Proteção passiva contra incêndio nos projetos de instalações elétricas

out, 2015

Edição 116 – Setembro de 2015
Por Tatiane Musardo e Sergio Roberto Santos*

Introdução

Ao apresentarmos a proposta de um artigo sobre Proteção Passiva contra Incêndios (PPI), surgiu a dúvida sobre se este seria um assunto relacionado às instalações elétricas em baixa tensão. A pergunta em si demonstra o pouco conhecimento, generalizado, sobre este assunto e justifica a sua leitura.

Instalações elétricas e o incêndio

Boa parte do que se faz em um projeto elétrico pretende evitar o surgimento de um incêndio. Dimensionar disjuntores para interromper um curto-circuito ou condutores para evitar um sobreaquecimento tem em comum este objetivo. No entanto, cada vez mais é necessária a consciência de que as instalações elétricas, além de causa de um incêndio, são um meio para a sua propagação e quanto maior a edificação, mais extensa e complexa são as suas instalações e maior será o desafio de evitar ou combater um incêndio que aconteça nela.

Para alcançar o objetivo de preservar vidas e garantir a integridade das nossas edificações no caso de um incêndio, o conhecimento das medidas de proteção passiva contra incêndio é fundamental.

Proteção em instalações elétricas

Os recursos de proteção contra incêndio devem se manter em continuidade operacional e as rotas de fuga devem estar protegidas, oferecendo um caminho seguro para que os ocupantes abandonem o local em segurança. Além disso, quando a ação do fogo é retardada, os prejuízos patrimoniais são reduzidos e a estabilidade estrutural permanece intacta.

Para que isso ocorra é indispensável utilizarmos a proteção passiva contra incêndio. Ao compartimentar o fogo em seu local de origem, ela evita sua propagação, fornece estanqueidade, diminui as perdas financeiras, oferece segurança aos ocupantes do edifício e facilita os trabalhos dos bombeiros e brigadas de incêndio.

Proteção ativa e proteção passiva

A proteção contra incêndio pode ser dividida em ativa e passiva, uma não substituindo a outra, pois as duas em conjunto são muito mais eficazes, atuando de modo distinto e garantindo a segurança das pessoas e do patrimônio.

A proteção ativa está mais presente no nosso cotidiano e são sistemas já conhecidos pela maioria dos profissionais. São os extintores, sprinklers, hidrantes, alarmes e outros equipamentos que necessitam de um acionamento manual ou automático para seu funcionamento. Conforme a ABNT NBR 14432:2000, proteção passiva “é o conjunto de medidas incorporado ao sistema construtivo do edifício, sendo funcional durante o uso normal da edificação e que reage passivamente ao desenvolvimento do incêndio, não estabelecendo condições propícias ao seu crescimento e propagação, garantindo a resistência ao fogo, facilitando a fuga dos usuários e a aproximação e o ingresso no edifício para o desenvolvimento das ações de combate”.

A proteção passiva reage ao calor do fogo sem nenhuma intervenção externa para começar a atuar. Ela permite ganhar tempo, reduzindo os danos de um incêndio ao restringir a sua propagação e permitir que ele seja extinto o mais rápido possível. Além do isolamento térmico, a PPCI oferece estanqueidade, impedindo a passagem das chamas e da fumaça. Os gases tóxicos e aquecidos que são liberados na combustão são a principal causa de morte e de problemas respiratórios nesses eventos. A fumaça ainda causa pânico e dificulta a visibilidade (Figura 1), atrapalhando a evacuação dos ocupantes e a ação das brigadas de incêndio.


Figura 1 – Visibilidade em caso de incêndio (sem e com proteção ativa).

A proteção passiva deve ser pensada durante o projeto, dado que ela inclui o afastamento entre as edificações, a resistência estrutural, a proteção do cabeamento elétrico, a saída de emergência e o controle dos materiais de acabamento e revestimento.

