Introdução
Em simulações prestacionais de incêndios em armazéns, assume-se frequentemente a curva “ultra-rápida” para representar a evolução da potência calorífica com o tempo. No entanto, este modelo padrão pode subestimar de forma drástica a velocidade de crescimento real em ambientes de armazenamento, especialmente quando se empilham produtos em altura ou se trata de mercadorias muito combustíveis (plásticos, espumas, etc.).
O presente artigo destaca a importância de refinar a curva de fogo considerando a altura de armazenamento, o tipo de mercadoria e a evidência empírica proveniente de normas como a NFPA 204 ou de ensaios à escala real. O objetivo é que as simulações de incêndio reflitam fielmente a magnitude e velocidade do sinistro potencial, o que resulta crítico para dimensionar adequadamente a proteção contra incêndios (sprinklers, sistemas de controlo de temperatura e evacuação de fumos, tempo disponível para evacuação, resistência estrutural, etc.).
O risco de ficar apenas com a curva ultra-rápida
Ultra-rápido: 75 s para chegar a 1 MW, com um coeficiente de crescimento α = 0,188 kW/s².
Contudo, no caso de armazéns com produtos combustíveis a diferentes alturas, a literatura (NFPA 204, SFPE Handbook, ensaios de FM) mostra que o incêndio pode desenvolver-se com uma rapidez muito superior à “ultra-rápida” tradicional, devido a:
- Acumulação vertical de mercadoria.
- Natureza altamente combustível de certos plásticos, espumas, etc.
- Efeito aditivo de múltiplos níveis ou paletes que se inflamam quase simultaneamente.
Assim, é habitual encontrar fogos com tempos de 7 a 10 s para alcançar 1 MW, equivalentes a coeficientes de crescimento que duplicam ou até superam em várias dezenas de vezes o valor de α de 0,188 kW/s².
A perspetiva da NFPA 204 e da SFPE
NFPA 204
No seu anexo F, apresenta valores de tempo de crescimento para diversos materiais e alturas, alguns inferiores a 75 s (por exemplo, plásticos armazenados a 4,57 m).
Explica que α é proporcional à altura de armazenamento, de modo que duplicar a altura pode duplicar a rapidez de crescimento do fogo.
SFPE Handbook
No seu capítulo 26 (“Heat Release Rates“) recolhem-se gráficos e tabelas derivados de ensaios de FM, onde a potência calorífica se multiplica por fatores muito elevados ao incrementar-se o número de níveis de estantes.
Figuras como a 26.49 ilustram que as curvas de crescimento se tornam cada vez mais pronunciadas conforme aumenta a altura dos produtos.
Ensaios de FM (Zalosh)
Segundo “Industrial Fire Protection Engineering” (Zalosh), os ensaios revelam que a taxa de libertação de calor (α) cresce muito com apenas 2 ou 3 alturas de paletes.
As curvas finais podem ser muito superiores às do padrão “ultra-rápido”, ultrapassando os 30-40 MW em poucos minutos para certos plásticos.
Exemplos práticos
Classe II (caixas de cartão) a 4 alturas
Enquanto a curva “ultra-rápida” indica cerca de 2,7 MW aos 120 s, os ensaios de FM apontam até 17 MW para essa mesma classe de material, se se empilhar a 4 níveis.
Plásticos a 4 alturas
O fogo pode superar facilmente os 45 MW em 2 minutos, face aos 2,7 MW da curva padrão.
As diferenças disparam quanto maior seja a quantidade de produto e a sua facilidade de ignição.
Simulação em FDS com paletes empilhadas
Uma palete isolada chega a 3,5 MW num certo período; mas se no mesmo espaço se inflamam sucessivamente várias paletes até 5 alturas, a potência conjunta pode superar os 65 MW no mesmo intervalo de tempo.
Estes exemplos deixam claro que uma única curva “unitária” não representa corretamente o incêndio global num armazém. Deve contemplar-se a ignição progressiva de paletes contíguas ou níveis superiores, cada uma com a sua própria curva, o que acelera consideravelmente o crescimento total.
Conclusões
É fundamental:
- Considerar a altura de armazenamento e a natureza do produto (Classe II, plásticos, etc.).
- Rever as referências empíricas (NFPA 204, SFPE) que indicam taxas de crescimento muito maiores.
- Aplicar curvas múltiplas e cálculos acumulativos quando várias unidades de carga se inflamam simultaneamente.
- Validar o comportamento com ferramentas CFD, atribuindo temperaturas de ignição realistas e tendo em conta a radiação incidente entre paletes.
Só assim se obterão estimativas mais realistas do desenvolvimento do incêndio e, consequentemente, um projeto de proteção contra incêndios (sprinklers, ventilações, tempo disponível para evacuação, resistência estrutural) ajustado à magnitude do risco.
Referências
- ISO 16733-1:2017, Fire safety engineering — Selection of design fire scenarios and design fires.
- NFPA 204:2021, Standard for Smoke and Heat Venting.
- SFPE Handbook of Fire Protection Engineering, 5.ª Ed., 2016.
- Zalosh, R. “Industrial Fire Protection Engineering”, Wiley, 2002.
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