OS PAINÉIS SANDUÍCHE E O RISCO DE INCÊNDIO

1069-014 Lisboa

Portugal

tel : +351 213 165 300

fax: +351 213 578 140

info@allianz.pt

www.allianz.pt

1. INTRODUÇÃO...3

2. PAINÉIS “SANDUÍCHE”...3

O QUE SÃO PAINÉIS DE ISOLAMENTO DO TIPO “SANDUÍCHE”?

... 3

O QUE É O POLIURETANO?

... 4

EXEMPLOS DE ACTIVIDADES EM QUE SE ENCONTRAM PAINÉIS SANDUÍCHE

... 5

TIPO DE APLICAÇÕES MAIS COMUNS DOS PAINÉIS SANDUÍCHE

... 5

RISCO DE INCÊNDIO: PROBLEMAS FUNDAMENTAIS ASSOCIADOS AOS PAINÉIS SANDUÍCHE

... 7

3. OUTRO TIPO DE APLICAÇÕES DE MATERIAIS DE ISOLAMENTO...8

ISOLAMENTO EM CAMADAS PROJECTADAS

... 8

4. CAUSAS DE INCÊNDIO ENVOLVENDO PAINÉIS DE ISOLAMENTO ...9

5. EXEMPLOS DE SINISTROS ENVOLVENDO PAINÉIS DE ISOLAMENTO ...10

6. CONSIDERAÇÕES GERAIS ...12

7. RECOMENDAÇÕES ...13

Ficha de Prevenção 2/2003

1. INTRODUÇÃO

Nos últimos anos tem-se assistido a uma crescente preocupação da indústria seguradora

relativamente à questão do risco de incêndio associado à utilização de elementos estruturais ou

aplicações de natureza combustível na construção de edifícios, como por exemplo os painéis de

isolamento térmico que contêm espumas expandidas e poliuretano. Esta preocupação surge

naturalmente da observação de um histórico de casos reais de incêndio em instalações industriais e

outras, em que esse tipo de painéis contribui de forma significativa para o desenvolvimento de um

incêndio, podendo mesmo ser responsáveis pela extensão de danos que em muitos casos se verifica

e que leva a prejuízos materiais avultados e por vezes a fatalidades.

Este documento tenta resumir algumas das ideias base por detrás dessa preocupação e apresenta

algumas considerações sobre como se pode reduzir ou controlar o risco associado à utilização dos

painéis de isolamento.

Neste texto faz-se uma referência especial ao poliuretano, material de isolamento utilizado em larga

escala em painéis de isolamento, ou em aplicações de outros tipos, como por exemplo em camadas

projectadas directamente sobre estruturas de cobertura de edifícios. Os painéis de isolamento são

frequentemente designados na gíria como painéis “sanduíche”.

2. PAINÉIS

“SANDUÍCHE”

O que são painéis de isolamento do tipo

“sanduíche”?

Os painéis de isolamento do tipo

“sanduíche” são sistemas pré-fabricados

para isolamento de edifícios, geralmente

consistindo em duas placas metálicas

paralelas ligadas a um recheio interno de

material isolante  daí a sua nomenclatura

“sanduíche” ou “sandwich”. Estes painéis

são também frequentemente designados

simplesmente “painéis de isolamento”. Os

painéis de isolamento podem ser utilizados

na construção de câmaras de frio (paredes

e cobertura), tendo portanto uma função

estrutural ou ser usado para revestimento

interno ou externo de paredes de edifícios.

O isolamento interno dos painéis pode ser

constituído por materiais de natureza

combustível ou incombustível, mas o primeiro tipo é vastamente utilizado na indústria, devido às

excelentes propriedades de isolamento térmico oferecidas por materiais como por exemplo o

poliuretano.

