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Projeto de prevenção e combate ao incêndio: como garantir a segurança em projetos estruturais?

A maioria de nós têm o sonho de construir a casa própria, ou de pôr de pé um empreendimento que há muito vem sendo planejado. Porém, o que muitas pessoas não pensam é no risco de incêndio de suas decisões projetuais arquitetônicas, estruturais, elétricas e hidrossanitárias podem causar. Não queremos que nossos sonhos sejam destruídos pelo fogo, não é mesmo?


Neste artigo, vamos mostrar algumas recomendações de decisões projetuais e de normas voltados às estruturas que devem ser observados, a fim de garantir a segurança estrutural dos espaços que vivemos.



Os primeiros elementos a serem construídos em uma obra são as estruturas. Estas não são essencialmente um possível foco de incêndio, mas são estes elementos que mantêm nossas edificações em pé. Quando são corretamente projetadas, as estruturas podem ter uma grande chance de não serem perdidas em casos de pequenos incêndios, podendo ser recuperadas com uma boa reforma. De qualquer forma, o colapso estrutural deve ser evitado a todo custo.


Para tanto, algumas medidas devem ser tomadas ainda na fase de projeto de acordo com o material utilizado:


Estruturas em Concreto Armado

O concreto armado, apesar de comportar-se como um material homogêneo em temperatura ambiente, é um material heterogêneo, e em altas temperaturas essa característica vem à tona, já que é uma estrutura constituída de diversos materiais entre concreto, cimento, agregados graitílicos e aço. O concreto sofre alteração de suas moléculas, o cimento sofre desidratação e lascamentos, enquanto os agregados graníticos se expandem e sofrem pipocamentos, expondo as armaduras de aço. Estas, por sua vez, propagam o calor rapidamente ao longo das ferragens, se dilatando e flambando, o que compromete a zona de aderência e de ancoragem ao concreto. Tudo isso reduz de forma considerável a resistência e a estabilidade das estruturas em concreto armado.

Para evitar todos esses problemas em incêndios pequenos, ou para garantir o tempo para evacuação, as estruturas de concreto armado devem ser dimensionadas considerando a temperatura de uma situação hipotética de incêndio, associada a um tempo requerido de resistência ao fogo - TRRF -, pré estabelecido nas normas vigentes. No caso do Brasil, essa norma é a NBR 14432 para estruturas em concreto armado, NBR 14323 para estruturas em aço.


Esse dimensionamento de resistência mínima também depende de fatores como a taxa de carregamento da peça, a temperatura no interior do concreto e da armadura, além das propriedades térmicas do concreto em altas temperaturas.

Estruturas em Aço

Já as estruturas em aço, apesar de suas grandes vantagens em relação ao concreto armado em termos estruturais, são as mais sensíveis em relação ao fogo. Com as altas temperaturas, o aço rapidamente se deforma, e perde sua resistência drasticamente.


Para garantir um mínimo de TRRF (aquele tempo de evacuação de que falamos antes), é essencial aliar métodos de proteção passiva às estruturas de aço, ou seja, que não precisam de acionamento manual ou automático para funcionarem em casos de incêndio. Esses métodos, em estruturas em aço, são basicamente revestimentos protetores, que podem ser:

1) pinturas intumescentes, que apesar do custo elevado, se expandem em até 10 vezes e protegem o aço das temperaturas críticas de falência por até 120 minutos;

2) revestimentos projetados, que são fáceis e rápidos de serem aplicados, mas são mais indicados para peças não expostas por sua fragilidade a impactos mecânicos;

3) placas e mantas pré-fabricadas que revestem as estruturas;

4) revestimento com peças ou blocos de concreto, alvenaria, ou imersão em concreto.

Estruturas em madeira

Por último, falaremos dos elementos estruturais em madeira. Apesar de o fogo se alastrar facilmente pela madeira, esse material é o que mais resiste ao fogo em termos de resistência e estabilidade, sendo capaz de manter suas propriedades mecânicas por mais tempo que o concreto e o aço graças à sua baixa condutividade térmica. Uma maior condutividade térmica, como no caso do aço, indica que o calor se propaga mais rapidamente ao longo de toda a extensão da estrutura, o que altera a resistência da estrutura rapidamente, Na tabela abaixo, concluímos que em situações de incêndio, a madeira pode ser até 1.769,23 vezes mais resistente que o aço!


Condutividade Térmica para diversos materiais. W/m.K (watt por metro por kelvin)

Em situações de incêndio, a combustão da madeira cria uma camada carbonizada superficial, 8 vezes mais isolante que a madeira natural, retardando a combustão do interior das peças estruturais de madeira e conservando a integridade física do material. Mas, como nada dura para sempre, antes de a madeira atingir seu ponto de ruptura há a geração de fortes estalos, avisando sua iminente ruptura aos mais desavisados.

Para proteger as estruturas de madeira em situações de incêndio, o dimensionamento das peças deve levar em conta uma espessura adicional para a formação da camada carbonizada que protege o interior da madeira. Além disso, é imprescindível que todas as peças de madeira recebam tratamento tanto para evitar fungos e insetos, quanto para evitar a propagação das chamas. Esse tratamento pode se dar:

1) durante seu ciclo de produção, com películas ou resinas;

2) após seu ciclo de produção e antes de sua montagem em construções, com impregnação de produtos - como solução de sais minerais - em autoclave;

3) durante a montagem das peças, com placas minerais, tintas e vernizes.


Atualmente, ainda não existe um documento normativo que trate sobre a resistência mecânica de estruturas de madeira em situação de incêndio. No entanto há propostas de normatização, como a proposta de inclusão de anexo da NBR 7190. Em geral, essas normatizações nascem de instituições acadêmicas.

Concluindo...

Para garantir a segurança da sua construção, é necessário investir em projetos de qualidade, além de não deixar de fazer acompanhamento e manutenção do edifício já construído. Quer saber mais sobre os cuidados que devemos ter com nossas construções? Entre em contato conosco! A Concreta oferece tanto serviços de Projeto Estrutural quanto Projeto de Prevenção e Combate a Incêndio e Pânico. Sinta-se à vontade para solicitar nossos serviços, clicando aqui!



Referências

www.lmc.ep.usp.br/grupos/gsi/wp-content/artigos1/Nutau2004_concreto.pdf

http://intermeios.fau.usp.br/midia/5026023

https://archive.org/details/NBR144322001ExignciasDeResisttnciaAoFogoDeElementosConstrutivosDeEdificacaesProcedimento/page/n1

http://estruturasdemadeira.blogspot.com/2013/05/a-madeira-uma-excelente-protecao-contra.html

https://paginas.fe.up.pt/~jmfaria/TesesOrientadas/MIEC/RicardoAnastaciopdf/Especifica_ProtecFogo_Madeira.pdf

http://madeira.set.eesc.usp.br/article/viewFile/283/pdf

http://www.bombeiros.mt.gov.br/arquivos/File/NORMAS/IT08CBPMESP.pdf

https://madeiraestrutural.wordpress.com/2009/07/13/a-madeira-um-material-resistente-ao-fogo/

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