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Faculdade de Engenharia da Universidade do Porto
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MESTRADO EM ENGENHARIA
SEGURANÇA E HIGIENE OCUPACIONAIS
Tese apresentada para obtenção do grau de Mestre
Engenharia de Segurança e Higiene Ocupacionais
Faculdade de Engenharia da Universidade do Porto
AVALIAÇÃO DA SENSIBILIDADE DOS
TEMPOS DE EVACUAÇÃO
Natacha Filipa do Monte Moreira da Rocha Beleza
Orientador: Professor João Manuel Abreu Santos Baptista. (FEUP)
Coorientador: Professora Aura Maria F. Sena Rua Soares Albergaria. (FEUP)
Arguente: Professora Maria Fernanda da Silva Rodrigues. (UAveiro)
Presidente do Júri: Professor Miguel Fernando Tato Diogo. (FEUP) __________
2011/2012
Avaliação da Sensibilidade dos Tempos de Evacuação
i
AGRADECIMENTOS
Começo por agradecer ao Prof. João Manuel Baptista e à Prof. Aura Maria Rua Albergaria
pela partilha de ideias e grande apoio na elaboração deste trabalho.
Agradeço também a disponibilidade e todos os recursos que me foram facultados pelos
administradores da empresa alvo de estudo, nomeadamente, Dr. Vasco SC e Dr.ª Joana SC.
Por último, mas não menos importantes, um enorme “Muito obrigada” aos meus pais por
tomarem conta do neto e partilharem os seus minutos educando-o e acarinhando-o de
forma que a ausência da mãe não fosse tão sentida.
Simplesmente “Obrigada Rodrigo!”, pelo carinho que deste à mãe nos seus momentos
mais agitados.
A todos o meu “Muito Obrigada”.
Avaliação da Sensibilidade dos Tempos de Evacuação
iii
RESUMO
A crescente preocupação relativa às condições de higiene e segurança nos locais de
trabalho tem influenciado positivamente a legislação que a regula e, em particular, em
matéria de Segurança Contra Incêndios em Edifícios (SCIE).
No entanto, apesar do esforço normativo e das consequências humanas, ambientais e
económicas que um incêndio pode representar, o cumprimento da legislação em Portugal
apresenta lacunas de efetividade. Por outro lado, baseada em fundamentos prescritivos, os
normativos não têm em conta informação prática ou mesmo informação suportada por
modelos computacionais, já adotados em vários países no mundo, que facilitem uma maior
adesão das organizações ao seu cumprimento.
O principal objetivo deste trabalho é o de avaliar a sensibilidade dos tempos de evacuação
numa empresa serigráfica.
A abordagem metodológica baseou-se, numa primeira análise, num estudo mais
aprofundado do tema através de literatura científica demonstrativa do avanço verificado
em matéria de Segurança Contra Incêndios por todo o Mundo e respetivas medidas de
melhoria que promovem o aumento da segurança de pessoas, ambiente e património.
Em seguida avaliou-se um programa de simulação de incêndio de forma a permitir a
comparação com os diferentes tempos obtidos através do cálculo e no próprio terreno.
Dos resultados obtidos depreendeu-se que um intervalo de 0.5 s na saída de cada ocupante,
em nada influencia o tempo de evacuação. No entanto, se esse intervalo aumentar para 1.0
s, a saída segura das pessoas pode ser comprometida se todos os ocupantes optarem por
sair pelo mesmo local de evacuação.
A situação de congestionamento poderá tornar-se mais problemática devido ao
congestionamento das portas de saída durante as campanhas de Stand-Ups/Antenas.
Os tempos de evacuação calculados através da equação da Corporação de Bombeiros de
Coimbra apresentam lacunas, acabando por originar valores incomparavelmente superiores
aos tempos de evacuação verificados no terreno.
Em suma, programas com a funcionalidade do FDS são fundamentais para apelar a
construções seguras num futuro próximo.
Procurando garantir a segurança de pessoas, ambiente e património, as propostas de
melhoria centraram-se na necessidade de dotar a legislação bastante prescritiva em algo
mais prático e de melhor compreensão.
Palavras-chave: evacuação, simuladores de evacuação e incêndios industriais.
Avaliação da Sensibilidade dos Tempos de Evacuação
v
ABSTRACT
The growing concern regarding safety at work has positively influenced the legislation that
regulates Fire Safety in Buildings.
On the other hand despite the normative effort and the human consequences and economic
effects that can pose a fire the enforcement in Portugal have effectiveness gaps.
Furthermore, it is based on prescriptive foundations that do not take into account practical
information or even information supported by computational models. These models were
already adopted in several countries around the world to facilitate greater adherence to
their compliance organizations.
This study evaluates the evacuation time sensitivity of a silkscreen company. On an initial
analysis it was read some scientific articles that demonstrate the advance in this theme and
the respective improvement measures that promote peoples safety. Then it was evaluated a
fire simulation program that allowed a comparison between the different times obtained:
manual calculating and field results.
From the results obtained it appears that a delay of 0.5s does not influence the output
evacuation time. However if this delay is 1.0s people safe exit may be influenced if all
occupants choose the same emergency exit. The most problematic situation may appear in
the Stand-Ups campaigns due to congestion of the output ports. The evacuation times
calculated with the Coimbra Fire Corporation equation have gaps and it may lead to
incredibly higher values than the evacuation times studied in the field. In short programs
with FDS functionality are essential to appeal to secure buildings in a near future.
Looking forward to ensure peoples safety the proposals for improvement are focused on
the need to provide the very prescriptive legislation into something more practical and with
better understanding.
Keywords: evacuation, models and industrial fires
Avaliação da Sensibilidade dos Tempos de Evacuação
vii
ÍNDICE
1 INTRODUÇÃO .............................................................................................................. 1
2 ESTADO DA ARTE ...................................................................................................... 7
2.1 Referenciais Técnicos ............................................................................................. 7
2.2 Enquadramento Legal e Normativo ........................................................................ 7
2.2.1 Legislação ........................................................................................................ 7
2.2.2 Normas Técnicas ........................................................................................... 12
2.3 Conhecimento Científico ...................................................................................... 13
2.3.1 FDS+Evac ...................................................................................................... 14
2.3.2 EvacuatioNZ .................................................................................................. 14
2.3.3 Simulex .......................................................................................................... 15
2.3.4 Tempos de evacuação e fatores influenciadores............................................ 16
2.3.5 Modelo comportamental de resposta a um incêndio ..................................... 17
2.3.6 Fatores que influenciam a perceção e interpretação de sinais de incêndio ... 19
2.3.7 Fatores que influenciam a interpretação da situação e do risco .................... 20
2.3.8 Integração de aspetos comportamentais nos modelos de simulação ............. 20
2.3.9 Contributo dos planos de contingência .......................................................... 22
2.3.10 Modelo representativo da auto-motivação .................................................... 23
3 OBJETIVOS E METODOLOGIA ............................................................................... 27
3.1 Objetivos da Tese .................................................................................................. 27
3.2 Metodologia Global de Abordagem ..................................................................... 27
3.3 Materiais e Métodos .............................................................................................. 28
4 TRATAMENTO E ANÁLISE DE DADOS ................................................................ 29
4.1 Caracterização do edifício..................................................................................... 29
4.2 Modelo CSBC do cálculo do tempo de evacuação ............................................... 31
4.2.1 Tempos de evacuação (Te) e tempos de deslocação (Te´) ............................ 32
4.3 Atrasos no escoamento à saída ............................................................................. 35
4.4 Sensibilidade dos tempos de evacuação ............................................................... 38
4.5 Simulação de incêndio .......................................................................................... 39
5 DISCUSSÃO DOS RESULTADOS ............................................................................ 41
6 CONCLUSÕES ............................................................................................................ 43
7 PERSPETIVAS FUTURAS ......................................................................................... 45
8 BIBLIOGRAFIA .......................................................................................................... 47
Avaliação da Sensibilidade dos Tempos de Evacuação
ix
ÍNDICE DE FIGURAS
Figura 1 - N.º de incêndios industriais .................................................................................. 1
Figura 2 – Valor despendido em segurança eletrónica no retalho ......................................... 3
Figura 3 – Distribuição do volume de vendas por produto em 2007 (milhares de €) ........... 4
Figura 4 – Distribuição do volume de vendas de SADI em 2007 (milhares de €) ................ 4
Figura 5 – Processo comportamental dos ocupantes em resposta a um incêndio ............... 18
Figura 6 – Processamento de dados segundo o método AFESM ........................................ 25
Figura 7 – Representação da análise feita por Tang e Ren (2008) ...................................... 25
Figura 8 – Área envolvente ao edifício ............................................................................... 30
Figura 9 – Piso inferior do edifício ...................................................................................... 34
Figura 10 - Piso superior do edifício ................................................................................... 35
Figura 11 – Tempos de evacuação no Cais durante a laboração normal ............................. 36
Figura 12 – Tempos de evacuação no Cais durante as campanhas de Stand-Ups/Antenas 36
Figura 13 – Tempos de evacuação no Cais durante uma campanha de Dicionários ........... 37
Figura 14 - Tempos de evacuação no Cais durante uma campanha de Galhardetes ........... 37
Figura 15 – Tempos de evacuação pela zona do Tapete Pannon numa campanha de Stand-
Ups ....................................................................................................................................... 38
Figura 16 – Sensibilidade dos tempos de evacuação no Tapete Pannon (campanha de
Stand-Ups) ........................................................................................................................... 39
Figura 17 – Visualização do piso 0 da nave industrial no programa de simulação ............. 40
Figura 18 – Taxa de queima durante o incêndio simulado .................................................. 40
Figura 19 – Sensibilidade dos tempos de evacuação à saída do Tapete Pannon ................. 42
Avaliação da Sensibilidade dos Tempos de Evacuação
xi
ÍNDICE DE TABELAS
Tabela 1 – Exemplo de alguns incêndios ocorridos no setor industrial ................................ 2
Tabela 2 – Acidentes de Trabalho em 2008 .......................................................................... 3
Tabela 3 – Diplomas relevantes no âmbito da emergência ................................................... 8
Tabela 4 – Medidas de autoproteção exigíveis .................................................................... 11
Tabela 5 – Normativos de emergência ................................................................................ 12
Tabela 6 – Resumo de alguns modelos de evacuação ......................................................... 16
Tabela 7 - Fatores que influenciam a fase 1 e 2 do processo comportamental ................... 19
Tabela 8 – Caracterização das condições laborais............................................................... 29
Tabela 9 - Definição das variáveis da fórmula de cálculo do tempo de evacuação ............ 32
Tabela 10 - Ajuste da definição das variáveis do cálculo de tempo de evacuação ............. 32
Tabela 11 - Resultado dos cálculos do Tempo de Evacuação (Te) ..................................... 33
Tabela 12 - Resultado dos tempos reais de deslocação até uma das saídas de evacuação .. 33
Avaliação da Sensibilidade dos Tempos de Evacuação
xiii
GLOSSÁRIO
Categoria de risco «a classificação em quatro níveis de risco de incêndio de
qualquer utilização-piso de um edifício e recinto, atendendo a diversos fatores de
risco, a carga de incêndio e a existência de pisos abaixo do plano de referência»
(alínea e) do art.º 2 do Decreto-Lei n.º 220/2008 de 12 de novembro).
Local de risco C qualquer área de um edifício ou recinto, em função da
natureza do risco de incêndio, com exceção dos espaços interiores de cada fogo, e
das vias horizontais e verticais de evacuação, que apresenta riscos agravados de
eclosão e desenvolvimento de incêndio (art.º 10 do Decreto-Lei n.º 220/2008 de 29
de dezembro).
Utilização-tipo XII «edifícios, partes de edifícios ou recintos ao ar livre, não
recebendo habitualmente público, destinados ao exercício de atividades industriais
ou ao armazenamento de materiais, substâncias, produtos ou equipamentos,
oficinas de reparação e todos os serviços auxiliares ou complementares destas
atividades» (alínea m) do n.º 1 do art.º 8 do Decreto-Lei n.º 220/2008 de 12 de novembro)
SIGLAS
ANPC – Autoridade Nacional da Proteção Civil
DL – Decreto-Lei
DR – Diário da República
P - Portaria
PR – Plano de Referência
RJ-SCIE – Regime Jurídico de Segurança Contra Incêndios
RJUE – Regime Jurídico da Urbanização e Edificação
RT-SCIE – Regulamento Técnico de Segurança Contra Incêndios
SCIE – Segurança Contra Incêndio em Edifícios
UP – Unidade de Passagem
Análise das Condições de Segurança Contra Incêndios num Edifício Industrial
Beleza, Natacha 1
1 INTRODUÇÃO
Com o presente trabalho pretende-se apresentar propostas de operacionalização da legislação no
âmbito da emergência com vista a facilitar a elaboração de medidas a nível industrial no sentido
de asseverar e aumentar a segurança das instalações e a salvaguarda de pessoas e bens.
A evacuação segura das pessoas e a garantia que o ambiente e o património não sejam
minimamente afetados são de extrema importância, razão porque é notória a obrigação do
empregador perante situações que possam vir a transformar-se em situações de emergência (Lei
102/2009, de 10 de setembro).
As estatísticas referentes a situações de emergência em Portugal são muito reduzidas, embora
através dos meios de comunicação seja transmitida, de vez em quando, uma ou outra situação de
incêndio industrial. A difusão das notícias, não dá porém origem a registo oficial relativo ao
facto de ter sido, ou não, despoletado o Plano de Segurança da organização, o que poderá levar a
crer que muito se necessita ainda de caminhar no sentido de tais medidas de autoproteção serem
implementadas.
Na indústria gráfica, por exemplo, não há conhecimento de qualquer registo de simulacro.
Os dados disponibilizados no sítio de Segurança Online, que tiveram como fonte o Relatório
Anual de Segurança Interna de 2010, constantes da figura 1, permitem conhecer a evolução
registada no período de 2008 a 20101.
Figura 1 - N.º de incêndios industriais
Segundo Vítor Primo (2010) não houve registos de mortos em incêndios industriais de 1996 a
2006, sendo a percentagem média de feridos de 3%2,3. No entanto, em 2012 existe já o registo de
um morto resultante do incêndio na fábrica de tintas TSL em Fiães, Santa Maria da Feira4.
Devido à intensidade do fogo e das explosões, os bombeiros foram obrigados a proceder à
evacuação das habitações da zona envolvente. Este incêndio destruiu por completo as instalações
1 http://www.segurancaonline.com/gca/?id=880 (consultado em 03/05/2012)
2 http://www.portoxxi.com/jornal/ver_artigo.php?id=2412 (consultado em 24/10/2011)
3http://pt.scribd.com/doc/39265320/A-Seguranca-Contra-Incendios-em-Estabelecimentos-Industriais-Eng-
%C2%BA-Vitor-Primo-ANPC (consultado em 24/10/2011) 4http://www.jn.pt/paginainicial/pais/concelho.aspx?Distrito=Aveiro&Concelho=Santa%20Maria%20da%20Feira&
Option=Interior&content_id=2390468 (consultado em 28/03/2012)
Mestrado em Engenharia de Segurança e Higiene Ocupacionais
2 Introdução
da empresa e segundo declarações do proprietário, julga-se que a origem do fogo tenha sido a
transfega de uma substância.
