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RISCOS AMBIENTAIS E PATOLOGIAS Elaboração Eder Rafael Pereira Fernandes Produção Equipe Técnica de Avaliação, Revisão Linguística e Editoração SUMÁRIO APRESENTAÇÃO ...................................................................................................................................................................................... 4 ORGANIZAÇÃO DO CADERNO DE ESTUDOS E PESQUISA ................................................................................................. 5 INTRODUÇÃO ............................................................................................................................................................................................. 7 UNIDADE I VERIFICAÇÃO DE FALHA DO SISTEMA ....................................................................................................................................................................... 9 CAPÍTULO 1 ANÁLISE DE FALHAS .......................................................................................................................................................................................... 9 CAPÍTULO 2 METODOLOGIAS PARA A AVALIAÇÃO DOS RISCOS DE INCÊNDIO ............................................................................................... 15 CAPÍTULO 3 CONSTRUÇÃO DE HIPÓTESES ...................................................................................................................................................................... 53 UNIDADE II PATOLOGIAS ........................................................................................................................................................................................................................ 58 CAPÍTULO 1 ESTRUTURAÇÃO DA ANÁLISE DE PATOLOGIAS .................................................................................................................................. 58 CAPÍTULO 2 CONCEITOS BÁSICOS NA IDENTIFICAÇÃO DE PATOLOGIAS .......................................................................................................... 61 UNIDADE III FALHAS E PATOLOGIAS ................................................................................................................................................................................................... 63 CAPÍTULO 1 TIPOS DE FALHAS .............................................................................................................................................................................................. 63 CAPÍTULO 2 PRINCIPAIS TIPOS DE FALHAS, PATOLOGIAS E RECUPERAÇÃO .................................................................................................. 69 CAPÍTULO 3 MANUTENÇÃO .................................................................................................................................................................................................... 88 REFERÊNCIAS ........................................................................................................................................................................................ 93 4 APRESENTAÇÃO Caro aluno A proposta editorial deste Caderno de Estudos e Pesquisa reúne elementos que se entendem necessários para o desenvolvimento do estudo com segurança e qualidade. Caracteriza-se pela atualidade, dinâmica e pertinência de seu conteúdo, bem como pela interatividade e modernidade de sua estrutura formal, adequadas à metodologia da Educação a Distância – EaD. Pretende-se, com este material, levá-lo à reflexão e à compreensão da pluralidade dos conhecimentos a serem oferecidos, possibilitando-lhe ampliar conceitos específicos da área e atuar de forma competente e conscienciosa, como convém ao profissional que busca a formação continuada para vencer os desafios que a evolução científico- tecnológica impõe ao mundo contemporâneo. Elaborou-se a presente publicação com a intenção de torná-la subsídio valioso, de modo a facilitar sua caminhada na trajetória a ser percorrida tanto na vida pessoal quanto na profissional. Utilize-a como instrumento para seu sucesso na carreira. Conselho Editorial 5 ORGANIZAÇÃO DO CADERNO DE ESTUDOS E PESQUISA Para facilitar seu estudo, os conteúdos são organizados em unidades, subdivididas em capítulos, de forma didática, objetiva e coerente. Eles serão abordados por meio de textos básicos, com questões para reflexão, entre outros recursos editoriais que visam tornar sua leitura mais agradável. Ao final, serão indicadas, também, fontes de consulta para aprofundar seus estudos com leituras e pesquisas complementares. A seguir, apresentamos uma breve descrição dos ícones utilizados na organização dos Cadernos de Estudos e Pesquisa. Provocação Textos que buscam instigar o aluno a refletir sobre determinado assunto antes mesmo de iniciar sua leitura ou após algum trecho pertinente para o autor conteudista. Para refletir Questões inseridas no decorrer do estudo a fim de que o aluno faça uma pausa e reflita sobre o conteúdo estudado ou temas que o ajudem em seu raciocínio. É importante que ele verifique seus conhecimentos, suas experiências e seus sentimentos. As reflexões são o ponto de partida para a construção de suas conclusões. Sugestão de estudo complementar Sugestões de leituras adicionais, filmes e sites para aprofundamento do estudo, discussões em fóruns ou encontros presenciais quando for o caso. Atenção Chamadas para alertar detalhes/tópicos importantes que contribuam para a síntese/conclusão do assunto abordado. 6 ORGANIzAÇÃO DO CADERNO DE ESTUDOS E PESqUISA Saiba mais Informações complementares para elucidar a construção das sínteses/ conclusões sobre o assunto abordado. Sintetizando Trecho que busca resumir informações relevantes do conteúdo, facilitando o entendimento pelo aluno sobre trechos mais complexos. Para (não) finalizar Texto integrador, ao final do módulo, que motiva o aluno a continuar a aprendizagem ou estimula ponderações complementares sobre o módulo estudado. 7 INTRODUÇÃO Para que possamos trabalhar com sistemas em nível de excelência, primeiramente precisamos aceitar que todos eles são falíveis. Essas falhas que comprometem a segurança das edificações podem se manifestar no decorrer do tempo, com o uso inadequado, pelo desgaste natural ou ainda podem surgir desde uma concepção equivocada do projeto de segurança contra incêndio. Sendo assim, esse material apresenta informações úteis para ajudá-lo na identificação dessas causas elementares de patologias de sistemas de proteção contra incêndio, que sempre fazem agravar os riscos ambientais, seja devido à ineficiência ou pela inoperância dessas medidas de proteção. Ademais, alguns métodos corretivos e preventivos devem ser pontuados juntamente com a explanação das falhas. Esses riscos potencializados que aumentam a probabilidade de incêndios serão citados juntamente com conceitos de durabilidade, vida útil, desempenho e os requisitos para o desejado desempenho. Essa tarefa de identificar as causas de uma patologia, ou de se antecipar a ela na identificação prematura de riscos ambientais, embora possa parecer, não é das tarefas mais triviais. Porém, eu sei que você, por ter escolhido uma profissão de tanta responsabilidade e honradez, não é afeito à moleza. A habilidade mais importante de um profissional da engenharia de segurança talvez seja a de resolver problemas práticos do cotidiano, de modo a tornar mais simples a vida em sociedade. Com isso, naturalmente o maior mérito desse profissional estaria em resolver enigmas, ou seja, problemas que requerem uma solução a partir de informações mínimas. Sendo assim, pode-se perceber que o trabalho do engenheiro de segurança não se limita na reprodução precisa de ideias e teoremas previamente consolidados, mas também numa visão profunda, honesta e cética da realidade que nos permeia. Em outras palavras, o bom engenheiro deve despir-seou externo à edificação. 1,0 42 UNIDADE I | VERIFICAÇÃO DE FALHA DO SISTEMA Denominação do acesso Descrição fator f4 Restrito Acesso por só uma fachada, quando a edificação for do tipo H, ou por duas fachadas quando a edificação for do tipo V; hidrante público a até 75 m da edificação ou instalação de hidrante interno ou externo à edificação. 1,25 Difícil Acesso a só uma fachada da edificação; hidrante público a até 75 m da edificação ou instalação de hidrante interno ou externo à edificação. 1,6 Muito difícil Acesso a uma só fachada; hidrante público a mais de 75 m da edificação. 1,9 Fonte: Gouveia, 2006. Perigo de generalização – fator f5 O fator f5 se trata do perigo de generalização, leva em consideração as características da edificação ou do conjunto de edificações que possam contribuir para o alastramento de um eventual incêndio. Sendo assim, é considerado o isolamento proporcionado pelas dimensões e pela combustibilidade dos seguintes componentes construtivos: paredes, fachadas, empenas3 e coberturas. A tabela a seguir, que resgata também algumas informações importantes presentes na tabela 33, nos dá os possíveis valores de f5. Tabela 40. Perigo de generalização e fatores de risco. Denominação da situação de perigo Tipo Descrição fator f5 I Paredes Resistência ao fogo de 120 min., sem aberturas ou com aberturas de acordo com a tabela 33. 1,0 Fachadas Incombustíveis, com abertura obedecendo à tabela 33. Empenas Incombustíveis, com resistência ao fogo de 120 min., sem aberturas. Cobertura Incombustível ou combustível protegida em uma faixa de pelo menos 1,5 m a partir das bordas. II Paredes Resistência ao fogo de 120 min., sem aberturas ou com aberturas de acordo com a tabela 33. 1,5 Fachadas Incombustíveis, com abertura obedecendo à tabela 33. Empenas Combustível ou incombustíveis com resistência ao fogo inferior a 120 min. ou com aberturas acima dos limites da tabela 33. Cobertura Combustível, sem a faixa de proteção de largura 1,5m a partir das bordas. III Paredes Resistência ao fogo de 120 min., sem aberturas ou com aberturas de acordo com a tabela 33. 2,0 Fachadas Combustíveis ou com aberturas acima dos limites da tabela 33. Empenas Combustíveis ou incombustíveis com resistência ao fogo inferior a 120 min. ou com abertura acima dos limites da tabela 33. Cobertura Combustível sem a faixa de proteção de largura 1,5 m a partir das bordas. 3 Paredes laterais de um edifício, sem aberturas (janelas ou portas), estas paredes estão preparadas a receber outro edifício encostado. 43 VERIFICAÇÃO DE FALHA DO SISTEMA | UNIDADE I Denominação da situação de perigo Tipo Descrição fator f5 IV Paredes Combustíveis ou incombustíveis com resistência ao fogo inferior a 120 min. ou com abertura acima dos limites da tabela 33. 3,0 Fachadas Combustíveis ou com aberturas acima dos limites da tabela 33. Empenas Combustíveis ou incombustíveis com resistência ao fogo inferior a 120 min. ou com abertura acima dos limites da tabela 33. Cobertura Combustível sem a faixa de proteção 1,5 m de largura a partir das bordas Fonte: Gouveia, 2006. Importância específica da edificação O fator f6 se refere à importância específica da edificação, que remete às políticas de preservação do patrimônio. Esse fator foi concebido com enfoque em edificações sob o domínio da administração pública, que traz um índice de acordo com a importância de valor histórico da edificação. Contudo, esses são índices bem subjetivos, que levam mais do que todos os outros, até o momento citado, variáveis imponderáveis devido ao comportamento humano. Talvez nós pudéssemos traçar um paralelo desse fator com graus de comprometimento com uma manutenção de qualidade em edificações que também sejam antigas, mas que não sejam de domínio público. Tabela 41. Importância específica da edificação e fatores de risco – fator f6. Tipo de tombamento fator f6 Tombamento em todos os níveis 1,2 Patrimônio histórico da humanidade 1,5 Tombada pela união 1,7 Tombada pelo estado 1,9 Tombada pelo município 2,2 Fonte: Gouveia, 2006. Medidas e fatores de segurança – S As medidas de segurança e fatores de segurança são os contrapesos dos agentes que contribuem para um incêndio, sendo assim esses fatores visam mitigar os riscos de incêndio de edificações. São várias as medidas mitigadoras do risco de incêndio, sejam elas ativas ou passivas. Contudo, para o emprego desse método, são elencadas 5 medidas, conforme a lista a seguir: 44 UNIDADE I | VERIFICAÇÃO DE FALHA DO SISTEMA » Medidas sinalizadoras do incêndio – S1. » Medidas extintivas – S2. » Medidas de infraestrutura – S3. » Medidas estruturais – S4. » Medidas políticas – S5. Medidas sinalizadoras do incêndio – s1 O fator de segurança, associado às medidas de segurança sinalizadoras, leva em consideração o sistema de detecção e alarme de incêndio, que possibilitam uma prévia identificação de um incêndio e uma ação antes mesmo dos sistemas automáticos entrarem em ação. Essas medidas ativas de segurança contra incêndio permitem uma evacuação segura da edificação, de modo a atender o primeiro objetivo da SCI: preservar vidas. Sendo assim, produzem os fatores de segurança, conforme a tabela a seguir: Tabela 42. Medidas sinalizadoras do incêndio e fatores de segurança. Descrição Símbolo Fator de segurança Alarme de incêndio com acionamento manual S1 1,5 Detector de calor e fumaça S2 2,0 Detector de calor e fumaça com transmissão automática do sinal de alarme para o Corpo de Bombeiros ou para a central de segurança S3 3,0 Fonte: Gouveia, 2006. Medidas extintivas – s2 Esse fator de segurança se refere às medidas de extinção de incêndio que contemplam os sistemas fixos automáticos e as unidades extintoras manuais, bem como a disponibilidade no local de brigadistas de incêndio devidamente treinados. Os agentes extintores empregados devem garantir, além da extinção do incêndio, a preservação da integridade do patrimônio, um dos principais objetivos da aplicação da segurança contra incêndio em edificações de grande importância histórica. Com esse propósito de preservação de materiais, os agentes extintores gasosos podem ser empregados tanto em sistemas fixos automáticos como em unidades extintoras portáteis. 45 VERIFICAÇÃO DE FALHA DO SISTEMA | UNIDADE I Em algumas situações específicas, os chuveiros automáticos, como water mist system, podem ser empregados, o que possibilita uma aspersão com gotículas, que atuam da mesma forma que alguns gases, por abafamento e resfriamento do incêndio, e não prejudicam alguns materiais. A importância do papel da brigada de incêndio não deve ser diminuída em comparação à ação automática e rápida proporcionada pelos sistemas automáticos em cima de um foco inicial de incêndio, pois a ação humana transcende essa eficiência para uma atuação preventiva do incêndio por meio de vistorias, rondas e inspeções frequentes a observar o comportamento da edificação, com sintomas de patologias, e identificar um problema precocemente para ação antes que um sinistro ocorra. Tabela 43. Medidas extintivas e fatores de segurança. Descrição Símbolo Fator de segurança Aparelhos extintores S4 1,0 Sistema fixo de gases S5 6,0 Brigada de incêndio em plantão durante o expediente S6 8,0 Brigada de incêndio em plantão permanente S7 8,0 Instalação interna de chuveiros automáticos S8a 10 Instalação externa de chuveiros automáticos S8b 6,0 Fonte: Gouveia, 2006. Medidas de infraestrutura – s3 O fator associado às medidas de segurança de infraestrutura leva em consideração a disponibilidade de hidrantes públicos e privados, com suprimento de reservatório técnico de incêndio abastecido pelo sistema público ou por alguma fonte privada. Todos esses requisitos devem estar de acordo com as instruções técnicas oficiais vigentes para que possam ser consideradas, ou seja, a rede de hidrantes deve estar corretamente distribuída e pressurizada, e a reserva de água deve estarcom o volume compatível ao risco de incêndio. A tabela a seguir mostra o fator de segurança a ser aplicado em função do tipo de hidrante e do tipo de abastecimento. Tabela 44. Medidas de infraestrutura e fatores de segurança. Descrição Símbolo Fator de segurança Sistema de hidrantes internos à edificação e mangotinhos com abastecimento por meio de reservatório público S9 6,0 46 UNIDADE I | VERIFICAÇÃO DE FALHA DO SISTEMA Descrição Símbolo Fator de segurança Sistema de hidrantes internos à edificação e mangotinhos com abastecimento por meio de reservatório particular S10 6,0 Reserva de água S11 1,0 Fonte: Gouveia, 2006. Medidas estruturais – s4 Os fatores de segurança associados às medidas de segurança estruturais contra incêndio são as medidas de proteção passivas que dificultam a ignição e promovem o retardamento da propagação do incêndio. Esses são os diversos tipos de resistência ao fogo que os materiais construtivos da edificação podem oferecer. Os tempos requeridos de resistência ao fogo (TRRF) são individualmente atribuídos aos materiais construtivos das edificações, sendo assim podemos buscar um fator de segurança em função do TRRF de acordo com a seguinte tabela: Tabela 45. Medidas estruturais e fatores de segurança. Resistência ao fogo da estrutura (min) Símbolo Fator de segurança ≥ 30 S12 1,0 ≥ 60 S13 2,0 ≥ 90 S14 3,0 ≥ 120 S15 4,0 Fonte: Gouveia, 2006. Medidas políticas – s5 O fator de segurança, relativo às medidas de segurança políticas, é aquele associado às boas práticas presente dos ocupantes da edificação para o cumprimento das diretrizes de contingências previamente planejadas. Esse planejamento e treinamento são dados em iniciativas do fomento da cultura de segurança e no plano de emergências que contempla o mapeamento dos riscos, dos equipamentos, da intervenção e da evacuação controlada dos ocupantes da edificação; para tanto esse fator de segurança também considera a sinalização de emergência, uma proteção passiva de grande importância para o balizamento da rota de fuga em uma situação de emergência. O plano de emergência deve levar em consideração também a existência de pessoas com mobilidade reduzida nas edificações. Os valores desse fator podem ser obtidos conforme a seguinte tabela: 47 VERIFICAÇÃO DE FALHA DO SISTEMA | UNIDADE I Tabela 46. Medidas políticas e fatores de segurança. Descrição Símbolo Fator de segurança Planta de risco S16 1,0 Plano de intervenção S17 1,2 Plano de escapo S18 1,2 Sinalização das saídas de emergência e rotas de fuga S19 1,0 Fonte: Gouveia, 2006. Desse modo, podemos calcular a segurança contra incêndio (S), por meio da seguinte expressão de atribuição dos pesos anteriormente definidos: S = S1 x S2 x … x Sn Essa grandeza (S) é análoga à exposição ao risco de incêndio (E), que embora tenha alguns pesos que podem se dar por inferência estatística, como o comportamento do tráfego urbano a influenciar o tempo de resposta dos bombeiros, essa grandeza ainda pode ser considerada determinística, pois no seu cálculo deve-se levar em conta o princípio da não exclusão4 (GOUVEIA, 2016). Risco de ativação – A Até o momento analisamos as grandezas E e S que são obtidas por verificação e aferição no local estudado, ou seja, apenas representam o que existe na edificação que contribui ou mitiga o risco do incêndio. Já para o risco de ativação entram componentes mais subjetivos, de caráter estatístico do risco de ativação, pois busca-se mensurar as variáveis do comportamento humano, tal como o que citamos anteriormente, da diferença que pode fazer um pessoal bem treinado que fomenta a cultura da segurança contra o incêndio. Determinado o risco de ativação (A), seja ele aplicável a cada um dos compartimentos de uma edificação, ou em complexo de edificações, teremos o seguinte produto: A = A1 x A2 x … x Ak Onde A1, A2, A3 e A4 representam o peso do risco de ativação devido à ocupação do compartimento, sendo que o A1 é válido enquanto a atividade na ocupação existir, mas os demais são acidentais, e deve ser utilizado o valor crítico, ou seja, os compartimentos 4 O emprego de medidas de segurança de determinada classe não exclui o emprego obrigatório de pelo menos uma medida de cada uma das classes. O princípio da não exclusão limita a liberdade de escolha do projetista, mas atua francamente em favor da segurança da edificação. 