Desenvolvimento e Implementação Numérica do Método Chichorro de Avaliação de Risco de Incêndio
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DESENVOLVIMENTO E IMPLEMENTAÇÃO NUMÉRICA DO MÉTODO CHICHORRO DE AVALIAÇÃO DE RISCO DE INCÊNDIO DE EDIFÍCIOS RICARDO JORGE SOUSA FERREIRA DISSERTAÇÃO DE MESTRADO APRESENTADA À FACULDADE DE ENGENHARIA DA UNIVERSIDADE DO PORTO EM ENGENHARIA CIVIL – ESPECIALIZAÇÃO EM CONSTRUÇÕES M 2016
DESENVOLVIMENTO E IMPLEMENTAÇÃO NUMÉRICA DO MÉTODO CHICHORRO DE AVALIAÇÃO DE RISCO DE INCÊNDIO DE EDIFÍCIOS RICARDO JORGE SOUSA FERREIRA Dissertação submetida para satisfação parcial dos requisitos do grau de MESTRE EM ENGENHARIA CIVIL — ESPECIALIZAÇÃO EM CONSTRUÇÕES Orientador: Professor Doutor Miguel Jorge Chichorro Gonçalves Coorientador: Mestre André Gomes Ferreira Araújo Correia FEVEREIRO DE 2016
MESTRADO INTEGRADO EM ENGENHARIA CIVIL 2015/2016 DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA CIVIL Tel. +351-22-508 1901 Fax +351-22-508 1446 [email protected] Editado por FACULDADE DE ENGENHARIA DA UNIVERSIDADE DO PORTO Rua Dr. Roberto Frias 4200-465 PORTO Portugal Tel. +351-22-508 1400 Fax +351-22-508 1440 [email protected] http://www.fe.up.pt Reproduções parciais deste documento serão autorizadas na condição que seja mencionado o Autor e feita referência a Mestrado Integrado em Engenharia Civil – 2015/2016 – Departamento de Engenharia Civil, Faculdade de Engenharia da Universidade do Porto, Porto, Portugal, 2016. As opiniões e informações incluídas neste documento representam unicamente o ponto de vista do respetivo Autor, não podendo o Editor aceitar qualquer responsabilidade legal ou outra em relação a erros ou omissões que possam existir. Este documento foi produzido a partir de versão eletrónica fornecida pelo respetivo Autor.
Aos meus pais e avós If it’s me against 48, I feel sorry for the 48. Margaret Thatcher
Desenvolvimento e Implementação Numérica do Método CHICHORRO de avaliação de Risco de Incêndio de Edifícios i AGRADECIMENTOS Felizmente, ao longo do meu percurso académico, estive rodeado de pessoas fantásticas, que me ajudaram a superar todos os obstáculos que encontrei. O espaço dedicado a esta secção é limitado, não me permitindo agradecer devidamente a todos da forma como deveria. Deixo algumas palavras de agradecimento a alguns, não esquecendo nunca todos os outros: Ao Professor Miguel Chichorro Gonçalves, pelo interesse e paciência demonstrados nas longas e inúmeras reuniões mas, sobretudo, por toda a ajuda, disponibilidade e partilha de conhecimentos essenciais para a presente dissertação e certamente para a minha vida. Ao Engenheiro André Correia, pela fantástica coorientação e, em especial, pela enorme amizade ao longo dos últimos anos, tornado possível o meu trabalho na presente dissertação. Ao meu amigo André Costa, por toda a ajuda no desenvolvimento do software da presente dissertação, uma área onde eu não tinha qualquer experiência até ao momento e, acima de tudo, pela longa amizade. À Susana, por toda a ajuda, pela paciência e carinho demonstrados ao longo do meu percurso até aqui. Sei que sem ela todo este caminho teria sido muito mais difícil. A todos os meus colegas e amigos, pelos inúmeros momentos de diversão e companheirismo que vivemos juntos. Não os consigo contar de tantos que foram e ainda bem que assim foi! Torna-se impossível individualizar, mas agradeço a todos. À minha família, por todo o apoio que me deu ao longo dos anos. Aos meus avós, simplesmente, por tudo. Não há palavras para descrever o quanto lhes agradeço. E, por fim, aos meus pais, sem eles não teria sido possível chegar até aqui. A força e confiança que me deram foram os pilares fundamentais deste percurso. A todos, um enorme obrigado!
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Desenvolvimento e Implementação Numérica do Método CHICHORRO de avaliação de Risco de Incêndio de Edifícios iii RESUMO Os incêndios urbanos são notícia recorrente no dia a dia, principalmente dos centros urbanos históricos, locais de grande valor patrimonial histórico, bem como, habitação de várias famílias. Estes locais, devido à sua morfologia são frequentemente sujeitos a incêndios que se propagam a edifícios vizinhos resultando em consideráveis prejuízos. Incêndios que colocam em risco não só o património histórico, cujo valor inerente é muito importante para a identidade da própria cidade e da sua população mas, sobretudo, a vida humana. Desta forma, torna-se não só necessário como também prioritário conhecer e perceber o Risco de Incêndio dos edifícios inseridos nos centros urbanos, principalmente os mais antigos, recorrendo a metodologias de avaliação de risco. E também estudar o tema sobre como é que, adotando medidas de intervenção, se pode mitigar e controlar os efeitos destruidores dos incêndios urbanos assegurando uma maior segurança contra incêndio nos edifícios. A presente dissertação pretende, assim, contribuir para o desenvolvimento do método de avaliação de Risco de Incêndio, CHICHORRO 2.0 (Cálculo Holístico do Risco de Incêndio da Construção e Habilitada Otimização da sua Redução com Obras). Pretende-se ainda desenvolver um software que torne a aplicação do método fácil e intuitiva, tornando os resultados mais compreensíveis para os técnicos da segurança contra incêndios em edifícios. Devido à complexidade da metodologia proposta, tornou-se imperativo o desenvolvimento de um modelo numérico, em linguagem de programação Visual Basic, que permitisse uma mais fácil e intuitiva utilização. Visto que o modelo anterior permitia apenas a análise para alguns edifícios e alguns deles com dados limitados, este novo modelo vem permitir ao utilizador uma introdução de dados contínua, tornando mais rigoroso o cálculo do valor do Risco de Incêndio. Simultaneamente, aproveitou-se esta melhoria do modelo para incluir e melhorar algumas questões relacionadas com a vasta complexidade dos fenómenos físicos associados ao fogo e à combustão. Após concluído o modelo numérico e depois de inúmeras simulações, foi possível, através de uma primeira análise de sensibilidade, propor várias alterações ao método de avaliação de risco. Através da versatilidade do modelo foi também possível a correção dos Casos-Tipo existentes, associados às Utilizações-Tipo. De modo a ratificar os valores resultantes da aplicação do método, foi feita a avaliação do Risco de Incêndio dos dez edifícios pertencentes ao Quarteirão das Aldas no Centro Histórico do Porto, comparando ainda estes valores do Risco de Incêndio com outro método de análise de risco. Todos os edifícios foram classificados de acordo com uma escala de classificação de Risco de Incêndio proposta. Para estes edifícios foram ainda propostas várias medidas ativas e passivas de intervenção definidas no método de forma a reduzir o Risco de Incêndio em cada um deles. Finalmente, foi ainda concretizada uma carta de classificação de Risco de Incêndio para todos os edifícios do Centro Histórico do Porto, que haviam sido alvo de análise em dissertações anteriores, com este método atualizado e revisto. PALAVRAS-CHAVE: Incêndio urbano, Edifícios existentes, Análise de risco, CHICHORRO 2.0, Modelação numérica.
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Desenvolvimento e Implementação Numérica do Método CHICHORRO de avaliação de Risco de Incêndio de Edifícios xi . 90 ...... 91 .................................................................................................................................... 91 ...................................................................................... 91 ............................................................................................................................................................... 92 ..................................................................................................................................... 93 ..................................................................................................................................... 94 .................................................................................................. 95 .............................................................................................................................. 95 ............................. 96 ...................................... 96 .......................................... 97 ................. 97 ......................................... 98 .................................................................. 99 ............................................................................................................................................................... 99 ......................................................................... 101 ............................................................................................................................ 101 ................................................................................................................................................ 101 ............................................................................................................................................................. 102 .............................................................................................................................. 102 .................................................................................. 102 ............................................................................... 103 ............................................................................... 103 ......................................................................... 104 ............................................................ 104 .......................................................................... 105 ......................................................................... 107
Desenvolvimento e Implementação Numérica do Método CHICHORRO de avaliação de Risco de Incêndio de Edifícios xii ............................. 111 ............................................................................................................................... 111 ................................................................................................. 111 ........................................................................................................... 112 ........................................................ 112 ................................................................................................................ 112 ............................................................................................................................ 112 .................................................................................................... 113 ........................................................................................... 114 ............................................................................ 115 .................................................................................................................... 116 .......................................................................................... 116 ................................................ 116 ........................................................................................... 117 .................................................................................................. 118 .................................................................................................................... 119 .......................................................................................... 119 .................................................................................................. 119 .................................................................................................................... 121 .......................................................................................... 121 .................................................................................................. 121 .................................................................................................................... 122 .......................................................................................... 122 .................................................................................................. 122 .................................................................................................................... 123 .......................................................................................... 123 .................................................................................................. 123 .................................................................................................................. 124 ........................................................................................ 124 ................................................................................................ 124 ........................................................................................................ 125 ........................................................................................ 126 ...................................................................... 127
Desenvolvimento e Implementação Numérica do Método CHICHORRO de avaliação de Risco de Incêndio de Edifícios xiii ............................................................................................................................................................. 129 ............................................................................................................................... 129 ...... 129 .................................................................................. 129 ................................................................... 129 ............................................................................................... 130 .................................................................................................................. 133 ...................................... 134 .................................... 135 .............................................................................................................................. 135 ................................................................................................. 136 ....................................................................................................... 137 ANEXOS ANEXO A FATORES PARCIAIS DE RISCO DE INCÊNDIO ANEXO B EXCERTOS CÓDIGO SOFTWARE CHICHORRO2.0 ANEXO C RESULTADOS CASOS DE ESTUDO
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Desenvolvimento e Implementação Numérica do Método CHICHORRO de avaliação de Risco de Incêndio de Edifícios xv ÍNDICE DE FIGURAS Figura 2.1 – Representação gráfica do risco [2] ..................................................................................... 6 Figura 3.1 – Estrutura do Método CHICHORRO 2.0 ............................................................................ 26 Figura 3.2 – Evolução das tipologias construtivas em Portugal, adaptado [30] ................................... 27 Figura 3.3 – Resumo dos valores dos Fatores Parciais do POI ........................................................... 32 Figura 3.4 – Consequências parciais de incêndio no cenário de incêndio e nas vias horizontais e verticais de evacuação [31] ................................................................................................................... 33 Figura 3.5 – Resumo dos valores dos Fatores Parciais do CTI ........................................................... 34 Figura 3.6 – Curvas características de crescimento da potência calorífica libertada ........................... 36 Figura 3.7 – Velocidades de evacuação do cenário de incêndio .......................................................... 41 Figura 3.8 – Camada livre de fumo de 2 metros ................................................................................... 47 Figura 3.9 – Sequência de cálculo para obtenção do tempo limite de fumo nas VHE ......................... 52 Figura 3.10 – Esquema para cálculo das velocidades de evacuação nas VHE ................................... 54 Figura 3.11 – Dimensões consideradas para as VVE .......................................................................... 59 Figura 3.12 – Sequência de cálculo para obtenção do tempo limite de fumo nas VVE ....................... 61 Figura 3.13 – Esquema para cálculo das velocidades de evacuação nas VVE ................................... 63 Figura 3.14 – Resumo dos valores dos Fatores Parciais do DPI ......................................................... 68 Figura 3.15 – Resumo dos valores dos Fatores Parciais do ESCI ....................................................... 69 Figura 3.16 – Esquema das Tipologias de Edifícios ............................................................................. 70 Figura 3.17 – Medidas de Intervenção Ativas e Passivas .................................................................... 78 Figura 3.18 – Combinações de intervenções possíveis ....................................................................... 79 Figura 3.19 – Escala de classificação de Riscos de Incêndio do Método CHICHORRO 2.0 ............... 80 Figura 4.1 – Fluxograma de funcionamento do software produzido ..................................................... 84 Figura 4.2 – Painéis 1 e 2 em cima, Painéis 3 e 4 em baixo ................................................................ 86 Figura 4.3 – Painel 1 do modelo numérico ........................................................................................... 87 Figura 4.4 – Subseparador POICC relativo ao Painel 2 ......................................................................... 88 Figura 4.5 – Subseparador CTICI relativo ao Painel 2 ........................................................................... 89 Figura 4.6 – Subseparador CTIVHE relativo ao Painel 2 ........................................................................ 90 Figura 4.7 – Subseparador CTIVVE relativo ao Painel 2......................................................................... 91 Figura 4.8 – Subseparador DPIREIC relativo ao Painel 2 ....................................................................... 92 Figura 4.9 – Subseparador ESCIGP relativo ao Painel 2 ....................................................................... 93 Figura 4.10 – Painel 3 – Resultados do Risco de Incêndio .................................................................. 94 Figura 4.11 – Painel 4 – Intervenções possíveis no edifício ................................................................. 94 Figura 4.12 – Código referente ao botão “Calcular RI” ......................................................................... 96 Figura 4.13 – Código referente ao botão “Voltar” ................................................................................. 97 Figura 4.14 – Código referente ao botão “Home” ................................................................................. 97 Figura 4.15 – Código referente ao botão “Troca de Métodos” .............................................................. 98 Figura 4.16 – Código referente à função “Reset” do Painel 2 .............................................................. 98 Figura 4.17 – Código referente à função “POIf1” .................................................................................. 99 Figura 4.18 – Excerto do código referente à função “calculateRIA1Habh9” ...................................... 100 Figura 4.19 – Código referente à função “calculateRI2” ..................................................................... 100 Figura 4.20 – Excerto do código referente ao POICC .......................................................................... 101 Figura 4.21 – Excerto do código referente ao CPICI ........................................................................... 102 Figura 4.22 – Excerto do código referente ao CPIVHE ......................................................................... 103 Figura 4.23 – Excerto do código referente ao CPIVVE ......................................................................... 104 Figura 4.24 – Excerto do código da função “calculateRI” ................................................................... 105
Desenvolvimento e Implementação Numérica do Método CHICHORRO de avaliação de Risco de Incêndio de Edifícios xvi Figura 4.25 – Excerto do código referente à função “classRI” ............................................................ 106 Figura 4.26 – Exemplo do Painel 3 ..................................................................................................... 106 Figura 4.27 – Excerto do código da função “RIcInterva” ..................................................................... 107 Figura 4.28 – Excerto do código da função “disableinterva” ............................................................... 108 Figura 4.29 – Excerto do código do botão “Conjunto I” do Painel 4 ................................................... 108 Figura 4.30 – Exemplo do Painel 4 ..................................................................................................... 109 Figura 5.1 – Centro Histórico do Porto [41] ......................................................................................... 112 Figura 5.2 – Quarteirão das Aldas, demilitado pelo tracejado verde, adaptada [41] .......................... 113 Figura 5.3 – Estado de conservação do quarteirão das Aldas ........................................................... 114 Figura 5.4 – Rua das Aldas ................................................................................................................. 115 Figura 5.5 – Dados de introdução no software de Cálculo do Risco de Incêndio .............................. 116 Figura 5.6 – Introdução de dados para o Edifício 1 ............................................................................ 117 Figura 5.7 – Resultado do Risco de Incêndio do Edifício 1 ................................................................. 118 Figura 5.8 – Risco de Incêndio Intervencionado para o Edifício 1 ...................................................... 119 Figura 5.9 – Risco de Incêndio Intervencionado para o Edifício 2 ...................................................... 120 Figura 5.10 – Risco de Incêndio Intervencionado para o Edifício 4 .................................................... 121 Figura 5.11 – Risco de Incêndio Intervencionado do Edifício 5 .......................................................... 122 Figura 5.12 – Risco de Incêndio Intervencionado do Edifício 6 .......................................................... 124 Figura 5.13 – Risco de Incêndio Intervencionado do Edifício 6 .......................................................... 125 Figura 5.14 – Risco de Incêndio dos edifícios em análise .................................................................. 126 Figura 5.15 – Mapa de Risco de Incêndio antes (esquerda) e depois (direita) de intervencionado ... 126 Figura 5.16 – Percentagem de Classificações do RI antes (esquerda) e depois (direita) de intervencionado ................................................................................................................................... 127 Figura 5.17 – Coeficientes de Segurança dos edifícios, adaptado de Cunha [42] ............................. 128 Figura 6.1 – Excerto da folha de Excel ................................................................................................ 130 Figura 6.2 – Carta de Risco de Incêndio do Centro Histórico do Porto .............................................. 131 Figura 6.3 – Classificação do Risco de Incêndio ................................................................................ 133 Figura 6.4 – Número de edifícios por classificação para os Casos-Tipo ............................................ 134