Para além deste grande incêndio, foram também reportados dois outros de grandes dimensões
que abalaram as empresas Zêzerovo e Nutriaves, de Ferreira do Zêzere e Óbidos,
respetivamente. Na origem destes pensa-se ter havido um curto-circuito tendo-se verificado, em
ambos, a destruição total de um dos armazéns56
.
No setor gráfico há a registar um incêndio, no ano de 2003, que destruiu na totalidade a
instalação fabril da gráfica Adi em Gulpilhares, Vila Nova de Gaia7.
Através da comunicação social podem ser recordados outros registos por consulta à tabela 1.
Tabela 1 – Exemplo de alguns incêndios ocorridos no setor industrial
Ano Empresa Local Informação complementar
2012 TSL Tintas Santa Maria da Feira Origem na transfega de substância química;
Destruição total das instalações.
2012 Zêzerovo Ferreira do Zêzere Origem num curto-circuito;
Incêndio matou 150000 galinhas e destruiu cerca de 300000 ovos.
2012 Nutriaves Óbidos Origem num curto-circuito;
Destruição total do principal pavilhão de laboração do matadouro.
2011 Sicasal89 Vila Franca do Rosário Origem num curto-circuito numa sala de embalamento;
Fogo danificou zona de produção.
2011 Discoteca
Vogue10 Zona Industrial do Porto
Perda total do espaço declarada por fonte da PSP;
Afetação de edifícios contíguos pelo fumo intenso.
2007 Stone11 Zona Industrial da Maia Afetação do setor automóvel europeu;
120 Trabalhadores com futuro incerto.
Nunca será demais referir o violento incêndio deflagrado em Lisboa a 25 de Agosto de 1988.
Embora a origem tenha sido na Rua do Carmo, as chamas propagaram-se até à Rua Garrett.
Os armazéns do Chiado, a Jerónimo Martins entre outras lojas e escritórios, alguns destes
centenários, desapareceram com as chamas. Dezoito edifícios do século XVIII ficaram
completamente destruídos e cerca de 2000 pessoas perderam os seus postos de trabalho. O
combate ao incêndio envolveu entre 1150 a 1700 bombeiros e 275 viaturas. As temperaturas
chegaram a atingir os 1500 a 1700ºC e os bombeiros demoraram 12:30 horas a circunscrever o
incêndio, tendo a fase de rescaldo durado 11 dias. Infelizmente registou-se a perda de duas vidas
humanas, um bombeiro e um civil, além de 73 feridos, a maioria bombeiros. As causas para
tamanho incêndio continuam por apurar12
,13
.
5http://www.jn.pt/paginainicial/pais/concelho.aspx?Distrito=Leiria&Concelho=%D3bidos&Option=Interior&conten
t_id=2344143 (consultado em 05/03/2012) 6 http://www.radiocondestavel.pt/site/index.php?option=com_content&task=view&id=5818&Itemid=31 (consultado
em 02/04/2012) 7 http://fotos.sapo.pt/lusa/ZSDyB4z83BfKpuJz2bRS?a=44 (consultado em 24/10/2011)
8 http://www.jn.pt/paginainicial/interior.aspx?content_id=2123549 (consultado em 15/11/2011)
9http://www.jn.pt/paginainicial/pais/concelho.aspx?Distrito=Lisboa&Concelho=Mafra&Option=Interior&content_id
=2126422 (consultado em 16/11/2011) 10
http://www.tvi24.iol.pt/sociedade/incendio-discoteca-porto-tvi24pt-ultimas-noticias-vogue/1292145-4071.html
(consultado em 24/10/2011) 11
http://www.jn.pt/paginainicial/interior.aspx?content_id=672531 (consultado em 24/10/2011) 12
http://casadotinoni.blogspot.com/2007/08/o-incndio-do-chiado.html (consultado em 24/10/2011)
Avaliação da Sensibilidade dos Tempos de Evacuação
Beleza, Natacha 3
Dos acidentes de trabalho ocorridos em 2008 e constantes no sítio da Segurança Online14
que
tiveram como fonte o Ministério do Trabalho e da Segurança Social (MTSS), será de destacar os
que tiverem origem em problemas elétricos, explosão e incêndio representando cerca de 0.4% do
total e mais de 4% dos acidentes mortais conforme pode ser verificado na tabela 2.
Tabela 2 – Acidentes de Trabalho em 2008
Acidentes de Trabalho segundo o desvio de 2008
Desvio Total Não mortais Mortais
v.a. % v.a. %
Perda total/parcial controlo de máquina, meio de
transporte/equipamento manuseado, ferramenta manual, objeto, animal 69102 68992 29.5 110 49.1
Movimentação do corpo sujeito a constrangimento físico (conduzindo
geralmente a lesão interna) 63430 63429 27.2 1 0.4
Escorregamento ou hesitação com queda, queda de pessoa 40653 40607 17.4 46 20.5
Transbordo, derrubamento, fuga, escoamento, vaporização, emissão 23620 23618 10.1 2 0.9
Movimentação do corpo não sujeita a constrangimento físico
(conduzindo geralmente a lesão externa) 23040 23030 9.9 10 4.5
Rutura, arrombamento, queda, rebentamento, resvalamento,
desmoronamento de agente material 10602 10567 4.5 35 15.6
Nenhuma informação 6213 6206 - 7 -
Surpresa, susto, violência, agressão, ameaça, presença 1690 1680 0.7 10 4.5
Problema elétrico, explosão, incêndio 893 883 0.4 10 4.5
Outro desvio não referido nesta classificação 775 775 0.3 0 0
TOTAL 240018 239787 - 231 -
Recordar estes acontecimentos permite compreender a importância da prevenção e da vigilância
sendo de registar a crescente consciencialização em Portugal, das entidades públicas e privadas,
em matéria de proteção das instalações contra as mais variadas exposições como indicia o estudo
desenvolvido pela APSEI, Associação Portuguesa de Segurança (Eletrónica e de Proteção Contra
Incêndio). Comprovativo do investimento efetuado encontra-se o setor do retalho assinalado na
figura 215
. Acresce que os equipamentos elétricos e eletrónicos representam uma fatia
considerável do volume de vendas já em 2007, sendo de realçar a particular preocupação das
organizações no sentido da aquisição dos sistemas automáticos de deteção de incêndio e sistemas
de evacuação por voz, figura 3.
Figura 2 – Valor despendido em segurança eletrónica no retalho
13http://ww1.rtp.pt/noticias/index.php?headline=98&visual=25&article=360365&tema=27 (consultado em
24/10/2011) 14
http://www.segurancaonline.com/gca/?id=903 (consultado em 03/04/2012) 15
http://www.segurancaonline.com/gca/?id=885 (consultado em 03/04/2012)
Mestrado em Engenharia de Segurança e Higiene Ocupacionais
4 Introdução
Em termos de equipamentos, os que têm maior comercialização são os detetores de aspiração, os
detetores de fumo e os detetores de chama. Mais tímidas têm sido as vendas das centrais
analógicas e dos detetores de incêndio autónomos conforme se encontra evidenciado na figura 4.
Figura 3 – Distribuição do volume de vendas por produto em 2007 (milhares de €)
Uma análise pormenorizada ao volume de vendas dos acessórios que compõem o Sistema de
Alarme e Deteção de Incêndios é demonstrada na figura 4. Atualmente, o valor de mercado das
centrais de deteção de incêndio ronda os 160€; os detetores óticos de fumo ou os
termovelocimétricos, 14 €, e os botões de alarme, 13€, entre outros equipamentos. Por outro
lado, a opção entre um sistema endereçável poderá ser cerca de 3000€ mais dispendiosa que a do
sistema convencional apesar das suas claras diferenças e vantagens principalmente se se tratar de
um edifício com várias assoalhadas ou setores.
Figura 4 – Distribuição do volume de vendas de SADI em 2007 (milhares de €)
Avaliação da Sensibilidade dos Tempos de Evacuação
Beleza, Natacha 5
Mediante tal informação, é fundamental garantir a reunião de condições de segurança e saúde no
trabalho em todos os estabelecimentos, industriais ou outros, bem como a sua aplicação por parte
de todos. Nesse sentido, os artigos 15º e 17º da Lei n.º 102/2009, de 10 de setembro, refletem as
obrigações tanto do empregador como do trabalhador em situação de perigo grave e iminente,
respetivamente. No quadro da Segurança Contra Incêndios, o cumprimento destes requisitos só
será porém possível com a adoção de ações de informação e formação e de treino, ou seja, da
necessária participação, previstas quer naquela Lei (art.º 19 e 20) quer no Decreto-Lei n.º
220/2008, de 12 de novembro (medidas de autoproteção definidas no art.º 21).
Análise das Condições de Segurança Contra Incêndios num Edifício Industrial
Beleza, Natacha 7
2 ESTADO DA ARTE
2.1 Referenciais Técnicos
A indústria gráfica utiliza as mais distintas matérias-primas. Desde o papel ao autocolante,
do plástico até ao tecido passando pelos mais diversos agentes químicos usados no
processo de impressão tais como tintas, colas e diluentes, entre muitos outros. A natureza
do processo produtivo e a utilização de algumas substâncias químicas inflamáveis torna
esta indústria suscetível ao incêndio.
No sentido de ultrapassar este problema, o Plano de Segurança revela as medidas de
autoproteção exigidas para a utilização-tipo e categoria de risco do estabelecimento que
automaticamente traduzem um aumento de segurança quanto à vida dos trabalhadores e
danos na sua saúde, no meio ambiente, bem como a eventuais prejuízos à própria empresa.
As medidas de autoproteção que visam a organização e gestão da segurança contra
incêndios passam pela implementação de um conjunto de documentos, procedimentos e
formação: registos de segurança, procedimentos de prevenção ou plano de prevenção,
plano de emergência interno ou procedimentos de emergência, ações de sensibilização e
formação e realização de simulacros.
Aquelas medidas constituem assim um forte pilar em caso de necessidade de resposta a
uma emergência, devendo ser criadas com o intuito, de responder a uma multiplicidade de
riscos (tecnológicos, naturais e sociais) e, fundamentalmente para proteger a vida de
pessoas e bens.
2.2 Enquadramento Legal e Normativo
Neste ponto irão ser abordados os diplomas legais e as normas técnicas aplicáveis ao
planeamento da emergência na indústria, em particular, numa empresa gráfica.
2.2.1 Legislação
São vários os diplomas que abordam o tema da Segurança Contra Incêndios em Edifícios,
conforme pode ser verificado na tabela 3.
O quadro normativo é, no entanto, mais denso, como decorrerá do exposto seguidamente.
Mestrado em Engenharia de Segurança e Higiene Ocupacionais
8 Estado da arte
Tabela 3 – Diplomas relevantes no âmbito da emergência
Designação Legislação Artigo/
Anexo Conteudo
Regime Jurídico da
Promoção da
Segurança e Saúde
no Trabalho
Lei n.º 102/2009
Art.º 15 Obrigações gerais do empregador
Art.º 17 Obrigações do trabalhador
Art.º 19 Informação dos trabalhadores
Art.º 20 Formação dos trabalhadores
Art.º 75 Primeiros socorros, combate a incêndios e
evacuação de trabalhadores
Regime de Exercício
da Atividade
Industrial
DL 209/2008
Art.º 1 Objeto
Art.º 6º Segurança, prevenção e controlo de riscos
Art.º 18º Articulação com o RJUE
Anexo IV
Requisitos formais e elementos instrutórios do
pedido de autorização, da declaração prévia e
do registo de pedido de regularização
Regulamento Geral
de Segurança e
Higiene do Trabalho
nos
Estabelecimentos
Industriais
P 53/71,alterada pela P 702/80
Art.º 30 Meios de combate a incêndio
Art.º 31 Sistemas de alarme e de extinção automática
Art.º 32 Arrecadação de substâncias explosivas
Art.º 33 Armazenagem de líquidos inflamáveis com
ponto de inflamação inferior a 21ºC
Art.º 34 Armazenagem de gases comprimidos
Art.º 35 Armazenagem de sólidos inflamáveis
Art.º 37 Proibição de fumar e foguear
Art.º 38 Remoção de residues
Art.º 39 Proteção contra o raio
Regime Jurídico de
Segurança Contra
Incêndios em
Edifícios
DL 220/2008
Art.º 4 Princípios gerais
Art.º 6º Responsabilidades
Art.º 7º Responsabilidades pelas condições exteriores
Art.º 8 Utilizações-tipo de edifícios e recintos
Art.º 10 Local de risco
Art.º 12 Categorias e fatores de risco
Art.º 13 Classificação do risco
Art.º 14º Perigosidade atípica
Art.º 17º Operações urbanísticas
Art.º 19º Inspeções
Art.º 21 Medidas de autoproteção
Art.º 22º Implementação de medidas de proteção
Regulamento
Técnico de SCIE P 1532/2008
Art.º 193
a 207 Condições gerais de autoproteção
Estabelece a Lei n.º 102/2009, de 10 de setembro, Regime Jurídico da Promoção da
Segurança e Saúde no Trabalho, de entre as obrigações do empregador (n.º 9 do art.º 15)
que este deve adotar medidas e dar instruções adequadas ao trabalhador, em caso de perigo
grave e iminente. Para o efeito estipula a obrigatoriedade de instituição de serviços
mínimos de segurança, independentemente da modalidade de serviços de segurança e
saúde escolhida, que assegure as atividades de primeiros socorros, de combate a incêndios
e de evacuação das instalações (n.º 1 do art.º 75) e de nomeação dos trabalhadores
responsáveis pela sua aplicação (n.º 9 do art.º 15).
Neste campo cruzam-se os deveres e direitos de empregador e trabalhador na salvaguarda
da vida humana.
Como obrigações (n.º 6 e 9 do art.º 15 da Lei n.º 102/2009, de 10 de setembro), o
empregador terá de:
Avaliação da Sensibilidade dos Tempos de Evacuação
Beleza, Natacha 9
Adotar medidas e comunicar instruções que permitam ao trabalhador, em caso de
perigo grave e iminente, cessar a sua atividade ou afastar-se, de imediato, do local
em perigo;
Avaliar os meios de prevenção disponíveis;
Nomear uma equipa de segurança e atribuição de responsabilidades;
Garantir o contacto com equipas externas de socorro.
Por outro lado, como obrigações do trabalhador (art.º 17 da Lei n.º 102/2009, de 10 de
Setembro) destacam-se:
Cumprir as prescrições de segurança e de saúde;
Comunicar de imediato ao seu superior hierárquico ou, na ausência deste, a um
trabalhador designado para o desempenho de funções específicas nos domínios de
segurança e saúde no trabalho, as avarias e deficiências detetadas que possam vir a
traduzir-se numa situação perigosa. Para além das avarias, qualquer defeito
detetado nos sistemas de proteção tem também de ser relatado;
Adotar as medidas e instruções que lhe foram previamente estabelecidas e
contactar, logo que possível, o seu superior hierárquico ou um dos elementos
designado para cumprir com as obrigações no domínio de segurança e saúde no
local de trabalho (obrigatoriedade na nomeação de elementos para constituição de
uma equipa de segurança estabelecida pelo art.º 75 da Lei n.º 102/2009, de 10 de
setembro.