Exemplo de instalação de painéis de isolamento do tipo “sanduíche” em paredes e cobertura de edifício

Ficha de Prevenção 2/2003

As espumas sintéticas como o poliuretano e o poliestireno expandido são exemplos de materiais de

natureza combustível utilizados em isolamento de painéis sanduíche. As fibras minerais, não

combustíveis (como a lã de rocha e a fibra de vidro) são também utilizadas em isolamento térmico

deste tipo de painéis

. Em suma, os materiais actualmente mais divulgados nestes painéis são:

Chapa Metálica Chapa Metálica

ISOLAMENTO

• Poliuretano (material combustível)

• Poliestireno expandido (material combustível)

• Poli-isocianato (material combustível)

• Espumas modificadas (incombustíveis)

• Fibras Minerais  lã de rocha (incombustível)

• Fibra de vidro ou lã de vidro (incombustível)

A utilização de painéis de isolamento com poliuretano tem crescido substancialmente nos últimos

anos, em particular na indústria alimentar. Esta preferência deve-se sobretudo ao facto deste tipo de

material satisfazer as elevadas exigências de higiene desta indústria e ao elevado índice de

isolamento térmico que apresenta. Além disso, os painéis sanduíche de poliuretano oferecem um

meio de construção leve, relativamente pouco dispendioso, e fácil de instalar.

Relativamente ao risco de incêndio associado a estes elementos de construção é importante lembrar

que apenas são considerados perigosos os painéis com isolamento de natureza combustível, como o

poliuretano o poliestireno expandido.

Quando se fala de painéis sanduíche, geralmente refere-se aos painéis contendo poliuretano.

Existem no entanto outros mateiras utilizados como recheio interno para isolamento em painéis.

O que é o Poliuretano?

O poliuretano é um material sólido obtido de forma artificial,

com uma textura e aparência entre a cortiça e o poliestireno

expandido (“esferovite“). Trata-se na verdade de uma

espuma, devido à sua estrutura de alvéolos celulares,

obtida a partir de uma reacção química entre duas

substâncias químicas líquidas: o poliol e um activador da

reacção, geralmente um isocianato.

A espuma de poliuretano, ou simplesmente poliuretano,

pode ser encontrada sob a forma flexível ou rígida em

aplicações de vários tipos. A espuma flexível tem grande

utilização em produtos como colchões, almofadas, estofos,

esponjas de limpeza, peças para a indústria automóvel, etc. A espuma rígida, graças ao seu elevado

poder como isolante térmico encontra uma vasta aplicação no campo da refrigeração (desde

frigoríficos domésticos a grandes armazéns de frio passando pelos balcões frigoríficos de padarias e

supermercados, camiões frigoríficos, etc.).

Placa de Poliuretano retirada de um tecto falso

Ficha de Prevenção 2/2003

Os Painéis “Sanduíche” e o Risco de Incêndio

1 _{Neste texto a terminologia “painéis sanduíche” refere-se sobretudo aos painéis com isolamento de natureza combustível}

O Poliuretano, tal como qualquer material de natureza combustível, deve ser classificado quanto à

sua reacção ao fogo. As espumas de poliuretano podem classificar-se geralmente em:

-

M1 (combustível, não inflamável);

-

M2 (combustível, pouco inflamável)

-

M3 (combustível, moderadamente inflamável)

-

M4 (combustível, facilmente inflamável)

Geralmente as espumas de poliuretano mais divulgadas e

mais acessíveis em termos de custo são as que apresentam

um grau de flamabilidade maior, isto é, as do tipo M3 e M4. Os fabricantes podem fornecer espumas

de poliuretano M1 e M2, mas normalmente a um custo muito superior.

