O controle da fumaça e do calor em um incêndio

A fumaça liberada por qualquer tipo de incêndio (floresta, mato, lavoura, estrutura, pneus, resíduos ou queima de madeira) é uma mistura de partículas e produtos químicos produzidos pela queima incompleta de materiais contendo carbono. Toda a fumaça contém monóxido de carbono, dióxido de carbono e material particulado ou fuligem.

Ela pode conter muitos produtos químicos diferentes, incluindo aldeídos, gases ácidos, dióxido de enxofre, óxidos de nitrogênio, hidrocarbonetos aromáticos policíclicos, benzeno, tolueno, estireno, metais e dioxinas. O tipo e a quantidade de partículas e produtos químicos na fumaça variam dependendo do que está queimando, da quantidade de oxigênio disponível e da temperatura de queima.

A exposição a altos níveis de fumaça deve ser evitada. Os indivíduos são aconselhados a limitar seu esforço físico se a exposição a altos níveis de fumaça não puder ser evitada. Indivíduos com problemas cardiovasculares ou respiratórios (por exemplo, asma), fetos, bebês, crianças pequenas e idosos podem ser mais vulneráveis aos efeitos da exposição à fumaça sobre a saúde.

A inalação de fumaça por um curto período de tempo pode causar efeitos imediatos (agudos), sendo irritante para os olhos, nariz e garganta, e seu odor pode ser nauseante. Estudos mostraram que algumas pessoas expostas à fumaça pesada apresentam alterações temporárias na função pulmonar, o que dificulta a respiração. Dois dos principais agentes da fumaça que podem causar efeitos à saúde são o gás monóxido de carbono e as partículas finas. Essas partículas possuem 2,5 µ ou menos de tamanho, sendo muito pequenas para serem vistas a olho nu.

A inalação de monóxido de carbono diminui o suprimento de oxigênio do corpo. Isso pode causar dores de cabeça, reduzir o estado de alerta e agravar uma condição cardíaca conhecida como angina. As partículas finas são capazes de viajar profundamente no trato respiratório, atingindo os pulmões. A inalação de partículas finas pode causar uma variedade de efeitos à saúde, incluindo irritação respiratória e falta de ar e pode piorar as condições médicas, como asma e doenças cardíacas.

Durante o aumento do esforço físico, os efeitos cardiovasculares podem ser agravados pela exposição ao monóxido de carbono e material particulado. Uma vez que a exposição à fumaça para, os sintomas da inalação de monóxido de carbono ou partículas finas geralmente diminuem, mas podem durar alguns dias.

Evitar as situações de fumaça é a melhor maneira de evitar a exposição. Se a idade ou estado de saúde colocar em maior risco de exposição ao fumo, deve falar com o seu médico sobre as medidas alternativas que pode tomar quando se deparar com situações de fumaça. Qualquer pessoa com sintomas persistentes ou frequentes que acreditem estar associados à exposição à fumaça deve consultar o médico.

Dessa forma, o incêndio ocorre da combinação simultânea de um combustível, o calor e o oxigênio. Quando uma substância combustível se aquece, em determinada temperatura crítica, ela se inflamará e continuará queimando enquanto houver combustível, temperatura adequada e oxigênio no ambiente. Os três elementos citados formam o que se chama de triângulo do fogo: se algum deles for eliminado ou isolado dos demais, não ocorrerá o fogo.

O calor pode ser eliminado por resfriamento. O oxigênio por abafamento. O combustível, mantendo-o em um local onde não haja calor suficiente para a sua inflamação. O fogo gera calor, que pode causar a combustão ou a fusão dos materiais atingidos e danos como trincas e rachaduras nas estruturas.

Quando se extingue o fogo, pode-se eliminar o calor: quando o principal agente é a água, podendo ser usada sob a forma de jato pleno, pulverizada ou com jato de água e espuma; eliminar o oxigênio: quando se provoca o abafamento, cobrindo-se o local com material incombustível como a espuma química, pó químico seco, gás carbônico e agente mecânico; e a retirada do material combustível.

