Conhecendo as causas do risco de fumo

23 dezembro 2020 Kingspan Isolamento
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O maior risco para a vida humana num incêndio muitas vezes não vem das chamas, mas do fumo e de outros gases tóxicos.

Para criar edifícios mais seguros é crucial compreender as fontes destas emissões.

Em 2016, o Exova Warringtonfire realizou testes para investigar a contribuição relativa da estrutura do edifício (incluindo o isolamento) e do conteúdo do edifício para a propagação do fogo e das emissões de gases tóxicos em diferentes fases de um incêndio.

Os resultados mostraram que a contribuição dos materiais de isolamento, tanto para a propagação do fogo, como para as emissões tóxicas foi insignificante e que a principal ameaça aos ocupantes vem do conteúdo combustível da sala.

Configuração do ensaio

O teste foi realizado em duas salas domésticas mobiladas, configuradas de acordo com a norma ISO 9705. A única diferença entre as duas salas era o material de isolamento.

 

  Insulation Thermal conductivity (W/m·K) Thickness (mm)
Test 1 Rock mineral fibre without facing 0.035 140
Test 2 PIR insulation boards with composite foil facing on both sides 0.022 80


As construções das paredes têm valores U idênticos e para alcançar o mesmo volume interno foi construída uma camada adicional de 50 mm de betão celular no interior da sala de ensaio 2 antes da instalação do isolamento.
 
Em ambos os testes, o isolamento foi instalado na seguinte configuração:
  • Os produtos de isolamento foram colocados entre ripas de madeira de 50 mm de largura, fixadas mecanicamente no meio a 570 mm.
  • A camada de isolamento foi revestida com placas de gesso de 12,5 mm sem juntas horizontais e com juntas verticais localizadas no topo das ripas de madeira.
  • Uma tomada elétrica foi colocada perto da carga principal de incêndio, para criar um ponto fraco realista nos painéis de gesso.

Cenário do incêndio

O cenário de incêndio foi concebido para simular um incêndio num contentor de canto (queimador de propano, 30 kW conforme definido na ISO 9705) que acende a cortina e se estende até à poltrona (primeiros 5 minutos do teste). Após 5 minutos, o queimador foi desligado e o subsequente desenvolvimento do incêndio foi observado e analisado.

O momento em que a poltrona reage foi escolhido como ponto de partida para a análise. A taxa de liberação de calor e as emissões de fumo e gases tóxicos foram monitorizadas durante os ensaios.

Resultados

Liberação de calor

Flashover, o ponto em que seria impossível para os ocupantes sobreviverem, ocorreu às 7:24 minutos após a ignição da poltrona no teste de lã de rocha, e às 6:55 minutos no teste de IRP.

Em ambos os testes, a única causa do flashover foi a combustão do conteúdo da sala e o conteúdo continuou a ser o principal contribuinte do incêndio até começar a diminuir (cerca de 15 minutos).

Em ambos os testes, a libertação de calor do isolamento foi insignificante, pois a placa de gesso  laminado actuou como uma barreira térmica. O isolamento não foi exposto ao fogo até aproximadamente 20 minutos, quando a placa de gesso começou a rachar e não causou novos picos de temperatura no teste. Este comportamento é esperado para uma sala típica e mostra a importância de avaliar a segurança contra incêndios de construções inteiras e não de componentes individuais.


Toxicidade

Os ensaios mostraram que a cadeira e outros móveis foram os principais contribuintes de gases tóxicos (medidos em dose efectiva fraccionada e concentração efectiva fraccionada). No momento do flashover, as concentrações de monóxido de carbono e cianeto de hidrogénio excederam brevemente a concentração letal de LC50 em 30 minutos.

As concentrações de monóxido de carbono são muito semelhantes para ambas as situações durante a fase decrescente. As concentrações de formaldeído e acroleína são maiores na fase decrescente do Ensaio 1, enquanto a concentração de cianeto de hidrogénio é maior no Ensaio 2. No entanto, todas as concentrações medidas na fase decrescente estão bem abaixo da concentração letal LC50 de 30 minutos.

Concentração do conteúdo

Os resultados sugerem que a maior ameaça à segurança dos ocupantes de uma habitação em caso de incêndio provém do conteúdo do edifício e não da envolvente do edifício, independentemente das especificações de isolamento. Como tal, os esforços para melhorar a segurança contra incêndios nos edifícios devem abordar o comportamento do conteúdo dos edifícios e a utilização de sistemas eficazes de sinalização e extinção de incêndios.