Método MARIEE

 

O Método de Avaliação de Risco de Incêndio em Edifícios Existentes (MARIEE) foi desenvolvido em 2014, tendo como base o método MARIE&FEUP, com o mesmo objetivo de avaliar o risco de incêndio em edificações existentes. No entanto, o MARIEE vai além do seu predecessor, considerando, ainda, os fenômenos físicos do fogo e da combustão para analisar o risco de incêndio e as suas consequências previsíveis.

Este método é baseado em quatro fatores globais, por meio dos quais são considerados todos os aspectos que envolvem o risco de incêndio, tanto para a edificação quanto para as pessoas que a utilizam. São eles:

• 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.

Cada um destes fatores globais é dividido em fatores parciais que representam as características da edificação e as condições de funcionamento dos sistemas de prevenção e combate a incêndio.

Diferente de outros métodos de análise de risco, o MARIEE não parte do princípio de que a edificação atende às normas de segurança contra incêndio regulamentares e prevê pontuação nos fatores, inclusive, para os casos em que há o descumprimento das normas ou quando não existe o sistema de segurança contra incêndio. O Método pode ser aplicado a diversos tipos de edificação, desde que seja utilizada a curva de crescimento de potência calorífica adequada.

Considerando que o foco do método são edificações já existentes, alterações estruturais não são previstas, sendo consideradas soluções de adaptação na edificação inteira ou parte desta para diminuir o risco de incêndio. Por este motivo, quando for analisada uma edificação com vários compartimentos isolados, o método deverá ser aplicado ao maior compartimento e ao compartimento mais perigoso. O maior valor de risco encontrado nas avaliações dos compartimentos isolados deve ser considerado para toda a edificação.

O texto explicativo sobre a aplicação do método foi feito com base nas pesquisas de (Correia, 2014) e (Pissarra, 2014), que aprimoraram a aplicação em seus respectivos trabalhos de mestrado na Universidade do Porto/PT.

Este site oferece uma tabela com as informações organizadas de forma a facilitar a aplicação do Método MARIEE. Acesse Tabela 40: Cálculo do Método MARIEE.

Quanto à aplicação do Método MARIEE

A aplicação do Método MARIEE, partindo do princípio de que a exposição ao risco é contínua, consiste na avaliação dos quatro fatores globais e na combinação entre a probabilidade ou frequência da ocorrência e a magnitude ou gravidade das consequências.

A probabilidade é medida em função das características da edificação que influenciam no início do incêndio, sendo calculada pelo primeiro fator global POI. Já a gravidade reflete as consequências decorrentes do incêndio, sendo calculada pelo produto do fator CTI e a média ponderada entre os fatores DPI e ESCI.

Os quatro fatores globais são calculados separadamente, conforme se segue:

Cálculo do fator de Probabilidade de Ocorrência do Incêndio – POI

Este fator possui onze fatores parciais que devem ser avaliados e que analisam o cenário do incêndio e as vias de evacuação horizontal e vertical.

1) POI_CC – Caraterização da Construção

Este fator trata do estado de conservação da edificação, levando em conta se a edificação está ou não ocupada, se as instalações elétricas estão ativas ou não e se a laje é feita de material combustível ou não. Há, ainda, a preocupação com as possíveis infiltrações que possam prejudicar a conservação, causar curtos-circuitos ou deteriorar as instalações. Os valores são atribuídos conforme Tabela 1: Valores de POI_CC.

2) POI_EE – Instalações Elétricas

Este fator trata especificamente das instalações elétricas como os quadros de distribuição de energia, estado de conservação dos circuitos e a relação entre a potência instalada e a potência contratada, que são fatores determinantes para a existência ou não de sobrecarga. Os valores são atribuídos conforme Tabela 2: Valores de POI_EE.

3) POI_IA – Instalações de Aquecimento

Este fator trata especificamente das instalações para aquecimento da edificação, levando em conta as características de instalação, os exaustores, o armazenamento do combustível e se as instalações foram feitas de acordo com a legislação. Os valores são atribuídos conforme Tabela 3: Valores de POI_IA.

4) POI_ICONFA – Instalação de Confecção de Alimentos

Este fator trata das áreas de produção de alimento, levando em conta a instalação de aparelhos, a ventilação e a exaustão dos gases produzidos. Os valores são atribuídos conforme Tabela 4: Valores de POI_ICONFA.

5) POI_ICONSA – Instalações de Conservação de Alimentos

Este fator trata das despensas, câmaras frias e outros locais de armazenamento e conservação, levando em conta se estes cumprem ou não as normas de instalação e manutenção. Os valores são atribuídos conforme Tabela 5: Valores de POI_ICONSA.

6) POI_IVCA – Instalações de Ventilação e Condicionamento de Ar

Este fator trata das instalações de ventilação e ar condicionado, levando em conta as condições e instalação e utilização. Os valores são atribuídos conforme Tabela 6: Valores de POI_IVCA.

7) POI_ILGC – Instalações de Líquidos e Gases Combustíveis

Este fator trata das condições de instalação e armazenamento de líquidos combustíveis e inflamáveis. Os valores são atribuídos conforme Tabela 7: Valores de POI_ILGC.

8) POI_EF – Edifícios Fronteiros

Este fator trata do isolamento da edificação quanto à propagação de incêndio de edificações vizinhas por radiação, considerando a distância entre as edificações. Os valores são atribuídos conforme Tabela 8: Valores de POI_EF, dependendo se a edificação cumpre ou não as normas de afastamento exigidas pela legislação.

9) POI_EA – Edifícios Adjacentes

Este fator trata da propagação de incêndio vinda de edificações vizinhas com paredes adjacentes. O incêndio pode se propagar pela parede de empena, quando esta não tem a qualificação necessária de resistência ao fogo. Os valores são atribuídos conforme Tabela 9: Valores de POI_EA, dependendo se a parede de empena existe ou não e se cumpre ou não as normas de resistência ao fogo exigidas pela legislação.

10) POI_PPP – Procedimentos e Planos de Prevenção

Este fator trata da existência ou não de planos e prevenção e se os mesmos são executados corretamente no intuito de prevenir um incêndio. Os valores são atribuídos conforme Tabela 10: Valores de POI_PPP.

11) POI_ATIV – Atividade desenvolvida na edificação

Este fator trata do grau de risco da edificação de acordo com a atividade exercida nela. Os valores são atribuídos conforme Tabela 11: Valores da POI_ATIV.

 

O valor do Fator Global de Probabilidade de Ocorrência de Incêndio (POI) é obtido pela média aritmética dos fatores que o compõem:

$$POI=\frac{\sum{POI}_n}{n}$$

Equação 1 , onde:

POI –  Fator Global de Probabilidade de Ocorrência de Incêndio

n   –  nº de fatores parciais que se aplicam à edificação

 

Cálculo do  fator global de consequências totais do incêndio – CTI

Este fator é o resultado da relação entre o perigo potencial do incêndio (em função da potência calorífica do incêndio e dos gases quentes e fumaça liberados por ele) e a exposição das pessoas a este perigo (em função do tempo de evacuação necessário para os usuários da edificação chegarem a um local seguro).

Para calcular o valor do fator do CTI é preciso analisar detalhadamente as características do cenário do incêndio e das rotas de fuga horizontais e verticais presentes na edificação. O valor do CTI é obtido de acordo com a Equação 2:

$$CTI=\frac{{CPI}_{CI}+{CPI}_{VHE}+{CPI}_{VVE}}{3}$$

Equação 2, onde:

CPI_CI – Consequências de incêndio associadas ao cenário

CPI_VHE – Consequências de incêndio associadas às VHE que servem o cenário

CPI_VVE – Consequências de incêndio associadas às VVE que servem o cenário

 

1) Consequências do incêndio associadas ao cenário – CPI_CI

O fator de consequências de incêndio associadas ao cenário (CPI_CI) é calculado por meio da Equação 3:

$${CPI}_{CI}=\frac{{CPI}_{CIP}+{CPI}_{CIF}+{CPI}_{CIMR}}{3}$$

Equação 3, onde:

CPI_CIP      – Consequências parciais de incêndio associadas à potência calorífica liberada no cenário

CPI_CIF      – Consequências parciais de incêndio associadas à fumaça produzida no cenário

CPI_CIMR  – Consequências parciais de incêndio associadas à reação ao fogo dos materiais de revestimento no cenário

 

Os valores das consequências parciais são calculados de acordo com parâmetros específicos que interferem no desenvolvimento do incêndio e no comportamento dos usuários da edificação, conforme se segue:

a) Fator parcial de consequência associada à potência calorífica liberada – CPI_CIP

O fator parcial de incêndio associado à potência calorífica liberada no cenário leva em consideração os seguintes parâmetros:

• • • Área do cenário de incêndio: trata da área do cômodo ou da edificação com valor atribuído por cálculo simples.
    • Efetivo do cenário de incêndio: trata da população média considerada para o cômodo ou edificação, com valor atribuído por meio das Tabela 12: Valores de efetivo’ e Tabela 13: Valores der Efetivo”, de acordo com a atividade exercida na edificação.
    • Largura das saídas no cenário de incêndio: trata da largura das saídas de emergência ou saídas que compõem a rota de fuga, estabelecido conforme Tabela 14: Valores da largura das saídas no do cenário de incêndio, obedecendo o mínimo de 2UP para edificações ou recintos com população superior a 200 pessoas. A tabela de largura mínima das saídas do cenário de incêndio foi baseada no Artigo 56 da Portaria 1532/2008 de Portugal, que estabelece os seguintes valores para as unidades de passagem: 1 UP = 0,90m; 2 UP = 1,40m e n UP = n × 0,60m (para n > 2). A legislação brasileira, por sua vez, prevê medidas diferentes para estas mesmas situações.

• • • Sistema de detecção automática no cenário de incêndio – SADI: trata da existência ou não dos sistemas de detecção automática no cômodo ou edificação. O tempo de detecção depende do tipo de detector e os valores, em segundos, são atribuídos conforme a Tabela 15: Valores do tempo de detecção, de acordo com a atividade exercida na edificação e se esta possui ou não o sistema automático.

• • • Sistema de extinção automática – SEA: trata da existência ou não do sistema de extinção por chuveiros automáticos (sprinklers) com o uso de água e do tempo que este leva para iniciar a ação. Neste caso o objetivo da atuação do sprinkler não é extinguir o incêndio, mas sim reduzir a potência calorífica liberada por ele.