Compartimentação

O objetivo das medidas de proteção passiva é a compartimentação. A Instrução Técnica 09 do Corpo de Bombeiros do Estado de São Paulo estabelece os parâmetros da compartimentação horizontal e vertical.

De acordo com a National Fire Protection Association Handbook (NFPA), a compartimentação nas edificações é qualquer barreira que impeça ou limite a propagação das chamas de um ambiente para outros adjacentes. Para a obtenção da compartimentação, é comum a utilização de vedadores corta-fogo que podem ser produtos, como espuma e blocos intumescentes, argamassas especiais, almofadas para isolamentos temporários, placa de fibra mineral com revestimento ablativo, entre outros produtos (Figura 2), que devem atender a uma classe de resistência, o TRRF (Tempo Requerido de Resistência ao Fogo). Segundo a Instrução Técnica 03 dos bombeiros, TRRF é a duração de resistência ao fogo dos elementos construtivos de uma edificação, estabelecida em norma, que varia de 30 a 120 minutos, dependendo da norma de teste e do órgão certificador. É aplicada em aberturas nas quais passam instalações elétricas, hidráulicas e de comunicação. Para escolher o sistema mais adequado, é necessário considerar alguns aspectos, como o tamanho da abertura, tipo e espessura da parede, tipo de instalação que está passando, devendo obedecer às especificações do produto para garantir sua proteção.


Figura 2 – Produtos para compartimentação de ambientes.

Manutenção das funções vitais

Outro aspecto muito importante, e que deve ser considerado em projeto para a proteção de um edifício, é assegurar que os sistemas de segurança, como saída de emergência, detecção automática de incêndio, chuveiros automáticos,

iluminação e sinalização de emergência mantenham-se operacionais durante o evento, para isso, utilizam-se de alguns sistemas de proteção passiva, como a proteção dos cabos para manter os respectivos circuitos funcionais, e materiais de bandejamento e fixação que suportem por um determinado período o fogo para manter as rotas de fuga desobstruídas (Figura 3).

Os cabos que devem continuar conduzindo a corrente durante um incêndio podem ser colocados em dutos resistentes ao fogo por um determinado tempo, definido em projeto, e evitem que também o calor e a fumaça atinjam estes cabos.

Alternativamente existem dutos, que, ao contrário, evitam que o incêndio em seu interior contamine o ambiente em que eles estão instalados.

Já a bandagem pode envolver o próprio cabo ou a sua eletrocalha. Ela inibe o fogo em seu estágio inicial, causado, por exemplo, por um curto-circuito, ou em caso de uma origem externa à instalação elétrica previne a propagação do incêndio pelos próprios cabos, os protegendo do fogo. Estes dutos e bandagens podem ser utilizados em áreas internas ou externas. Dependendo das suas características podem ser utilizados em ambientes agressivos, como offshore, em torres de usinas eólicas, cabos fotovoltaicos, ambientes com muito material combustível, ou seja, tem uma larga área de aplicação, além de obedecer todas as exigências das normas, como a ABNT NBR 9077:2001 para saídas de emergência, a ABNT NBR 10897:2014 de proteção contra incêndio por chuveiros automáticos e a ABNT NBR 10898:2013 para sistema de iluminação de emergência, entre outras, que devem ser consultadas para a realização do procedimento correto.


Figura 3 – Sistemas de bandejamento resistentes ao fogo.

Sistemas de isolamento

Os materiais utilizados para proteção passiva contra incêndio resistem ao fogo por um tempo predeterminado, vedando as aberturas em que passam instalações elétricas e hidráulicas.
É necessário analisar cada situação para escolher o produto mais adequado, seguindo as especificações necessárias fornecidas pelos fabricantes de cada produto. Cabe ao fabricante a certificação do material, o fornecimento das suas características e a orientação pela sua aplicação.

Os critérios para escolher o tipo de produto que deve ser utilizado são:

– As dimensões da abertura;

– As possibilidades de aplicação do produto em função das dificuldades de acesso ao local de utilização;

 – Após a vedação, qual a probabilidade de novos cabos ou dutos serem instalados por meio das paredes;

 – O tempo em que o sistema deverá resistir ao fogo;

– O custo do material.