Dada a natureza industrial da empresa em causa, complementarmente, o Regulamento
Geral de Segurança e Higiene no Trabalho nos Estabelecimentos Industriais (Portaria n.º
53/71, de 3 de fevereiro, Regulamento Geral de Segurança e Higiene no Trabalho nos
Estabelecimentos Industriais largamente alterada pela Portaria n.º 702/80, de 22 de
setembro) dedica a secção VI do Capítulo II, à «Prevenção dos incêndios e proteção
contra o fogo». Em particular o art.º 30 «Meios de combate a incêndios» foca a
necessidade de os estabelecimentos industriais estarem providos de equipamento adequado
para a extinção de incêndios em perfeito estado de funcionamento, localizado em áreas
acessíveis e devidamente assinalados dispondo ainda, durante o normal horário de
funcionamento, de pessoal em número suficiente e corretamente instruído no uso desse
equipamento. O estabelecimento deve ainda optar por agente(s) extintor(es) de acordo, em
termos de utilização, com a classe de fogo, determinada pela natureza do material
combustível.
O exercício da atividade deverá pois respeitar as disposições legais e regulamentares
aplicáveis e adotar medidas de prevenção e controlo com vista a eliminar ou reduzir os
riscos suscetíveis de afetar as pessoas e bens, garantindo as condições de segurança e saúde
no trabalho, e minimizando as consequências de eventuais acidentes (n.º 1 do art.º 6 do
Decreto-Lei n.º 209/2008, de 29 de outubro). É neste sentido que o licenciamento
industrial constitui o momento privilegiado de salvaguarda da segurança também em
Mestrado em Engenharia de Segurança e Higiene Ocupacionais
10 Estado da arte
matéria de incêndios e das condições de evacuação, atentos os seus objetivos (defender
nomeadamente a saúde pública e dos trabalhadores, a segurança de pessoas e bens, a
higiene e segurança dos locais de trabalho, a qualidade do ambiente como o refere o seu n.º
1). Disso dão nota os requisitos formais e elementos instrutórios do pedido de autorização,
da declaração prévia e do registo do pedido de regularização, no caso em apreço para
estabelecimentos do tipo I (Anexo IV daquele diploma).
A Segurança Contra Incêndios em Edifícios encontra-se hoje regulada no Decreto-Lei n.º
220/2008, de 12 de novembro (Regime Jurídico de Segurança Contra Incêndios, RJ-SCIE)
e na Portaria n.º 1532/2008, de 29 de dezembro, as disposições técnicas gerais e específicas
de SCIE (Regulamento Técnico de SCIE).
É patente a preocupação de salvaguarda dos princípios gerais (preservação da vida
humana, ambiente e património cultural) ao longo das várias fases de vida de um edifício
na perspetiva da conceção (n.º 3 do art.º 22 do DL 220/2008), do projeto (art.º 16 do DL
220/2008) e da exploração (art.º 20 e 21 do DL 220/2008).
No cumprimento daqueles princípios o RJ-SCIE aponta como objetivos (n.º 1 e 2 do art.º
4):
• Reduzir a probabilidade da ocorrência de incêndios;
• Limitar o desenvolvimento e eventual propagação do incêndio, tentando-o
circunscrever e limitar as suas consequências;
• Em situação de risco, facilitar a evacuação dos ocupantes da área em perigo para um
local seguro;
• Permitir a intervenção das equipas de socorro externas de forma segura e eficaz,
cedendo-lhes qualquer informação relevante e disponibilizando o esclarecimento de
dúvidas em tempo útil.
A sua efetivação supõe o prévio estudo e caracterização do edifício e da sua envolvente.
A responsabilidade da sua aplicação varia segundo a fase de vida do edifício e a natureza
de classificação de uso dominante (utilização-tipo) (art.º 6 e 7).
No caso em estudo, indústria tipo I, caberá ao empregador designar um delegado de
segurança para execução das medidas de autoproteção constituídas pelo plano de
segurança interno, pela formação e pelos simulacros (art.º 20 e 21), o qual chefiará uma
equipa, igualmente nomeada pelo empregador cujo número dependerá da dimensão da
utilização-tipo e categoria de risco (art.º 200).
As questões organizativas e a gestão de segurança contra incêndios, ou seja, as medidas de
autoproteção, são objeto de regulação em ambos os diplomas e consubstanciam uma
perspetiva organizacional paralelamente ao extenso quadro técnico que ambos os
diplomas, mas mais particularmente a portaria, disponibilizam nesta matéria.
O lema “Prevenir, Atuar e Repor a Normalidade” encontra-se expresso naquelas medidas -
registos de segurança, plano de prevenção, plano de emergência interno, formação e
Avaliação da Sensibilidade dos Tempos de Evacuação
Beleza, Natacha 11
simulacros - cujo conteúdo tem pleno desenvolvimento nos preceitos do regulamento
técnico (art.º 193 a 207). O quadro XXXIX da Portaria n.º 1532/2008 traduz o manual de
gestão em SCIE como expresso na tabela 4.
Tabela 4 – Medidas de autoproteção exigíveis
Utilização-
Tipo Categoria de risco
Medidas de autoproteção
[Referência ao artigo aplicável]
Reg
isto
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(art
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I 3ª «apenas para os espaços comuns»
4ª «apenas para os espaços comuns»
•
•
•
•
•
•
•
•
•
II
1ª
2ª
3ª e 4ª
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
III, VI, VIII,
IX, X, XI e XII
1ª
2ª
3ª e 4ª
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
IV, V e VII
1ª «sem locais de risco D ou E»
1ª «com locais de risco D ou E» e 2ª «sem
locais de risco D ou E»
2ª «com locais de risco D ou E», 3ª e 4ª
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
Em particular a formação, com origem no art.º 20 da Lei n.º 102/2009, de 10 de setembro,
encontra o seu pleno desenvolvimento no art.º 206 da Portaria n.º 1532/2008, de 29 de
dezembro.
O edifício normativo nuclear do SCIE é porem mais vasto, de que se aponta como exemplo
o Despacho n.º 2074/2009, de 15 de janeiro, relativo aos critérios técnicos para
determinação da densidade da carga de incêndio modificada, publicado no DR, 2ª série, nº
10, de 15 de janeiro de 2009, a Portaria nº 1054/2009, de 16 de setembro, respeitante às
taxas por serviços de segurança contra incêndios em edifícios prestados pela ANPC e o
Despacho nº 10737/2011, que atualiza os valores das taxas a cobrar pelos serviços de
segurança contra incêndios em edifícios prestados pela ANPC.
Completam o quadro normativo a Portaria n.º 64/2009 (Estabelece o regime de
credenciação de entidades pela ANPC para a emissão de pareceres, realização de vistorias
e de inspeções das condições de segurança contra incêndios em edifícios (SCIE)), a
Portaria n.º 610/2009 (Regulamenta o funcionamento do sistema informático previsto no
n.º 2 do artigo 32.º do Decreto -Lei n.º 220/2008, de 12 de Novembro), a Portaria n.º
773/2009 (Define o procedimento de registo, na Autoridade Nacional de Proteção Civil
(ANPC), das entidades que exerçam a atividade de comercialização, instalação e ou
manutenção de produtos e equipamentos de segurança contra incêndio em edifícios
(SCIE)) e Despacho n.º 10738/2011 (Regulamento para acreditação dos técnicos
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12 Estado da arte
responsáveis pela comercialização, instalação e manutenção de produtos e equipamentos
de Segurança Contra Incêndio em Edifícios).
Por outro lado, o regime em análise articula-se com vários outros e, muito em particular,
com o regime jurídico de urbanização e edificação, inserto no Decreto-Lei n.º 555/99, de
16 de dezembro, (RJUE) cuja última versão (12ª) consta da Lei n.º 28/2010, de 2 de
setembro.
Relevante se entende a referência ao Decreto-Lei n.º 254/2007, de 12 de julho, regime de
prevenção de acidentes graves envolvendo substâncias perigosas, que impõe deveres gerais
ao empregador (art.º 4) nomeadamente o de tomar as medidas necessárias para evitar
acidentes graves e para limitar as suas consequências e inscreve a obrigação do
empregador em adotar as medidas de autoproteção: realização do relatório de segurança
(art.º 10) e planos de emergência internos (art.º 18).
Não despiciendos, como legislação complementar, os diplomas referentes a sinalização:
• Decreto-Lei n.º 141/95, de 14 de junho, prescrições mínimas para a sinalização de
segurança e de saúde no trabalho e Portaria n.º 1456-A/95, de 11 de dezembro,
prescrições mínimas de colocação e utilização da sinalização de segurança e de saúde
do trabalho.
2.2.2 Normas Técnicas
Na tabela 5 assinalam-se as Normas relativas à segurança contra incêndios e símbolos
gráficos disponíveis no sítio do Instituto Português da Qualidade.
Tabela 5 – Normativos de emergência
Normas Designação
NP EN 14339:2008 (Ed. 1) Hidratantes de incêndio enterrados.
NP EN 14384:2007 (Ed. 1) Marcos de incêndio (Hidratantes de incêndio de coluna).
NP 1800:1981 (Ed. 1) Segurança contra incêndio. Agentes extintores. Seleção segundo as classes de fogos.
NP EN 1869:1998 (Ed. 1) Mantas de incêndio.
NP 1936:1983 (Ed. 1) Segurança contra incêndio. Classificação de líquidos quanto ao ponto de inflamação.
NP EN 2:1993 (Ed. 1) Classes de fogos.
NP EN 2:1993/A 1:2005 (Ed.
1) Classes de fogos.
NP EN 2:1993/Errata
Jan:1994 Classes de fogos.
NP EN 25923:1996 (Ed. 1) Segurança contra incêndio. Agentes extintores. Dióxido de carbono (ISO
5923:1989).
NP EN 27201-1:1995 (Ed. 1) Segurança contra incêndio. Agentes extintores. Hidrocarbonetos halogenados. Parte
1: Especificações para halons 1211 e 1301 (ISO 7201-1:1989).
NP EN 27201-2:1995 (Ed. 1)
Segurança contra incêndio. Agentes extintores. Hidrocarbonetos halogenados. Parte
2: Especificações para a manipulação de segurança e métodos de trasfega (ISO 7201-
2:1991).
NP 3064:1988 (Ed. 1) Segurança contra incêndio. Utilização dos extintores de incêndio portáteis.
NP 3874-1:1995 (Ed. 1) Segurança contra incêndio. Terminologia. Parte 1: Termos gerais. Fenómenos do
Avaliação da Sensibilidade dos Tempos de Evacuação
Beleza, Natacha 13
Normas Designação
fogo.
NP 3874-2:1993 (Ed. 1) Segurança contra incêndio. Terminologia. Parte 2: Proteção estrutural contra
incêndio.
NP 3874-3:1997 (Ed. 2) Segurança contra incêndio. Terminologia. Parte 3: Deteção e alarme de incêndio.
NP 3874-4:1994 (Ed. 1) Segurança contra incêndios. Terminologia. Parte 4: Equipamentos e meios de
extinção de incêndios.
NP 3874-5:1994 (Ed. 1) Segurança contra incêndio. Terminologia. Parte 5: Desenfumagem (controlo de
fumo).
NP 3874-6:1994 (Ed. 1) Segurança contra incêndio. Terminologia. Parte 6: Meios de evacuação e
salvamento.
NP 3874-7:1994 (Ed. 1) Segurança contra incêndio. Terminologia. Parte 7: Meios de deteção e supressão de
explosões.
NP 3992:1994/Errata
Jul:1994 Segurança contra incêndio. Sinais de segurança.
NP 3992:1994 (Ed. 1) Segurança contra incêndio. Sinais de segurança.
NP 4303:1994 (Ed. 1) Equipamento de segurança e de combate a incêndio. Símbolos gráficos para as
plantas de projeto de segurança contra incêndio. Especificação.
NP 4386:2001 (Ed. 1) Equipamento de segurança e de combate a incêndio. Símbolos gráficos para as
plantas de emergência de segurança contra incêndio. Especificação.
NP 4413:2006 (Ed. 2) Segurança contra incêndios. Manutenção de extintores.
NP EN 54-4:1999 (Ed. 1) Sistemas de deteção e alarme de incêndio. Parte 4: Equipamento de alimentação de
energia.
NP EN 671-1:2003 (Ed. 2) Instalações fixas de combate a incêndio. Sistemas armados com mangueiras. Parte 1:
Bocas-de-incêndio armadas com mangueiras semirrígidas.
NP EN 671-2:2003 (Ed. 2) Instalações fixas de combate a incêndio. Sistemas armados com mangueiras. Parte 2:
Bocas-de-incêndio armadas com mangueiras flexíveis.
NP EN 671-2:2003/A 1:2004
(Ed. 2)
Instalações fixas de combate a incêndio. Sistemas armados com mangueiras. Parte 2:
Bocas-de-incêndio armadas com mangueiras flexíveis.
2.3 Conhecimento Científico
Atualmente já existem alguns modelos de apoio à simulação da evacuação de edifícios, de
entre os quais se referem os modelos de cálculo propostos por várias instituições, alguns
dos quais se encontram informatizados como o FDS+Evac, o EvacuatioNZ e o Simulex.
Estes modelos têm sido alvo de vários estudos e aplicações com o intuito de descobrir se os
seus resultados são adequados à realidade e podem sem receio ser aplicados.
Tan (2011) estudou os resultados obtidos com base na aplicação de alguns daqueles
modelos, concluindo que os resultados da evacuação podem ser determinados através de
cálculos manuais, bastando para isso uma cuidadosa análise do edifício. Estes cálculos
podem ser concisos para uma geometria simples mas extensos se a geometria for
complexa. Portanto, o utilizador do método do cálculo manual terá de perceber os
caminhos de evacuação do edifício cuidadosamente e documentar com detalhe as razões
por detrás das restrições de evacuação escolhidas em tal cálculo. Para além disso, partiu da
suposição de que o tempo de evacuação é a soma do tempo de pré-movimento e o tempo
de movimento em que o tempo de espera é mais longo que o tempo de deslocação. Esta
suposição apesar de atraente pode não ser, porém, a adequada nas situações em que os
ocupantes necessitem de percorrer uma longa distância até à saída. Adicionalmente, este
Mestrado em Engenharia de Segurança e Higiene Ocupacionais
14 Estado da arte
modelo não contempla o tempo que uma saída pode demorar até atingir a sua vazão
máxima específica (Balci, 1997).
2.3.1 FDS+Evac
Também segundo Tan (2011), em regra, o FDS+Evac gera tempos de evacuação
semelhantes aos do cálculo manual, contudo a construção do modelo é morosa e requer
que o utilizador tenha um certo nível de competência para completar a tarefa.
Complementarmente, o utilizador necessita de converter os edifícios em coordenadas
cartesianas para este modelo. Tal poderá restringir a modelagem se o edifício for complexo
e não puder ser transposto para malhas retangulares. Embora a versão atual do FDS+Evac
tenha uma limitação de 10000 evacuados por malha de evacuação, isto será suficiente para
aplicações gerais mas insuficiente para uma aplicação de grandes multidões como por
exemplo, um estádio de futebol. Uma vez que o FDS+Evac tem uma boa interface o
utilizador pode facilmente detetar deficiências usando a interface gráfica disponibilizada.