48 UNIDADE I | VERIFICAÇÃO DE FALHA DO SISTEMA podem apresentar diversos riscos de ativação na mesma edificação, mas, a favor da segurança, consideramos o maior risco de ativação. Os riscos de ativação podem ser reunidos em três classes: » Riscos decorrentes diretamente da atividade humana: › Devido à ocupação – fator – A1; › Falha a falha humana – fator – A2. » Riscos decorrentes das instalações – fator A3. » Riscos devidos a fenômenos naturais. Riscos decorrentes diretamente da atividade humana Devido à ocupação – fator A1 Dos riscos inerentes à ação humana, temos aquele que é oriundo da natureza da ocupação, que associado ao risco das temperaturas geradas nas operações das atividades e os materiais combustíveis típicos dessas atividades, cada qual com propriedades de energia calorífica, fulguração e inflamação diferentes, que num eventual incidente, se ignizem e produzem um incêndio com diferentes faixas de temperaturas. A tabela a seguir mostra o fator de risco (A1) em função da temperatura gerada durante a operação de diferentes atividades: Tabela 47. Caracterização das ocupações e fatores de risco de ativação - fator A1. Caracterização das ocupações realizadas na edificação Fator de risco Operações que envolvem temperaturas inferiores a 40 °C 1,00 Operações que envolvem temperaturas entre 40 °C e 250 °C 1,25 Operações que envolvem temperaturas superiores a 250 °C 1,50 Fonte: Gouveia, 2016. Gouveia (2006) ainda sugere fazer uso da classificação do grupo de atividades presente no Decreto Estadual de São Paulo de Segurança Contra Incêndio, que atribui e associa o fator de risco de ativação diretamente às atividades, conforme a próxima tabela, a qual pode representar uma boa oportunidade de atualização e melhorias a acrescentar às áreas de risco de serviços de saúde (grupo H), industrial (grupo I), depósito (grupo J4), energia (grupo k), explosivos (grupo L) e atividades especiais (grupo M). 49 VERIFICAÇÃO DE FALHA DO SISTEMA | UNIDADE I Tabela 48. Riscos de ativação devidos à natureza da ocupação e fatores de risco – fator A1. Grupo de ocupação Fator de risco A 1,25 B 1,25 E 1,25 C 1,50 D 1,50 F-6 e F-8 1,50 F-1 até F-11 1,00 Fonte: Gouveia, 2006. Falha a falha humana – fator A2 Basicamente, esse risco devido à falha humana leva em consideração o grau de instrução dos ocupantes da edificação em segurança contra incêndio, o nível e a frequência de treinamento da brigada de incêndio, bem como a intensidade de atuação das comissões internas de prevenção de acidentes. Sugerimos, nesse ponto, que não somente seja verificado o nível de treinamento e a frequência, através da comprovação documental, mas também que seja aferido o nível de aderência dos ocupantes à cultura de segurança contra incêndio, verificando se o conhecimento dos ocupantes justifica os certificados de brigadistas. Tabela 49. Risco de ativação devido à falha humana e fatores de risco – fator A2. Descrição Fator de risco Usuários treinados e reciclados no treinamento ao menos 1 vez por ano 1,00 Usuários treinados e reciclados no treinamento ao menos 1 vez a cada 2 anos 1,25 Usuários não treinados 1,75 Fonte: Gouveia, 2006. Riscos decorrentes das instalações – fator A3 O fator A3 decorre do risco inerente da conjunção entre as instalações elétricas e de gás, sendo uma a contribuir com o combustível e a outra com a fonte de ignição. As variáveis desse fator são a qualidade das instalações, conformidade às normas técnicas pertinentes e nível de manutenção. Sendo assim, os parâmetros definidores do risco e os respectivos fatoresdecorrentes das instalações são: 50 UNIDADE I | VERIFICAÇÃO DE FALHA DO SISTEMA Tabela 50. Qualidade das instalações elétricas e de gás e fatores de risco – fator A3. Caracterização das instalações Fator de risco » Instalações projetadas e executadas de acordo com as NBRs aplicáveis » Com uso adequado » Manutenção regulares 1,00 » Instalações projetadas e executadas de acordo com as NBRs aplicáveis » Com uso inadequado (extensões sem projeto) » Manutenções regulares irregulares 1,25 » Instalações não projetadas segundo as NBRs aplicáveis 1,50 Fonte: Gouveia, 2006. Riscos devidos a fenômenos naturais – fator A4 O A4 decorre da incidência de fenômenos naturais espontâneos, tais como, as reações químicas, o aquecimento natural, as descargas atmosféricas na região analisada, sendo esse último item variável em função da existência da implantação de projeto específico de sistemas de proteção às descargas atmosféricas (SPDA), em conformidade com norma técnica aplicável. Sendo assim, esse fator se dá de acordo com a seguinte tabela: Tabela 51. Risco de ativação por descarga atmosférica e fatores de risco – fator A4. Caracterização das instalações Fator de risco » Instalações projetadas e executadas de acordo com as NBRs aplicáveis » Manutenção regular 1,00 » Instalações projetadas e executadas de acordo com as NBRs aplicáveis » Manutenção irregular 1,25 » Projeto inexistente 1,50 Fonte: Gouveia, 2006. Dessa forma, o nosso risco de ativação se dá pela seguinte expressão: A = A1 x A2 x A3 x A4 Risco global de incêndio O risco global de incêndio (R) é calculado pelo produto da exposição ao risco de incêndio (E), pelo risco de ativação (A): R = E x A 51 VERIFICAÇÃO DE FALHA DO SISTEMA | UNIDADE I Em uma situação de investigação real do risco de incêndio, devemos avaliar isoladamente cada um dos compartimentos da edificação, para então determinar o maior risco para toda a edificação, e da mesma forma devemos proceder para um conjunto de edificações. Após determinar o risco global de incêndio (R), o coeficiente de segurança (ϒ) da edificação pode ser determinado pelo quociente do fator das medidas de segurança (S) pelo risco global de incêndio (R), sendo assim teremos: mín Sγ = γ R Análise de sensibilidade Após o cálculo do método acima explanado, talvez precisemos ajustar os cálculos com novos pesos para os fatores de risco e de segurança. Gouveia (2006, p. 71) aponta um indicador para decisão de parar o cálculo e montar a memória. No seu estudo, ele chegou à conclusão de que exceto para a função do parâmetro de risco pela densidade de carga de incêndio, todas variações dos fatores de risco em função dos parâmetros das medidas de segurança, tendem à linearidade, conforme podemos ver nos exemplos a seguir: Na figura 1, abaixo, podemos notar favorecimento ao desenvolvimento e propagação de incêndios, as condições de acesso e de risco generalizado crescem linearmente. O mesmo ocorre na figura 2, onde a valoração atribuída aos fatores de risco em função das distâncias máximas é aproximadamente linear, e salvo a exceção já citada, todas as outras variações de fatores tendem à linearidade. Figura 1. Variação dos fatores de risco f4 e f5. 1 2 3 4 3,5 3 Condições de acesso Fa to re s de ri sc o f4 e f5 Risco de generalização 0,5 2,5 2 1,5 1 0 Fonte: Gouveia, 2006. 52 UNIDADE I | VERIFICAÇÃO DE FALHA DO SISTEMA Figura 2. Variação do fator de risco f3 em função da distância da edificação em relação ao Corpo de Bombeiros. Distância ao Corpo de Bombeiros (km) 0 2 4 6 8 10 12 14 16 2,0 1,8 1,6 1,4 1,2 1,0 Fonte: Gouveia, 2006. Esse estudo sem dúvidas é muito valoroso para a compreensão do conceito da relação entre os riscos de incêndio e as medidas de segurança. Contudo, cabe fazer mais uma observação para esse trabalho de análise de risco global de incêndio. Caso forem ler esse estudo na íntegra, criem um olhar crítico sobre as variáveis do comportamento humano que podem influenciar sobre suas verificações determinísticas. Sem dúvida, o comportamento humano é imponderável, mas a experiência nos mostra que mesmo com treinamentos, a maioria das pessoas tende a buscar uma zona de conforto, que na segurança contra incêndio é sempre muito prejudicial. Por exemplo, caso verifiquem deterministicamente, uma sala vazia, com baixo risco de incêndio, não significa que ela sempre ficará assim, mais provavelmente, em um curto espaço de tempo, é capaz de esse cômodo virar o famigerado “cantinho da bagunça”, ou seja, o que em vistoria verificou-se como sendo um local de baixo risco, do dia pra noite, virou um depósito, sem manutenção nas instalações elétricas, e repletas de produtos combustíveis e inflamáveis. Por esse ponto de vista, talvez inferências estatísticas, não sejam tão ruins. Existem muitos, modelos ou métodos de análise de risco, escolha sempre o mais adequado, mas não fiquem engessados apenas neles. Sempre tome muito cuidado ao adotar modelos matemáticos indiscriminadamente, sem observar as peculiaridades da edificação, na qual você está prestando seus serviços técnicos. Lembre-se, dado o grau de incertezas, como responsável técnico, você tem toda a liberdade de adotar medidas conservadoras, ou seja, a favor da segurança. 53 CAPÍTULO 3 Construção de hipóteses Exemplo prático piloto Durante a vistoria, verificamos que não havia compartimentação vertical entre os pavimentos, mais especificamente nos shafts e nos dutos de ar. No caso dos dutos, havia damperes, porém, muitos deles permaneceram abertos no momento da emergência. Nesse caso, percebemos que o mecanismo emperrado não tinha registro de manutenção. Com essas informações, já conseguimos mapear as causas da propagação do incêndio. Tudo indica que houve falha no projeto, falha na manutenção do sistema e falha no treinamento dos brigadistas e colaboradores. Como não havia compartimentação vertical, o incêndio se alastrou simultaneamente em duas áreas de operação. Abaixo, seguem duas imagens para exemplificar condições opostas de compartimentação vertical. Figura 3. Exemplo de shaft inadequado (a) e adequado (b) de compartimentação vertical. Fotos: Arquivo Hilti do Brasil; Revista FUNDABOM, 2018. Sabendo que o sistema de chuveiros automáticos não é projetado para atuar em simultaneidade de eventos, podemos descartá-lo como sendo um dos responsáveis pela propagação do incêndio? Muitos responderiam que obviamente o problema se originou no circuito elétrico e se propagou devido à falta de compartimentação. Entretanto, para que o problema não seja recorrente, devemos investigar mais a fundo e saber porque a instalação elétrica falhou e porque de fato o incêndio se alastrou. 54 UNIDADE I | VERIFICAÇÃO DE FALHA DO SISTEMA Se o projeto de instalação elétrica, inclusive os circuitos de proteção, os aterramentos, bem como a execução, estavam todos corretos; e considerando que todos os materiais empregados na edificação possuíam selo de qualidade, então, podemos afirmar que as suspeitas recaem com mais vigor sobre a utilização e manutenção inadequada da instalação que veio a reduzir a vida útil dos condutores elétricos. De fato, estando correto o circuito de proteção, as cargas usuais dos circuitos, tais como, servidores, datacenters, computadores, impressoras, máquinas de café, collers, entre outras são irrelevantes analisar, então restringimos as suspeitas para as utilizações atípicas, tais como reformas e obras. Percebemos que não foi concedido nenhum documento ou relatório relativo às obras, pois esses praticamente não existiam, ou estavam inconclusivos. Nesse cenário, não poderíamos chamar para o inquérito todos responsáveis pela causa original, devido à falta de controle documentalde terceirizadas. Nessa etapa da investigação, podemos conjecturar que em algumas das recorrentes reformas, bem comuns para esse tipo de edificação, poderiam ter ocorrido a deterioração dos circuitos. O quadro de baixa tensão do 20º estava todo queimado, isso impossibilitou coletar provas dessa suspeita, investigamos um andar desocupado devido a uma reforma que estava em andamento e identificamos, após análises visuais e instrumentalizadas, as seguintes irregularidades: » Sinal de sobrecarga em uma das fases conforme a figura 4. » Circuito sem equipotencialização de cargas. Perceba pela imagem que próximo ao disjuntor a seção de um dos cabos parece maior. Isso ocorre porque, com uma maior potência demandada, a intensidade de corrente ultrapassa o valor da intensidade nominal do disjuntor desse circuito. Quando isso acontece, o disjuntor interrompe o circuito, mas se o disjuntor for inadequado, ou seja, quando ele permite uma passagem de corrente maior do que a capacidade do condutor, o circuito funciona como se não houvesse proteção e o condutor elétrico com o tempo vai perdendo rendimento, e começa a dissipar cada vez mais calor, até que um dia entre em combustão. Outra irregularidade visível dessa instalação é a parte exposta do cabo e painel sem identificação. 55 VERIFICAÇÃO DE FALHA DO SISTEMA | UNIDADE I Figura 4. Instalação elétrica inadequada. Fonte: próprio autor, 2020. Circuitos elétricos precisam estar equipotencializados. Isso significa que a quantidade de carga precisa estar bem distribuída nas fases. Porventura, o uso simultâneo dos equipamentos ali presentes não seriam suficientes para desarmar os disjuntores de proteção a não ser que o circuito estivesse desbalanceado. Verificamos que realmente o circuito estava desbalanceado, esse problema deve ter ocorrido em uma das reformas e ninguém percebeu ou tomou providências. Os equipamentos ali presentes eram uma máquina inversora de solda, batedeira de argamassa, esmeril, serra circular, furadeira, entre outros, ou seja, eram suficientes para desarmar um circuito desequilibrado. Com uma das fases desequilibrada, um dos operários, sem supervisão adequada, estava evitando que o disjuntor desarmasse com um jumper 5. Poderíamos sugerir outras prováveis causas, mas seriam também todas desprovidas de provas incontestáveis por falta documental, mas aparentemente esse procedimento inadequado era recorrente, e por coincidência aquela mesma empreiteira havia reformado o 20º andar do prédio há alguns meses. Podemos concluir nosso laudo determinando as falhas genéricas que originaram o incêndio, sendo elas: » falha no gerenciamento das obras; » falha no gerenciamento da manutenção. 5 Pedaço de condutor elétrico que substitui o disjuntor. 56 UNIDADE I | VERIFICAÇÃO DE FALHA DO SISTEMA Perceba que o responsável pelo condomínio poderia ter evitado o princípio do sinistro, com a contratação de uma boa empresa que equipasse seus inspetores com termovisores (Figura 5) e com a contratação de um fiscal, sem qualquer vínculo com as terceirizadas, responsável pelo registro em diário de obra dos problemas técnicos verificados em reformas, para reportá-lo ao gestor do condomínio para providências. Quanto à propagação do incêndio, também percebemos falhas na gestão de obras e na manutenção, pois não foram instalados todos os elementos de compartimentação, e alguns já instalados não funcionaram. Figura 5. Exemplos do uso de um termógrafo, à esquerda (placa fotovoltaicas) e à direita (quadro de força). Fonte: Freepik, 2020. Além desses tipos de problemas que contribuíram para a evolução do incêndio, verificamos falha no sistema de alarme, que não possui relação causal com o surgimento e propagação do incêndio, porém é uma ramificação da árvore de falhas que pode ter contribuído para o óbito, pois o alarme não se fez audível conforme as especificações técnicas de projeto em todos os setores da edificação. Contornar essas sucessivas falhas é missão dos gestores do empreendimento, que poderiam ter evitado o óbito, não só com a contratação de empresas idôneas, e mão de obra especializada e comprometida, mas também em atitudes simples, porém, não menos importantes, tais como promover treinamentos frequentes de segurança contra incêndio nos condôminos, e a criação de áreas restritas, para evitar que depósitos sejam usados como área de descanso. Em uma perícia de incêndio, não devemos descartar a investigação de todas as possibilidades de agravamento do incêndio, embora depoimentos sejam úteis para traçarmos uma estratégia de investigação, não podemos desconsiderar situações 57 VERIFICAÇÃO DE FALHA DO SISTEMA | UNIDADE I aparentemente resolvidas, como, por exemplo, o caso da pressurização do chuveiro automático. Nesse caso hipotético, o projeto e sua execução estavam corretos, e todos os laudos técnicos do funcionamento das redes estavam em conformidade com as normas técnicas, mas isso não significa dizer que o funcionamento da rede de sprinklers estava em perfeito estado. Então, sendo possível, devemos também testar a pressurização e estanqueidade das instalações, inclusive das que aparentemente funcionaram como o sistema de hidrantes. Para nos auxiliar na busca das causas do incêndio, podemos traçar o diagrama, cujas linhas em vermelho representam o fluxo de eventos que culminaram na propagação do incêndio e na vítima fatal. 