manual de protecao passiva

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• ácido clorídrico (HCl): é produzido pelos materiais sintéticos que possuem cloro na sua estrutura (p. ex. PVC). Causa asfixia e morte.

• dióxido de nitrogênio (NO2): é muito tóxico e pode ser obtido da queima de nitrato de celulose; irritante da mucosa, causa lesões no aparelho respiratório ao reagir com a umidade para formar ácidos nitroso e nítrico.

Daí decorre a importância de se entender o comportamento, teoria de movimentação, da fumaça em uma edificação.

Como resultado da combustão, a fumaça gerada possui uma temperatura maior do que a temperatura ambiente e, portanto, uma força de flutuação a faz propagar-se dentro do edifício. Devido a essa força, a velocidade de propagação da fumaça no sentido vertical é maior do que no sentido horizontal e quanto maior for a diferença de temperatura, maior será a velocidade de propagação.

Assim, a fumaça penetra nos corredores diminuindo ou atrapalhando a visibilidade das pessoas, limitando suas atividades e expondo-as a gases tóxicos por mais tempo.

A propagação da fumaça está diretamente relacionada com a taxa de elevação da temperatura, logo, a fumaça desprendida por qualquer material, desde que exposta à mesma taxa de elevação da temperatura, gerará igual propagação.

Se conseguirmos determinar os valores de densidade óptica da fumaça e da toxicidade na saída de um ambiente sinistrado, poderemos estudar o movimento do fluxo de ar quente e, então, será possível determinar o tempo e a área do edifício que se tornará perigosa devido à propagação

Capítulo 2 - Fundamentos da Segurança contra Incêndio e Pânico da fumaça. A fumaça gerada por uma fonte de calor (material em combustão) flui no sentido ascendente com formato de cone invertido, denominado de plume.

Figura 2.4 – Plume de fumaça numa sala. Fonte: IT-02 – CBPMSP.

A movimentação da fumaça através de corredores e escadas dependerá, sobretudo, das aberturas existentes e da velocidade do ar nesses locais, porém, se o mecanismo de locomoção for considerado em relação às características do plume, pode-se, então, estabelecer uma correlação com o fluxo de água. Em casos onde exista um exaustor de seção quadrada menor que a largura do corredor e, se a fumaça vier fluindo em sua direção, parte dessa fumaça será exaurida e grande parte passará direto e continuará fluindo para o outro lado. No entanto, se o fluxo de fumaça exaurir-se através de uma abertura que possua largura igual à do corredor, a fumaça será retirada totalmente.

Foi verificado que quanto mais a fumaça se alastrar, menor será a espessura de sua camada, e que a velocidade de propagação da fumaça na direção horizontal, no caso dos corredores, está em torno de 1m/s, e na direção vertical, no caso das escadas, está entre 2m/s e 3m/s.

O processo de controle de fumaça necessário em cada edifício para garantir a segurança de seus ocupantes contra o fogo e a fumaça é baseado nos princípios de engenharia. O processo deve ter a flexibilidade e a liberdade de seleção de método e da estrutura do sistema de segurança para promover os requisitos num nível de segurança que se deseja.

Em outras palavras, o objetivo do projeto de proteção ao fogo (fumaça) é obter um sistema que satisfaça às conveniências das atividades diárias, devendo ser econômico e garantir a segurança necessária sem estar limitado por método ou estruturas especiais prefixados.

Existem vários meios para controlar o movimento da fumaça, e todos levando em conta as características de cada edifício.

Manual de Segurança contra Incêndio e Pânico - Proteção Passiva

Figura 2.5 – extração de fumaça de atrium. Fonte: IT-02 – CBPMSP.

Como condições que têm grande efeito sobre o movimento da fumaça no edifício, pode-se citar:

• época do ano da ocorrência do incêndio;

• condições meteorológicas (direção e velocidade do vento, temperatura do ar e coeficiente de pressão do vento);

• localização do início do fogo;

• resistência das portas, janelas, dutos e chaminés ao fluxo do ar; e

• distribuição da temperatura no edifício (ambiente onde está ocorrendo o fogo, compartimentos em geral, caixa de escada, dutos e chaminés).

Devem-se estabelecer os padrões para cada uma dessas condições. Entende-se como momento de ocorrência do incêndio a época do ano (verão/inverno) em que isto possa ocorrer, pois, para o cálculo, deve-se levar em conta a diferença de temperatura existente entre o ambiente interno e o externo ao edifício. Essa diferença será grande, caso sejam utilizados aquecedores ou ar condicionado no edifício.

As condições meteorológicas devem ser determinadas pelos dados estatísticos meteorológicos da região na qual está situado o edifício, para as estações quentes e frias. Pode-se determinar a temperatura do ar, a velocidade, o coeficiente de pressão e a direção do vento.