Desenvolvimento e Implementação Numérica do Método CHICHORRO de avaliação de Risco de Incêndio de Edifícios xvii ÍNDICE DE QUADROS Quadro 3.1 – Taxa de crescimento de incêndio para diferentes tipos de ocupação de acordo com a NP EN 1991-1-2 [35] ................................................................................................................................... 36 Quadro 3.2 – Saídas do cenário de incêndio, de acordo com a Portaria n.º 1532/2008 ...................... 40 Quadro 3.3 – Distância a percorrer no cenário de incêndio ................................................................. 40 Quadro 3.4 – UP’s do cenário de incêndio, de acordo com a Portaria n.º 1532/2008 ......................... 43 Quadro 3.5 – Largura das saídas do cenário de incêndio, de acordo com a Portaria n.º 1532/2008 .. 43 Quadro 3.6 – Valores do fator CPICIP .................................................................................................... 44 Quadro 3.7 – Valores do fator CPICIF .................................................................................................... 48 Quadro 3.8 – Classes de reação ao fogo dos materiais de revestimento de teto e paredes do cenário de incêndio ............................................................................................................................................ 49 Quadro 3.9 – Classes de reação ao fogo dos materiais de revestimento de pavimentos do cenário de incêndio ................................................................................................................................................. 49 Quadro 3.10 – Valores do fator CPICIMR ................................................................................................ 49 Quadro 3.11 – Valores do fator CPIVHEF ................................................................................................ 55 Quadro 3.12 – Classes de reação ao fogo dos materiais de revestimento dos tetos e paredes das VHE ............................................................................................................................................................... 56 Quadro 3.13 – Classes de reação ao fogo dos materiais de revestimento de pavimentos das VHE .. 56 Quadro 3.14 – Valores do fator CPIVHEMR ............................................................................................. 56 Quadro 3.15 – Valores do CPIVVEF ........................................................................................................ 65 Quadro 3.16 – Classes de reação ao fogo dos materiais de revestimento dos tetos e paredes das VVE ............................................................................................................................................................... 66 Quadro 3.17 – Classes de reação ao fogo dos materiais de revestimento de pavimentos das VVE .. 66 Quadro 3.18 – Valores do CPIVVEMR ...................................................................................................... 67 Quadro 3.19 – Valores do fator global POI para a Tipologia A1 ........................................................... 71 Quadro 3.20 – Valores do fator global CTI para a Tipologia A1 ........................................................... 72 Quadro 3.21 – Valores do fator global DPI para a Tipologia A1 ........................................................... 72 Quadro 3.22 – Valores do fator global ESCI para a Tipologia A1 ........................................................ 73 Quadro 3.23 – Casos-Tipo A1 ............................................................................................................... 74 Quadro 3.24 – Valor máximo aceitável do Risco de Incêndio .............................................................. 81
Desenvolvimento e Implementação Numérica do Método CHICHORRO de avaliação de Risco de Incêndio de Edifícios xviii SÍMBOLOS E ACRÓNIMOS 𝐴𝐶𝐼 − Área do cenário de incêndio (m2) 𝐴𝑉𝐸𝑁𝑇 − Área da claraboia (m2) 𝐴𝑉𝐻𝐸 − Área da via horizontal de evacuação (m2) 𝐴𝑉𝑉𝐸 − Área da via vertical de evacuação (m2) 𝑏𝑉𝐻𝐸 − Largura da via horizontal de evacuação (m) 𝑏𝑉𝑉𝐸 − Largura da via vertical de evacuação (m) 𝐶𝑝 − Calor específico dos gases libertados (kJ/kg.ºC) 𝑑 − Distância ao alvo (m) 𝑑𝑝𝑖𝑠𝑜 − Distância percorrida por piso (m) 𝑑𝑉𝐻𝐸 − Distância percorrida na via horizontal de evacuação (m) 𝑑𝑉𝑉𝐸 − Distância percorrida na via vertical de evacuação (m) 𝐷𝑎 − Densidade adimensional (m2/m2) 𝑔 − Aceleração da gravidade (m/s2) 𝐺 − Gravidade das consequências decorrentes da ocorrência do evento 𝑙𝑉𝐻𝐸 − Comprimento da via horizontal de evacuação (m) 𝐿𝑠 – Somatório da largura das várias saídas do cenário de incêndio (m) 𝑚 − Caudal mássico de fumo produzido (kg/s) 𝑃 − Probabilidade de ocorrência de um evento 𝑃𝑎𝑡𝑚 − Pressão atmosférica (Pa) 𝑞 − Radiação total libertada (kW/m2) 𝑄 − Potência calorífica libertada (W) 𝑄𝑎𝑡 − Potência libertada no instante de início de atuação dos sprinklers (kW) 𝑄𝑐 − Potência calorífica convectada (kW) 𝑄𝑙𝑖𝑚𝑖𝑡𝑒 − Potência calorífica limite (kW) 𝑅 − Constate do gás 𝑡0 −Instante de início da passagem de fumo do cenário de incêndio para a via horizontal de evacuação (s) 𝑡𝐴𝑣 − Tempo correspondente ao atravessamento das saídas (s) 𝑡𝐷𝑒𝑡 − Tempo de deteção de incêndio (s) 𝑡𝐸𝑣 𝐶𝐼 − Tempo de evacuação do cenário de incêndio (s) 𝑡𝐸𝑣 𝑉𝐻𝐸 − Tempo de evacuação da via horizontal de evacuação (s) 𝑡𝐸𝑣 𝑉𝑉𝐸 − Tempo de evacuação da via vertical de evacuação (s)
Desenvolvimento e Implementação Numérica do Método CHICHORRO de avaliação de Risco de Incêndio de Edifícios xix 𝑡𝑙𝑖𝑚𝑖𝑡𝑒𝑓𝑢𝑚𝑜𝐶𝐼 − Tempo limite de fumo no cenário de incêndio (s) 𝑡𝑃𝑒𝑟 𝐶𝐼 − Tempo necessário para a realização do percurso para atingir a saída do cenário de incêndio (s) 𝑡𝑡𝑜𝑙𝑒𝑟â𝑛𝑐𝑖𝑎 − Tempo de tolerância (s) 𝑡𝛼 − Tempo necessário para se atingir uma potência calorífica de 1 MW (s) 𝑇 − Temperatura da camada de fumo (K) 𝑇0 − Temperatura ambiente (ºC) 𝑇𝐴𝑀𝐵 − Temperatura ambiente (K) 𝑇𝐿𝐴𝑌 − Temperatura da camada de fumo (K) 𝑣𝑉𝐸𝑁𝑇 − Velocidade média com que se processa a ventilação na claraboia (m/s) 𝑉 − Caudal volúmico de fumo produzido (m3/s) 𝑉𝑓𝑐𝑜𝑚 𝑒𝑥𝑡 𝐶𝐼 − Volume de fumo acumulado no cenário de incêndio, com sistema de desenfumagem ativa (m3) 𝑉𝑓𝑐𝑜𝑚 𝑒𝑥𝑡 𝑉𝑉𝐸 −Volume de fumo acumulado nas vias verticais de evacuação, com sistema de desenfumagem ativa (m3) 𝑉𝐷 − Velocidade descendente de evacuação (m/s) 𝑉𝐷𝐸 − Velocidade descendente para condições de movimento de emergência (m/s) 𝑉𝐷𝐿 − Velocidade descendente para condições de movimento lento (m/s) 𝑉𝐷𝑀𝐿 − Velocidade descendente para condições de movimento muito lento (m/s) 𝑉𝐷𝑁 − Velocidade descendente para condições normais de movimento (m/s) 𝑉𝐻𝐸 − Velocidade horizontal para condições de movimento de emergência (m/s) 𝑉𝐻𝐻 − Velocidade horizontal para habitações (m/s) 𝑉𝐻𝐿 − Velocidade horizontal para condições de movimento lento (m/s) 𝑉𝐻𝑀𝐿 − Velocidade horizontal para condições de movimento muito lento (m/s) 𝑉𝐻𝑁 − Velocidade horizontal para condições normais de movimento (m/s) 𝑉𝑒𝑥𝑡 𝐶𝐼 − Caudal volúmico de fumo extraido no cenário de incêndio (m3/s) 𝑉𝑒𝑥𝑡 𝑉𝑉𝐸 − Caudal volúmico de extração de fumo nas vias verticais de evacuação (m3/s) 𝑉𝑓 − Volume de fumo de produzido (m3) 𝑉𝑓limite𝑉𝑉𝐸 − Volume limite de fumo nas vias verticais de evacuação (m3) 𝑉𝑓𝑙𝑖𝑚𝑖𝑡𝑒 𝑉𝐻𝐸 − Volume limite de fumo nas vias horizontais de evacuação (m3) 𝑉𝑓𝑙𝑖𝑚𝑖𝑡𝑒𝐶𝐼 − Volume limite de fumo acumulado no cenário de incêndio (m3) 𝑉𝑓𝑢𝑚𝑜 corrimão − Volume da coluna de fumo presente ao longo do corrimão da via vertical de evacuação (m3) 𝑉𝑓𝑢𝑚𝑜 𝑢𝑙𝑡𝑖𝑚𝑜 𝑝𝑖𝑠𝑜 − Volume limite de fumo que se pode acumular no último piso (m3) 𝑍𝐶𝐸𝐼𝐿 − Altura da claraboia (m)
Desenvolvimento e Implementação Numérica do Método CHICHORRO de avaliação de Risco de Incêndio de Edifícios xx 𝑍𝐿𝐴𝑌 − Altura da camada de fumo (m) 𝜌𝐴𝑀𝐵 − Densidade do ar à temperatura ambiente (kg/m3) 𝜌𝑓 − Massa volúmica do fumo (kg/m3) 𝑥 − Eficácia da radiação ANPC – Autoridade Nacional de Proteção Civil AQS – Águas Quentes Sanitárias ARICA – Análise do Risco de Incêndios em Centros Urbanos Antigos BCC – Boas Condições do Circuito elétrico CF – Sistema de Controlo de Fumo CHICHORRO – Cálculo Holístico do Risco de Incêndio da Construção e Habilitada Otimização da sua Redução com Obras CHP – Centro Histórico do Porto CI – Cenário de Incêndio CPB – Corpo Privado de Bombeiros CPI – Consequências Parciais de Incêndio CPICI – Consequências Parciais de Incêndio associadas ao Cenário de Incêndio CPICIF – Consequências Parciais de Incêndio associadas ao fumo produzido no Cenário de Incêndio CPICIMR – Consequências Parciais de Incêndio associadas à reação ao fogo dos Materiais de Revestimento no Cenário de Incêndio CPICIP – Consequências Parciais de Incêndio associadas à Potência libertada no Cenário de Incêndio CPIVHE – Consequências Parciais de Incêndio associadas às Vias Horizontais de Evacuação CPIVHEFCorrigido – Consequências Parciais de Incêndio associadas ao Fumo presente nas Vias Horizontais de Evacuação, devidamente corrigido CPIVHEMR – Consequências Parciais de Incêndio associadas à reação ao fogo dos Materiais de Revestimento nas Vias Horizontais de Evacuação CPIVVE – Consequências Parciais de Incêndio associadas às Vias Verticais de Evacuação CPIVVEFCorrigido – Consequências Parciais de Incêndio associadas ao Fumo presente nas Vias Verticais de Evacuação, devidamente corrigido CPIVVEMR – Consequências Parciais de Incêndio associadas à reação ao fogo dos Materiais de Revestimento nas Vias Verticais de Evacuação CR – Categorias de Risco CTI – Consequências Totais do Incêndio DPIAV – Fator Parcial Afastamento entre Vãos exteriores da mesma prumada DPIEI – Fator Parcial Estanquidade e Isolamento das paredes e portas do cenário de incêndio DPIOGS – Fator Parcial Organização e Gestão de Segurança
Desenvolvimento e Implementação Numérica do Método CHICHORRO de avaliação de Risco de Incêndio de Edifícios 5 15 de janeiro de 2015 – Incêndio num apartamento em Lisboa [15]: um incêndio destruiu por completo um apartamento. Uma mulher foi evacuada pelos bombeiros. O incêndio terá começado a partir de um aquecedor e originou uma densa nuvem de fumo; 27 de janeiro de 2015 – Incêndio numa habitação em Sines, Setúbal [16]: quatro pessoas, incluindo duas crianças, ficaram desalojadas e feridas sem gravidade, devido à inalação de fumo, num incêndio ocorrido na sua habitação; 30 de janeiro de 2016 – Incêndio num prédio de sete andares no Lumiar, Lisboa [17]: um incêndio destruiu por completo a casa da porteira do prédio e o fumo causado pelas chamas levou 16 pessoas a serem assistidas no hospital; 31 de janeiro de 2016 – Incêndio num prédio em Algés, Oeiras [18]: um incêndio que deflagrou num 12.º andar do prédio obrigou à evacuação dos moradores; 3 de fevereiro de 2016 – Incêndio numa habitação no lugar do Outeiro, Ponte da Barca [19]: uma mulher de 87 anos ficou desalojada após um incêndio provocado por um colchão elétrico; 8 de fevereiro de 2016 – Incêndio numa habitação em Guimarães [20]: um incêndio numa habitação provocou danos na cobertura; 11 de fevereiro de 2016 – Incêndio numa casa em Chainça, Abrantes [21]: três pessoas ficaram desalojadas na sequência de um incêndio que deflagrou num dos quartos da habitação; 13 de fevereiro de 2016 – Incêndio numa habitação em Lourosa de Cima, Viseu [22]: três pessoas ficaram desalojadas após um incêndio numa habitação em situação precária. Segundo dados apurados junto da Autoridade Nacional de Proteção Civil (ANPC), entre 2010 e 2015, 203 pessoas perderam a vida em incêndios urbanos e 1193 ficaram desalojadas. Os dados da ANPC informam que ocorreram, em média, 5900 incêndios urbanos por ano, num total de 30 260 desde 2010. A maioria das habitações atingidas pelos incêndios urbanos são casas, por norma, antigas, sem grande manutenção ou com muito material combustível [23]. INCÊNDIOS DEFLAGRADOS, NO MUNDO, NO DECURSO DA ELABORAÇÃO DA PRESENTE DISSERTAÇÃO 31 de outubro de 2015 – Incêndio numa discoteca em Bucareste, Roménia [24]: 26 pessoas morreram e mais de 150 pessoas ficaram feridas num incêndio numa discoteca em Bucareste. No momento do incêndio encontravam-se mais de 500 pessoas no interior da discoteca. O incêndio deflagrou nas decorações do cenário, tendo provocado o pânico no público. 7 de novembro de 2015 – Incêndio em armazém em Tottenham, Inglaterra[25]: 30 pessoas foram evacuadas na sequência de um incêndio que destruiu por completo um armazém de roupa em Tottenham. Uma habitação vizinha foi também afetada pelas chamas. 31 de dezembro de 2015 – Incêndio em hotel de luxo no Dubai [26]: pelo menos 16 pessoas ficaram feridas na sequência de um incêndio no hotel Adress Downtown, de 63 andares. Segundo as autoridades locais, uma explosão de gás estará na causa do incêndio, que deflagrou no 20.º andar do hotel. CONCEITO DE ANÁLISE DE RISCO O conceito de risco pode ser traduzido como a incerteza da perda que, no caso dos incêndios, corresponde geralmente ao número de vítimas mortais ou os danos materiais causados aos edifícios,
Desenvolvimento e Implementação Numérica do Método CHICHORRO de avaliação de Risco de Incêndio de Edifícios 6 incluindo todas as perdas intangíveis significativas, tais como, a interrupção da atividade, a degradação do meio ambiente ou a destruição de bens culturais e históricos insubstituíveis. De uma forma geral, o risco (R) pode ser descrito como o produto da probabilidade de ocorrência de um evento (P) pela gravidade das respetivas consequências; equação 2.1. 𝑅=𝑃×𝐺 (2.1) Em que: R – Risco; P – Probabilidade de ocorrência de um evento; G – Gravidade das consequências decorrentes da ocorrência do evento. O risco pode ser igualmente representado através de um gráfico cujo eixo das ordenadas corresponde à probabilidade de ocorrência e o eixo das abcissas corresponde à gravidade das consequências; Figura 2.1. Fig. 2.1 – Representação gráfica do risco [2] Da análise da Figura 2.1, é possível constatar duas zonas de risco: aceitável e não aceitável. Face ao Risco de Incêndio real existente, importa perceber se esse risco é, ou não, admissível pelas sociedades, isto é, se o risco é, ou não, aceitável. O risco aceitável depende de diversos fatores e pode ser variável no tempo. O que hoje é considerado risco aceitável, pode não o ser amanhã, no próximo ano ou na próxima década. As sociedades aceitam os riscos, se eles forem inferiores a determinados valores de referência (limiares de risco). Tal redução pode ser conseguida através da implementação de medidas de prevenção e de proteção. As primeiras destinam-se a prevenir a ocorrência do incêndio, enquanto as segundas destinam-se a proteger a vida dos ocupantes e os bens materiais.
Desenvolvimento e Implementação Numérica do Método CHICHORRO de avaliação de Risco de Incêndio de Edifícios 7 Da análise da Figura 2.1, é ainda possível constatar a impossibilidade de se atingir um risco nulo, sendo apenas possível minimizar o risco por forma a torná-lo aceitável. Devem, por isso, ser adotadas medidas que permitam mitigar as consequências nefastas decorrentes do incêndio, estabelecendo uma evacuação dos locais tão rápida quanto possível e a rápida extinção do incêndio evitando a destruição do edifício e a possível propagação a edifícios contíguos ou fronteiros. MÉTODOS DE ANÁLISE DE RISCO DE INCÊNDIO INTRODUÇÃO A avaliação do Risco de Incêndio dos edifícios aparece ligada à ocorrência de grandes incêndios urbanos, como o Grande Incêndio de Londres, em 1666, no qual grande parte da cidade foi destruída o que levou a que as seguradoras tomassem em linha de conta a prevenção da ocorrência destes sinistros, ou pelo menos a minimizar os danos causados por estes, protegendo os seus clientes e salvaguardando o seu património financeiro [27]. Deste modo, a análise de Risco de Incêndio tornou-se numa ferramenta necessárias para as seguradoras, de forma a poderem avaliar corretamente os seguros de acordo com a probabilidade de ocorrência de incêndio, tendo em conta todas as características e informação dos locais, relevantes para tal. A análise de risco tornou-se também numa ferramenta bastante útil na otimização da escolha das medidas preventivas e ativas a serem aplicadas nos edifícios. O Risco de Incêndio é uma consequência decorrente da atividade humana, uma vez que qualquer projeto de edifício terá sempre associado a ele um certo Risco de Incêndio ao longo da sua vida útil. Segundo Coelho [28], o Risco de Incêndio envolve um conjunto de fatores extremamente diversos, dos quais se destacam os seguintes: Probabilidade esperada de ocorrência de um determinado cenário de incêndio; Grau esperado de exposição a esse cenário; Maior ou menor capacidade potencial de afetação que o cenário pode apresentar. Para que seja possível efetuar a análise do Risco de Incêndio, torna-se necessário proceder à sua identificação, determinar a sua probabilidade de ocorrência e avaliar as suas consequências. Assim, a análise de Risco de Incêndio deve permitir a definição das decisões de forma a minimizá-lo para valores aceitáveis, e também prever o modo de atenuar as consequências do incêndio. De seguida, é feita uma breve descrição dos métodos de avaliação de Risco de Incêndio com alguma relevância para a elaboração do presente trabalho: Método de Gretener, ARICA, Marie&FEUP, MARIEE e CHICHORRO. MÉTODO DE GRETENER Desenvolvido na Suíça, em 1968, por Max Gretener, com o objetivo de calcular o Risco de Incêndio para, dependente dele estabelecer prémios de seguro na indústria e armazéns de grande dimensão, este é, provavelmente, o método de análise de Risco de Incêndio mais difundido, adaptado e utilizado. O Método de Gretener baseia-se na análise do processo de incêndio, determinando os fatores que promovem o seu desenvolvimento, medindo os riscos de ativação em função do tipo de ocupação e ainda avaliando a contribuição das medidas de segurança para a redução do Risco de Incêndio. Este método é
Desenvolvimento e Implementação Numérica do Método CHICHORRO de avaliação de Risco de Incêndio de Edifícios 8 utilizado para avaliar e comparar o nível de Risco de Incêndio, com base em conceitos alternativos entre diferentes tipos de edificações. Os diversos parâmetros e os respetivos pesos utilizados para calcular o Risco de Incêndio neste método foram obtidos com base em dados estatísticos e aferidos pela sua ampla aplicação prática sendo confirmados pelo meio técnico e científico. Assim, o método considera a existência de três tipos de edifícios, no que à propagação de incêndio diz respeito: Tipo Z – Construção em células: dificulta e limita a propagação horizontal e vertical do fogo (células até 200m2); Tipo G – Construção de grandes superfícies: permite e facilita a propagação horizontal do fogo, exceto a vertical (áreas superiores a 200 m2, num só piso); Tipo V – Construção de grande volume: favorece e acelera a propagação horizontal e vertical do fogo (vários pisos não compartimentados entre si). O Risco de Incêndio efetivo (R) resulta do produto entre o fator de perigo de ativação (A) e do fator de exposição ao perigo (B), através da equação 2.2. 𝑅=𝐴×𝐵 (2.2) Em que: R – Risco de Incêndio efetivo; A – Fator de perigo de ativação; B – Fator de exposição ao perigo. O perigo de ativação (A) quantifica a probabilidade de ocorrência do incêndio, dependendo de dois fatores, o tipo de exploração do edifício e os perigos criados pelos fatores humanos, encontrando-se tabelado para diferentes tipos de edifícios. Quanto ao fator de exposição ao perigo (B), este é definido pelo quociente entre o produto de todos os fatores potenciais de perigo (P) e o produto de todos os fatores de proteção (M); equação 2.3. 𝐵= 𝑃 𝑀 (2.3) Em que: B – Fator de exposição ao perigo; P – Potenciais perigos; M – Fatores de proteção. O fator de exposição ao perigo tem em consideração quatro fatores: Potenciais perigos (P); Medidas normais de proteção (N);
Desenvolvimento e Implementação Numérica do Método CHICHORRO de avaliação de Risco de Incêndio de Edifícios 9 Medidas especiais de proteção (S); Medidas estruturais (F). Os potenciais perigos (P) resultam do produto entre os perigos inerentes ao conteúdo do edifício e os perigos inerentes ao edifício. Os perigos inerentes ao conteúdo têm em consideração a carga de incêndio mobiliária, a combustibilidade, a produção de fumos e o perigo de corrosão e toxicidade, enquanto os perigos inerentes ao edifício, dependem da carga imobiliária, do nível do andar ou altura do local e das dimensões dos compartimentos de incêndio e a relação entre as suas dimensões. Os valores referentes às medidas que dificultam o desenvolvimento do incêndio (N, S, F) encontram-se tabelados. Com base nestes critérios, o Risco de Incêndio efetivo obtém-se a partir da equação 2.4. 𝑅=𝐵×𝐴= 𝑃 𝑁×𝑆×𝐹×𝐴 (2.4) O cálculo do Risco de Incêndio é feito para o maior compartimento de incêndio ou para o mais perigoso. A verificação da segurança contra incêndio é feita comparando o Risco de Incêndio efetivo (R), com o Risco de Incêndio admissível (Ru), que varia consoante as atividades desenvolvidas no edifício. Considera-se que o edifício ou compartimento em análise verifica a segurança contra incêndio quando o valor do Risco de Incêndio (R) for inferior ao valor do Risco de Incêndio admissível (Ru); equação 2.5. 𝑅<𝑅𝑢 (2.5) Nos casos em que a equação 2.5 for superior a 1 é necessário avaliar as medidas a adotar de modo a obter um Risco de Incêndio aceitável. ARICA O ARICA (Análise do Risco de Incêndio em Centros Urbanos Antigos) é um método desenvolvido por António Leça Coelho (investigador do LNEC) [28], e Ana Margarida Sequeira Fernandes (aluna que apresentou o método em dissertação de mestrado em Ciências da Construção pela FCTUC, em 2006) [29], destinado à aplicação em edifícios localizados em Centros Urbanos Antigos. A metodologia desenvolvida assenta na definição de três fatores globais de risco e um Fator Global de eficácia: Fator Global de risco associado ao início de incêndio, FGII; Fator Global de risco associado ao desenvolvimento e propagação do incêndio no edifício, FGDPI; Fator Global de risco associado à evacuação do edifício, FGEE; Fator Global de eficácia associado ao combate ao incêndio, FGCI.
Desenvolvimento e Implementação Numérica do Método CHICHORRO de avaliação de Risco de Incêndio de Edifícios 10 Os fatores globais referidos cobrem a generalidade dos aspetos relacionados com a segurança contra incêndios, desde a segurança dos ocupantes, dos seus bens materiais e do próprio edifício. Cada Fator Global é constituído por vários fatores parciais. O Fator Global de risco associado ao início de incêndio (FGII) incide nas questões relacionadas com: Estado de conservação da construção (FEC); Estado de conservação das instalações elétricas (FIEL); Estado de conservação das instalações de gás (FIG); Natureza das cargas de incêndio mobiliárias (FNCI). O seu valor é calculado através da equação 2.6. 𝐹𝐺𝐼𝐼 =𝐹𝑃𝐸𝐶 +𝐹𝑃𝐼𝐸𝐿 +𝐹𝑃𝐼𝐺 +𝐹𝑃𝑁𝐶𝐼 4 (2.6) O Fator Global de risco de desenvolvimento e propagação do incêndio (FGDPI) contempla: Carga de incêndio mobiliária do edifício (FCI); Compartimentação corta-fogo (FCCF); Sistemas de deteção, alerta e alarme de incêndio (FDI); Equipas de segurança (FES); Afastamento entre vãos sobrepostos (FAV). O seu valor é calculado através da equação 2.7. 𝐹𝐺𝐷𝑃𝐼 =𝐹𝐶𝐼 +𝐹𝐶𝐶𝐹 +𝐹𝐷𝐼 +𝐹𝐸𝑆 +𝐹𝐴𝑉 5 (2.7) O Fator Global de risco associado à evacuação do edifício (FGEE) está dividido em dois fatores: Fator associado aos caminhos de evacuação (FICE): Largura dos elementos dos caminhos de evacuação (FL); Distância a percorrer na evacuação (FDVE); Número de saídas dos locais (FNSL); Inclinação das vias verticais de evacuação (FIVE); Proteção das vias (FPV); Sistema de controlo de fumo das vias (FCF); Sinalização e iluminação de emergência (FSI). O seu valor é calculado através da equação 2.8. 𝐹𝐼𝐶𝐸 =𝐹𝐿+𝐹𝐷𝑉𝐸 +𝐹𝑁𝑆𝐿 +𝐹𝐼𝑉𝐸 +𝐹𝑃𝑉 +𝐹𝐶𝐹 +𝐹𝑆𝐼 7 (2.8) Fator associado ao edifício (FIE):
Desenvolvimento e Implementação Numérica do Método CHICHORRO de avaliação de Risco de Incêndio de Edifícios 11 Deteção, alerta e alarme de incêndio (FDI); Equipas de segurança (FES); Realização de exercícios de evacuação (FEE). O seu valor é calculado através da equação 2.9. 𝐹𝐼𝐸=𝐹𝐷𝐼 +𝐹𝐸𝑆 +𝐹𝐸𝐸 3 (2.9) Assim, o Fator Global de risco associado à evacuação do edifício (FGEE) é obtido da seguinte forma: Através da equação 2.10, quando são cumpridas as exigências regulamentares: 𝐹𝐺𝐸𝐸 =𝐹𝐼𝐶𝐸 +𝐹𝐼𝐸 2 (2.10) Através da equação 2.11, quando não são cumpridas as exigências regulamentares: 𝐹𝐺𝐸𝐸 =𝐹𝐶×𝐹𝐼𝐶𝐸 +𝐹𝐼𝐸 2 (2.11) Em que FC é igual a: 1,1 se NP ≤ 3 pisos; 1,2 se 3 < NP < 7 pisos; (NP = número de pisos) 1,3 se NP > 7 pisos. Por último, o Fator Global de eficácia do combate ao incêndio (FGCI) é dividido em três fatores: Fator exterior de combate a incêndio (FECI): Acessibilidade ao edifício (FAE); Hidrantes exteriores (FHE); Fiabilidade da rede de alimentação de água (FF). O seu valor é calculado através da equação 2.12. 𝐹𝐸𝐶𝐼 =𝐹𝐴𝐸 +𝐹𝐻𝐸 ×𝐹𝐹 2 (2.12) Fator interior de combate ao incêndio no edifício (FICI):
Desenvolvimento e Implementação Numérica do Método CHICHORRO de avaliação de Risco de Incêndio de Edifícios 12 Extintores (FEXT); Redes de incêndio armadas (FRIA); Colunas secas ou húmidas (FCS/H); Sistemas automáticos de extinção (FSAE); Fiabilidade da rede de alimentação de água e das equipas de segurança (FF). O seu valor é calculado através da equação 2.13. 𝐹𝐼𝐶𝐼 =(𝐹𝐸𝑋𝑇 +𝐹𝑅𝐼𝐴 +𝐹𝐶𝑆/𝐻 +𝐹𝑆𝐴𝐸)×𝐹𝐹 4 (2.13) Fator que considera novamente as equipas de segurança (FES). Assim, o Fator Global de eficácia do combate ao incêndio (FGCI) é obtido através da equação 2.14. 𝐹𝐺𝐶𝐼 =𝐹𝐸𝐶𝐼 +𝐹𝐼𝐶𝐼 +𝐹𝐸𝑆 3 (2.14) Os valores dos fatores parciais são influenciados pelas condições reais dos edifícios, sendo obtidos por leitura de tabelas ou por equações desenvolvidas para o efeito. A partir dos fatores globais determina-se o Fator Global de Risco (FGR) que é comparado com o Fator de Risco de Referência (FRR); equação 2.15. 𝑅𝐼=𝐹𝐺𝑅 𝐹𝑅𝑅 (2.15) Este método é bastante moroso, pouco expedito e com uma enorme quantidade de cálculos intermédios, o que propicia maior possibilidade de erro por parte do utilizador no cálculo dos diversos fatores. MÉTODO MARIE&FEUP O Método MARIE&FEUP foi desenvolvido por Ana Isabel Ramos da Costa (aluna que apresentou o método, em dissertação de mestrado em Engenharia Civil pela FEUP, em 2013) [30], e que procura contemplar todos os aspetos subjacentes à definição de risco. Assim sendo, o método desenvolvido assenta na definição de cinco fatores globais de Risco de Incêndio: FII – Fator início do incêndio; FP – Fator associado ao perigo no cenário de incêndio; FDPI – Fator de propagação e desenvolvimento de incêndio; FEE – Fator associado à evacuação do edifício em caso de incêndio; FCI – Fator associado ao combate ao incêndio.