58 UNIDADE IIPATOLOGIAS CAPÍTULO 1 Estruturação da análise de patologias Processo científico No exemplo anterior, buscamos passar uma situação prática factível para organizá-la de forma estruturada. Lichtenstein (1986), estrutura uma metodologia para a análise de patologias que se baseia em três etapas, semelhantes com as condutas acima tomadas. Segundo ele, inicialmente precisamos: » levantar informações (anamnese) necessárias e suficientes para compreensão do fenômeno através dos procedimentos listados abaixo; » devemos realizar o diagnóstico; » tomar as providências necessárias para contornar o problema. Levantamento de dados Vistoria no local Devemos fazer uma vistoria no local, com olho clínico, sem pressa, sempre devidamente paramentado, com instrumentos de medição e coleta de amostras sempre que necessário. Se ainda restarem algumas dúvidas, devemos voltar ao local. Lembre-se sempre, a pressa é inimiga do perito, e atitudes que colaborem para um diagnóstico errado podem ser a diferença entre um trágico desfecho ou uma operação tranquila e com excelência. Levantamento do histórico Esse levantamento visa pesquisar, a partir da experiência com problemas semelhantes em outras edificações, se forem úteis, e buscar o histórico da própria edificação analisada, 59 PATOLOGIAS | UNIDADE II por exemplo, por meio da coleta de documentos do histórico de manutenção, de depoimentos de pessoas que estão convivendo com o problema mais de perto. Busca de ensaios complementares Tal qual um clínico geral que solicita vários exames para poder compreender melhor a patologia, você também, como responsável técnico, deverá solicitar ensaios laboratoriais que eliminem dúvidas quanto ao diagnóstico final. Diagnóstico da situação Após coletadas todas essas informações, partimos para o diagnóstico. Essa fase talvez possa parecer a mais importante, porém, ela está mais para a fase derradeira. Diagnóstico da situação é o entendimento dos fenômenos em termos da identificação das múltiplas relações de causa e efeito que normalmente caracterizam um problema patológico; em outras palavras, o objetivo do diagnóstico é entender os porquês e os meios de ocorrência de uma evidência a partir do tratamento e estudo de dados coletados (LICHTENSTEIN, 1986). Definição de providências Nessa fase, devemos definir toda estratégia com materiais e métodos a descrever todos os trabalhos necessários para sanar a patologia, inclusive com várias intervenções a acompanhar a tendência de evolução planejada semelhante a um prognóstico.Existe sempre a possibilidade de os procedimentos acima citados não surtirem efeitos positivos e duradouros, pois todos nós estamos susceptíveis a erros. Sendo assim, seria mais apropriada a intervenção com base na metodologia de repetição, tal como descrito no ciclo PDCA, que consiste em: » planejar as entradas de um processo ou sistema; » executar o planejado; » verificar se tudo está de acordo com o desejado; » caso não esteja, agir para corrigir ou melhorar. Ciclo PDCA Abaixo, estão descritas as etapas do ciclo PDCA, sendo as duas primeiras referentes à entrada do processo e as outras à saída dos processos. 60 UNIDADE II | PATOLOGIAS Planejamento Essa etapa consiste na definição de estratégias antes de tomar qualquer atitude, até mesmo antes de uma investigação ou de uma vistoria. Nessa etapa, podemos definir e revisar questões contratuais, como preços e prazos de entrega, podemos também conjecturar quais equipamentos serão necessários em uma vistoria para evitar retorno, podemos definir, podemos avaliar subcontratações e fornecedores para complementar nossas atividades e entregar os serviços no prazo. Executar Essa etapa consiste em executar as atividades planejadas, com os procedimentos e com as instruções de trabalho predefinidas. Verificar Essa etapa consiste em realizar auditorias, revisar trabalhos e relatórios, solicitar a opinião de terceiros e revisar com critérios de qualidade. Agir Consiste basicamente em tomar providências para a correção de um problema verificado, ou no caso de um iminente problema, nós devemos realizar ações preventivas. E assim planejamos novamente o processo, tomando uma nova estratégia nos pontos falhos. 61 CAPÍTULO 2 Conceitos básicos na identificação de patologias Processos analíticos aplicados Nosso exemplo foi de um caso extremo, entretanto, podemos nos deparar no dia a dia com situações muito mais simples, tais como, uma tubulação de combate a incêndio que está em processo de degradação pela oxidação. Tal problema usualmente provoca vazamentos e a despressurização de tubos molhados. Com uma visão holística, devemos perceber as interações dos sistemas de combate a incêndio com as ações externas de agentes agressivos, para os quais as instalações não conseguem se adaptar com facilidade. Por exemplo, instalações submetidas a atmosferas corrosivas tendem a perder muito tempo de sua vida útil, ou ainda tubulações que precisam usar água do mar para o combate a incêndio. Tal procedimento é bem comum em refinarias de petróleo e bacias de tanques de armazenamento de combustíveis e líquidos inflamáveis. Entretanto, se não podemos ver as patologias, não significa que os problemas não existam. Assim, conhecemos um conceito importante de patologias. Para cada ação dos agentes agressores, temos uma capacidade de amortecimento ou absorção dessas ações. Nesse sentido, quando a patologia se torna aparente, podemos afirmar que o sistema possui uma capacidade menor de absorção dessas intempéries, fazendo com que o seu desempenho seja reduzido. Sempre que temos um desempenho reduzido, a vida útil do material ou do sistema também diminuirá. Assim, podemos definir a vida útil como sendo o tempo que um sistema ou material consegue cumprir a função para a qual foi projetada, sem que ocorram custos fora do esperado no programa de manutenção indicado por fabricantes. A NBR 15575 define a vida útil como sendo o tempo compreendido entre o início de operação de um produto e o momento em que o seu desempenho deixa de atender as expectativas preestabelecidas. Lichtenstein (1986) ainda descreve esse processo de diagnóstico de forma bem semelhante ao método científico, para o qual temos: » a constatação de um problema, seja ele aparente ou não; » o levantamento de hipóteses; 62 UNIDADE II | PATOLOGIAS » a experimentação; » a análise dos resultados e conclusão (o diagnóstico). Sem diminuir a importância das outras fases desse processo de análise, de fato as fases iniciais de um trabalho são sempre mais importante, pois ali são feitas escolhas, são definidos os caminhos que iremos percorrer. Uma pequena escolha errada no começo pode desenrolar uma cadeia de eventos e se tornar um grande problema no final. Nessa fase de análise, temos que nos despir de toda vaidade e admitir que somos limitados e falhos em perceber a realidade à nossa volta. Nessa fase, devemos olhar o problema de vários ângulos diferentes, não ter orgulho de pedir opinião de terceiros, buscar sempre o maior número de dados possível, essas atitudes são receitas para o sucesso não só em inspeções periciais, mas também na vida. Sendo assim, o processo de diagnóstico, especialmente nessa fase inicial, consiste na redução das incerteza pelo progressivo levantamento de dados, tal como fizemos no exemplo do incêndio do prédio de 30 andares, onde, após a coleta de vários dados, ainda havia dúvidas a sanar, então, demonstramos essa redução de incerteza na concepção de hipóteses, e respectivas checagens, até que chegamos a uma situação satisfatória entre o modelo desenvolvido e a realidade oculta. 63 UNIDADE IIIFALHAS E PATOLOGIAS CAPÍTULO 1 Tipos de falhas Falhas de projeto Os projetos devem ser muito bem concebidos e planejados, essa é uma daquelas fases iniciais de um processo que se não forem muito bem feitas, poderão causar problemas complicadíssimo de resolver no futuro. Nessa etapa, devemos observar todas as especificações técnicas condizentes às normas oficiais vigentes, mas não apenas isso. Devemos também pensar a integração de todos os projetos em uma única base, para que possamos verificar as interferências entre todas as disciplinas, tanto no traçado dos desenhos, quanto na sua funcionalidade. Ou seja, devemos verificar as interfaces entre os projetos ocupando o mesmo espaço e na proximidade que prejudicaria o rendimento. Essas são falhas de compatibilização de projeto, esse tipo de falha é bem recorrente, e projetos de adequação “as built” não são boas soluções, quando temos o apoio de todo aparato tecnológico de softwares para nos auxiliar contra esse tipo de falha. Não podemos subestimar as possíveis falhas na elaboração do projetos. Essas falhas podem decorrer da pura inépcia do projetista ou de outros tipos de falhas humanas menos conceituas e mais ligadas à falta de concentração. Lembrando que não estamos focados em projetos com valor artístico, devemos sempre buscar a solução técnica mais simples possível. Desse modo, podemos mitigar as falhas de elaboração e de execução de projeto, principalmente. O erro na fase de implantação também é considerado uma falha de projeto que deve ser controlada com fiscalização intensiva e especializada. Lichtenstein (1986) sintetiza as falhas de projeto como sendo as seguintes: » falhas de compatibilização de projeto; » falhas de elaboração do projeto; » falhas na execução do projeto. 64 UNIDADE III | FALHAS E PATOLOGIAS Souza e Ripper (2009) detalham um pouco mais essa lista para falhas de projeto e separam falhas de execução dessa categoria, então eles definem: » A falha na elaboração do projeto como sendo a má definição das ações atuantes reais, escolha equivocada de um modelo analítico na concepção de um anteprojeto, a deficiência no cálculo, a especificação inadequada de materiais, detalhamentos inexequíveis, insuficientes ou errados, falta de padronização das representações no projeto, conforme as convenções construtivas consolidadas. » A falha na compatibilização do projeto como sendo a falta do controle de interferência entre os inúmeros projetos que se relacionam, tais como, estrutura, arquitetura, instalações hidráulicas, instalações elétricas, instalações de ar-condicionado, instalações de gás entre outras. Quanto à execução de um projeto, seria óbvio iniciá-la apenas quando o projeto estivesse concluído. Contudo, na prática, essa premissa não parece ser respeitada. Tal prática, sem dúvidas, vai contra a prudênciada mitigação de riscos associados às falhas de projeto, mas chegam a ser admitidas informações de projeto básico em órgãos públicos, tanto para licitações quanto para aprovação, mas essa prática decorre de vários fatores que fogem dos interesses desse material. O que precisamos saber é que o início da obra apenas após a conclusão do projeto executivo é rara e gera implicações indesejadas, sempre relacionadas a adaptações durante a obra, às vezes até de grande vulto, que influenciarão nas referidas patologias de execução. Falhas de gerenciamento É imperativo que, após concluido o projeto, devemos tomar todo o cuidado necessário ao bom andamento da implantação, devemos planejar todos os passos seguintes e gerenciar todas as atividades para evitar falhas de execução associadas às más condições de trabalho, à incapacitação profissional da mão-de-obra, à falta de controle de qualidade satisfatório, tanto do material recebido quanto da execução propriamente dita, à irresponsabilidade, à insatisfação e até mesmo falhas associadas à sabotagem. Contudo, as falhas de genrenciamento podem ocorrer em todos os níveis de um processo, desde um nível mais básico, tal como a elaboração do projeto, até níveis avançados de um processo, tal como falha por deterioração natural. 65 FALHAS E PATOLOGIAS | UNIDADE III Por exemplo, a definição equivocada de um procedimento de trabalho em inobservância às especificações descritas no projeto técnico executivo é uma falha de gerenciamento que causará uma falha de execução se o subordinado seguir a ordem errada. Percebam que a mera possibilidade do empregado seguir ou não a ordem errada torna essa relação causal subjetiva. O mesmo pode dizer da falha no gerenciamento por pura omissão do seu trabalho, pois o cumprimento do seu dever poderia ter evitado a falha de execução. Por exemplo, um gestor que tem um processo deficiente de controle de qualidade e não consegue realizar a necessária fiscalização da atividade do seu subordinado, que por imperícia comete uma falha na execução. Percebam que essa falha tem nexo causal direto com a imperícia do trabalhador, e subjetivo com a falha de gerenciamento de fiscalização. Contudo, isso não exime a responsabilidade do gestor. Mesmo na falha do treinamento ou instrução da mão de obra, essas relações indiretas são sempre subjetivas, ou seja, o gestor é obrigado a dar o treinamento, mas ele não tem como obrigar o seu subordinado a aprender. Cuidado com esses tipos de relações de probabilidade, elas ocorrem em todas as partes, até mesmo na Constituição Federal, por exemplo,quando diz que o Estado tem dever de conceder saúde à população, quando na realidade o Estado tem a obrigação de oferecer um sistema de hospitais que torne possível restaurar a saúde da população, e não conceder a saúde como num passe de mágica. Lembre-se sempre, a estatística não é um argumento lógico. » Falha na definição de procedimento de trabalho. » Falha no treinamento ou instrução da mão de obra. » Processo deficiente de aquisição de materiais e serviços. » Processo deficiente no controle de qualidade. Falhas devido à utilização inadequada As falhas devido à utilização inadequada são predominantemente por imperícia, pois decorrem da incompreensão do que é certo ou errado, mas também ocorrem da imprudência e da negligência. A postura comissiva da imperícia e da imprudência e a omissiva da negligência podem não ocorrer isoladamente. 66 UNIDADE III | FALHAS E PATOLOGIAS Podemos ilustrar essa situação com o seguinte exemplo: Quando um gestor obtém o alvará de uma edificação para utilizá-la como garagem, ele aprova junto um sistema de combate a incêndio compatível com aquele risco, mas que com o passar dos anos o uso da edificação muda para uma atividade típica de depósito, expondo todos os seus funcionários a um risco maior, e ele sabendo disso não faz nada, portanto, ignora a sua responsabilidade (falha de negligência na gestão), e alguns de seus funcionários por inépcia não possuem consciência do novo risco (falha por imperícia) e outros mesmo com a consciência do novo risco continuam a trabalhar sem os devidos cuidados (falha por imprudência). As falhas isoladas podem misturar-se com outras categorias, como a falha de gerenciamento aqui citada, que se associa com a falha de utilização. A depredação também pode ser um problema recorrente em alguns tipos de edificações, por isso alguns cuidados devem ser tomados, mas de forma que não comprometam a conservação e a segurança contra incêndio da edificação. Tais cuidados podem ser vistos em projetos de estabelecimentos destinados à restrição de liberdade, ou a qualquer outro local de concentração de público sujeito a vandalismo, para os quais é restringido o acesso aos equipamentos de segurança. » Utilização inadequada. » Depredação. » Mudança de uso. Falha por deterioração natural Esse tipo de falha tem relação direta com a inobservância de um programa de manutenção adequado. Essa categoria de falha pode ser associada à utilização da estrutura ou da edificação, mas aqui daremos um destaque especial a elas. Essa manutenção inadequada, ou até mesmo a inexistência dela, conforme as falhas na utilização sempre têm origem na imperícia, na imprudência ou na negligência e o melhor remédio para esse problema é sempre a educação. Souza e Ripper (2009) propuseram uma classificação das origens da deterioração das estruturas agrupadas em duas categorias que se subdividem para as demais, são elas: as causas intrínsecas (inerentes às estruturas) e as extrínsecas (externas ao corpo estrutural). Devemos sempre pensar em um projeto de modo que a implantação possa ser bem executada e que tenha manutenção facilitada, para que possibilite ao gestor manter a 67 FALHAS E PATOLOGIAS | UNIDADE III deterioração em níveis mínimos, conforme os padrões normativos de desempenho. O gráfico da figura 6 exemplifica como se dá o decréscimo do desempenho no tempo de diferentes estruturas, que pode ser observado em muitos estudos de caso. Provavelmente, em situações reais, as variáveis da qualidade dos materiais, da execução e tipo da estrutura, da qualidade da manutenção empregada, bem como dos tipos e do grau de agressividade dos agentes patógenos, farão com que as curvas desses gráficos não sejam paralelas e não necessariamente lineares. Contudo, o exemplo é válido para essa compreensão. (Caso 1) Nesse exemplo, a estrutura com desgaste natural tem o seu desempenho decaindo com o tempo até que passe a funcionar abaixo das expectativas para a qual foi projetada, então é feita uma intervenção técnica que restitui essa capacidade da estrutura. (Caso 2) Essa estrutura possui um padrão inicial de desempenho melhor do que a do primeiro caso, entretanto, ela sofre um acidente e tem o seu rendimento decaído bruscamente, quando prontamente é realizada uma intervenção, que recupera os padrões razoáveis de funcionamento. (Caso 3) Essa estrutura já parte, na faixa de tempo analisada, de uma condição ruim de desempenho, então, é realizada uma intervenção técnica de reforço, que faz o seu desempenho superar as outras estruturas. Figura 6. Diferentes desempenhos de estruturas em função de fenômenos patológicos. Fonte: Souza e Ripper, 2009. 68 UNIDADE III | FALHAS E PATOLOGIAS Com isso, podemos entender o conceito de durabilidade que está relacionado à vida útil, mas é diferente. A durabilidade tem mais a ver com o comportamento de uma estrutura, instalação ou de qualquer outro material que se deteriora inevitavelmente sob a ação de um agente agressivo que faz o seu desempenho cair. A vida útil, conforme já definimos se refere apenas a faixa de tempo em que o desempenho é satisfatório. Sendo assim, quanto maior for a durabilidade, maior será a vida útil do material. 