A importância do controlo

de fumo em edifícios

industriais e armazéns

Paulo Prata Ramos, Arq.

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

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

Categoria de risco da UT XII

Exigência de controlo de fumo na UT XII (Art. 306º do RT-SCIE)

• É exigido

– Espaços de armazenagem com área superior a

400 m2, 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 m2,

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 m3

– Carga de incêndio modificada superior a 20.000 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

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 20.000 MJ

– Artigos de metal (200 MJ/m2) com 100 m2

– Carpintaria (800 MJ/m2 x 1,5) com 16,7 m2

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?

Cantões de desenfumagem

• São exigíveis cantões de desenfumagem

– Se área maior que 1.600 m2

– Se dimensão maior que 60 m

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)

Critérios de dimensionamento

• Ativo

– Uma boca de extração por cada 320 m2

– Caudal de extração de 1 m3/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)

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

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

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 m2)

– 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 1.000 m2

Especificidade da indústria

• Espaços amplos (fabrico e armazenagem)

• Carga de incêndio elevada

• Fontes de ignição

– Trabalhos a quente / chama nua

– Reações químicas

• Atmosferas explosivas

• Libertação de gases de combustão tóxicos

• Pé direito elevado

• Ambientes adversos (poeiras)

Propagação rápida, grande área ardida

Probabilidade de causar vítimas

Propagação rápida, grande área ardida

Probabilidade de ocorrência grande

Ineficácia de meios ativos

Menor eficácia dos meios ativos

Probabilidade de ocorrência grande

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

Avaliação do risco na indústria

Tipo Probabilidade Severidade Risco

Fabrico Elevada Elevada Muito elevado

Armazém Moderada Muito elevada Elevado

R = P x S

Curva do fogo

Tem

pera

tura

Fum

o a

cum

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do

Suste

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de e

vacuação

Tempo

TSE (Tempo de Sustentabilidade da Evacuação)

TNE (Tempo Necessário à Evacuação)

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

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/m2

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)

(C6H10O5)n + 6nO2 (6CO2 + 5H2O)n

Celulose Oxigénio

Dióxido de carbono Água

Combustão

Combustão do PVC

• O PVC (policloreto de vinila) é um material usual

na construção; a sua fórmula é (C2H3Cl)n

2(C2H3Cl)n + 5nO2 (4CO2 + 2H2O + 2HCl)n

PVC Oxigénio

Dióxido de carbono Água

Cloreto de hidrogénio

Combustão Ligação iónica

H2O + HCl H2O + H+ + Cl-

Ácido clorídrico

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

[NH-(CH2)5-CO]n + 7nO2 (5CO2 + 5H2O + HCN)n

Nylon Oxigénio Água

Cianeto de hidrogénio

Combustão

Dióxido de carbono

Sustentabilidade dentro da camada de fumo

Critério de sustentabilidadeMédia 30

minutosValor de pico

Oxigénio

Dióxido de carbono (CO2) < 15.000 ppm <25.000 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)

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

Proteção de bens

Diminuição de temperatura

Diminuição do fumo produzido

Minimizar a propagação

SprinklersControlo de fumo

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

ObjetivosTe

mp

era

tura

Salvaguarda da vida humana

Integridade humana

Proteção de bens (conteúdo)

Proteção do imóvel

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

Integridade humana

Proteção de bens (conteúdo)

Produção de fuligem

• A produção de fuligem pode ser um fator

determinante na preservação dos bens

(conteúdo)

MaterialProdução de

fuligem

Celulose 0,015 kg/kg

PVC 0,172 kg/kg

Nylon 0,075 kg/kg

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

Metodologia

Objetivos

Simulações

Critérios exigenciais

Análise de risco

Definição de cenários

Cumpre?

Fim

Redefinir sistemas

Não

Sim

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

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

É preciso descobrir

uma nova forma de pensar a SCIE

Obrigado!

paulo.ramos@etu.pt