Para este parâmetro a potência calorífica liberada é menor quando o cenário conta com o sistema de automático de extinção por água. A interferência do sistema de extinção automática é explicada a seguir, para dois casos distintos: Caso A (cenários de incêndio SEM o sistema de sprinklers) e Caso B (cenários de incêndio COM o sistema de sprinklers), quando for detalhada a sequência de cálculos necessária para determinar o fator CPI_CIP.

• • • Sistema de controle de fumaça: trata da existência ou não do sistema de controle de fumaça no cenário do incêndio. A interferência do sistema será explicada a seguir, quando for detalhada a sequência de cálculos necessária para determinar o fator CPI_CIF.

• • • Reação ao fogo dos materiais de revestimento: trata de quantificar a contribuição dos materiais de revestimento do cômodo para as consequências totais do incêndio. A classificação é feita de acordo com parâmetros próprios, diferentes dos exigidos para edificações mais recentes, justamente por observar os materiais de revestimento originais da edificação analisada, considerando que não havia padrões mínimos de resistência ao fogo exigidos em normas anteriores a 1960.

• • • Sinalização e iluminação de emergência: trata da existência ou não destes dois sistemas, que interferem diretamente na velocidade de evacuação das pessoas em caso de incêndio.

• • • Exercícios simulados: trata da prática ou não de realizar exercícios simulados de evacuação dos usuários da edificação, que interferem diretamente na velocidade de evacuação.

 

O valor do fator CPI_CIP é determinado considerando a razão entre o tempo necessário para ser liberada a potência calorífica limite no cenário (t_{limite CI}) e o tempo de percurso das pessoas até a saída do cenário (t_{evacuação CI}), conforme Tabela 19: Valores de fluxo de extração de fumaça no cenário de incêndio – V_ext. Para chegar aos valores é preciso realizar uma sequência de cálculos que são diferentes dependendo da existência ou não de um sistema automático de extinção de incêndio com o uso de água[1] (sprinklers).

Caso A: Determinando Potência Calorífica e Tempo Limite para cenários SEM o sistema de sprinklers

Passo A-1: Calcular a potência calorífica liberada durante o incêndio: trata-se da potência total liberada até que o incêndio esteja generalizado no ambiente. O cálculo do valor da potência calorífica liberada (Q_CI) leva em consideração a taxa máxima de libertação de calor produzida por metro quadrado (RHR_f) e a área do cômodo onde ocorre o incêndio, conforme a Equação 4:

$$Q_{CI}=\ {RHR}_f\ \timesárea$$

Equação 4, onde:

Q_CI – potência calorífica liberada no cenário de incêndio (kW)

RHR_f – taxa máxima de libertação de calor produzida por metro quadrado (kW/m²)

área – área do cômodo onde ocorre o incêndio (m²)

 

A potência calorifica liberada segue a curva de crescimento do incêndio de acordo com a NP EN 1991-1-2. Na Figura 7  estão representadas três curvas de crescimento, correspondentes aos valores de t_α iguais a 150s (curva rápida), 300s (curva média) e 600s (curva lenta).

Figura 1: Curvas características de crescimento da potência liberada.

Fonte: (Correia, 2014) e (Pissarra, 2014)

 

A equação 5 ilustra a relação entre a potência calorífica liberada no incêndio e a curva de crescimento.

$$Q_{CI}={10}^6\times\left(\frac{t_{Q_{CI}}}{t_\alpha}\right)^2$$

Equação 5, onde:

Q_CI – potência calorífica liberada no cenário de incêndio (kW)

tQ_CI – tempo ao fim do qual é atingida a potência calorífica no cenário de incêndio (s)

t_α – tempo necessário para se atingir uma potência calorífica de 1 MW (s)

 

Os valores de RHR_f e t_α são estabelecidos conforme a destinação da edificação, de acordo com a Tabela 16: Taxa de crescimento de incêndio.

Passo A-2: Calcular a potência calorífica limite que o ser humano consegue suportar. Trata-se do cálculo da potência calorífica limite considerando o limite máximo de radiação a que um ser humano pode estar exposto como sendo de 2,5kW/m² (SFPE, 2002)[2], a eficácia da radiação em 30% e a distância entre este e a fonte de radiação.

$$Q_{limite\ CI}=\frac{2,5\times4\times\pi\times{d_{alvo}}^2}{0,3} $$

Equação 6, onde:

Q_{limite CI} – potência calorífica limite no cenário de incêndio que o ser humano consegue suportar (kW)

d _alvo – distância até o alvo (m)[3]

 

Passo A-3: Calcular o tempo limite associado à potência calorífica limite

Trata-se do tempo transcorrido até que a potência calorífica limite seja liberada e é calculado de acordo com a Equação 7:

$$t_{{limite}_{CI\ (sem\ SPK)}}=3\times\left(10\times Q_{{limite}_{CI}}\right)^\frac{1}{2}$$

Equação 7, onde:

t_{limite CI} – tempo necessário para que a potência calorífica limite seja liberada (s)

Q_{limite CI} – potência calorífica limite (kW)

t_{limite CI (sem SPK)}: a observação (sem SPK) foi acrescentada por esta autora apenas para diferenciar o resultado da Equação 7  do resultado da Equação 9.  Na planilha de cálculo, cada um destes resultados precisa estar associado à situação certa, edificação com ou sem SPK, para não confundir o cálculo do tempo total de evacuação t_{evacuação CI}.

 

Caso B: Determinando Potência Calorífica e Tempo Limite para cenários COM o sistema de sprinklers

Passo B-1: Calcular a potência calorífica liberada durante o incêndio. Quando o cenário de incêndio é protegido por um sistema de sprinklers é preciso, primeiramente, calcular a potência calorífica liberada desde o início do incêndio até o momento em que os sprinklers são acionados (Q_at). Por meio do conhecimento da evolução da temperatura no cenário do incêndio foi possível estimar o tempo até o início da ativação dos sprinklers em t_at = 125 segundos para edifícios administrativos, escolares, habitacionais, hospitalares e hoteleiros (Correia, 2014) e em t_at = 60 segundos para edifícios comerciais, bibliotecas e salas de espetáculo (Pissarra, 2014). Sendo assim, é possível calcular Q_at utilizando a Equação 8 e considerando o tempo de ativação já determinado pelos autores de referência, conforme os dados da Tabela 17: t e Q para ativação do sprinkler.

Após a ativação dos sprinklers, caso estes não sejam suficientes para debelar o fogo, o incêndio vai continuar evoluindo. A potência calorífica vai continuar sendo liberada e alcançará o seu limite máximo, embora este seja atingido em um tempo maior do que no Caso A.

Considerando a ativação dos sprinklers durante a evolução do incêndio e como isto interfere na energia final liberada durante o mesmo, pode-se calcular o valor da potência calorífica liberada de acordo com a equação 8:

$$Q_{CI}=Q_{ativação} × e^{{0,0023} × t_{após ativação}}$$

Equação 8, onde:

Q_CI – potência calorífica liberada no cenário de incêndio (W)

Q_ativação – potência liberada no instante de início da atuação dos sprinklers (kW)

t_{após ativação} – tempo após o início da atuação dos sprinklers (s) [5]

 

Passo B-2: Calcular a potência calorífica limite que o ser humano consegue suportar. Trata-se do cálculo da potência calorífica limite considerando o limite máximo de radiação a que um ser humano pode estar exposto. O cálculo é realizado conforme a Equação 6, já ilustrada anteriormente no Passo A-2.

Passo B-3: Calcular o tempo necessário para liberar a potência limite após o início da atuação dos SPK. Este tempo pode ser obtido por meio da equação 9:

$$t_{limite_{após ativação}}=434,783×ln\frac{Q_{limite_{CI}}}{Q_{ativação}}$$

Equação 9, onde:

t _{limite após ativação} – tempo necessário para libertar a potência limite, após início de atuação dos sprinklers (s)

 

Passo B-4: Calcular o tempo necessário para liberar a potência limite do incêndio. Corresponde à soma do tempo estimado até a ativação dos sprinklers (t_at = 125s ou t_at = 60s, de acordo com a destinação da edificação) com o tempo necessário para se libertar a potência limite, após início de atuação destes (t _{limite após ativação}). É calculado de acordo com a Equação 10:

$$t_{limite_{CI}\left(comSPK\right)}=t_{ativação} + t_{limite após ativação}$$

Equação 10, onde:

t _{limite CI} – tempo necessário para ser liberada a potência calorífica limite (s)

t _ativação – instante de início de atuação dos sprinklers (s)

t _{limite após ativação}– tempo necessário para libertar a potência limite, após o início da atuação dos sprinklers (s)

t_{limite CI (com SPK):} a observação (com SPK) foi acrescentada por esta autora apenas para diferenciar o resultado da Equação 9 do resultado da Equação 76. Na planilha de cálculo, cada um destes resultados precisa estar associado à situação certa, edificação com ou sem SPK, para não confundir o cálculo do tempo total de evacuação t_{evacuação CI}.

 

Caso AB: Determinando o tempo de evacuação do cenário de incêndio (para ambientes COM ou SEM sprinklers)

O tempo de evacuação do cenário de incêndio é calculado pela soma simples do tempo de detecção, do tempo de percurso do cenário de incêndio e do tempo de atravessamento dos vãos. Sendo assim, é preciso calcular os tempos parciais separadamente antes de obter o valor final. Para tanto, devem ser seguidos alguns passos para realização do cálculo, como mostrado a seguir.

Passo AB-1: Determinação do tempo de detecção de incêndio t_detecção. O tempo de detecção marca o tempo transcorrido entre o início do incêndio e o momento em que os ocupantes tomam conhecimento do fato. A existência ou não de um sistema de detecção automática, bem como os tipos de detectores, interferem diretamente neste tempo. Os valores são determinados por meio da Tabela 15: Valores do tempo de detecção.

