CARGA DE INCÊNDIO E PODER CALORÍFICO DE MATERIAIS

De acordo com a NBR 14432:2001, CARGA DE INCÊNDIO é a “soma das energias caloríficas que poderiam ser liberadas pela combustão completa de todos os materiais combustíveis em um espaço, inclusive os revestimentos das paredes divisórias, pisos e tetos”.

Em CLARET (2006), lê-se:

[...] designamos por carga de incêndio de um compartimento a quantidade total de energia que pode ser liberada em um incêndio. A unidade de carga de incêndio é obviamente a de energia, que, no Sistema Internacional (SI) é o Joule, símbolo J. Na engenharia de incêndio, utiliza-se frequentemente o múltiplo Megajoule, símbolo MJ.

Denomina-se poder calorífico de um material, e representa-se por HC, a quantidade de energia que pode ser liberada sob a forma de calor pela combustão completa de uma unidade de massa desse material. Logo, o poder calorífico é medido em ensaios normalizados e suas unidades SI mais comuns são o kJ/g ou MJ/kg.

Na presente pesquisa, o levantamento da carga de incêndio importou a denominação dos parâmetros CARGA DE INCÊNDIO PERMANENTE (CIP), englobando os materiais combustíveis incorporados à edificação, CARGA DE INCÊNDIO MOBILIÁRIA (CIM), englobando o conteúdo das edificações, CARGA DE INCÊNDIO TOTAL (CIT), a soma das duas cargas de incêndio precedentes, CARGA DE INCÊNDIO ESPECÍFICA (CIE), o valor resultante da carga de incêndio total dividida pela área de superfície do piso considerado e CARGA DE INCÊNDIO NORMALIZADA (CIN), conforme estabelecido na IT 09 (Anexo A, Locais de reunião de público, “Bibliotecas”, “F - 1”).

As Tabelas 4.1 e 4.2 apresentam a massa específica de vários materiais encontrados nas edificações e seu interior, como é o caso da madeira, por exemplo, largamente utilizada como revestimento de pisos, forros, esquadrias em aberturas, estrutura de telhados e mobiliário. Os valores apresentados estão condizentes com a temperatura a 20 ºC.

Tabela 4.1- Massa específica de Tabela 4.2- Massa específica de

materiais materiais

Massa Específica Massa Específica Material

kg/m3 Material _kg/m3

Borracha 920 -1230 Metal 7850

Madeira – carvalho 610 – 800 Alumínio 2700

Granito 2600 – 2900 Concreto 2350 Gelo 913 Cerâmica 1850 Alumínio 2710 Madeira 800 Cobre 8960 Tijolo 550 Ferro 7870 Lã de vidro 100 Aço 7750 Espuma 25 Ouro 19290 Água 1000 Prata 10520 Ar 129

Fonte: adaptado de Araujo (2004, apud Pinheiro, 2001).

Fonte: adaptado de Araujo (2004, apud Müller, 2004).

A Tabela 4.3 fornece o valor do poder calorífico (HC) de vários materiais, entre estes, o

da madeira, do papel, do tecido (roupas), do couro, do polipropileno e do PVC, largamente utilizados no levantamento da carga de incêndio das edificações ocupadas por arquivos públicos. Os documentos em arquivos estão, predominantemente, em suporte de papel, e as caixas que os acondicionam (caixas-box, em cor amarela, predominantemente), são de polipropileno.

No levantamento da carga de incêndio é interessante conhecer os valores associados à quantidade de energia ou poder calorífico (HC) de alguns objetos muito presentes nas

edificações com ocupação residencial ou comercial, entre estes, os aparelhos de televisão, de som, computadores, impressoras, refrigeradores, cadeiras de escritório, entre outros, conforme apresentado na Tabela 4.4.

Tabela 4.3- Poder calorífico de materiais

Hc Hc

Material

MJ/kg Material MJ/kg

ABS 34-40 Resina melamina 16-19

Acrílico 27-29 Óleo de linhaça 38-40

Algodão 16-20 Seda 17-21

Asfalto 40-42 Ureiaformaldeído 14-15

Betume 41-43 Espuma de ureiaformaldeído 12-15

Carvão 34-35 Borracha isoprene 44-45

Carvão mineral, coque 28-34 PVC 16-17

Celulóide 17-20 Metanol 19-20

Celulose 15-18 Espuma de borracha 34-40

Cera, parafina 46-47 Óleo diesel 40-42

Couro 18-20 Placa de isopor 17-18

Espuma de poli-isocianurato 22-26 Cetileno 48,2

Espuma de poliuretano 23-28 Etanol 26,8

Fonolformaldeído 27-30 Licores alcoólicos 26-28

Gordura 40-42 Madeira 17-20

Grãos (semente e cereiais) 16-18 Palha, sapé, capim 15-16

Lixo de cozinha 8-21 Lã 21-26

Papel, papelão 13-21 Gasolina 43-44

Petróleo 40-42 Isopropil 31,4

Policarbonato 28-30 Butano 45,7

Poliéster 30-31 Fumo 37-39

Poliéster reforçado com fibras 20-22 Benzeno 40

Poliestireno 39-40 Etil álcool 27

Polietileno 43-44 Benzil álcool 27

Polipropileno 42-43 Hidrogênio 119,7

Politetrafluoretileno 5 Metano 50

Resina epóxi 33-34 Óleo de parafina 40-42

Roupas 17-21 Borracha de pneu 31-33

Fonte: Claret (2006, apud Buchanan, 1994)

Tabela 4.4- Cargas de incêndio de objetos comuns

Hc Hc

Objeto

MJ/kg Objeto MJ/kg/un.

Aparelho de TV 21 Máq. de lavar louças 31 MJ/kg

Aparelho de som 21 Secadora de roupas 32 "

Aparelho de DVD 21 Forno de microondas 28 "

Geladeira, freezer,

frigobar 28 Forno elétrico 28 "

Sofá de 1 lugar 19 Cadeiras de escritório 22 "

Tapete 27 Videocassete 20 "

Almofadas

(espuma) 18 Computador 492 MJ/un.

Couro 19 Impressora 146 "

Máq. lavar roupas 32 Sofá 2 lugares (tecido) 904 "

Sofá 3 lugares (tecido) 983 "

Para fins de projeto de segurança junto ao CBMMG, a IT 09 categoriza o risco de incêndio (enquadramento) em função do valor da carga de incêndio específica (ou densidade da carga de incêndio) presente na edificação ou área de risco, em três níveis, conforme Tabela 4.5.

Tabela 4.5- Classificação do risco quanto à carga de incêndio

Risco Carga de Incêndio MJ/m2

Baixo Até 300 Médio Acima de 300 até 1200

Alto Acima de 1200

A NBR 14432:2001 aborda o parâmetro CARGA DE INCÊNDIO ESPECÍFICA, com a seguinte definição: “valor da carga de incêndio dividido pela área do piso considerado”. No caso de compartimentos destinados a depósitos, a carga de incêndio específica pode ser determinada, segundo essa norma, pela expressão:

Onde:

- qfi é o valor da carga de incêndio específica, em megajoule por metro

quadrado de área de piso;

- Mi é a massa total de cada componente i do material combustível, em

megajoule por quilograma;

- Hi é o potencial calorífico da cada componente i do material

combustível, em megajoule por quilograma; e

- Af é a área do piso do compartimento, em metro quadrado.

O levantamento da carga de incêndio específica, apresentado no Capítulo 6 – Estudo de Caso, foi realizado por meio de medição direta nas edificações de arquivo (cubação e pesagem de materiais) e orientado pela fórmula acima, conforme a IT 35 (item 6.3.1).