Chapa Metálica Chapa Metálica POLIURETANO

Exemplos de actividades em que se encontram painéis sanduíche

A utilização de painéis de isolamento não se restringe à indústria alimentar, pode ainda ser

encontrada em todo o tipo de aplicações onde se pretende um controlo de temperatura ou isolamento

térmico de um edifício ou de um armazém, e inclusivamente em aplicações domésticas (isolamento

interno e externo de paredes e coberturas):

• Indústria Alimentar

• Indústria de Bebidas

• Armazéns de Logística

• Indústria de Ponta

• Produtos Farmacêuticos

• Matadouros

• Supermercados

• Indústria Têxtil

• Madeiras

• Gráficas

• Entrepostos de Frio

• Componentes Electrónicos

• Componentes Automóveis

• Aviários

• Outros

Tipo de aplicações mais comuns dos Painéis Sanduíche

Existem dois grandes tipos de aplicações de painéis de isolamento:

• Revestimento exterior e interior de edifícios;

• Construção de paredes e coberturas de isolamento (por exemplo câmaras frigoríficas).

Ficha de Prevenção 2/2003

Utilização de painéis de isolamento em revestimento externo de edifício

Aplicação de painéis de isolamento em paredes e cobertura internas de câmara de

frio

Aplicação de painéis de isolamento em paredes divisórias interiores (notar as arestas dos painéis onde se pode ver o

isolamento de poliuretano exposto)

Ficha de Prevenção 2/2003

Risco de Incêndio: Problemas Fundamentais Associados aos Painéis Sanduíche

A utilização de painéis sanduíche como elementos estruturais implica os seguintes problemas

potenciais no âmbito do risco de incêndio:

Natureza combustível do elemento interior dos painéis. O isolamento em material combustível

como o poliuretano contribui para a carga térmica (ou carga de incêndio) de um edifício, podendo

resultar na produção de uma grande quantidade de calor, fumos densos e tóxicos, e contribuindo

para a propagação em larga escala do incêndio.

Uma vez iniciada a ignição do material de isolamento no interior dos painéis, a taxa de libertação

de calor assume proporções elevadas e dá-se um aumento de temperatura que pode ser da

ordem dos 1000 graus Celsius. Uma vez iniciado o processo de combustão no interior dos

painéis, o incêndio é praticamente inacessível para efeitos de combate e controlo, conduzindo a

uma perda total da estrutura. A deflagração de um incêndio nestas circunstâncias tem origem

frequentemente em aberturas nas placas para passagem de cabos eléctricos ou outros, que

deixam o material de isolamento exposto a eventuais fontes de ignição.

Instabilidade dos painéis quando sujeitos à acção de um incêndio, levando a um possível colapso

prematuro da estrutura. Esta situação é independente da natureza combustível do material de

isolamento mas pode ser melhorada por uma abordagem mais segura do método construtivo (por

exemplo fixando ambas as faces dos painéis a elementos da estrutura de suporte).

Em países como o Reino Unido, as corporações de bombeiros têm sofrido fatalidades em

incêndios deste tipo, pelo que actualmente optam por não entrar em edifícios em chamas, com

este tipo de construção (excepto para resgate de pessoas em perigo). Uma das razões prende-se

precisamente com o carácter imprevisível da propagação do incêndio o que aumenta a tendência

para as perdas catastróficas.

Ficha de Prevenção 2/2003

3.

OUTRO TIPO DE APLICAÇÕES DE MATERIAIS DE ISOLAMENTO

Os materiais de isolamento como o Poliuretano podem ter outras aplicações para além dos painéis

sanduíche, com o mesmo propósito de providenciar uma camada de isolamento entre partes de um

edifício. Por exemplo o poliuretano e o poliestireno expandido podem ser aplicados simplesmente em

placas sólidas para providenciar tectos falsos. Esta solução agrava significativamente o risco de

incêndio mas pode ainda ser encontrada em alguns edifícios.

As espumas de poliuretano podem ainda ser produzidas no local de aplicação e ser aplicadas

directamente por projecção em camadas de espessura reduzida em telheiros e coberturas de

edifícios:

Isolamento em camadas projectadas

Outro tipo de aplicação de materiais de isolamento de natureza combustível que se encontra

frequentemente na indústria consiste numa camadas de espuma (poliuretano ou outras) projectada

directamente na cobertura de um edifício, por exemplo, do seu lado interno ou externo. Esta aplicação

é vulgarmente designada “poliuretano projectado” e consiste numa camada de espessura variável

(geralmente cerca de 1 cm) aplicada no local.