Passo AB-2: Cálculo do tempo de percurso até a saída do cenário de incêndio. O tempo de percurso é o tempo transcorrido desde a detecção do incêndio até o momento em que a pessoa consegue chegar à saída do cenário de incêndio. É calculado pelo quociente entre a distância a percorrer e a velocidade com a qual ela é percorrida, conforme a Equação 11:

$$t_{percurso_{CI}}=\frac{d_{\ a\ percorrer}}{V_H}$$

Equação 11, onde:

t_{percurso CI} – tempo necessário para a realização do percurso para atingir a saída do cenário de incêndio (s)

d _{a percorrer} – distância a percorrer pelos ocupantes até à saída do cenário de incêndio (m)

V_H – velocidade horizontal de evacuação (m/s)

 

A distância a percorrer  d _{a percorrer}  corresponde à soma dos dois lados do cenário de incêndio conforme demonstrado na figura abaixo:

Figura 2: Distância a percorrer pelos ocupantes até à saída do cenário de incêndio.

Fonte: (Pissarra, 2014)

 

Para calcular a velocidade horizontal de evacuação é preciso determinar o fator de densidade adimensional, que reflete a concentração de pessoas no cenário de incêndio e é calculado de acordo com a Equação 12:

$$D_{a}=\frac{0,125\ ×\ Efetivo}{Área\ do\ CI}$$

Equação 12, onde:

D_a – densidade adimensional (m²/m²) ainda não entendi essa unidade

Efetivo – número de ocupantes do cenário de incêndio

Área do CI – área do cenário de incêndio (m²)

 

A velocidade horizontal V_H pode ter quatro formas diferentes de cálculo, dependendo da presença ou ausência de fatores que podem facilitar o percurso, como sinalização e iluminação de emergência, orientando as pessoas para percorrer o caminho mais curto ou mais seguro até a saída do cenário de incêndio e se há ou não treinamento adequado e periódico dos usuários da edificação para evacuação em situações de emergência. As equações são indicadas conforme o quadro abaixo:

 

A seguir são expostas as equações para cada situação:

• • • Velocidade horizontal para condições normais de movimento (V_HN)

$$V_{HN}=\frac{112D_a^4\ -\ 338D_a^3\ -\ 434D_a^2\ -\ 217D_a\ +\ 57}{60}$$

Equação 13, onde:

V_HN – velocidade horizontal para condições normais de movimento (m/s)

D_a – densidade adimensional (m²/m²)

  

• • • Velocidade horizontal para condições de movimento de emergência (V_HE)

$$V_{HE}=\left(1,49\ -\ 0,36\times D_a\right)\times V_{HN}$$

Equação 14, onde:

V_HE – velocidade horizontal para condições de movimento de emergência (m/s)

V_HN – velocidade horizontal para condições normais de movimento (m/s)

D_a – densidade adimensional (m²/m²)

     

• • • Velocidade horizontal para condições de movimento lento (V_HL)

$$V_{HL}=0,5\times V_{HN}$$

Equação 15, onde:

V_HL – velocidade horizontal para condições de movimento lento (m/s)

V_HN – velocidade horizontal para condições normais de movimento (m/s)

 

• • • Velocidade horizontal para condições de movimento muito lento (V_HML)

$$V_{HML}=0,1\times V_{HN}$$

Equação 16, onde:

V_HML – velocidade horizontal para condições de movimento muito lento (m/s)

V_HN – velocidade horizontal para condições normais de movimento (m/s)

 

Passo AB-3: Cálculo do tempo de atravessamento das saídas do cenário de incêndio. O cenário de incêndio, sendo um cômodo fechado, terá um ou mais vãos de saída, que precisam ser vencidos pelos usuários no seu percurso de fuga. O tempo necessário para atravessar este vão depende da largura deste e da quantidade de pessoas que precisam atravessá-lo. O valor de t_{atravessamento} é calculado por meio da Equação 17. A largura dos vãos, na fase de projeto da edificação, é determinada em função do efetivo máximo de acordo com o artigo 56º da Portaria nº 1532/2008 (em Portugal), conforme foi mostrado anteriormente na explicação do CPI_CI, ou de acordo com as normas específicas de cada estado (no Brasil).

$$t_{atravessamento}=\frac{Efetivo\ máximo}{V_{H}×L_{S}}$$

Equação 17, onde:

t_{atravessamento} – tempo correspondente ao atravessamento das saídas por parte dos ocupantes (s)

V_H – velocidade horizontal de evacuação do cenário de incêndio (m/s)

L_S – somatório da largura das várias saídas do cenário de incêndio (m)

 

Passo AB-4: Cálculo final do tempo total de evacuação até a saída do cenário de incêndio t_{evacuação CI}, é feito por meio da Equação 18:

$$t_{evacuação\ CI}=t_{detecção}+t_{percurso\ CI}+t_{atravessamento}$$

Equação 18, onde:

t_{evacuação CI} – tempo de evacuação do cenário de incêndio (s)

t_detecção   – tempo de detecção de incêndio (s)

t_{percurso CI} – tempo necessário para a realização do percurso para atingir a saída do cenário de incêndio (s)

t_{atravessanento} – tempo correspondente ao atravessamento das saídas por parte dos ocupantes (s)

 

A razão entre o tempo limite de exposição (t _{limite CI}) e o tempo de evacuação do cenário de incêndio (t_{evacuação CI}) determina o valor do fator CPI_CIP, conforme Tabela 18: Valores de CPI_CIP.

 

2) Consequências parciais de incêndio associadas à fumaça produzida no cenário – CPI_CIF

O fator parcial de consequências de incêndio associadas à fumaça produzida pelo cenário leva em consideração a existência, ou não, de um sistema de controle de fumaça no cenário do incêndio.

O valor do fator CPI_CIF é determinado considerando a razão entre o tempo necessário para atingir o limite de volume de fumaça acumulada no cenário de incêndio (t_{f limite CI}) e o tempo de percurso das pessoas até a saída do cenário (t_{percurso CI}), conforme Tabela 20: Valores de CPI_CIF.

O tempo de percurso das pessoas até a saída do cenário de incêndio (t_{percurso CI}) é o mesmo calculado por meio da Equação 11. Para obter o valor do tempo necessário para atingir o limite de volume de fumaça acumulada no cenário (t_{f limite CI}) é preciso realizar uma sequência de cálculos que são diferentes dependendo da existência ou não de um sistema automático de controle de fumaça[7].

Passo C-1: Calcular o fluxo mássico de fumaça liberada durante o incêndio. Trata-se fluxo da massa de fumaça calculado a partir da potência calorífica máxima liberada pelo incêndio. A metodologia de cálculo foi adaptada pelos autores com base na NFPA 92. O valor é calculado conforme a seguinte equação:

$$m=\left(Z^\frac{5}{3}\times0,071{Q_{convectada}}^\frac{1}{3}\right)+0,0018Q_{convectada}$$

Equação 19, onde:

m – fluxo mássico de fumaça (kg/s)

Q_convectada – potência calorífica convectada[8] (kW)

Z – distância acima da base da fonte de calor a que se encontra a interface entre a camada quente e a fria (m)

 

Passo C-2: Calcular a temperatura da camada de fumaça. A temperatura que a camada de fumaça pode atingir durante o incêndio é calculada a partir do fluxo mássico de fumaça por meio da Equação 20:

$$T=T_0+\frac{Q_{convectada}}{m\times C_p}$$

Equação 20, onde:

T – temperatura da camada de fumaça (ºC)

T₀ – temperatura ambiente (ºC)

Q_convectada – potência calorífica convectada (kW)

m – fluxo mássico de fumaça (kg/s)

c_p – calor específico dos gases (1,0 kJ/kgºC)

 

Passo C-3: Calcular a massa volumétrica de fumaça. A massa correspondente ao volume de fumaça liberado e pode ser calculada a partir da temperatura atingida, conforme a Equação 21:

$$\rho_f=\frac{P_{atm}}{R\times T}$$

Equação 21, onde:

𝜌_𝑓  – massa volumétrica da fumaça (kg/m³)

P_atm – pressão atmosférica (Pa)[9]

R – constante do gás (J _x kg^-1 _x K^-1) [10]

T – temperatura da camada de fumaça (K)

 

Passo C-4: Calcular o fluxo volumétrico de fumaça. Uma vez que se conheça o fluxo máximo de fumaça e a sua respectiva massa volumétrica, é possível calcular o fluxo volumétrico conforme a Equação 22:

$$V=\frac{m}{\rho_f}$$

Equação 22, onde:

V – fluxo volumétrico de fumaça produzido (m³/s)

m – fluxo mássico de fumaça (kg/s)

𝜌_𝑓 – massa volumétrica da fumaça (kg/m³)

 

Passo C-5: Calcular o volume de fumaça produzido no incêndio. Uma vez que se conheça o fluxo volumétrico de fumaça é possível calcular o volume total de fumaça produzido, por meio da Equação 23:

$$V_f=\int{V\ \ \ dt}$$

Equação 23, onde:

V_f – volume de fumaça de produzido (m³)

V – fluxo volumétrico de fumaça produzido (m³/s)

 

Passo C-6: Determinar a influência do sistema automático de exaustão de fumaça. Caso o cenário de incêndio possua um sistema automático de exaustão de fumaça, o acúmulo da fumaça gerada por este é dividido em dois momentos:

1) no primeiro momento, considera-se que todo o volume de fumaça produzido está sendo extraído e não há acúmulo;

2) no segundo momento, o fluxo volumétrico produzido é maior do que o fluxo volumétrico extraído e começa a haver o acúmulo de fumaça no ambiente.

Os autores (Correia, 2014) e (Pissarra, 2014) consideram os valores de fluxo de extração de fumaça de acordo com a área do cômodo incendiado, conforme Tabela 19: Valores de fluxo de extração de fumaça no cenário de incêndio – V_ext. Estes valores são utilizados no cálculo do volume acumulado conforme a Equação 24:

$$V_{f_{c/ex}}=\int V\ -\ V_{ext}\ \ \ dt$$

Equação 24, onde:

𝑉𝑓_c/ex – volume de fumaça acumulado no cenário de incêndio com sistema automático de exaustão ativo (m³)

V – fluxo volumétrico de fumaça produzido (m³/s)

V_ext – fluxo volumétrico de fumaça extraído (m³/s)

Enquanto o resultado de Vf_ext for negativo, não haverá acúmulo de fumaça no ambiente, pois o volume produzido será menor ou igual à capacidade de extração. Desta forma é possível conhecer o tempo durante o qual o sistema de exaustão de fumaça é efetivo e quando o mesmo será sobrepujado pelo incêndio.