A NBR 16983 de 02/2022 – Controle de fumaça e calor em incêndio especifica os requisitos para sistemas de controle de fumaça e calor em incêndio com os seguintes objetivo: manutenção de um ambiente seguro nas edificações, durante o tempo necessário para permitir o abandono do local sinistrado pelos ocupantes da edificação, reduzindo o perigo da intoxicação; manter as rotas de escape e as vias de acesso livres da fumaça do incêndio, permitindo a visualização da sinalização de orientação e a ação do sistema de iluminação de emergência; facilitar as operações de combate ao fogo pelas equipes de brigadistas ou do corpo de bombeiros que terão mais facilidade de visualizar o foco do incêndio; atrasar e/ou prevenir a ocorrência do flashover e, assim, o pleno desenvolvimento do fogo; proteger os equipamentos, os mobiliários e o conteúdo das edificações; reduzir os efeitos térmicos em elementos estruturais durante um incêndio; reduzir os danos causados por produtos de decomposição térmica e gases quentes. Não se se aplica a controle de fumaça em átrios e não se aplica a tuneis de transporte metroferroviários subterrâneos e suas plataformas de estação.

Esta norma estabelece os parâmetros técnicos básicos para a implementação do sistema de controle de fumaça e calor em incêndio, objetivando: a manutenção de um ambiente seguro nas edificações, durante o tempo necessário para o abandono do local sinistrado, evitando os perigos da intoxicação e falta de visibilidade pela fumaça; o controle e redução da propagação de gases quentes e fumaça entre a área incendiada e áreas adjacentes, baixando a temperatura interna e limitando a propagação do incêndio; prever as condições dentro e fora da área incendiada que auxiliem nas operações de busca e resgate de pessoas, localização e controle do incêndio.

Mediante a remoção de fumaça e calor, o sistema de controle de fumaça e calor em incêndio (CFCI) gera um vão livre de fumaça abaixo de uma camada de fumaça flutuante que se propaga no ambiente sinistrado. Sua importância principal e proporcionar o abandono seguro das pessoas nas edificações, a redução de danos oriundo do incêndio bem como perdas financeiras, diminuindo o volume de fumaça acumulado, facilitando o combate a incêndios, reduzindo a temperatura ao nível do telhado, bem como retardando a propagação lateral do incêndio quando este está estável.

Para que todos estes resultados sejam alcançados é primordial que o CFCI seja instalado de acordo com o projeto, bem como os ensaios, que devem ser realizados de forma confiável durante toda a vida útil do sistema. O CFCI deve ser entendido como um sistema complexo, composto por equipamentos destinados a desempenhar um papel positive em uma emergência envolvendo incêndio. As edificações devem ser dotadas de meios de controle de fumaça que promovam a extração mecânica ou natural dos gases e da fumaça do local de origem do incêndio, controlando a entrada de ar (ventilação) e prevenindo a migração de fumaça e gases quentes para as áreas adjacentes não sinistradas.

Toda a instalação com sistema de extração de fumaça deve assegurar uma altura da zona livre de fumaça de no mínimo 2,2 m, respeitando os critérios da altura da barreira de contenção de fumaça, para garantir o escape ou remoção de pessoas e o início de combate ao incêndio na edificação ou área de risco. Para obter um controle de fumaça eficiente, as seguintes condições devem ser estabelecidas: divisão dos volumes de fumaça a extrair por meio da compartimentação de área ou pela previsão de área de acantonamento, ver figura abaixo ; extração adequada da fumaça, não permitindo a criação de zonas mortas (estagnado) onde a fumaça possa vir a ficar acumulada, ap6s o sistema entrar em funcionamento, ver figura abaixo; permitir um diferencial de pressão, por meio do controle das aberturas de extração de fumaça da zona sinistrada, e o fechamento das aberturas de extração de fumaça das demais áreas adjacentes a zona sinistrada, conduzindo a fumaça para as saídas externas da edificação, ver figura abaixo.

O controle de fumaça é obtido simultaneamente pela introdução de ar limpo e pela extração de fumaça. A tabela abaixo apresenta as combinações possíveis.