Novamente relacionamos as soluções mais utilizadas para a vedação de aberturas, como argamassas, placas pré-revestidas com produtos ablativos, almofadas e blocos intumescentes, colares para tubos e lã mineral. Estas soluções correspondem às necessidades de vedação que a instalação elétrica cria em uma edificação. O projeto elétrico pode determinar a utilização de eletrodutos ou eletrocalhas, instalações aparentes ou sob o piso, cabos expostos ou protegidos. Existirão grandes aberturas que serão fechadas definitivamente e passagem de cabos que serão continuamente modificadas.

As argamassas aderem à maioria das superfícies, assim como as placas de fibra mineral que são bastante utilizadas para vedar grandes aberturas. Elas se diferenciam da argamassa comum por sua resistência ao fogo e por sua menor porosidade. Elas não são indicadas para paredes feitas com placas de gesso (Drywall).

Quando o local utilizar o sistema Drywall, será mais indicada a utilização da placa pré-revestida e o sistema ablativo, que acompanha a placa, forma uma espuma de carbono isolante quando exposto a grandes temperaturas.

Outro sistema de isolamento bastante utilizado é constituído por espumas corta fogo, fornecidas em forma de cartucho, aplicadas por meio de pistolas específicas. Este produto é um composto líquido que, após a sua cura, forma uma espuma de consistência macia, fácil de aplicar e que se adapta a qualquer formato de abertura (pequena ou média).

Almofadas intumescentes são bastante utilizadas para a proteção passiva, sendo produtos maleáveis e de instalação simples e prática. As almofadas podem ser usadas para isolamentos permanentes ou temporários, ideal para frequentes passagens de novos cabos ou reinstalações, como acontece durante a construção, em lojas ou locais de eventos.
Os blocos intumescentes também são ideais para locais com frequentes reinstalações, como datacenter, CPD, laboratórios etc. São fáceis de instalar e não necessitam de ferramentas especiais para a sua aplicação. Eles expandem quando expostos ao calor e são bastante utilizados devido a sua praticidade e eficácia.

Para pequenos isolamentos é recomendado o uso de lã mineral, muito utilizada em vedações contrafogo, pois seu ponto de fusão é ≥ 1.000 °C. Quando a abertura é muito pequena, o preenchimento pode ser feito apenas com a massa intumescente. Esse material, ao se expandir, tem o benefício adicional de dissipar o calor dos cabos, obtendo uma redução considerável da transferência de calor pelos fios de cobre.

Para vedações de tubos é utilizado um material especial, colares intumescentes que, em caso de incêndio, se expandem quando expostos a altas temperaturas, criando uma pressão que comprime os tubos plásticos que, ao amolecerem com o calor, deixam espaços entre eles e as paredes. Estes colares também são utilizados quando há um conjunto de cabos passando diretamente, sem tubulação, por meio das paredes.

Para evitar que o calor conduzido pelo cabo passe de um ambiente compartimentado para outro, expondo as pessoas a um mal-estar ou criando outro foco do incêndio, são utilizadas tintas especiais que aumentam a condução do calor pela cobertura dos cabos e, com isso, diminuem esta condução pelo cobre ou pelo alumínio do cabo.

Estes vários produtos disponíveis para utilização necessitam ser especificados em projeto e para isso
devem ser conhecidos pelo projetista. Os principais fabricantes de produtos para PPI disponibilizam suporte técnico por meio de profissionais qualificados, catálogos técnicos com as características de cada produto e softwares, que auxiliam na especificação e quantificação do material que deve ser utilizado. 

Impactos financeiros

Os prejuízos decorrentes de um incêndio são muito maiores que o custo da utilização da proteção passiva, visto que seu valor é pequeno em relação ao investimento total da obra e não requer manutenções frequentes.