 

Passo C-7: Determinar o limite de volume de fumaça no cenário de incêndio. Trata-se de calcular o limite de volume máximo que pode ser acumulado no cenário de incêndio e é estabelecido de acordo com as condições seguras para a presença de pessoas no ambiente. Sendo assim, o método adota como parâmetro uma camada livre de fumaça com altura mínima de 2 metros, conforme mostrado na Figura 3.

Figura 3: Camada livre de fumaça com 2 metros de altura.

Fonte: (Pissarra, 2014)

O limite de volume de fumaça no cenário de incêndio é calculado por meio da Equação 25:

$$V_{f_{limite\ CI}}=A_{CI}\times\left(z\ -\ 2\right)$$

Equação 25, onde:

𝑉𝑓 _{limite CI}  – volume limite de fumaça acumulado no cenário de incêndio (m³)

A_CI – área do cenário de incêndio (m²)

z – pé direito do cenário de incêndio (m)

 

Passo C-8: Determinar o tempo associado ao limite de fumaça no cenário de incêndio. Trata-se de tempo necessário para que se atinja o volume limite de fumaça no cenário de incêndio. Este tempo é calculado igualando a Equação 23 e a Equação 24 (dependendo da existência ou não de um sistema automático de exaustão de fumaça) com a Equação 25. O tempo limite é calculado em segundos.

Equações 26 e 27, onde:

V – fluxo volumétrico de fumaça produzido (m³/s)

V_ext – fluxo volumétrico de fumaça extraído (m³/s)

A_CI – área do cenário de incêndio (m²)

z – pé direito do cenário de incêndio (m)

A razão entre o tempo limite associado ao volume de fumaça (t _{f limite CI}) e o tempo de evacuação do cenário de incêndio (t _{evacuação CI}) determina o valor do fator CPI_CIF, conforme Tabela 20: Valores de CPI_CIF.

 

3) Consequências parciais de incêndio associadas à reação ao fogo dos materiais de revestimento no cenário – CPI_CIMR

O fator parcial de incêndio associado à reação ao fogo dos materiais de revestimento no cenário leva em consideração as classes de reação ao fogo dos materiais e o local onde estão instalados estes materiais (piso, parede ou teto), conforme Tabela 23: Classes de reação ao fogo dos materiais de revestimento das VHE, se o material respeita ou não a legislação local e, caso não respeite, qual o grau de diferença entre o material instalado e o que era permitido pelas normas técnicas ou legislação, conforme Tabela 24: Valores do fator CPI_CIMR, CPI_VHEMR e CPI_VVEMR. Ao analisar os valores para o fator CPI_CIMR (parede, teto e piso) deve ser selecionado o maior valor dentre os três para os cálculos seguintes.

Considerando que o Método MARIEE foi desenvolvido para edificações históricas ou mais antigas, as características dos materiais de acabamento não seguem a legislação atual. Ainda assim as mesmas podem e devem avaliadas conforme as classificações utilizadas atualmente.

Para consultar a Tabela 23, deve-se utilizar a classificação de risco prevista n Decreto-Lei n.º 220/2008 de Portugal, que é o mesmo praticado na União Europeia. Afim de facilitar a consulta para uso na aplicação do Método MARIEE, a classificação de risco é apresentada na Tabela 21: Classificação dos locais de risco e a categoria de risco é apresentada na Tabela 22: Classificação quanto às categorias de risco. Para determinar as classes mínimas exigidas é preciso consultar a legislação local que abrange cada edificação analisada. Os valores atribuídos para pisos, teto e paredes na Tabela 24 devem ser comparados entre si e o maior dentre eles deve ser utilizado no cálculo do fator de consequências de incêndio associadas ao cenário (CPI_CI), na Equação 3.

a) Consequências do incêndio associadas às vias horizontais de evacuação – CPI_VHE

O fator de consequências de incêndio associadas às vias horizontais de evacuação (CPI_VHE) é determinado pela relação entre o perigo potencial de incêndio e a exposição a este perigo, ao qual estão sujeitos os usuários da edificação. O perigo potencial para as vias horizontais é resultado da passagem da fumaça do cenário de incêndio para as rotas horizontais de fuga (corredores e cômodos adjacentes ao CI) e da reação ao fogo dos materiais de revestimento instalados nos ambientes que fazem parte desta mesma rota.

Considerando que o incêndio não tem início na VHE, mas sim em um ambiente anterior, a contribuição dos materiais de revestimento para as consequências de um incêndio depende da passagem de fumaça e gases quentes para esta via.

O valor do fator de CPI_VHE é determinado considerando a razão entre o tempo limite da fumaça no cenário de incêndio (t _{f limite CI}) e o tempo de percurso (t_{percurso VHE}) nas VHE, conforme Tabela 25: Valores do fator CPI_VHEF  e  Fator CPI_VVEF. Para chegar aos valores é preciso realizar uma sequência de cálculos que são diferentes dependendo da existência ou não de um sistema automático de exaustão de fumaça.

Passo D-1: Calcular o tempo de início da passagem de fumaça do CI para a VHE – t₀. Uma vez que o cenário de incêndio seja tomado por fumaça, parte dela irá avançar para dentro das vias horizontais de evacuação. O tempo de início da passagem de fumaça do CI para a VHE (t₀) é dado pelo máximo entre a soma do tempo de detecção com o tempo de percurso e o tempo limite de fumaça do cenário de incêndio, conforme a Equação 28:

$$t_0=máx\ {\ (t_{detecção}\ +\ t_{percurso})_{CI} ,t_{limite fumaça_{CI}}\ }$$

Equação 28, onde:

𝑡₀ – instante de início da passagem de fumaça do CI para a VHE (s)

(𝑡_{𝑑𝑒𝑡ecção} + 𝑡_{𝑝𝑒𝑟curso}) _𝐶𝐼 – soma do tempo de detecção com o tempo de percurso no cenário de incêndio (s)

𝑡_{𝑙𝑖𝑚𝑖𝑡𝑒𝑓𝑢𝑚aça 𝐶𝐼} – tempo necessário para a camada de fumaça descer abaixo da verga da porta, situada a 2 metros de altura (s)[11]

 

Passo D-2: Calcular o volume de fumaça que passa do CI para a VHE. O método considera que todo o volume de fumaça produzido após o instante t₀ escoa do CI para a VHE. Nos casos em que não há sistema de exaustão de fumaça, o fluxo de escoamento é igual, a cada instante, ao fluxo de fumaça produzido pelo incêndio (volume calculado de acordo com a Equação 23 para t₀). Nos casos em que há o sistema de exaustão de fumaça, o fluxo de escoamento é igual, a cada instante, à diferença entre o fluxo de fumaça produzido e o fluxo de fumaça extraído do incêndio (volume calculado conforme Equação 24 para t₀).

 

Passo D-3: Calcular o limite do volume de fumaça na VHE – Vf_{limite VHE}. Uma vez que a fumaça comece a tomar as vias horizontais de evacuação deve-se conhecer o limite máximo de fumaça permitido para garantir a permanência de pessoas nestas vias. Após ultrapassado este limite, a via estará inutilizável como rota de fuga. Para tanto, admite-se que o critério para estabelecer o limite seja, também, uma camada livre de fumaça com altura de 2 metros[12]. O limite do volume de fumaça na VHE é calculado por meio da equação 29:

$$V_{f_{limite\ VHE}}=A_{VHE}\times\left(z_{VHE}\ -\ 2\right)$$

Equação 29, onde:

𝑉𝑓_{𝑙𝑖𝑚𝑖𝑡𝑒 𝑉𝐻𝐸} – volume do limite de fumaça nas VHE (m³)

𝐴_𝑉𝐻𝐸 – área da VHE (m²)

z_VHE – pé direito da VHE (m)

 

Passo D-4: Calcular a soma do limite de volume de fumaça no CI com o limite de volume de fumaça na VHE. Trata-se de fazer a soma do limite de volume de fumaça no CI (Vf ou Vf_ext) com o limite de volume de fumaça na VHE (𝑉𝑓_{𝑙𝑖𝑚𝑖𝑡𝑒 𝑉𝐻E}). O resultado será o volume final de fumaça acumulada que inviabilizará o uso da VHE. Este dado será utilizado para calcular o tempo máximo para fuga de pessoas do CI, utilizando a VHE, até um local seguro ou até a saída edificação.

$$V_{soma}=V_{\left(t_0\right)}+V_{f_{limite\ VHE}}$$

Equação 30, onde:

V_soma – resultado da soma do volume de fumaça no CI com o volume de fumaça na VHE

V(t₀) – volume correspondente ao instante t₀, quando é atingido o limite do CI

𝑉𝑓_{𝑙𝑖𝑚𝑖𝑡𝑒 𝑉𝐻𝐸} – volume do limite de fumaça nas VHE (m³)

 

Passo D-5: Calcular o instante em que é produzido V_soma    →     t_soma. Trata-se do tempo transcorrido até que o volume de fumaça V_soma seja atingido. Este tempo é calculado ao se igualar as equações de Vf (caso não exista sistema automático de exaustão de fumaça) ou Vf_ext (caso exista o sistema automático de exaustão de fumaça) com o V_soma.