A desvantagem deste software é que o tempo de computação para uma simulação pode ser
relativamente longo quando comparado com outras aplicações e, para grandes edifícios,
pode requerer “grande capacidade computacional” para completar o término da evacuação.
No entanto, é considerado uma boa ferramenta para implantar em cenários complexos onde
a interação entre grandes multidões são expectáveis, seja por fusão ou por contracorrente.
Atualmente, o software não contempla as interações sociais, tais como o vínculo social na
parentalidade e na amizade, entre outros, a incorporar no algoritmo de evacuação. Segundo
Korhonen & Heliovaara (2011), estes comportamentos são atualmente objeto de
desenvolvimento e a sua inclusão pode permitir perspetivas interessantes sobre os cenários
de evacuação.
2.3.2 EvacuatioNZ
O EvacuatioNZ, modelo em fase de desenvolvimento, foi fácil de construir com o recém-
desenvolvido interface de pré-processamento (yworks 2010). O tempo computacional para
gerar “corridas” é geralmente curto e permite interpretar os resultados de várias análises de
evacuação num reduzido período de tempo. Contudo, há uma lacuna na interface de pós-
processamento, o que pode traduzir-se num retrocesso para potenciais utilizadores. Uma
vez que este modelo implementa equações similares às usadas pelos modelos hidráulicos
(cálculo manual), não é de surpreender que os resultados obtidos se assemelhem a esse
modelo. Contudo, algum trabalho adicional carece de ser realizado antes de esta ferramenta
ser usada como tal. Primeiro, existem algumas diferenças com os cálculos manuais que nos
casos de uma situação altamente complexa podem conduzir a discrepâncias deveras
significativas. Atualmente, não tem havido literatura ou validação sobre a situação de
contracorrente mesmo em configurações mais simples deste software. Como consequência,
a confiabilidade dos resultados não pode ser determinada em situações de evacuação
Avaliação da Sensibilidade dos Tempos de Evacuação
Beleza, Natacha 15
complexa, embora os valores gerados sejam prudentes (tempos de evacuação mais
extensos que os dos cálculos manuais), o algoritmo não contempla a definição da largura
das escadas.
Todavia, para um cenário normal que envolva escadas, o fluxo máximo pode ser
antecipado na porta de entrada de acesso às escadas. Todavia, em algumas situações pode
não ser corretamente calculado, como é o caso nomeadamente do hall de entrada para as
escadas (Ko, 2003; Tan, 2011; Tsai, 2007).
2.3.3 Simulex
O Simulex pode ser facilmente construído se as plantas do edifício estiverem disponíveis
em formato CAD. O tempo de simulação da evacuação pode ser obtido em poucos minutos
e o utilizador pode observar o processo durante e após a simulação (Santos e Aguirre,
2004). Contudo, a documentação prevista no Simulex (versão 13.0) não está atualizada e
correta em alguns aspetos. Por exemplo, a documentação refere que a redução de
velocidade é de 0.5 nas escadas mas no software o valor de redução é diferente. A falta de
documentação adequada pode dissuadir potenciais utilizadores e também promover o uso
não autorizado do software; no entanto, na versão mais recente do Simulex (Ambiente
Virtual 6.0) a documentação foi melhorada. Finalmente, será difícil para os revisores
verificarem o modelo de evacuação no papel sem terem acesso a todo o modelo ou
software.
O algoritmo de contracorrente (ou a sua ausência) impõe aos utilizadores a definição de
uma estratégia para evitar que os ocupantes corram uns contra os outros como por
exemplo, agrupando-os perto das saídas de emergência e evitando a colisão entre estes.
Estas tentativas podem reduzir a distância a percorrer e acelerar o tempo de criação de uma
restrição para atingir prematuramente o máximo da taxa de débito. Como resultado, o
tempo de evacuação global pode ser encurtado de modo considerável. Em alguns casos, a
evacuação pode não ser completada em situações de contracorrente. Assim, o utilizador
pode gastar tempo desnecessário a tentar evitar barreiras de menor importância ajustando
as ligações ou substituindo os elementos que as criam.
Um breve resumo dos modelos de evacuação pode ser observado na tabela 6.
Recorde-se que os cálculos manuais podem não ser adequados para edifícios com a
configuração, por exemplo, de um teatro por subestimativa do tempo de evacuação e
também para edifícios com grupos distintos como é o caso de adultos e crianças (Ko, 2003;
Tan, 2011; Thompson e Marchant, 2000; Spearpoint, 2004).
Mestrado em Engenharia de Segurança e Higiene Ocupacionais
16 Estado da arte
Tabela 6 – Resumo de alguns modelos de evacuação
Tipo Simulex FDS+Evac EvacuatioNZ
Estrutura do
Modelo
Sistema de espaço contínuo:
Aplica-se a um espaço
contínuo 2D a planos do chão
da estrutura permitindo que os
ocupantes se desloquem por
todo o edifício.
Sistema de espaço contínuo:
Aplica-se a um espaço contínuo
2D a planos do chão da estrutura
permitindo que os ocupantes se
desloquem por todo o edifício.
Modelo de rede grosseiro:
Divide os planos do chão em
salas, corredores, secções de
escadaria; etc. Os ocupantes
movem-se de um
compartimento para o outro.
Método de
Modelagem
Método de comportamento
parcial:
Calcula principalmente o
movimento dos ocupantes.
Também inclui
comportamentos simulados
implicitamente representados
pelas distribuições de tempo do
pré-movimento entre
ocupantes, características
únicas dos ocupantes e
habilidades de ultrapassagem.
Método de comportamento
parcial:
Calcula principalmente o
movimento dos ocupantes.
Também inclui comportamentos
simulados implicitamente
representados pelas distribuições
de tempo do pré-movimento
entre ocupantes, características
únicas dos ocupantes e
habilidades de ultrapassagem.
Método comportamental:
Incorpora a atuação dos
ocupantes em direção a uma
saída específica. Este modelo
pode também incluir a
tomada de decisão dos
ocupantes.
Comportamento
dos Ocupantes
Implícito:
Atribui atrasos de resposta ou
certas características dos
ocupantes que afetam a
circulação.
Implícito:
Atribui atrasos de resposta ou
certas características dos
ocupantes que afetam a
circulação.
Condicionado: Atribui ações
individuais a um ocupante ou
grupo de ocupantes que estejam
afetos a condições estruturais ou
ambientais da evacuação.
Probabilístico: Representa que
muitas das regras são
estocásticas.
Implícito:
Atribui atrasos de resposta
ou certas características dos
ocupantes que afetam a
circulação.
Condicionado: Atribui ações
individuais a um ocupante ou
grupo de ocupantes que
estejam afetos a condições
estruturais ou ambientais da
evacuação.
Probabilístico: Representa
que muitas das regras são
estocásticas.
Perspetivas do
Modelo
Individual: Vê os ocupantes
individualmente. Os seus
resultados acompanham a
posição do individuo durante
toda a evacuação.
Individual: Vê os ocupantes
individualmente. Os seus
resultados acompanham a
posição do individuo durante
toda a evacuação.
Individual: Vê os ocupantes
individualmente. Os seus
resultados acompanham a
posição do individuo durante
toda a evacuação.
Global: Vê os ocupantes
como um todo.
2.3.4 Tempos de evacuação e fatores influenciadores
A incerteza dos cálculos sobre o tempo de evacuação de um edifício é a questão chave dos
projetos de construção e a base para credibilizar os resultados, como o assinalam Peng et
al. (2011). Esta incerteza é portanto um problema inerente à construção base dos modelos
de evacuação. É, pois, bastante útil proporcionar um método de cálculo adequado para
calcular tais valores (Sargent, 1999; Olson e Regan, 2001).
Durante a execução do modelo de evacuação que determina os tempos necessários atingir
para realizar uma evacuação em segurança, é necessário avaliar cada um dos valores do
fator segurança como também a incerteza gerada. Para determinar os tempos de evacuação
devem ser considerados fatores tais como: densidade de ocupação, velocidade de
deslocação dos ocupantes, coeficiente do fluxo de saída, tempo de pré-movimento, largura
das saídas, entre outros (Papinigis et al., 2010).
Avaliação da Sensibilidade dos Tempos de Evacuação
Beleza, Natacha 17
A incerteza resultante de tais fatores vai influenciar diretamente a precisão dos cálculos.
Portanto, durante o projeto e avaliação do fogo há um estudo técnico fundamental a efetuar
no sentido de saber como lidar com a incerteza dos cálculos do tempo de evacuação.
Assim, a clarificação da incerteza do fator segurança representa um importante aspeto no
estudo de uma evacuação segura. É necessário configurar um método de determinação que
seja diferente dos de coeficientes de segurança simples. Este método deverá considerar as
seguintes vantagens: a incerteza do fator segurança, a análise do efeito dos parâmetros de
funcionamento no nível de segurança do modelo e a garantia da aceitação dos resultados.
Os resultados obtidos numa evacuação podem ser bastante díspares dos obtidos pelos
simuladores em virtude do comportamento dos evacuados perante a situação (Kuligowski,
2009; Gwynne et al., 2003). As estimativas obtidas podem ser muito otimistas ou
conservadoras e ter consequências na projeção de edifícios ou procedimentos insuficientes
(ou desnecessários) que se traduzem num acréscimo de custos. Uma solução possível para
resolver esta questão será a de atender à teoria sobre o comportamento humano durante a
evacuação dos edifícios no sentido de ser incorporada naqueles modelos passando estas
ferramentas a prever o comportamento dos ocupantes de um edifício e consequentemente,
estimar tempos de evacuação semelhantes a uma evacuação real (Kuligowski, 2009).
Será também de assinalar a importância de que com esta inclusão, passa a não ser o
utilizador a arbitrar os comportamentos (esperados) antes da própria simulação podendo
haver aumento de confiança nos resultados.
A fim de desenvolver teoria sobre a previsão do comportamento humano durante uma
evacuação com origem num incêndio, primeiro será necessário identificar as ações
despoletadas pelos ocupantes e os fatores que as motivam. São elas, a busca de
informação, a preparação para a evacuação e a dita evacuação (Vorst, 2010).
A investigação realizada por Kuligowski (2009) demonstrou que qualquer ação realizada
numa situação é o resultado de um processo comportamental de tomada de decisão.
A pesquisa durante as evacuações tem mostrado que, antes dos indivíduos iniciarem uma
ação, primeiro compreendem os sinais que são emitidos, em seguida interpretam as pistas
emitidas e os riscos inerentes e, por fim, tomam uma decisão sobre como proceder. Ou
seja, a ação é baseada nas interpretações de cada individuo. Para além disso, existem
fatores que influenciam cada fase do processo. São eles:
1. A perceção dos sinais por parte do individuo;
2. A interpretação da situação e do próprio risco;
3. A tomada de decisão (Gwynne et al., 2003; Olson e Regan, 2001).
2.3.5 Modelo comportamental de resposta a um incêndio
A figura 5 representa esquematicamente o processo comportamental pelo qual os
ocupantes passam durante um incêndio.
Mestrado em Engenharia de Segurança e Higiene Ocupacionais
18 Estado da arte
Figura 5 – Processo comportamental dos ocupantes em resposta a um incêndio
(adaptado de Kuligowski, 2009)
Durante a perceção, fase 1, os ocupantes do edifício recebem sinais externos, físicos ou
sociais tais como audição da agitação; observação da “inação” de terceiros; receção de
chamadas telefónicas do exterior. Adicionalmente, durante esta fase, os ocupantes podem
receber sinais mais complexos tais como associação da incerteza, excesso de informação,
pressão temporal e mesmo os próprios pensamentos e recordações sobre um evento
passado em particular.
Na fase 2, o ocupante tenta interpretar a informação transmitida pelos sinais na primeira
fase e procede à respetiva análise da situação: avaliação sobre a veracidade do alarme ou
do risco associado a tal evento.
A fase 3 corresponde à tomada de decisão sobre como proceder perante a informação que
lhe foi transmitida anteriormente e, por último, a fase 4, a fase de ação na qual os
ocupantes colocam em prática a solução encontrada na fase transata.
É de enorme importância referir que o processo se encontra continuamente a ser
reformulado até que a situação esteja controlada e seja reposta a normalidade ao edifício.
Isto é, o processo é linear desde a primeira emissão de sinais até a ação do ocupante.
Contudo, durante a ação, os sinais que o ocupante recebe serão diferentes dos primeiros
que desencadearam essa mesma ação daí, desencadear-se um novo ciclo. Todo o processo
é iniciado quando os ocupantes do edifício são confrontados com sinais ou informação que
interrompa a sua atividade comum (Kuligowski, 2009; Gwynne et al., 2003).
Compreensível será, portanto, o facto de este novo modelo não ser de fácil construção. Os
fatores que o influenciam, direta e indiretamente, são parte integrante das fases pelas quais
os colaboradores atravessam até tomarem parte da ação (Papinigis et al., 2010).
Importa referir que o número de alternativas com que os ocupantes se deparam, a
interpretação dos sinais, a tomada de decisão e o próprio processo de ação tornam mais
difícil a interação entre as várias fases.
Fase 1: Perceção dos sinais
Fase 2: Interpretação da situação e do risco
associado
Fase 3: Tomada de decisão
Fase 4: Ação
Fatores base relacionados
com as pistas e ocupantes
Avaliação da Sensibilidade dos Tempos de Evacuação
Beleza, Natacha 19
O ocupante quando presente a sinais de fogo (1) iniciará a interpretação dos sinais (2) e
desencadeará um extenso número de ações (3 e 4).
2.3.6 Fatores que influenciam a perceção e interpretação de sinais de incêndio
Kuligowski (2009) defende a necessidade de aprofundar estudos que cruzem a informação
sobre a “interpretação da situação” com a “tomada de decisão”. Uma visão geral dos
fatores que influenciam as fases 1 e 2 do processo comportamental podem ser consultados
na tabela 7.
Tabela 7 - Fatores que influenciam a fase 1 e 2 do processo comportamental
Fatores Perceção
(1)
Interpretação como (2)
Fogo Risco
Pré-Evento
Experiência com fogos (Sim) Aumenta Aumenta Aumenta
Conhecimento sobre fogo/Treino (Sim) Aumenta Aumenta Aumenta
Intrusão com a área envolvente (Sim) Diminui -- --
Conhecimento dos caminhos de evacuação (Sim) -- -- Diminui
Experiência frequente em falsos alarmes (Sim) -- Diminui --
Sentimento de segurança com o edifício (Sim) -- Diminui --
Deficiência percetual (Sim) Diminui -- --
Idade (mais velho) Diminui -- Aumenta
Sexo (Feminino) Aumenta -- Aumenta
Língua comum com a dos restantes ocupantes (Sim) Aumenta -- --
Frequente interação com a família (Sim) Aumenta -- --
Durante o evento
Elevado nível de stress/ansiedade (Sim) Diminui -- --
Perceção de pressão temporal (Sim) Diminui Diminui Diminui
Presença de pessoas próximas (Sim) Diminui Diminui
Proximidade com o fogo/ Acesso visual (Sim) Aumenta --
Sonolência (Sim) Diminui --
Elevado número de processos comportamentais (Sim) -- Aumenta --
Define a situação como fogo (Sim) -- NA Aumenta
Sinais emitidos
Elevado número de pistas Misto Aumenta Aumenta
Sinais consistentes (Sim) -- Aumenta Aumenta
Sinais ambíguos (Sim) -- Aumenta --
Sinais sociais que são consistentes com o entendimento da existência se
fogo (Sim)
-- Aumenta Aumenta
Fontes oficiais (Sim) Aumenta Aumenta --
Fonte familiar (Sim) -- Aumenta --
Elevada concentração de gases tóxicos (Sim) -- Diminui --
Fumo denso (Sim) Diminui -- Aumenta
Sinais visuais/audíveis (Sim) Aumenta -- --
Informação de risco (Sim) -- Aumenta --
Na fase 1, a perceção do problema é influenciada por fatores diversos tais como ouvir o
alerta, treino ou formação em incêndios, ser mulher. Estes influenciam positivamente a
tomada de ação perante uma situação de emergência. Em contrapartida, a experiência
passada, intrusão com o ambiente em causa e a idade avançada são fatores que influenciam
negativamente a perceção do que se poderá estar a passar.