69 CAPÍTULO 2 Principais tipos de falhas, patologias e recuperação Sistemas hidráulicos fixos de combate a incêndio Chuveiros automáticos não certificados O usode chuveiros automáticos não certificados, além de ser contra as disposições normativas, e consequentemente contra as exigências legais a elas vinculadas, também trará uma falsa e perigosa sensação de segurança, pois dificilmente ele funcionará corretamente em uma situação de emergência, e essa falha não estará aparente para muitas pessoas. A ABSpk (2019) destaca que a produção de um chuveiro automático de qualidade certificada, contempla cerca de 150 etapas, das quais 80% são referentes ao controle de qualidade. Basicamente, o que se espera de um chuveiro automático é: » que ele resista ao calor do incêndio; » que ele tenha resistência mecânica; » que ele acione na temperatura e no tempo correto; » que possibilite um fator de vazão e padrão de dispersão correto. Resumidamente, são esses os atributos: » resistência mecânica; » resistência térmica; » sensibilidade térmica; » tempo de resposta; » fator de vazão; » área de cobertura; » padrão das gotas. 70 UNIDADE III | FALHAS E PATOLOGIAS Abaixo, segue um exemplo do uso de chuveiros automáticos não certificados. Figura 7. Chuveiros automáticos sem certificação danificados em um incêndio. Fonte: http://www.skop.com.br/wp-content/uploads/2017/09/3-problemas-s--rios-que-o-sprinkler-n--o-certificado-pode-causar-.png. Essa imagem mostra a fusão do corpo do chuveiro automático com material do tipo Zamac6. Nesse caso, a liga metálica apresentava baixa qualidade e o ponto de fusão (por volta de 400 °C) foi inferior à temperatura do incêndio. Segundo Skop, esses tipos de falsificações utilizam esse material de menor custo em comparação com o latão, material padrão dos chuveiros automáticos certificados. Por si só, problemas com ponto de fusão já seriam suficientes pra nem pensar em usar esses dispositivos sem certificação, mas eles também costumam apresentar problemas com a vedação do obturador no momento do acionamento, pois a má qualidade da borracha de vedação faz com que ela derreta, e assim é tampado o orifício de descarga da água. Não obstante, também apresentam falhas com o padrão de descarga e o tempo de resposta. A ABSpk (2019) destaca que a produção de um chuveiro automático de qualidade certificado, contempla cerca de 150 etapas, das quais 80% são referentes ao controle de qualidade e nem de perto as opções ruins no mercado se assemelham com esse padrão. Sem dúvida, a insegurança proporcionada por esses tipos de materiais é enorme, e isso chamou a atenção das autoridades, que trouxeram em última revisão de norma 6 Liga metálica formada basicamente por mais de 90% de zinco (Zn) e menos de 4% de cobre (Cu), apresenta uma coloração mais clara sob o acabamento em comparação com o latão. 71 FALHAS E PATOLOGIAS | UNIDADE III técnica a exigência de chuveiros automáticos certificados (atualmente as instituições certificadoras mais conhecidas são a ABNT, FM Global, UL e ULBR). Falhas de projeto ou de utilização associada a chuveiros automáticos Problemas com projetos ou com a utilização dos espaços que tornam o projeto obsoleto são recorrentes. Tais problemas podem ocorrer devido à especificação errada do material, erro de dimensionamento ou ainda alterações não percebidas do risco. Simplificadamente o projetista precisa tomar cuidados com os seguintes quesitos básicos: » qual o tipo de sistema a adotar; » quais os componentes do sistema e suas características; » qual a classificação da edificação; » quais características de armazenamento; » quais os espaçamentos entre os chuveiros automáticos; » qual a área máxima de cobertura; » verificação do atendimento às regras de desobstrução; » quais os critérios de vazão e pressão para a classificação da edificação. Tipo de sistema a adotar Podemos adotar tubo molhado, tubo seco, pré-ação ou dilúvio conforme a compatibilidade com a área de risco a ser protegida. Nesse caso, suponhamos que o projetista inexperiente, sem pestanejar, adota acertadamente um sistema de tubo molhado para um mercado atacadista qualquer, contudo, ele se esquece, que esse empreendimento contempla áreas que precisam ser cobertas por chuveiros automáticos, mas que são susceptíveis ao congelamento da água, e isso passa desapercebido. O congelamento precisa ser evitado nesse trecho da tubulação. quais providências você tomaria? 72 UNIDADE III | FALHAS E PATOLOGIAS Componentes do sistema e suas características Falha típica dessa natureza é a adoção equivocada de chuveiros automáticos. Por exemplo, a escolha acertada dos sprinklers deve levar em consideração, além da certificação de qualidade: » o fator k ou coeficiente de descarga; » o tempo de resposta; » a posição do chuveiro automático; » o tipo de cobertura; » o diâmetro da rosca; » a temperatura de acionamento; » o tipo de acabamento. Como classificar uma edificação Classificar a edificação às vezes pode depender de variáveis que estão além das especificações dos decretos estaduais, pois devemos nos preocupar também com as necessidades de reclassificações, que dependerão de uma vistoria para serem percebidas. Muitas falhas de projeto podem ser evitadas com vistorias. Como classificar um armazenamento Falhas originadas na classificação do armazenamento são mais comuns do que aparentam, seja na fase de aprovação de um projeto novo ou da atualização de um projeto irregular. Isso ocorre especialmente quando se trata de armazenamento em porta-paletes (empilhados). Por exemplo, imagine um galpão destinado a um mercado atacadista, esse galpão possui um pé-direito de 15 m e possui estruturas porta-paletes que proporcionam uma altura de armazenamento de 13 m, indicado no projeto, e conforme a disposição de layout projetada, esse empreendimento faz uso do chuveiro automático modelo ESFR-25, cujas especificações são as seguintes: » Altura máxima de armazenamento: 13,1m. 73 FALHAS E PATOLOGIAS | UNIDADE III » Altura máxima de pé-direito: 14,6 m. » Distância do defletor ao teto: 356 mm. » Distância do defletor ao topo do armazenamento: 914 mm. Sem o conhecimento técnico e sem a assessoria especializada que deveria assisti-lo, em dado momento, o proprietário ou o responsável legal pelo empreendimento, no limite de utilização do seu espaço para o estoque, decide contratar uma montadora de estruturas metálicas para aumentar o armazenamento dos módulos em um nível, deixando todos os porta-paletes com 14,45m de altura. Naturalmente, com essa ação equivocada, o projeto ficou obsoleto, sem que ele fizesse a mudança de uso, ou ampliações de área, ele apenas mudou a altura de empilhamento. O correto agora seria redimensionar todo o sistema, e atualizar o projeto técnico junto ao Corpo de Bombeiros local, utilizando-se do modelo EFSR-34, cujas especificações são: » Altura máxima de armazenamento: 15,2 m. » Altura máxima de pé-direito: 16,8 m. » Distância do defletor ao teto: 432 mm. » Distância do defletor ao topo do armazenamento: 914 mm. Embora essa se enquadre também com uma falha de utilização, ela também pode ser vista como uma falha de projeto. Para ser um bom projetista, às vezes não basta ser bom de conta e transferir para o papel e para o software, tudo o que foi determinado. Devemos também nos preocupar em alertar nossos clientes dessas possíveis dificuldades que eles encarariam. Precisamos trabalhar nos projetos sempre pensando em futuras ampliações, e alertar os nossos clientes das implicações futuras, assim podemos justificar um custo extra que poderá parecer pequeno frente ao ônus de ampliações que se farão necessárias. Sabendo que o fator de descarga seria alterado, quais outras implicações indesejadas ocorreriam? Espaçamentos exigidos pela norma Nesse caso, uma mudança de uso poderia implicar na necessidade de redimensionamento da rede de chuveiros automáticos com a alteração da mudança dos espaçamentos. 74 UNIDADE III | FALHAS E PATOLOGIAS Sabemos que os chuveiros automáticos não podem estar muitoafastados entre si, para que não sejam vazios de cobertura, tampouco podem estar muito próximos para o resfriamento proporcionado pelo primeiro bico a ser acionado não afete o acionamento dos demais. Quando projetamos e implantamos sistemas fixos com linhas manuais, tal como um sistema de hidrantes, não fará muita diferença a variação horizontal de um metro na canalização em divergência com a locação do hidrante proposta no projeto, entretanto, isso não ocorre com os chuveiros automáticos. Nesse caso, um metro ou menos pode fazer muita diferença, então a implantação deve ser fiel ao projeto, com as posições dos bicos exatamente nas locações e nas alturas estipuladas. O afastamento dos chuveiros automáticos em relação ao teto é um quesito que deveriam ter mais importância, inclusive quando é necessária a proteção entre telhado e forro, a instalação de bicos distantes do teto, acima do limite definido pela norma técnica oficial vigente, faz deixar livre justamente onde as ondas de convecção do calor do incêndio se concentram com mais intensidade, até que acorra, em alguns casos, a ignição da fumaça, quando a supressão do sprinkler for inútil. Tal ineficiência se dá porque, quando o chuveiro automático está muito afastado do teto, a temperatura na altura do chuveiro demora a atingir o ponto de rompimento do elemento termosensível, e levando em consideração que alguns bicos trabalham apenas na supressão do incêndio para que ele seja extinto por linhas manuais, o acionamento tardio do sprinkler pode ser inútil. É importante que tomemos muito cuidado com esses detalhes, pois imaginem o quão dispendioso seria a adequação de uma rede hidráulica de uma edificação enorme, cujos bicos estivessem instalados a mais de 1 metro de distância do teto, quando a especificação técnica estipulasse que essa distância não poderia ultrapassar 35,6 cm. Área máxima de cobertura O mesmo vale para a área de cobertura do chuveiro automático, pois qualquer alteração de risco também força essa avaliação. Regras de obstrução Falhas associadas a obstruções não são só comuns aos sistemas de hidrantes, mas também ao sistema de chuveiros automáticos. Com essa premissa pouco flexível, não é raro surgirem obstáculos que trarão dor de cabeça para o responsável pela compatibilização dos projetos. 75 FALHAS E PATOLOGIAS | UNIDADE III Tais interferências podem ser tubulações de outros sistemas, dutos de ar condicionado, correias transportadoras, eletrocalhas, entre outros. Nesses casos, ações de reposicionamento, devem ser tomadas para que a aspersão não fique obstruída. Acima, ilustramos como exemplo uma falha que acarretou em uma mudança, que embora pudesse ser onerosa, foi uma solução técnica relativamente simples. Imagine, agora, uma edificação antiga com uso multipropósito, tal qual um shopping center, que sofreu inúmeras adaptações para acompanhar o crescimento da cidade, dos seus negócios e também para se adaptar ao endurecimento das exigências de segurança contra incêndio. Abaixo seguem alguns problemas de compatibilização de projetos que levam à obstrução dos chuveiros automáticos. Figura 8. Exemplo de chuveiros automáticos obstruídos. Fonte: elaborada pelo autor. Critérios de vazão e pressão para a classificação da edificação Na necessidade de redimensionamento, sem dúvidas os critérios de vazão e pressão deverão ser verificados de acordo com a nova classificação da edificação. Por exemplo, o chuveiro automático da série TYCO TY-L, fator K 8,0, vertical, pendente, de resposta de abertura padrão, foram desenvolvidos para ocupações comerciais leves, e quaisquer outras de risco extra, tais como, bancos, hotéis, shopping centeres, fábricas, refinarias e fábricas de produtos químicos. Com a mudança de uso, que levasse ao aumento do fator de descarga, teríamos que analisar a nova condição de vazão para a condição da pressão requerida, pois com 76 UNIDADE III | FALHAS E PATOLOGIAS o aumento de K precisaríamos que a bomba adicionasse mais energia ao sistema, para aumentar a vazão, a fim de manter ou aumentar a pressão na saída, conforme a necessidade; sendo que poderíamos ter que trocar a bomba também. Patologias por deterioração natural As patologias mais notáveis em um sistema de combate a incêndio estão associadas à deterioração natural pela oxidação, mais especificamente dos materiais ferrosos empregados nos sistemas fixos. Usualmente, essa deterioração se dá na permeação de agentes agressivos, tais como eletrólitos, nas instalações de metais oxidáveis, ou até mesmo na formação de pilha galvânica na proximidade entre metais com diferentes potenciais de corrosão unidos por eletrólitos em umidade. Um exemplo clássico de pilha galvânica em instalações de combate a incêndio se dá interação entre o cobre e de aço galvanizado, dois materiais bem comuns em sistemas de segurança. A figura abaixo exemplifica essa oxidação. Figura 9. Instalação hidráulica inadequada com corrosão galvânica. Fonte: http://www.forumdaconstrucao.com.br/materias/imagens/00103_04.jpg. O solo e a maresia são outros dois exemplos de meios agressivos, até mesmo a água do mar que em algumas aplicações inevitáveis é utilizada como agente extintor. As oxidações, mesmo quando ocorrem em pequenos pontos da instalação e que por isso passam despercebidas, podem ser muitos prejudiciais para as tubulações, pois causam gradativamente a despressurização das redes hidráulicas molhadas. 77 FALHAS E PATOLOGIAS | UNIDADE III Tal despressurização pode não ser rápida e flagrante em um primeiro momento, pois um dos papéis da bomba auxiliar é manter a rede sempre pressurizada. Então, esse problema pode ficar mascarado por muito tempo, caso não haja um programa minucioso de manutenção. Como a estanqueidade da rede não é perfeita, é normal que haja, de vez em quando, o acionamento da bomba auxiliar para manter no sistema a pressão projetada, mas na ocorrência dessa patologia, a bomba será constantemente solicitada, até que por trabalho excessivo essa bomba reduza a sua vida útil. Você pode perceber aqui que a bomba auxiliar, sendo acionada com frequência, indica uma evidência de problema, mas não necessariamente poderia ser de um vazamento por corrosão. Nesse ponto, você teria que levantar as hipóteses, investigar e testar o nexo causal, ou seja, teria que fazer inspeção visual detalhada e fazer o teste nos equipamentos da rede. Esse acionamento recorrente da bomba poderia dar-se devido a algum problema no pressostato, que é um dispositivo que detecta variações da pressão e com isso faz estimular um chaveamento do circuito elétrico das bombas por meio de um relé, ou ainda pode ser um problema na câmara de retardo, que é um dispositivo com o objetivo de absorver pequenas flutuações de pressão hidráulica, decorrentes desses vazamentos normais de imperfeições ou de danos às válvulas submetidas ao golpe de aríete. Devemos buscar contornar esse problema com a proteção de canalizações frente à ação dos agente agressivos. Essa proteção pode dar-se com pinturas apropriadas junto a um programa de manutenção recomendada por fabricantes. As canalizações enterradas merecem uma atenção especial. Sempre que possível, esses tipos de instalações devem ser evitadas. Contudo, em alguns casos específicos, onde se queira proteger as tubulações de outros agentes mais danosos, tais como explosões seguidas do calor intenso dessas áreas de risco, devemos garantir o encapsulamento sem que haja contato direto com o solo, bem como as tubulações devem estar em uma profundidade que garanta a resistência mecânica frente às cargas dinâmicas de acomodações do solo devido ao trânsito de cargas e consequente flexão da resiliência dos pavimentos. Caso seja possível, é imperativo conceber essas instalações em calhas ou galerias técnicas de infraestrutura devidamente protegida de intempéries e com fácil acesso para manutenção, tal como o exemplo a seguir. 78 UNIDADE III | FALHAS E PATOLOGIAS Figura10. Exemplo de galeria técnica. Fonte: Catálogo ABTC, s/d. Não sendo possível essa solução técnica para tubulações enterradas, temos ainda soluções técnicas de proteções diretamente sobre as tubulações. Telles (2001 apud BENTRANO, 2016) indica ainda as seguintes proteções de tubulações enterradas contra a corrosão. » Revestimento de asfalto: aplicação de uma camada de asfalto de 3 a 8mm, recoberta por um véu de fibra e outro de papel feltro. » Revestimento de esmalte de alcatrão de hulha: aplicação de uma camada de alcatrão de hulha de 3 a 8mm, recoberta por um véu de fibra e outro de papel feltro. » Revestimento com polietileno ou polipropileno extrudado: extrusão dessa resina diretamente na tubulação com camade de 3 a 5mm. » Revestimento misto de epóxi e polietileno extrudado: é composta por uma camada de tinta epóxi com aplicação eletrostática, outra de adesivo à base de polietileno aderido por extrusão e uma última camada de polietileno. Essa solução apresenta boa aderência, resistência mecânica e bloqueio da corrosão. Em muitos casos de tubulações superficiais, basta empregar tubulações de aço carbono galvanizado que apresenta uma boa resistência à corrosão em comparação à tubulação de aço carbono. É claro que, para garantirmos esse amortecimento, devemos estar atentos para possíveis riscos de oxidação galvânica. O exemplo dado acima é de inépcia do instalador, mas não raramente essa falha pode ocorrer pela falha de compatibilização 79 FALHAS E PATOLOGIAS | UNIDADE III do projeto, pois existem vários tipos de aplicações independentes para esses dois tipos de materiais em instalações de segurança contra incêndio. Nesse caso de oxidação, depois de diagnosticada a patologia, devemos propor recomendações de conduta a ser seguida para resolver o dano à instalação e a sua causa, para que não volte. Naturalmente, caso fossemos contratados para isso, deveríamos recuperar a tubulação de aço galvanizado existente, com desmontagem, substituição do trecho danificado por uma peça nova, e reconstituição do trecho de modo a garantir a vedação das conexões, e testar a instalação para a nova condição, com teste de estanqueidade comum (com aplicação de uma pressão 50% maior que a pressão de trabalho), conforme o que é executado para instalações já comissionadas. E mais importante, para que o problema não seja recorrente, devemos assegurar o afastamento entre tubos de aço galvanizado e tubos de cobre. O International Fire Proction (2017) relatou em um artigo sobre o alarmante problema com a corrosão de tubulações, essa palestra foi ministrada durante o encontro internacional da Fire Sprinkler International de 2016, realizado em Munique. A apresentação focou em patologias de corrosão, que por muitas vezes passam despercebidas, pois ocorrem por dentro das tubulações, ocasionando não só a sua gradativa deterioração, mas também a obstrução. Na apresentação, fotos de tubos corroídos ou obstruídos por lodo e ferrugem foram expostas. Contudo, não devemos pensar que as instalações de tubos molhados são piores do que as secas quando se trata