OLIVEIRA.michael david
1. INTRODUÇÃO
As características do comportamento dos materiais construtivos frente ao fogo podem desempenhar papel
preponderante na evolução de um eventual incêndio, dificultando ou contribuindo para que um estágio crítico
seja alcançado. Tais características dizem respeito à facilidade com que os materiais sofrem ignição, à
capacidade de sustentar a combustão, à rapidez com que as chamas se propagam pelas superfícies, a quantidade e
taxa de desenvolvimento de calor liberados no processo de combustão, ao desprendimento de partículas em
chamas/brasa e ao desenvolvimento de fumaça e gases nocivos. A reação ao fogo está relacionada íntima e
diretamente com a combustão do material e aos produtos por ela liberados.
A natureza da fonte de ignição e as condições a que o material esteja exposto são fatores externos que também participam de sua ignição.
O material, uma vez ignizado, coloca à prova a sua capacidade de manter a combustão. Os fatores que regem esta capacidade estão centrados no alto desenvolvimento de calor radiante da chama e na baixa capacidade calorífica do material.
Esses fatores estão diretamente relacionados com a definição da rapidez de propagação das chamas sobre a superfície do material ignizado.
A contribuição que os materiais combustíveis incorporados aos sistemas construtivos pode oferecer para o
desenvolvimento de uma situação de incêndio, através da ignição e sustentação da combustão, do
desenvolvimento de calor, da propagação das chamas, do desprendimento de partículas em chamas/brasa e do desenvolvimento de fumaça e gases tóxicos é denominada, reação ao fogo dos materiais.
As características de reação ao fogo dos materiais podem ser determinadas em laboratório, de modo isolado,
mediante condições padronizadas que visam reproduzir determinados momentos de um incêndio.
Contudo, as variáveis inerentes a um material, as quais se interrelacionam diretamente com o fogo são:
incombustibilidade, poder calorífico, inflamabilidade, propagação superficial de chama, produção de gases
nocivos e de fumaça.
2 A ASSOCIAÇÃO ENTRE AS FASES DO INCÊNDIO, AS CATEGORIAS DE RISCOS E OS
MATERIAIS COMBUSTÍVEIS
2.1 As fases do incêndio relacionadas com as categorias de risco
Considerando que a segurança contra incêndio está associada à probabilidade de ocorrência de determinados
eventos que proporcionam perigo às pessoas e aos bens, percebe-se que ela pode ser obtida através da isenção de tais riscos. Como a isenção total de riscos, na prática, é algo utópico, pode-se entender a segurança contra incêndio como o conjunto de vários níveis de proteção aos mesmos.
Considera-se como categorias básicas de riscos associados ao incêndio os riscos de início de incêndio, do
crescimento do incêndio e da propagação do incêndio, bem como os riscos à vida humana e à propriedade.
Os riscos de início, crescimento e propagação do incêndio estão diretamente relacionados à evolução do incêndio no edifício e à sua propagação para os edifícios vizinhos.
A evolução do incêndio é caracterizada por três fases: a fase inicial, (primeira fase), a fase de inflamação
generalizada (segunda fase) e a fase de extinção (terceira fase).
Na fase inicial, o incêndio está restrito a um foco, representado pelo primeiro material ignizado e pelos possíveis materiais combustíveis em suas adjacências. Nesta fase a temperatura do ambiente sofre uma elevação gradual.
A seguir, tem-se a fase da inflamação generalizada, caracterizada pelo envolvimento de grande parte do material combustível existente no ambiente, a temperatura sofre elevação acentuada, não sendo possível a sobrevivência no recinto.
A fase de extinção é quando grande parte do material combustível existente no ambiente já foi consumido e a temperatura entra em decréscimo.
A maioria dos incêndios ocorre a partir de uma fonte de ignição junto aos materiais contidos no edifício. Uma vez que o material que esteja em contato com a fonte de ignição se decomponha pelo calor, serão liberados gases que sofrem ignição. Quando a ignição está estabelecida, o material manterá a combustão, liberando gases/fumaça e desenvolvendo calor. O ambiente, então, sofrerá um elevação gradativa de temperatura, e fumaça e gases quentes serão acumulados no teto. Através da condução, radiação e convecção do calor, poderá ocorrer a propagação do fogo para materiais combustíveis que estejam nas adjacências.
A probabilidade do surgimento de um foco de incêndio a partir da interação dos materiais combustíveis trazidos para o interior do edifício e dos materiais combustíveis integrados ao sistema construtivo caracteriza o risco de início do incêndio.
Caso haja uma oxigenação do ambiente através de comunicações (diretas ou indiretas) com o exterior, o fogo irá progredir intensamente, atingindo o estágio de inflamação generalizada. Grande quantidade de fumaça e gases quentes são gerados e, os materiais combustíveis no ambiente, aquecidos por convecção e radiação, inflamar-seão conjuntamente. O fogo, então, atingirá rapidamente sua máxima severidade.