Mestrado em Engenharia de Segurança e Higiene Ocupacionais
20 Estado da arte
O stresse, a ansiedade, a pressão temporal, a presença de obstáculos na área envolvente e a
privação do sono são também outros dos fatores que influenciam desfavoravelmente a
receção dos sinais de alerta.
Por fim, apontam-se alguns fatores-base para uma boa receção de informação:
Sinal/Aviso sonoro audível;
Vasto número de sinais;
Receção da informação por fonte fidedigna.
É também de enorme importância referir que a presença de fumo denso e a sua toxicidade
diminuem a capacidade de receção dos sinais e, eventualmente, poderão levar à morte.
2.3.7 Fatores que influenciam a interpretação da situação e do risco
A fase 2 compreende duas subfases:
Definição da situação como fogo;
Definição do risco pelo próprio ocupante ou por outros.
Os ocupantes podem interpretar a situação de diferentes maneiras e o facto de o ocupante
já ter alguma experiência passada neste tipo de eventos permite-lhe aumentar a
rastreabilidade perante os sinais emitidos. Por outro lado, os que não têm qualquer tipo de
experiência e sentem-se seguros no seu ambiente de trabalho estão menos despertos para
os sinais transmitidos.
Quanto à definição de risco, a experiência e formação em situações idênticas são
favoráveis na atuação perante o reconhecimento dos sinais.
Resumidamente, o comportamento adotado durante uma evacuação por incêndio é o
resultado de um vasto conjunto de processos. Primeiro os sinais necessitam de ser
percecionados, em seguida interpretados e, posteriormente, tomada uma decisão sobre
como atuar (incluindo a inação).
Até à data têm vindo a ser desenvolvidos vários estudos no sentido da criação de modelos
computacionais que têm como principal objetivo garantir uma evacuação segura. Estes
modelos têm por base o estudo social e cognitivo dos indivíduos e das relações por eles
estabelecidas (Gwynne et al., 1998; Bryan, 2000; Gwynne et al., 1999; Pelechano e
Malkawia, 2008).
2.3.8 Integração de aspetos comportamentais nos modelos de simulação
Na última década, tem-se observado uma mudança de sistemas de informação e
comunicação de um nível exclusivamente técnico para um nível social. Contudo, a
integração dos aspetos sociais/cognitivos na designada computação social não é tarefa fácil
em virtude das diferenças conceptuais.
Avaliação da Sensibilidade dos Tempos de Evacuação
Beleza, Natacha 21
Assim Zia et al. (2011) consideram que o sistema sociotécnico é um conceito recentemente
introduzido pretendendo diferenciar um sistema social mediado pelas ciências naturais do
mediado pela informação tecnológica. Acrescentam que, ainda que a mediação dos aspetos
sociais/cognitivos seja "teoricamente" regida pela tecnologia, a diferença entre "sócio" e
"técnica" é colossal e histórica.
Além disso, consideram dever ser dada especial atenção à modelização de ambas as
componentes, sociais e técnicas, e à sua interação em situação de evacuação, pois que com
o passar dos anos, os sistemas técnicos tornaram-se mais inteligentes quanto à interação
com as pessoas, daí a sua abrangência. Por exemplo, Zia et al. (2011) defendem que,
aquando da conceção de um modelo, i.e., na simulação de uma situação de emergência de
um serviço público, não deve ser desprezada a eventual disponibilidade de tecnologia ao
nível do ambiente (por exemplo, sinais de reconhecimento de situação de saída, exposições
interativas) e das pessoas (telemóveis e outros equipamentos informáticos) bem como a
influência social/cognitiva (Breaux et al., 1976).
A resposta a este desafio conduziu à integração da decisão cognitiva no modelo de
simulação baseado em análise computacional, a partir das teorias psicológicas,
neurológicas e sociais do comportamento humano em situações de evacuação.
Centrados num cenário em que uma pequena população de agentes é tecnologicamente
apetrechada, Zia et al. (2011) sublinham algumas das conclusões mais interessantes:
A inclusão de um modelo de comportamento social representativo na modelização
de um sistema sociotécnico, produz essencialmente diferenças fundamentais ao
nível das metodologias;
Os agentes tecnologicamente preparados que emergem como líderes durante a
evacuação alteram as intenções de muitos agentes na sua área de influência;
Um pequeno conjunto de tais líderes no quadro de uma população suficientemente
alargada é bastante para garantir uma diferença assinalável, particularmente
improvisando a utilização de saídas alternativas ou secundárias subutilizadas.
Por seu turno, Vasudevan e Son (2011) estudaram uma metodologia que avalia a segurança
na evacuação versus produtividade, em diversos layouts, constatada a frequente
conflitualidade dos objetivos das empresas industriais em garantir um elevado nível de
produção e simultaneamente implementar medidas de segurança rigorosas para assegurar
uma evacuação segura em situações de emergência, particularmente no caso de incêndio.
Sublinham que enquanto os indicadores de desempenho de segurança, como tempos de
evacuação, são inferidos a partir de simulações baseadas na multidão (agentes), os
indicadores de produtividade de desempenho (por exemplo, taxa de produtividade,
capacidade utilizada, fluxos) são analisados empregando a simulação de eventos discretos.
Com a finalidade de avaliar a segurança versus produtividade, a investigação centra-se na
criação de técnicas inovadoras para o desenvolvimento de simulações precisas da multidão,
Mestrado em Engenharia de Segurança e Higiene Ocupacionais
22 Estado da arte
em que o quadro Crença-Desejo-Intenção é utilizado para construir ações individuais e as
interações entre as pessoas.
Utilizando um modelo de dados e algoritmos baseados em regras de ação para cada agente,
as experiências são realizadas utilizando as simulações construídas para comparar a
segurança e produtividade para layouts diferentes.
Esta análise pode ser completada com a avaliação de Aldewereld et al. (2010). Defendem
que a existência de uma grande disparidade existente nos sistemas baseados em
especificações organizacionais entre o nível de abstração dos conceitos organizacionais e
os utilizados na sua implementação gera a necessidade de relacionar os conceitos abstratos
com os conceitos usados na prática comum.
Os autores de “Making norms concrete”, Aldewereld et al. (2010), sugerem ainda que uma
solução para este problema passará pelo uso de sistemas “conta-como”, (declarações dos
agentes), enquanto ferramentas que relacionam especificações organizacionais e suas
normas com situações concretas do dia-a-dia industrial, pois permitem definir a realidade
social, fornecer os conceitos concretos e o significado da sua estrutura institucional e
organizacional.
2.3.9 Contributo dos planos de contingência
Clark (2010) explorou o contributo dos planos de contingência na organização, com vista a
superar um incidente ou mesmo um acidente. Para tal definiu quatro aspetos básicos para
os planos de contingência:
• Análise do impacto de negócios;
• Plano de resposta a incidentes/acidentes;
• Plano de recuperação de desastres;
• Plano de continuidade de negócios.
Defende ser fundamental que o plano de contingência esteja continuamente a ser avaliado,
testado e, eventualmente, de acordo com os resultados obtidos, redefinido de maneira a dar
continuidade e solução aos imprevistos que surgem mantendo um estado de prontidão para
intervir a qualquer momento. Assim, em caso de acidente, ficará assegurada uma rápida e
eficaz atuação que permitirá minimizar danos e custos associados.
Yuan (2011) e Filippidis et al. (2006) estudaram modelos de evacuação que incluíssem a
evolução do fumo e a interação dos ocupantes com a sinalização, respetivamente.
Yuan (2011) avaliou o efeito do fumo no contexto da visibilidade, a afetação deste no
comportamento humano e as consequências de exposição a este fator. Para tal, simulou a
variação de concentração do fumo num compartimento e determinou a variação de
visibilidade no decurso do tempo através de uma fórmula empírica incorporada no modelo.
Avaliação da Sensibilidade dos Tempos de Evacuação
Beleza, Natacha 23
Filippidis et al. (2006) analisou a interação das obstruções físicas e distâncias de
visualização da sinalética numa evacuação eficaz. A interação do ocupante com a
sinalização foi demonstrada através da simulação de diferentes cenários de evacuação.
Em suma, os principais objetivos dos modelos simuladores de evacuação consistem em
avaliar os planos de emergência ou encontrar o plano de emergência ótimo para a situação
em discussão. Um plano de emergência adequado é imperativo para a redução de
fatalidades e danos nas propriedades.
Zhang et al. (2010) concluíram sobre a existência de três diferentes objetivos para os
modelos de simulação em causa. São eles:
TET - Minimizar o Tempo de Evacuação Total;
TE - Minimizar o Tempo de Evacuação;
Maximizar o número de pessoas a evacuar no tempo estimado.
O TET é definido como o período durante o qual os evacuados estão expostos ao perigo até
atingirem o destino da evacuação (ponto de encontro) enquanto, o tempo de evacuação
(TE) é descrito como o tempo que demora a sair da área afetada o último evacuado. Em
algumas situações, o principal objetivo poderá não ser necessariamente minimizar os
primeiros dois tempos mas, em vez disso, maximizar a evacuação segura das pessoas. Este
objetivo, terceiro, é conseguido através de muito treino e formação em evacuação. Será
também uma aposta ganha na prevenção não só em termos de segurança, de ocupantes,
como também evitando custos com prémios de seguro elevados.
Zhang et al. (2010), na sua revisão bibliográfica, referem também que os modelos de
simulação de evacuação podem ser classificados em duas categorias:
Modelos baseados na simulação;
Modelos baseados na otimização.
Os modelos que seguem a primeira categoria são desenvolvidos para analisar e avaliar os
planos de evacuação enquanto, os baseados na otimização, são usados diretamente para
procurar as melhores soluções para a evacuação. Os modelos de otimização podem ser
estáticos ou dinâmicos. Os estáticos suportam-se na assunção que os ocupantes tentam
minimizar o tempo de evacuação ou na decisão dos ocupantes minimizarem o tempo de
saída de todos em detrimento do seu próprio tempo de evacuação. Os modelos dinâmicos
formulam o problema como um tempo de preparação discreto e estão aptos a caracterizar a
dinâmica de fluxos planeada.
2.3.10 Modelo representativo da auto-motivação
Yi e Shi (2009) construíram um modelo que inclui tecnologia inteligente induzida e que
represente a auto-motivação, resposta e tomada de decisão durante o evoluir de uma
evacuação. Posteriormente, apresentam um estudo efetivo que pode ser adotado naquelas
Mestrado em Engenharia de Segurança e Higiene Ocupacionais
24 Estado da arte
condições com base na integração do modelo de simulação da evacuação e do modelo da
simulação do fogo.
Chamam a atenção para o facto de alguns fatores do layout e tipo de estrutura do edifício, o
estado (físico e mental) dos ocupantes e os produtos comburentes existentes influenciarem
a performance da evacuação.
Primeiro dividiram o plano numa fina grelha de 0.4 x 0.4 metros, espaço típico ocupado
por uma pessoa. Em seguida, foi concebido um agente de decisão para simular o
comportamento. Este modelo aborda o conceito de vizinhança, i. é, optaram por atribuir
que o comportamento de cada indivíduo é totalmente decidido pelos parâmetros ambientais
dentro da vizinhança.
Apesar de haver condições tais como a saúde, o sexo, a faixa etária, o tempo de reação, a
familiaridade com o espaço e a cooperação, entre outros, os autores aceitam que os
ocupantes sejam principalmente afetados por dois aspetos: os sujeitos e os objetivos e que
estes se relacionam entre si.
Algumas propriedades tais como velocidade, tempo de reação, familiaridade são fatores
cruciais na evacuação.
Após esta caracterização, é calculada a velocidade dos ocupantes em função da densidade
populacional, pois que, quanto maior for o aglomerado de ocupantes menor a velocidade
de evacuação junto às saídas.
Na determinação daquela variável, os autores usaram a expressão da velocidade em função
da densidade, de Nelson e MacLennan (1996) e calcularam a redução de velocidade
através da função proposta por Thompson e Marchant (2000). Contudo, para além da
densidade populacional outros fatores como o estado psíquico e o carácter do individuo
foram tidos em conta na expressão de “ajuste de velocidade” onde os autores sumarizam
todos os fatores críticos através da introdução de um coeficiente de ajuste. Este coeficiente
é bastante complexo e a sua atribuição dependerá do valor médio de perigo calculado a
partir das grelhas de interação com a vizinhança anteriores.
Para determinar a influência do fogo utilizaram o FDS (Fire Dynamics Simulator). Este é
um modelo de simulação dinâmica de fluídos e sendo o fumo (tóxico) de um incêndio a
maior ameaça para a vida humana, o FDS permite o cálculo dos tempos de combustão dos
produtos (Tang e Ren, 2008).
Através da simulação com FDS, é descoberto o valor da densidade de fuligem em qualquer
ponto do campo do edifício. Em função do tempo de exposição ou da concentração dos
gases libertados (CO2 e CO) pode haver incapacidades ou mesmo a morte do ocupante. O
FDS é também capaz de calcular a temperatura e obstruções.
Para terminar o seu estudo, Zhang et al. (2010) integraram ambos os modelos de maneira a
obter resultados os mais fidedignos possíveis. Com esta integração, os perigos do fogo e a
resposta comportamental são estabelecidas na interação do ocupante com o fogo. O
programa proposto, AFESM (Agent-based Fire Evacuation Simulation Model), introduz a
Avaliação da Sensibilidade dos Tempos de Evacuação
Beleza, Natacha 25
programação orientada a objetos, método do projeto para realizar o modelo físico e o
modelo matemático acima mencionado.
O AFESM consiste principalmente num banco de dados de informação sobre incêndios,
um módulo central de análise, uma regra de raciocínio mecânico e uma plataforma gráfica,
entre outros.
A informação sobre incêndios constitui o núcleo do banco de dados que permite a ligação
entre o FDS e o programa AFESM. O processamento de dados é demonstrado na figura 6.
Figura 6 – Processamento de dados segundo o método AFESM
(adaptado de Zhang et al. 2010)
Tang e Ren (2008) integraram a interação do fogo e a geometria do edifício a partir de uma
análise espacial de acordo com a figura 7.