Desenvolvimento e Implementação Numérica do Método CHICHORRO de avaliação de Risco de Incêndio de Edifícios 13 Com estes cinco fatores globais pretende-se abranger a maioria dos aspetos relacionados com a segurança ao incêndio e, consequentemente, o risco para os ocupantes e seus bens materiais, bem como, para os respetivos edifícios. Cada fator global é constituído por diversos fatores parciais. Por sua vez, cada fator parcial é constituído por vários descritores. A cada descritor é atribuído um valor, sendo que nas situações em que esse valor é igual à unidade representa o cumprimento legislativo na área da Segurança Contra Incêndios em Edifícios. Valores superiores significam que a contribuição para o Risco de Incêndio é maior do que a correspondente ao cumprimento legal. Valores inferiores correspondem a uma situação melhor do que o cumprimento legal, do ponto de vista da contribuição para o Risco de Incêndio. Assim, a determinação do Risco de Incêndio tem por base o conceito explícito do risco; equação 2.16. 𝑅𝐼=𝑃×𝐺 (2.16) Em que: RI – Risco de Incêndio; P – Probabilidade de ocorrência de um incêndio; G – Gravidade dos danos resultantes da ocorrência do incêndio. A probabilidade de ocorrência de um incêndio (P) depende das características inerentes ao edifício, tais como, a caracterização da construção, as instalações elétricas, edifícios fronteiros, entre outros; equação 2.17. 𝑃= 𝐹𝐼𝐼 (2.17) Em que: FII – Fator início de incêndio. A gravidade é baseada nos perigos potenciais associados à gravidade de ocorrência de um incêndio e nos fatores de proteção; equação 2.18. 𝐺= 𝑃𝑒𝑟𝑖𝑔𝑜𝑠 𝑝𝑜𝑡𝑒𝑛𝑐𝑖𝑎𝑖𝑠 𝐹𝑎𝑡𝑜𝑟𝑒𝑠 𝑑𝑒 𝑝𝑟𝑜𝑡𝑒çã𝑜=𝐹𝑃 (𝐹𝐷𝑃𝐼 +𝐹𝐸𝐸 +𝐹𝐶𝐼) 3 (2.18) Em que: FP – Fator associado ao perigo no cenário de incêndio, que depende do edifício e do seu conteúdo e do comportamento das pessoas dentro dele; FDPI – Fator de propagação e desenvolvimento de incêndio; FEE – Fator associado à evacuação do edifício em caso de incêndio; equação 2.19.
Desenvolvimento e Implementação Numérica do Método CHICHORRO de avaliação de Risco de Incêndio de Edifícios 14 𝐹𝐸𝐸 =𝐹𝐸𝐿 +𝐹𝑉𝐻𝐸 +𝐹𝑉𝑉𝐸 (2.19) FEL – Fator associado à evacuação dos locais; FVHE – Fator associado à evacuação das vias horizontais; FVVE – Fator associado à evacuação das vias verticais; FCI – Fator associado ao combate ao incêndio. Os valores dos vários descritores associados aos diversos fatores parciais encontram-se tabelados. Por fim, o valor do Risco de Incêndio é dado pela equação 2.20. 𝑅𝐼=𝐹𝐼𝐼 ×𝐹𝑃 (𝐹𝐷𝑃𝐼 +(𝐹𝐸𝐿 +𝐹𝑉𝐻𝐸 +𝐹𝑉𝑉𝐸) 3+𝐹𝐶𝐼) 3 (2.20) Nos casos em que o RI for superior a 1 é necessário avaliar quais as medidas de segurança contra incêndio a adotar por forma a obter um risco aceitável, ou seja, inferior ou igual a 1. MÉTODO MARIEE O Método MARIEE (Método de Avaliação de Risco de Incêndio em Edifícios Existentes), baseado no método de Ana Costa [30], foi desenvolvido por André Correia [31], para edifícios habitacionais, administrativos, escolares, hospitalares e hoteleiros, e por Jorge Pissarra [32], para edifícios comerciais, bibliotecas e salas de espetáculo. O Método MARIEE assenta em quatro fatores globais de Risco de Incêndio: POI – Probabilidade e Ocorrência do Incêndio; CTI – Consequências Totais do Incêndio; DPI – Desenvolvimento e Propagação do Incêndio; ESCI – Eficácia de Socorro e Combate ao Incêndio. Do que foi descrito anteriormente salienta-se o facto de três dos fatores globais transitarem do Método MARIEE&FEUP, sendo que o fator CTI é exclusivo do Método MARIEE e que corresponde à associação de dois conceitos muito importantes da avaliação do risco: o perigo e a exposição ao incêndio. Através destes quatro fatores globais, o método abrange todos os aspetos que intervêm no cálculo do Risco de Incêndio, e consequentemente traduz o risco para as pessoas, para o edifício e o seu conteúdo. Também no Método MARIEE os fatores globais são constituídos por fatores parciais. Por sua vez, cada fator parcial é definido por vários descritores, que representam as condições intrínsecas dos edifícios, com que o projetista pode ser confrontado na sua avaliação. No Método MARIEE, o conceito de Risco de Incêndio é traduzido através do produto da probabilidade de ocorrência do incêndio pela gravidade das suas consequências, de acordo com a equação 2.21.
Desenvolvimento e Implementação Numérica do Método CHICHORRO de avaliação de Risco de Incêndio de Edifícios 21 2.5.3.4. Instalações técnicas As instalações técnicas dos edifícios devem ser concebidas, instaladas e mantidas, nos termos legais, de modo que não constituam causa de incêndio nem contribuam para a sua propagação. 2.5.3.5. Equipamentos e sistemas de segurança Este Título inclui a exigência de diversos equipamentos e sistemas de segurança nos edifícios, em função das suas utilizações e categorias de risco, bem como, o respeito por certas regras. Em seguida, mencionam-se algumas exigências genéricas relativas a estes equipamentos. A informação contida na sinalização de emergência deve ser disponibilizada a todas as pessoas a quem essa informação é essencial numa situação de perigo ou de prevenção relativamente a um perigo. Além da iluminação normal, os espaços dos edifícios devem ser dotados de sistemas de iluminação de emergência e, em alguns casos, de sistemas de iluminação de substituição. Estes, quando existirem, devem ter fontes de alimentação distintas. Devem também ser equipados com instalações que permitam detetar o incêndio e, em caso de emergência, difundir o alarme para os seus ocupantes, alertar os bombeiros e acionar os sistemas e equipamentos de segurança. De igual modo, devem ser dotados de meios que promovam a libertação para o exterior de fumos e gases da combustão, reduzindo a temperatura dos espaços e mantendo condições de visibilidade, nomeadamente nas vias de evacuação. Os edifícios devem, ainda, dispor, no seu interior, de meios próprios de intervenção que permitam a atuação imediata sobre os focos de incêndio pelos seus ocupantes e facilitem aos bombeiros o lançamento rápido das operações de socorro. 2.5.3.6. Organização e gestão da segurança No decurso da exploração dos respetivos espaços, os edifícios devem ser dotados de medidas de organização e gestão da segurança (medidas de autoproteção). Estas devem ser adaptadas às condições reais de exploração de cada Utilização-Tipo e proporcionadas à respetiva Categoria de Risco. Em edifícios existentes, onde as características construtivas se revelarem significativamente afastadas das disposições do RJ-SCIE e do RT-SCIE, podem ser exigidas medidas compensatórias de autoproteção, para além das que seriam normalmente exigíveis nos casos conformes à citada regulamentação. DECRETO-LEI N.º 224/2015, REGIME JURÍDICO DE SEGURANÇA CONTRA INCÊNDIOS, RJ-SCIE Foi publicado na I.ª Série do Diário da República o Decreto-Lei n.º 224/2015 [35], que procede à primeira alteração ao Decreto-Lei n.º 220/2008, de 12 de novembro, que estabelece o regime jurídico da Segurança Contra Incêndio em Edifícios. O presente diploma reflete a necessidade de proceder a ajustamentos relativos à periodicidade das inspeções, de acordo com a experiência prática e o ciclo de manutenção dos equipamentos e instalações, e dar um tratamento específico à matéria relativa aos recintos itinerantes e provisórios, que se encontra desenquadrada e excessivamente regulamentada.
Desenvolvimento e Implementação Numérica do Método CHICHORRO de avaliação de Risco de Incêndio de Edifícios 22 Para além disso, visa acautelar a possibilidade de se apresentarem projetos relativos a edifícios existentes, de acordo com o estipulado no regime jurídico da urbanização e edificação, aprovado pelo Decreto-Lei n.º 555/99, de 16 de dezembro, mas cujo cumprimento das condições de segurança contra incêndio em edifícios se torna impraticável. Assim, as simplificações adotadas terão que ser devidamente fundamentadas e aprovadas pela ANPC. Assim como a necessidade de alteração do articulado relativo às medidas de autoproteção, implicará a necessidade de a ANPC emitir parecer sobre as mesmas. Todas estas questões representam muitas das alterações e dos ajustamentos que se tornam necessários e que esta nova publicação vem permitir. O Decreto-Lei n.º 224/2015 entrou em vigor em 23 de novembro 2015.
Desenvolvimento e Implementação Numérica do Método CHICHORRO de avaliação de Risco de Incêndio de Edifícios 23 AVALIAÇÃO DE RISCO DE INCÊNDIO DESENVOLVIMENTO E IMPLEMENTAÇÃO DO MÉTODO CHICHORRO 2.0 INTRODUÇÃO O Método CHICHORRO 2.0 (Cálculo Holístico do Risco de Incêndio da Construção e Habilitada Otimização da sua Redução com Obras), é uma evolução do Método CHICHORRO, tendo sido realizadas importantes alterações de raiz. Faz-se assim, neste capítulo, uma análise exaustiva ao Método CHICHORRO 2.0. Propõe-se a consulta de quatro dissertações anteriores, nomeadamente as dissertações de Ana Ramos Costa [30], André Correia [31], Jorge Pissarra [32] e Daniel Martins [2], sendo nestas dissertações possível compreender a evolução desde o Método MARIEE (Método de Avaliação de Risco de Incêndio em Edifícios Existentes) até ao Método CHICHORRO. RISCO DE INCÊNDIO DEFINIÇÃO DE RISCO DE INCÊNDIO No Método CHICHORRO 2.0, o conceito de Risco de Incêndio é traduzido através do produto da probabilidade de ocorrência de incêndio pela gravidade das suas consequências; equação 3.1. 𝑅𝐼=𝑃×𝐺 (3.1) Em que: RI – Risco de Incêndio; P – Probabilidade de ocorrência de incêndio; G – Gravidade das consequências resultantes da ocorrência de incêndio. O método proposto assenta na definição de quatro fatores globais de Risco de Incêndio: POI – Probabilidade de Ocorrência do Incêndio; CTI – Consequências Totais do Incêndio; DPI – Desenvolvimento e Propagação do Incêndio; ESCI – Eficácia de Socorro e Combate ao Incêndio.
Desenvolvimento e Implementação Numérica do Método CHICHORRO de avaliação de Risco de Incêndio de Edifícios 24 Transitam do Método MARIE&FEUP, três dos quatro fatores globais: POI, DPI e ESCI, sendo que o Fator Global CTI transita do Método MARIEE, sendo feito um desenvolvimento deste fator nas dissertações de Correia [31] e Pissarra [32]. Através dos quatro fatores globais, pretende-se abranger todos os aspetos que intervêm no cálculo do Risco de Incêndio e, consequentemente, traduzir o risco para as pessoas, para o edifício e tudo aquilo que ele encerra. Estes fatores globais são constituídos por fatores parciais que, por sua vez, são definidos por diversos descritores, representantes das condições intrínsecas dos edifícios. Deste modo, o método considera que o fator probabilidade (P) é definido pelo Fator Global POI Probabilidade de Ocorrência do Incêndio; equação 3.2. 𝑃=𝑃𝑂𝐼 (3.2) Em que: POI – Probabilidade de Ocorrência do Incêndio. A gravidade (G) é traduzida pelas consequências decorrentes do incêndio, dado que no método o resultado é o produto entre o Fator Global CTI, (Consequências Totais do Incêndio) e a média ponderada entre o Fator Global DPI, (Desenvolvimento e Propagação do Incêndio), e o Fator Global ESCI, (Eficácia de Socorro e Combate ao Incêndio); equação 3.3. 𝐺=CTI×𝐷𝑃𝐼+𝐸𝑆𝐶𝐼 2 (3.3) O fator CTI traduz através da ponderação apresentada na equação 3.4 as consequências no Cenário de Incêndio (CI), na Via Horizontal de Evacuação (VHE) e na Via Vertical de Evacuação (VVE). 𝐶𝑇𝐼=2×𝐶𝑃𝐼𝐶𝐼 +𝐶𝑃𝐼𝑉𝐻𝐸 +𝐶𝑃𝐼𝑉𝑉𝐸 2 3 (3.4) Devido à possibilidade da não existência de vias de evacuação, são ainda apresentadas duas variantes da equação anterior, sendo a equação 3.5 correspondente à inexistência de uma das vias de evacuação e a equação 3.6 correspondente à possibilidade de não existir qualquer tipo de via de evacuação (VE). 𝐶𝑇𝐼=2×𝐶𝑃𝐼𝐶𝐼 +𝐶𝑃𝐼𝑉𝐸 3 (3.5) 𝐶𝑇𝐼= 𝐶𝑃𝐼𝐶𝐼 (3.6)
Desenvolvimento e Implementação Numérica do Método CHICHORRO de avaliação de Risco de Incêndio de Edifícios 25 Em que: CPICI – Consequências Parciais de Incêndio associadas ao Cenário de Incêndio; CPIVHE – Consequências Parciais de Incêndio associadas às Vias Horizontais de Evacuação; CPIVVE – Consequências Parciais de Incêndio associadas às Vias Verticais de Evacuação; CPIVE – Consequências Parciais de Incêndio associadas às Vias de Evacuação. As consequências de incêndio, em qualquer dos referidos espaços, resultam de um balanço entre o perigo potencial decorrente do incêndio e a exposição a esse perigo; equação 3.7. 𝐶𝑃𝐼=𝑃 𝐸 (3.7) Em que: CPI – Consequências Parciais de Incêndio; P – Perigo potencial; E – Exposição ao perigo. O perigo potencial é quantificado em função dos produtos que se formam no decurso do incêndio, nomeadamente, a potência calorífica, o fumo e os gases libertados. A exposição depende do tempo necessário para a evacuação ser realizada do cenário de incêndio até ao exterior. Assim, no Método CHICHORRO 2.0, o valor do Risco de Incêndio (RI) é obtido através da equação 3.8. 𝑅𝐼=𝑃𝑂𝐼× CTI × 𝐷𝑃𝐼+𝐸𝑆𝐶𝐼 2 (3.8) Na Figura 3.1 apresentam-se os fatores intervenientes, no Método CHICHORRO 2.0, para o cálculo do valor do Risco de Incêndio (RI).
Desenvolvimento e Implementação Numérica do Método CHICHORRO de avaliação de Risco de Incêndio de Edifícios 26 Figura 3.1 – Estrutura do Método CHICHORRO 2.0 RISCO DE INCÊNDIO ACEITÁVEL Segundo Correia [31], face ao Risco de Incêndio real existente, importa perceber se esse risco é, ou não, admissível pela sociedade, isto é, se o risco é, ou não, aceitável. O risco aceitável depende de diversos fatores e pode ser variável no tempo. O que hoje é considerado risco aceitável, pode não o ser amanhã, no próximo ano ou na próxima década. As sociedades aceitam os riscos, se eles forem inferiores a determinados valores de referência (limiares de risco). Conforme mencionado no Parágrafo 3.1 deste capítulo, alguns fatores parciais e respetivos descritores transitam do Método MARIE&FEUP. Nesses, a legislação atual mantém-se como referencial para a definição do risco aceitável. Assim, valores iguais à unidade representam o cumprimento legislativo, valores superiores significam que a contribuição para o Risco de Incêndio é maior do que a correspondente ao cumprimento legal e valores inferiores correspondem a situações melhores que o cumprimento legal, do ponto de vista da contribuição para o Risco de Incêndio. Relativamente aos fatores parciais e respetivos descritores agora propostos, a salvaguarda da vida humana e a manutenção de condições ambientais compatíveis com a evacuação do edifício são, em detrimento da preservação do património, os critérios primordiais no estabelecimento do Risco de Incêndio aceitável. Com base nestes critérios são estabelecidos tempos de referência. Da comparação destes com o tempo de evacuação dos locais, resultam os valores dos fatores parciais. Em coerência com o exposto anteriormente, o Risco de Incêndio é aceitável se o seu valor for inferior ou igual à unidade. Nos casos em que o valor do Risco de Incêndio é superior à unidade, devem ser implementadas medidas que permitam mitigar esse risco. Risco de Incêndio (RI) POI Probabilidade de ocorrência de incêndio CTI Consequências totais de incêndio CPICI Consequências parciais de incêndio no cenário de incêndio CPIVHE Consequências parciais de incêndio na via horizontal de evacuação CPIVVE Consequências parciais de incêndio na via vertical de evacuação DPI Desenvolvimento e propagação do incêndio ESCI Eficácia de socorro e combate ao incêndio
Desenvolvimento e Implementação Numérica do Método CHICHORRO de avaliação de Risco de Incêndio de Edifícios 27 No entanto, pensando na possibilidade de existência futura de um regulamento de Segurança Contra Incêndios em Edifícios, a aplicar em processos de reabilitação e cujo Método CHICHORRO 2.0 pode constituir o ponto de partida, será necessário que tal regulamento estabeleça a obrigatoriedade de verificação de um Risco de Incêndio mínimo aceitável, para que o processo de reabilitação seja viabilizado pelas autoridades competentes. O Risco de Incêndio mínimo aceitável deverá ser diferente consoante o ano de construção do edifício, evidenciando claramente que um edifício mais antigo, com as vulnerabilidades inerentes à tipologia construtiva dominante à época, assume um maior Risco de Incêndio. No Parágrafo 3.10 é apresentado o valor do risco aceitável segundo o ano de construção do edifício. É possível estabelecer uma divisão relativamente às tipologias dos edifícios, de acordo com as suas características estruturais, diretamente relacionadas com a época de construção e com as tecnologias construtivas empregues; Figura 3.2 [30]. Fig. 3.2 – Evolução das tipologias construtivas em Portugal; adaptado [30] Deste modo, e para efeitos de aprovação de uma obra de reabilitação com base num futuro regulamento de SCIE, os valores de Risco de Incêndio aceitável devem traduzir esta diferente realidade dos edifícios existentes, face ao ano de construção.
Desenvolvimento e Implementação Numérica do Método CHICHORRO de avaliação de Risco de Incêndio de Edifícios 28 DESCRIÇÃO DOS FATORES PARCIAIS ASSOCIADOS AO MÉTODO CHICHORRO 2.0 INTRODUÇÃO Conforme referido anteriormente, cada um dos quatro fatores globais é constituído por diversos fatores parciais. Por sua vez, cada fator parcial é constituído por vários descritores. Neste parágrafo pretende-se fazer uma descrição dos fatores parciais associados a cada fator global. FATORES PARCIAIS ASSOCIADOS AO FATOR GLOBAL PROBABILIDADE DE OCORRÊNCIA DE INCÊNDIO (POI) O Fator Global Probabilidade de Ocorrência de Incêndio (POI) é constituído por 12 fatores parciais a seguir descritos. Por sua vez, cada um desses fatores é constituído por vários descritores. Caracterização da Construção (POICC): pretende traduzir a possível contribuição do estado de conservação do edifício na origem de curto-circuitos, bem como a ocupação anormal do mesmo. Foram considerados como fatores-chave a infiltração de água e o tipo de constituição da laje (material incombustível ou combustível). Instalações de Energia Elétrica (POIIEE): pretende traduzir a possível contribuição destas instalações para o início do incêndio. Foram considerados como fatores-chave a proteção elétrica dos quadros, o estado de conservação da aparelhagem e circuitos e, ainda, a relação entre a potência instalada e a potência contratada. Instalações de Aquecimento (POIIA): pretende traduzir a possível contribuição destas instalações para o início do incêndio. Foram consideradas três situações distintas quando estas instalações não cumprem a Legislação Regulamentar (LR 1 ): a primeira relativa a centrais térmicas, a segunda relativa a aparelhos autónomos e, finalmente, uma combinação das duas anteriores. Instalações de Confeção de Alimentos (POIICONFA): pretende traduzir a possível contribuição destas instalações para o início do incêndio. Foram consideradas três situações distintas quando estas instalações não cumprem a LR: a primeira relativa à instalação dos aparelhos, a segunda relativa à ventilação e extração dos gases de combustão e, finalmente, uma combinação das duas anteriores. Instalações de Conservação de Alimentos (POIICONSA): pretende traduzir a possível contribuição destas instalações para o início do incêndio. Relativamente a estas instalações considerou-se, exclusivamente, se cumprem ou não a legislação. Instalações de Ventilação e Condicionamento de Ar (POIIVCA): pretende traduzir a possível contribuição destas instalações para o início do incêndio. Foram consideradas quatro situações distintas quando estas instalações não cumprem a LR: uma relativa às condições de instalação, outra relativa ao armazenamento, ainda outra relativa às condições de utilização e, finalmente, uma combinação das anteriores. Instalações de Líquidos e Gases Combustíveis (POIILGC): pretende traduzir a possível contribuição destas instalações para o início do incêndio. Foram consideradas três situações distintas quando estas instalações não cumprem a LR: uma relativa às condições de armazenamento, outra relativa às condições de utilização e, finalmente, uma combinação das anteriores. Edifícios Fronteiros (POIEF): pretende traduzir a possível contribuição para o início de um incêndio num edifício fronteiro devido à radiação através das aberturas que estão em confronto, 1 LR – Legislação que se encontra em vigor.