Equações 31 e 32, onde:

V – fluxo volumétrico de fumaça produzido (m³/s)

V_ext – fluxo volumétrico de fumaça extraído (m³/s)

V(t₀) – volume correspondente ao instante t₀, quando é atingido o limite do CI

𝑉𝑓_{𝑙𝑖𝑚𝑖𝑡𝑒 𝑉𝐻𝐸} – volume do limite de fumaça nas VHE (m³)

 

Trata-se do tempo transcorrido entre o momento da saída do último ocupante do CI para a VHE e o momento em que a fumaça começa a invadir a VHE. Este tempo é calculado por meio da equação 33:

$$t_{tolerância_{VHE}}\ =\ t_{f limite_{CI}}\ -\ t_{evacuação_{ CI}}$$

Equação 33, onde:

𝑡_{𝑡𝑜𝑙𝑒𝑟â𝑛𝑐𝑖𝑎 VHE} – tempo de tolerância na VHE (s)

𝑡f_{𝑙𝑖𝑚𝑖𝑡𝑒 𝐶𝐼} – tempo limite de fumaça no cenário de incêndio (s)

𝑡_{𝑒𝑣acuação 𝐶𝐼} – tempo de evacuação no cenário de incêndio (s)

 

Passo D-7: Calcular o tempo limite de fumaça na VHE  → tf _{limite VHE}. Trata-se do tempo máximo no qual a VHE é utilizável pelos ocupantes da edificação. Este tempo é calculado conforme a Equação 34:

$$t_{f\ limite\ VHE}=t_{soma}\ -\ t_0\ -\ t_{atravessamento}\ + t_{tolerância VHE}$$

Equação 34, onde:

𝑡_{f l𝑖𝑚𝑖𝑡𝑒 𝑉𝐻𝐸} – tempo limite de fumaça na VHE (s)

𝑡_{𝑠𝑜𝑚𝑎} – tempo em que é produzida a soma dos volumes V(t₀) e Vf _{limite VHE} (s)

𝑡₀ – tempo de início da passagem de fumaça do CI para a VHE (s)

𝑡_{atravessamento} – tempo de atravessamento dos vãos no cenário de incêndio (s)

𝑡_{𝑡𝑜𝑙𝑒𝑟â𝑛𝑐𝑖𝑎 VHE} – tempo de tolerância na VHE (s)

 

Um resultado negativo para esta equação significa que quando a última pessoa abandona o CI e entra na VHE, esta já está tomada por uma camada de fumaça de mais de 1m de altura (medido desde o teto).

 

Passo D-8: Calcular o tempo de evacuação da VHE  –  t_{evacuação VHE}. Trata-se do tempo necessário para que os usuários da edificação percorram toda a VHE. Para fins deste cálculo, considera-se que a evacuação é feita em fila indiana, pois este parâmetro aumenta o tempo de percurso, tornando o dimensionamento mais seguro, uma vez que opta pelo pior cenário. Justamente pela adoção do parâmetro de deslocamento em fila indiana, não é necessário calcular o tempo de atravessamento de vãos. O valor da densidade adimensional, portanto, será considerado como igual a 0,125m²/m².

Em Portugal, a distância máxima de percurso na VHE é de 15 metros. No Brasil, esta distância é definida pela estrutura e destinação da edificação e pela quantidade de opções de VHE.

A velocidade de deslocamento é calculada utilizando a Equação 13, Equação 14, Equação 15 e Equação 16, dependendo da presença ou ausência de fatores que podem facilitar o percurso, como sinalização e iluminação de emergência (orientando as pessoas para percorrerem o caminho mais curto ou mais seguro até a saída do cenário de incêndio) e se há ou não treinamento adequado e periódico dos usuários da edificação para evacuação em situações de emergência, conforme foi explicado no Passo AB-2. Uma vez obtida a velocidade de deslocamento na VHE, o tempo de evacuação pode ser calculado pela Equação 35:

$$t_{evacuação\ VHE}=\frac{{d}_{\ a\ percorrer\ VHE}}{V_H}$$

Equação 35, onde:

t _{evacuação VHE} – tempo de evacuação da VHE (s)

d _{a percorrer VHE} – distância a percorrer pelos ocupantes na VHE (m)

V_H – velocidade horizontal de evacuação (m/s)

 

Passo D-9: Determinar o valor do fator parcial de incêndio associado à fumaça presente da VHE    →   CPI_VHEF. O valor do fator CPI_VHEF é atribuído considerando a razão entre o tempo necessário para atingir o limite de volume de fumaça acumulada na VHE (t_{f limite VHE}) e o tempo de percurso das pessoas dentro da VHE (t_{evacuação VHE}), conforme Tabela 25: Valores do fator CPI_VHEF  e  Fator CPI_VVEF.

 

Passo D-10: Aplicar o fator de correção do CPI_VHEF. Ao determinar o valor de CPI_VHEF é preciso considerar, ainda, que a exposição à fumaça é mais danosa no CI do que na VHE.  Sendo assim, os valores atribuídos na Tabela 25 devem ser corrigidos para retratar a menor gravidade encontrada na VHE. A correção é feita de acordo com a equação 36:

$${CPI}_{VHEFcorrigido}=1+\left({CPI}_{VHEF}\ -\ 1\right)\times0,3$$

Equação 36, onde:

𝐶𝑃𝐼_{𝑉𝐻𝐸𝐹}𝑐𝑜𝑟𝑟𝑖𝑔𝑖𝑑𝑜 – Fator parcial 𝐶𝑃𝐼_{𝑉𝐻𝐸𝐹,} devidamente corrigido

𝐶𝑃𝐼_{𝑉𝐻𝐸𝐹} – Fator parcial 𝐶𝑃𝐼_{𝑉𝐻𝐸𝐹}, sem correção

 

Passo D-11: Determinar o valor do fator parcial de incêndio associado à reação ao fogo dos materiais de revestimento na VHE  → CPI_VHEMR. O fator parcial de incêndio associado à reação ao fogo dos materiais de revestimento na VHE leva em consideração as classes de reação ao fogo dos materiais e o local onde estão instalados estes materiais (piso, parede ou teto), conforme Tabela 26, e se o material respeita ou não a legislação local e, caso não respeite, qual o grau de diferença entre o material instalado e o que era permitido pelas normas técnicas ou legislação, conforme Tabela 24: Valores do fator CPI_CIMR, CPI_VHEMR e CPI_VVEMR.

Considerando que o Método MARIEE foi desenvolvido para edificações históricas ou mais antigas, as características dos materiais de acabamento não seguem a legislação atual, sendo consideradas as exigências previstas nas legislações locais.

Para consultar a Tabela 26: Classes de reação ao fogo dos materiais de revestimento das VHE, deve-se utilizar a classificação de risco do local conforme a Tabela 21. Os valores atribuídos para pisos, teto e paredes na Tabela 26 devem ser comparados entre si e o maior dentre eles deve ser utilizado no cálculo do fator de consequências de incêndio associadas às vias horizontais de evacuação (CPI_VHE), na Equação 37.

 

Passo D-12: Calcular o valor do fator parcial de consequências de incêndio associado às vias horizontais de evacuação → CPI_VHE. O fator parcial de consequências de incêndio associado às vias horizontais de evacuação (VHE) é o resultado de uma ponderação entre as consequências da fumaça e as consequências da reação dos materiais de revestimento. O método define que a fumaça tem um peso de 75% e a reação ao fogo dos materiais de revestimento tem 25%, de acordo com a Equação 37:

$${CPI}_{VHE}=0,75\times{CPI}_{VHEFcorrigido}+0,25\times{CPI}_{VHEMR}$$

Equação 37, onde:

𝐶𝑃𝐼_𝑉𝐻𝐸 – Consequências parciais de incêndio nas VHE

𝐶𝑃𝐼_{𝑉𝐻𝐸𝐹c𝑜𝑟𝑟𝑖𝑔𝑖𝑑𝑜} – Consequências parciais de incêndio associadas à fumaça na VHE, devidamente corrigido por meio da Equação 36

𝐶𝑃𝐼_{𝑉𝐻𝐸𝑀𝑅} – Consequências parciais de incêndio associadas à reação ao fogo dos materiais de revestimento nas VHE

 

c) Consequências do incêndio associadas às vias verticais de evacuação – CPI_VVE

O fator de consequências de incêndio associadas às vias verticais de evacuação (CPI_VVE) também é determinado pela relação entre o perigo potencial de incêndio e a exposição a este perigo a que estão sujeitos os usuários da edificação. No Método MARIEE considera-se apenas as consequências para as vias verticais não enclausuradas, uma vez que as enclausuradas não devem, em princípio, ter passagem de fumaça para o seu interior.

Considerando que o incêndio não tem início na VVE, mas sim em um ambiente anterior, a contribuição dos materiais de revestimento para as consequências de um incêndio depende da passagem de fumaça e gases quentes para esta via. Sendo assim, o perigo potencial para as vias verticais é resultado da passagem da fumaça do cenário de incêndio para as rotas de fuga não enclausuradas e da reação ao fogo dos materiais de revestimento instalados nos ambientes que fazem parte desta mesma rota.

Neste caso, presume-se que ocorra uma passagem direta do volume de fumaça do CI para a VVE, uma vez que a diferença da passagem da VHE para a VVE é desprezível, já que esta última não é enclausurada, tendo, portanto, o mesmo nível de exposição da VHE.

Figura 4: Passagem da fumaça em vias de evacuação não enclausuradas

Fonte: a autora

 

Para chegar aos valores dos fatores que determinam o CPI_VVE é preciso realizar uma sequência de cálculos que são diferentes dependendo da existência ou não de um sistema automático de exaustão de fumaça.

Passo E-1: Calcular o tempo de início da passagem de fumaça do CI para a VVE →  t_{0 VVE}. Uma vez que o cenário de incêndio seja tomado por fumaça, parte dela irá avançar para dentro das vias de evacuação. Considerando que as vias horizontais se conectem às vias verticais sem nenhum tipo de enclausuramento, ou que não existam vias horizontais e o CI se conecte diretamente a uma VVE, o tempo de início da passagem de fumaça do CI para a VVE (t₀) é dado pelo máximo entre a soma do tempo de detecção com o tempo de percurso e o tempo limite de fumaça do cenário de incêndio, conforme a Equação 28, novamente ilustrada abaixo:

$$t_0=máx\ {\ (t_{detecção}\ +\ t_{percurso})_{CI} ,t_{limite fumaça_{CI}}\ }$$

Equação 28, onde:

𝑡₀ – instante de início da passagem de fumaça do CI para a VHE (s)

(𝑡_{𝑑𝑒𝑡ecção} + 𝑡_{𝑝𝑒𝑟curso}) _𝐶𝐼 – soma do tempo de detecção com o tempo de percurso no cenário de incêndio (s)

𝑡_{𝑙𝑖𝑚𝑖𝑡𝑒𝑓𝑢𝑚aça 𝐶𝐼} – tempo necessário para a camada de fumaça descer abaixo da verga da porta, situada a 2 metros de altura (s)[11]

 

Passo E-2: Calcular o volume correspondente ao instante t₀ ® V(t₀). Trata-se de calcular o instante em que a fumaça começa a passar do CI para a VVE. Este tempo pode ser calculado por meio da Equação 23 e Equação 24, dependendo se há ou não o sistema automático de exaustão de fumaça no CI.

