O calor pode ser transmitido por meio de convecção, radiação e condução. A transferência de calor e sua evolução em uma edificação em situação de incêndio depende de diversos fatores, incluindo material e tecnologia construtiva, ventilação e existência ou não de compartimentação.
Na prática, todos os meios de transmissão de calor atuam de maneira simultânea em situação de incêndio. A figura abaixo apresenta os meios de transmissão de calor que ocorrem em uma parede que divide um ambiente em situação de incêndio de um ambiente em condições normais.
Transferência de calor em uma parede em uma situação de incêndio. Retirado do livro Dimensionamento de estruturas em situação de incêndio, publicado pela Editora Oficina de Textos
Fases de um incêndio
Segundo João Paulo Correia Rodrigues e Rafael Luiz Galvão de Oliveira, autores de Dimensionamento de estruturas em situação de incêndio, um incêndio pode ser representado pela figura de uma curva dividida em três etapas bem definidas:
Fase inicial de elevação de temperatura
Caracterizada pela ignição inicial, nessa fase, pode ocorrer a ignição consecutiva de objetos presentes no ambiente ou o elemento em chamas pode queimar completamente e não transmitir calor para gerar novos pontos de ignição.
As principais causas de incêndios residenciais estão relacionadas com instalações elétricas indevidas (excesso de carga, curto-circuito, contato imperfeito, disjuntores mal dimensionados e superaquecimento de aparelhos elétricos), chamas expostas (cigarros, velas, palitos de fósforo, fogões e afins) e instalações de gás liquefeito de petróleo (GLP) ou gás natural (GN) irregulares e/ou defeituosas.
Em ambientes industriais, podem ocorrer ignições inerentes a atrito entre componentes mecânicos com lubrificação insuficiente, tais como mancais, rolamentos, roletes de esteiras e correias transportadoras, polias e afins.
Fase de aquecimento brusco
Caso não seja extinto na fase inicial, o fogo pode se propagar por convecção ou radiação, resultando na elevação repentina de temperatura no ambiente. Nessa fase, são produzidos gases inflamáveis e fumaça como resultado da combustão simultânea dos materiais presentes.
A entrada de oxigênio no ambiente, por meio de portas e janelas abertas ou vidros quebrados, leva a aumento significativo da temperatura interna.
O flashover é o momento em que ocorre a inflamação generalizada e o incêndio se espalha por todo o ambiente. Quando acontece o flashover, o incêndio pode se propagar para outros ambientes da edificação pelos meios de transferência de calor anteriormente apresentados, atingindo pavimentos superiores através de aberturas como janelas, portas, sacadas e afins.
A propagação dos gases quentes no ambiente realiza-se de maneira ascendente e antes da inflamação generalizada. O tempo necessário para o flashover depende dos materiais presentes, incluindo materiais de revestimento e acabamento, móveis e demais itens de decoração.
Fase de resfriamento
É caracterizada pela redução da disponibilidade do combustível ou do oxigênio no ambiente. Nessa fase, o incêndio apresenta diminuição em sua intensidade e consequente queda da temperatura. Após todo o combustível ou comburente ser consumido, o incêndio se extinguirá.
As fases citadas de um incêndio completo são apresentadas na figura abaixo.
Curva temperatura-tempo de um incêndio real. Retirado do livro Dimensionamento de estruturas em situação de incêndio, Todos os direitos reservados.
Caso o incêndio seja extinto antes do flashover, sua curva temperatura-tempo terá um comportamento semelhante ao mostrado abaixo:
Curva temperatura-tempo de um incêndio extinto antes do flashover. Retirado do livro Dimensionamento de estruturas em situação de incêndio. Todos os direitos reservados.
Fatores que influenciam a evolução de um incêndio
Presença de combustíveis
A quantidade de combustível presente em um ambiente pode ser mensurada através da carga de incêndio, usualmente expressa em megajoules (MJ). Segundo a NBR 14432 (2001), a carga de incêndio é definida pela soma das energias caloríficas que poderiam ser liberadas pela combustão completa de todos os materiais combustíveis em um espaço, contabilizando também os revestimentos de paredes, pisos e tetos, caso estes sejam combustíveis.
A carga de incêndio específica (qfi) pode ser obtida dividindo-se a carga de incêndio de um determinado ambiente por sua área em planta, sendo expressa em MJ/m². A carga de incêndio é utilizada para estimar a duração e a intensidade de um incêndio em determinado ambiente.
Presença de comburente
Durante o incêndio, a diferença de temperatura dos gases promove correntes de convecção que podem resultar na substituição periódica dos gases presentes no ambiente. Nesse contexto, um ar rico em oxigênio é constantemente introduzido no local, resultando na combustão completa do material combustível e, consequentemente, em um incêndio mais rápido e com temperaturas mais altas.
Na impossibilidade de renovação do oxigênio no ambiente, ocorre a queima incompleta dos combustíveis presentes, o que leva a um incêndio com maior duração e menores temperaturas.
Livro aborda segurança contra incêndio
Lançado em 2021 pela Oficina de Textos, Dimensionamento de estruturas em situação de incêndio busca apresentar ao leitor os conhecimentos básicos das estruturas em situação de incêndio, além de conceitos fundamentais de segurança contra incêndio a partir do ponto de vista da engenharia.
Com foco nas normas brasileiras que dizem respeito a estruturas em situação de incêndio, a proposta da obra é facilitar o entendimento e tornar o dimensionamento das estruturas nessa condição mais fácil. Além disso, ao final de cada capítulo são apresentados exercícios para resolução dos estudantes.
Voltado para estudantes de Engenharia e Arquitetura, Dimensionamento de estruturas em situação de incêndio deve ser utilizado em sala de aula concomitantemente com as normas técnicas e as instruções técnicas do Corpo de Bombeiros específico do estado em que a obra esteja .
O livro está disponível para aquisição na livraria técnica Ofitexto nas versões impressa e em eBook. É possível adquirir o pacote contendo os dois formatos e, além disso, obter os capítulos avulsos, conforme a necessidade.
