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O projeto de sistemas de controlo de fumo baseado no desempenho
Paulo Prata Ramos, Arq.
Regulamentos prescritivos
A nossa regulamentao prescritiva Regulamento explicitando um conjunto de medidas
a tomar de acordo com as caractersticas do edifcio Dois edifcios semelhantes tero a mesma
abordagem e o mesmo conjunto de solues
Regulamentos baseadosno desempenho
Estabelecem objetivos e critrios exigenciais Permitem maior flexibilidade Regulamentao aplicvel a edifcios invulgares Maior liberdade criativa aos arquitetos e projetistas
de SCIE Permite a inovao conceptual e construtiva
Curso de projeto de SCIE baseado no desempenho
2 edio - 22 de setembro a 5 de novembro 22 setembro 18h30 sesso aberta Curso com acesso a declarao de formao da
CFPA-Europe
O controlo de fumono RT-SCIE
O RT-SCIE permite dois tipos de controlo de fumo Desenfumagem Pressurizao
Dentro da desenfumagem so possveis sistemas ativos, passivos ou mistos
O termo desenfumagem cria a ideia que no h fumo; ser mesmo assim?
Sustentabilidade abaixo da camada de fumo
Para garantir uma evacuao segura dos ocupantes o sistema de controlo de fumo dever assegurar critrios de sustentabilidade da evacuao
Critrio de sustentabilidade Valor de referncia
Altura da camada de fumo > 2,0 m
Temperatura da camada de fumo < 200C
Temperatura na camada livre de fumo < 60C
Fluxo radiante sobre as pessoas < 2.500 kW/m2
Tabela 1
Critrio de sustentabilidadeValor de referncia
Altura da camada de fumo> 2,0 m
Temperatura da camada de fumo< 200C
Temperatura na camada livre de fumo< 60C
Fluxo radiante sobre as pessoas< 2.500 kW/m2
Tabela 2
Distncias mximas a percorrerPortugalFrana
No piso de sada *Em impasse1530
Com alternativa3050
Nos pisos at via verticalEm impasse1530
Com alternativa3040
* O regulamento portugus no particulariza o piso de sada, sendo aplicvel o valor geral
Tabela 3
Sistema de SCIETempo de evacuaoSustentabilidade da viaProteo de bens
Resistncia ao fogo da estrutura
Compartimentao corta-fogo
Reao ao fogo dos revestimentos
Vias de evacuao
Sinaltica de emergncia
Ilumino de emergncia
Deteo de Incndios
Controlo de fumo
Meios de 1 interveno
Meios de 2 interveno
Extino automtica
Sheet3
Anlise de desempenho das disposies do RT-SCIE
Controlo de fumo numa via horizontal protegida com 40 m de comprimento, 1,8 m de largura e 2,8 m de altura
Simulaes cumprindo na ntegra as disposies regulamentares para controlo de fumo passivo e ativo
Controlo de fumo ativo
Controlo de fumo ativo: altura da camada de fumo
10
Controlo de fumo ativo: temperatura do fumo
Controlo de fumo passivo12
Controlo de fumo passivo: altura da camada de fumo
Figura 2: Grfico com altura da camada de fumo no sistema passivo
Controlo de fumo ativo: temperatura do fumo
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Anlise de desempenho do RT-SCIE Concluses
Apesar de no RT-SCIE haver duas solues de controlo de fumo em princpio equivalentes, uma delas manifestamente insatisfatria
Os sistemas passivos funcionam bem nos locais de risco, onde o diferencial trmico grande
Quando o fumo passa para a via o fumo arrefece e diferencial trmico diminui, fazendo com que os sistemas passivos sejam ineficientes
Anlise de desempenho do RT-SCIE Concluses
O RT-SCIE obriga a que o sistema ativo das via horizontais esteja em subpresso (caudal de extrao superior ao de admisso), fazendo com que o sistema aspire o fumo
A subpresso faz sentido nos locais de risco mas no nas vias; a sobrepresso seria mais eficaz
No RT-SCIE a sobrepresso nas vias s possvel se todos os locais adjancentes dispuserem de controlo de fumo (!!??)