A probabilidade de um incêndio passar da fase inicial para a fase de inflamação generalizada, isto é, a
probabilidade de o foco de incêndio evoluir até atingir a inflamação generalizada caracteriza o risco do
crescimento do incêndio.
Durante esta segunda fase, os gases quentes e fumaça gerados no local de origem podem ser transferidos para outros ambientes, dentro do próprio edifício, através das aberturas de comunicação entre os mesmos. Em função da alta temperatura, o fogo se propagará para esses ambientes com maior rapidez, e os materiais combustíveis ali existentes também se queimarão com rapidez e intensidade maiores, se comparadas ao ambiente de origem.
As altas temperaturas e os gases quentes emitidos através das janelas e/ou outras aberturas existentes na fachada ou na cobertura (provocadas pela ruína parcial) ocasionam a propagação do incêndio para edifícios adjacentes.
Com a ocorrência da propagação do fogo entre os ambientes do edifício de origem, os mecanismos de radiação e convecção serão acentuados, provocando uma incidência maior de fluxos de calor nas fachadas dos edifícios vizinhos. Somente quando grande parte dos materiais combustíveis forem consumidos é que o fogo entrará no processo de extinção.
A probabilidade de propagação do incêndio, a partir da inflamação generalizada no ambiente de origem, para outros ambientes e/ou edifícios adjacentes caracteriza o risco da propagação do incêndio.
A geração de fumaça e de gases tóxicos, a redução da quantidade de oxigênio disponível e o calor desenvolvido em estágios mais avançados são fatos característicos das distintas fases do incêndio e que oferecem risco à vida humana.
A probabilidade de os fenômenos associados ao incêndio (fumaça, gases nocivos, calor e falta de oxigenação) provocarem lesões aos ocupantes do edifício, tanto aos usuários como às pessoas envolvidas no salvamento e combate, define o risco à vida humana.
O risco à propriedade está presente desde o momento do início do incêndio e pode evoluir gradativamente
atingindo a inflamação generalizada no ambiente e a propagação do fogo para outros ambientes e edifícios
vizinhos. A fumaça, os gases quentes e o calor danificam os materiais e equipamentos contidos no edifício,
assim como o próprio edifício (ou seja, os seus elementos construtivos) e os edifícios adjacentes. Portanto, o
risco à propriedade é caracterizado pela probabilidade de ocorrência desses fatores.
Quanto mais suscetível for o sistema construtivo à ação do incêndio, maior será o risco à propriedade. O colapso estrutural de partes do edifício pode implicar em danos à áreas não atingidas pelo fogo e também à edifícios vizinhos.
2.2 A evolução do incêndio e sua relação com os materiais combustíveis
Na primeira fase do incêndio, a reação ao fogo de um material é de extrema importância, ou seja, são
fundamentais a forma e a magnitude com que o material libera o calor. Este calor pode aumentar a velocidade das moléculas do próprio material, ocasionando o desprendimento de gases para a superfície do mesmo. Estes gases podem atingir uma concentração ótima, permitindo sua inflamação e a propagação da chama para os materiais combustíveis que estejam nas adjacências.
Na segunda fase, a da inflamação generalizada no ambiente de origem, o calor liberado e as consequentes
chamas originárias da fonte incumbem-se da propagação do fogo para os materiais combustíveis vizinhos, como uma reação em cadeia. A reação ao fogo nesta fase, assim como na primeira, apresenta imprescindível
importância para retardar a ocorrência da inflamação generalizada.
É comum, nesta fase, as pessoas, por falta de informação, sentirem-se impotentes diante do fogo, o que gera
pânico e contribui para o desenvolvimento do incêndio. Portanto, a importância da orientação do usuário do
edifício, bem como a formação de brigadas de incêndio (compostas por pessoal da vigilância, manutenção,
administração e usuários comuns) é relevante para esta fase.
Na terceira fase, o incêndio já consumiu a maioria dos materiais combustíveis existentes no ambiente. Não mais importa a forma com que o calor está sendo liberado ou como as chamas estão se desenvolvendo.
2.3 A reação ao fogo e as fases do incêndio
Se observarmos um incêndio desde sua primeira fase, nota-se que a reação ao fogo dos materiais é a grande
protagonista do sinistro. O odor liberado, a fumaça desenvolvida, a solicitação de socorro aos bombeiros, etc. ocorrem em função da reação ao fogo dos materiais.
Já na segunda fase de desenvolvimento do incêndio, tanto a reação como a resistência ao fogo desempenham
papéis importantes devido à propagação de chamas pelos ambientes do edifício de origem e pelos edifícios
adjacentes, através de portas, janelas ou qualquer outra abertura constante nas paredes, tetos e pisos.
A reação ao fogo dos materiais não interfere na terceira fase do incêndio, pois os materiais combustíveis
presentes no ambiente já produziram seus efeitos.