Nos casos em que existe um sistema ativo de controle de fumaça na VVE, este volume é obtido por meio da equação 38:

$$V_{f_{com\ ext\ VVE}}=\int V\ -\ V_{ext\ CI}\ -\ V_{ext\ VVE}\ \ dt$$

Equação 38, onde:

𝑉𝑓_{𝑐𝑜𝑚 𝑒𝑥𝑡 𝑉𝑉𝐸} – volume de fumaça acumulada na VVE com sistema ativo de exaustão de fumaça (m³)

𝑉 – fluxo volumétrico de fumaça produzido no cenário de incêndio (m³/s)

𝑉_{𝑒𝑥𝑡 𝐶𝐼} – fluxo volumétrico de fumaça extraído no cenário de incêndio (m³/s)

𝑉_{𝑒𝑥𝑡 𝑉𝑉𝐸} – fluxo volumétrico de fumaça extraído nas VVE (m³/s)

 

Nos casos onde não existe sistema ativo de exaustão de fumaça no CI o valor de 𝑉_{𝑒𝑥𝑡 𝐶𝐼} na Equação 38 assume o valor de 0 (zero).

 

Passo E-3: Calcular o limite do volume de fumaça na VVE →  Vf _{limite VVE}. Uma vez que a fumaça comece a tomar as vias verticais de evacuação deve-se conhecer o limite máximo de fumaça permitido para garantir a permanência de pessoas nestas vias. Após ultrapassado este limite, a via de evacuação estará inutilizável como rota de fuga. Para a definição deste valor é preciso realizar alguns cálculos complementares:

Passo E-3.1: Determinar a largura da VVE. Os autores de referência utilizam valores pré-determinados, conforme Tabela 27: Valores de largura da VVE associada à população das edificações, mas esta largura também pode ser medida na própria edificação para tornar o cálculo mais condizente com a situação real.

Passo E-3.2: Determinar a posição do cenário de incêndio (CI). Os valores da posição dependem do pavimento onde o cenário de incêndio se encontra. Os autores estabeleceram a Tabela 28: Posição do CI na edificação, com valores correspondentes para edificações de até oito pavimentos. No entanto, a correspondência é direta e feita de acordo com o número de pavimentos existentes na edificação. Para uso neste método é preciso determinar não apenas em que pavimento está o cenário de incêndio, como também o número de pavimentos acima do CI e entre este e a saída da edificação.

Passo E-3.2: Determinar a distância a percorrer na VVE

• • • • Primeiro é preciso calcular a distância a percorrer, por pavimento, dentro da VVE, por meio da Equação 39 [14]:

$$d_{piso}=2,5\times2+0,5\times2+4\times\ L_{VVE}$$

Equação 39, onde L_VVE é a largura das vias verticais de evacuação.

 

• • • • Depois usa-se este resultado para calcular a distância a percorrer na VVE, por meio da Equação 40:

$$d_{VVE}=d_{piso}\times\ nº\ de\ pisos\ abaixo$$

Equação 40, onde:

𝑑_{𝑝𝑖𝑠𝑜} – distância percorrida por piso (m)

𝐿_𝑉𝑉𝐸 – largura da VVE (m)

𝑑_𝑉𝑉𝐸 – distância a percorrer nas VVE (m)

 

Passo E-3.4: Calcular a área da VVE. A área da VVE é calculada por meio da Equação 41:

$$A_{VVE}=\left(L_{VVE}\times2+2,5\right)\times\left(L_{VVE}\times2+0,5\right)$$

Equação 41, onde:

A_VVE – área da VVE (m²)

𝐿_𝑉𝑉𝐸 – largura da VVE (m)

 

Passo E-3.5: Calcular o limite do volume de encaixe de fumaça do último pavimento. Para tanto, admite-se que o critério para estabelecer o limite seja, também, uma camada livre de fumaça com altura de 2 metros [15]. O volume de encaixe de fumaça do último pavimento é calculado por meio da Equação 42:

$$Vf\ _{encaixe\ no\ último\ pavimento}=A_{VVE}×(z_{último\ pavimento}- 2)$$

Equação 42, onde:

𝑉_{f encaixe no último pavimento}   – volume limite de fumaça que se pode acumular no último pavimento (m³)

𝐴_𝑉𝑉𝐸  – área da VVE (m²)

z _{último pavimento} – pé direito livre do último piso do edifício (m)

 

Passo E-3.6: Calcular o limite do volume de fumaça no espaço do corrimão. Considera-se que a fumaça sobe, desde o CI até o último pavimento através de uma cortina de fumaça presente no espaço do corrimão. O valor é calculado por meio da Equação 43 [16]:

$$Vf\ _{no\ espaço\ do\ corrimão}=nº\ de\ pavimentos\ acima\ do\ CI\ ×\ 3\ ×\ (0,5\ ×\ 2,5)$$

Equação 43, onde:

𝑉_{𝑓 no espaço d𝑜 corrimão} – volume da cortina de fumaça presente ao longo do corrimão da VVE (m³)

 

Passo E-3.7: calcular o limite do volume de fumaça na VVE. Considerando que não há sistema de exaustão de fumaça nas VVE, o limite do volume de fumaça na VVE é calculado por meio da Equação 44:

$$V_{f_{limite\ VVE}}=Vf\ _{no\ espaço\ do\ corrimão}\ +\ Vf\ _{encaixe\ no\ último\ pavimento}$$

Equação 44, onde:

𝑉_{f  l𝑖𝑚𝑖𝑡𝑒 𝑉𝐻𝐸}   – volume do limite de fumaça nas VHE (m³)

𝑉_{𝑓 no espaço d𝑜 corrimão} – volume da cortina de fumaça presente ao longo do corrimão da VVE (m³)

𝑉_{𝑓 encaixe do último pavimento}  – volume limite de fumaça que se pode acumular no último pavimento (m³)

 

Passo E-4: Calcular a soma do limite de volume de fumaça no CI com o limite de volume de fumaça na VVE. Trata-se de fazer a soma do limite de volume de fumaça no CI (Vf ou Vf_ext) com o limite de volume de fumaça na VVE (𝑉𝑓_{𝑙𝑖𝑚𝑖𝑡𝑒 𝑉VE}). O resultado será o volume final de fumaça acumulada que inviabilizará o uso da VVE. Este dado será utilizado para calcular o tempo máximo para fuga de pessoas do CI, utilizando a VVE, até um local seguro ou até a saída edificação.

$$V_{soma\ VVE}=V_{\left(t_0\right)}+V_{f_{limite\ VVE}}$$

Equação 45, onde:

V_{soma VVE} – resultado da soma do volume de fumaça no CI com o volume de fumaça na VVE

V(t₀) – volume correspondente ao instante t₀, quando é atingido o limite do CI

𝑉𝑓_{𝑙𝑖𝑚𝑖𝑡𝑒 𝑉V𝐸} – volume do limite de fumaça na VVE (m³)

 

Passo E-5: Calcular o instante em que é produzido V_soma    →    t_soma. Trata-se do tempo transcorrido até que o volume de fumaça V_soma seja atingido. Este tempo é calculado ao se igualar as equações de Vf (caso não exista sistema automático de exaustão de fumaça) ou Vf_ext (caso exista o sistema automático de exaustão de fumaça) com o V_soma.

 

Passo E-6: Calcular o tempo de tolerância nas VVE. Trata-se do tempo transcorrido entre o momento da saída do último ocupante do CI para a VHE e o momento em que a fumaça começa a invadir a VVE. É o mesmo tempo calculado para a tolerância da VHE, uma vez que a VVE é não enclausurada e se liga diretamente à VHE. Como já demonstrado anteriormente, este tempo é calculado por meio da Equação 33:

$$t_{tolerância_{VHE}}\ =\ t_{f limite_{CI}}\ -\ t_{evacuação_{ CI}}$$

Equação 33, onde:

𝑡_{𝑡𝑜𝑙𝑒𝑟â𝑛𝑐𝑖𝑎 VHE} – tempo de tolerância na VHE (s)

𝑡f_{𝑙𝑖𝑚𝑖𝑡𝑒 𝐶𝐼} – tempo limite de fumaça no cenário de incêndio (s)

𝑡_{𝑒𝑣acuação 𝐶𝐼} – tempo de evacuação no cenário de incêndio (s)

 

Passo E-7: Calcular o tempo limite de fumaça na VVE  → t_{limite da fumaça na VVE}. Trata-se do tempo máximo no qual a VVE é utilizável pelos ocupantes da edificação. Este tempo é calculado conforme a Equação 48:

$$t_{f\ limite\ VVE}=t_{soma\ VVE}\ -\ t_0\ -\ t_{atravessamento}\ + t_{tolerância\ VHE}$$

Equação 48, onde:

𝑡_{f l𝑖𝑚𝑖𝑡𝑒 𝑉V𝐸} – tempo limite de fumaça na VVE (s)

𝑡_{𝑠𝑜𝑚𝑎} – tempo em que é produzida a soma dos volumes V(t₀) e Vf _{limite VVE} (s)

𝑡₀ – tempo de início da passagem de fumaça do CI para a VVE (s)

𝑡_𝐴𝑉 – tempo de atravessamento dos vãos no cenário de incêndio (s)

𝑡_{𝑡𝑜𝑙𝑒𝑟â𝑛𝑐𝑖𝑎 CI} – tempo de tolerância (s)

 

Um resultado negativo para esta equação significa que quando a última pessoa abandona o CI e entra na VVE, esta já está tomada por uma camada de fumaça de mais de 1m (um metro) de altura (medida desde o teto).

 

Passo E-8: Calcular o tempo de evacuação da VVE  → t_{ev VVE}. Trata-se do tempo necessário para que os usuários da edificação percorram toda a VVE. Para fins deste cálculo, considera-se que a evacuação é feita em fila indiana, pois este parâmetro aumenta o tempo de percurso, tornando o dimensionamento mais seguro, optando pelo pior cenário. Justamente pela adoção do parâmetro de deslocamento em fila indiana, não é necessário calcular o tempo de atravessamento de vãos. A densidade adimensional (D_a) tem o valoro fixado, pelo método, como igual a 0,125m²/m². A distância de deslocamento é calculada por meio da Equação 40, repetida abaixo:

$$d_{VVE}=d_{piso}\times\ nº\ de\ pisos\ abaixo$$

Equação 40, onde:

𝑑_{𝑝𝑖𝑠𝑜} – distância percorrida por piso (m)

𝐿_𝑉𝑉𝐸 – largura da VVE (m)

𝑑_𝑉𝑉𝐸 – distância a percorrer nas VVE (m)

 

A velocidade vertical pode ter quatro formas diferentes de cálculo, dependendo da presença ou ausência de fatores que podem facilitar o percurso, como sinalização e iluminação de emergência (orientando as pessoas para percorrerem o caminho mais curto ou mais seguro até a saída do cenário de incêndio) e se há ou não treinamento adequado e periódico dos usuários da edificação para evacuação em situações de emergência.

