d a (W) Tempo (s)
Curvas características de crescimento da potência
libertada
Muito Rápida Rápida Média Lenta
𝑄 = 𝑄𝑎𝑡× 𝑒0.0023×𝑡 (3.12)
Em que:
Q – Potência calorífica libertada (kW);
Qat – Potência libertada no instante de início de atuação dos sprinklers (kW);
t – Tempo após o início de atuação dos sprinklers (s).
Os sistemas automáticos de extinção de incêndio considerados neste método limitam-se exclusivamente aos que usam a água como agente extintor.
O objetivo da atuação dos sprinklers não passa por extinguir o incêndio mas sim proceder ao seu controlo, reduzindo a potência calorífica libertada.
Os sprinklers iniciam a sua atuação para temperaturas na ordem dos 73ºC. A esta temperatura, a ampola parte e inicia-se a descarga de água. Através do conhecimento da evolução da temperatura no cenário de incêndio, que será apresentada e explicada no Parágrafo 3.5.2.8, é possível determinar o instante (t) em que a temperatura atinge 73ºC. A potência calorífica libertada no instante de início de atuação dos
sprinklers (Qat) é obtida através da equação 3.12.
3.5.2.4. Definição do limite de exposição humana à potência calorífica libertada no cenário de incêndio
Segundo Babrauskas [36], o limite máximo de radiação a que o ser humano pode estar sujeito é de 2,5 kW/m2.
A radiação produzida por um incêndio sobre um determinado objeto pode ser avaliada através da equação 3.13.
𝑞 = 𝑥 × 𝑄
4 × 𝜋 × 𝑑2 (3.13)
Em que:
q – Radiação total libertada (kW/m2);
𝑥 – Eficácia da radiação (30%);
Q – Potência calorífica libertada (kW);
d – Distância ao alvo (m).
A partir da equação 3.13, é possível obter o valor limite de potência calorífica libertada (Q). Para isso considera-se como valor de radiação total libertada (q), o valor limite definido por Babrauskas, 2,5 kW/m2. O valor da distância representa metade do comprimento de um lado do cenário de incêndio
Resolvendo a equação 3.13, em ordem a Q, obtém-se a equação 3.14 que permite calcular a potência calorífica limite. 𝑄𝑙𝑖𝑚𝑖𝑡𝑒 = 2,5 × 4 × 𝜋 × 𝑑2 0,3 (3.14) Em que:
Qlimite – Potência calorífica limite (kW);
d – Distância ao alvo (m).
3.5.2.5. Definição de tempo limite associado à potência calorífica libertada
Conforme exposto anteriormente, o Fator Parcial CPICI resulta da comparação de um tempo de
referência com o tempo de evacuação dos locais.
No Método CHICHORRO 2.0, o tempo de referência associado à potência calorífica libertada resulta do exposto no parágrafo anterior. Este corresponde ao tempo, desde o início do incêndio, até ser libertada a potência calorífica limite.
Assim, e nos casos de inexistência de sistema de extinção automática, este tempo é calculado através da equação 3.11 resolvida em ordem ao tempo; equação 3.15.
𝑡𝑙𝑖𝑚𝑖𝑡𝑒 = 3 × (10 × 𝑄𝑙𝑖𝑚𝑖𝑡𝑒) 1
2 (3.15)
Em que:
tlimite – Tempo necessário para ser libertada a potência calorífica limite (s);
Qlimite – Potência calorífica limite (kW).
Nos casos em que existe sistema de extinção automática, o tempo limite é calculado através da equação 3.17 e corresponde à soma do tempo de início de atuação dos sprinklers (tat) com o tempo necessário
para se libertar a potência limite, após início de atuação destes. Este tempo pode ser obtido através da expressão 3.16.
𝑡𝑎𝑡= 434,783 × ln
𝑄𝑙𝑖𝑚𝑖𝑡𝑒
𝑄𝑎𝑡 (3.16)
tat – Tempo necessário para se libertar a potência limite, após início de atuação dos sprinklers
(s);
Qlimite – Potência calorífica limite (kW);
Qat – Potência libertada no instante de início de atuação dos sprinklers (kW).
𝑡𝑙𝑖𝑚𝑖𝑡𝑒 = 𝑡𝑎𝑡+ 𝑡 (3.17)
Em que:
tlimite – Tempo necessário para ser libertada a potência calorífica limite (s);
tat – Instante de início de atuação dos sprinklers (s);
t – Tempo necessário para se libertar a potência limite, após início de atuação dos sprinklers (s).
3.5.2.6. Definição de tempo de evacuação do cenário de incêndio
O tempo de evacuação do cenário de incêndio resulta da soma do tempo de deteção, do tempo de percurso no cenário de incêndio e do tempo de atravessamento dos vãos; equação 3.18.