Figura 7 – Representação da análise feita por Tang e Ren (2008)
Geometria do edifício
Comportamento dos ocupantes:
Seleção do caminho de
evacuação;
Ações de evacuação
Arquivo dos ficheiros Visualização Gráfica
Incêndio / Fumo
Simulação FDS Base de Dados
Informação
comercial
Regras da base de dados
Regras de acordo
com as condições
ambientais
Ajuste do modelo para as velocidades e direções
Regras da máquina
do raciocínio
Modelo numérico
para a velocidade e
direções
Agentes Plataforma
Gráfica
Layout do
edifício
GUI
Mestrado em Engenharia de Segurança e Higiene Ocupacionais
26 Estado da arte
Concluíram que o programa usado nesta simulação, FDS, lhes permite descobrir a
densidade de fuligem e a percentagem de calor libertado em qualquer ponto do campo de
incêndio. Permite também quantificar a avaliação do perigo entre o volume de substâncias
tóxicas e quantidade de ocupantes lesados. A representação geométrica inclui uma análise
espacial e visualização do ambiente.
A habilidade em processar elevadas quantidades de dados espaciais sobre um extenso
ambiente possibilita um maior desenvolvimento do modelo para simular vários cenários de
evacuação em edifícios com grande número de ocupantes ou mesmo em espaços abertos e
os compartimentos possíveis de avaliar poderão ser divididos em nove categorias: quarto,
corredor, entrada, escadaria, degrau, patamar, porta, bloco ou saída.
Análise das Condições de Segurança Contra Incêndios num Edifício Industrial
Beleza, Natacha 27
3 OBJETIVOS E METODOLOGIA
3.1 Objetivos da Tese
Com o presente trabalho pretende-se analisar a sensibilidade dos tempos de evacuação de
uma unidade industrial, comparar os resultados com os regulamentos existentes nesta
matéria e finalizar com a apresentação de propostas de operacionalização da legislação no
âmbito da emergência com vista a facilitar a elaboração de medidas a adotar em cada
empresa no sentido de asseverar e aumentar a segurança das instalações e a salvaguarda de
pessoas e bens.
3.2 Metodologia Global de Abordagem
A metodologia seguida durante a elaboração deste trabalho pode ser dividida em duas fases
distintas.
A primeira fase consistiu em analisar os referenciais normativos e bibliográficos,
concernentes à Segurança Contra Incêndios em Edifícios. Com as palavras-chave
“Evacuation” e “Models” foram milhares os artigos bibliográficos obtidos que demonstram
a imensa pesquisa desenvolvida nesta área. A pesquisa foi refinada para incluir estas
palavras apenas no título e excluir todos os artigos que referissem “Pedestrian”. O
resultado final foram 223 artigos. De entre eles cerca de duas dezenas apresentaram
perspetivas interessantes para o presente trabalho.
Concluído esse passo, no trabalho de campo foram calculados os tempos de evacuação
segundo informação cedida na página da Companhia dos Sapadores Bombeiros de
Coimbra (CSBC). A palavra-chave usada nesta pesquisa específica foi “Tempo de
Evacuação”.
Os resultados obtidos a partir do modelo da CSBC foram confrontados com o tempo real,
cronometrado, que um ocupante do edifício demora desde o seu posto de trabalho até uma
das saídas de emergência, este tempo será, doravante, designado por tempo de deslocação.
Em seguida foi realizada uma análise de sensibilidade aos tempos de evacuação através da
variação de ±10 % e ±5% aos tempos de deslocação. Ao tempo de deslocação foi acrescido
um atraso, Δt, de 0.5 s e de 1.0 s por cada ocupante que chegue à porta de emergência a ser
avaliada no momento, tempo esse correspondente à frequência de passagem dos ocupantes
pela porta.
Por fim, com o modelo computacional simulou-se um incêndio nas instalações do edifício
tendo-se obtido a taxa de queima entre outros dados.
Mestrado em Engenharia de Segurança e Higiene Ocupacionais
28 Objetivos e metodologia
3.3 Materiais e Métodos
O método adotado teve por base o software FDS e Smokeview do PyroSim, o cálculo dos
tempos de evacuação através da fórmula da Corporação de Bombeiros de Coimbra e
avaliação dos tempos de deslocação entre os vários pontos usados no cálculo dos tempos
de evacuação. Este software foi gentilmente cedido por um período experimental de 30
dias pela Thunderhead Engineering.
O FDS e o Smokeview permitem modelar e recriar a propagação de incêndios num edifício.
O modelo usado baseia-se no modelo de dinâmica de fluídos computacional, vulgarmente
designado por FDS, que realiza a simulação dinâmica de um incêndio.
Alguns dos parâmetros tidos em conta por este programa são as características dos
materiais e a instalação contra incêndios como por exemplo, a colocação de sprinklers e
detetores de fumo. Com isto, é possível melhorar a conceção de edifícios ainda em
construção ou propor alterações em construções já existentes que aumentem a segurança
das pessoas, ambiente e património.
O edifício industrial foi introduzido em formato cad no programa para em seguida ser
exportado como ficheiro fds por forma a permitir a simulação do incêndio. Neste foram
definidos os materiais usados no chão e nas paredes, a zona na qual é deflagrado o
incêndio e o tempo de simulação pretendido (600s).
Análise das Condições de Segurança Contra Incêndios num Edifício Industrial
Beleza, Natacha 29
4 TRATAMENTO E ANÁLISE DE DADOS
Como ponto de partida considerou-se ajustado caracterizar o tipo de edifício que serviu
para avaliação do programa de simulação de incêndios.
4.1 Caracterização do edifício
A empresa, alvo de estudo, situa-se no Norte de Portugal e é uma referência do setor
gráfico. Enquadra-se na CAE 18120, Rev. 3 “Outra impressão” no âmbito da “Impressão e
reprodução de suportes gravados” (Divisão 18), nos termos do Decreto-Lei n.º 381/2007,
de 14 de novembro. Até ao momento já empregou dezenas de trabalhadores, contando
atualmente com cerca de 50 colaboradores, conforme é visível na tabela 8.
Um resumo das condições laborais da empresa que serviu de apoio a este estudo pode ser
visualizado na tabela 8.
Tabela 8 – Caracterização das condições laborais
Caracterização das condições laborais
Efetivo (n.º de pessoas) ≤ 50
Área (m2) 4400
Altura (m) H ≤ 9
N.º de pisos abaixo do PR 0
N.º de pisos acima do PR 1
Fontes de energia Eletricidade / Gás
Piso Regular, em bom estado de conservação e antiderrapante
Cobertura
Perfil ‘Tesoura’
Estrutura metálica
Isolamento térmico em fibra de vidro
Ventilação
Natural Janelas / Postigos em fachadas opostas
Artificial Piso 1: Ar condicionado
Piso 0: Refrigeração
Iluminação
Natural Norte / Sul / Poente / Nascente
Artificial Geral
Piso 1: Fluorescentes
Piso 0: Iodetos Metálicos
Local Piso 1: Incandescentes
Matérias-primas / Produtos intermédios /
Outros (produtos de limpeza / solventes)
Armazenados em embalagens próprias ou em
secundárias sempre com rótulo identificativo
Principais máquinas /
Equipamentos instalados
Máquinas de Impressão
Máquinas de Lavar e Secar
Máquinas de Corte e Vinco
Máquinas de Alta Frequência
Reservatório de Gás
Computadores
Compressores
Resíduos e efluentes
Águas residuais domésticas, lamas de tratamento físico-
químico, mistura de resíduos, papel e cartão, têxteis,
entre outros.
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30 Discussão dos Resultados
O edifício, de acordo com a legislação em vigor (art.º 8 do DL 220/2008), é de utilização
mista integrando a UT III «Administrativos» e UT XII «Industriais, oficinas e armazéns».
Uma vez que a área administrativa, 400 m2, possui uma área cerca de 10% inferior à da UT
XII, 3940 m2, e é um espaço necessário ao funcionamento da entidade exploradora da UT
em questão, sendo gerido sob a sua responsabilidade, não se encontrando acessível ao
público, para estas instalações irão prevalecer as especificações da UT XII, UT dominante,
em matéria de segurança contra incêndios.
A carga de incêndio de 42790,43 MJ/m2
(Despacho 2074/2008), cujo cálculo consta no
anexo I, remete o edifício para a categoria mais gravosa, 4ª categoria, dado ser superior a
15000 MJ/ m2 (art.º 12 do DL 220/2008).
As instalações encontram-se isoladas no lote, o que significa que não comunicam
diretamente com instalações vizinhas conforme evidenciado na figura 8.
Figura 8 – Área envolvente ao edifício
Aos quadros elétricos, posto de transformação, servidores informáticos, compressores,
armazém de químicos, armazém de matérias-primas, sistema de ar comprimido, depósito
de gás propano e ETAR foi atribuído a classificação de local de risco C (art.º 10 do DL
220/2008).
Estes locais apresentam riscos de eclosão e desenvolvimento de incêndio agravado em
virtude das características dos produtos, materiais e equipamentos existentes.
Após a caracterização anterior, será interessante apresentar os tempos de evacuação
previstos pela equação da Corporação de Bombeiros de Coimbra e compará-los com os
Avaliação da Sensibilidade dos Tempos de Evacuação
Beleza, Natacha 31
tempos de deslocação entre os vários postos de trabalho e uma das saídas disponíveis. Na
tabela 11 encontram-se os resultados dos cálculos do tempo de evacuação fruto do ajuste
da equação da Corporação de Bombeiros; enquanto a tabela 12 retrata o tempo de
deslocação até uma das saídas de evacuação do edifício.
Aliado a este estudo foi realizado um outro (no terreno) para determinar quais as saídas de
emergência que estão interiorizadas pelos colaboradores.
4.2 Modelo CSBC do cálculo do tempo de evacuação
O modelo CSBC para cálculo dos tempos de evacuação foi obtido através da equação
proposta pela Corporação de Bombeiros de Coimbra e é composto por quatro parcelas
diferentes:
Te = Ts + Tdh + Tde + Tep
Ts - Tempo de evacuação pelas saídas de emergência;
Tdh - Tempo de circulação pelas vias horizontais;
Tde - Tempo de circulação em escadas;
Tep - Tempo de escoamento máximo de um piso.
Algumas variáveis usadas nesta equação foram reajustadas para o edifício em estudo.
O tempo de evacuação pelas saídas do edifício envolvia originalmente o efetivo total a
evacuar e a largura total das vias de evacuação. Readaptado passou a incluir o efetivo do
local a analisar e a menor largura das vias de evacuação (situação mais desfavorável).
O tempo de circulação pelas vias horizontais definido inicialmente pela maior distância a
percorrer na horizontal desde o ponto mais desfavorável até à saída foi reformulado para a
distância a percorrer na horizontal até à saída.
O tempo de circulação em escadas não contemplou a “maior distância a percorrer em
escadas desde o ponto mais desfavorável até à saída” passando a ser somente a distância a
percorrer em escadas visto, no caso em estudo, existir apenas um piso acima do piso de
referência. Nesse mesmo piso existem várias as portas de acesso ao piso inferior, não se
considerando portanto haver desfavorecimento dos ocupantes que aí se encontrem.
O tempo de escoamento máximo de um piso passou a considerar o efetivo a evacuar no
local a avaliar e a menor largura das saídas em vez de optar por considerar apenas o efetivo
do piso mais desfavorável e a largura total das saídas do piso mais desfavorável.
A tabela 9 representa as variáveis que permitem o cálculo original do tempo de evacuação
de um edifício enquanto a tabela 10, inclui a readaptação das variáveis usadas para o
edifício em análise.
Mestrado em Engenharia de Segurança e Higiene Ocupacionais
32 Discussão dos Resultados
Tabela 9 - Definição das variáveis da fórmula de cálculo do tempo de evacuação Variável Definição da variável Definição da equação
Te Tempo de evacuação Te = Ts + Tdh + Tde + Tep
Ts Tempo de evacuação pelas saídas do edifício Ts = Et / (Ls x Ce)
Tdh Tempo de circulação pelas vias horizontais Tdh = Lh / Vh
Tde Tempo de circulação em escadas Tde = Le / Ve
Tep Tempo de escoamento máximo de um piso Tep = Ep / (Lp x Ce)
Et Efetivo total a evacuar -
Ls Largura total das vias de saída (m) -
Ce Coeficiente de evacuação (1,8 pessoas / m/s) -
Lh Maior distância a percorrer na horizontal desde o ponto mais desfavorável
até à saída (m)
-
Vh Velocidade de circulação em vias horizontais (0,6 m/s) -
Le Maior distância a percorrer em escadas desde o ponto mais desfavorável até
à saída (m)
-
Ve Velocidade de circulação em escadas (0,3 m/s) -
Ep Efetivo do piso mais desfavorável -
Lp Largura total das saídas do piso mais desfavorável -
Fonte: Corporação de Bombeiros de Coimbra
O reajuste das variáveis usadas na fórmula de cálculo do tempo de evacuação dos
Bombeiros encontra-se enunciado na tabela 10.
Tabela 10 - Ajuste da definição das variáveis do cálculo de tempo de evacuação
Variável Definição da variável
Et Efetivo a evacuar
Ls Menor largura das vias de evacuação (m)
Lh Distância a percorrer na horizontal até à saída (m)
Le Distância a percorrer em escadas até à saída (m)
Ep Efetivo a evacuar (= Et)
Lp Menor largura das saídas
Durante a formação sobre Segurança Contra Incêndios foi realizado um pequeno
questionário informal de forma a conseguir obter informações tão genuínas quanto
possível. Durante a apresentação do tema, os trabalhadores foram interrogados sobre
quantas saídas de emergência existiam ou quais as saídas de emergência que recordam e
foi notório o reconhecimento das saídas de emergência do Cais e da ETAR. Todavia, a
saída de emergência do Tapete Pannon apenas foi recordada, de imediato, pelos
colaboradores que laboram nesta área e a saída da entrada principal - entrada de
Administradores e Clientes - apenas foi assinalada pelos colaboradores que trabalham no
primeiro piso e pelo trabalhador que se encontra na zona da Preparação de Ecrãs – CTS
Signtronic.
4.2.1 Tempos de evacuação (Te) e tempos de deslocação (Te´)
Os resultados obtidos através da equação da Corporação dos Bombeiros encontram-se
registados na tabela 11 e em anexo. As áreas a evacuar foram divididas segundo o processo
de laboração em cada uma delas ou a principal máquina aliada a esse processo e o piso em
questão. Para facilitar a visualização, as figuras 9 e 10 representam as áreas envolvidas nos
cálculos nos pisos 0 e 1, respetivamente.