de corrosão, isso não é verdade. O fato é que todo material precisa de manutenção periódica, pois a corrosão é inevitável nos dois casos. Então, para evitar esses acúmulos, devemos realizar periodicamente o esvaziamento da rede no ponto onde é instalada uma válvula de teste e drenagem. A não ser que o meio aquoso seja um eletrólito que facilita a oxidação em pontos de pequenas pernas de pressão, tubulações molhadas podem apresentar menos problemas com corrosão do que as secas. Pois para que haja corrosão, basta associar ar, água mineralizada e metais com baixa nobreza, e no caso, as tubulações pressurizadas plenamente preenchidas com água não apresentam ar, então, não são mais susceptíveis à corrosão do que as tubulações secas. Os processos de oxidação que evoluem mais rapidamente em tubos molhados dependem da presença de pequenas bolsas de ar dentro dos condutos, é claro que a participação 80 UNIDADE III | FALHAS E PATOLOGIAS do oxigênio dissolvido existe, mas isso depende da agitação do fluxo ocorrida a cada indução do fluxo de água, que pode ser tanto numa emergência, quanto no esvaziamento para manutenção. Sabemos que nenhuma liga metálica comercialmente utilizada é invulnerável à corrosão, metais mais nobres não são amplamente usados por motivos de viabilidade econômica. Além da corrosão interna das tubulações, um processo de estreitamento da seção transversal da tubulação ocorre devido ao deslocamento da corrosão misturado com lodo formado de processos de sedimentação de partículas da água e decomposição das substâncias orgânicas por bactérias aeróbias e anaeróbias, de modo que formem nódulos e evoluem até comprometer todo o fluxo da água em uma possível situação de emergência. A imagem a seguir serve para ilustrar essa patologia, apresenta acima dois chuveiros automáticos completamente obstruídos, e abaixo mais da metade da seção transversal de uma tubulação comprometida. Figura 11. Exemplo de patologias pela corrosão. Fonte: https://ifpmag.mdmpublishing.com/the-problem-of-corrosion-in-metal-fire-sprinkler-systems/. Sem dúvida, essa patologia pode levar a uma inoperabilidade com implicações catastróficas em uma situação de emergência, por isso não é bom descuidar-se. Embora essa corrosão microbiologicamente influenciada (MIC) influencie significativamente para a evolução da patologia, ela não é a causa primária do processo 81 FALHAS E PATOLOGIAS | UNIDADE III de oxidação em sistemas de extinção de incêndios, pois tudo depende de uma intervenção de manutenção no momento correto. Sendo assim, os principais fatores que influenciam na aceleração da corrosão das tubulações são: » suprimento de oxigênio pela drenagem e recarregamento do sistema; » sólidos presentes na água; » contaminação bacteriana. Kochelek (2009) afirma que programas de manutenção de sistemas de chuveiros automáticos que buscam apenas a estanqueidade das tubulações, acompanhadas de aplicações bactericidas, serão apenas paliativos, pois a causa original desse tipo de patologia como já disse, se dá pela presença do oxigênio. Contudo, os tratamentos mais utilizados para esse tipo de patologia em tubulações são: » desinfecção química; » desinfecção térmica; » proteção catódica para meios mais agressivos. Estruturas de concreto armado convencional Patologias do concreto armado convencional Quando falamos de riscos ambientais que evoluem para uma patologia das medidas de segurança, podemos ter uma inclinação para focar nossa atenção apenas nos sistemas que serão capazes de combater diretamente as chamas de um incêndio. Quando lidamos com materiais duráveis, podemos tender a nos acomodar em uma zona de conforto, mas, em questão de segurança, as zonas de conforto não existem. Essa postura negativa pode contribuir para a má conservação da estrutura de concreto armado, que na presença do fogo pode gerar graves consequências. Ainda que a estrutura não tenha elementos de resistência ao fogo, ela pode resistir mais tempo ao incêndio quando está bem conservada. Por exemplo, uma estrutura de laje em concreto armado em má conservação, com armaduras expostas devido à cobertura arrancada por suportes de tubulação mal 82 UNIDADE III | FALHAS E PATOLOGIAS colocados, em um cenário de incêndio, o aço dessa estrutura escoará mais cedo em comparação a uma estrutura bem conservada. Esse tipo de exposição da armadura, com má fixação da infraestrutura das instalações hidráulicas e elétricas, é bem comum. Abaixo segue uma imagem a exemplificá-la. Figura 12. Força de arranque de suportes de instalações hidráulicas. Fonte: elaborada pelo autor. Os processos de deterioração do concreto armado não são enfoque da segurança contra incêndio, mas possui alguma relação, que não pode ser completamente ignorada, pois a solução de problemas originados em patologias desse tipo é premissa para melhoriasna segurança estrutural contra incêndio de uma edificação. Portanto, vamos nos ater em listar apenas os mais comuns desses problemas, tais como os principais tipos fissuração, a corrosão das armaduras, desagregação do concreto e a carbonatação. Fissuração do concreto Essa patologia pode ser originada em diversas causas, indicadas a seguir, juntamente com gravuras dos padrões de fissuras: » deficiência de projeto; » contração plástica; » assentamento do concreto com perda de aderência junto às armaduras; » movimentação de escoramentos ou formas; 83 FALHAS E PATOLOGIAS | UNIDADE III » retração; » expansão; » recalques diferenciais; » variação de temperatura; » ações localizadas. Tabela 52. Exemplos de fissuração mais comuns por falha no dimensionamento da taxa de aço nas seções fissuradas. Fissuração devido à força cortante Fissuração devido à flexão Fissuração de tração Fissuração por cargas concentradas Fissuração por perda de aderência Fissuração devido ao momento torçor 84 UNIDADE III | FALHAS E PATOLOGIAS Fissuração por flexão devido ao momento fletor negativo Fissuração por cisalhamento no apoio Fissuração por esmagamento do concreto Fissuração por flexão devido ao momento fletor positivo Fissuração devido ao puncionamento do pilar na laje Fotos: Souza e Ripper, 2009. Desagregação do concreto Essa patologia pode ocorrer devido a: » movimentação de fôrmas; » corrosão do concreto; » calcinação; » ataque biológico. 85 FALHAS E PATOLOGIAS | UNIDADE III Carbonatação do concreto Segundo Helene (1993 apud AISDORFER et al., 2015), é quando o cimento hidratado entra em contato com o CO2 que penetra na peça de concreto armado por difusão e com água presente na porosidade do concreto, e quanto maior for o CO2 na peça, menor será o pH ali presente e mais espessa será a camada carbonatada. Corrosão das armaduras Poderíamos dizer que essa patologia decorre de várias outras associadas ao concreto, mas na verdade, ela ocorre da mesma forma descrita para as tubulações, ou seja, basta o metal ferroso estar imerso em uma solução eletrolítica (água mineralizada). Essa patologia é controlada evitando-se que o concreto fique poroso, com fissuras, que forme a carbonatação e que desagregue por esse e outros fatores. Segurança estrutural contra o incêndio Especificações de norma A norma técnica de segurança contra incêndio estrutural determina apenas como deve ser o comportamento da estrutura durante um incêndio. A tarefa de como fazer isso é do profissional especializado em resistência estrutural. Sendo assim, o tempo requerido ao fogo (TRRF) está previsto, por exemplo, no anexo A da Instrução Técnica 08 do Corpo de Bombeiros de São Paulo, publicada em 2019. Para que seja comprovada a resistência ao fogo, é admitida: » execução de ensaios laboratoriais específicos de resistência ao fogo; » atendimento a tabelas elaboradas a partir de resultados obtidos em ensaios de resistência ao fogo. » inferência por modelos matemáticos (analíticos) devidamente normatizados ou internacionalmente reconhecidos sob análise de Comissão Técnica do Corpo de Bombeiros. Patologias da segurança estrutural contra o incêndio Quanto à resistência dos materiais construtivos sob exposição ao calor de um incêndio, o que precisamos saber é que as ligas metálicas resistem, com suas propriedades físicas 86 UNIDADE III | FALHAS E PATOLOGIAS intactas, por muito menos tempo em relação ao concreto. Então, temos que pensar em como proteger o aço da ação do incêndio. Laske et al. (2018), avaliaram a resistência do aço usado para armar concreto e constataram que a partir de 600 °C o aço começou a apresentar diminuição na resistência, com perda significativa acima de 600 °C até 1000 °C, com exposição ao calor de 60 e 120 minutos. Bolina et al. (2015) avaliaram o TRRF de uma parede de concreto armado e concluíram que a parede resistiu a 120 minutos a uma indução de calor que chegou a 1126 °C. Sabemos que o concreto praticamente não perde a sua resistência à compressão quando submetido a um incêndio. Contudo, temos que considerar a ocorrência de um fenômeno chamado spalling, que nada mais é do que o lascamento de partes da superfície do concreto durante um incêndio. A matriz muito densa das peças de concreto impede a liberação da pressão de vapor d’água com o aumento da temperatura, aumentando a pressão interna (AÏTCIN, 2000). As tensões de tração, assim originadas, somadas às tensões térmicas e estáticas podem superar a tensão de tração resistente do material, levando-o ao colapso. Taxas de aquecimento maiores induzem a gradientes térmicos maiores devido a baixa condutividade do concreto. A elevação de temperatura da superfície do elemento estrutural, conduz a grandes diferenças de temperaturas entre a superfície aquecida e o interior frio do concreto (gradientes térmicos elevados) em menor tempo. Em consequência, tensões térmicas de grande magnitude surgem rapidamente, aumentando consideravelmente o risco de lascamentos instantâneos. (COSTA et al., 2002) Segundo Kalifa et al. (2000 apud COSTA et al., 2002), existem ocorrências frequentes de lascamentos instantâneos entre 250 °C e 400 °C, que são temperaturas facilmente alcançadas nos primeiros minutos de incêndio. Esse fenômeno é inerente às características físicas do concreto, portanto, esse é um fenômeno comum de degradação ao fogo. Sendo esperado que ele aconteça, devemos contornar esse problema e garantir que as armaduras fiquem intactas durante todo o tempo requerido de ação de emergência. Basicamente, essa solução se baseia em oferecer ao aço uma camada maior de proteção a retardar os efeitos de lascamentos rápidos. Essas especificações mínimas podem ser vistas tanto na NBR 152009 (2012), quanto no Eurocode 2 (2004), como exemplificado na tabela abaixo, onde é mostrada a distância mínima entre o centro geométrico das 87 FALHAS E PATOLOGIAS | UNIDADE III armaduras e a face da laje exposta ao incêndio, sendo ela simplesmente apoiada e com armaduras nas duas direções. Tabela 53. Dimensões mínimas e distâncias de eixo para vigas simplesmente apoiadas em concreto armado e protendido. Resistência ao incêndio padrão (min) Dimensões mínimas (mm) Possíveis combinações de “a” e “bmín” onde “a” é a distância média e “bmín” é a largura da viga Largura da alma bw Classe WA Classe WB Classe WC 1 2 3 4 5 6 7 8 TRRF 60 120 160 200 300 100 80 100 40 35 30 25 TRRF 90 150 200 300 400 110 100 100 55 45 40 35 TRRF 120 200 240 300 500 130 120 120 65 60 55 50 Fotos: Eurocode 2, 2004. 88 CAPÍTULO 3 Manutenção Conceitos e tipos de manutenção A norma inglesa British Standards BS-3811 (1993), define manutenção como a combinação de ações que buscam restaurar um item, de acordo com um desempenho aceitável. A NBR 5462 (1994), define a manutenção como sendo a combinação das ações técnicas, administrativas e de supervisão, destinadas a “manter” ou “recolocar” um item em um estado no qual possa atender ao seu propósito. À programação, ou planejamento, de intervenções preventivas com método técnico objetivo, com o propósito de se estender a vida útil dos materiais, dá-se o nome de manutenção estratégica ou programada. A concepção desse tipo de intervenção se dá com o auxílio do acúmulo de conhecimento do comportamento dos itens analisados, por experiência prática, que poderão ser organizadas ou teorizadas, por exemplo, com a definição de ritmo e forma de realizar um determinado procedimento de manutenção. Dessa forma, é necessário realizar registros de dados, sejam eles de entradas ou de resposta de um processo ou sistema, para tanto, é necessário realizar inspeções visuais e com auxílio de instrumentos. Esse processo de construção do conhecimento das necessidades de manutenção de um determinado item pode contemplar retroalimentação para a busca de um conhecimento satisfatório sobre o item. Obviamente, devemos observar e aproveitar ao máximo conhecimentosde vaidades intelectuais inúteis e limitantes, e começar a enxergar o mundo com os olhos de uma criança, de modo a aceitar com naturalidade a desconstrução de teorias pretéritas, que porventura venham a ser superadas, pois até mesmo os mais cautos são susceptíveis a falhas. Dessa forma, a solução de um enigma requer o pensamento criativo, sobre soluções possíveis, expressado de forma objetiva. Para tanto, por vezes, tornam-se indispensáveis anos de dedicação para elaboração de modelos concebidos na pretensão de representar uma realidade desconhecida com o máximo de exatidão, bem como formular hipóteses 8 INTRODUÇÃO e testar previsões teóricas com a verossimilhança de algo tangível. Por isso já somos tenazes, e guerreiros corajosos, só por não desistirmos nas horas de sono ceifadas, em busca de um objetivo maior. Sejamos agentes transformadores para o bem do mundo e das pessoas que nele habitam. Espero que essas palavras sirvam de motivação não só para meus amigos de profissão que também estão nessa luta, mas também para todos os profissionais que não querem passar a vida sem honrar e santificar a sua profissão. Objetivos » Expor situações que culminam em patologias e as consequências em decorrência delas. » Apresentar conceitos que contribuam para a identificação de uma patologia. » Com o enfoque na segurança contra incêndio, apresentar metodologia para identificação de riscos ambientais, com o propósito de contornar as patologias de sistemas prediais. 9 UNIDADE IVERIFICAÇÃO DE FALHA DO SISTEMA CAPÍTULO 1 Análise de falhas Árvores de falhas Esse tipo de investigação consiste na retroanálise por dedução lógica, a construir um diagrama que represente uma cadeia de eventos, que auxiliará na dedução da linha crítica que culminou em um problema qualquer ou uma patologia. Tal dedução parte da coleta de evidências no local. Essa construção da estrutura analítica requer um conhecimento apurado do funcionamento do sistema para que se possa identificar todas as ramificações de relações causais. A estrutura desse diagrama se dá em sequência de eventos com derivações através de “portas-lógicas”, cujos principais símbolos e respectivas funções lógicas são: Tabela 1. Portas lógicas. Porta lógica Símbolo Função lógica E O evento de saída ocorre se todos os eventos ocorrerem na entrada. Ou O evento de saída ocorre se pelo menos um evento de entrada ocorrer. E (Prioridade) Ocorre somente se todos os eventos de entrada ocorrem numa sequência ordenada e especificada. Ou (Exclusivo) O evento de saída ocorre se na entrada um evento ocorrer isoladamente, mas não simultaneamente. Porta k de n O evento de saída ocorre se pelo menos k de n eventos ocorram. 10 UNIDADE I | VERIFICAÇÃO DE FALHA DO SISTEMA Porta lógica Símbolo Função lógica Porta inibidora O evento de entrada só produz uma saída se uma condição for atendida Não (Inversora) Inverte a ocorrência de um evento na entrada; possui uma notação algébrica sobre uma nomenclatura de entrada, como, por exemplo, para a entrada A, teremos a saída A. Fonte: Simões Filho, 2006. Tabela 2. Simbologia dos eventos de falhas. Símbolo Descrição Evento básico/primário: falha ou erro em um componente ou elemento do sistema. Evento intermediário: pode ser usado imediatamente acima de um evento principal para fornecer mais espaço para digitar a descrição do evento. Evento secundário/não desenvolvido: evento sobre o qual não há informações suficientes disponíveis, ou que não tem consequências. Evento de condicionamento: condições que restringem ou afetam portas lógicas. Evento externo: normalmente esperado que ocorra. Símbolos de transferência são usados para conectar as entradas e saídas das árvores de falhas relacionadas, como a árvore de falhas de um subsistema ao seu sistema. Fonte: Simões Filho, 2006. Antes de tudo, é importante definirmos alguns conceitos importantes da lógica e da formação do pensamento científico, que é concebida de uma evidência, da possibilidade de prová-la com lógica através do nexo de uma hipótese e uma conclusão, sendo que esse nexo causal seja autoevidente, para evitar um recuo infinito das causas anteriores, 11 VERIFICAÇÃO DE FALHA DO SISTEMA | UNIDADE I e por último precisamos de revisão por pares para constatação da repetitividade por ato intuitivo, ou seja, quando duas ou mais pessoas observam um único fenômeno, e percebem a mesma evidência. E durante a construção desse conhecimento, não podemos confundir argumento estatístico com lógica. O argumento estatístico trata apenas do provável, portanto, faz parte da dialética. Do discurso do método das Regras para a Direção do Espírito de Descartes, temos: Acerca dos objetos considerados, deve-se investigar não o que os outros pensaram ou o que nós próprios suspeitamos, mas aquilo do que podemos ter uma intuição clara e evidente ou que podemos deduzir com certeza, pois de outro modo não se adquire a ciência. Para facilitação da compreensão dos casos de riscos ambientais e patologias, partiremos de um exemplo. Imaginemos uma situação hipotética de um incêndio ocorrido em um prédio de 30 andares, cuja atividade predominante seja associada ao grupo de serviço profissional D-1, ou seja, um tipo de edificação bem comum nas grandes cidades. Essa edificação empregou todas as medidas de segurança compatíveis com o seu porte e risco presentes na tabela 6D do Decreto do Estado de São Paulo n. 63.911, de 10 de dezembro de 2018, e aparentemente, ou pelo menos era o que apontavam os laudos e documentos de aprovação, não havia nenhuma irregularidade no sistema de segurança contra incêndio e pânico. No entanto, o incêndio ocorreu, levando a um trágico óbito. Os documentos de aprovação de qualquer processo ou produto dele, tais como certificados de aprovação dos sistemas de combate a incêndio, são meras