Fonte: (Correia, 2014), (Pissarra, 2014), adaptado pela autora.

 

A seguir são expostas as equações para cada situação:

• • • Velocidade descendente para condições normais de movimento (V_DN)

$$V_{DN}=\left[0,775+0,44e^{-0,39Da}\times s\ e\ n\left(5,61Da\ -\ 0,224\right)\right]\times V_{HN}$$

Equação 49, onde:

V_DN – velocidade descendente para condições normais de movimento (m/s)

V_HN – velocidade horizontal para condições normais de movimento (m/s), definida pela Equação 62

Da – densidade adimensional (0,125 m²/m²)

 

• • • Velocidade horizontal para condições de movimento de emergência (V_DE)

$$V_{DE}=1,21\times\ V_{DN}$$

Equação 50, onde:

V_DE – velocidade descendente para condições de movimento de emergência (m/s)

V_DN – velocidade descendente para condições normais de movimento (m/s)

 

• • • Velocidade descendente para condições de movimento lento (V_DL)

$$V_{DL}=0,5\times\ V_{DN}$$

Equação 51, onde:

V_DL – velocidade descendente para condições de movimento lento (m/s)

V_DN – velocidade descendente para condições normais de movimento (m/s)

 

• • • Velocidade descendente para condições de movimento muito lento (V_DML)

$$V_{DML}=0,1\times\ V_{DN}$$

Equação 52, onde:

V_HML – velocidade horizontal para condições de movimento muito lento (m/s)

V_HN – velocidade horizontal para condições normais de movimento (m/s)

 

Uma vez calculada a velocidade de deslocamento na VVE, o tempo de evacuação pode ser calculado pela Equação 53:

$$T_{ev\ VVE}=\frac{d_{VVE}}{V_D}$$

Equação 53, onde:

t _{evacuação VHE} – tempo de evacuação da VVE (s)

d_VVE – distância percorrida pelos ocupantes na VVE (m)

V_D – velocidade descendente de evacuação (m/s)

 

Passo E-9: Determinar o valor do fator parcial de incêndio associado à fumaça presente na VVE  – CPI_VVEF. O valor do fator CPI_VVEF é atribuído considerando a razão entre o tempo necessário para atingir o limite de volume de fumaça acumulada na VVE (t_{f limite VVE}) e o tempo de percurso das pessoas dentro da VVE (t_{evacuação VVE}), conforme Tabela 25: Valores do fator CPI_VHEF  e  Fator CPI_VVEF.

 

Passo E-10: Aplicar o fator de correção do CPI_VVEF. Ao determinar o valor de CPI_VVEF é preciso considerar, ainda, que a exposição à fumaça é mais danosa no CI do que na VVE.  Sendo assim, os valores atribuídos na Tabela 25 devem ser corrigidos para retratar a menor gravidade encontrada na VVE. A correção é feita de acordo com a Equação 54:

$${CPI}_{VVEFcorrigido}=1+\left({CPI}_{VVEF}\ -\ 1\right)\times0,3$$

Equação 54, onde:

𝐶𝑃𝐼_{𝑉V𝐸𝐹𝑐𝑜𝑟𝑟𝑖𝑔𝑖𝑑𝑜} – fator parcial 𝐶𝑃𝐼_{𝑉V𝐸𝐹,} devidamente corrigido

𝐶𝑃𝐼_{𝑉V𝐸𝐹} – fator parcial 𝐶𝑃𝐼_{𝑉V𝐸𝐹}, sem correção

 

Passo E-11: Determinar o valor do fator parcial de incêndio associado à reação ao fogo dos materiais de revestimento na VVE  →    CPI_VVEMR. O fator parcial de incêndio associado à reação ao fogo dos materiais de revestimento na VVE leva em consideração as classes de reação ao fogo dos materiais, o local onde estão instalados estes materiais (piso, parede ou teto), e se o material respeita ou não a legislação local e, caso não respeite, qual o grau de diferença entre o material instalado e o que era permitido pelas normas técnicas ou legislação, conforme Tabela 29: Classes de reação ao fogo dos materiais de revestimento das VVE.

Considerando que o Método MARIEE foi desenvolvido para edificações históricas ou mais antigas, as características dos materiais de acabamento não seguem a legislação atual, sendo consideradas as exigências previstas nas legislações locais. Os valores de CPI_VVEMR são atribuídos conforme Tabela 24: Valores do fator CPI_CIMR, CPI_VHEMR e CPI_VVEMR.

Para consultar a Tabela 29, deve-se utilizar a classificação de risco do local conforme a Tabela 21. Os valores atribuídos para pisos, teto e paredes na Tabela 24 devem ser comparados entre si e o maior dentre eles deve ser utilizado no cálculo do fator de consequências de incêndio associadas às vias verticais de evacuação (CPI_VVE), na Equação 55.

 

Passo E-12: Calcular o valor do fator parcial de consequências de incêndio associado às vias verticais de evacuação – CPI_VVE. O fator parcial de consequências de incêndio associado às vias verticais de evacuação (VVE) é o resultado de uma ponderação entre as consequências da fumaça e as consequências da reação dos materiais de revestimento. O método define que a fumaça tem um peso de 75% e a reação ao fogo dos materiais de revestimento tem 25%, de acordo com a Equação 55:

$${CPI}_{VVE}=0,75\times{CPI}_{VVEFcorrigido}+0,25\times{CPI}_{VVEMR}$$

Equação 55, onde:

𝐶𝑃𝐼_VVE – consequências parciais de incêndio na VVE

𝐶𝑃𝐼_{VVEFc𝑜𝑟𝑟𝑖𝑔𝑖𝑑𝑜} – consequências parciais de incêndio associadas à fumaça na VVE, devidamente corrigido através da Equação 54

𝐶𝑃𝐼_VVEMR – consequências parciais de incêndio associadas à reação ao fogo dos materiais de revestimento na VVE

 

Uma vez conhecidos os valores das consequências parciais do incêndio CPI_CI, CPI_VHE e CPI_VVE, basta substituí-los na Equação 2 (repetida a seguir) para obter o valor final do Fator Global de Consequências Totais do Incêndio – CTI.

$$CTI=\frac{{CPI}_{CI}+{CPI}_{VHE}+{CPI}_{VVE}}{3}$$

Equação 2, onde:

CPI_CI – Consequências de incêndio associadas ao cenário

CPI_VHE – Consequências de incêndio associadas às VHE que servem o cenário

CPI_VVE – Consequências de incêndio associadas às VVE que servem o cenário

 

Cálculo do fator global de Desenvolvimento e Propagação do Incêndio – DPI

Este fator tem como objetivo principal a preservação do patrimônio edificado e traduz a contribuição das características inerentes à edificação para evitar o desenvolvimento e a propagação do incêndio.

O fator global de desenvolvimento e propagação do incêndio (DPI) possui cinco fatores parciais que devem ser avaliados e que analisam a estrutura da edificação e o seu nível de proteção contra incêndio.

1) DPI_REIL – Proteção, resistência, estanqueidade e isolamento dos locais e das VVE. Este fator trata das características de resistência estrutural, estanqueidade e isolamento da laje e a resistência da estrutura da edificação com relação ao fogo. Deve-se, inclusive, comparar tais características com as mínimas exigidas pela legislação local. Há uma preocupação maior com a caixa de escada, uma vez que esta é a área segura para a passagem e permanência de pessoas, durante um certo período, na ocorrência de um incêndio. Os valores são atribuídos conforme Tabela 30: Valores do DPI_REIL.

2) DPI_EI – Estanqueidade e isolamento das paredes e portas do local de incêndio. Este fator trata das características de estanqueidade e isolamento das paredes e portas do local de incêndio, analisando se cumprem ou não a legislação específica. Os valores são atribuídos conforme Tabela 31: Valores de DPI_EI.

3) DPI_AV – Afastamento entre vãos exteriores da mesma prumada. Este fator trata do perigo do incêndio se propagar para o exterior devido às condições de afastamento dos vãos da edificação. As edificações históricas, geralmente, possuem janelas de madeira, o que compromete o isolamento, pois é um material de fácil combustão. Daí a importância do afastamento entre as edificações. Os valores são atribuídos conforme Tabela 32: Valores de DPI_AV.

4) DPI_PE – Paredes Exteriores. Este fator trata do nível de proteção das paredes exteriores em relação às suas características de reação ao fogo. Também é considerado se estas paredes atendem ou não às faixas de estanqueidade e isolamento previstos. Os valores são atribuídos conforme Tabela 33: Valores de DPI_PE.

5) DPI_OGS – Organização da Gestão de Segurança. Este fator trata da existência ou não de um plano de emergência para organizar as ações a serem tomadas em caso de incêndio e se estes, caso existam, cumprem ou não a legislação específica. Os valores são atribuídos conforme Tabela 34: Valores de DPI_OGS.

 

O valor do fator global de desenvolvimento e propagação do incêndio (DPI) é obtido pela média aritmética dos cinco fatores que o compõem:

$$DPI=\frac{{DPI}_{REIL}+{DPI}_{EI}+{DPI}_{AV}+{DPI}_{PE}+{DPI}_{OGS}}{5}$$

Equação 56, onde:

DPI_REIL – fator parcial de proteção, resistência, estanqueidade e isolamento dos locais e das VVE

DPI_EI – fator parcial de estanqueidade e isolamento das paredes e portas do local de incêndio

DPI_AV – fator parcial de afastamento entre vãos exteriores da mesma prumada

DPI_PE – fator parcial de paredes exteriores

DPI_OGS – fator parcial de organização da gestão de segurança

 

Cálculo do fator de Eficácia de Socorro e Combate ao Incêndio – ESCI

Este fator trata da eficácia do combate a incêndio realizado tanto por bombeiros oficiais como por brigadistas particulares. O fator global de eficácia de socorro e combate a incêndio (ESCI) possui seis fatores parciais que devem ser avaliados.