Espuma de poliuretano projectada na face interna de cobertura de edifício

Espuma de poliuretano projectada na face externa de cobertura de edifício

Risco de Incêndio: problemas fundamentais associados ao Isolamento em Camadas

Este tipo isolamento pode representar um risco de incêndio significativo, quando aplicado sobre

coberturas em chapa metálica, pelas seguintes razões:

• As plataformas metálicas de coberturas podem atingir temperaturas extremamente elevadas

na sequência de um incêndio no interior do edifício.

• O material de isolamento liquidifica por acção do calor, constituindo um meio adicional de

propagação do incêndio.

• As camadas de betuminosos podem liquefazer-se por acção do calor, dando origem a gotas

que podem cair no interior do edifício.

• Presença de condutas transportando gases explosivos através dos painéis metálicos.

O nível de risco representado por este tipo de aplicação depende do material em questão.

Ficha de Prevenção 2/2003

4.

CAUSAS DE INCÊNDIO ENVOLVENDO PAINÉIS DE ISOLAMENTO

As causas de incêndio envolvendo painéis de isolamento na indústria alimentar, e outras, podem

agrupar-se em diversas categorias, a saber:

• Fogo Posto;

• Sobreaquecimento de equipamento de processamento de alimentos na indústria alimentar;

• Explosões de queimadores de gás;

• Condutas de gases de processo que atravessam painéis de isolamento;

• Condutas de sistemas de aquecimento que podem afectar o isolamento dos painéis;

• Falhas eléctricas que possam causar sobreaquecimento de sistemas junto do isolamento;

• Mau estado da instalação eléctrica;

• Ignição de depósitos de substâncias de natureza combustível como por exemplo óleos e

farinhas;

• Explosão ou falha de compressores de ar;

• Problemas com caldeiras: fugas de combustível, falhas e explosões;

• Sistemas de refrigeração e máquinas “chillers” (o fluido refrigerante pode ter natureza

inflamável)

• Fumadores;

• Operações de Risco: corte com acetileno, soldadura, desgaste, abrasão, caldeiras de

betuminosos, etc.

• Combustão espontânea de produtos tais como cereais e poeiras de cereais.

Ficha de Prevenção 2/2003

5.

EXEMPLOS DE SINISTROS ENVOLVENDO PAINÉIS DE ISOLAMENTO

Incêndio em fábrica de Produtos de Aves, Reino Unido, 1993

Danos extensos devido à utilização generalizada de painéis de isolamento contendo poliuretano e

poliestireno expandido. As estruturas colapsaram rapidamente devido à intensa libertação de calor

desenvolvido pelo incêndio, levando à morte de dois bombeiros que se

encontraram sem fuga no seio do mesmo. Depois deste caso, as corporações

de bombeiros inglesas declararam a sua recusa de entrar num edifício deste

tipo para combater um incêndio no seu interior, passando apenas a actuar a

partir do exterior.

Incêndio em Supermercado, Reino Unido, 1993

Incêndio com danos extensos, da ordem dos milhões de libras. O incêndio

ocorreu na véspera de Natal, e propagou-se rapidamente através dos painéis

de isolamento. Não houve fatalidades mas o edifício foi totalmente destruído

pelas chamas.

Incêndio em Aeroporto, Alemanha 1996

Este incêndio constitui um dos mais graves acidentes da história alemã do pós-guerra e provocou a

morte de 17 pessoas e danos corporais em 72. O incêndio teve origem numa operação de soldadura

que provocou a ignição de um revestimento de isolamento em poliestireno. Oito pessoas que se

encontravam numa sala de espera afastada do local do incêndio perderam a vida ao inalaram fumos

tóxicos libertados pelo mesmo. Segundo os peritos do sinistro, este incêndio

poderia ter sido evitado. O empreiteiro principal da obra do aeroporto foi

acusado por um tribunal alemão de negligência severa ao ter utilizado

painéis de carácter combustível para revestimento de isolamento do edifício.