representações da vontade, e a crença de que essas vontades representam de forma inequívoca a realidade é um sintoma muito ruim da falta de percepção das mais elementares relações de causa e efeito das vicissitudes inerentes à imperfeição humana. A falsa sensação de segurança dada por um certificado ou título obtido de modo desarmônico, com valores justos e perenes, pode ser até mais perigosa do que uma flagrante desordem. quem insiste em dar mais importância para títulos obtidos a qualquer custo do que dedicar todo seu esforço na justa e sólida mitigação de riscos ambientais, merece apenas as duras penas, e se deparar com a realidade de que o seu cerificado de aprovação não foi capaz de evitar e de apagar o incêndio. Em uma situação real de perícia, devemos analisar todas as medidas de segurança. Entretanto, para tornar o exemplo das proteções passivas necessárias listadas na tabela 6D mais didático, focaremos nas compartimentações verticais, no controle de materiais 12 UNIDADE I | VERIFICAÇÃO DE FALHA DO SISTEMA de acabamento e na segurança estrutural contra incêndio e quanto às proteções ativas focaremos nos sistemas de hidrantes, de chuveiros automáticos e alarme de incêndio. Primeiro, ao investigarmos um sinistro de incêndio por meio da construção de um diagrama da análise da árvore de falhas, devemos ter o cuidado de não confundirmos as falhas responsáveis pela propagação do incêndio com as possíveis causas primárias que originaram o incêndio. Em outras palavras, os sistemas de proteção contra incêndio fazem parte das medidas de contingência, ou seja, funcionam apenas quando tudo deu errado, funcionam na última frente da batalha que se inicia antes do incêndio. Sendo assim, percebam que a ausência de qualquer medida de segurança contra incêndio não será a responsável pelo surgimento da primeira fagulha, e nesse caso temos um incêndio que se iniciou no 20° andar e se propagou com queima generalizada pelos demais andares superiores por meio dos fenômenos da radiação, convecção e da condução, agindo em conjunto. Inicialmente, sem muitas informações sobre o incêndio,já consolidados sobre materiais e sistemas, ou até mesmo solicitar uma segunda opinião, como já explicamos no quesito da revisão por pares. Cumprida essa etapa, podemos formar um sólido programa de manutenção preventiva. Souza e Ripper (2009) define a manutenção preventiva como sendo aquela que se dá a partir de informações de alertas coletadas em inspeções, e executadas em intervalos de tempo regulares, em conformidade com os critérios preestabelecidos, com o propósito de diminuir a probabilidade da ocorrência de uma patologia. Essas referidas inspeções periódicas poderão eventualmente ser complementadas por inspeções condicionadas de carácter mais específico e especializado, mas com o mesmo objetivo de confirmar as evidências de desempenho afetado. 89 FALHAS E PATOLOGIAS | UNIDADE III Por esse motivo, devido ao prejuízo do desempenho, podemos afirmar que, tal como ocorre com a manutenção estratégica, a manutenção preventiva também não é imutável. Por exemplo, novos ritmos de inspeção podem ser demandados pelo sistema. A manutenção esporádica possui mais um carácter ligado a demandas emergenciais, pois ela decorre da inobservância das manutenções de planejamento estruturado. O diagrama a seguir ilustra essa relação comparativa entre as diferentes manutenções. Figura 13. Critérios para manutenção de estruturas. Manutenção Manutenção Estratégica Manutenção Esporádica Prevenção Inspeções Periódicas Inspeções Condicionais Manutenção Emergencial (reparos) Fotos: Souza e Ripper, 2009. Mais adiante abordaremos um caso emblemático de colapso, que envolve uma cadeia de eventos de culminaram no desabamento das edificações, que envolve todos os principais assuntos aqui abordados. Com esse caso, também poderemos compreender 90 UNIDADE III | FALHAS E PATOLOGIAS a importância da manutenção e de uma boa formação de base de dados de todo o histórico da edificação, pois sem isso a perícia pode apenas inferir sobre uma hipótese com probabilidade maior de ter sido a causa da ruína. Em caso crítico, um dos peritos chega a sugerir uma base de dados municipais (em nuvem), já que é tão precária a formação desse histórico no Brasil. Cada edificação deveria ter esse banco de dados, todo o seu histórico de aprovações e regularizações, composto pelos projetos de todas as disciplinas com as respectivas atualizações, diários de obras, relatórios de fiscalização, contratos, registros de alterações, laudos técnicos de ensaios de controle de qualidade etc. Esse histórico é conhecido também como “databook”, que é mais aplicado, e nacionalmente conhecido, em obras de grande porte. Contudo, o databook normalmente contempla documentos apenas da época da implantação da edificação. Nesse sentido, a nossa base de dados ideal deve contemplar continuidade no ajuntamento e organização de documentos do pós-obra. Estudo de caso de ruína estrutural devido ao fogo O caso de incêndio seguido de colapso estrutural do edifício Wilton Paes de Almeida de 24 andares sem dúvida ficará marcado de forma negativa na memória brasileira, mas vamos focar agora nos aprendizados extraídos dessa tragédia. Inicialmente, notou-se um controle precário de documentos, que atrapalhou muito o resultado do laudo pericial. Se houvesse um acervo digital de documentos, com o gerenciamento da prefeitura, ajudaria muito o trabalho de entender como um edifício projetado em concreto armado entrou em ruína tão rapidamente (80 min), equiparando- se à duração de resistência ao fogo de edificações alicerçadas em estrutura metálica. Nas primeiras investidas, na difícil busca por cópias dos projetos necessários para a perícia, foi verificado por meio de fotografias que o prédio apresentava mais materiais combustíveis, por estar sendo usado como moradia irregular. Além do desvirtuamento do uso, havia outras irregularidades que não tinham origem na invasão. Foi registrado um tipo comum de irregularidade que só faz agravar o risco de incêndio, pois na ocasião da vistoria havia na laje alveolar com as fôrmas de madeira da década de 1960 ainda presas conforme a imagem a seguir. 91 FALHAS E PATOLOGIAS | UNIDADE III Figura 14. Laje grelha com viga faixa ainda com moldes de madeira. Fonte: Leandro Coelho/SPU; Parecer Técnico PhD 324/2019. No momento do incêndio, não havia nenhuma medida de segurança no prédio, que estava invadido, com relatos e registros de que havia muito material combustível no interior do prédio, tais como, madeirite para divisórias, botijão de gás para cozinhar, roupa em varal, e muito lixo na caixa do elevador; aparentemente havia tudo, menos segurança. Apesar disso tudo, ainda era difícil entender como um prédio de concreto armado ruiu, pois sabemos que a quantidade de combustível não faz elevar a temperatura do incêndio, somente faz elevar a duração, e existem muitos exemplos de prédios do mesmo porte que resistiram muito mais tempo de incêndio, como foi o caso do edifício Joelma, que queimou por 4 horas. Mesmo com as limitações impostas pela falta do projeto e da memória de cálculo estrutural, bem como pela escassez de testemunhos, o perito montou um modelo, cuja simulação computadorizada ajudou a concluir o parecer sobre o colapso estrutural, que se deu devido a um conjunto de fatores que não só o incêndio, conforme a lista que segue: » deslocamentos horizontais devido ao vento acima do limite; » tendência natural de torção da edificação, devido ao centro de torção fora do centro de gravidade; » projeto estrutural sem considerar esforços de segunda ordem. 92 UNIDADE III | FALHAS E PATOLOGIAS Naquela época, não eram utilizados esforços de segunda ordem no projeto estrutural, que garante maior estabilidade para os edifícios. Certamente, não foram considerados os efeitos de excentricidades na estrutura, bem como da dilatação e contração. Falhas de execução Sinais de falhas de execução verificadas em amostras dos escombros, que diminui o desempenho estrutural perante o fogo. Na ocasião, foram identificadas falhas quanto ao cobrimento de proteção de armaduras. Nos projetos da época, não eram considerados aspectos de segurança estrutural contra o fogo, mas isso não significa que o problema não possa ser mitigado com ações no presente. Por meio de amostras do escombro, foi possível identificar que o cobrimento de proteção comum à corrosão para as armaduras variava de 1 a 5 cm. Enquanto a proteção estrutural de resistência ao fogo disponível, que é medido do centro geométrico da seção transversal da armadura até a face o elemento estrutural, variava de 2,5 a 6,5cm. 93 REFERÊNCIAS ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 10897 – Sistemas de proteção contra incêndio por chuveiros automáticos – Requisitos. Rio de Janeiro, 2014. BOLINA, F. L.; PRAGER, G. L.; RODRIGUES, E.; TUTIKIAN, B. F. Avaliação da resistência ao fogo de paredes maciças de concreto armado. 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Acesso em: 14 jan. 2021. _Hlk62804901 _Hlk65141529 MTBlankEqn _Hlk65223608 Apresentação Organização do Caderno de Estudos e Pesquisa Introdução Unidade I VERIFICAÇÃO DE FALHA DO SISTEMA Capítulo 1 Análise de falhas Capítulo 2 Metodologias para a avaliação dos riscos de incêndio Capítulo 3 Construção de hipóteses Unidade II Patologias Capítulo 1 Estruturação da análise de patologias Capítulo 2 Conceitos básicos na identificação de patologias Unidade III Falhas e Patologias Capítulo 1 Tipos de falhas Capítulo 2 Principais tipos de falhas, patologias e recuperação Capítulo 3 Manutenção Referênciasa não ser cenas de um telejornal, onde podemos observar um incêndio severo em vários andares, mais especificamente o 20°, 21°, 28º e o 29º, com sinais de flame over 1 em várias janelas, a fim de escrevermos um artigo começamos a montar um diagrama das possíveis falhas. À medida que as notícias foram sendo divulgadas, constatamos que houvera um óbito. Um dia após o combate ao incêndio, a nossa empresa foi contratada para realizar a perícia do incêndio. Primeiro, obtivemos acesso aos depoimentos dos envolvidos diretamente no sinistro e selecionamos os seguintes trechos de declarações mais relevantes: » Depoimento 1 (funcionário do escritório): eu estava no 20º andar quando escutei um barulho parecido com um curto circuito. Depois de aproximadamente 3 minutos, senti um cheiro forte de fumaça e nesse momento, junto do disparar do alarme, percebi que a região do quadro de força estava toda tomada de fumaça, então fugimos dali. » Depoimento 2 (funcionário brigadista): eu estava no 21° andar quando escutei o alarme. Poucos minutos depois percebi chamas na caixa da fiação, não me preocupei em combater o incêndio, pois os chuveiros seriam acionados, só me preocupei em ajudar todos a saírem do local. » Depoimento 3 (bombeiro civil): não sabemos ao certo, mas parece que o incêndio teve origem no 20º andar, com ignição de circuito elétrico, a 1 Ignição da fumaça (flash fire), que ocorre por meio do superaquecimento da fumaça carregada de partículas originadas na pirólise que entram em ignição devido ao contato com uma maior concentração de comburente (em janelas, por exemplo) formando “línguas de fogo”. 13 VERIFICAÇÃO DE FALHA DO SISTEMA | UNIDADE I propagação do incêndio foi rápida, pois haviam muitos materiais combustíveis no local. » Depoimento 4 (bombeiro militar): chegamos ao local do sinistro em 8 minutos, e as chamas já tomavam conta de todo o 20º e 21° andar, com princípio de chamas surgindo no 28° andar e nesse momento ainda havia algumas pessoas para evacuar, então, trabalhamos em duas frentes, uma equipe focada em debelar as chamas usando os hidrantes internos e outra no salvamento das pessoas. O sistema de chuveiros automáticos foi acionados, mas não foram suficientes para controlar as chamas e infelizmente, houve um óbito por asfixia. A vítima aparentemente estava dormindo em um pequeno depósito de materiais de escritório e de limpeza no 30º andar e não ouviu o alarme de incêndio. Nesse dia, nossa empresa também teve acesso ao projeto técnico, e a documentos relacionados à manutenção do condomínio. Não havia nada de anormal, exceto alguns laudos da instalação elétrica que embora fossem favoráveis, não contemplavam nenhuma imagem de termógrafo, e tampouco havia também um laudo específico das proteções passivas de compartimentação e da segurança estrutural. Com essas informações passadas, ainda não teríamos como determinar as causas do incêndio e da propagação. As suspeitas recaiam sobre as instalações elétricas, as compartimentações verticais, os materiais de acabamento e revestimento e sobre os chuveiros automáticos. Após analisarmos o projeto, verificamos que ele estava tecnicamente correto, então solicitamos uma vistoria para investigar se haviam falhas de compatibilização na interface com outros projetos, ou de execução e obtivemos a seguinte checagem. Tabela 3. Checagem da vistoria. Proteções Compatibilização Execução Segurança estrutural Ok Ok Compartimentação vertical Ok Falha CMAR Ok Ok Saídas de emergência Ok Ok Iluminação de emergência Ok Ok Detecção de incêndio Ok Ok Alarme de incêndio Ok Falha Extintores Ok Ok 14 UNIDADE I | VERIFICAÇÃO DE FALHA DO SISTEMA Proteções Compatibilização Execução Hidrantes Ok Ok Chuveiros automáticos Ok Ok Observações: » O sistema de proteção a descargas atmosféricas (SPDA) estava com o projeto tecnicamente correto e a inspeção mostrou que estava em perfeita condição de funcionamento. » Todos os materiais empregados da edificação possuíam certificações de qualidade do fabricante. » As instalações elétricas estavam com o projeto correto, e a inspeção das áreas não afetadas pelo incêndio, mostrou que a proteção do circuito correspondia ao projeto, mas precisaríamos investigar o balanceamento de cargas. Fonte: elaborada pelo autor. 15 CAPÍTULO 2 Metodologias para a avaliação dos riscos de incêndio Método Gretener Segundo Seito et al. (2008, p. 288), essa avaliação de riscos sempre despertou o interesse da comunidade acadêmica, de modo a aperfeiçoá-la, pois em 1960, o engenheiro suíço Max Gretener, da associação de proteção contra incêndios da Suíça iniciou seus estudos focado na área industrial. Hoje em dia, esse método é amplamente utilizado por seguradoras devido à sua aplicabilidade versátil, que além das edificações industriais, contempla também edificações de grande porte (pólos gerados de tráfego e locais de reunião de público) tais como centros comerciais, centros educativos, centros hospitalares, grade redes distribuidoras varejistas e atacadistas, centros de eventos, centros logísticos, entre outros. Apesar dessas inegáveis vantagens, esse método também apresenta a limitação de não conseguir captar uma possível influência de imóveis vizinhos sem o distanciamento correto. Existem essas limitações quanto às interações entre edificações lindeiras, mas Cunha (2010) avaliou o método aplicado para as estreitas vias do Quarteirão de Alda no centro histórico da cidade do Porto em Portugal, como um bloco de construções, e nessas condições o método empregado para o cálculo do índice do risco de incêndio pode ser crível. Entretanto, esse mesmo autor alerta que esses métodos nunca poderão substituir o bom dimensionamento das edificações. A seguir, as especificidades previstas em normas técnicas. Um método é apenas uma das muitas ferramentas que podem ajudar na concepção de um edifício. Os métodos serão mais fiáveis e constituirão uma base mais credível quando se pretende estabelecer uma comparação dos níveis de SCI entre os vários edifícios, sendo que para este caso, os resultados dados pelas metodologias serão um bom indicador para se saber quais os edifícios que deverão estar mais seguros. (CUNHA, 2010) Aqui devemos analisar os fatores que promovem o desenvolvimento do incêndio, a quantificar e qualificar os riscos presentes nas edificações. Esse método, basicamente 16 UNIDADE I | VERIFICAÇÃO DE FALHA DO SISTEMA considera três importantes quesitos para a determinação do grau de risco de incêndio, tais como: » o tipo da edificação, que leva em consideção o formato da edificação e os materiais construtivos; » o perigo potencial do edifício devido aos produdos armazenados; » as medidas de segurança presentes no local. Aqui, salientamos que as medidas ativas de segurança contra incêndio não são consideradas um fator de risco do surgimento de um incêndio, mas da sua propagação. Para a verificação das conformidas do SCI aos padrões nomativos, avaliaríamos, através de uma vistoria no local, os riscos envolvidos da compatibilidade da implantação com um projeto de SCI tecnicamente correto, tais como, mudanças no layout dos mobiliários, mudanças de materiais de acabamento e revestimento, mudanças da carga de incêndio relativa aos produtos armazenados, operabilidade dos equipamentos de proteção contra incêndio, o nível de treinamento dos brigadistas. Até aqui, esses itens costumeiramente avaliados, se assemelham muito com as verificações necessárias para esse método. Contudo, nas condições de uma vistoria comum de verificação do projeto, também avaliaríamos, os aspectos de segurança das fontes de ignição, tais como, o nível de manutenção das instalações elétricas, dos circuitos de proteção e das proteções à descargas atmosféricas, para mantê-las sempre no nível de qualidade dos padrões normativos. Esses fatores de gatilho de incêndio não estão contemplados com muitos detalhes no método de Gretener, pois, conforme veremos maisadiante, para a classificação das condições das fontes de ignição teremos apenas uma tabela que considera os riscos inerentes a algumas atividades. Sendo assim, são critérios mais objetivos para as energias caloríficas envolvidas, porém, bem subjetivos para as fontes de ignição. Desse modo, não demonstram com clareza o potencial de ativação de um incêndio devido às fontes elétricas, mecânicas ou químicas de ignição, oriundas dos materiais depositados ou das próprias instalações da edificação. Contudo, o método não desabona uma verificação com maior precisão por parte da analista. Por esse motivo, talvez a consideração de boas práticas, no controle das fontes de ignição, seja uma boa linha de pesquisa, para atualização da referida tabela. Seito et al. (2018) também sugerem estudos para a adequação do número de brigadistas de acordo com os equipamentos de prevenção e combate a incêndios instalados na edificação analisada, pois para eles não devemos levar em conta apenas o número da população existente na edificação para o dimensionamento da equipe de brigadistas, bem como para o seu nível de treinamento. 