1) ESCI_GP – Prontidão dos bombeiros. Este fator trata do tempo decorrido entre o início do incêndio e o começo das ações de combate e salvamento por parte dos bombeiros, considerando os meios para detectar o incêndio e o tempo médio de chegada dos bombeiros na edificação. Os valores são atribuídos conforme Tabela 35: Valores de ESCI_GP.

2) ESCI_AE – Acesso ao edifício. Este fator trata das vias de acesso ao edifício para chegada e posicionamento das viaturas de combate a incêndio, considerando a altura do compartimento incendiado e se o acesso a ele pelo lado externo da edificação é possível ou não. Os valores são atribuídos conforme Tabela 36: Valores de ESCI_AE.

3) ESCI_HE – Hidrantes Exteriores. Este fator trata do abastecimento de água para o combate a incêndio, considerando a existência ou não de hidrantes urbanos, a distância em que os mesmos se encontram da edificação e se o abastecimento por meio deste sistema é ou não confiável. Os valores são atribuídos conforme Tabela 37: Valores de ESCI_HE.

4) ESCI_EXT – Extintores. Este fator trata da existência ou não de extintores de incêndio na edificação e se as pessoas sabem como utilizar este equipamento, considerando se há ou não uma organização de segurança (OGS), partindo do princípio de que, se houver o sistema, mas as pessoas não souberem como utilizar, a eficiência do mesmo será comprometida. Os valores são atribuídos conforme Tabela 38: Valores de ESCI_EXT e ESCI_RIA. Considera-se que a legislação é cumprida parcialmente quando existem os extintores, mas estão com a manutenção ou carga vencida, ou que não tenham o agente extintor correto para o local.

5) ESCI_RIA – Rede de incêndio armada (hidrantes de parede). Este fator trata da existência ou não da rede de incêndio armada de incêndio (sistema de hidrantes de parede) na edificação e se há ou não uma organização de segurança (OGS), partindo do princípio de que, se houver o sistema, mas as pessoas não souberem como utilizar, a eficiência do mesmo será comprometida. Os valores também são atribuídos conforme Tabela 38: Valores de ESCI_EXT e ESCI_RIA. Considera-se que a legislação é cumprida parcialmente quando existem os hidrantes de parede, mas em nº menor do que o exigido pela legislação.

6) ESCI_CPB – Corpo Privado de bombeiros (brigada de incêndio particular). Este fator trata da existência ou não de uma brigada de incêndio particular na edificação. Não devem ser consideradas as brigadas de incêndio orgânicas, funcionais ou voluntárias, uma vez que a formação desta brigada é mais superficial do que a formação dos brigadistas profissionais (nota da autora). Os valores são atribuídos conforme Tabela 39: Valores de ESCI_CPB.

 

O valor do fator global de eficácia de socorro e combate a incêndio (ESCI) é obtido pela média aritmética dos seis fatores que o compõem:

$$ESCI=\frac{{ESCI}_{GP}+{ESCI}_{AE}+{ESCI}_{HE}+{ESCI}_{EXT}+{ESCI}_{RIA}+{ESCI}_{CPB}}{6}$$

Equação 57, onde:

ESCI_GP – Prontidão dos bombeiros

ESCI_AE – Acesso ao edifício

ESCI_HE – Hidrantes Exteriores

ESCI_EXT – Extintores

ESCI_RIA – Rede de incêndio armada (hidrantes de parede)

ESCI_CPB – Corpo Privado de bombeiros (brigada de incêndio particular)

 

Cálculo do Risco de Incêndio

O Risco de Incêndio é calculado pelo produto entre a probabilidade de ocorrência (P) e a gravidade das suas consequências (G). A probabilidade de ocorrência (P) corresponde ao próprio fator global de probabilidade de ocorrência de incêndio (POI).

$$P=POI$$

Equação 58, onde:

P – Probabilidade de Ocorrência

POI – Probabilidade de Ocorrência de Incêndio

 

A gravidade (G) traduz as consequências decorrentes do incêndio e corresponde ao produto entre o Fator Global de Consequências Totais do Incêndio (CTI) e a média ponderada entre o Fator Global de Desenvolvimento e Propagação do Incêndio (DPI) e o Fator Global de Eficácia de Socorro e Combate a Incêndio (ESCI), conforme a Equação 59:

$$G=CTI\times\left[\left(0,2\times D\ P\ I\right)+\left(0,8\times E\ S\ C\ I\right)\right]$$

Equação 59, onde:

G – gravidade das consequências resultantes da ocorrência de incêndio

CTI – consequências totais de incêndio

DPI – desenvolvimento e propagação de incêndio

ESCI – eficácia de socorro e combate ao incêndio

 

Ao montar a equação final do risco de incêndio temos a Equação 60:

 

Equação 60, onde:

$$RI=POI\times\ CTI\times\left[\left(0,2\times D\ P\ I\right)+\left(0,8\times E\ S\ C\ I\right)\right]$$

Equação 60, onde:

RI – risco de incêndio

POI – Probabilidade de Ocorrência de Incêndio

CTI – consequências totais de incêndio

DPI – desenvolvimento e propagação de incêndio

ESCI – eficácia de socorro e combate ao incêndio

 

 

Ao analisar o valor encontrado para o risco de incêndio, pode-se encontrar três situações:

RI < 1: o resultado menor do que a unidade significa que a edificação tem um nível de segurança contra incêndio melhor ou mais eficiente do que é legalmente exigido.

RI = 1: o resultado igual à unidade significa que a edificação tem um nível de segurança contra incêndio compatível com o que é legalmente exigido.

RI > 1: o resultado maior do que a unidade significa que a edificação tem um risco de incêndio maior do que o que é permitido pela norma e precisa fazer adaptações para melhorar o nível de segurança contra incêndio.

 

Notas:

[1] Os sistemas automáticos de extinção de incêndio considerados neste método limitam-se, exclusivamente, aos que usam a água como agente exterior.

[2] O limite de exposição da pele à radiação térmica é de, aproximadamente, 2,5kW/m². Abaixo deste limite a exposição pode ser tolerada por vários minutos. Radiação térmica neste limite ou acima causa dor e queimadura na pele em poucos segundos, embora fluxos menores possam ser tolerados por mais de 5 minutos. (SFPE, 2002).

[3] O valor da distância representa metade do comprimento de um lado do cenário de incêndio (como simplificação, os cenários de incêndio são considerados quadrados). (Correia, 2014) e (Pissarra, 2014)

^[4] t_{limite CI (sem SPK}): a observação (sem SPK) foi acrescentada por esta autora apenas para diferenciar o resultado da Equação 7  do resultado da Equação 9.  Na planilha de cálculo, cada um destes resultados precisa estar associado à situação certa, edificação com ou sem SPK, para não confundir o cálculo do tempo total de evacuação t_{evacuação CI}.

[5] Cálculo conforme Equação 9.

[6] t_{limite CI (com SPK):} a observação (com SPK) foi acrescentada por esta autora apenas para diferenciar o resultado da Equação 9 do resultado da Equação 7. Na planilha de cálculo, cada um destes resultados precisa estar associado à situação certa, edificação com ou sem SPK, para não confundir o cálculo do tempo total de evacuação t_{evacuação CI}.

[7] Os autores de referência consideram apenas a existência ou não de sistemas automáticos de exaustão de ar. Não foram consideradas as eventuais aberturas de janela, uma vez que levar em conta esta possibilidade poderia comprometer a segurança do cálculo, pois não se pode prever se os usuários abrirão ou não as janelas em caso de incêndio.

[8] Considera-se que a potência convectada é 70% da potência calorífica total.

[9] A equação utiliza o valor da pressão atmosférica em Pascal P_atm = 1,01_x10⁵ Pa

[10] A equação utiliza o valor para a constante especifica para gases secos R_específica = 287 J _x kg^-1 _x K^-1

[11] No Brasil, as legislações estaduais de saídas de emergência e a NBR 9077 estipulam a altura do vão em 2,10m para os vãos das passagens nas saídas de emergência.

[12] No Brasil, as legislações estaduais e a NBR 9077 exigem uma altura livre estrutural de 2,5m das vias de evacuação, embora não estipulem qual deve ser a altura da camada livre de fumaça em condições de incêndio.

[13] No Brasil, as legislações estaduais de saídas de emergência e a NBR 9077 estipulam a altura em 2,10m para os vãos das passagens nas saídas de emergência.

[14] Para definição das dimensões das escadas são considerados degraus com 17cm de espelho e 28cm de base. Assim, 9 degraus representam aproximadamente 2,5m na horizontal e 1,5m na vertical. Para descer os 3m de altura de cada piso são necessários 2 lanços de escada de 9 degraus. Considera-se ainda 0,5m de espaço para corrimão, entre os 2 lanços. (Pissarra, 2014)

[15] No Brasil, as legislações estaduais e a NBR 9077 exigem uma altura livre de 2,5m das vias de evacuação, embora não estipulem qual deve ser a altura da camada livre de fumaça em condições de incêndio.

[16] Novamente, para a definição das dimensões das escadas são considerados degraus com 17cm de espelho e 28cm de base. Assim, 9 degraus representam aproximadamente 2,5 m na horizontal e 1,5m na vertical. Para descer os 3m de altura de cada piso são necessários 2 lanços de escada de 9 degraus. Considera-se ainda 0,5m de espaço para corrimão, entre os 2 lanços. (Pissarra, 2014)

 

Referências:

Correia, André Gomes Ferreira Araújo. Desenvolvimento e Implementação Numérica de um Modelo de Análise de Risco de Incêndio Urbano – MARIEE – Edifícios Administrativos, Escolares, Habitacionais, Hospitalares e Hoteleiros. Porto/PT : FEUP – Universidade do Porto, 2014.

Pissarra, Jorge Fernando Lopes. Desenvolvimento e Implementação Numérica de um Modelo de Análise de Risco de Incêndio Urbano – MARIEE – Edifícios Comerciais, Bibliotecas e Salas de Espetáculos. Porto/PT: FEUP – Universidade do Porto, 2014.