Avaliação da Sensibilidade dos Tempos de Evacuação
Beleza, Natacha 33
Tabela 11 - Resultado dos cálculos do Tempo de Evacuação (Te)
Área a evacuar Te Cais
(s)
Te ETAR
(s)
Te Pannon
(s)
Te Entrada
PP (s)
Pis
o 0
Preparação de Ecrãs
CTS Signtronic (1) 79,3 79,7 240,0 32,2
Emulsão/Lavagem Quadros (2) 54,2 54,9 207,8 61,1
Prensas de Gravação (3) 54,9 55,2 207,8 56,1
Pequeno Formato
Carroussel Pannon (4) 56,9 57,7 210,6 105,6
Zona de colagem (5) 49,9 88,0 240,6 135,6
Guilhotina Josting (6) 87,6 106,4 203,9 150,0
Grande Formato
Thieme – Entrada (7) 62,1 119,7 134,4 168,9
Thieme – Meio (8) 106,5 101,1 164,4 137,5
Thieme – Saída (9) 96,0 62,5 215,0 116,7
Impressão Têxtil Tapete Pannon – Entrada (10) 119,8 139,9 35,6 212.8
Icomatex – Saída (11) 137,1 103,6 53,9 190.6
Acabamento
Rollmatik Roll (12) 71,9 80,5 233,3 128,3
Alta Frequência (13) 130,3 29,4 177,2 151,1
Cravar ilhós (14) 79,3 113,3 121,7 180.6
Costura (15) 28,6 131,6 205,6 164.4
Embalagem/Expedição
Mesa – Embalar (16) 84,8 112,2 135,6 170.6
Guilhotina Jumbo (17) 53,2 144,9 171,1 181.7
Mesa – Expedição (18) 22,6 135,8 193,3 175.0
Pis
o 1
Dpt. 1 Administrativo-Financeiro (19) 170,1 101,3 248.9 73,3
Dpt. 2 Comercial/Arquivo (20) 176,5 107.4 255.0 82,8
Dpt. 3 Qualidade (21) 186,5 123,6 266.7 92,2
Dpt. 4 Técnico (22) 198,6 130,9 278.9 100,6
Digital
Kongsberg (23) 255,4 185,8 172.2 153,9
Rho (24) 231,5 161,9 337.2 130,0
Zund (25) 208,8 139,1 285.6 107,2
Na tabela 12 para além dos tempos de deslocação assinalaram-se, a amarelo, as respostas
recebidas ao questionário elaborado no que toca às saídas de emergência que facilmente
são recordadas pelos trabalhadores.
Tabela 12 - Resultado dos tempos reais de deslocação até uma das saídas de evacuação
Área a evacuar Te´ Cais
(s)
Te´
ETAR (s)
Te´ Pannon
(s)
Te´ Entrada
PP (s)
Pis
o 0
Preparação de
Ecrãs
CTS Signtronic (1) 46,0 28,1 72,2 14,8
Emulsão/Lavagem Quadros (2) 35,6 14,1 59,2 14,6
Prensas de Gravação (3) 36,1 18,6 57,6 18,4
Pequeno Formato
Carroussel Pannon (4) 23,5 16,3 53,1 25,4
Zona de colagem (5) 25,4 25,7 45,9 34,7
Guilhotina Josting (6) 14,9 27,6 33,5 42,0
Grande Formato
Thieme – Entrada (7) 19,4 23,5 26,7 42,6
Thieme – Meio (8) 24,7 29,0 36,6 51,0
Thieme – Saída (9) 21,9 19,7 60,0 30,7
Impressão Têxtil Tapete Pannon – Entrada (10) 34,6 43,6 12,4 69,9
Icomatex – Saída (11) 38,1 29,4 19,7 76,4
Acabamento
Rollmatik Roll (12) 22,2 22,9 40,6 34,1
Alta Frequência (13) 37,3 10,0 48,0 32,1
Cravar ilhós (14) 17,4 31,1 39,8 42,8
Costura (15) 11,7 36,2 48,1 50,6
Embalagem/Expedi
ção
Mesa – Embalar (16) 21,4 27,7 40,2 47,7
Guilhotina Jumbo (17) 12,0 41,7 49,8 53,3
Mesa – Expedição (18) 4,1 35,2 44,7 48,0
Pis
o 1
Dpt. 1 Administrativo-Financeiro (19) 47,6 30,3 74,6 22,2
Dpt. 2 Comercial/Arquivo (20) 45,6 28,3 72,8 21,9
Dpt. 3 Qualidade (21) 56,0 38,4 82,3 32,3
Dpt. 4 Técnico (22) 53,7 37,0 79,6 30,0
Digital
Kongsberg (23) 53,7 57,4 53,7 48,3
Rho (24) 58,0 47,6 58,2 40,2
Zund (25) 62,7 43,3 64,0 36,4
Mestrado em Engenharia de Segurança e Higiene Ocupacionais
34 Discussão dos Resultados
A azul distinguiram-se as saídas que, apesar de mais próximas, não são espontaneamente
relembradas.
As áreas a evacuar referidas na tabela 12 encontram-se representadas nas figuras 9 e 10.
Figura 9 – Piso inferior do edifício
A próxima figura, figura 10, representa o piso 1 do edifício.
É importante recordar que na eventualidade de uma das saídas se encontrar obstruída pelo
fogo ou pelo fumo, os trabalhadores têm sempre oportunidade de escolher outra que
garanta a sua evacuação segura. Na eventualidade de ter de decidir por uma que não a mais
próxima, basta aos trabalhadores optarem pela que se encontra mais afastada do perigo.
9
1
2
3
6
4
10
11
5
8 7
12
13
15
14 16
18
17
ETAR
CAIS
Entrada
Principal Pannon
Avaliação da Sensibilidade dos Tempos de Evacuação
Beleza, Natacha 35
Figura 10 - Piso superior do edifício
4.3 Atrasos no escoamento à saída
Após o cálculo dos tempos de deslocação, disponíveis para consulta no anexo, avaliou-se a
sensibilidade da evacuação segura para atrasos, Δt, de 0.5 s e de 1.0 s, à saída.
Os ocupantes foram dispostos por ordem de chegada à porta de saída e foi-lhes atribuído o
respetivo atraso aquando a sua chegada de acordo com o número de pessoas já presentes
no local. Sempre que o tempo de deslocação se verificasse igual ou inferior ao tempo de
deslocação do ocupante anterior, era-lhe somado o valor do atraso (0.5 s ou 1.0 s) à
diferença entre os tempos anteriores, passando este novo tempo a representar o tempo de
evacuação.
19
20
21
22 23 24 25
Acesso Piso 0
Acesso
Entrada PP
Acesso Piso 0
Mestrado em Engenharia de Segurança e Higiene Ocupacionais
36 Discussão dos Resultados
A evolução dos tempos de evacuação obtidos no Cais é apresentada na figura 11. Nesta
situação o tempo total máximo de evacuação ronda os 70 segundos.
Figura 11 – Tempos de evacuação no Cais durante a laboração normal
A figura 12 apresenta a evolução dos tempos de evacuação no Cais durante uma campanha
de Stand-Ups/Antenas. Nestas condições, o tempo máximo total de evacuação sobe para
um pouco mais de 80 segundos.
Figura 12 – Tempos de evacuação no Cais durante as campanhas de Stand-Ups/Antenas
-10,0
10,0
30,0
50,0
70,0
90,0
110,0
TE
MP
O D
E E
VA
CU
AÇ
ÃO
(s)
LOCAIS A EVACUAR: EFETIVO (por ordem de saida)
LOCAL DE EVACUAÇÃO: CAIS - LABORAÇÃO NORMAL
Tempo de deslocação (s)
Tempo de evacuação 0,5s (s)
Tempo de espera na porta 0,5s (s)
Tempo de evacuação 1,0s (s)
Tempo de espera na porta 1,0s (s)
-10,0
10,0
30,0
50,0
70,0
90,0
110,0
TE
MP
O D
E E
VA
CU
AÇ
ÃO
(s)
LOCAIS A EVACUAR: EFETIVO por ordem de saida)
LOCAL DE EVACUAÇÃO: CAIS - CAMPANHÃ DE STAND-UPS
Tempo de deslocação (s)
Tempo de evacuação 0,5s (s)
Tempo de espera na porta 0,5s (s)
Tempo de evacuação 1,0s (s)
Tempo de espera na porta 1,0s (s)
Avaliação da Sensibilidade dos Tempos de Evacuação
Beleza, Natacha 37
Os resultados obtidos na evacuação dos ocupantes pela porta do Cais durante uma
campanha de Dicionários são mostrados na figura 13. Os tempos máximos têm um valor
intermédio entre as situações anteriores.
Figura 13 – Tempos de evacuação no Cais durante uma campanha de Dicionários
Em relação à evacuação pela porta do Cais falta apenas mostrar os resultados obtidos
durante uma campanha de Galhardetes, figura 14.
Figura 14 - Tempos de evacuação no Cais durante uma campanha de Galhardetes
Os tempos anteriores foram estimados para as várias saídas existentes.
-10,0
10,0
30,0
50,0
70,0
90,0
110,0
TE
MP
O D
E E
VA
CU
AÇ
ÃO
(s)
LOCAIS A EVACUAR: EFETIVO (por ordem de saida)
LOCAL DE EVACUAÇÃO: CAIS - CAMPANHÃ DE DICIONÁRIOS
Tempo de deslocação (s)
Tempo de evacuação 0,5s (s)
Tempo de espera na porta 0,5s (s)
Tempo de evacuação 1,0s (s)
Tempo de espera na porta 1,0s (s)
-10,0
10,0
30,0
50,0
70,0
90,0
110,0
TE
MP
O D
E E
VA
CU
AÇ
ÃO
(s)
LOCAIS A EVACUAR: EFETIVO (por ordem de saida)
LOCAL DE EVACUAÇÃO: CAIS - CAMPANHÃ DE GALHARDETES
Tempo de deslocação (s)
Tempo de evacuação 0,5s (s)
Tempo de espera na porta 0,5s (s)
Tempo de evacuação 1,0s (s)
Tempo de espera na porta 1,0s (s)
Mestrado em Engenharia de Segurança e Higiene Ocupacionais
38 Discussão dos Resultados
Das várias situações contempladas, a mais desfavorável, em caso de eclosão de incêndio,
prende-se com a campanha de Stand-Ups/Antenas visto mobilizar diversos trabalhadores
para zonas muito próximas entre si. Se a evacuação for efetuada pela zona do Tapete
Pannon, os tempos de evacuação sobem, conforme se pode observar na figura15.
Figura 15 – Tempos de evacuação pela zona do Tapete Pannon numa campanha de Stand-Ups
4.4 Sensibilidade dos tempos de evacuação
Para completar o estudo sobre a sensibilidade dos tempos de evacuação, procedeu-se a uma
variação de ±5% e ±10%.
Estas percentagens foram arbitradas tendo em conta a diminuição do tempo se os
ocupantes durante a evacuação tenderem a correr em vez de andar em passo acelerado;
enquanto o aumento aspira a assemelhar-se ao tempo de evacuação caso, nos primeiros
instantes, os ocupantes duvidem do sinal de alerta e não procedam de imediato à
evacuação.
Os resultados que sofreram maior variação, conforme era de esperar tendo em conta o
historial anterior, foram os obtidos para a evacuação dos trabalhadores pela saída do
Tapete Pannon durante uma campanha de Stand-Ups/Antenas, figura 16. Observa-se, no
entanto, um outro fenómeno que é um comportamento não linear relativamente à variação
destes fatores. Opostamente ao que, eventualmente, alguém menos avisado poderia
esperar, as diferentes linhas não são paralelas, pelo contrário, cruzam-se várias vezes.
-10,0
10,0
30,0
50,0
70,0
90,0
110,0
TE
MP
O D
E E
VA
CU
AÇ
ÃO
(s)
LOCAIS A EVACUAR: EFETIVO (por ordem de saida)
LOCAL DE EVACUAÇÃO: TAPETE PANNON - CAMPANHÃ STAND-UPS
Tempo de deslocação (s)
Tempo de evacuação 0,5s (s)
Tempo de espera na porta 0,5s (s)
Tempo de evacuação 1,0s (s)
Tempo de espera na porta 1,0s (s)
Avaliação da Sensibilidade dos Tempos de Evacuação
Beleza, Natacha 39
Figura 16 – Sensibilidade dos tempos de evacuação no Tapete Pannon (campanha de Stand-Ups)
4.5 Simulação de incêndio
Para terminar o estudo foi simulado um incêndio nas instalações com a ajuda da interface
gráfica da Thunderhead Engineering que permite simular incêndios e obter o diagnóstico
do movimento de fumo, temperatura e concentração de toxinas durante o incêndio, através
dos modelos FDS e Smokeview.
Convém recordar que o FDS é um modelo de dinâmica de fluidos computacional que
permite a simulação do incêndio através da dinâmica de escoamento de fluidos. O software
resolve numericamente uma série das equações apropriadas para fluxo termicamente
dirigido de baixa velocidade, com ênfase no transporte de calor e na névoa de incêndios.
O Smokeview é um programa de visualização empregue para apresentar o resultado das
simulações do FDS, podendo-se dizer que é o módulo de simulação de evacuação para o
FDS. Este software é usado para simular o movimento de pessoas em situações de
evacuação, podendo as simulações de evacuação ser totalmente acopladas com as
simulações de incêndio.
Como entrada de dados importou-se a planta das instalações em formato 3D no modelo de
AutoCAD.dwg. Seguidamente foram definidos os materiais das superfícies envolvidas na
simulação – chão e paredes – como inertes, cimento e tijolos, respetivamente. Face a planta
importada contemplar a maquinaria e restantes equipamentos, não houve necessidade de se
atribuir mobiliário no programa embora, este o permita. Por último, foi escolhido o local e
o material causador do incêndio. O material foi escolhido de acordo com os materiais
-10,0
10,0
30,0
50,0
70,0
90,0
110,0 T
EM
PO
DE
EV
AC
UA
ÇÃ
O (
s)
LOCAIS A EVACUAR: EFETIVO (por ordem de saida)
LOCAL DE EVACUAÇÃO: TAPETE PANNON - CAMPANHÃ STAND-UPS
Tempo de deslocação (s)
5% Diminuição do tempo de
deslocação (s)
Tempo de evacuação atraso 0,5s
(5% diminuição) (s)
Tempo de espera na porta 0,5s
(5% diminuição)(s)
Tempo de evacuação atraso 1,0s
(5% diminuição) (s)
Tempo de espera na porta 1,0s
(5% diminuição)(s)
10% Aumento do tempo de
deslocação (s)
Tempo de evacuação atraso 0,5s
(10% aumento) (s)
Tempo de espera na porta 0,5s
(10% aumento)(s)
Tempo de evacuação atraso 1,0s
(10% aumento) (s)
Tempo de espera na porta 1,0s
(10% aumento) (s)
Mestrado em Engenharia de Segurança e Higiene Ocupacionais
40 Discussão dos Resultados
disponíveis, na própria livraria que o modelo contempla, e que apresentasse maior índice
de carga térmica, isto é, o mais próximo possível do papel. Por seu turno, o local escolhido
foi a prateleira de papel e autocolante que está assinalada na figura 17 a laranja enquanto
na figura 18 está evidenciada a taxa de queima obtida.
Figura 17 – Visualização do piso 0 da nave industrial no programa de simulação
A próxima figura representa a taxa de queima que se tornou constante a partir dos 9.0s de
simulação.
Figura 18 – Taxa de queima durante o incêndio simulado
0,0
20000,0
40000,0
60000,0
80000,0
100000,0
120000,0
140000,0
160000,0
180000,0
Taxa de Queima (kg/s)
Taxa de Queima (kg/s)
Avaliação da Sensibilidade dos Tempos de Evacuação
Beleza, Natacha 41
5 DISCUSSÃO DOS RESULTADOS
Neste estudo foi avaliado um edifício industrial, utilização-tipo XII de 4ª categoria de
risco.