17 VERIFICAÇÃO DE FALHA DO SISTEMA | UNIDADE I Voltando para o método Gretener, primeiramente, vamos avaliar os modos possíveis para a propagação dos incêndios. Os tipos de propagação, como já estudamos no módulo de avaliação do comportamento do incêndio, podem ser horizontalizados e verticalizados, sendo assim, precisamos avaliar a concepção arquitetônica, os materiais construtivos empregados, as compartimentações e os afastamentos da edificação, para classificá-la conforme a tabela a seguir. Tabela 4. Classificação das edificações quanto às suas características construtivas. Classificação da edificação Compartimentação Descrição V Construção em grande volume Essa construção torna mais difícil a propagação horizontal e vertical do incêndio, pois isola os ambientes da edificação em células com paredes resistentes ao fogo. Para ser classificada como tipo z, a edificação deve ter suas escadas, dutos técnicos e demais ligações verticais devidamente enclausuradas. G Construção em grande superfície (compartimentos com mais de 200 m²) Essa construção torna mais fácil a propagação horizontal do incêndio, por ser feita com grandes vãos, mas dificulta a propagação vertical, por ter isolamento entre os pavimentos com lajes resistentes ao fogo. Para ser classificada como tipo G, a edificação deve ter suas escadas, dutos técnicos e demais ligações verticais devidamente enclausuradas. z Construção em células de no máximo 200 m² Essa construção torna mais difícil a propagação horizontal e vertical do incêndio, pois isola os ambientes da edificação em células com paredes resistentes ao fogo. Para ser classificada como tipo z, a edificação deve ter suas escadas, dutos técnicos e demais ligações verticais devidamente enclausuradas. Fonte: NBR 9050; Cunha, 2010. Avaliação do perigo mobiliário Essa avaliação leva em consideração todos os materiais armazenados na edificação inclusive a mobilia, para a qual devemos verificar: » a carga de incêndio mobiliária – fator q; » a combustibilidade – fator c; » o enfumaçamento – fator r; » a toxidade e corrosividade – fator k. Para essa verificação, devemos tomar o cuidado de considerar os maiores fatores no caso de uma edificação com armazenamentos mistos, sendo que, apenas consideramos mistos se os materiais diferentes armazenados quantitativamente representem mais do que 10% do total. 18 UNIDADE I | VERIFICAÇÃO DE FALHA DO SISTEMA Quanto à carga de incêndio (Qm) denominada de (fator q) devemos consultar a tabela a seguir. Tabela 5. Carga de incêndio mobiliária Qm (fator q). Carga de incêndio mobiliária, fator q (Qm) em MJ/m² qm q qm q qm q ≤ 50 0,6 401 – 600 1,3 5001 – 7000 2,0 51 – 75 0,7 601 – 800 1,4 7001 – 10000 2,1 76 – 100 0,8 801 – 1200 1,5 10001 - 14000 2,2 101 – 150 0,9 1201 – 1700 1,6 14001 – 20000 2,3 151 – 200 1,0 1701 – 2500 1,7 20001 – 28000 2,4 201 – 300 1,1 2501 – 3500 1,8 > 28000 2,5 301 – 400 1,2 3501 – 5000 1,9 Fonte: Cunha, 2010. Devemos também considerar a combustibilidade (Fe), denominada de fator c, que representa o quão facilitada e veloz será a combustão dos materiais armazenados na edificação, com índices conforme a tabela a seguir. Tabela 6. Fator de combustibilidade Fe (fator c). Combustibilidade Grau de combustibilidade Fator c Altamente inflamável 1 1,6 Facilmente inflamável 2 1,4 Inflamável, facilmente combustível 3 1,2 Normalmente combustível 4 1,0 Dificilmente combustível 5 1,0 Incombustível 6 1,0 Fonte: Cunha, 2010. Também devemos verificar as características de enfumaçamento (Fu) inerentes aos materiais armazenados na edificação, que é denominada de fator r, conforme a tabela a seguir: Tabela 7. Fator de enfumaçamento Fu (fator r). Classificação de perigo à fumaça Grau de enfumaçamento Fator r Normal 3 1,0 Médio 2 1,1 Grande 1 1,2 Fonte: Cunha, 2010. Quanto aos mobiliários, por último, verificamos a toxidade e corrosividade (Co) dos gases liberados pelos materiais combustíveis armazenados na edificação durante um incêndio, e o grau dessa propriedade é denominado de fator k, dado conforme a tabela a seguir: 19 VERIFICAÇÃO DE FALHA DO SISTEMA | UNIDADE I Tabela 8. Fator de perigo de corrosão Co (fator k). Classificação do grau de perigo Fator k Normal 1,0 Médio 1,1 Grande 1,2 Fonte: Cunha, 2010. Avaliação do perigo imobiliário Até o momento, vimos os fatores de risco inerentes aos materiais armazenados na edificação, mas temos também que considerar os índices relativos ao perigo de incêndio proporcionado pelos materiais usados na própria construção, essas propriedades construtivas são: » carga de incêndio imobiliária – fator i; » nível do piso – fator e; » amplidão da superfície – fator g. O fator i, denominado carga de incêndio imobiliário (i), traduz a combustibilidade dos elementos estruturais, dos elementos da fachada não resistentes ao fogo, tais como os materiais de vedação das janelas, e das camadas de isolamento combustível colocadas no teto das edificações térreas. Esse índice é obtido por meio da seguinte tabela. Tabela 9. Carga de incêndio imobiliária i (fator i). Estrutura resistente Elementos das fachadas, coberturas Concreto Tijolo Metal Componentes de fachadas multicamadas com camadas exteriores incombustíveis* Madeira Materiais sintéticos Incombustível Combustível/protegida Combustível Concreto, tijolo, aço, outros metais, incombustível 1,0 1,05 1,1 Construção em madeira: » Resistente a 30 minutos de fogo. » Maciça combustível, com dimensões no padrão** 1,1 1,15 1,2 Construção em madeira com dimensões fora do padrão** 1,2 1,25 1,3 * É autorizada parte da camada exterior combustível se não for possível a propagação vertical do incêndio. ** Dimensões do padrão normativo. Fonte: Cunha, 2010. 20 UNIDADE I | VERIFICAÇÃO DE FALHA DO SISTEMA O fator e determina o grau de risco da edificação de acordo com a sua altura, conforme as tabelas 10, 11 e 12, a seguir. Tabela 10. Nível do andar ou altura do local – edifícios de 1 só piso (fator e). Altura h (m) Fator e de acordo com a carga de incêndio mobiliária Qm ≤ 200 200 1000 h ≤ 7m 1 1 1,00 7 10 1 1,25 1,50 Fonte: Cunha, 2010. Tabela 11. Nível do andar ou altura do local – pisos enterrados (fator e). Pavimento Cota de nível do subsolo Fator e 1° subsolo 3 1,00 2° subsolo 6 1,90 3° subsolo 9 2,60 4° subsolo 12 3,00 Fonte: Cunha, 2010. Tabela 12. Nível do andar ou altura do local – vários andares (fator e). Pavimento Cota de nível (m) Fator e Térreo 0 1,00 1°fator g, ou fator da amplidão da superfície, que deve ser determinado de acordo com a seguinte tabela. 21 VERIFICAÇÃO DE FALHA DO SISTEMA | UNIDADE I Tabela 13. Fator de amplidão da superfície (fator g). Relação comprimento/largura do compartimento de incêndio Fator g Ár ea do co m pa rti m en to de in cê nd io (m ²) 8:1 7:1 6:1 5:1 4:1 3:1 2:1 1:1 800 770 730 680 630 580 500 400 0,4 1200 1150 1090 1030 950 870 760 600 0,5 1600 1530 1450 1370 1270 1150 1010 800 0,6 2000 1900 1800 1700 1600 1450 1250 1000 0,8 2400 2300 2200 2050 1900 1750 1500 1200 1 4000 3800 3600 3400 3200 2900 2500 2000 1,2 6000 5700 5500 5100 4800 4300 3800 3000 1,4 8000 7700 7300 6800 6300 5800 5000 4000 1,6 10000 9600 9100 8500 7900 7200 6300 5000 1,8 12000 11500 10900 10300 9500 8700 7600 6000 2 14000 13400 12700 12000 11100 10100 8800 7000 2,2 16000 15300 14500 13700 12700 11500 10100 8000 2,4 18000 17200 16400 15400 14300 13000 11300 9000 2,6 20000 19100 18200 17100 15900 14400 12600 10000 2,8 22000 21000 20000 18800 17500 15900 13900 11000 3 24000 23000 21800 25500 19000 17300 15100 12000 3,2 26000 24900 23600 22200 20600 18700 16400 13000 3,4 28000 26800 25400 23900 22200 20200 17600 14000 3,6 32000 30600 29100 27400 25400 23100 20200 16000 3,8 36000 34400 32700 30800 28600 26000 22700 18000 4 40000 38300 36300 35300 31700 28800 25200 20000 4,2 44000 42100 40000 37600 34900 31700 27700 22000 4,4 52000 49800 47200 44500 41300 37500 32800 26000 4,6 60000 57400 54500 51300 47600 43300 37800 30000 4,8 68000 65000 61800 58100 54000 49000 42800 34000 5 Fonte: Cunha, 2010. Com todas essas informações podemos calcular o perigo potencial (P), que é dado pelo produto de todos os fatores definidos com dados coletados na vistoria, conforme a equação a seguir? P = fator q x fator c x fator r x fator k x fator i x fator e x fator g. 22 UNIDADE I | VERIFICAÇÃO DE FALHA DO SISTEMA Avaliação dos fatores das proteções Medidas de proteção normais (básicas) Os fatores relacionados às medidas de proteção compõem o terceiro quesito a ser verificado na vistoria, pois essas características, com a influência da ação humana, poderam influenciar para a não propagação de um eventual incêndio, fazendo com que os perigos anteriormente mencionados sejam atenuados, ou agravados na ausência deles. Esses fatores, segundo as medidas de segurança contra incêndio básicas disponíveis, são os seguintes: » Extintores portáteis – fator η1. » Hidrantes – fator η2. » Confiabilidade do sistema de abastecimento – fator η3. » Conduta de alimentação – fator η4. » Treinamento da brigada de incêndio – fator η5. A distribuição e a carga dos agentes extintores devem estar de acordo com o projeto tecnicamente correto e o fator η1 deve ser consultado na tabela a seguir: Tabela 14. Extintores portáteis - Fator η1. Extintores portáteis Fator η1 Sufucientes 1,00 Insuficientes 0,90 Fonte: Cunha, 2010. Da mesma forma do que mencionado para os extintores móveis, os hidrantes devem ser implantados de acordo com o projeto tecnicamente correto das medidas de SCI, pois os índices da tabela a seguir são também subjetivos, a informar se esses equipamentos são suficientes ou não. Sendo assim, o fator η2 será: Tabela 15. Hidrantes - fator η2. Pontos de hidrantes Fator η2 Sufucientes 1,00 Insuficientes 0,80 Fonte: Cunha, 2010. 23 VERIFICAÇÃO DE FALHA DO SISTEMA | UNIDADE I O fator η3 se refere a confiabilidade do sistema de abastecimento de água, que varia em função do risco da edificação e das suas repectivas demandas de vazão e pressão. Esse fator é determinado de acordo as duas próximas tabelas. O caso de abastecimento diretamente público, não é aplicável nos sistemas de combate a incêndio do Brasil. Tabela 16. Coeficiente de confiabilidade do sistema de abastecimento (fator η3). Situação da Reserva Técnica de Incêndio (RTI) Valores de η3 Pressão* ≤ 2 bar 2 bar 4 bar RTI com controle de nível d’água independente da rede elétrica 0,7 0,85 1 Reservatório de abastecimento sem RTI, com controle do nível d’água independente da rede elétrica 0,65 0,75 0,9 Bomba de controle do nível d’água independente da rede elétrica 0,6 0,7 0,85 Bomba de controle do nível d’água independente da rede elétrica 0,5 0,6 0,7 Água natural 0,5 0,55 0,6 Nota: * Pressão mínima no hidrante Fonte: adaptada de Cunha, 2010. Tabela 17. Coeficiente referente a confiabilidade do sistema de abastecimento (fator η3). Grau do risco Condições mínimas de vazão (l/min) * Volume mínimo da RTI (m³) ** Pequeno 100 0,90 Fonte: adaptada de Cunha, 2010. 24 UNIDADE I | VERIFICAÇÃO DE FALHA DO SISTEMA O fator referente ao treinamento da equipe de emergência se dá de acordo com o fator η5, conforme a tabela a seguir: Tabela 19. Coeficiente referente ao treinamento da brigada de incêndio (fator η5). Situação do treinamento Fator η5 Existente 1,00 Inexistente 0,80 Fonte: adaptada de Cunha, 2010. Sendo assim, o cálculo do coeficiente das medidas normais de segurança contra incêndio (N) se dá pelo produto dos fatores determinados em vistoria (η1, η2, η3, η4 e η5), conforme a equação a seguir: N = η1 x η2 x η3 x η4 x η5 Medidas de proteção especiais Durante a nossa vistoria, também devemos verificar as condições das medidas de segurança compostas pela existência de sistemas automáticos e de bombeiro civil residente, conforme os seguintes fatores: » Detecção de incêndio – fator s1. » Transmissão do alerta – fator s2. » Bombeiros civis – fator s3. » Escalões de intervenção dos corpos de bombeiros locais – fator s4. » Instalações de extinção – fator s5. » Instalações automáticas de extração de fumaça – fator s6. O fator s1, inerente à existência e à operacionalidade do sistema detecção de incêndio que contempla os meios automáticos e os manuais de identificação de um possível foco de incêndio e de prontamente agir para suprimi-lo. Esse fator de s1 é obtido pela seguinte tabela: Tabela 20. Condições de detecção e ação contra o incêndio – fator s1. Detecção do incêndio Fator s1 Vigilante que faça duas rondas durante a noite e nos dias de inatividade 1,05 Vigilante que faça rondas de 2 em 2 horas todos os dias 1,10 25 VERIFICAÇÃO DE FALHA DO SISTEMA | UNIDADE I Detecção do incêndio Fator s1 Instalação de detecção automática de incêndio 1,45 Instalação de chuveiros automáticos 1,20 Fonte: Cunha, 2010. O fator s2 refere-se à transmissão do alerta que considera os acionadores manuais ou automáticos, na prática o sistema de alarme automático é integrado ao sistema de dectecção automático do incêndio, e monitorado da central no caso de detectores endereçáveis. No caso de emprego de posto de monitoramento com controle de permanência, pode ser empregada linha que possibilite uma sobreposição de sinal com a linha telefônica, priorisando o alerta de emergência, de tal forma que o alerta de incêndio não seja bloqueado por outras comunicações. Esse fator de transmissão de alerta s2 é obtido pela seguinte tabela: Tabela 21. Condições de transmissão do alerta de alerta – fator s2. Transmissão do alerta Valor de s2 Postos de controle funcionando permanentemente (p. ex.: guarita de porteiro com comunicação) 1,05 Postos de alerta funcionando permanentemente com acesso a telefone, sendo que de noite tenha duas pessoas para rendição de descanso 1,1 Transmissão de alerta automático apartir de uma central de detecção, ou então emprego de chuveiros automáticos para um posto de alarme de incêndio com linha telefônica, sem o controle de permanência no posto 1,1 Transmissão de alerta automático a partir de uma central de detecção, ou então emprego de chuveiros automáticos para um posto de alarme de incêndio com linha telefônica, com o controle de permanência no posto 1,2 Fonte: Cunha, 2010. Esse próximo fator se refere à permanência ou não no local de bombeiros oficiais ou de empresa. Nesse caso, o que veremos com muito mais frequência é a permanência de bombeiros civis contratados diretamente pelos empreendimentos. Contudo, esse fator também considera a disponibilidade de bombeiros oficiais, que no caso nacional, são militares. Para os bombeiros oficiais, esse método estipula as seguintes classificações: » CBO 1: bombeiro oficial que não puder ser classificado nas demais categorias, com alerta simultâneo. » CBO 2: bombeiro oficial com equipe de emergência composta por no mínimo de 20 bombeiros que façam plantões também aos fins de semana, com alerta simultâneo. 26 UNIDADE I | VERIFICAÇÃO DE FALHA DO SISTEMA » CBO 3: bombeiro oficial com equipe de emergência composta por no mínimo 20 bombeiros que façam plantões também aos fins de semana e que disponha de uma viatura (caminhão com reservatório de água e bomba de recalque), com capacidade de até 1200 litros de água, com alerta simultâneo. » CBO 4: bombeiro oficial com equipe de emergência composta por no mínimo de 20 bombeiros que façam plantões também aos fins de semana e que disponha de uma viatura (caminhão com reservatório de água e bomba de recalque), com capacidade de até 1200 litros de água. Com plantões aos fins de semana, nos quais permaneçam pelo menos 3 bombeiros, com alerta simultâneo. » CBO 5: bombeiro oficial com equipe de emergência composta por no mínimo 20 bombeiros que façam plantões também aos fins de semana e que disponha de uma viatura (caminhão com reservatório de água e bomba de recalque) com capacidade de até 2400 litros de água. Com plantões aos fins de semana, nos quais permaneçam pelo menos 5 bombeiros, com alerta simultâneo. » CBO 6: bombeiro oficial com equipe de emergência composta por no mínimo de 20 bombeiros que façam plantões também aos fins de semana e que disponha de uma viatura (caminhão com reservatório de água e bomba de recalque) com capacidade de até 2400 litros de água. Com plantões de 24 horas (permanente), com pelo menos 4 bombeiros, com alerta simultâneo. » CBO 7: bombeiro oficial com equipes de intervenção de um ou de vários quartéis situados na zona protegida, com disponibilidade permanente e equipadas de acordo com os riscos existentes, com alerta simultâneo. Para os bombeiros civis, temos os seguintes enquadramentos: » BE 1: brigada de incêndio com efetivo mínimo de 10 pessoas habilitadas a combater incêndios, disponíveis durante todo o horário de funcionamento do empreendimento. » BE 2: brigada de incêndio com efetivo mínimo de 20 pessoas habilitadas a combater incêndios, com comando próprio e com disponibilidade durante todo o horário de funcionamento do empreendimento. » BE 3: brigada de incêndio com efetivo mínimo de 20 pessoas habilitadas a combater incêndios, com comando próprio e com disponibilidade integral de atuação, mesmo em horários fechados. 