𝑇𝐸𝑣 𝐶𝐼= 𝑇𝐷𝑒𝑡+ 𝑇𝑃𝑒𝑟 𝐶𝐼+ 𝑇𝐴𝑣 (3.18)
Em que:
TEv CI – Tempo de evacuação do cenário de incêndio (s);
TDet – Tempo de deteção de incêndio (s);
TPer CI – Tempo necessário para a realização do percurso para atingir a saída do cenário de
incêndio (s);
TAv – Tempo correspondente ao atravessamento das saídas por parte dos ocupantes (s).
O tempo de deteção representa o instante em que os ocupantes têm conhecimento do incêndio. Dependendo da existência e do tipo de sistema de deteção automática, este tempo pode assumir diferentes valores:
Sem sistema de deteção automática (sem SADI): considera-se que os ocupantes tomam conhecimento do incêndio por observação direta deste, correspondendo a uma potência calorífica libertada de 250 kW. Através da curva característica de crescimento da potência libertada, equação 3.11, é possível estabelecer o respetivo tempo de deteção;
Detetor termo-velocimétrico: a temperatura de atuação deste tipo de detetores é da ordem dos 60 ºC. Através do conhecimento da evolução da temperatura no cenário de incêndio, que será apresentada e explicada no Parágrafo 3.5.2.8, é possível estabelecer o respetivo tempo de deteção;
existência. Com recurso à bibliografia da especialidade foi possível estabelecer um tempo médio de deteção para os detetores óticos igual a 50 segundos [38].
O tempo de percurso representa o tempo necessário para a realização do trajeto até se atingir a saída do cenário de incêndio e é obtido através do quociente entre a distância a percorrer e a respetiva velocidade; equação 3.19.
𝑇𝑃𝑒𝑟=
𝑑
𝑉𝐻 (3.19)
Em que:
TPer – Tempo necessário para a realização do percurso para atingir a saída do cenário de incêndio
(s);
d – Distância a percorrer pelos ocupantes até à saída do cenário de incêndio (m);
VH – Velocidade horizontal de evacuação (m/s).
Para a distância considera-se, de forma conservativa, o ponto mais distante da saída do CI, considerando que o local poderá ter uma ou mais saídas, como se mostra nos Quadros 3.2 e 3.3.
Quadro 3.2 – Saídas do cenário de incêndio, de acordo com a Portaria n.º 1532/2008
Efetivo Número de saídas
1 – 50 1
51 – 1500 𝐸𝑓𝑒𝑡𝑖𝑣𝑜/500 + 1 1501 – 3000 𝐸𝑓𝑒𝑡𝑖𝑣𝑜/500
> 3000 6
Quadro 3.3 – Distância a percorrer no cenário de incêndio
Saídas Distância 1 Á𝑟𝑒𝑎𝐶𝐼0,5∗ 2 2 Á𝑟𝑒𝑎𝐶𝐼0,5+ Á𝑟𝑒𝑎𝐶𝐼0,5/2 > 2 Á𝑟𝑒𝑎𝐶𝐼0,5
A velocidade horizontal de evacuação depende da existência, ou não, dos seguintes descritores, no cenário de incêndio:
Sinalização de emergência;
Iluminação de emergência;
Utilização-Tipo do edifício.
Assim, o Método CHICHORRO 2.0 considera 5 velocidades horizontais de evacuação diferentes; Figura 3.7.
Fig. 3.7 – Velocidades de evacuação do cenário de incêndio
Velocidade horizontal para condições normais de movimento (VHN)
Esta velocidade é considerada nos cenários de incêndio com sinalização e iluminação de emergência. A velocidade VHN é calculada através do método de Predtechenskii-Milinskii [28]; equação 3.20.
𝑉𝐻𝑁=
112𝐷𝑎4− 338𝐷𝑎3+ 434𝐷𝑎2− 217𝐷𝑎 + 57
60 (3.20)
Em que:
VHN – Velocidade horizontal para condições normais de movimento (m/s);
Da – Densidade adimensional (m2/m2), definida pela equação 3.21.
𝐷𝑎 =0,125 × 𝐸𝑓𝑒𝑡𝑖𝑣𝑜
Á𝑟𝑒𝑎 𝐶𝐼 (3.21)
Área CI – Área do cenário de incêndio (m2).
Velocidade horizontal para condições de movimento de emergência (VHE)
Esta velocidade é considerada nos cenários de incêndio com sinalização e iluminação de emergência e em que são realizados simulacros por parte dos ocupantes do edifício. A velocidade VHE é calculada,
através do método de Predtechenskii-Milinskii [28]; equação 3.22.
𝑉𝐻𝐸= (1,49 − 0,36 × 𝐷𝑎) × 𝑉𝐻𝑁 (3.22)
Em que:
VHE – Velocidade horizontal para condições de movimento de emergência (m/s);
VHN – Velocidade horizontal para condições normais de movimento (m/s);
Da – Densidade adimensional (m2/m2), definida pela equação 3.21.