Desenvolvimento e Implementação Numérica do Método CHICHORRO de avaliação de Risco de Incêndio de Edifícios 29 decorrente da reduzida largura da rua que serve os edifícios. Foram consideradas duas situações distintas: se cumpre a LR em relação à distância entre edifícios fronteiros ou o caso de ser edifício isolado. Edifícios Adjacentes (POIEA): pretende traduzir a possível contribuição dos edifícios para o início de um incêndio num outro edifício devido à passagem do incêndio pela parede de empena, quando esta não tem qualificação de resistência ao fogo. Frações Adjacentes (POIFA): pretende traduzir a contribuição que frações adjacentes podem dar para o início de um incêndio na fração em análise devido à passagem do incêndio. Procedimentos ou Planos de Prevenção (POIPPP): pretende traduzir a possível contribuição dos procedimentos e planos de prevenção na diminuição da probabilidade de início do incêndio. Atividade (POIATIV): pretende traduzir a importância do tipo de atividade desenvolvida no edifício para o início de um incêndio. FATORES PARCIAIS ASSOCIADOS AO FATOR GLOBAL CONSEQUÊNCIAS TOTAIS DE INCÊNDIO (CTI) 3.3.3.1. Introdução O Fator Global Consequências Totais de Incêndio (CTI) é constituído por sete fatores parciais, três associados ao cenário de incêndio, dois associados às vias horizontais de evacuação e outros dois associados às vias verticais de evacuação. Por sua vez, cada um desses fatores é constituído por vários descritores. Os descritores serão referenciados no Parágrafo 3.5 do presente capítulo. Os fatores parciais são definidos separadamente para o cenário de incêndio, vias horizontais de evacuação e vias verticais de evacuação que servem o cenário de incêndio. 3.3.3.2. Consequências Parciais de Incêndio no Cenário de Incêndio (CPICI) Os descritores do CPICI são os seguintes: Potência (CPICIP): pretende quantificar a contribuição da potência calorífica libertada, no cenário de incêndio, para as consequências totais de incêndio; Fumo (CPICIF): pretende quantificar a contribuição do fumo produzido, no cenário de incêndio, para as consequências totais de incêndio; Materiais de revestimento (CPICIMR): pretende quantificar a contribuição dos materiais de revestimento do cenário de incêndio, para as consequências totais de incêndio. Foram consideradas classes, distintas das correspondentes às classes mínimas constantes na atual legislação, em relação às quais é feita a avaliação dos materiais de revestimento existentes no cenário de incêndio. 3.3.3.3. Consequências Parciais de Incêndio na Via Horizontal de Evacuação (CPIVHE) Os descritores do CPIVHE são os seguintes: Fumo (CPIVHEF): pretende quantificar a contribuição do fumo presente, na via horizontal de evacuação, para as consequências totais de incêndio; Materiais de revestimento (CPIVHEMR): pretende quantificar a contribuição dos materiais de revestimento da via horizontal de evacuação, para as consequências totais de incêndio. Foram consideradas classes, distintas das correspondentes às classes mínimas constantes na atual legislação, em relação às quais é feita a avaliação dos materiais de revestimento presentes na via horizontal de evacuação.
Desenvolvimento e Implementação Numérica do Método CHICHORRO de avaliação de Risco de Incêndio de Edifícios 30 3.3.3.4. Consequências Parciais de Incêndio na Via Vertical de Evacuação (CPIVVE) Os descritores do CPIVVE são os seguintes: Fumo (CPIVVEF): pretende quantificar a contribuição do fumo presente, na via vertical de evacuação, para as consequências totais de incêndio; Materiais de revestimento (CPIVVEMR): pretende quantificar a contribuição dos materiais de revestimento da via vertical de evacuação, para as consequências totais de incêndio. Foram consideradas classes, distintas das correspondentes às classes mínimas constantes na atual legislação, em relação às quais é feita a avaliação dos materiais de revestimento existentes na via vertical de evacuação. FATORES PARCIAIS ASSOCIADOS AO FATOR GLOBAL DESENVOLVIMENTO E PROPAGAÇÃO DE INCÊNDIO (DPI) O Fator Global Desenvolvimento e Propagação de Incêndio (DPI) é constituído por cinco fatores parciais a seguir descritos. Resistência, Estanquidade e Isolamento REI do cenário de incêndio e das vias de evacuação (DPIREIC): pretende traduzir o nível de proteção do cenário de incêndio, das vias verticais e estrutura, do ponto de vista da resistência ao fogo REI. Foram considerados como fatores-chave a REI da estrutura e da caixa de escada. Estanquidade e Isolamento EI das paredes e portas do cenário de incêndio (DPIEI): pretende traduzir o nível de proteção do cenário de incêndio, paredes e portas, do ponto de vista da resistência ao fogo EI ou E. Foram considerados como fatores-chave o EI ou E das paredes e portas do cenário de incêndio. Afastamento entre Vãos Exteriores (DPIAV): pretende traduzir o nível de proteção através das condições exteriores, nomeadamente o afastamento entre vãos do mesmo edifício. Foi considerado como fator-chave o afastamento superior ou inferior a 1,10 m entre vãos em pisos sucessivos. Proteção das Paredes Exteriores (DPIPE): pretende traduzir o nível de proteção das paredes exteriores do ponto de vista da reação ao fogo. Foram considerados como fatores-chave a reação ao fogo das paredes exteriores e o sistema de construção. Organização e Gestão da Segurança (DPIOGS): pretende traduzir a possível contribuição dos planos de emergência no evitar de incidentes e prejuízos decorrentes do incêndio. Foram considerados como fatores-chave a existência de planos de emergência, registos de segurança e formação. Os planos de prevenção foram considerados, anteriormente, no Fator Global POI. FATORES PARCIAIS ASSOCIADOS AO FATOR GLOBAL EFICÁCIA E SOCORRO NO COMBATE AO INCÊNDIO (ESCI) O Fator Global Eficácia e Socorro no Combate ao Incêndio (ESCI) é constituído por sete fatores parciais a seguir descritos. Grau de Prontidão dos bombeiros (ESCIGP): pretende traduzir o tempo que medeia entre o início do incêndio e o começo das ações de combate e salvamento. Quanto mais tarde ocorrer a intervenção dos bombeiros maior será a dificuldade de extinção do incêndio. Este tempo depende de diversos fatores como a existência de deteção automática de incêndio, transmissão do alerta, tempo de deslocação dos bombeiros, necessidade de estender lanços de mangueira ou
Desenvolvimento e Implementação Numérica do Método CHICHORRO de avaliação de Risco de Incêndio de Edifícios 37 𝑄=𝑄𝑎𝑡 ×𝑒0.0023×𝑡 (3.12) Em que: Q – Potência calorífica libertada (kW); Qat – Potência libertada no instante de início de atuação dos sprinklers (kW); t – Tempo após o início de atuação dos sprinklers (s). Os sistemas automáticos de extinção de incêndio considerados neste método limitam-se exclusivamente aos que usam a água como agente extintor. O objetivo da atuação dos sprinklers não passa por extinguir o incêndio mas sim proceder ao seu controlo, reduzindo a potência calorífica libertada. Os sprinklers iniciam a sua atuação para temperaturas na ordem dos 73ºC. A esta temperatura, a ampola parte e inicia-se a descarga de água. Através do conhecimento da evolução da temperatura no cenário de incêndio, que será apresentada e explicada no Parágrafo 3.5.2.8, é possível determinar o instante (t) em que a temperatura atinge 73ºC. A potência calorífica libertada no instante de início de atuação dos sprinklers (Qat) é obtida através da equação 3.12. 3.5.2.4. Definição do limite de exposição humana à potência calorífica libertada no cenário de incêndio Segundo Babrauskas [36], o limite máximo de radiação a que o ser humano pode estar sujeito é de 2,5 kW/m2. A radiação produzida por um incêndio sobre um determinado objeto pode ser avaliada através da equação 3.13. 𝑞= 𝑥 × 𝑄 4 × 𝜋 ×𝑑2 (3.13) Em que: q – Radiação total libertada (kW/m2); 𝑥 – Eficácia da radiação (30%); Q – Potência calorífica libertada (kW); d – Distância ao alvo (m). A partir da equação 3.13, é possível obter o valor limite de potência calorífica libertada (Q). Para isso considera-se como valor de radiação total libertada (q), o valor limite definido por Babrauskas, 2,5 kW/m2. O valor da distância representa metade do comprimento de um lado do cenário de incêndio (como simplificação, os cenários são considerados quadrados).
Desenvolvimento e Implementação Numérica do Método CHICHORRO de avaliação de Risco de Incêndio de Edifícios 38 Resolvendo a equação 3.13, em ordem a Q, obtém-se a equação 3.14 que permite calcular a potência calorífica limite. 𝑄𝑙𝑖𝑚𝑖𝑡𝑒 = 2,5×4×𝜋×𝑑2 0,3 (3.14) Em que: Qlimite – Potência calorífica limite (kW); d – Distância ao alvo (m). 3.5.2.5. Definição de tempo limite associado à potência calorífica libertada Conforme exposto anteriormente, o Fator Parcial CPICI resulta da comparação de um tempo de referência com o tempo de evacuação dos locais. No Método CHICHORRO 2.0, o tempo de referência associado à potência calorífica libertada resulta do exposto no parágrafo anterior. Este corresponde ao tempo, desde o início do incêndio, até ser libertada a potência calorífica limite. Assim, e nos casos de inexistência de sistema de extinção automática, este tempo é calculado através da equação 3.11 resolvida em ordem ao tempo; equação 3.15. 𝑡𝑙𝑖𝑚𝑖𝑡𝑒 =3×(10×𝑄𝑙𝑖𝑚𝑖𝑡𝑒)1 2 (3.15) Em que: tlimite – Tempo necessário para ser libertada a potência calorífica limite (s); Qlimite – Potência calorífica limite (kW). Nos casos em que existe sistema de extinção automática, o tempo limite é calculado através da equação 3.17 e corresponde à soma do tempo de início de atuação dos sprinklers (tat) com o tempo necessário para se libertar a potência limite, após início de atuação destes. Este tempo pode ser obtido através da expressão 3.16. 𝑡𝑎𝑡 = 434,783×ln𝑄𝑙𝑖𝑚𝑖𝑡𝑒 𝑄𝑎𝑡 (3.16) Em que:
Desenvolvimento e Implementação Numérica do Método CHICHORRO de avaliação de Risco de Incêndio de Edifícios 39 tat – Tempo necessário para se libertar a potência limite, após início de atuação dos sprinklers (s); Qlimite – Potência calorífica limite (kW); Qat – Potência libertada no instante de início de atuação dos sprinklers (kW). 𝑡𝑙𝑖𝑚𝑖𝑡𝑒 =𝑡𝑎𝑡 +𝑡 (3.17) Em que: tlimite – Tempo necessário para ser libertada a potência calorífica limite (s); tat – Instante de início de atuação dos sprinklers (s); t – Tempo necessário para se libertar a potência limite, após início de atuação dos sprinklers (s). 3.5.2.6. Definição de tempo de evacuação do cenário de incêndio O tempo de evacuação do cenário de incêndio resulta da soma do tempo de deteção, do tempo de percurso no cenário de incêndio e do tempo de atravessamento dos vãos; equação 3.18. 𝑇𝐸𝑣 𝐶𝐼 =𝑇𝐷𝑒𝑡 +𝑇𝑃𝑒𝑟 𝐶𝐼 +𝑇𝐴𝑣 (3.18) Em que: TEv CI – Tempo de evacuação do cenário de incêndio (s); TDet – Tempo de deteção de incêndio (s); TPer CI – Tempo necessário para a realização do percurso para atingir a saída do cenário de incêndio (s); TAv – Tempo correspondente ao atravessamento das saídas por parte dos ocupantes (s). O tempo de deteção representa o instante em que os ocupantes têm conhecimento do incêndio. Dependendo da existência e do tipo de sistema de deteção automática, este tempo pode assumir diferentes valores: Sem sistema de deteção automática (sem SADI): considera-se que os ocupantes tomam conhecimento do incêndio por observação direta deste, correspondendo a uma potência calorífica libertada de 250 kW. Através da curva característica de crescimento da potência libertada, equação 3.11, é possível estabelecer o respetivo tempo de deteção; Detetor termo-velocimétrico: a temperatura de atuação deste tipo de detetores é da ordem dos 60 ºC. Através do conhecimento da evolução da temperatura no cenário de incêndio, que será apresentada e explicada no Parágrafo 3.5.2.8, é possível estabelecer o respetivo tempo de deteção; Detetor ótico: teste tipo de sistemas possui como sensor uma célula fotoelétrica e uma fonte luminosa. Estes elementos estão alojados no interior de uma câmara com acesso ao fumo, permitindo que a luz recebida na célula recetora seja influenciada pelo fumo, sinalizando a sua
Desenvolvimento e Implementação Numérica do Método CHICHORRO de avaliação de Risco de Incêndio de Edifícios 40 existência. Com recurso à bibliografia da especialidade foi possível estabelecer um tempo médio de deteção para os detetores óticos igual a 50 segundos [38]. O tempo de percurso representa o tempo necessário para a realização do trajeto até se atingir a saída do cenário de incêndio e é obtido através do quociente entre a distância a percorrer e a respetiva velocidade; equação 3.19. 𝑇𝑃𝑒𝑟 =𝑑 𝑉𝐻 (3.19) Em que: TPer – Tempo necessário para a realização do percurso para atingir a saída do cenário de incêndio (s); d – Distância a percorrer pelos ocupantes até à saída do cenário de incêndio (m); VH – Velocidade horizontal de evacuação (m/s). Para a distância considera-se, de forma conservativa, o ponto mais distante da saída do CI, considerando que o local poderá ter uma ou mais saídas, como se mostra nos Quadros 3.2 e 3.3. Quadro 3.2 – Saídas do cenário de incêndio, de acordo com a Portaria n.º 1532/2008 Efetivo Número de saídas 1 – 50 1 51 – 1500 𝐸𝑓𝑒𝑡𝑖𝑣𝑜/500+1 1501 – 3000 𝐸𝑓𝑒𝑡𝑖𝑣𝑜/500 > 3000 6 Quadro 3.3 – Distância a percorrer no cenário de incêndio Saídas Distância 1 Á𝑟𝑒𝑎𝐶𝐼0,5 ∗2 2 Á𝑟𝑒𝑎𝐶𝐼0,5+Á𝑟𝑒𝑎𝐶𝐼0,5/2 > 2 Á𝑟𝑒𝑎𝐶𝐼0,5 A velocidade horizontal de evacuação depende da existência, ou não, dos seguintes descritores, no cenário de incêndio: Sinalização de emergência; Iluminação de emergência; Realização de simulacros pelos ocupantes do edifício;
Desenvolvimento e Implementação Numérica do Método CHICHORRO de avaliação de Risco de Incêndio de Edifícios 41 Utilização-Tipo do edifício. Assim, o Método CHICHORRO 2.0 considera 5 velocidades horizontais de evacuação diferentes; Figura 3.7. Fig. 3.7 – Velocidades de evacuação do cenário de incêndio Velocidade horizontal para condições normais de movimento (VHN) Esta velocidade é considerada nos cenários de incêndio com sinalização e iluminação de emergência. A velocidade VHN é calculada através do método de Predtechenskii-Milinskii [28]; equação 3.20. 𝑉𝐻𝑁 =112𝐷𝑎4−338𝐷𝑎3+434𝐷𝑎2−217𝐷𝑎+57 60 (3.20) Em que: VHN – Velocidade horizontal para condições normais de movimento (m/s); Da – Densidade adimensional (m2/m2), definida pela equação 3.21. 𝐷𝑎=0,125×𝐸𝑓𝑒𝑡𝑖𝑣𝑜 Á𝑟𝑒𝑎 𝐶𝐼 (3.21) Em que: Da – Densidade adimensional (m2/m2); Efetivo – Número de ocupantes do cenário de incêndio;
Desenvolvimento e Implementação Numérica do Método CHICHORRO de avaliação de Risco de Incêndio de Edifícios 42 Área CI – Área do cenário de incêndio (m2). Velocidade horizontal para condições de movimento de emergência (VHE) Esta velocidade é considerada nos cenários de incêndio com sinalização e iluminação de emergência e em que são realizados simulacros por parte dos ocupantes do edifício. A velocidade VHE é calculada, através do método de Predtechenskii-Milinskii [28]; equação 3.22. 𝑉𝐻𝐸 =(1,49−0,36×𝐷𝑎)×𝑉𝐻𝑁 (3.22) Em que: VHE – Velocidade horizontal para condições de movimento de emergência (m/s); VHN – Velocidade horizontal para condições normais de movimento (m/s); Da – Densidade adimensional (m2/m2), definida pela equação 3.21. Velocidade horizontal para condições de movimento lento (VHL) Esta velocidade é utilizada nos cenários de incêndio considerando apenas sinalização de emergência; equação 3.23. 𝑉𝐻𝐿 =0,5×𝑉𝐻𝑁 (3.23) Em que: VHL – Velocidade horizontal para condições de movimento lento (m/s); VHN – Velocidade horizontal para condições normais de movimento (m/s). Velocidade horizontal para condições de movimento muito lento (VHML) A sinalização de emergência é fundamental para a segurança dos ocupantes, não existindo qualquer razão para que não seja implementada numa operação de reabilitação. Assim, no método proposto, caso não exista sinalização de emergência, a velocidade de deslocamento reduz-se em 90%, e é calculada pela equação 3.24. 𝑉𝐻𝑀𝐿 =0,1×𝑉𝐻𝑁 (3.24) Em que: VHML – Velocidade horizontal para condições de movimento muito lento (m/s); VHN – Velocidade horizontal para condições normais de movimento (m/s). Velocidade horizontal para habitações (VHH) No caso da UT I (habitação), foi definida a velocidade horizontal para habitações (VHH) como a velocidade a utilizar no cálculo do Risco de Incêndio, pois trata-se de uma UT em que os utilizadores
Desenvolvimento e Implementação Numérica do Método CHICHORRO de avaliação de Risco de Incêndio de Edifícios 43 têm um conhecimento elevado sobre a localização das saídas do CI. Assim, no método proposto, para habitações, a velocidade de deslocamento reduz-se em 20%, e é calculada pela equação 3.25. 𝑉𝐻𝐻 =0,8×𝑉𝐻𝑁 (3.25) Em que: VHH – Velocidade horizontal para habitações (m/s); VHN – Velocidade horizontal para condições normais de movimento (m/s). Assim, definida a velocidade e a distância a percorrer, o tempo de percurso é calculado através da equação 3.19. O tempo de atravessamento dos vãos é dado pela equação 3.26. 𝑇𝐴𝑉 =𝐸𝑓𝑒𝑡𝑖𝑣𝑜 𝑉𝐻×𝐿𝑠 (3.26) Em que: VH – Velocidade horizontal de evacuação do cenário de incêndio (m/s); Ls – Somatório da largura das várias saídas do cenário de incêndio (m). Relativamente ao cálculo do tempo de atravessamento dos vãos é admitido que os ocupantes se distribuam pelas diferentes saídas, proporcionalmente à largura destas. Considera-se, ainda, que as vias de evacuação conseguem acomodar as pessoas que deixam o cenário de incêndio, não havendo bloqueamento das saídas. O cálculo das unidades de passagem e o somatório da largura das saídas é calculado segundo a Portaria n.º 1532/2008; Quadro 3.4 e Quadro 3.5. Quadro 3.4 – UP’s do cenário de incêndio, de acordo com a Portaria n.º 1532/2008 Efetivo UP ]1 – 50] 1 ]50 – 500] 𝐸𝑓𝑒𝑡𝑖𝑣𝑜/100+1 > 500 𝐸𝑓𝑒𝑡𝑖𝑣𝑜/100 Quadro 3.5 – Largura das saídas do cenário de incêndio, de acordo com a Portaria n.º 1532/2008