A escolha do sistema a ser adotado fica a critério do projetista, desde que atenda as condições descritas nesta norma. O fabricante deve fornecer as características e especificações dos componentes, e seus respectivos funcionamentos, com comprovação de ensaios de produtos realizados por organismos de certificação nacional ou internacionalmente reconhecidos, utilizando os métodos de ensaio, conforme a EN-12101.

Não pode haver sistemas de extração natural e mecânica que possam interferir um no outro. A lógica de funcionamento do sistema deve ser projetada de forma que a área sinistrada seja colocada em pressão negativa em relação às áreas adjacentes. Deve ser acionada a extração de fumaça apenas do acantonamento sinistrado, e concomitantemente, deve ser acionada a introdução de ar para o acantonamento sinistrado e também para os acantonamentos adjacentes.

Cuidados especiais devem ser observados no projeto e execução do sistema de controle de fumaça, prevendo sua entrada em operação no início da formação da fumaça pelo incêndio, projetando a camada de fumaça em determinada altura, de forma a se evitar condições perigosas, como explosão ambiental (backdraft) e a propagação do incêndio decorrente do aumento de temperatura do local incendiado.

Para evitar as condições perigosas citadas no item anterior, deve ser previsto o acionamento em conjunto da abertura de extração de fumaça da área sinistrada e de introdução de ar correspondente. Para a exigência de aplicação do sistema de controle de fumaça, de forma genérica, o controle de fumaça deve ser previsto isoladamente ou em conjunto nos locais indicados para: espaços amplos (grandes volumes); átrios, halls e corredores; rotas de fuga horizontais; e nos subsolos, nos locais com ocupação distinta de estacionamento. No sistema de extração natural, a entrada de ar livre de fumaça pode ser por: aberturas de entrada de ar livre localizadas nas fachadas externas e acantonamentos adjacentes; por portas dos locais para extrair fumaça, localizadas nas fachadas externas e acantonamentos adjacentes; por vão aberto entre pisos.

A extração de fumaça pode ser feita pelos seguintes dispositivos: por abertura ou vão de extração; por janela e veneziana de extração; grelhas ligadas a dutos; claraboia ou alçapão de extração; poço inglês; dutos e peças especiais; registros corta-fogo e fumaça; mecanismos elétricos, pneumáticos e mecânicos de acionamento dos dispositivos de extração de fumaça. O sistema de extração mecânica deve ter a entrada de ar, livre de fumaça, e pode ser por: abertura ou vão de entrada; pelas portas; pelos vãos das escadas abertas; pela abertura de ar por insuflação mecânica por meio de grelhas; e por escadas pressurizadas.

A extração de fumaça pode ser feita pelos seguintes dispositivos: grelha de extração de fumaça em dutos; duto e peças especiais; registro corta-fogo e fumaça; ventiladores de extração mecânica de fumaça; mecanismos elétricos, pneumáticos e mecânicos de acionamento dos dispositivos de extração de fumaça. Os sistemas aplicados tanto para controle de fumaça mecânico como natural deve ter um sistema de detecção automática de fumaça e calor; fonte de alimentação; quadros e comandos elétricos; acionadores automáticos e mecânicos dos dispositivos de controle de extração de fumaça; sistema de supervisão e acionamento.

As barreiras de contenção de fumaça são constituídas por: elementos de construção do edifício ou qualquer outro componente rígido e estável; materiais incombustíveis, para-chamas, que apresentem o mesmo tempo de resistência ao fogo previsto para as coberturas; podem ser utilizados vidros de segurança, conforme a NBR 14925; outros dispositivos, decorrentes de inovações tecnol6gicas, desde que submetidos a aprovação previa da autoridade com jurisdição.

As barreiras de contenção de fumaça devem ter altura suficiente para center a camada de fumaça. O tamanho da barreira de contenção de fumaça depende do tamanho da camada de fumaça adotada em projeto. Caso as barreiras de contenção de fumaça possuam aberturas, estas devem ser protegidas por dispositivos de fechamento automático ou par dutos adequadamente protegidos para controlar o movimento da fumaça pelas barreiras.

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