O andar do prédio onde se iniciou o incêndio deve ser analisado, considerando-se o efeito da ventilação natural (movimento ascendente ou descendente da fumaça) através das aberturas ou dutos durante o período de utilização, ou seja, no inverno o prédio é aquecido e no verão, resfriado. Considerando-se esses dados, os estudos devem ser levados a efeito nos andares inferiores no inverno (térreo, sobreloja e segundo andar) ou nos andares superiores e inferiores no verão (os dois últimos andares do prédio e térreo).

Em muitos casos, existem andares que possuem características perigosas, pois propiciam a propagação de fumaça caso ocorra incêndio nesse local. Em adição, para tais casos é necessário um trabalho mais aprofundado para estudar as várias situações de mudança das condições do andar, por exemplo, num edifício com detalhes especiais de construção.

Com relação ao compartimento de origem do fogo, deve-se levar em consideração os seguintes requisitos para o andar em questão:

• compartimento densamente ocupado, com ocupações totalmente distintas;

Capítulo 2 - Fundamentos da Segurança contra Incêndio e Pânico

• compartimento apresenta grande probabilidade de iniciar o incêndio;

• compartimento possui características de difícil controle da fumaça. Quando existirem vários compartimentos que satisfaçam essas condições, devem-se fazer estudos em cada um deles, principalmente se determinadas medidas de controle de fumaça levarem a resultados bastante diferentes.

O valor da resistência ao fluxo do ar das aberturas à temperatura ambiente pode ser facilmente obtido a partir de dados de projeto de ventilação, porém é muito difícil estimar as condições das aberturas das janelas e portas numa situação de incêndio.

Para se determinar as temperaturas dos vários ambientes do edifício deve-se considerar que eles não sofreram modificações com o tempo. A temperatura média no local do fogo é de cerca de 900ºC com o incêndio totalmente desenvolvido no compartimento.

A partir desses parâmetros, extraídos da Instrução Técnica n.º 2 do Corpo de Bombeiros da

Polícia Militar de São Paulo (IT-02), verifica-se a importância que é dado ao controle da fumaça no estado de São Paulo.

O CBMDF aborda o assunto de modo similar, atribuindo cinco características à fumaça que resumem bem o assunto e que devem ser lembradas quando da adoção de medidas de proteção contra incêndio:

• quente: porque a combustão libera calor, transmitindo-o a outras áreas que ainda não foram atingidas. A fumaça será a grande responsável por propagar o incêndio ao atingir pavimentos superiores (por meio de dutos, fossos e escadas) e acumular-se no ambiente.

• opaca: uma vez que seus produtos (principalmente a fuligem) permanecem suspensos na massa gasosa, dificultando a visibilidade tanto para bombeiros, quanto para as vítimas.

• móvel: porque é um fluido que está sofrendo um empuxo constante, movimentando-se em qualquer espaço possível e podendo, como já dito, atingir diferentes ambientes por meio de fossos, dutos, aberturas ou qualquer outro espaço que possa ocupar. Daí o cuidado que se deve ter com elevadores, sistemas de ventilação e escadas. Essa característica da fumaça também explica porque ocorrem incêndios que atingem pavimentos não consecutivos em um incêndio estrutural.

• inflamável: por possuir íons provenientes da reação em cadeia da combustão em seu interior capazes de reagir com o oxigênio, o que a torna uma massa combustível gasosa.

• tóxica: pois seus produtos são asfixiantes e irritantes, prejudicando a respiração dos bombeiros e das vítimas.

Calor O calor é uma forma de energia que produz efeitos físicos e químicos nos objetos e também efeitos fisiológicos nos seres vivos. Em conseqüência do aumento de intensidade do calor, os corpos apresentam sucessivas modificações, inicialmente físicas e depois químicas. Assim, por exemplo, ao aquecermos um pedaço de ferro, ele aumenta sua temperatura e o seu volume, a seguir o ferro muda de cor, perde a forma, atinge seu ponto de fusão etc. Podemos citar cinco efeitos do calor importantes no nosso estudo:

• variação de temperatura;

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• variação de volume; • mudança de estado físico;

• alteração da velocidade de reações químicas;

• danos fisiológicos. O primeiro efeito do incêndio é a elevação da temperatura. Esse fenômeno desenvolve-se com maior rapidez em alguns corpos, nos metais, por exemplo, enquanto que em outros a transmissão é feita com maior dificuldade e a elevação de temperatura se processa mais vagarosamente, por exemplo, o amianto. Podemos aí diferenciar materiais condutores de materiais isolantes.

O segundo efeito importante é o aumento de volume, o qual pode causar durante o incêndio grandes acidentes como desabamentos, rupturas de tubulações e até explosões.

O terceiro efeito do aquecimento é a mudança de estado físico da matéria. As substâncias sólidas vão perdendo a forma e vão se transformando em líquidos, que, por sua vez, viram gases. O fenômeno além de provocar derramamentos que podem facilitar a propagação do fogo, pode ocasionar novos focos de incêndio, devido à vaporização e convecção de materiais combustíveis, e até mesmo explosões.

Ao fornecermos calor a um sistema, ele poderá, dependendo dos componentes que estão envolvidos, alterar a velocidade da reação, processando-se assim mais rapidamente.

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