Incêndio em Fábrica de Panificação, Austrália 2002

Julga-se que este incêndio teve origem numa máquina de produção de “muffins”, na sequência de um

sobreaquecimento ou da libertação de faíscas produzidas pela fricção resultante do contacto das pás

metálicas de um ventilador com a respectiva tampa do motor. Estas fontes de ignição terão

provocado a inflamação de depósitos de farinha nas imediações deste equipamento. A máquina

encontrava-se instalada numa estrutura fechada constituída por painéis de isolamento de natureza

combustível. Adicionalmente, havia uma parede constituída por este tipo de painéis instalada em todo

o comprimento da zona de produção, o que contribuiu severamente para a carga térmica envolvida no

incêndio. Todo o edifício da fábrica foi afectado pelas chamas e a corporação de bombeiros que

interveio levou cerca de 6 horas a controlar o incêndio.

Ficha de Prevenção 2/2003

Incêndio em Armazém de Sumo de Laranja, Portugal 2003

Este incêndio ocorreu nas instalações de armazenamento de uma fábrica de sumo de laranja

localizada no sul de Portugal, de dimensão relativamente pequena, mas deu origem à perda total do

edifício de armazenamento de produto acabado. Este edifício apresentava, de forma generalizada,

painéis de isolamento nas paredes e cobertura, totalmente destruídas pelas chamas. Este caso

representa um exemplo muito particular em que a carga térmica da actividade em causa é muito

baixa (cubas de armazenamento e equipamento de processo basicamente em aço inoxidável) mas a

presença destes painéis foi suficiente para dar origem a um incêndio generalizado com danos

extensos a nível da estrutura e do próprio conteúdo através da acção do calor e fumos libertados.

Julga-se que a causa deste incêndio terá sido uma falha na instalação eléctrica.

Ficha de Prevenção 2/2003

6. CONSIDERAÇÕES

GERAIS

Alguns materiais de isolamento apresentam melhor comportamento ao fogo que outros. Em

geral, o poliuretano e o poliestireno expandido apresentam um mau comportamento, quer em

termos de resistência à ignição quer em termos de contribuição para a carga térmica.

Em termos gerais todos os materiais de natureza combustível representam um risco de incêndio

significativo, sendo que as principais diferenças entre eles residem na sua resistência ao início da

ignição, no modo como ocorre a propagação do incêndio e no tipo de gases e fumos tóxicos que

libertam durante a combustão. Os métodos de combate e extinção do fogo também podem

depender do tipo de material em causa, mas é improvável que perante um edifício contendo

painéis de isolamento com poliuretano em chamas a corporação de bombeiros entre no local,

preferindo atacar o incêndio por fora e tentar proteger estruturas vizinhas dos efeitos do calor. Por

este motivo, deve sempre optar-se por materiais de isolamento de natureza não combustível.

Em termos de risco de incêndio, a utilização de painéis de isolamento para revestimento exterior

de parede de edifícios deve ser distinguida dos painéis utilizados na construção de parede e

divisórias (por exemplo em câmaras de frio). Os painéis de revestimento externo geralmente

apresentam maior estabilidade devido a um suporte mais sólido mas o comportamento ao fogo

depende do tipo de material em causa e da estabilidade da estrutura do edifício. Um edifício com

painéis de revestimento com materiais de natureza combustível tem tendência para colapsar mais

rapidamente relativamente a outro edifício semelhante com isolamento não combustível.

Os painéis de isolamento com materiais de natureza combustível não devem ser utilizados em

edifícios com carga térmica elevada ou que possa dar origem a incêndios de médias e elevadas

proporções excepto quando existem sistemas de protecção adequados, nomeadamente para

extinção automática de incêndio (por exemplo sprinklers).