Desenvolvimento e Implementação Numérica do Método CHICHORRO de avaliação de Risco de Incêndio de Edifícios 44 UP Ls 1 1 2 1,4 3 1,8 > 3 𝑈𝑃∗0,6 3.5.2.7. Definição dos valores atribuídos ao Fator Parcial CPICIP Conforme mencionado anteriormente, o valor do Fator Parcial CPICIP resulta da comparação do tempo de referência com o tempo de evacuação dos locais. Este contempla, assim, o perigo e a exposição relativos à potência produzida no cenário de incêndio. Através do quociente entre o tempo limite de exposição à potência calorífica e o tempo de evacuação, é estabelecida uma correspondência para atribuição do respetivo valor do fator CPICIP; Quadro 3.6. Quadro 3.6 – Valores do fator CPICIP Tlim/Tper Fator ]0-0,5] 1,4 ]0,5-1] 1,2 ]1-2] 1,0 ]2-3] 0,9 ]3-4] 0,80 ]4-6] 0,70 ]6-9] 0,60 >9 0,50 3.5.2.8. Produção de fumo no cenário de incêndio A partir do conhecimento da potência calorífica libertada no decorrer do incêndio é possível estimar o caudal mássico de fumo. No Método CHICHORRO 2.0, a metodologia adotada para o cálculo da produção de fumo consta da NFPA 92 [34]. O caudal mássico de fumo é, assim, obtido através da equação 3.27. 𝑚=(𝑍5 3×0,071𝑄𝑐1 3)+0,0018𝑄𝑐 (3.27) Em que: m – Caudal mássico de fumo (kg/s); Qc – Potência calorífica convectada (70% da potência calorífica total);
Desenvolvimento e Implementação Numérica do Método CHICHORRO de avaliação de Risco de Incêndio de Edifícios 45 Z – Distância acima da base da fonte de calor a que se encontra a interface entre a camada quente e a fria (m). Considera-se que a potência convectada é 70% da potência calorífica total. A partir do caudal mássico é possível conhecer, em cada instante, a temperatura a que se encontra a camada de fumo. Esta pode ser calculada através da equação 3.28. 𝑇=𝑇0+𝑄𝑐 𝑚×𝐶𝑝 (3.28) Em que: T – Temperatura da camada de fumo (ºC); T0 – Temperatura ambiente (ºC); Qc – Potência convectada (kW); m – Caudal mássico de fumo (kg/s); Cp – Calor específico dos gases (1,0 kJ/kgºC). Sabendo que a massa volúmica do fumo varia consoante a temperatura, em cada instante, esta é obtida através da equação 3.29. 𝜌𝑓=𝑃𝑎𝑡𝑚 𝑅×𝑇 (3.29) Em que: 𝜌𝑓 – Massa volúmica do fumo (kg/m3); Patm – Pressão atmosférica (Pa); R – Constate do gás (287); T – Temperatura da camada de fumo (K). Conhecido o caudal mássico de fumo e a respetiva massa volúmica, é possível determinar o caudal volúmico, através da equação 3.30. 𝑉=𝑚 𝜌𝑓 (3.30) Em que: V – Caudal volúmico de fumo (m3/s);
Desenvolvimento e Implementação Numérica do Método CHICHORRO de avaliação de Risco de Incêndio de Edifícios 46 m – Caudal mássico de fumo (kg/s); 𝜌𝑓 – Massa volúmica do fumo (kg/m3). O volume de fumo produzido no decorrer do incêndio é obtido através do cálculo do integral do caudal volúmico de fumo ao longo do tempo; equação 3.31. 𝑉𝑓=∫𝑉 𝑑𝑡 (3.31) Em que: Vf – Volume de fumo produzido (m3); V – Caudal volúmico de fumo produzido (m3/s). 3.5.2.9. Sistema de controlo de fumo no cenário de incêndio Este descritor traduz a existência ou não de sistema de controlo de fumo no cenário de incêndio. A sua existência reflete-se nas condições ambientais do local e retarda a passagem de fumo para as vias de evacuação. No método proposto, são consideradas duas hipóteses: existência de sistema ativo de controlo de fumo ou inexistência deste. Não é considerada a possibilidade de existência de meios passivos de controlo de fumo, uma vez que se considera improvável a abertura de janelas por parte dos ocupantes ou equipas de segurança no decurso do incêndio. Ao não ser considerada essa possibilidade, o Método CHICHORRO 2.0 encontra-se do lado da segurança. Relativamente aos sistemas de desenfumagem ativa, e de acordo com o artigo 154.º da Portaria 1532/2008, o método proposto considera os seguintes caudais de extração de fumo: 1,5 m3/s para áreas do cenário de incêndio iguais ou inferiores a 100m2; 2 m3/s para áreas do cenário de incêndio superiores a 100m2. Assim, nos casos em que o cenário de incêndio possui meios ativos de controlo de fumo, a evolução do volume de fumo acumulado é dada pelo integral da subtração entre o volume de fumo produzido e o volume de fumo extraído; equação 3.32. 𝑉𝑓𝑐𝑜𝑚 𝑒𝑥𝑡 𝐶𝐼 =∫𝑉−𝑉𝑒𝑥𝑡 𝐶𝐼 𝑑𝑡 (3.32) Em que: V – Caudal volúmico de fumo produzido (m3/s); 𝑉𝑓𝑐𝑜𝑚 𝑒𝑥𝑡 𝐶𝐼 – Volume de fumo acumulado no cenário de incêndio com sistema de desenfumagem ativa (m3);
Desenvolvimento e Implementação Numérica do Método CHICHORRO de avaliação de Risco de Incêndio de Edifícios 53 De seguida, é feita uma explicação detalhada de cada um dos passos: Calcular t0 O instante de início da passagem de fumo para as VHE, t0, é dado pelo máximo entre a soma do tempo de deteção com o tempo de percurso, no cenário de incêndio, e o tempo limite de fumo do cenário de incêndio; equação 3.35. Calcular volume correspondente ao instante t0: V(to) Para a definição do tempo limite de fumo nas VHE é fundamental conhecer o volume de fumo produzido no instante que se inicia a passagem de fumo do cenário de incêndio para as VHE, V(t0). Este volume é obtido através da equação 3.31, nos casos em que não existe sistema ativo de controlo de fumo ou através da equação 3.32, nos casos em que há sistema de desenfumagem ativa. Calcular volume limite de fumo nas VHE: VflimiteVHE O volume de fumo limite que se pode acumular nas VHE é dado pela equação 3.37. Calcular V(t0) + VflimiteVHE Este volume resulta da soma dos volumes definidos nos 2 passos anteriores; equação 3.39. 𝑉𝑠𝑜𝑚𝑎 =𝑉(𝑡0)+𝑉𝑓𝑙𝑖𝑚𝑖𝑡𝑒𝑉𝐻𝐸 (3.39) Calcular instante em que é produzido o volume de fumo definido no ponto anterior: tsoma Este tempo é calculado igualando a equação 3.31 ou 3.32, consoante haja ou não sistema de desenfumagem ativa, com a equação 3.39. Calcular tempo de tolerância: ttolerância O tempo de tolerância é obtido através da equação 3.38. Calcular tempo limite de fumo nas VHE: tlimitefumoVHE O tempo limite de fumo nas VHE resulta da equação 3.40. 𝑡𝑙𝑖𝑚𝑖𝑡𝑒𝑓𝑢𝑚𝑜𝑉𝐻𝐸 =𝑡𝑠𝑜𝑚𝑎 −𝑡0−𝑡𝐴𝑉 +𝑡𝑡𝑜𝑙𝑒𝑟â𝑛𝑐𝑖𝑎 (3.40) Em que: tlimitefumoVHE Tempo limite de fumo nas VHE (s); tsoma Tempo em que é produzida a soma dos volumes V(t0) e VflimiteVHE (s); t0 Tempo de início da passagem de fumo do cenário de incêndio para as VHE (s); tAV Tempo de atravessamento dos vãos no cenário de incêndio (s); ttolerância Tempo de tolerância (s). Este tempo pode assumir valores negativos nos casos em que, aquando da saída da última pessoa do cenário de incêndio, já se encontra formada uma camada de fumo abaixo do lintel da porta no CI.
Desenvolvimento e Implementação Numérica do Método CHICHORRO de avaliação de Risco de Incêndio de Edifícios 54 3.5.3.5. Definição de tempo de evacuação das VHE O tempo de evacuação nas vias horizontais de evacuação traduz o tempo necessário para os ocupantes percorrem as mesmas. Considera-se que a evacuação nas VHE se dá em fila indiana, não se tendo considerado um tempo de atravessamento das saídas. O cálculo das velocidades de evacuação, representado na Figura 3.10, é análogo ao descrito no Parágrafo 3.5.2.6. No entanto, dado que se considera que a evacuação nas VHE é realizada em fila indiana, o valor considerado para densidade adimensional é igual a 0,125m2/m2. Fig. 3.10 – Esquema para cálculo das velocidades de evacuação nas VHE Assim, o tempo de evacuação nas VHE é calculado pela equação 3.41. 𝑇𝑒𝑣 𝑉𝐻𝐸 =𝑑𝑉𝐻𝐸 𝑉𝐻 (3.41) Em que: Tev VHE – Tempo de evacuação da VHE (s); dVHE – Distância percorrida pelos ocupantes nas VHE (m); VH – Velocidade horizontal de evacuação (m/s).
Desenvolvimento e Implementação Numérica do Método CHICHORRO de avaliação de Risco de Incêndio de Edifícios 55 3.5.3.6. Definição dos valores atribuídos ao Fator Parcial CPIVHEF Conforme anteriormente exposto, o valor do Fator Parcial CPIVHEF resulta da comparação do tempo de referência com o tempo de evacuação a percorrer nas vias horizontais. Este contempla, assim, o perigo e a exposição relativos à presença de fumo nas vias horizontais de evacuação. Através do quociente entre o tempo limite de fumo e o tempo de evacuação, é estabelecida uma correspondência para atribuição do respetivo valor do fator CPIVHEF; Quadro 3.11. Quadro 3.11 – Valores do fator CPIVHEF tlim/tper Fator Fator corrigido ≤ 0 1,6 1,18 ]0;0,1] 1,5 1,15 ]0,1;0,25] 1,4 1,12 ]0,25;0,5] 1,3 1,09 ]0,5;0,75] 1,2 1,06 ]0,75;1] 1,1 1,03 ]1;2] 1,0 1,0 ]2;3] 0,9 0,97 > 3 0,8 0,94 Porém, na atribuição de valores a este fator é necessário considerar que a exposição ao fumo, no cenário de incêndio, é mais gravosa do que nas VHE. Os valores do Método CHICHORRO são corrigidos pela equação 3.42, para valores do Método CHICHORRO 2.0 atendendo não só ao aspeto referido mas também aos vários cálculos entretanto efetuados e da sensibilidade do autor. 𝐶𝑃𝐼𝑉𝐻𝐸𝐹𝑐𝑜𝑟𝑟𝑖𝑔𝑖𝑑𝑜 =1+(𝐶𝑃𝐼𝑉𝐻𝐸𝐹 −1)×0,3 (3.42) Em que: CPIVHEFcorrigido Fator Parcial, CPIVHEF, devidamente corrigido; CPIVHEF Fator Parcial, sem correção. 3.5.3.7. Definição dos valores atribuídos ao Fator Parcial CPIVHEMR Os materiais de revestimento das vias horizontais de evacuação podem aumentar o perigo potencial do incêndio se não for assegurada uma qualificação mínima. A legislação em vigor estabelece a qualificação mínima a que devem obedecer os materiais de revestimento das VHE. No entanto, dado que essa qualificação mínima foi estabelecida para edifícios novos, esta não foi considerada no método agora proposto. Isto porque a legislação atual é bastante mais
Desenvolvimento e Implementação Numérica do Método CHICHORRO de avaliação de Risco de Incêndio de Edifícios 56 exigente, no que concerne à qualificação mínima de reação ao fogo dos materiais de revestimento, do que a legislação que vigorava antes de 2009. A consideração destas qualificações mínimas, no Método CHICHORRO 2.0, implicaria um agravamento excessivo do Risco de Incêndio dos edifícios construídos antes desse ano. Assim foram admitidas, para os tetos, paredes e pavimentos das VHE, qualificações mínimas menos exigentes de reação ao fogo dos materiais de revestimento; Quadros 3.12 e 3.13. Quadro 3.12 – Classes de reação ao fogo dos materiais de revestimento dos tetos e paredes das VHE Locais Ao ar livre ou em pisos até 9m de altura Em pisos entre 9m e 28m Em pisos acima de 28m Classes exigidas C-s3 d1 C-s2 d0 A2-s1 d0 Classes admitidas C-s2 d1 C-s2 d0 B-s1 d0 Quadro 3.13 – Classes de reação ao fogo dos materiais de revestimento de pavimentos das VHE Locais Ao ar livre ou em pisos até 9m de altura Em pisos entre 9m e 28m Em pisos acima de 28m Classes exigidas DFL-s3 CFL-s2 CFL-s1 Classes admitidas EFL-s2 CFL-s2 CFL-s2 Como tal, os descritores considerados no fator CPIVHEMR são os seguintes: Respeita ou não as classes admitidas; A diferença entre classes, caso não respeite. Os valores do fator CPIVHEMR são apresentados no Quadro 3.14. Quadro 3.14 – Valores do fator CPIVHEMR Teto/Parede Pavimento Melhor do que as classes admitidas 0,9 0,9 Respeita as classes admitidas 1,0 1,0 ≤ 1 Classe 1,05 1,0 ≤ 2 Classes 1,15 1,05 ≤ 3 Classes 1,3 1,1 ≤ 4 Classes 1,4 1,15 As considerações relativas ao CPIVHEMR são semelhantes àquelas que se fizeram para o CPICIMR, no Parágrafo 3.5.2.13.
Desenvolvimento e Implementação Numérica do Método CHICHORRO de avaliação de Risco de Incêndio de Edifícios 57 FATOR PARCIAL CONSEQUÊNCIAS DE INCÊNDIO ASSOCIADO ÀS VIAS VERTICAIS DE EVACUAÇÃO (CPIVVE) 3.5.4.1. Introdução As consequências de incêndio associadas às vias verticais de evacuação resultam de uma relação entre o perigo potencial, em caso de incêndio, e a exposição a esse perigo por parte dos ocupantes do edifício. Nas vias verticais de evacuação assume-se que a quantidade de carga de incêndio existente é de tal forma reduzida que o incêndio nunca deflagrará neste local. Assim, a potência calorífica libertada deixa de ser um fator de perigo. No Método CHICHORRO 2.0, considera-se apenas o caso de não enclausuramento das vias de evacuação. O caso de enclausuramento não é considerado porque se supõe que não há passagem de fumo entre as vias, pelo menos durante o tempo em que é expectável que se realize a evacuação. Assim, a avaliação da contribuição das vias de evacuação enclausuradas para o Risco de Incêndio torna-se despiciente. O perigo nas vias verticais de evacuação resulta, então, da passagem de fumo do cenário de incêndio para estas e da reação ao fogo dos materiais de revestimento. Porém, uma vez que se considera que o incêndio não pode ter início nas VVE, a possível contribuição dos materiais de revestimento para as consequências do incêndio, está fortemente dependente da passagem de fumo do cenário de incêndio para as vias verticais de evacuação. O fator CPIVVE resulta, assim, de uma ponderação entre o fumo e os materiais de revestimento. O fumo tem o dobro da influência no cálculo do CPIVVE face à reação ao fogo dos materiais de revestimento; equação 3.43. 𝐶𝑃𝐼𝑉𝑉𝐸 =(2×𝐶𝑃𝐼𝑉𝑉𝐸𝐹𝐶𝑜𝑟𝑟𝑖𝑔𝑖𝑑𝑜 +𝐶𝑃𝐼𝑉𝑉𝐸𝑀𝑅)/3 (3.43) Em que: CPIVVE Consequências parciais de incêndio nas VVE; CPIVVEFcorrigido Consequências parciais de incêndio associadas ao fumo nas VVE, devidamente corrigido; CPIVVEMR Consequências parciais de incêndio associadas à reação ao fogo dos materiais de revestimento nas VVE. 3.5.4.2. Quantificação do volume de fumo escoado do cenário de incêndio para as VVE A passagem de fumo do cenário de incêndio para as VVE é calculada da mesma forma que para as VHE. 3.5.4.3. Sistema de controlo de fumo nas VVE Este descritor traduz a existência, ou não, de sistema de controlo de fumo nas vias verticais de evacuação. A sua existência reflete-se nas condições ambientais das mesmas. No método proposto, são consideradas duas hipóteses: existência de sistema passivo de controlo de fumo ou inexistência deste.
Desenvolvimento e Implementação Numérica do Método CHICHORRO de avaliação de Risco de Incêndio de Edifícios 58 Relativamente ao sistema de desenfumagem passiva, o Método CHICHORRO 2.0, considera que este é constituído por uma claraboia, cujo caudal de extração se calcula através da equação 3.46 [34]. ∆𝑃𝐼𝑁−𝑂𝑈𝑇(𝑍𝐶𝐸𝐼𝐿)=𝜌𝐴𝑀𝐵 ×𝑔×(𝑍𝐶𝐸𝐼𝐿 −𝑍𝐿𝐴𝑌)×(𝑇𝐿𝐴𝑌 −𝑇𝐴𝑀𝐵) 𝑇𝐿𝐴𝑌 (3.44) 𝑣𝑉𝐸𝑁𝑇 =0,61×(2×∆𝑃𝐼𝑁−𝑂𝑈𝑇(𝑍𝐶𝐸𝐼𝐿)𝑇𝐿𝐴𝑌 (𝜌𝐴𝑀𝐵𝑇𝐴𝑀𝐵))1 2 (3.45) 𝑉𝑒𝑥𝑡 𝑉𝑉𝐸 =𝐴𝑉𝐸𝑁𝑇 ×𝑣𝑉𝐸𝑁𝑇 (3.46) Em que: ZCEIL Altura da claraboia (𝑚); AMB Densidade do ar à temperatura ambiente (1,2 𝑘𝑔 𝑚3); ZLAY Altura da camada de fumo (𝑚); TLAY Temperatura da camada de fumo (K); TAMB Temperatura ambiente (K); VENT Velocidade média com que se processa a ventilação na claraboia (m/s); AVENT Área da claraboia (m2); VextVVE Caudal volúmico de extração de fumo nas VVE (m3/s); g – Aceleração da gravidade (9,81 m/s2); PIN-OUT(ZCEIL) Diferença de pressão interior e exterior (Pa). 3.5.4.4. Definição do volume limite de fumo nas VVE Para a definição do volume limite de fumo nas vias verticais de evacuação é fundamental conhecer as dimensões das VVE e a posição do cenário incêndio no edifício. Segundo Correia [31], para o cálculo do valor do fator CPIVVE, definiram-se os seguintes valores: Largura da via vertical de evacuação; Distância a percorrer na via vertical de evacuação: 𝑑𝑝𝑖𝑠𝑜 =2,5×2+0,5×2+4×𝐿𝑉𝑉𝐸 (3.47) 𝑑𝑉𝑉𝐸 =𝑑𝑝𝑖𝑠𝑜 × 𝑛.º 𝑝𝑖𝑠𝑜𝑠 𝑎𝑏𝑎𝑖𝑥𝑜 (3.48) Em que: dpiso Distância percorrida por piso (m);
Desenvolvimento e Implementação Numérica do Método CHICHORRO de avaliação de Risco de Incêndio de Edifícios 59 LVVE Largura da VVE (m); dVVE Distância a percorrer nas VVE (m). A Figura 3.11 representa um esquema com as dimensões consideradas para as VVE. Fig. 3.11 – Dimensões consideradas para as VVE Para definição das dimensões das escadas são considerados degraus com 17 cm de espelho e 28 cm de cobertor. Assim, 9 degraus representam aproximadamente 2,5 m na horizontal e 1,5 m na vertical. Para descer os 3 m de altura de cada piso são necessários 2 lanços de escada de 9 degraus. Considera-se ainda 0,5 m de corrimão, entre os 2 lanços. A área das vias verticais de evacuação é definida pela equação 3.49. 𝐴𝑉𝑉𝐸 =(𝐿𝑉𝑉𝐸 ×2+2,5)×(𝐿𝑉𝑉𝐸 ×2+0,5) (3.49) Em que: AVVE Área da VVE (m2); LVVE Largura da VVE (m).
Desenvolvimento e Implementação Numérica do Método CHICHORRO de avaliação de Risco de Incêndio de Edifícios 60 Nas vias verticais de evacuação admite-se, tal como nas vias horizontais, que o critério que garante condições ambientais compatíveis com a realização da evacuação é a manutenção de uma camada livre de fumo de 2 metros, no último piso. O volume de encaixe, do último piso, é calculado pela equação 3.50. 𝑉𝑓𝑢𝑚𝑜 ú𝑙𝑡𝑖𝑚𝑜 𝑝𝑖𝑠𝑜 =𝐴𝑉𝑉𝐸 ×(𝑧−2) (3.50) Em que: Vfumo último piso Volume limite de fumo que se pode acumular no último piso (m3); AVVE Área da VVE (m2); z – Pé-direito livre do último piso do edifício (m). Considera-se que o fumo sobe, desde o cenário de incêndio até ao último piso, através de uma coluna de fumo presente ao longo do desvão entre corrimãos; equação 3.51. 𝑉𝑓𝑢𝑚𝑜 𝑐𝑜𝑟𝑟𝑖𝑚ã𝑜 =𝑛.º 𝑝𝑖𝑠𝑜𝑠 𝑎𝑐𝑖𝑚𝑎 × 3 ×(0,5× 2,5) (3.51) Em que: Vfumo corrimão Volume da coluna de fumo presente ao longo do corrimão da VVE (m3). Como tal, e nos casos em que não existe sistema de controlo de fumo nas VVE, o volume limite de fumo é definido pela soma do volume de encaixe do último piso com o volume da cortina de fumo presente ao longo do corrimão; equação 3.52. 𝑉𝑓limite𝑉𝑉𝐸 =𝑉𝑓𝑢𝑚𝑜 𝑐𝑜𝑟𝑟𝑖𝑚ã𝑜 +𝑉𝑓𝑢𝑚𝑜 ú𝑙𝑡𝑖𝑚𝑜 𝑝𝑖𝑠𝑜 (3.52) Em que: VflimiteVVE Volume limite de fumo nas VVE (m3); Vfumo corrimão Volume da coluna de fumo presente ao longo do corrimão das VVE (m3); Vfumo último piso Volume limite de fumo que se pode acumular no último piso (m3). 3.5.4.5. Definição do tempo associado ao volume limite de fumo nas VVE O tempo associado ao volume limite de fumo nas VVE, tempo limite, é obtido através da sequência de cálculo apresentada na Figura 3.12.