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O projeto baseado no desempenho
Preservao da vida humana O Tempo de Sustentabilidade da Evacuao (TSE)
deve ser consideravelmente superior ao Tempo Necessrio para a Evacuao (TNE)
TSE >>> TNE
TSE >>> TNETe
mpe
ratu
ra
Fum
o ac
umul
ado
Sust
enta
bilid
ade
de e
vacu
ao
Tempo
TSE
TNE
Desempenho: projeto 4D
O projeto de SCIE deve ser feito a 4 dimenses O tempo um vetor de mxima importncia
(propagao de incndio, evacuao) O controlo de fumo deve ser dimensionado em
funo do tempo necessrio evacuao
Combusto de materiais celulsicos
Maior parte do recheio dos edifcios so materiais celulsicos (madeira, papel, tecidos)
As celuloses so uma cadeias longas de carbono (C), hidrognio (H) e oxignio (O)
(C6H10O5)n + 6nO2 (6CO2 + 5H2O)n
Celulose OxignioDixido de
carbono gua
Combusto
Combusto do PVC
O PVC (policloreto de vinila) um material usual na construo; a sua frmula (C2H3Cl)n
2(C2H3Cl)n + 5nO2 (4CO2 + 2H2O + 2HCl)n
PVC OxignioDixido de
carbono guaCloreto de hidrognio
Combusto Ligao inica
H2O + HCl H2O + H+ + Cl-cido clordrico
Combusto de polmeros
O nylon, o poliuretano e outros polmeros so materiais usuais na construo, recheio dos edifcios e vesturio
So formados por carbono (C), oxignio (O), hidrognio (H) e azoto (N), tendo o azoto ligao com o carbono e com o hidrognio
[NH-(CH2)5-CO]n + 7nO2 (5CO2 + 5H2O + HCN)n
Nylon Oxignio guaCianeto de hidrognio
Combusto
Dixido de carbono
Sustentabilidade dentro da camada de fumo
Critrio de sustentabilidadeMdia 30 minutos
Valor de pico
Oxignio
Dixido de carbono (CO2) < 15.000 ppm 15%
> 10 m (vias) / > 3 (local)
Tabela 1
Critrio de sustentabilidadeMdia 30 minutosValor de pico
Oxignio> 15%
Dixido de carbono (CO2)< 15.000 ppm 10 m (vias) / > 3 (local)
Tabela 2
Distncias mximas a percorrerPortugalFrana
No piso de sada *Em impasse1530
Com alternativa3050
Nos pisos at via verticalEm impasse1530
Com alternativa3040
* O regulamento portugus no particulariza o piso de sada, sendo aplicvel o valor geral
Tabela 3
Sistema de SCIETempo de evacuaoSustentabilidade da viaProteo de bens
Resistncia ao fogo da estrutura
Compartimentao corta-fogo
Reao ao fogo dos revestimentos
Vias de evacuao
Sinaltica de emergncia
Ilumino de emergncia
Deteo de Incndios
Controlo de fumo
Meios de 1 interveno
Meios de 2 interveno
Extino automtica
Sheet3
A importncia do material combustvel
A carga de incndio determinante para a temperatura da camada de fumo e fluxo radiante
A composio qumica do combustvel determinante para a toxicidade do fumo
O controlo de fumo deve ser dimensionado de acordo com a natureza do combustvel
Visibilidade
A visibilidade dada a partir das densidade tica de fumos
A visibilidade depende do brilho do objeto que a ver
Bloco autnomo
Sinal foto luminescente
Diferena de visibilidade
ObjetivosTe
mpe
ratu
ra
Salvaguarda da vida humana
Integridade humana
Proteo de bens (contedo)
Proteo do imvel
Proteo de bens
Os critrios para a proteo de bens em algumas circunstncias podem ser mais exigentes do que para a preservao da vida humana
Integridade humana
Proteo de bens (contedo)
Produo de fuligem