Além de a utilização da PPI limitar e retardar a propagação do fogo, evitando danos à edificação, aos bens e equipamentos que estão em seu interior, ela também preserva a imagem da empresa, pois não há paralisação total de suas atividades, que podem ser retomadas rapidamente diminuindo o prejuízo pelo lucro cessante e os custos com a reparação dos danos causados pelo fogo. Além disso, é possível a redução no prêmio das seguradoras pela minimização dos riscos devido o uso da PPI.

Projeto

No projeto do sistema de proteção passiva, o projetista contabiliza as aberturas necessárias para a passagem dos cabos e as suas respectivas áreas. Uma atenção especial deve ser dada às grandes aberturas, como a proteção do “Shaft”, uma das principais preocupações da PPI.

Cada conjunto de aberturas deve ser analisado individualmente para obtenção do sistema que melhor se adapta a ele. Neste momento uma reunião entre o projetista, o arquiteto e o fabricante do sistema de PPI é necessária para que, de posse das informações recebidas dos responsáveis pelo projeto da edificação, o fabricante possa indicar qual a melhor solução, levando em consideração as características construtivas do material, sua função na proteção e sua aplicação.

Caso seja aplicada sem que tenha sido considerada no projeto, a PPI pode até mesmo ser inviável devido à grande quantidade de aberturas e às dimensões de cada uma delas.

Aplicação

A aplicação das medidas de PPI só é eficaz se realizada por mão de obra extremamente qualificada.  A responsabilidade neste tipo de serviço é autoexplicativa, mas também profissionais treinados são mais eficientes ao manusear e aplicar os produtos, evitando o desperdício de um material nobre.

Após a sua instalação, o sistema de PPI deverá possuir uma dupla certificação, dos produtos e da sua instalação. Normalmente, o instalador é certificado pelo fabricante do produto, mas mesmo assim é aconselhável que o sistema possua a dupla certificação.

Pelas suas características construtivas, os materiais utilizados na PPI possuem uma vida útil elevada, mas com prazo de validade para o seu armazenamento antes da sua utilização.

Depois de aplicado, toda a atenção deve ser dada às alterações nas características da edificação, como novas aberturas ou passagem de novos cabos pelas vedações já existentes. Por isso, o responsável pela edificação deverá manter documentado todo o projeto da PPI e cuidar para que ele seja continuamente atualizado. 

Conclusão

A necessidade da utilização dos sistemas de proteção passiva contra incêndios acompanha o aumento das edificações em seu tamanho, fluxo diário de pessoas e complexidade. Ela está ligada diretamente às instalações elétricas e aos profissionais responsáveis por elas.

Por ser uma exigência relativamente nova e envolver engenheiros eletricistas, arquitetos e engenheiros civis, demandará um esforço considerável na sua divulgação, treinamento e normatização.


Referências

  • RING, Stefan. Fire protection in electrical technology – a guide to fireproof building installations; OBO Bettermann;
  • Fire Protection Systems – OBO Bettermann. Disponível em: <www.obo.com.br>.
  • NBR 14432-2000. Exigências de resistência ao fogo de elementos construtivos de edificações – Procedimento; ABNT. Disponível em: <www.abntcatalogo.com.br>;
  • SANTOS, Sergio. Introdução à proteção passiva contra incêndios. Revista O Setor Elétrico, jan. 2011;
  • SANTOS, Sergio. Fogo nas instalações elétricas. Revista O Setor Elétrico, maio 2011;
  • SANTOS, Sergio. Proteção passiva contra incêndios. Revista O Setor Elétrico, junho 2011;
  • SANTOS, Sergio. A importância da preservação dos sistemas elétricos durante um incêndio. Revista O Setor Elétrico, jul. 2011;
  • SANTOS, Sergio. Infraestrutura para rede de dados. Revista O Setor Elétrico, mar. 2013;
  • National Fire Protection Association (NFPA). Fire Protection Handbook. 18th Edition, 1997.

*Tatiane Musardo e Sergio Roberto Santos trabalham na OBO Bettermann do Brasil.


 

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