Os objectivos da extração de fumo
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O perigo do fumo
Perigos para as pessoas
Desde os anos 80 que se sabe que 80% das mortes causadas por incêndios se devem à inalação de fumos tóxicos. Existem 3 perigos principais. Perigos associados à opacidade, toxicidade e temperatura.
Perigos associados à opacidade :
Uma das características especiais do fumo é a sua opacidade. No entanto, quando uma pessoa é apanhada num incêndio e a visibilidade é reduzida para menos de 4 metros, torna-se praticamente impossível orientar-se e encontrar as saídas de emergência.
Num estado de pânico, o ocupante perde a orientação e age como se estivesse preso num espaço confinado, perdendo todo o sentido de orientação. Se a pessoa não for rapidamente retirada desta atmosfera, a situação pode tornar-se rapidamente fatal.
Perda de visibilidade no início de um incêndio
Perigos relacionados com a toxicidade :
Um incêndio liberta cerca de 140 compostos perigosos, alguns deles altamente concentrados, que podem ser fatais mesmo após uma curta exposição. As vítimas devem ser socorridas no prazo de 30 minutos após o incêndio. Os gases tóxicos dividem-se em duas categorias: os gases asfixiantes (como os cianetos e os óxidos de carbono), que deprimem o sistema nervoso central, e os gases irritantes (como o cloro e os seus derivados), que danificam a mucosa respiratória. Os compostos mais perigosos para os seres humanos incluem :
- Dióxido de carbono
- Monóxido de carbono
- Óxidos de azoto
Em caso de incêndio, há uma redução significativa da quantidade de oxigénio disponível no ar, o que pode causar síncope ou mesmo a morte se a concentração de oxigénio for inferior a 6%. O fumo libertado pelo fogo também contém compostos tóxicos que podem causar envenenamento rápido. Uma pessoa que se encontre num ambiente com fumo tossirá, mas isso pode piorar a situação ao aumentar a sua exposição a substâncias tóxicas.
Além disso, a redução da quantidade de oxigénio no ar pode levar a uma diminuição da coordenação motora e a uma dificuldade de locomoção, o que pode colocar a vítima em perigo de vida se não for evacuada rapidamente. Por isso, é fundamental tomar precauções para evitar incêndios e saber como reagir em caso de emergência.
Perigos relacionados com a temperatura :
Num incêndio, a temperatura pode aumentar rapidamente e atingir níveis letais para os alvéolos pulmonares acima dos 120°C, provocando a morte da vítima em poucos minutos. No entanto, o fumo produzido tem uma densidade muito baixa, o que faz com que suba em direção ao teto e se acumule em camadas com temperaturas decrescentes (um fenómeno conhecido como “estratificação”).
Tendo em conta os fenómenos de convecção e estratificação, é aconselhável aproximar-se do solo durante um incêndio, onde as temperaturas são mais baixas, as concentrações de compostos tóxicos são mais baixas e os níveis de oxigénio são mais elevados. Em suma, é aconselhável ficar perto do chão para maximizar as suas hipóteses de sobrevivência em caso de incêndio.
Perigos para os bens
O fumo desempenha um papel importante na propagação dos incêndios devido às suas características. Durante um incêndio, os materiais combustíveis são expostos a temperaturas elevadas em ambientes quentes e pobres em oxigénio, como o fumo ou o interior da chama. Como resultado, os materiais decompõem-se, produzindo gases combustíveis que alimentam as chamas – um fenómeno conhecido como pirólise.
Os fumos são também corrosivos, contendo compostos como o ácido clorídrico, que são perigosos para as estruturas dos edifícios e para os bens na zona afetada pelo incêndio.
As funções e os objectivos da extração de fumo
Extração de fumo para salvar vidas: as questões cruciais em caso de incêndio
Em suma, a maior ameaça para uma pessoa apanhada num incêndio é o envenenamento pelo fumo. É, portanto, crucial evacuar o fumo do edifício danificado, o que é conseguido através da extração de fumo. Durante um incêndio, o fumo e o calor produzidos ficam retidos no interior do edifício, o que pode impedir os ocupantes de escaparem em segurança. A extração de fumo visa evacuar parte do fumo de um incêndio para criar uma área de ar livre por baixo da camada de fumo.
Vídeo de um incêndio num teatro
A extração de fumos tem muitas vantagens: facilita a evacuação dos ocupantes, mantendo a visibilidade e o ar fresco; limita a propagação do incêndio, evacuando os gases e partículas quentes; permite o acesso dos bombeiros ao local do incêndio; e ajuda a reduzir o risco de colapso do edifício, limitando o aumento da temperatura.
