Introdução
A metodologia baseada em desempenho na engenharia de proteção contra incêndios oferece a oportunidade de conceber soluções adaptadas às características particulares de cada edifício ou instalação. No entanto, esta liberdade de conceção deve ser acompanhada por uma seleção rigorosa de cenários e critérios de avaliação que assegurem um nível de segurança pelo menos equivalente ao que garantem as soluções prescritivas da regulamentação.
O presente artigo revê os aspetos-chave destas metodologias, realçando a necessidade de contemplar distintos níveis de incêndio (“fogo baixo” e “fogo alto”), a possibilidade de falhas nos sistemas de proteção contra incêndios e o uso de margens de segurança que compensem as incertezas dos modelos de simulação.
2. O Papel da ISO 16733-1 e ISO 23932-1 na Seleção de Cenários
As normas internacionais ISO 16733-1 e ISO 23932-1 contemplam uma série de passos de análise para selecionar e definir adequadamente os cenários de incêndio.
- ISO 16733-1:2017 (ponto 6.3.6 e 8 passos para escolher cenários)
- Sublinha a importância de condições especiais que podem derivar em incêndios atípicos ou mais severos (ações externas como terramotos, vandalismo ou clima extremo, bem como a interação com os ocupantes).
- Destaca a fiabilidade e disponibilidade dos sistemas (aspersores, SCTEH, detectores…) e a consideração da sua possível falha ou manutenção deficiente.
- Proporciona matrizes de classificação de risco que ajudam a priorizar e justificar a inclusão ou exclusão de determinados cenários na análise.
- ISO 23932-1:2017 (pontos 11.1.3 e 11.1.4)
- Incide na necessidade de avaliar a probabilidade de ocorrência de cada cenário, não unicamente a sua severidade.
- Propõe a introdução de fatores de segurança ou margens adicionais para compensar as incertezas inerentes a qualquer modelo computacional ou simplificação analítica.
Na prática, não basta simular um único “pior caso”; é essencial justificar porque se descartam certos cenários e porque outros, aparentemente menos frequentes mas com consequências muito prejudiciais, devem ser analisados.
3. Análise Baseada em Desempenho: Aspetos-Chave
3.1. Conjunto Representativo de Cenários
A análise baseada em desempenho não está completa se não incluir um leque de situações que se podem dar na realidade:
- Diferentes focos ou intensidades de incêndio: desde fogos incipientes que se controlam com poucos aspersores até hipotéticos fogos de grande potência.
- Falhas de sistemas: sistemas de aspersores que não operam, portas corta-fogo que permanecem abertas, falhas elétricas na extração de fumos, etc.
- Variações na carga de fogo ou na resposta dos ocupantes (por exemplo, reações que agravam a propagação ou atrasam a evacuação).
3.2. Margens de Segurança
Os modelos de simulação, tanto CFD como zonas, contêm incertezas (modelização do calor convectivo e radiado, distribuições de gota de água, fração de água evaporada, supostos de ativação de aspersores, etc.). Daí surge a obrigação de:
- Incluir fatores de segurança nas hipóteses mais críticas.
- Analisar a sensibilidade dos resultados perante mudanças nos parâmetros principais. Se um pequeno ajuste pode significar a diferença entre cumprir ou não a temperatura ou a visibilidade desejada, requerer-se-á uma margem adicional.
4. “Fogo Baixo” e “Fogo Alto”: Como Integrá-los no SCTEH?
A norma UNE 23585 insiste em diferenciar entre “fogo baixo” e “fogo alto” na conceção do sistema de controlo de temperatura e evacuação de fumos (SCTEH). Frequentemente, os estudos baseados em desempenho centram-se no fogo controlado rapidamente por poucos aspersores (equivalente a “fogo baixo”), e detém a curva de potência calorífica assim que se ativa o primeiro ou o terceiro aspersor. No entanto:
- O que acontece se o incêndio cresce até um nível que exige a ativação massiva de aspersores (próxima da área de operação de conceção)?
- O que acontece se os aspersores demoram mais do que o previsto a ativar-se ou se o fogo evolui verticalmente muito rapidamente?