3.3 Determinação da densidade ótica de fumaça
O desenvolvimento de fumaça e gases tóxicos está presente durante todas as fases de um incêndio e, dependendo das condições em que a combustão dos materiais se processa, poderão ser desenvolvidas diversas substâncias, nas mais variadas concentrações.
Considerando as dificuldades em definir os valores letais dos produtos tóxicos liberados na combustão para se estabelecer uma seleção confiável dos materiais, esta variável, de certo modo, vem sendo pouco considerada.
Deve-se registrar, contudo, que a capacidade de obscurecimento da fumaça gerada pode oferecer dificuldades com relação à visão humana.
3.4 Verificação da incombustibilidade
Verificar se um material pode sofrer ou não ignição e contribuir para o crescimento do fogo é de extrema
importância, isto é, a sua classificação como combustível ou como incombustível é muito útil para uma seleção.
3.5 Determinação do poder calorífico superior
No controle da quantidade de materiais combustíveis incorporados aos elementos construtivos, dois objetivos devem ser destacados: o primeiro é dificultar a inflamação generalizada e o segundo é limitar, uma vez ocorrida a inflamação generalizada, a severidade do incêndio, dificultando sua propagação para outros espaços, além do ambiente em que se originou.
Muitos materiais combustíveis vem sendo utilizados como revestimento/acabamento de tetos e paredes e como parte integrante de sistemas construtivos, o que pode facilitar o crescimento do incêndio não somente pelo aumento do potencial térmico que eles constituem, mas também por apresentarem superfícies contínuas, capazes de contribuir para um incêndio ao sofrerem ignição e transportarem as chamas para outros materiais combustíveis existentes no ambiente.
A limitação da severidade do incêndio está diretamente ligada ao volume de material combustível envolvido e à quantidade de calor que os mesmos podem desenvolver.
Sabemos que quanto maior for a quantidade de material combustível envolvida, maior severidade o incêndio
poderá assumir, o que aumentaria seu potencial destrutivo e possibilitaria sua propagação para outros ambientes do edifício.
5 REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
AMERICAN SOCIETY FOR TESTING AND MATERIALS. Standard test method for surface flammability of
materials using a radiant heat energy source - ASTM E 162. Philadelphia, 1990.
__________. Standard test method for specific optical density of smoke generated by solid materials - ASTM
E 662. Philadelphia, 1995.
ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. Materiais de construção - ensaio de propagação
superficial de chama - método do painel radiante - NBR9442. Rio de Janeiro, 1986.
BERNA, J. M. L. Seguridad contra incêndios de los productos de la construcción en la Unión Europea. Las
euroclasses en materia de reacción al fuego. MAPFRE Seguridad, n.64, p.43-53, 1996.
BERTO, A. F. Medidas de proteção contra incêndio: aspectos fundamentais a serem considerados no projeto
arquitetônico dos edifícios. São Paulo, 1991. Dissertação (Mestrado) - Faculdade de Arquitetura e
Urbanismo, Universidade de São Paulo.
BERTO, A. F. Reação ao fogo. São Paulo, 1997. (Apostila do Curso de Engenharia de Segurança do Trabalho
– UNIP/não publicado).
BERTO, A.F. Segurança ao fogo. In: Instituto de Pesquisas Tecnológicas do Estado de São Paulo S.A.
Divisão de Engenharia Civil. Critérios mínimos de desempenho para habitações térreas de interesse
social. São Paulo, 1998. p.19-24. (texto para discussão)
EGAN, DAVID M. Concepts in building firesafety. A Wiley-Interscience Publication, New York, 1976.
INTERNATIONAL ORGANIZATION FOR STANDARDIZATION. Building materials – determination of
calorific potential – ISO 1716. Switzerland, 1973.
__________. Building materials – non-combustibility test – ISO 1182. Switzerland, 1990.
__________. Fire tests – full-scale room test for surface products – ISO 9705. Switzerland, 1993.
__________. Tests for measuring “reaction-to-fire” of building materials – their development and
application – ISO TR 3814. Switzerland, 1989.
__________. Glossary of fire terms and definitions – ISO Guide 52. Switzerland, 1990.
LATHROP, J.K. (ed.) Life safety code handbook. 5.ed. Quincy, MA, NFPA, 1991.
SEGURANÇA CONTRA INCÊNDIO 558
MARTÍN, L.M.E.; PERIS, J.J.F. Comportamiento al fuego de materiales y estructuras. Madrid, Laboratorio
de Experiencias e Investigaciones del Fuego, Instituto Nacional de Investigaciones Agrarias, 1982.
MITIDIERI, MARCELO L. Proposta de classificação de materiais e componentes construtivos com relação ao
comportamento frente ao fogo: reação ao fogo. São Paulo, 1998. Dissertação (Mestrado) – Escola
Politécnica – Engenharia Civil, Universidade de São Paulo.
