio por fora e tentar proteger estruturas vizinhas dos efeitos do calor. Por este motivo, deve sempre optar-se por materiais de isolamento de natureza não combustível. Em termos de risco de incêndio, a utilização de painéis de isolamento para revestimento exterior de parede de edifícios deve ser distinguida dos painéis utilizados na construção de parede e divisórias (por exemplo em câmaras de frio). Os painéis de revestimento externo geralmente apresentam maior estabilidade devido a um suporte mais sólido mas o comportamento ao fogo depende do tipo de material em causa e da estabilidade da estrutura do edifício. Um edifício com painéis de revestimento com materiais de natureza combustível tem tendência para colapsar mais rapidamente relativamente a outro edifício semelhante com isolamento não combustível. Os painéis de isolamento com materiais de natureza combustível não devem ser utilizados em edifícios com carga térmica elevada ou que possa dar origem a incêndios de médias e elevadas proporções excepto quando existem sistemas de protecção adequados, nomeadamente para extinção automática de incêndio (por exemplo sprinklers). O comportamento ao fogo dos painéis sanduíche depende de uma série de factores: tipo de construção, tipo de juntas e encaixe entre os painéis, altura dos painéis, sistemas de suporte, estrutura do edifício, etc. Numa primeira análise, na falta de informação mais detalhada sobre as características dos edifícios e da sua ocupação, deve optar-se sempre por materiais não combustíveis. A utilização de painéis de isolamento no interior dos edifícios requer especial atenção. Estes painéis, em caso de incêndio irão contribuir para a carga térmica existente, associada ao conteúdo do edifício, propiciando o aumento do nível de propagação do incêndio. Em qualquer caso os painéis de isolamento devem encontrar-se em excelentes condições de conservação e integridade. Os painéis que apresentam aberturas e porções de isolamento exposto ao exterior representam um risco agravado. Os Painéis Sanduíche e o Risco de Incêndio 12/13

13 7. RECOMENDAÇÕES A melhor recomendação no âmbito da segurança contra incêndio relativamente aos painéis sanduíche será certamente a de evitar a utilização de materiais de natureza combustível, como o poliuretano. No caso da inevitável utilização do poliuretano e outras espumas, é preferível optar por placas de alta densidade ou rígidas, que apresentam melhor comportamento ao fogo. Em todo o caso, deve ser escolhido um tipo de poliuretano de classe de resistência do fogo de pelo menos M1 (o poliuretano M2, M3 e M4 apresentam pobre resistência do fogo e consequentemente um sério potencial de incêndio). Sempre que não for possível evitar os materiais de natureza combustível ou a substituição de painéis existente por outros, de carácter não combustível, então há que tomar uma série de precauções para garantir a integridade dos elementos de isolamento, de modo a não expor o respectivo isolamento a possíveis fontes de ignição: Painéis de Poliestireno e Poliuretano: deve ser evitada a sua aplicação. Sempre que tal não for possível (por exemplo em instalações de frio e máquinas chillers ) há que tomar as devidas precauções relativamente a uma correcta instalação e manutenção das instalações. O tipo de painel deve ser escolhido de acordo com o risco inerente à utilização do edifício em causa. Não devem ser utilizados painéis com isolamento combustível em locais caracterizados por um risco de incêndio. A estrutura principal do edifício deve ser protegida no sentido de prevenir o colapso precoce do edifício. Os painéis não devem em caso algum ser utilizados como estruturas de suporte de máquinas e equipamento. Deve ser dada especial atenção aos locais onde os painéis são atravessados por cabos, condutas e outras estruturas que interrompem a integridade dos painéis, podendo deixar o seu isolamento interno exposto a possíveis fontes de ignição de um incêndio. Deve ser providenciada protecção especial nesses locais de modo a não permitir o contacto de tubagem quente, por exemplo, com o isolamento dos painéis. Quaisquer porções de isolamento exposto, incluindo arestas e topos de painéis, devem ser cobertas e seladas com material com característica de resistência ao fogo. As zonas de junção de painéis adjacentes devem ser mantidas em boas condições. Em zonas onde não é possível anular o risco de incêndio inerente à actividade, e em presença de painéis de isolamento, deve ser instalado um sistema automático de extinção de incêndio, em todo o edifício ou nessas zonas particulares. Devem ser considerados sistemas de protecção específicos, tais como sprinklers automáticos ou sistemas de water mist para evitar a rotura dos painéis e limitar os danos decorrentes de um incêndio. Deve ser utilizado um sistema de Autorização de Trabalhos especial, sempre que for necessário proceder a trabalhos de reparação, manutenção e substituição de painéis de isolamento. Este sistema de Autorização de Trabalhos deve ter em particular atenção os trabalhos com utilização de pontas quentes (como o corte e soldadura), e outros que possam providenciar fontes de ignição para um possível incêndio. Os Painéis Sanduíche e o Risco de Incêndio 13/13