Restrições à extração de fumo
Otimizar a extração de fumo: Limitar os volumes e controlar a estratificação do fumo
A fim de cumprir os objectivos acima referidos, é necessário respeitar um certo número de condicionalismos para garantir uma extração de fumos eficaz. A primeira restrição consiste em limitar os volumes a eliminar do fumo através da compartimentação, utilizando paredes e portas corta-fogo para reduzir a propagação do fogo.
Por exemplo, as grandes áreas de venda que não podem ser compartimentadas serão reduzidas através da criação de ecrãs de contenção para canalizar o fumo para os sistemas de evacuação.
Videodetecção da propagação de fumo em espaços elevados
Além disso, será necessário respeitar o fenómeno de estratificação, evitando criar turbulências que possam enviar fumos quentes para o solo. As velocidades de sopro nunca devem exceder 5 m/s. Para uma extração eficaz, as entradas de ar fresco devem estar localizadas na parte inferior e as saídas de fumo na parte superior, evitando quaisquer zonas mortas onde o fumo possa estagnar.
Por último, será também importante respeitar as normas térmicas para garantir um conforto térmico ótimo sem ter de recorrer a aberturas permanentes para o exterior.
Os princípios da extração de fumo
Existem dois princípios fundamentais para a extração de fumo:
- varrer
- a hierarquia das pressões.
A varredura consiste na circulação de ar fresco na parte inferior do volume a limpar e na extração do fumo na parte superior. Isto pode ser feito de forma natural ou mecânica, consoante o tipo de drenagem.
A hierarquia de pressões consiste em estabelecer uma pressão mais baixa no volume afetado do que nas divisões adjacentes, a fim de criar um equilíbrio que impeça a propagação do fumo. Este método é frequentemente utilizado em edifícios altos e requer extração mecânica do fumo.
Os diferentes tipos de extração de fumo
Extração de fumo natural
Este é o tipo mais comum, utilizando saídas de fumo ou aberturas controladas remotamente na fachada para evacuar o fumo e portas ou aberturas para fazer entrar o ar. Os comandos devem atuar simultaneamente sobre o ar de exaustão e o ar de alimentação.
Extração de fumo mecânica/natural
Esta configuração é menos comum e requer a utilização de um ventilador de fornecimento de ar quando o volume a ser limpo de fumo é semi-enterrado ou de difícil acesso. As aberturas de insuflação de ar devem ter uma velocidade inferior a 5 m/s e a exaustão de fumos deve ser efectuada a partir de saídas montadas no teto.
Extração de fumos natural/mecânica
Neste caso, a extração é realizada por um ou mais ventiladores, enquanto o fornecimento de ar é efectuado por portas ou aberturas controladas à distância, tal como na extração natural de fumo. As dimensões das entradas de ar são calculadas tendo em conta o caudal total de ar de extração.
Extração de fumos mecânica/mecânica
Este tipo de extração de fumo requer ventiladores de alimentação e de exaustão. A velocidade do ar nas aberturas de fornecimento não deve exceder 5 m/s para evitar a desestratificação dos fumos. O caudal de ar de alimentação deve ser inferior ao caudal de ar de extração para respeitar a hierarquia de pressão, geralmente 0,6 vezes o caudal de ar de extração.
O conceito de engenharia de extração de fumos
O decreto de 22 de março de 2004 introduziu a engenharia de desenfumagem, que é utilizada quando a aplicação estrita dos regulamentos não é possível, como, por exemplo, em edifícios classificados em que certas modificações são impossíveis.
Esta abordagem visa simular a evolução do fumo durante um incêndio e o seu controlo por sistemas naturais e/ou mecânicos de extração de fumo.
Exemplo de engenharia de extração de fumos
Os estudos de engenharia devem ser efectuados por organismos reconhecidos como competentes pelo Ministério do Interior. Estes estudos devem incluir uma apresentação completa dos pressupostos utilizados, simulações que demonstrem um controlo satisfatório dos fumos e uma apresentação dos resultados e conclusões relativos à eficácia dos sistemas de extração de fumos recomendados.
Em 2017, foi publicado pelo laboratório central da prefeitura de Paris o Guia de boas práticas para os estudos de engenharia de desinfestação. Este guia clarifica as funções e responsabilidades dos intervenientes, harmoniza as definições, formaliza o processo de engenharia de controlo de fumos, define os cenários de incêndio impostos, harmoniza os critérios de aceitabilidade predefinidos e estabelece os vários métodos de ensaio de controlo de fumos no local.
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