A importância do controlo de fumo em edifícios industriais e armazéns. Paulo Prata Ramos, Arq.

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Leandro Angelim Antas
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1 A importância do controlo de fumo em edifícios industriais e armazéns Paulo Prata Ramos, Arq.

2 Curso de projeto de SCIE baseado no desempenho 2ª edição 4 a 27 de novembro + avaliação 4 de novembro 18h30 sessão aberta Curso com acesso a declaração de formação da CFPA-Europe

3 Categoria de risco da UT XII Classificação em função de dois critérios Densidade de carga de incêndio modificada Número de pisos abaixo do plano de referência É feita a diferenciação pelo uso específico Fabrico Armazenagem, que pode ter 10 vezes mais densidade de carga de incêndio modificada

4 Categoria de risco da UT XII

5 Exigência de controlo de fumo na UT XII (Art. 306º do RT-SCIE) É exigido Espaços de armazenagem com área superior a 400 m 2, em 2ª categoria de risco ou superior Não há exigências Espaços de fabrico, independentemente da categoria de risco (!) Espaços de armazenagem com menos de 400 m 2, por maior que seja a carga de incêndio (!) Na 1ª categoria de risco

Locais de risco C agravado (Art. 135º) É exigível CF em locais de risco C agravado Volume superior a 600 m 3 Carga de incêndio modificada superior a 20.

6 Locais de risco C agravado (Art. 135º) É exigível CF em locais de risco C agravado Volume superior a 600 m 3 Carga de incêndio modificada superior a MJ Potência instalada superior a 250 kw Potência de gás superior a 70 kw Pintura ou aplicação de vernizes Produção, depósito, armazenagem ou manipulação de 100 litros de líquidos inflamáveis

carga de incêndio modificada Exemplos de carga de incêndio de 20.

7 A gralha (persistente) da carga de incêndio nos locais C+ A classificação como C agravado depende da carga de incêndio modificada e não da densidade de carga de incêndio modificada Exemplos de carga de incêndio de MJ Artigos de metal (200 MJ/m 2 ) com 100 m 2 Carpintaria (800 MJ/m 2 x 1,5) com 16,7 m 2

8 Métodos de controlo de fumo O RT-SCIE permite dois tipos de controlo de fumo Desenfumagem Pressurização Dentro da desenfumagem são possíveis sistemas ativos, passivos ou mistos O termo desenfumagem cria a ideia que não há fumo; será mesmo assim?

9 Cantões de desenfumagem São exigíveis cantões de desenfumagem Se área maior que m 2 Se dimensão maior que 60 m

10 Bocas de saída de fumo Teto pouco inclinado (<10%) Distância de qualquer ponto a uma boca inferior a 7 vezes o pé direito de referência Máximo de 30 metros Teto muito inclinado (>10%) Posicionadas acima do pé direito de referência Faurecia (Portugal)

11 Critérios de dimensionamento Ativo Uma boca de extração por cada 320 m 2 Caudal de extração de 1 m 3 /s Caudal de admissão de 60% da extração Passivo Área de admissão de ar compreendida entre 50% e 100% da área de saída de fumo Cálculo devidamente fundamentado (?!) Michelin (Espanha)

12 A influência francesa As disposições de CF do RT-SCIE são uma cópia resumida da IT 246 A IT 246 tem critérios de dimensionamento que dependem de três fatores Utilização do espaço (três classes) Pé direito do espaço Altura livre de fumo

13 Exemplo da IT 246 para passivo Biblioteca com 4 m de pé direito e 2,5 m de altura livre de fumo Área de saída de fumo de 0,38% da área do local

14 Regulamentação aplicável à indústria em França A IT 246 só é aplicável a edifícios que recebem público (ERP) Código do trabalho Área geométrica de exutores 1% do local Área útil de fumo 0,5% do local (mínimo 1 m 2 ) Mínimo um exutor por cada 300 m2 NF 1510 / APSAD R17 (proteção ambiental) Área útil de fumo 2% do local Mínimo quatro exutores por cada m 2

Especificidade da indústria Espaços amplos (fabrico e armazenagem) Carga

ardida Trabalhos a quente / chama nua Reações químicas Probabilidade de

Probabilidade tóxicos de Pé direito elevado causar vítimas Ambientes

15 Especificidade da indústria Espaços amplos (fabrico e armazenagem) Carga de incêndio elevada Propagação rápida, Fontes de ignição grande área ardida Trabalhos a quente / chama nua Reações químicas Probabilidade de ocorrência grande Atmosferas explosivas Libertação de gases de combustão Probabilidade tóxicos de Pé direito elevado causar vítimas Ambientes adversos (poeiras) Ineficácia Menor eficácia de meios dos meios ativos ativos

16 Conceito de risco De forma simplista, o risco (ou a análise que dele fazemos) é uma ponderação entre a probabilidade de ocorrência de um sinistro e a as consequências desse sinistro Risco Probabilidade Severidade

17 Avaliação do risco na indústria R = P x S Tipo Probabilidade Severidade Risco Fabrico Elevada Elevada Muito elevado Armazém Moderada Muito elevada Elevado

18 Sustentabilidade de evacuação Temperatura Fumo acumulado Curva do fogo Tempo TSE (Tempo de Sustentabilidade da Evacuação) TNE (Tempo Necessário à Evacuação)