O comportamento ao fogo dos painéis sanduíche depende de uma série de factores: tipo de

construção, tipo de juntas e encaixe entre os painéis, altura dos painéis, sistemas de suporte,

estrutura do edifício, etc. Numa primeira análise, na falta de informação mais detalhada sobre as

características dos edifícios e da sua ocupação, deve optar-se sempre por materiais não

combustíveis.

A utilização de painéis de isolamento no interior dos edifícios requer especial atenção. Estes

painéis, em caso de incêndio irão contribuir para a carga térmica existente, associada ao

conteúdo do edifício, propiciando o aumento do nível de propagação do incêndio.

Em qualquer caso os painéis de isolamento devem encontrar-se em excelentes condições de

conservação e integridade. Os painéis que apresentam aberturas e porções de isolamento

exposto ao exterior representam um risco agravado.

Ficha de Prevenção 2/2003

Ficha de Prevenção 2/2003

Os Painéis “Sanduíche” e o Risco de Incêndio

7. RECOMENDAÇÕES

A melhor recomendação no âmbito da segurança contra incêndio relativamente aos painéis

sanduíche será certamente a de evitar a utilização de materiais de natureza combustível, como o

poliuretano. No caso da inevitável utilização do poliuretano e outras espumas, é preferível optar por

placas de alta densidade ou rígidas, que apresentam melhor comportamento ao fogo. Em todo o

caso, deve ser escolhido um tipo de poliuretano de classe de resistência do fogo de pelo menos M1

(o poliuretano M2, M3 e M4 apresentam pobre resistência do fogo e consequentemente um sério

potencial de incêndio).

Sempre que não for possível evitar os materiais de natureza combustível ou a substituição de painéis

existente por outros, de carácter não combustível, então há que tomar uma série de precauções para

garantir a integridade dos elementos de isolamento, de modo a não expor o respectivo isolamento a

possíveis fontes de ignição:

• Painéis de Poliestireno e Poliuretano: deve ser evitada a sua aplicação. Sempre que tal não

for possível (por exemplo em instalações de frio e máquinas “chillers”) há que tomar as

devidas precauções relativamente a uma correcta instalação e manutenção das instalações.

• O tipo de painel deve ser escolhido de acordo com o risco inerente à utilização do edifício em

causa. Não devem ser utilizados painéis com isolamento combustível em locais

caracterizados por um risco de incêndio.

• A estrutura principal do edifício deve ser protegida no sentido de prevenir o colapso precoce

do edifício.

• Os painéis não devem em caso algum ser utilizados como estruturas de suporte de máquinas

e equipamento.

• Deve ser dada especial atenção aos locais onde os painéis são atravessados por cabos,

condutas e outras estruturas que interrompem a integridade dos painéis, podendo deixar o

seu isolamento interno exposto a possíveis fontes de ignição de um incêndio. Deve ser

providenciada protecção especial nesses locais de modo a não permitir o contacto de

tubagem quente, por exemplo, com o isolamento dos painéis. Quaisquer porções de

isolamento exposto, incluindo arestas e topos de painéis, devem ser cobertas e seladas com

material com característica de resistência ao fogo. As zonas de junção de painéis adjacentes

devem ser mantidas em boas condições.

• Em zonas onde não é possível anular o risco de incêndio inerente à actividade, e em

presença de painéis de isolamento, deve ser instalado um sistema automático de extinção de

incêndio, em todo o edifício ou nessas zonas particulares.

• Devem ser considerados sistemas de protecção específicos, tais como sprinklers automáticos

ou sistemas de “water mist” para evitar a rotura dos painéis e limitar os danos decorrentes de

um incêndio.

• Deve ser utilizado um sistema de Autorização de Trabalhos especial, sempre que for

necessário proceder a trabalhos de reparação, manutenção e substituição de painéis de

isolamento. Este sistema de Autorização de Trabalhos deve ter em particular atenção os

trabalhos com utilização de pontas quentes (como o corte e soldadura), e outros que possam

providenciar fontes de ignição para um possível incêndio.