27 VERIFICAÇÃO DE FALHA DO SISTEMA | UNIDADE I » BE 4: brigada de incêndio com efetivo mínimo de 20 pessoas habilitadas a combater incêndios, com comando próprio e com disponibilidade integral de atuação, mesmo em horários fechados, sendo que nos dias em que a edificação permanecer fechada, deverá contar com pelo menos 4 plantonistas de prontidão em caso de incêndio. Os valores do fator s3 são obtidos conforme a seguinte tabela: Tabela 22. Disponibilidade de bombeiros para as edificações – fator s3. Bombeiros militares (CB) e bombeiros civis (BE) Bombeiros Oficiais BE 1 BE 2 BE 3 BE 4 Ausência de BE CBO 1 1,20 1,30 1,40 1,50 1,00 CBO 2 1,30 1,40 1,50 1,60 1,15 CBO 3 1,40 1,50 1,60 1,70 1,30 CBO 4 1,45 1,55 1,65 1,75 1,35 CBO 5 1,50 1,60 1,70 1,80 1,40 CBO 6 1,55 1,65 1,75 1,85 1,45 CBO 7 1,70 1,75 1,80 1,90 1,60 Fonte: Cunha, 2010. O fator s4 representa batalhões locais do Corpo de Bombeiros disponíveis para a pronta intervenção. Para esse fator, é considerado o tempo (te) que os bombeiros oficiais conseguem atender à ocorrência. Esse tempo de trajeto, naturalmente, leva em consideração a distância e a velocidade média possível nas vias do trajeto. Os valores correspondentes a esse fator s4 são dados conforme a tabela a seguir: Tabela 23. Batalhões de intervenção dos corpos de bombeiros locais – fator s4. Tempo de atendimento do CB (min) Valores de s4 Chuveiros automáticos BE 1 ou BE 2 BE 3 BE 4 Ausência BE te ≤ 15 1,00 1,00 1,00 1,00 1,00 15 30 0,95 0,75 0,90 0,95 0,60 Fonte: Cunha, 2010. Esse fator s5 leva em consideração os sistemas fixos automáticos de extinção de incêndio, tais como, chuveiros automáticos e difusores de gases extintores, conforme a tabela a seguir: 28 UNIDADE I | VERIFICAÇÃO DE FALHA DO SISTEMA Tabela 24. Fatores de extinção por sistemas fixos – fator s5. Instalações de extinção Fator s5 Chuveiros automáticos em toda a edificação 2,00 Chuveiros automáticos em locais específicos (dilúvio, água ou espuma) 1,70 Proteção automática de extinção a gás 1,35 Fonte: Cunha, 2010. O fator s6 leva em consideração às instalações automáticas destinadas à extração de fumaça, conforme a tabela a seguir: Tabela 25. Fator relativo ao controle de calor e fumaça - fator s6. Instalações automáticas de extração de fumaça Fator s6 Exaustor de fumaça e calor 1,20 Fonte: Cunha, 2010. Desse modo, podemos determinar o coeficiente das medidas especiais (S), dado pelo produto dos fatores (s1, s2, s3, s4, s5 e s6), conforme a equação a seguir: S = fator s1 x fator s2 x fator s3 x fator s5 x fator s6 Medidas de proteção construtivas Ainda quanto aos fatores relacionados às medidas de segurança contra incêndio, devemos também verificar as condições das proteções passivas da edificação. Esses fatores são 4, conforme a lista a seguir: » Estrutura resistente - fator f1. » Fachadas - fator f2. » Lajes - fator f3. » Células corta-fogo - fator f4. O fator f1 se refere à resistência ao fogo dos elementos estruturais da edificação, essa é a medida de segurança estrutural, cujo tempo requerido de resistência ao fogo (TRRF), nesse caso dos pilares e das vigas, deve estar em condições compatíveis com a instrução técnica pertinente vigente. Desse modo, o fator f1 é dado pela seguinte tabela: Tabela 26. Fator relativo à estrutura resistente ao fogo - fator f1. Tempo requerido de resistência ao fogo da estrutura TRRF (min.) Valor de f1 TRRF ≤ 30 1,00 30 60 1,30 Fonte: Cunha, 2010. 29 VERIFICAÇÃO DE FALHA DO SISTEMA | UNIDADE I Para a determinação desse fator f2, deve ser considerada resistência ao fogo das fachadas da edificação, que influenciam na propagação de um eventual incêndio de um andar para o outro, por exemplo. Nesse sentido, o fator considera o tipo de materiais construtivos aplicados, como juntas dos elementos de ligação. Esse fator também varia em função da proporção das janelas na superfície das fachadas e com a altura dessas aberturas em relação à altura da fachada. Esse fator f2 pode ser obtido de acordo com a tabela a seguir: Tabela 27. Fator relativo à fachada resistente ao fogo – fator f2. Tempo requerido de resistência ao fogo da fachada TRRF (min.) Valor de f2 TRRF ≤ 30 1,00 30 60 1,15 Fonte: Cunha, 2010. Esse fator f3 corresponde à existência e conformidade de compartimentação vertical da edificação, então, conforme o item anterior, também leva em consideração a propagação do incêndio para os andares acima. Desse modo, também considera a taxa de abertura nas fachadas, mastambém considera as abas que fazem parte dos elementos construtivos que dificultarão a propagação ascendente, bem como também considera selagem em aberturas, como os shafts, a resistência da laje ao fogo e a classificação da edificação, de acordo com a tabela 4. Esse fator f3 é determinado de acordo com a seguinte tabela: Tabela 28. Fatores relativos à compartimentação vertical das edificações - fator f3. TRRF dos elementos de separação horizontal entre pavimentos (min.) *** N. de andares Ligações verticais Edificações do tipo Z ou G Edificações do tipo V Edificações do tipo V Nenhuma ou isoladas Protegidas * Não protegidas TRRF > 60 2 1,20 1,10 1,00 > 2 1,30 1,15 1,00 TRRF, F30 2 1,15 1,05 1,00 > 2 1,20 1,10 1,00 TRRF, F30cb 2 1,10 1,05 1,00 > 2 1,15 1,10 1,00 ≤ TRRF F30cb** 2 1,05 1,00 1,00 > 2 1,10 1,05 1,00 30 UNIDADE I | VERIFICAÇÃO DE FALHA DO SISTEMA Notas: * Aberturas protegidas no seu contorno por uma instalação sprinkler ou por cortina guarda-vento. Lembrando que, segundo a NBR 10897, não é necessário esse tipo de proteção em grandes aberturas como átrios quando todos os níveis adjacentes forem protegidos por chuveiros automáticos e quando todas as aberturas tiverem dimensões horizontais de 6 m ou maiores, e áreas de 93 m2 ou maiores. **F30cb – resistência ao fogo de 30 minutos para estruturas de madeira *** Não é válido para telhados. Fonte: Cunha, 2010. Esse fator f4 diz respeito às células corta-fogo de compartimentação horizontal da edificação, comportas por paredes, portas, divisórias e isolam uma determinada área de risco de uma edificação. Esse fator é dado conforme a tabela a seguir: Tabela 29. Fatores relativos à compartimentação vertical das edificações – fator f4. Relação de áreas AF/AZ * (em porcentagem da área em planta da célula corta-fogo) (m²) AF/AZ > 10 % 5 % 1000 ≤ 30 >1000 >1000 1,00 ≤ 100 ≤ 30 0,95 ≤ 300 ≤ 100 0,90 ≤ 1000 ≤ 30 ≤ 300 ≤ 30 0,85 > 1000 ≤ 100 ≤ 1000 ≤ 30 ≤ 100 0,80 ≤ 300 > 1000 ≤ 100 ≤ 300 0,75 ≤ 1000 ≤ 30 ≤ 300 ≤ 1000 ≤ 30 0,70 > 1000 ≤ 100 ≤ 1000 ≤ 30 > 1000 ≤ 100 0,65 ≤ 300 > 1000 ≤ 100 ≤ 300 0,60 ≤ 1000 ≤ 300 ≤ 1000 ≤ 30 0,55 > 1000 ≤ 1000 > 1000 ≤ 100 0,50 > 1000 ≤ 300 0,45 ≤ 1000 0,45 > 1000 0,40 Fonte: Cunha, 2010. Segundo Cunha (2010), em algumas situações específicas de perigo reduzido de pessoas, o valor Ph,e pode ser superior a 1, esses casos devem ser avaliados individualmente, mantendo-se a obrigatoriedade de serem respeitadas as medidas de proteção exigidas pelo grau de risco existente (CUNHA, 2010). 33 VERIFICAÇÃO DE FALHA DO SISTEMA | UNIDADE I Então, este fator de risco de incêndio admissível (Ru) para os ocupantes da edificação, se dá pelo produto do fator de correção (Ph,e) e uma constante fixada em 1,3. Ru = 1,3 x Ph,e Por último, podemos obter o grau de segurança contra incêndio (ϒ) por meio do coeficiente que resulta do quociente entre o risco admissível (Ru) e o risco efetivo de incêndio (R). Ru = R ϒ Para o método Gretener, a segurança contra incêndio é satisfatória quando esse coeficiente do grau de segurança contra incêndio (Υ) for igual ou superior a 1, caso contrário, as medidas de segurança serão consideradas insuficientes e precisarão ser revistas. Análise de risco global de incêndio No item evidenciamos uma aplicação de avaliação de risco ambiental de incêndio utilizado para um centro histórico de Portugal. Essas arquiteturas antigas podem ser foco de patologias, dada à baixa natural do desempenho dessas edificações no tempo. Naturalmente, o método Gretener poderia ser empregado também para as edificações antigas do Brasil, mas outras opções que podem adequar-se melhor às especificidades locais são sempre muito bem-vindas. A análise global de risco é versátil, pois se aplica em uma edificação isolada ou em um conjunto de edificações. Gouveia (2006), por meio de uma linha de pesquisa do Instituto do Patrimônio Histórico e Artístico Nacional (IPHAN) apresentou a análise de risco global de incêndio, para conhecer, quantificar e qualificar as condições da SCI de edificações antigas. As adaptações em edificações antigas para um padrãoaceitável de SCI conforme preconiza, por exemplo, a Instrução Técnica n. 43/2019 do Corpo de Bombeiros da Polícia Militar do Estado de São Paulo (CBPME-SP), são sempre um problema constante, ainda mais em edificações, cujas características ímpares merecem o tombamento como patrimônio histórico. Esse método leva em consideração a impossibilidade de intervenções estruturais, ou até mesmo da implantação de algumas instalações de equipamentos que venham a descaracterizá-la, com o propósito de melhorar a segurança contra incêndio. 34 UNIDADE I | VERIFICAÇÃO DE FALHA DO SISTEMA Esse método foi batizado como global, pois busca, com uma abordagem mais holística, a definição de parâmetros de intervenção pública ou particular que possam contribuir para a segurança da edificação, sem alterá-la. O autor ainda sugere a utilização do método para análise de riscos ainda conceituais, ou seja, na concepção dos projetos quando podemos inferir à vontade situações para simulação de cenários de risco. Um método de análise global de risco pode ser utilizado ainda na fase de projeto de uma edificação com o objetivo de definir, para diversos cenários de incêndios, as medidas de segurança que devem ser adotadas para atender o critério de segurança expresso por ϒ ≥ ϒ mín. [...]. Nesse tipo de aplicação, os anteprojetos da edificação podem ser alterados convenientemente, até que se atinja a meta de segurança. (GOUVEIA, 2006) Exposição ao risco de incêndio - E Esse método nacional proposto baseia-se no atendimento de seis etapas, conforme a lista que seguir: 1. Levantamento de dados da edificação ou do complexo. 2. Determinação da exposição ao risco de incêndio da edificação ou do complexo. 3. Determinação da segurança. 4. Determinação dos riscos de ativação. 5. Cálculo do risco global de incêndio. 6. Análise de segurança. Levantamento de dados da edificação ou do complexo Na grande maioria dos casos, esses tipos de edificações antigas não apresentam projetos arquivados, o que torna inevitável a coleta de dados por meio de vistoria, mas não se esgotam as possibilidades de coleta de dados. Nesses casos, todas as informações que puderem ser coletadas são bem-vindas, tais como históricos documentais, rotinas de manutenção registradas e fotografias antigas que possa evidenciar a sobreposição de diferentes tipos de materiais construtivos. Levantadas essas informações preliminares, devemos avaliar as condições de conservação da edificação, afastamentos em relação a outras áreas de risco, as propriedades de resistência ao fogo dos elementos construtivos, tais como, das paredes internas que compõem as compartimentações que separariam eventuais incêndios em células 35 VERIFICAÇÃO DE FALHA DO SISTEMA | UNIDADE I menores, resistentes a um tempo de incêndio aceitável (TRRF) conforme apresentado na tabela a seguir: Tabela 32. Resistência ao fogo de paredes de alvenaria. Elemento construtivo Es pe ss ur a t ot al da pa re de (c m ) Du ra çã o d o e ns ai o (m in ) Re sis tê nc ia ao fo go (m in ) Parede de tijolos de barro cozido (dimensões nominais dos tijolos: 5x10x20 cm e massa de 1,5 kg) Meio tijolo sem revestimento 10 120 90 Um tijolo sem revestimento 20 395 ≥ 360 Meio tijolo com revestimento 15 300 240 Um tijolo com revestimento 25 300 > 360 Parede de blocos vazados de concreto de 2 furos (dimensões nominais dos blocos: 14x19x39 cm e 19x19x39 cm e massas de 13 kg e 17 kg, respectivamente). Bloco de 14 cm sem revestimento 14 100 90 Bloco de 19 cm sem revestimento 19 120 90 Bloco de 14 cm com revestimento 17 150 120 Bloco de 19 cm com revestimento 22 185 360 Paredes de tijolos cerâmicos de oito furos (dimensões nominais dos tijolos: 10x20x20 cm e massa de 2,9 kg) Meio tijolo com revestimento 13 150 120 Um tijolo com revestimento 23 300 > 240 Paredes de concreto armado monolítico sem revestimento Traço 1: 2,5 : 3,5 e armadura simples posicionada a meia espessura das paredes, possuindo malha de 15 cm de aço CA-50 de diâmetro 1/4 de polegada 11,5 150 90 16 210 180 Fonte: CBPME-SP IT 08, 2019. Também devemos considerar as aberturas dos elementos de vedação externa que não tenham resistência ao fogo suficiente para promover a separação dos riscos entre edificações vizinhas devido à influência da radiação do incêndio (área de aberturas não protegida), estamos falando nesse caso de elementos de vedação de resistência ao fogo inferior, devido a aberturas com envidraçamento convencional, que se quebram em temperaturas relativamente baixas. A seguir, temos uma tabela com informações da distância mínima entre parede e divisa em função da porcentagem total de áreas não protegidas. 36 UNIDADE I | VERIFICAÇÃO DE FALHA DO SISTEMA Tabela 33. Porcentagens de áreas não protegidas. Distância mínima entre a parede e a divisa (m) Porcentagem total de área não protegida (%) Grupos de ocupações Residencial, escritório, reunião, recreação Comercial, industrial, depósito e outros usos não residenciais Não aplicável 1 4 1 2 8 2,5 5 20 5 10 40 7,5 15 60 10 20 80 12,5 25 100 Fonte: Gouveia, 2006. Sem dúvida, essas proteções passivas são itens muito importantes a serem levantados inicialmente, pois pode ser complicado o atendimento no tempo necessário de resistência ao fogo. As edificações antigas podem apresentar várias restrições a ações que venham modificar qualquer aspecto de valor histórico, tal restrição poderia ser, por exemplo, a instalação de sistemas fixos de extinção, que inevitavelmente viessem a transpassar paredes. Por esse motivo, as proteções passivas possuem um papel tão importante, mas pode não ser possível devido ao comum emprego de materiais combustíveis nos elementos estruturais. Quanto aos materiais empregados no acabamento e revestimento dos cômodos, devemos caracterizar com mais riqueza de detalhes possível os pisos, forros e paredes a indicar (o tipo de material, a espessura, textura, eventuais tratamentos antichamas2). Nesse sentido, esse método também organiza os requisitos importantes a serem considerados em uma vistoria, além desses, conforme dado na tabela a seguir: Tabela 34. Levantamento de dados – lista dos itens necessários. Grupo de dados Itens a considerar Ambientais Meio ambiente Condições de acesso de bombeiros e viaturas Tempo de resposta dos bombeiros 2 Produto ignifugantes aplicados para retardar a ação do fogo em materiais combustíveis. 37 VERIFICAÇÃO DE FALHA DO SISTEMA | UNIDADE I Grupo de dados Itens a considerar Relativo ao projeto arquitetônico Tipo de construção Geometria e interconexão dos espaços Subdivisão interna da edificação Dimensões Número de andares, incluindo o subsolo Afastamento dos vizinhos Posição da cobertura em relação aos vizinhos Abertura das fachadas Rotas de circulação normal Rotas de escape Outros parâmetros Relativo aos ocupantes Número e agrupamento social Caracterização dos usos Mobilidade e estado de atenção dos ocupantes Familiaridade com o edifício Tipo de atividade Pontos de concentração Outros parâmetros Cômodos Acabamento de paredes, pisos e forros Aberturas, pisos e forros. Dimensões das aberturas e afastamentos Ventilação Nível de ruído interno Conteúdo combustível Fontes potenciais de início de ignição Operações e riscos de ativação Possíveis rotas de propagação de fogo Possíveis rotas de propagação de fumaça Outros parâmetros Outros Contato para novas informações qualidade e periodicidade da manutenção Restrições de projeto Mudanças futuras do layout e do uso Medidas de segurança já implementadas Fonte: Gouveia, 2006. 38 UNIDADE I | VERIFICAÇÃO DE FALHA DO SISTEMA Determinação da exposição ao risco de incêndio da edificação ou do complexo Esse é mais um requisito determinado por verificação e não por inferência, porquanto trata-se de uma grandeza determinística (nunca probabilística) e o método atribui graus de relevância (dá pesos) aos parâmetroscatalizadores do incêndio, para ponderar o resultado em um valor mais verossímil. Esse método funciona com como uma balança, onde a facilidade e a dificuldade de desenvolvimento e propagação de incêndio atuam como contrapesos, então os valores que parametrizam esses dois conceitos precisam estar bem definidos, por isso aplicamos o mecanismo de pesos ou fatores, sendo fi, i = 1, p os fatores de risco e assim definimos a grandeza E. Então, a partir dos dados levantados na fase anterior, a exposição ao risco de incêndio pode ser determinada pela expressão: E = f1 x f2 x … x fp Devemos tomar o cuidado de aplicar o método em cada compartimento a apontar o risco real presente nele e não o probabilístico, por exemplo, uma edificação com classificação de uso escolar, cuja carga de incêndio estará concentrada em um depósito não compartimentado que poderia agravar o risco da atividade principal. Por esse motivo todos os valores da exposição ao risco de incêndio, respectivos a cada cômodo, devem ser calculados. A grandeza E indica qual o potencial da ocorrência de um incêndio, quantificando o perigo real de um incêndio ocorrer no cômodo ou edificação, assim entre duas edificações ou dois cômodos, aquele que tiver o maior E estará exposto a um maior perigo de incêndio. Essa probabilidade de incêndio, leva em consideração seis fatores, tal como a tabela a seguir: Tabela 35. Parâmetros e fatores de risco. Origem Parâmetros Símbolos Fator fi Carga de incêndio Densidade de carga de incêndio q f1 Altura do compartimento H, S f2 Compartimento Distância da unidade do Corpo de Bombeiros mais próxima D f3 Condições de acesso à edificação – f4 Perigo de generalização – f5 Política de preservação Importância específica da edificação – f6 Fonte: Gouveia, 2006. 39 VERIFICAÇÃO DE FALHA DO SISTEMA | UNIDADE I Densidade de carga de incêndio – fator f1 O fator f1, densidade da carga incêndio (q), se trata de uma grandeza que mede o poder calorífico liberado por um incêndio em uma determinada área está diretamente relacionada à extensão dos danos que podem ser causados. Segundo dados da Swiss Federation of Engineers and Architects SIA-81 (1981 apud GOUVEIA, 2006), os referidos fatores podem ser obtidos pela seguinte tabela: Tabela 36. Densidades de carga de incêndio e fatores de risco. Densidade de carga de incêndio (MJ/m²) fator f1 q ≤ 200 1,0 200 ≤ q 16 4,0 Fonte: Gouveia, 2006. Condições de acesso à edificação – fator f4 Esse fator f4 se dá no tratamento especial das condições de acesso às fachadas da edificação e à disponibilidade de água no local para combate de incêndio, portanto, a quantidade de fachadas de uma edificação contribuirá para um melhor acesso à edificação, ou seja, em imóveis de esquina, ou com pátio, e vias de manobra circundando a edificação facilitam os trabalhos dos bombeiros oficiais. Além do número de fachadas, o tipo da edificação e a disponibilidade de hidrante urbano no local são outras variáveis que influenciam na constituição do referido fator f4. Sendo assim, a tabela abaixo explicita esses valores de forma, que possamos classificar as condições de acesso em uma escala que vai de condições fáceis a condições muito difíceis. Tabela 39. Condições de acesso e fatores de risco – fator f4. Denominação do acesso Descrição fator f4 Fácil Acesso da viatura pelo menos por duas fachadas da edificação, quando essa é do tipo C ou H, ou três fachadas, quando a edificação é do tipo V; hidrante público até 75 m da edificação ou instalação de hidrante interno