19 SCIE: projeto em 4D O projeto de SCIE deve ser feito a 4 dimensões O tempo é um vetor de máxima importância (propagação de incêndio, evacuação, etc.) Tendo em conta que o principal objetivo da regulamentação é a salvaguarda da vida humana, o controlo de fumo deve ser dimensionado em função do tempo necessário à evacuação

20 Sustentabilidade abaixo da camada de fumo Para garantir uma evacuação segura dos ocupantes o sistema de controlo de fumo deverá assegurar critérios de sustentabilidade da evacuação Critério de sustentabilidade Valor de referência Altura da camada de fumo > 2,0 m Temperatura da camada de fumo < 200ºC Temperatura na camada livre de fumo < 60ºC Fluxo radiante sobre as pessoas < 2,5 kw/m 2

cadeias longas de carbono (C), hidrogénio (H) e oxigénio (O) Celulose

21 Combustão de materiais celulósicos Maior parte do recheio dos edifícios são materiais celulósicos (madeira, papel, tecidos) As celuloses são uma cadeias longas de carbono (C), hidrogénio (H) e oxigénio (O) Celulose Oxigénio Dióxido de carbono Água (C 6 H 10 O 5 )n + 6nO 2 (6CO 2 + 5H 2 O)n Combustão

22 Combustão do PVC O PVC (policloreto de vinila) é um material usual na construção; a sua fórmula é (C 2 H 3 Cl)n PVC Oxigénio Dióxido de carbono Água Cloreto de hidrogénio 2(C 2 H 3 Cl)n + 5nO 2 (4CO 2 + 2H 2 O + 2HCl)n Combustão Ligação iónica H 2 O + HCl H 2 O + H + + Cl - Ácido clorídrico

hidrogénio (H) e azoto (N), tendo o azoto ligação com o carbono e com o hidrogénio Dióxido de

23 Combustão de polímeros O nylon, o poliuretano e outros polímeros são materiais usuais na construção, recheio dos edifícios e vestuário São formados por carbono (C), oxigénio (O), hidrogénio (H) e azoto (N), tendo o azoto ligação com o carbono e com o hidrogénio Dióxido de Nylon Oxigénio carbono Água Cianeto de hidrogénio [NH-(CH 2 ) 5 -CO]n + 7nO 2 (5CO 2 + 5H 2 O + HCN)n Combustão

24 Sustentabilidade dentro da camada de fumo Critério de sustentabilidade Oxigénio Média 30 minutos Valor de pico Dióxido de carbono (CO2) < ppm < ppm Monóxido de carbono (CO) < 150 ppm < 250 ppm Cloreto de hidrogénio (HCl) < 15 ppm < 25 ppm Cianeto de hidrogénio (HCN) < 30 ppm < 50 ppm Visibilidade > 15% > 10 m (vias) / > 3 (local)

25 A importância do material combustível A carga de incêndio é determinante para a temperatura da camada de fumo e fluxo radiante A composição química do combustível é determinante para a toxicidade do fumo O controlo de fumo deve ser dimensionado de acordo com a natureza do combustível A distribuição do combustível no espaço também é importante

26 Proteção de bens Diminuição de temperatura Sprinklers Diminuição do fumo produzido Controlo de fumo Minimizar a propagação

Sprinklers e controlo de fumo Os sprinklers e o controlo de fumo tanto podem ser considerados como complementares como sistemas autónomos Uma

27 Sprinklers e controlo de fumo Os sprinklers e o controlo de fumo tanto podem ser considerados como complementares como sistemas autónomos Uma abordagem enquanto sistemas autónomos permite que sejam redundantes um do outro Esta opção é importante no dimensionamento do sistema de controlo de fumo

28 Temperatura Objetivos Proteção do imóvel Proteção de bens (conteúdo) Salvaguarda da vida humana Integridade humana

29 Proteção de bens Os critérios para a proteção de bens em algumas circunstâncias podem ser mais exigentes do que para a preservação da vida humana Proteção de bens (conteúdo) Integridade humana

30 Produção de fuligem A produção de fuligem pode ser um fator determinante na preservação dos bens (conteúdo) Material Celulose PVC Nylon Produção de fuligem 0,015 kg/kg 0,172 kg/kg 0,075 kg/kg

31 12 metros é o limite? O limite de estratificação do fumo a 12 metros é determinante para a deteção mas pode não ser significativo para o controlo de fumo 12 metros ou mais, desde que devidamente justificado

32 Metodologia Objetivos Critérios exigenciais Análise de risco Definição de cenários Simulações Redefinir sistemas Não Cumpre? Fim Sim

33 Conclusões Apesar de o RJ-SCIE referir que o objetivo da regulamentação é a salvaguarda da vida humana, não há qualquer garantia que mesmo cumprindo na íntegra o RT-SCIE esse objetivo seja alcançado O dimensionamento dos sistemas de controlo de fumo deve ser feito tendo em conta os objetivos a alcançar, que podem não se limitar apenas à salvaguarda da vida humana

34 Conclusões O dimensionamento do controlo de fumo deve ser feito tendo em consideração Objetivos definidos pelo dono de obra, que irão determinar os critérios exigenciais Tempo de proteção em função dos critérios Natureza da carga de incêndio

35 É preciso descobrir uma nova forma de pensar a SCIE Obrigado! paulo.ramos@etu.pt

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