Dizer que a probabilidade é baixa não isenta de estudar como piorariam os fumos (mais escuros, mais densos) e o seu efeito sobre a visibilidade e a evacuação. A engenharia de segurança contra incêndios, por definição, não concebe apenas para o caso mais frequente, mas também para eventos menos prováveis mas com consequências críticas.
Algo similar ocorre quando não há aspersores. O fogo alto deve ser considerado também, em especial se pode haver afetação estrutural.
5. Inundação de Fumos e Fiabilidade dos Sistemas
5.1. Inundação Parcial ou Total de Fumos
A UNE 23585 admite a inundação das cargas armazenadas apenas em supostos concretos (p.ex., silos de grande altura com aspersores). Mas em muitas conceções baseadas em desempenho assume-se a mistura total de fumos por atraso na ativação de sistemas, e centra-se a avaliação na camada a 2 m de altura para a evacuação.
- Considera-se equivalente ao cumprimento normativo?
- Justifica-se adequadamente a perda de controlo de fumos na parte superior, se as normas exigem manter uma almofada de fumo livre sobre a mercadoria ou a certa distância do teto?
Se o SCTEH é incapaz de recuperar a estratificação do fumo por estar subdimensionado tanto com o “fogo baixo” como com o “fogo alto”, a suposta equivalência com a regulamentação prescritiva pode ficar em causa.
5.2. Fiabilidade e Condição de Falha
Nenhum sistema goza de fiabilidade absoluta. As estatísticas mostram que os aspersores automáticos costumam atuar em 85%-90% dos casos, mas isto implica que em 10%-15% dos incêndios podem falhar total ou parcialmente (falha no fornecimento de água, válvulas fechadas, cabeças obstruídas, etc.). Para o SCTEH, a fiabilidade média pode ser ainda mais baixa ao depender de comportas, ventiladores, detectores, quadros elétricos, etc.
- Em cenários críticos, a falha do SCTEH poderia pôr em sério perigo a evacuação e o controlo de danos, pelo que deve avaliar-se se se precisa de redundância, fornecimentos independentes ou uma maior robustez no fornecimento elétrico ou pneumático.
6. Conclusões e Recomendações
- Cumprir a metodologia baseada em desempenho
- As normas ISO 16733-1 e ISO 23932-1 exigem selecionar e justificar os cenários de incêndio de forma transparente, contemplando também a falha dos sistemas de proteção.
- Analisar cenários com e sem aspersores
- O “fogo baixo” não esgota as possibilidades de conceção. Estudar um “fogo alto” (ou pelo menos justificar o seu descarte) é essencial para garantir que o SCTEH está bem dimensionado.
- Empregar margens de segurança
- Os supostos do modelo de incêndio e a interação com a água aspergida estão sujeitos a incerteza, pelo que se devem incluir fatores de segurança ou estudos de sensibilidade para fortalecer as conclusões.
- Assegurar a equivalência
- Se se procura “equivalência” com soluções prescritivas, convém provar que a capacidade real do SCTEH ou o comportamento da estrutura perante incêndios com ou sem aspersores não seja inferior ao que pede a norma.
- Não esquecer a fiabilidade
- Dado que os sistemas não são infalíveis, a engenharia baseada em desempenho deve valorar cuidadosamente a probabilidade de falha e o seu impacto na evacuação dos ocupantes e a integridade da construção.
Em definitivo, a metodologia baseada em desempenho é um caminho muito potente para conceber sistemas de proteção contra incêndios eficientes e adaptados a cada caso, mas é imprescindível cumprir com rigor os passos e requisitos que estabelecem as normas de referência. Só assim poderemos assegurar que não se reduz o nível de segurança exigido e que a proteção resultante é realmente equivalente —ou mesmo superior— à que as soluções normativas pretendem garantir.
Referências resumidas
- ISO 16733-1:2017. Fire safety engineering — Selection of design fire scenarios and design fires.
- ISO 23932-1:2017. Fire safety engineering — General principles.
- UNE 23585:2017. Requisitos e métodos de cálculo e conceção para projetar um SCTEH.
- Guia da Comunidade de Madrid de Revisão de Projetos Baseados em Desempenho de PCI (2024).
- Estatísticas de fiabilidade de aspersores (diversas fontes internacionais: NFPA, FM Global, etc.).