Desenvolvimento e Implementação Numérica do Método CHICHORRO de avaliação de Risco de Incêndio de Edifícios 61 Figura 3.12 – Sequência de cálculo para obtenção do tempo limite de fumo nas VVE De seguida é feita uma explicação detalhada de cada um dos passos. Calcular t0 O instante de início da passagem de fumo para as VVE, t0, é dado pelo máximo entre a soma do tempo de deteção com o tempo de percurso, no cenário de incêndio, e o tempo limite de fumo do cenário de incêndio; equação 3.35. Calcular volume correspondente ao instante t0 : V(to) Para a definição do tempo limite de fumo nas VVE é fundamental conhecer o volume de fumo produzido no instante que se inicia a passagem de fumo do cenário de incêndio para as VVE, V(t0). Nos casos em que não existe sistema de controlo de fumo nas VVE, este volume é obtido através da equação 3.31, nos casos em que não existe sistema ativo de controlo de fumo no cenário de incêndio, ou através da equação 3.32, nos casos em que há sistema de desenfumagem ativa no cenário de incêndio. Nos casos em que existe sistema passivo de controlo de fumo nas VVE, este volume é obtido através da equação 3.53. 𝑉𝑓 𝑐𝑜𝑚 𝑒𝑥𝑡 𝑉𝑉𝐸 =∫𝑉−𝑉𝑒𝑥𝑡 𝐶𝐼 −𝑉𝑒𝑥𝑡 𝑉𝑉𝐸 𝑑𝑡 (3.53) Em que: Vf com ext VVE Volume de fumo acumulado nas VVE com sistema de desenfumagem ativa (m3); V Caudal volúmico de fumo produzido no cenário de incêndio (m3/s); Vext CI Caudal volúmico de fumo extraído no cenário de incêndio (m3/s); Vext VVE Caudal volúmico de fumo extraído nas VVE (m3/s). Calcular tempo limite de fumo nas VVE: tlimitefumoVVE Calcular tempo de tolerância: ttolerância Calcular instante em que é produzido o volume de fumo definido no ponto anterior: tsoma Calcular V(t0) + VflimiteVVE Calcular volume limite de fumo nas VVE: VflimiteVVE Calcular volume correspondente ao instante t0 : V(t0) Calcular t0
Desenvolvimento e Implementação Numérica do Método CHICHORRO de avaliação de Risco de Incêndio de Edifícios 62 No caso em que o cenário de incêndio não possui sistema ativo de controlo de fumo, 𝑉𝑒𝑥𝑡 𝐶𝐼 assume, na equação 3.53, o valor 0. Calcular volume limite de fumo nas VVE: VflimiteVVE O volume de fumo limite que se pode acumular nas VVE é dado pela equação 3.52. Calcular V(t0) + VflimiteVVE Este volume resulta da soma dos volumes definidos nos 2 passos anteriores; equação 3.54. 𝑉𝑠𝑜𝑚𝑎 =𝑉(𝑡0)+𝑉𝑓𝑙𝑖𝑚𝑖𝑡𝑒𝑉𝑉𝐸 (3.54) Calcular instante em que é produzido o volume de fumo definido no ponto anterior: tsoma Este tempo é calculado igualando a equação 3.53 com a equação 3.54. Calcular tempo de tolerância: ttolerância O tempo de tolerância é obtido através da equação 3.38. Calcular tempo limite de fumo nas VVE: tlimitefumoVVE O tempo limite de fumo nas VVE resulta da equação 3.55. 𝑡𝑙𝑖𝑚𝑖𝑡𝑒𝑓𝑢𝑚𝑜𝑉𝑉𝐸 =𝑡𝑠𝑜𝑚𝑎 −𝑡0−𝑡𝐴𝑉 +𝑡𝑡𝑜𝑙𝑒𝑟â𝑛𝑐𝑖𝑎 (3.55) Em que: tlimitefumoVVE Tempo limite de fumo nas VVE (s); tsoma Tempo em que é produzida a soma dos volumes V(t0) e VflimiteVVE (s); t0 Tempo de início da passagem de fumo do cenário de incêndio para as VVE (s); tAV Tempo de atravessamento dos vãos no cenário de incêndio (s); ttolerância Tempo de tolerância (s). Este tempo pode assumir valores negativos nos casos em que, aquando da saída da última pessoa do CI, já se encontra formada uma camada de fumo até ao lintel da porta no CI. 3.5.4.6. Definição de tempo de evacuação das VVE O tempo de evacuação nas vias verticais de evacuação traduz o tempo necessário para os ocupantes percorrem as mesmas. Considera-se que a evacuação nas VVE se dá em fila indiana, não fazendo sentido considerar um tempo de atravessamento das saídas. Considera-se, então, que o valor da densidade adimensional é igual a 0,125m2/m2. A distância percorrida pelos ocupantes do edifício é definida através da equação 3.48.
Desenvolvimento e Implementação Numérica do Método CHICHORRO de avaliação de Risco de Incêndio de Edifícios 69 Fator Parcial Limites dos valores parciais ESCIGP - Grau de prontidão 1,00 1,10 1,20 1,30 1,40 1,50 ESCISID - Sinalização Iluminação e deteção 0,00 0,40 0,50 0,60 0,70 0,80 0,90 1,00 1,10 1,20 1,30 ESCIAE - Acessibilidade ao edifício 1,00 1,05 1,10 1,20 1,30 1,40 1,50 1,60 ESCIHE - Hidrantes exteriores 0,00 1,00 1,05 1,20 1,30 1,40 1,60 ESCIEXT - Extintores 0,00 0,70 0,80 0,90 1,00 1,05 1,10 1,20 ESCIRIA - Redes de incêndio armadas 0,00 0,70 0,80 0,90 1,00 1,05 1,10 1,20 ESCICPB - Corpo privado de bombeiros 0 0,50 1,00 1,50 Fig. 3.15 – Resumo dos valores dos Fatores Parciais do ESCI Considerando a possibilidade de todos os fatores parciais serem aplicáveis ao edifício em análise, o Fator Global ESCI assume como valor mínimo 0,73 e como valor máximo 1,41. O valor de 1,00, destacado na Figura 3.15, representa o cumprimento regulamentar dos respetivos fatores parciais. Os fatores parciais são 0, quando estes não se aplicam ao caso. TIPOLOGIA DOS EDIFÍCIOS NO MÉTODO CHICHORRO 2.0 INTRODUÇÃO Numa segunda fase do desenvolvimento do método foi feita uma simplificação com o objetivo de simular valores para centenas de casos, permitindo assim calibrar as expressões analíticas e o efeito destas variações, de forma a não ter de calcular individualmente situações repetidas. Para isso, o método distingue várias tipologias de acordo com a taxa de desenvolvimento de um incêndio, tα, acrescida de uma subdivisão de acordo com as caraterísticas construtivas típicas de cada edificado. Com o objetivo de auxiliar a calibração do método foram analisados 576 casos característicos. TIPOLOGIAS Segundo a NP EN 1991-1-2 [35] a evolução da potência calorífica libertada durante o incêndio é dada por uma curva de crescimento parabólico. Ainda de acordo com a NP EN 1991-1-2 [35], apresenta-se no Quadro 3.1 a correspondência das curvas características com as respetivas Utilizações-Tipo (UT). Consta ainda do Quadro 3.1 o valor de tα para cada uma das curvas, bem como a taxa máxima de libertação de calor produzida por 1m2 de área de compartimento. Existem assim três grandes grupos de tipologias de edifícios associados às Utilizações-Tipo neste método, tendo em conta, de acordo com o EC1, parte 1.2 [35] a taxa de desenvolvimento de um incêndio: Tipologia “A” com tα = 300 segundos; Tipologia “B” com tα = 150 segundos; Tipologia “C” com tα = 75 segundos. Na Tipologia “A” são considerados dois grupos de edifícios: A1 (Habitacionais, Administrativos e Hoteleiros); A2 (Escolas/ Infantários, Lares, Hospitais e Enfermarias).
Desenvolvimento e Implementação Numérica do Método CHICHORRO de avaliação de Risco de Incêndio de Edifícios 70 A Tipologia “B” pode ser dividida dois grupos de edifícios: B1 (Restaurantes); B2 (Espetáculos, Bibliotecas). Da Tipologia “C” fazem parte apenas os Armazéns. A razão da subdivisão em cada tipologia corresponde à necessidade de caracterizar os edifícios de forma fácil e intuitiva atendendo às suas especificidades. Para cada grupo procurar-se-á classificar um número de características que seja representativo das especificações dessas Utilizações-Tipo e um número suficiente que permita verificar o equilíbrio do Método CHICHORRO 2.0. No esquema da Figura 3.16 estão representadas as várias tipologias existentes, e os casos que foram estudados para cada uma dessas tipologias. Nos seguintes subcapítulos é dada uma descrição de cada tipologia. De forma a não sobrecarregar o presente subcapítulo com um excesso de quadros, vão ser apresentados apenas os quadros e respetivos valores dos fatores parciais de cada fator global da tipologia A1, sendo que os restantes quadros relativos às outras tipologias estarão no Anexo A para consulta, em formato informático. Tipologia dos Edificios Tipologia "A" tα=300 seg A1 A1(Habitacionais; Administrativos) 54 Casos A1(Hoteleiros) 54 Casos A2 (Escolas/ Infantários; Lares; Hospital; Enfermarias) 18 Casos Tipologia "B" tα=150 seg B1 B1(Restaurantes) 108 Casos B1(Comerciais) 108 Casos B2 B2 (Espetáculos) 108 Casos B2(Industriais) 108 Casos Tipologia "C" tα=75 seg Armazéns 18 Casos Figura 3.16 – Esquema das Tipologias de Edifícios
Desenvolvimento e Implementação Numérica do Método CHICHORRO de avaliação de Risco de Incêndio de Edifícios 71 DESCRIÇÃO DA TIPOLOGIA A1 (HABITACIONAL, ADMINISTRATIVA E HOTELEIRA) 3.8.3.1. Introdução Nesta tipologia foram estudados 54 casos característicos deste tipo de edifício, e assumiu-se um cenário de incêndio para todos os casos de 120m2 e um efetivo de 3 pessoas. 3.8.3.2. Descrição do Fator Global Probabilidade de Ocorrência de Incêndio, POI O POI neste caso-tipo apresenta valores fixos, dependendo se o edifício tem um “bom”, “médio” ou “mau” estado de conservação. Os valores de cada POI estão patentes no Quadro 3.19, onde se podem encontrar também os fatores parciais. Quadro 3.19 – Valores do Fator Global POI para a Tipologia A1 A1 (Bom) A1 (Médio) A1 (Mau) POICC 1,1 1,4 1,7 POIEE 1,0 1,3 1,6 POIIA 1,05 1,35 1,8 POIICONFA 1,0 1,4 1,6 POIICONSA 1,0 1,1 1,1 POIIVCA 1,0 1,2 1,3 POIILGC 1,0 1,2 1,4 POIEF 1,0/1,1/1,2 1,0/1,1/1,2 1,0/1,1/1,2 POIEA 1,1 1,3 1,3 POIFA 1,0 1,0 1,1 POIPPP 1,2 1,2 1,4 POIAT 1,0 1,0 1,0 POI 1,04/1,05/1,06 1,20/1,21/1,22 1,36/1,37/1,38 Analisando o Quadro 3.19 pode-se afirmar que o POI varia entre 1,04 e 1,38, sendo que logicamente o valor mais baixo é relativo ao estado de conservação “bom” e o mais elevado a um estado de conservação “mau”. 3.8.3.3. Descrição do Fator Global Consequências Totais do Incêndio, CTI Nesta tipologia é assumido que não existem sistemas de sinalização, iluminação e deteção no interior das frações pelo facto de este tipo de tecnologia não ser mandatório para a Utilização-Tipo Habitacionais. Procedeu-se da mesma forma no caso da Utilização-Tipo Hoteis porque se considerou que estes sistemas normalmente não estão operativos.
Desenvolvimento e Implementação Numérica do Método CHICHORRO de avaliação de Risco de Incêndio de Edifícios 72 Quadro 3.20 – Valores do Fator Global CTI para a Tipologia A1 Bom Médio Mau CPICIP 0,7 0,7 0,7 CPICIF 1,2 1,20 1,2 CPICIMR 1,0 1,05 1,30 CPIVHEF 1,12 1,15 1,15 CPIVHEMR 1,0 1,05 1,30 CPIVVEF 0,94 1,18 1,18 CPIVVEMR 1,0 1,05 1,30 CTI 0,95 0,99 1,05 Analisando o Quadro 3.20 pode-se afirmar que o CTI varia entre 0,95 e 1,05 sendo que logicamente o valor mais baixo é relativo ao estado de conservação “bom” e o mais elevado a um estado de conservação “mau”. 3.8.3.4. Descrição do Fator Global Desenvolvimento e Propagação do Incêndio, DPI O DPI neste caso-tipo apresenta valores fixos, dependendo somente se o edifício está em “bom”, “médio” ou “mau” estado de conservação. Os valores de cada DPI estão patentes no Quadro 3.21 onde se podem encontrar também os fatores parciais que lhe deram origem. Quadro 3.21 – Valores do Fator Global DPI para a Tipologia A1 A1 (Bom) A1 (Médio) A1 (Mau) DPIREIC 1,1 1,4 1,5 DPIEI 0 0 0 DPIAV 1,0 1,2 1,2 DPIPE 1,0 1,1 1,2 DPIOGS 1,2 1,2 1,2 DPI 1,08 1,23 1,28 Analisando o Quadro 3.21 pode-se afirmar que o DPI varia entre 1,08 e 1,28, sendo que logicamente o valor mais baixo é relativo ao estado de conservação “bom” e o mais elevado a um estado de conservação “mau”.
Desenvolvimento e Implementação Numérica do Método CHICHORRO de avaliação de Risco de Incêndio de Edifícios 73 3.8.3.5. Descrição do Fator Global Eficácia e Socorro no Combate de Incêndio, ESCI Para o cenário de incêndio considerado, o ESCI vai ter um valor fixo dependendo somente do fator parcial relativo aos hidrantes exteriores e do fator parcial relativo à acessibilidade ao edifício. No Quadro 3.22 estão representados os valores para a tipologia A1 relativos às habitações e edifícios administrativos. Quadro 3.22 – Valores do Fator Global ESCI para a Tipologia A1 (Habitação e Administrativos) H < 9 m H =18 m Bom / Médio / Mau Bom / Médio Mau ESCIGP 1,2 0,8 1,2 ESCISID 0,8 0,7 0 ESCIAE 1,0/1,3/1,6 1,1/1,3 1,6 ESCIHE 1,0/1,3/1,6 1,0/1,2 1,4 ESCIEXT 1,05 1,05 1,2 ESCIRIA 0 1,05 1,2 ESCICPB 0 0 0 ESCI 1,01/1,13/1,25 0,95/1,01 1,32 Após uma análise de sensibilidade foi feita uma alteração de todos os Casos-Tipo desenvolvidos por Martins [2], de forma a traduzir de uma melhor forma a relação entre estado de conservação, as Utilizações-Tipo e, por consequência, o valor do Risco de Incêndio. Desta forma todos os valores dos descritores para os 576 Casos-Tipo foram alterados, havendo diferenças significativas no valor do Risco de Incêndio, principalmente para os edifícios em “bom” estado de conservação. No Capítulo 6 é feita uma comparação entre os valores do Risco de Incêndio para os Casos-Tipo de Martins [2], com os valores do Risco de Incêndio dos Casos-Tipo desenvolvidos na presente dissertação, de forma a clarificar as principais diferenças. Os valores dos fatores globais da Tipologia A1 Hoteleiros são apresentados no Anexo A.
Desenvolvimento e Implementação Numérica do Método CHICHORRO de avaliação de Risco de Incêndio de Edifícios 74 No Quadro 3.23 está patente uma síntese das combinações que podem ser feitas para atingir os valores de Risco de Incêndio dos 54 casos retratados. Quadro 3.23 – Casos-Tipo A1 A1 – Habitação e Administrativos (H<9 m ou H=18m) H ≤ 9m ou 9m < H ≤ 18m Bom estado de conservação Acesso Possível Hidrantes < 30m Hidrantes > 30m Não Existem Acesso a VLCI Hidrantes < 30m Hidrantes > 30m Não Existem Sem Acesso Hidrantes < 30m Hidrantes > 30m Não Existem Médio estado de conservação Acesso Possível Hidrantes < 30m Hidrantes > 30m Não Existem Acesso a VLCI Hidrantes < 30m Hidrantes > 30m Não Existem Sem Acesso Hidrantes < 30m Hidrantes > 30m Não Existem Mau estado de conservação Acesso Possível Hidrantes < 30m Hidrantes > 30m Não Existem Acesso a VLCI Hidrantes < 30m Hidrantes > 30m Não Existem Sem Acesso Hidrantes < 30m Hidrantes > 30m Não Existem
Desenvolvimento e Implementação Numérica do Método CHICHORRO de avaliação de Risco de Incêndio de Edifícios 75 TIPOLOGIA A2 (ESCOLAS, HOSPITAIS E LARES) Nesta tipologia foram estudados 18 casos característicos deste tipo de edifícios. O CTI é fixo considerando um cenário de incêndio de 50m2 ou 125m2 e um efetivo de 20 ou 50, respetivamente. Também foi considerado que nesta tipologia todos os casos possuíam sinalização, iluminação e extintores, já que é obrigatório por lei que tal aconteça neste tipo de edifícios. A altura é fixa, sendo que é sempre considerada a altura de nove metros. Isto deve-se ao facto de normalmente este tipo de edifícios não possuirem alturas mais elevadas. O POI nesta tipologia apresenta valores fixos, sendo que neste caso, este não depende do estado de conservação, já que só são considerados os edifícios de “médio” estado de conservação. O DPI nesta tipologia é fixo, e não varia com nada, já que apenas é considerado o estado de conservação. No ESCI, só variam os valores dos fatores parciais relativos aos Hidrantes Exteriores (ESCIHE), e à Acessibilidade aos Edifícios (ESCIAE). TIPOLOGIA B1 (RESTAURANTES, COMERCIAIS) Nesta tipologia integrou-se a Restauração, Cafés e Comércio. Para as tipologias “B” considerou-se o edifício só com o rés do chão. Isto deve-se ao facto de que na realidade os serviços em geral localizamse no rés do chão dos edifícios e o resto costuma ser habitacional. Nesta tipologia foram considerados 216 casos característicos. Para o Cenário de Incêndio e Efetivo há duas situações possíveis a serem consideradas: CI = 50m2 e Efetivo = 20; CI = 100m2 e Efetivo = 40. O CTI e ESCI variam de acordo com as seguintes variáveis: Extintor, Sinalização e Iluminação; Extintor, Sinalização, Iluminação e Deteção; Sem nada. O POI e o DPI, neste caso-tipo, apresentam valores fixos, dependendo somente se o edifício está em “bom”, “médio” ou “mau” estado de conservação e da distância entre edifícios fronteiros refletida no POIEF. O ESCI, neste caso-tipo, apresenta valores fixos, dependendo dos fatores relativos à acessibilidade, aos hidrantes exteriores e à sinalização, iluminação e deteção nas zonas comuns. Relativamente às diferenças que existem entre os valores do B1 (Restaurantes) e B1 (Comerciais) devem-se somente ao POI ter valores diferentes dado que no B1 (Restaurantes) é considerado o POI relativo às instalações de confeção de alimentos (POIICONFA) e de conservação de alimentos (POIICONSA). TIPOLOGIA B2 (SALAS DE ESPETÁCULOS, MUSEUS, BIBLIOTECAS E INDÚSTRIA) Nesta tipologia estão integrados as salas de Espetáculos, Museus, Bibliotecas e Indústria. Neste caso-tipo não vão ser explicados todos os parâmetros já que o POI, ESCI e o DPI são iguais ao do B1.
Desenvolvimento e Implementação Numérica do Método CHICHORRO de avaliação de Risco de Incêndio de Edifícios 76 O único parâmetro que se diferencia do Caso-Tipo B1 é o CTI, sendo este calculado através de cenários de incêndio e efetivos diferentes, sendo estes: CI = 100m2 e Efetivo = 20; CI = 200m2 e Efetivo = 100. Os cenários de incêndio e efetivos são considerados maiores devido às caraterísticas particulares deste caso-tipo, que normalmente se caracteriza por espaços relativamente grandes. As diferenças que existem entre os valores do B2 (Salas de Espetáculo e Bibliotecas) e B2 (Indústria) devem-se ao facto de o POI ter valores diferentes dado que no B2 (Indústria) é considerado o POI relativo às instalações de líquidos e gases combustíveis (POIILGC). TIPOLOGIA C (ARMAZÉNS) Nesta tipologia estão representados os Armazéns. Foram considerados 18 casos característicos deste tipo de edifícios. Sendo que só foram considerados os edifícios com caraterísticas de conservação “Médio” ou “Mau”, além de ser considerado um cenário de incêndio de 100m2 e um efetivo de 20 pessoas, cenário considerado realista para este tipo de edifícios. O POI e o DPI neste caso-tipo apresentam valores fixos, dependendo somente se o edifício está em “médio” ou “mau” estado de conservação. O CTI é fixo de acordo com as características do cenário de incêndio estipulado. O ESCI neste caso-tipo apresenta valores fixos dependendo dos fatores relativos à acessibilidade e aos hidrantes exteriores. MEDIDAS PROPOSTAS PELO MÉTODO CHICHORRO 2.0 PARA A INTERVENÇÃO NOS EDIFÍCIOS INTRODUÇÃO Na implementação do método também se estudaram as intervenções que possam diminuir o Risco de Incêndio calculado. De acordo com o estado de conservação do edificado fez-se uma síntese das intervenções-tipo de cada classificação: Bom, não sendo necessário intervir nas soluções e sistemas construtivos principais, precisando de pequenas obras de reparação e/ou beneficiação dos edifícios. Não obriga a realojamentos, podendo ser efetuadas sem comprometer o dia a dia dos ocupantes; Médio, que apresentam um estado de degradação superior ao anterior, exigindo obras significativas de construção civil e em que se pressupõe a manutenção dos pavimentos. Para além dos trabalhos referidos para as intervenções ligeiras, inclui: Substituição das instalações elétricas e hidráulicas e a beneficiação das partes comuns; Melhoria das condições funcionais, ambientais e formais dos espaços, particularmente cozinha e casas de banho, onde se incluem sistemas de ventilação, abastecimento/escoamento de águas e equipamentos, procurando o cumprimento da legislação de SCIE em vigor; Reparação/substituição das carpintarias e caixilharias;
Desenvolvimento e Implementação Numérica do Método CHICHORRO de avaliação de Risco de Incêndio de Edifícios 77 Reparação/reforço de alguns elementos estruturais; Reparação generalizada dos revestimentos da cobertura e paredes. Mau, que exige intervenção em zona extremamente degradada, que pode incidir sobre um único edifício ou atingir a totalidade de um quarteirão. Este tipo de alterações implica demolições e reconstruções, no âmbito da estrutura, das circulações verticais e horizontais, dos revestimentos e acabamentos das construções, obrigando à natural coexistência de diferentes sistemas e materiais. Além disso, também se classificaram as intervenções a efetuar nos edifícios, em três níveis diferentes: G1, G2 e G3. De seguida detalha-se a que corresponde cada uma dessas nomenclaturas: G1-Intervenção de Nível Ligeiro – Intervenção no edifício sem necessidade de demolição: Deteção, Iluminação, Extintores, Sinalética. G2-Intervenção de Nível Médio – Necessidade de demolição ou abertura nas paredes, instalação elétrica; colocação de portas corta-fogo, compartimentação geral e hidrantes. G3-Intervenção de Nível Profundo – Alteração da arquitetura, enclausuramento de caixas de escadas. APLICABILIDADE DAS INTERVENÇÕES NA PORTARIA N.º 1532/2008 Na escolha das medidas de intervenção começou-se por analisar o Decreto-Lei n.º 220/2008 de 12 de novembro, alterado e republicado pelo Decreto-Lei n.º 224/2015 de 9 de outubro, cujo artigo 15.º determina que sejam regulamentadas por portaria do membro do governo responsável pela área da proteção civil, Portaria n.º 1532/2008 de 29 de dezembro, as disposições técnicas gerais e específicas de SCIE referentes às condições exteriores comuns, às condições de comportamento ao fogo, isolamento e proteção, às condições de evacuação, às condições das instalações técnicas, às condições dos equipamentos e sistemas de segurança e às condições de autoproteção [34]. Para a presente dissertação foi necessário classificar com um grau de dificuldade de concretização das condições e disposições técnicas do documento que podem ser aplicadas no caso dos edifícios relativos à área em que se enquadra o estudo, o Centro Histórico do Porto. Propôs-se, a leitura da dissertação de Martins [2], onde se clarificam os graus das intervenções bem como os âmbitos particulares. INTERVENÇÕES PROPOSTAS 3.9.3.1. Introdução Neste subcapítulo expõem-se as intervenções escolhidas e qual dos fatores globais incluídos no Método CHICHORRO 2.0 (POI, CTI, DPI e ESCI) é o mais condicionante em cada intervenção. Por sua vez, a redução que se previa, para cada intervenção, provocará a redução de cada fator, pelo que o Método CHICHORRO 2.0 foi desenvolvido também tendo em conta o impacto destas intervenções no método. Os resultados deste estudo estão presentes na Figura 3.17.