Os tempos obtidos pela equação da Corporação de Bombeiros de Coimbra são
incrivelmente grandes quando comparados com o tempo real de deslocação entre os
diferentes locais e uma das saídas de emergência. Esta disparidade chega mesmo a atingir
500% de diferença, por exemplo, na evacuação dos ocupantes da zona de colagem até à
saída do Tapete Pannon. Pela definição das variáveis da equação dos tempos de evacuação
depreende-se que o cálculo destes tempos foi projetado para edifícios com construção em
altura.
Quanto aos tempos de evacuação obtidos, quando há um atraso de 0.5 s (evacuação de
duas pessoas por segundo) à saída por cada ocupante que chegue à porta, verificou-se não
haver grande influência nos resultados finais uma vez que as áreas a evacuar se encontram
dispersas pelo edifício e, apesar de haver congestionamento pontual em determinados
momentos, estes não afetam o tempo final de evacuação.
Porém, se a frequência de passagem através das portas diminuir de 0.5 s para 1.0 s por
pessoa, os resultados já não são tão satisfatórios e, em situação de perigo grave e iminente,
poderão fazer a diferença. Os tempos de evacuação sofrem também um ligeiro aumento
durante as campanhas de Stand-Ups/Antenas.
O tempo de evacuação mais elevado é registado na saída do Tapete Pannon durante o
aumento de 10% ao tempo de deslocação e deve-se ao facto de haver congestionamento da
saída a partir do momento em que os trabalhadores do setor Comercial chegam a esta
saída, figura 19.
Relativamente à simulação de incêndio, os resultados são diminutos uma vez que o tempo
de simulação era bastante elevado não se tendo concluído o seu cálculo. Dezanove horas
decorridas após o seu início, os resultados obtidos rondavam os 100s de simulação sendo
que a cada resultado parcial obtido, maior era o incremento ao tempo total de simulação.
Dado o tempo inicialmente estipulado para a simulação ser 600s, optou-se por interromper
a simulação visto o tempo de cálculo ultrapassar largamente uma semana. Sendo assim e
uma vez que a taxa de queima se tornou constante a partir dos 9.0 s optou-se por evidenciar
essa informação no trabalho agora apresentado.
Mestrado em Engenharia de Segurança e Higiene Ocupacionais
42 Discussão dos Resultados
Figura 19 – Sensibilidade dos tempos de evacuação à saída do Tapete Pannon
-10,0
10,0
30,0
50,0
70,0
90,0
110,0 T
EM
PO
DE
EV
AC
UA
ÇÃ
O
LOCAIS A EVACUAR: EFETIVO (por ordem de saida)
LOCAL DE EVACUAÇÃO: TAPETE PANNON - CAMPANHÃ STAND-UPS
Tempo de deslocação (s)
Novo tempo deslocação c/
atraso 10% (s)
Tempo de evacuação atraso
1,0s (10% aumento) (s)
Tempo de espera na porta 1,0s
(10% aumento) (s)
Análise das Condições de Segurança Contra Incêndios num Edifício Industrial
Beleza, Natacha 43
6 CONCLUSÕES
Os tempos de evacuação calculados através da equação da Corporação de Bombeiros de
Coimbra apresentam lacunas, acabando por originar valores incomparavelmente superiores
aos tempos de evacuação retirados no terreno.
Por exemplo, a referida equação atribui importância idêntica ao tempo de evacuação pelas
saídas do edifício e ao tempo de escoamento máximo de um piso. Tratando-se de um
edifício industrial, a equação teve de ser reajustada de forma a poder ser aplicada à
situação em concreto de uma unidade fabril.
Um grande número de unidades fabris apenas contempla um piso de referência portanto, a
equação proposta pela Corporação de Bombeiros de Coimbra devia ser refeita atribuindo
percentagens parcelares aos tempos de percurso nos diferentes troços dos caminhos de
evacuação. Por exemplo, a importância do número de ocupantes num piso bastante acima
do piso de referência (construção em altura) será bem diferente da importância de apenas
existir um piso acima do piso de referência. Da mesma forma, a evacuação de uma unidade
comercial de grandes dimensões é bastante díspar da evacuação de uma habitação familiar.
Os tempos de evacuação mais influenciados pelo atraso provocado pela chegada dos
ocupantes à saída são os tempos durante as campanhas de Stand-Ups/Antenas. Tal deve-se
ao facto de vários trabalhadores se centrarem em áreas muito próximas umas das outras e,
principalmente, pela saída dos comerciais por esta porta. Para os trabalhadores dos setores
comercial (5 trabalhadores), administrativo-financeiro (3 trabalhadores), técnico (6
trabalhadores) e qualidade (1 trabalhador) aquela é a porta mais distante da sua área de
trabalho pelo que, após a chegada dos primeiros, de acordo com a ordenação anterior,
haverá sempre congestionamento à saída.
Torna-se de extrema importância referir que os estudos realizados contemplaram a saída
dos ocupantes por cada uma das portas isoladamente, isto é, primeiro avaliou-se a saída de
todos pela porta de emergência do Cais; em seguida, a da ETAR; depois, a do Tapete
Pannon e, por último, a da Entrada Principal. Na realidade, os trabalhadores poderão
dividir-se por estas saídas de emergência consoante o local onde se encontrem a trabalhar e
a zona afetada pelo perigo.
Do questionário informal depreende-se que, pelo menos uma das saídas de emergência
mais próxima ao trabalhador é facilmente reconhecida pelo mesmo. Paralelamente, a
conclusão retirada por Averill et al. (2011) em que há uma clara ligação entre o
comportamento humano e os códigos construtivos do edifício é evidenciada no momento
Mestrado em Engenharia de Segurança e Higiene Ocupacionais
44 Conclusões
em que os ocupantes recordam consistentemente a porta de saída de emergência como
sendo a porta pela qual deram entrada no edifício.
As expetativas depositadas na possibilidade de comparação dos resultados obtidos no
terreno com os resultados obtidos pelo software foram defraudadas em resultado do
elevado tempo de computação da simulação em causa. Tal como Tan (2011) afirmou, esta
poderia ser considerada uma das desvantagens da utilização deste tipo de software. É
relevante também poder confirmar que a construção do modelo requer do utilizador um
certo nível de competência para completar esta tarefa.
Numa perspetiva mais abrangente, é crucial dar início à incorporação dos programas de
simulação da evacuação na formação-base de um engenheiro civil e despertar não só estes
como também os técnicos de segurança para a problemática da deflagração de um incêndio
em áreas bastante diversas.
Ganha relevância a consciência social da importância do conhecimento legislativo e da sua
análise, contribuindo para a diminuição de lacunas de cumprimento das exigências
normativas e para uma maior perceção do risco.
Programas com a funcionalidade do FDS são fundamentais para apelar a construções
seguras num futuro próximo.
Até ao momento, os programas de projeção de edifícios apenas contemplam a segurança da
obra em termos arquitetónicos na ocorrência de sismos, acústica, isolamento, entre outros.
Em termos de segurança contra incêndio o projetista cinge-se, em regra, a cumprir com a
legislação nuclear, isto é, cumprimento do número de saídas de emergência, colocação de
sinalética e iluminação, largura das vias de evacuação. Não tendo em conta, por exemplo,
os locais destinados a cargas térmicas mais elevadas, os produtos mais inflamáveis e o
número de ocupantes destinados (Ando et al. 1998) a cada área de trabalho.
Análise das Condições de Segurança Contra Incêndios num Edifício Industrial
Beleza, Natacha 45
7 PERSPETIVAS FUTURAS
Numa perspetiva macro, a melhoria das condições em matéria de SCIE encontrará eco no
avanço da legislação visando incluir instrumentos práticos que permitam tornar as normas
mais facilmente concretizáveis por parte das empresas.
Alguns países entre os quais os Estados Unidos da América, o Reino Unido e a Nova
Zelândia complementaram a legislação prescritiva com modelos computacionais
disponibilizados, nomeadamente, pelos serviços governamentais, com vista a favorecer a
compreensão da lei e a induzir o seu cumprimento de modo mais fácil e seguro.
É neste caminho que igualmente se aponta.
Por exemplo, o estudo dos tempos de evacuação em conjunto com a formação de gases
tóxicos ou com a diminuição do grau de visibilidade perante a evolução do fogo poderá ser
importante para se compreender a (in)suficiência dos meios de intervenção perante as
variáveis em causa.
Entende-se ser relevante realçar a necessidade da adoção em Portugal, de instrumentos,
complementares da legislação prescritiva, de natureza mais prática, mais exatamente de
natureza computacional capazes de simular diversas situações e estudar os limites
aplicáveis a cada indústria em particular. Deste modo, o estudo efetuado permitiria
avaliações em casos extremos e balizaria os eventuais prejuízos patrimoniais e ambientais
e, acima de tudo, garantiria a segurança dos trabalhadores e visitantes dos edifícios,
determinando todas as medidas necessárias à sua salvaguarda.
Estes instrumentos podem, deste modo, contribuir para facilitar o estudo casuístico, de
forma célere e fundamentada, garantindo segurança, individualização e uma maior
flexibilidade na tomada de decisão e marcando a diferença entre a simples aplicação da
legislação e a sua aplicação face às condições reais do edifício.
Constituiria, sem dúvida, uma mais-valia se, em futuro próximo, a legislação de Segurança
Contra Incêndios em Edifícios pudesse ser complementada com a possibilidade de
Regulamentos Computacionais/Notas Técnicas para a aplicação do RJ-SCIE através de
modelos informáticos, viabilizando a análise e estudo das características dos meios de
intervenção e das medidas de autoproteção a adotar nas instalações.
A existência de um modelo computacional que acompanhasse normativos de elevada
complexidade como é o caso da SCIE, contribuiria para uma maior efetividade das leis e
para a melhoria das condições de segurança das pessoas em geral e dos trabalhadores de
uma organização em concreto, de defesa do ambiente e de salvaguarda do património.
Beleza, Natacha 47
8 BIBLIOGRAFIA
Averill, Jason D., Kuligowski, Erica D., Peacock, Richard D. 2011. After the Alarm
Sounds: Historical, Present and Future Perspectives. Fire Protection Engineering.
Aldewereld, H., Álvarez-Napagao, S., Dignum, F., Vásquez-Salceda, J. 2010. Making
Norms Concrete. ACM Digital Library.
Balci, Osman. 1997. Verification, Validation and Acreditation os Simulation Models -
Proceedings of the 1997 Winter Simulation Conference.
Breaux, J., Canter, D. e Sime, J. 1976. Psychological Aspects of Behaviour of People in
Fire Situations.
Bryan, J.L. 2000. Human Behaviour in Fire: the Development and Maturity of a Scholarly
Study Area. Fire and Materials.
Clark, Philip. 2010. Contigency Planning and Strategies. ACM Digital Library.
Filippidis, L., Galea, E. R., Gwynne, S. e Lawrence, P. J. 2006. Representing the
Influence of Signage on Evacuation Behaviour within an Evacuation Model.
Gwynne, S., Galea, E. R., Owen, M., Lawrence, P. J., Filippidis, L. 1999. A Review of
the Methodologies used in the Computer Simulation of Evacuation from the Built
Environment. Building and Environment.
Gwynne, S., Galea, E. R., J. Parke, Hickson, J. 1998. Human Behaviour in Fire -
Proceedings of the 1st International Symposium. Research article.
Gwynne, S., Galea, E. R., Parke, J., Hickson, J. 2003. The Collection and Analysis of
Pre-Evacuation Times derived from trials on their applications to Evacuation Modelling.
Peng, H., Zhou, J., Liu, W., Zhang, X, Li, Y. 2011. Study on the Determination of Safety
Factor in Calculating Building Fire Evacuation Time - The 5th
Conference on
Performance-based Fire and Fire Protection Engineering.
Kuligowski, Erica D. 2009. The Process of Human Behavior in Fires. NIST Tecnhical
Note 1632. s.l. : U.S. Department of Commerce.
Nelson, HE e MacLennan, HA. 1996. Emergency movement. The SFPE Handbook of
Fire Protection Engineering.
Zhang, X., Qixin, S., Rachel, H., Bin, R. 2010. Network Emergency Evacuation
Modeling: A Literature Review.s.l. : IEE.
Korhonen, T. e Heliovaara, S. 2011. FDS + Evac: Herding Behaviour and Exit Selection.
10th
Symposium of Fire Safety Science.
Ko, S. Y. 2003. Comparison of Evacuation Times using Simulex and EvacuatioNZ based
on Trial Evacuations Thesis.
48 Bibliografia
Olsson, P.A. e Regan, M.A. 2001. A Comparison between Actual and Predicted
Evacuation times. Safety Science.
Papinigis, V., Geda, E. e Lukosius, K. 2010. Design of People Evacuation from Rooms
and Buildings.
Pelechano, N. e Malkawia, A. 2008. Evacuation Simulation Models: Challenges in
Modeling High Rise Building Evacuation with Cellular Automata Approaches. Automation
in Construction.
Santos, G. e Aguirre, B. E. 2004. A Critical Review of Emergency Evacuation Simulation
Models.
Sargent, Robert G. 1999. Validation and Verification of Simulation Models - Proceedings
of the 1999 Winter Simulation Conference. Syracuse University.
Spearpoint, Michael. 2004. The Effect of Pre-Evacuation on Evacuation Times in the
Simulex Model.
Tan, Yong Kiang. 2011. Evacuation Timing Computations using Different Evacuation
Models.
Tang, Fangqin e Ren, Aizhu. 2008. Agen-based Evacuation Model incorporating Fire
Scene and Building Geometry. Tsinghua Science and Technology.
Thompson, Peter A. e Marchant, Eric W. 2000. Testing and Application of the
Computer Model "Simulex". Fire Safety Journal.
Tsai, Wei-Li. 2007. Validation of EvacuatioNZ Model for High-Rise Building Analysis.
Vasudevan, Karthik e Son, Young-Jun. 2011. Concurrent Consideration of Evacuation
Safety and Productivity in Manufacturing Facility Planning using Multi-Paradigm
Simulations. ACM Digital Library.
Vorst, Harrie C. M. 2010. Evacuation Models and Disaster Psychology. Elsevier.
Yi, Saili e Shi, Jianyong. 2009. An Agent-based Simulation Model for Occupant
Evacuation under Fire Conditions - Global Congress on Intelligent Systems .
Yuan, Weifeng 2011. A Model for Simulation of Crowd Behaviour in the Evacuation
from a Smoke-filled compartment.
Zia, K., Riener, A., Ferscha, A., Sharpanskykh, A. 2011. Evacuation Simulation Based
on Cognitive Decision Making Model in a Socio-Technical System. - 15th
International
Symposium on Distributed Simulation and Real Time Applications
1
ANEXOS
Cálculo da carga de incêndio modificada;
Cálculo dos tempos de evacuação através da equação da Corporação de Bombeiros;
Determinação dos tempos de deslocação;
Cálculo dos tempos de evacuação com atraso de 0.5 s por ocupante à saída;
Cálculo dos tempos de evacuação com atraso de 1.0 s por ocupante à saída;
Cálculo da sensibilidade da diminuição em 5% dos tempos de evacuação;
Cálculo da sensibilidade do aumento em 10% dos tempos de evacuação;
Simulação de incêndio.