A produo de fuligem pode ser um fator determinante na preservao dos bens (contedo)
MaterialProduo de
fuligem
Celulose 0,015 kg/kg
PVC 0,172 kg/kg
Nylon 0,075 kg/kg
Tabela 1
MaterialProduo de fuligem
Celulose0,015 kg/kg
PVC0,172 kg/kg
Nylon0,075 kg/kg
Tabela 2
Distncias mximas a percorrerPortugalFrana
No piso de sada *Em impasse1530
Com alternativa3050
Nos pisos at via verticalEm impasse1530
Com alternativa3040
* O regulamento portugus no particulariza o piso de sada, sendo aplicvel o valor geral
Tabela 3
Sistema de SCIETempo de evacuaoSustentabilidade da viaProteo de bens
Resistncia ao fogo da estrutura
Compartimentao corta-fogo
Reao ao fogo dos revestimentos
Vias de evacuao
Sinaltica de emergncia
Ilumino de emergncia
Deteo de Incndios
Controlo de fumo
Meios de 1 interveno
Meios de 2 interveno
Extino automtica
Sheet3
Metodologia
Objetivos
Simulaes
Critrios exigenciais
Anlise de risco
Definio de cenrios
Cumpre?
Fim
Redefinir sistemas
No
Sim
Utilizao da climatizao
Na Sucia, vrios compartimentos de fogo podem ser servidos pelas mesmas condutas, sem necessidade de registos corta-fogo, desde que o caudal de extrao seja maior que o caudal do incndio
+ + -
Em Inglaterra, nos sistemas de controlo de fumo por varrimento, possvel fazer a inverso da admisso de ar novo
Admisso de ar reversvel
Durante a evacuao
Varrimento
Desenvolvimento do incndio
Camada de fumo preenche a via
Chegada dos bombeiros
Inverso do sistema; ar novo pelas costas dos bombeiros
Concluses
Apesar de o RJ-SCIE referir que o objetivo da regulamentao a salvaguarda da vida humana, no h qualquer garantia que mesmo cumprindo na ntegra o RT-SCIE esse objetivo seja alcanado
O dimensionamento dos sistemas de controlo de fumo deve ser feito tendo em conta os objetivos a alcanar, que podem no se limitar apenas salvaguarda da vida humana
Concluses
O dimensionamento do controlo de fumo deve ser feito tendo em considerao Objetivos definidos pelo dono de obra, que iro
determinar os critrios exigenciais Tempo de proteo em funo dos critrios Natureza da carga de incndio
preciso descobrir uma nova forma de pensar a SCIE
Obrigado!
paulo.ramos@etu.pt
Nmero do slide 1O projeto de sistemas de controlo de fumo baseado no desempenhoRegulamentos prescritivosRegulamentos baseadosno desempenhoCurso de projeto de SCIE baseado no desempenhoO controlo de fumono RT-SCIESustentabilidade abaixo da camada de fumoAnlise de desempenho das disposies do RT-SCIEControlo de fumo ativoControlo de fumo ativo: altura da camada de fumoControlo de fumo ativo: temperatura do fumoControlo de fumo passivo Controlo de fumo passivo: altura da camada de fumoControlo de fumo ativo: temperatura do fumoAnlise de desempenho do RT-SCIE ConclusesAnlise de desempenho do RT-SCIE ConclusesO projeto baseado no desempenhoTSE >>> TNEDesempenho: projeto 4DCombusto de materiais celulsicosCombusto do PVCCombusto de polmerosSustentabilidade dentro da camada de fumoA importncia do material combustvelVisibilidadeObjetivosProteo de bensProduo de fuligemMetodologiaUtilizao da climatizaoAdmisso de ar reversvelConclusesConclusesNmero do slide 34
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