Desenvolvimento e Implementação Numérica do Método CHICHORRO de avaliação de Risco de Incêndio de Edifícios 78 Fig. 3.17 – Medidas de Intervenção Ativas e Passivas COMBINAÇÕES DAS INTERVENÇÕES NO MÉTODO CHICHORRO 2.0 De modo a reduzir o Risco de Incêndio nos edifícios foram combinadas as intervenções da Figura 3.17 por graus de intervenção, G1, G2 e G3, sendo G1 intervenções mais “leves” e G3 intervenções de raiz no edifício. No presente subcapítulo são apresentadas na Figura 3.18, possíveis combinações das intervenções representadas na Figura 3.17, que pressupunha o orientador como aquelas que faziam, numa fase inicial, mais sentido para a redução do Risco de Incêndio. Contudo, do ponto de vista das intervenções (obras) nos edifícios, o autor teve oportunidade de nos inúmeros cálculos que fez, verificar a adequabilidade destes conjuntos. Custo €/m2 1 Extintores ESCI ext 1 2 Sinalização nas zonas comuns CPI ESCI sid POI fa 1 3 Iluminação nas zonas comuns CPI ESCI sid POI fa 5 4a Deteção dentro das frações com média fiabilidade - Detetor termo-velocimétrico CPI ESCI gp 3 4b Deteção dentro das frações com grande fiabilidade - Detetor optico CPI ESCI gp 3 5 Deteção nas zonas comuns ESCI sid POI fa 2 6 OGS - Plano prevenção + Formação ESCI ext / ria POI ppp / ivca 5 7 Controlo de fumo - claraboías regulamentares e entrada de ar passivo nas zonas comuns CPI DPI reic 7 8 Rede de intervenção armada ESCI ria 25 9 Hidrantes exteriores <30m do edifício ESCI he 50 10 Controlo de fumo - CI CPI 50 11 Sinalização e iluminação - CI CPI 10 12 Sprinklers - CI CPI 150 13 OGS - Plano emergência + Simulacro CPI ESCI ext / ria / sid DPI ogs 5 14 Redução do estacionamento condicionado pela Camara ESCI ae POI ef 20 15 Redução infiltrações POI cc 50 16 Pinturas e acabamentos nos CHE e CVE CPI POI cc 20 17 Revisão da instalação elétrica POI ie 20 18 Revisão da instalação gás POI ilgc 5 19 Revisão da instalação AVAC POI ivca 5 20a Revisão pequena da instalação aquecimento POI ia 5 20b Revisão da instalação aquecimento grande POI ia 2 21 Revisão da instalação de confeção e conservação alimentos POI iconfa / iconsa 10 22 Compartimentação - Portas CF nos CI DPI ei 15 23 Proteção dos vãos para edifícios fronteiros POI ef DPI av 20 24 Proteção cobertura e empena para edifícios vizinhos POI ea DPI pe 7 25 Selagem dos ductos piso a piso POI fa DPI reic 100 26 Compartimentação - Enclausuramento caixa de escadas DPI reic 50 27 Compartimentação - RF lajes DPI reic 10 28 Acesso à cave por acesso distinto do resto do edifício ou proteção porta CF ou CCF POI fa DPI ei 15 29 Instalação ou reparação de escadas de salvação CPI ESCI sid 50 Ativas Passivas Intervenção Fator parcial condicionante
Desenvolvimento e Implementação Numérica do Método CHICHORRO de avaliação de Risco de Incêndio de Edifícios 85 Afastamento entre vãos exteriores da mesma prumada (DPIAV); Proteção das paredes exteriores (DPIPE); Organização e gestão da segurança (DPIOGS). o Socorro e combate ao incêndio (ESCI): Grau de prontidão dos bombeiros (ESCIGP); Vias de acesso ao edifício (ESCIAE); Hidrantes exteriores (ESCIHE); Extintores (ESCIEXT); Rede de incêndio armada (ESCIRIA); Corpo privado dos bombeiros (ESCICPB). Painel 3: Resultado do Risco de Incêndio. Painel 4: Intervenções e Risco de Incêndio intervencionado. Os botões que permitem efetuar o cálculo do Risco de Incêndio aparecem em todos os quatro painéis. No Painel 1 existe um botão “Calcular RI” que, apesar de ser também comum aos Painéis 2 e 4, efetua diferentes funções em cada um deles, assumindo a mesma designação também no Painel 2. O cálculo do Risco de Incêndio apresenta-se no Painel 3 através da execução do botão “Calcular RI” nos Painéis 1 ou 2. Neste painel pode-se encaminhar o cálculo no sentido de melhorar o valor do Risco de Incêndio do edifício em análise através da execução do botão com a designação “Intervenções”, que leva ao Painel 4, e assim, depois da escolha das intervenções pode-se recalcular o Risco de Incêndio executando o botão com a designação “Calcular RI c/intervenções”. Nos Painéis 1 e 2 existe a possibilidade de alternar entre a introdução de dados simplificada (Painel 1) e a introdução de dados pormenorizada (Painel 2), através de dois botões representados por “setas em sentidos opostos”, estando no Painel 1 no canto superior esquerdo, , e, no Painel 2, no canto inferior direito, . Nos Painéis 3 e 4 está presente também o botão “Voltar” que, permite passar para o painel imediatamente anterior. Existem ainda, nestes painéis, dois botões “Home”, , no canto superior direito, que permitem um rápido acesso ao Painel 1. Em cada subseparador do Painel 2 existem dois botões de comando: o botão “Calcular”, que permite calcular individualmente os fatores parciais consoante os dados introduzidos e, o “Reset”, que permite apagar todos os dados do subseparador e, a introdução de novos dados. Existem ainda dois botões com a função de “Reset”, um no Painel 1, permitindo apagar todos os dados introduzidos e, outro no Painel 4, representado por um “X”, , no interior do separador “Risco de Incêndio Intervencionado”, permitindo apagar todas as intervenções selecionadas, bem como o Risco de Incêndio calculado para estas intervenções. Por fim, no Painel 4 existem seis botões que correspondem a conjuntos de intervenções com o nome “Conjunto”, seguido da sua numeração. Estes botões permitem que os conjuntos referidos no Parágrafo 3.9.4, sejam selecionados de forma rápida, calculando automaticamente o Risco de Incêndio intervencionado, bem como o custo estimado associado a essas intervenções. Neste painel existe ainda a possibilidade de ser selecionada qualquer intervenção desejada. Para isso estão presentes 31 “checkboxes”, representando todas as intervenções, ativas e passivas, possíveis.
Desenvolvimento e Implementação Numérica do Método CHICHORRO de avaliação de Risco de Incêndio de Edifícios 86 Fig. 4.2 – Painéis 1 e 2 em cima, Painéis 3 e 4 em baixo PAINEL 1 O Painel 1 consiste numa folha de rosto na qual, após introdução das características do edifício em análise, torna-se possível, através de uma base de dados pré-selecionada de casos de estudo tipo, referidos no Capítulo 3, proceder ao cálculo do Risco de Incêndio do edifício; Figura 4.3. As características do edifício a introduzir são: Idade do edifício; Utilização do edifício; Altura do edifício; Estado de conservação do edifício; Distância do hidrante ao edifício; Acesso às viaturas dos bombeiros; Área do cenário de incêndio; Efetivo do cenário de incêndio; Altura do pé-direito do cenário de incêndio; Dispositivos presentes no cenário de incêndio; Se existem e qual o comprimentos das VHE; Se existem VVE e qual o andar do cenário de incêndio. As diferentes Utilizações-Tipo não requerem a introdução do mesmo tipo de características e, assim, conforme a escolha da Utilização-Tipo serão desbloqueadas, ou bloqueadas, opções de introdução de dados.
Desenvolvimento e Implementação Numérica do Método CHICHORRO de avaliação de Risco de Incêndio de Edifícios 87 Fig. 4.3 – Painel 1 do modelo numérico Após a introdução dos dados, muitos dos valores dos fatores parciais são calculados baseando-se nos Casos-Tipo referidos no Parágrafo 3.8. Relativamente aos dados que são pedidos refere-se que são os estritamente necessários para uma primeira abordagem de cálculo do Risco de Incêndio atendendo à consulta de dados e elementos relativos ao edifício em análise consoante a melhoria da informação, normalmente após uma visita ao mesmo, é possível e desejável que se passe ao Painel 2 e se afine a avaliação do Risco de Incêndio do edifício em análise. Interessa pois fazer algumas reflexões com respeito a esta informação mínima a fornecer ao modelo: Idade do edifício – este dado corresponderá, aproximadamente, ao intervalo de construção ou da última reabilitação a que o edifício foi submetido e tem como objetivo no final do cálculo classificar o designado Risco de Incêndio Aceitável em função da idade do edifício como referido no Parágrafo 3.10. Interessa também quando, promovendo intervenções no sentido da redução do Risco de Incêndio, saber o limite que interessa alcançar; Todos os restantes elementos são importantes para enquadrar o Caso-Tipo na base de dados existente e em particular a utilização e altura do edifício na Utilização-Tipo e potencial categoria de risco face à legislação portuguesa; O estado de conservação do edifício é o elemento diferenciador do Fator Global POI; A distância do hidrante ao edifício e acesso às viaturas dos bombeiros será fundamental para o enquadramento do valor do Fator Global ESCI; Os restantes parâmetros, desde a área do cenário de incêndio até ao facto de existir VVE e qual o andar do cenário de incêndio são fundamentais para o cálculo e consideração do Fator Global CTI.
Desenvolvimento e Implementação Numérica do Método CHICHORRO de avaliação de Risco de Incêndio de Edifícios 88 PAINEL 2 4.2.3.1. Introdução Este painel torna possível uma introdução de dados pormenorizada fornecendo-se os parâmetros de cada fator parcial. O utilizador é convidado a introduzir os descritores do edifício para todos os fatores parciais, ao contrário do método utilizado no Painel 1. Alternativamente, e tirando partido de uma situação existente (Caso-Tipo), poderá começar-se a introduzir os dados iniciais através do Painel 1, alterando posteriormente apenas alguns dos fatores parciais consoante o caso do edifício, de forma a complementar a introdução simplificada. 4.2.3.2. Separador relativo ao Fator Global Probabilidade de ocorrência de incêndio (POI) A título de exemplo apresentam-se, na Figura 4.4, os descritores associados ao Fator Parcial ”Caracterização da Construção” (POICC). As características a introduzir neste subseparador são: Ocupação do edifício (na presente dissertação apenas de consideraram edifícios ocupados, mesmo assim, o presente código já considera uma futura implementação para edifícios não ocupados); Combustibilidade da laje; Existência de pinturas intumescentes; Existência de infiltrações no edifício. Podem ser considerados 7 valores diferentes para o POICC, correspondendo a cada uma das combinações de todos os descritores do POICC.. Fig. 4.4 – Subseparador POICC relativo ao Painel 2
Desenvolvimento e Implementação Numérica do Método CHICHORRO de avaliação de Risco de Incêndio de Edifícios 89 Os 12 fatores parciais do POI são calculados recorrendo a funções específicas de cada fator e através de um conjunto de descritores específicos de cada um. Excertos do código serão apresentados no Parágrafo 4.4.1. As figuras ilustrativas dos restantes descritores encontram-se no Anexo B. SEPARADORES RELATIVOS AO FATOR GLOBAL CONSEQUÊNCIAS TOTAIS DE INCÊNDIO (CTI) 4.2.4.1. Introdução Conforme anteriormente exposto, o Fator Global Consequências Totais de Incêndio (CTI) foi dividido em 3 subseparadores: Consequências no Cenário de Incêndio (CPICI), Consequências nas Vias Horizontais de Evacuação (CPIVHE) e Consequências nas Vias Verticais de Evacuação (CPIVVE). 4.2.4.2. Subseparador relativo às consequências parciais no cenário de incêndio (CPICI) Apresentam-se, na Figura 4.5, os descritores associados à potência libertada no cenário de incêndio (CPICIP), ao fumo produzido (CPICIF) e aos materiais de revestimento (CPICIMR). As características a introduzir para o cálculo destes 3 fatores são: Utilização-tipo do edifício; Área do CI; Altura do pé-direito do CI; Efetivo no CI; Dispositivos presentes no CI; Existência, e tipo, de sistema de deteção automática no CI; Existência de sistema de extinção automática no CI; Existência de sistema ativo de controlo de fumo no CI; Reação ao fogo dos materiais de construção, nos tetos/paredes e pavimento. Fig. 4.5 – Subseparador CTICI relativo ao Painel 2
Desenvolvimento e Implementação Numérica do Método CHICHORRO de avaliação de Risco de Incêndio de Edifícios 90 Para além do cálculo do Fator Parcial CPICI, são ainda apresentados os cálculos realizados para o CPICIP, o CPICIF, o CPICIMR, caso o utilizador deseje, através da execução do botão “Mostrar cálculos realizados”, permitindo uma maior compreensão para os valores apresentados e sensibilidade da análise. A sequência dos cálculos realizados foi apresentada na Figura 3.9 do capítulo anterior. 4.2.4.3. Subseparador relativo às consequências parciais na via horizontal de evacuação (CPIVHE) Apresentam-se, na Figura 4.6, os descritores associados ao fumo presente na via horizontal de evacuação (CPIVHEF) e aos materiais de revestimento (CPIVHEMR). As características a introduzir para o cálculo destes 3 fatores são: Largura da VHE; Comprimento da VHE; Reação ao fogo dos materiais de construção, nos tetos/paredes e pavimento. Há ainda a possibilidade de não existir VHE no edifício e, assim, a opção “Não se aplica”, atribui automaticamente o valor 0 ao fator CPIVHE. Fig. 4.6 – Subseparador CTIVHE relativo ao Painel 2 Tal como no subseparador CI, podem ser apresentados todos os fatores e cálculos realizados pelo modelo numérico, através do botão “Mostrar cálculos realizados”, sendo também apresentado o valor de CPIVHEFc, que representa o CPIVHEF, corrigido pela equação 3.42. A sequência dos cálculos realizados foi apresentada na Figura 3.11 do capítulo anterior.
Desenvolvimento e Implementação Numérica do Método CHICHORRO de avaliação de Risco de Incêndio de Edifícios 91 4.2.4.4. Subseparador relativo às consequências parciais na via vertical de evacuação (CPIVVE) Apresentam-se, na Figura 4.7, os descritores associados ao fumo presente na via vertical de evacuação (CPIVVEF) e aos materiais de revestimento (CPIVVEMR). As características a introduzir para o cálculo destes 3 fatores são: Largura da VVE; Número de pisos abaixo do CI; Número de pisos acima do CI; Área da claraboia da VVE; Reação ao fogo dos materiais de construção, nos tetos/paredes e pavimento. Existe ainda a possibilidade de não existir VVE no edifício e, assim, a opção “Não se aplica”, atribui automaticamente o valor 0 ao fator CPIVVE. Fig. 4.7 – Subseparador CTIVVE relativo ao Painel 2 Tal como nos subseparadores anteriores, podem ser apresentados todos os fatores e cálculos realizados pelo modelo numérico, através do botão “Mostrar cálculos realizados”, sendo também apresentado o valor de CPIVVEFc, que representa o CPIVVEF, corrigido pela equação 3.61. SEPARADOR RELATIVO AO FATOR GLOBAL DESENVOLVIMENTO E PROPAGAÇÃO DO INCÊNDIO (DPI) 4.2.5.1. Subseparador relativo ao Fator Parcial Proteção resistência, estanquidade e isolamento dos locais e vias de evacuação verticais (DPIREIC) Apresentam-se, na Figura 4.8, os descritores associados ao Fator Parcial Proteção, resistência, estanquidade e isolamento dos locais e vias de evacuação verticais (DPIREIC).
Desenvolvimento e Implementação Numérica do Método CHICHORRO de avaliação de Risco de Incêndio de Edifícios 92 As características a introduzir para o cálculo DPIREIC são: Construção do edifício anterior ou posterior a 1990; Existência de claraboia nas VVE; Resistência do fogo da caixa de escada cumpre, ou não, a LR; Resistência do fogo da estrutura e laje no CI. O botão “Não se aplica”, presente no subseparador REIC, atribui automaticamente o valor 0 ao fator DPIREIC. Fig. 4.8 – Subseparador DPIREIC relativo ao Painel 2 Os 5 fatores parciais do DPI são calculados recorrendo a funções específicas de cada fator dependendo dos descritores específicos de cada um como referido no Parágrafo 3.6. Excertos do código serão apresentados no Anexo B. As figuras ilustrativas dos restantes descritores encontram-se no Anexo B. SEPARADOR RELATIVO AO FATOR GLOBAL EFICÁCIA E SOCORRO DE COMBATE AO INCÊNDIO (ESCI) 4.2.6.1. Subseparador relativo ao Fator Parcial associado ao grau de prontidão dos bombeiros (ESCIGP) Apresentam-se, na Figura 4.9, os descritores do fator parcial associado ao grau de prontidão dos bombeiros (ESCIGP).
Desenvolvimento e Implementação Numérica do Método CHICHORRO de avaliação de Risco de Incêndio de Edifícios 93 As características a introduzir para o cálculo ESCIGP são: Distância dos bombeiros ao edifício superior, ou inferior, a 10 quilómetros; Tempo de chegada dos bombeiros ao edifício; Existência de deteção e alerta no edifício. Fig. 4.9 – Subseparador ESCIGP relativo ao Painel 2 Os 7 fatores parciais do ESCI são calculados recorrendo a funções específicas de cada fator dependendo dos descritores específicos de cada um como referido no Parágrafo 3.7. Excertos do código serão apresentados no Anexo B. As figuras ilustrativas dos restantes descritores encontram-se no Anexo B. PAINEL 3 Uma vez introduzidos todos os dados do edifício, pelo método simplificado ou pelo método pormenorizado, é então apresentado o painel de resultados; Figura 4.10. Neste painel é possível, pela primeira vez, verificar qual o Risco de Incêndio do edifício em análise, qual a sua classificação e, o Risco de Incêndio aceitável, atendendo à idade do edifício. Para uma melhor interpretação e análise dos dados e resultados, dentro da escala definida no Parágrafo 3.10, é ainda possível analisar todos os fatores parciais e os respetivos fatores globais calculados.
Desenvolvimento e Implementação Numérica do Método CHICHORRO de avaliação de Risco de Incêndio de Edifícios 94 Fig. 4.10 – Painel 3 – Resultados do Risco de Incêndio PAINEL 4 Por fim, o valor do Risco de Incêndio pode ser reduzido através de intervenções no edifício, podendo essas ser escolhidas no Painel 4 de Intervenções; Figura 4.11. Fig. 4.11 – Painel 4 – Intervenções possíveis no edifício
Desenvolvimento e Implementação Numérica do Método CHICHORRO de avaliação de Risco de Incêndio de Edifícios 101 CÓDIGO DO MODELO NUMÉRICO DO PAINEL 2 INTRODUÇÃO Em alternativa à introdução de dados simplificados, o Risco de Incêndio pode ser calculado através da introdução de dados pormenorizados. Este é, na realidade, a base do modelo numérico em análise nesta dissertação. A introdução de todos os descritores de cada fator parcial pode ser feita pelo utilizador nos vários separadores e subseparador deste painel. CÓDIGO DO MODELO NUMÉRICO REFERENTE AO CÁLCULO DOS FATORES GLOBAIS POI, DPI E ESCI Ilustra-se na Figura 4.20 um excerto do código referente aos descritores e cálculo do Fator Parcial Caracterização da Construção (POICC). Fig. 4.20 – Excerto do código referente ao POICC Para o cálculo dos vários fatores parciais e tendo em conta o elevado número de possibilidades, foi utilizado um sistema de “flags” que, baseado em potências do número dois, possibilita uma correlação entre os descritores, e por sua vez, a obtenção do correspondente fator parcial. As figuras ilustrativas dos restantes fatores parciais dos Fatores Globais POI, DPI e ESCI, encontramse no Anexo B.
Desenvolvimento e Implementação Numérica do Método CHICHORRO de avaliação de Risco de Incêndio de Edifícios 102 CÓDIGO DO MODELO NUMÉRICO REFERENTE AO CÁLCULO DOS FATORES PARCIAIS DO CTI 4.5.3.1. Introdução O modelo permite o cálculo do valor dos fatores parciais do CTI, através da execução de instruções diferentes das utilizadas no cálculo dos fatores parciais do POI, DPI e ESCI. Para o cálculo destes foi necessário prever, nas instruções presentes no código, as diferentes possibilidades de escolha dos descritores e o correspondente valor do fator parcial. Pelo contrário, no cálculo dos fatores parciais associados ao CTI, mediante a escolha dos descritores, o modelo executa o cálculo matemático, como demonstrado no Capítulo 3. Esta é uma das evoluções em relação ao modelo anterior, no sentido em que, não será necessário recorrer a folhas de cálculo do Microsoft Excel, sendo elas na ordem das centenas de milhares de linhas, tornando assim, o novo software totalmente independente. Complementarmente possibilita ao utilizador a introdução de qualquer valor nos descritores, tornando o modelo contínuo e não discreto, como por exemplo, a área do cenário de incêndio pode ser um valor qualquer em vez de várias hipóteses no modelo precedente. Nos subcapítulos subsequentes são apresentados e comentados excertos do código correspondentes ao cálculo dos valores do CPICI, do CPIVHE e do CPIVVE. 4.5.3.2. Cálculo do valor do Fator Parcial CPICI Ilustra-se na Figura 4.21 um excerto do código da função de cálculo do valor do CPICI sendo este uma combinação dos fatores CPICIP, CPICIF e CPICIMR. Fig. 4.21 – Excerto do código referente ao CPICI
Desenvolvimento e Implementação Numérica do Método CHICHORRO de avaliação de Risco de Incêndio de Edifícios 103 A função “calculateCI” conta com cerca de 400 linhas de código e é executada pelos botões “Calcular”, presentes nos subseparadores do CI do Painel 2. 4.5.3.3. Cálculo do valor do Fator Parcial CPIVHE Ilustra-se na Figura 4.22 um excerto do código da função de cálculo do valor do CPIVHE sendo este uma combinação dos fatores CPIVHEP, CPIVHEF e CPIVHEMR. Fig. 4.22 – Excerto do código referente ao CPIVHE A função “calculateVHE” conta com cerca de 400 linhas de código e é executada pelo botão “Calcular”, presente no subseparador VHE do Painel 2. 4.5.3.4. Cálculo do valor do Fator Parcial CPIVVE Ilustra-se na Figura 4.23 um excerto do código da função de cálculo dos valores do CPIVVE sendo este uma combinação dos fatores o CPIVVEP, CPIVVEF e CPIVVEMR.
Desenvolvimento e Implementação Numérica do Método CHICHORRO de avaliação de Risco de Incêndio de Edifícios 104 Fig. 4.23 – Excerto do código referente ao CPIVVE A função “calculateVVE” conta com cerca de 300 linhas de código e é executada pelos botões “Calcular”, presentes nos subseparadores do VVE do Painel 2. CÓDIGO DO MODELO NUMÉRICO DO PAINEL 3 CÓDIGO DO MODELO NUMÉRICO DO CÁLCULO DO RI Após a introdução de todos os descritores é efetuado o cálculo por funções, devolvendo um valor do fator parcial em cada uma delas. Deste modo é possível proceder ao cálculo do Risco de Incêndio, como se ilustra na Figura 4.24.
Desenvolvimento e Implementação Numérica do Método CHICHORRO de avaliação de Risco de Incêndio de Edifícios 105 Fig. 4.24 – Excerto do código da função “calculateRI” Esta é a função principal de cálculo, englobando todas as funções anteriores. Mais uma vez, apresentase na Figura 4.24 apenas um excerto da função, contando esta com cerca de 200 linhas de código. CÓDIGO DO MODELO DE CLASSIFICAÇÃO RI Ilustra-se na Figura 4.25 um excerto do código da função de classificação do RI, bem como as cores a atribuir a cada classificação, sendo tanto o valor do RI, como a sua classificação exibida através de duas “label’s” no Painel 3.
Desenvolvimento e Implementação Numérica do Método CHICHORRO de avaliação de Risco de Incêndio de Edifícios 106 Fig. 4.25 – Excerto do código referente à função “classRI” Neste painel é também exibido o RI aceitável para o edifício; Figura 4.26. Tal código é ilustrado no Anexo B. A título de exemplo, apresenta-se, na Figura 4.26, um exemplo do Painel 3 após o cálculo do RI. Fig. 4.26 – Exemplo do Painel 3
Desenvolvimento e Implementação Numérica do Método CHICHORRO de avaliação de Risco de Incêndio de Edifícios 107 CÓDIGO DO MODELO NUMÉRICO DO PAINEL 4 Após o cálculo do RI, o software possibilita a sua redução através de várias medidas de intervenção no edifício. No Painel 4 são apresentadas ao utilizador 15 intervenções ativas e 16 passivas, sendo ainda propostos vários conjuntos pré-definidos de intervenções, bem como o custo total por metro quadrado; Figura 3.17 do capítulo anterior, associado a determinados conjuntos de intervenções. Ilustra-se na Figura 4.27 o código da função das possíveis intervenções ativas, existindo ainda uma função semelhante para as intervenções passivas, sendo um excerto ilustrado no Anexo B. Fig. 4.27 – Excerto do código da função “RIcInterva” A necessidade de intervenções pode não estar presente em todos os edifícios, porque as intervenções pré-definidas estão associadas aos tipos de edifícios como se introduziu na Figura 3.18, do Capítulo 3. Desse modo, a função “disableinterva” permite desabilitar várias intervenções, caso não seja possível melhorar as mesmas. Ilustra-se na Figura 4.28 um excerto do código dessa função.
Desenvolvimento e Implementação Numérica do Método CHICHORRO de avaliação de Risco de Incêndio de Edifícios 108 Fig. 4.28 – Excerto do código da função “disableinterva” Tal como referido no Parágrafo 3.9.4, foram conjugadas várias intervenções de forma crescente de exigência técnica e custos de implementação, tendo em conta o grau de intervenção. São apresentados ao utilizador vários conjuntos de intervenções sob a forma de botões. Ilustra-se na Figura 4.29 um excerto do código referente ao botão “Conjunto I”. Fig. 4.29 – Excerto do código do botão “Conjunto I” do Painel 4
Desenvolvimento e Implementação Numérica do Método CHICHORRO de avaliação de Risco de Incêndio de Edifícios 109 Na Figura 4.30 apresenta-se o resultado do cálculo do Risco de Incêndio de uma habitação. Após o cálculo do RI e tendo este sido maior que o aceitável, foram realizadas intervenções de forma interativa e iterativa, de forma a obter um valor do Risco de Incêndio inferior a 1,10, valor para o qual o Risco de Incêndio é aceitável neste edifício com data de construção entre 1974 e 1990. Neste caso o “Conjunto III” foi o que permitiu ao Risco de Incêndio diminuir de 1,35 para 0,93, passando da classificação D para A+. De igual forma, é apresentado o custo estimado por metro quadrado para as intervenções escolhidas; Figura 4.30. Fig. 4.30 – Exemplo do Painel 4
Desenvolvimento e Implementação Numérica do Método CHICHORRO de avaliação de Risco de Incêndio de Edifícios 110
Desenvolvimento e Implementação Numérica do Método CHICHORRO de avaliação de Risco de Incêndio de Edifícios 117 Altura do edifício: o 6 m. Estado de conservação do edifício: o Médio estado de conservação. Distância do hidrante ao edifício: o Inferior a 30 m. Acesso às viaturas dos bombeiros: o Acesso a viaturas ligeiras de combate a incêndio (VLCI). Área do CI: o 139,44m2. Efetivo do CI: o 3 pessoas. Pé-direito do CI: o 3m. Andar do CI: o r/c. Fig. 5.6 – Introdução de dados para o Edifício 1 RISCO DE INCÊNDIO EDIFÍCIO 1 Após a introdução de dados é apresentado o Painel 3, com os respetivos valores dos fatores parciais, fatores totais, bem como o valor do Risco de Incêndio calculado para o Edifício 1. Na Figura 5.7 ilustra-se o resultado obtido através do software de cálculo do Risco de Incêndio.
Desenvolvimento e Implementação Numérica do Método CHICHORRO de avaliação de Risco de Incêndio de Edifícios 118 Fig. 5.7 – Resultado do Risco de Incêndio do Edifício 1 Como é possível observar, este valor do Risco de Incêndio, 1,43, corresponde a uma classificação de Risco de Incêndio “D”, na escala de classificações, explicada no Capítulo 3. Este valor é superior ao valor do Risco de Incêndio Aceitável para o Edifício 1, 1,20 e, assim passa-se para o Painel 4, de Intervenções, no sentido de verificar que intervenções são necessárias para atingir o Risco de Incêndio aceitável de 1,20. INTERVENÇÕES EDIFÍCIO 1 Neste Painel 4 é feita, através da implementação de várias medidas de intervenção ativas e passivas no edifício, uma redução do valor Risco de Incêndio, tendo como objetivo um valor inferior ao valor do Risco de Incêndio Aceitável para o Edifício 1. Desta forma, ilustram-se na Figura 5.8 as opções selecionadas, “Conjunto II”, bem como o valor do Risco de Incêndio Intervencionado. Foram selecionadas 8 medidas de intervenção possíveis pelo botão “Conjunto II”: 1. Extintores; 2. Sinalização nas zonas comuns; 3. Iluminação nas zonas comuns; 4a. Deteção dentro das frações com média fiabilidade; 6. OGS – Plano de prevenção + Formação; 15. Redução das infiltrações; 17. Revisão da instalação elétrica; 21. Revisão da instalação de confeção e conservação de alimentos.
Desenvolvimento e Implementação Numérica do Método CHICHORRO de avaliação de Risco de Incêndio de Edifícios 119 Fig. 5.8 – Risco de Incêndio Intervencionado para o Edifício 1 Neste caso, o “Conjunto II” permite a redução do valor do Risco de Incêndio para o valor de 1,08, passando de uma classificação “D” para “B”. Este valor já satisfaz a condição explicada anteriormente, de reduzir o Risco de Incêndio para um valor inferior ao valor do Risco de Incêndio Aceitável, neste caso 1,20. O conjunto proposto de intervenções a realizar no Edifício 1 compreende a instalação de extintores, sinalização e iluminação nas zonas comuns, detetor ótico dentro da fração, realização de um plano de prevenção, redução de infiltrações no edifício, revisão da instalação elétrica e revisão da instalação de confeção e conservação de alimentos, tendo um custo estimado de 95€/m2. Os valores do Risco de Incêndio para os Edifícios 3, 8 e 9 são apresentados em pormenor no Anexo C. CASO DE ESTUDO 2 DESCRIÇÃO GERAL DO EDIFÍCIO 2 O edifício 2, com 253,79m2 de área de construção, corresponde a uma habitação multifamiliar, no qual existem cinco frações independentes. A parcela é constituída por cave, r/c e 1.º andar, encontra-se em médio estado de conservação e possui um hidrante exterior a uma distância inferior a 30 metros. A fração condicionante para o cálculo do Risco de Incêndio é da tipologia T1, com 53,54m2 de área bruta de construção, distribuídos por r/c e 1.º andar e é habitada por 4 inquilinos. INTERVENÇÕES EDIFÍCIO 2 O valor do Risco de Incêndio do Edifício 2 é de 1,58, um valor bastante acima do valor do Risco de Incêndio Aceitável, 1,20.
Desenvolvimento e Implementação Numérica do Método CHICHORRO de avaliação de Risco de Incêndio de Edifícios 120 Ilustra-se, na Figura 5.9, o valor do Risco de Incêndio, o valor do Risco de Incêndio Intervencionado, bem como todas as intervenções selecionadas no software para o Edifício 2. Foram selecionadas 13 medidas de intervenção possíveis pelo botão “Conjunto II”: 1. Extintores; 2. Sinalização nas zonas comuns; 3. Iluminação nas zonas comuns; 4b. Deteção dentro das frações com grande fiabilidade; 5. Deteção nas zonas comuns; 6. OGS – Plano de prevenção + Formação; 7. Controlo de fumo; 15. Redução de infiltrações; 16. Pinturas e acabamentos nos CHE e CVE; 17. Revisão da instalação elétrica; 18. Revisão da instalação de gás; 19. Revisão da instalação AVAC; 20a. Revisão pequena da instalação de aquecimento; 21. Revisão da instalação de confeção e conservação de alimentos. Fig. 5.9 – Risco de Incêndio Intervencionado para o Edifício 2 Assim, o “Conjunto II” permite uma redução para 0,99, passando de uma classificação “E” para “A“. As intervenções propostas para o Edifício 2 incluem, extintores, sinalização e iluminação nas zonas comuns, detetor ótico, deteção nas zonas comuns, plano de prevenção, dispositivos de controlo de fumo, redução das infiltrações, pinturas intumescentes nas vias de evacuação, revisão das instalações de AVAC, gás, elétrica e de aquecimento e, por fim, revisão da instalação de confeção e conservação de alimentos, tendo um custo estimado de 139€/m2.
Desenvolvimento e Implementação Numérica do Método CHICHORRO de avaliação de Risco de Incêndio de Edifícios 121 CASO DE ESTUDO 3 DESCRIÇÃO GERAL DO EDIFÍCIO 4 O edifício 4, com 118,24m2 de área de construção, corresponde a uma habitação unifamiliar. A parcela é constituída por r/c e 1.º andar, encontra-se em bom estado de conservação e possui um hidrante exterior a uma distância inferior a 30 metros. A fração em análise é da tipologia T3 sendo habitada por 2 moradores. INTERVENÇÕES EDIFÍCIO 4 O valor calculado do Risco de Incêndio do Edifício 4 é 1,04, correspondendo a uma classificação “B+”. Este valor do Risco de Incêndo é já dentro do aceitável. Ilustram-se na Figura 5.10 as opções selecionadas, “Conjunto I”, bem como o valor do Risco de Incêndio Intervencionado. Foram selecionadas 3 medidas de intervenção possíveis pelo botão “Conjunto I”: 2. Sinalização nas zonas comuns; 3. Iluminação nas zonas comuns; 6. OGS – Plano de prevenção + Formação; Fig. 5.10 – Risco de Incêndio Intervencionado para o Edifício 4 Ainda que o valor do Risco de Incêndio já seja aceitável, foram aplicadas as 3 medidas de intervenção referidas anteriormente de forma a baixar o Risco de Incêndio para 0,97, subindo então para a classe “A”. As intervenções realizadas no Edifício 4, que correspondem a sinalização e iluminação nas zonas comuns e plano de prevenção, tendo um custo estimado de 11€/m2.
Desenvolvimento e Implementação Numérica do Método CHICHORRO de avaliação de Risco de Incêndio de Edifícios 122 CASO DE ESTUDO 4 DESCRIÇÃO GERAL DO EDIFÍCIO 5 O edifício 5, com 462,72m2 de área de construção, é constituído por seis habitações e uma mercearia. A parcela é constituída por cave, r/c, 1.º e 2.º andar, encontra-se em médio estado de conservação e possui um hidrante exterior a uma distância inferior a 30 metros. A fração condicionante para o cálculo do Risco de Incêndio é a mercearia, com 100m2 de área bruta de construção no r/c do edifício. De acordo com a Portaria 1532, o efetivo máximo da mercearia é de 22 pessoas. INTERVENÇÕES EDIFÍCIO 5 O valor calculado do Risco de Incêndio do Edifício 5 é 1,72, correspondendo a uma classificação “F”, valor este muito acima do aceitável, 1,20. Ilustram-se na Figura 5.11 as opções selecionadas, “Conjunto I”, bem como o valor do Risco de Incêndio Intervencionado. Foram selecionadas 5 medidas de intervenção possíveis pelo botão “Conjunto I”: 4b. Deteção dentro das frações com grande fiabilidade; 6. OGS – Plano de prevenção + Formação; 11. Sprinklers – CI; 16. Pinturas e acabamentos nos CHE e CVE; 17. Revisão da instalação elétrica. Fig. 5.11 – Risco de Incêndio Intervencionado para o Edifício 5 Assim, são aplicadas 5 intervenções, através da seleção do “Conjunto I”, permintindo reduzir o valor do Risco de Incêndio para 9,96 passando para a classificação “A”.
Desenvolvimento e Implementação Numérica do Método CHICHORRO de avaliação de Risco de Incêndio de Edifícios 123 As intervenções realizadas no Edifício 5 correspondem à colocação de detetor ótico, plano de prevenção, colocação de sprinklers no cenário de incêndio, pinturas intumescentes nas vias de evacuação e revisão da instalação elétrica, tem um custo estimado de 58€/m2. CASO DE ESTUDO 5 DESCRIÇÃO GERAL DO EDIFÍCIO 6 O edifício 6, com 111,94m2 de área de construção, corresponde a uma habitação multifamiliar, no qual existem três frações independentes. A parcela é constituída por r/c e 1.º andar, encontra-se em mau estado de conservação e possui um hidrante exterior a uma distância inferior a 30 metros. A fração condicionante para o cálculo do Risco de Incêndio é da tipologia T1, com 55,97m2 de área bruta de construção, situa-se no 1.º andar e é habitada por 1 única moradora. INTERVENÇÕES EDIFÍCIO 6 O valor calculado do Risco de Incêndio do Edifício 6 é 1,91, correspondendo a uma classificação “F”, valor muito acima do máximo aceitável, 1,20. Ilustram-se na Figura 5.12 as opções selecionadas, “Conjunto III”, bem como o valor do Risco de Incêndio Intervencionado. Foram selecionadas 14 medidas de intervenção possíveis pelo botão “Conjunto III”: 1. Extintores; 2. Sinalização nas zonas comuns; 3. Iluminação nas zonas comuns; 4b. Deteção dentro das frações com grande fiabilidade; 5. Deteção nas zonas comuns; 6. OGS – Plano de prevenção + Formação; 7. Controlo de fumo; 15. Redução das infiltrações; 16. Pinturas e acabamentos nos CHE e CVE; 17. Revisão da instalação elétrica; 18. Revisão da instalação de gás; 19. Revisão da instalação AVAC; 20a. Revisão pequena da instalação de aquecimento; 21. Revisão da instalação de confeção e conservação de alimentos.
Desenvolvimento e Implementação Numérica do Método CHICHORRO de avaliação de Risco de Incêndio de Edifícios 124 Fig. 5.12 – Risco de Incêndio Intervencionado para o Edifício 6 Assim, são aplicadas 14 intervenções, através da seleção do “Conjunto III”, permintindo reduzir o valor do Risco de Incêndio para 1,04 e passando para a classificação “B+”. As intervenções realizadas no Edifício 6 são constituídas por instalação de extintores, sinalização e iluminação e deteção nas zonas comuns, detetor ótico na fração, plano de prevenção, sistemas de controlo de fumo, redução das infiltrações, pinturas intumescentes nas vias de evacuação, revisão das instalações de gás, elétrica, AVAC e confeção e conservação de alimentos, tendo um custo estimado de 139€/m2. O valor do Risco de Incêndio para o Edifício 10 é apresentado em pormenor no Anexo C. CASO DE ESTUDO 6 DESCRIÇÃO GERAL DO EDIFÍCIO 7 O Edifício 7, com 410,64m2 de área de construção, é constituída por seis habitações e um armazém. A parcela é constituída por cave, r/c, 1.º, 2.º e 3.º andar, encontra-se em mau estado de conservação e possui um hidrante exterior a uma distância inferior a 30 metros. A fração condicionante para o cálculo do Risco de Incêndio é o armazém, com 30m2 de área bruta de construção no r/c do edifício. De acordo com a Portaria 1532, o efetivo máximo do armazém é de 6 pessoas. INTERVENÇÕES EDIFÍCIO 7 O valor calculado do Risco de Incêndio do Edifício 7 é 2,03, correspondendo a uma classificação “F”, mais uma vez, valor este muito acima do máximo aceitável. Ilustram-se na Figura 5.13 as opções selecionadas, “Conjunto I”, bem como o valor do Risco de Incêndio Intervencionado.
Desenvolvimento e Implementação Numérica do Método CHICHORRO de avaliação de Risco de Incêndio de Edifícios 125 Foram selecionadas 9 medidas de intervenção possíveis pelo botão “Conjunto I”: 1. Extintores; 4b. Deteção dentro das frações com grande fiabilidade; 10. Controlo de fumo – CI; 11. Sinalização e iluminação – CI; 15. Redução das infiltrações; 17. Revisão da instalação elétrica; 18. Revisão da instalação de gás; 22. Compartimentação – Porta corta-fogo no CI; 23. Proteção de vãos para edifícios fronteiros. Fig. 5.13 – Risco de Incêndio Intervencionado para o Edifício 6 São propostas 9 intervenções, através da seleção do “Conjunto I”, permintindo reduzir o valor do Risco de Incêndio para 1,17 e passando para a classificação “A”. As intervenções realizadas no Edifício 6 incluem a instalação de extintores, detetor ótico dentro da fração, sistemas de contolo de fumo no CI, sinalização e iluminação no CI, redução das infiltrações no edifício, revisão das instalações de eletricidade e de gás, compartimentação corta-fogo no CI e proteção de vãos para edifícios fronteiros, tendo um custo estimado de 174€/m2. SÍNTESE DE RESULTADOS Analisados os cinco edifícios, apresenta-se de seguida uma síntese dos resultados obtidos através da aplicação do Método CHICHORRO 2.0; Figura 5.14.
Desenvolvimento e Implementação Numérica do Método CHICHORRO de avaliação de Risco de Incêndio de Edifícios 126 Edifício RI aceitável RI calculado RI c/Conjunto I RI c/Conjunto II RI c/Conjunto III RI c/Conjunto IV RI c/Conjunto V RI c/Conjunto VI 1 1,20 1,43 1,22 1,08 0,88 0,84 0,75 0,67 2 1,20 1,58 1,35 1,22 0,99 0,94 0,89 0,80 3 1,20 1,43 1,22 1,08 0,88 0,84 0,75 0,67 4 1,05 1,04 0,97 0,88 0,82 0,81 0,74 0,65 5 1,20 1,72 0,96 0,83 0,74 6 1,20 1,91 1,59 1,42 1,04 1,00 0,89 0,79 7 1,20 2,03 1,17 0,93 8 1,20 1,43 1,22 1,08 0,88 0,84 0,75 0,67 9 1,20 1,43 1,22 1,08 0,88 0,84 0,75 0,67 10 1,20 1,96 1,63 1,45 1,12 1,07 0,98 0,86 Fig. 5.14 – Risco de Incêndio dos edifícios em análise Constata-se que apenas um dos edifícios já se encontra com um Risco de Incêndio aceitável, pois todos os outros tem um RI calculado superior ao RI aceitável. É possível avaliar todos os valores do RI intervencionado para todos os conjuntos de intervenções possíveis e, constata-se que o RI diminui para valores aceitáveis em ordem crescente do número do conjunto. O conjunto de intervenções escolhido para cada edifício é aquele que permite um valor do RI logo abaixo do RI aceitável e que se encontra assinalado na Figura 5.14 com linha dupla a azul claro. ANÁLISE DE RESULTADOS OBTIDOS Um dos objetivos da presente dissertação é a realização de um mapa de Risco de Incêndio do CHP, assim, na Figura 5.15, ilustra-se o aspeto do quarteirão das Aldas quando classificado na escala do Risco de Incêndio, para antes e depois de realizadas as intervenções nos edifícios. Fig. 5.15 – Mapa de Risco de Incêndio antes (esquerda) e depois (direita) de intervencionado É fácil constatar uma enorme melhoria no Risco de Incêndio do quarteirão em análise através da implementação das intervenções no edificado. Na Figura 5.16 ilustra-se a percentagem de cada classificação do Risco de Incêndio.