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Saiba como proteger estruturas metálicas contra incêndios

Ativas ou passivas, as soluções têm como objetivo proteger a vida dos ocupantes do edifício; reduzir a propagação do fogo e ajudar nas operações de salvamento. Entenda

Publicado em: 20/04/2018Atualizado em: 09/11/2018

Texto: Mariana de Viveiros

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Proteção ativa: sprinklers em galpão de estrutura metálica (Foto: HacKLeR/ shutterstock.com)

Qualquer edificação está sujeita a incêndios, por isso, sua estrutura deve ser protegida contra o fogo. Contudo, edifícios de pequeno porte (com até 750 m²), edificações térreas ou com até dois andares, área total de 1.500 m² e carga de incêndio específica de até 1.000 MJ/m², exigem menos dispositivos de segurança. O mesmo vale para edificações fáceis de serem desocupadas em caso de incêndio. As edificações que não precisam seguir os critérios de resistência ao fogo e verificação da estrutura em situação de incêndio estão enumeradas na NBR 14.432/2001.

Já os edifícios maiores – cuja desocupação pode ser complexa e demorada, ou que pode impactar na vizinhança e causar riscos às equipes de combate – precisam ser protegidos. E quando se trata de estruturas de aço, há dois tipos de proteção: ativa e passiva. As duas têm como objetivo proteger a vida dos ocupantes do edifício; reduzir ao máximo a propagação do incêndio; auxiliar as operações de combate e salvamento; e proteger o patrimônio.

PROTEÇÃO ATIVA X PROTEÇÃO PASSIVA

A proteção ativa é composta de medidas que visam reduzir os danos estruturais no caso de um incêndio severo. Nessa categoria entram extintores, hidrantes, sistemas automáticos de detecção de calor e fumaça, sistemas de chuveiros automáticos, sistemas de exaustão de fumaça e sistemas de iluminação de emergência. Todos eles são ativados manual ou automaticamente quando as chamas se espalham.

Já a proteção passiva é um conjunto de medidas incorporadas ao sistema construtivo do edifício para dificultar a propagação do fogo, facilitar a fuga das pessoas presentes na construção, assim como a entrada dos bombeiros. São exemplos de proteção passiva a compartimentação vertical ou horizontal, a separação entre edifícios, as rotas de fuga – incluindo escadas de segurança – e os materiais para revestimento de parede, piso e teto.

REVESTIMENTOS – DIVERSAS SOLUÇÕES

Dentre as proteções passivas destacam-se os revestimentos, que podem ser pintura intumescente, argamassa projetada ou placas e mantas pré-fabricadas.

Os materiais projetados são os mais usados mundialmente. Dentre eles, está a argamassa projetada, aplicada por jateamento. A sua popularidade se dá pelo baixo custo, embora o acabamento, com aspecto de chapisco, não seja dos mais bonitos. “Ela é aplicada, geralmente, em locais onde as estruturas de aço ficam escondidas atrás de um forro falso, em pilares que serão posteriormente recobertos, em subsolos ou locais em que a estética não é importante [como estacionamentos]”, exemplifica Valdir Pignatta e Silva professor do departamento de Engenharia de Estruturas e Geotécnica da Escola Politécnica da Universidade de São Paulo (USP). É a opção mais resistente entre as proteções passivas, com TRRF (Tempo Requerido de Resistência ao Fogo) de 240 minutos.

No Brasil, a argamassa projetada é a proteção mais procurada, seguida pela pintura intumescente. “As tintas intumescentes proporcionam acabamento mais atraente. Contudo, o custo é mais elevado. Então, elas costumam ser usadas em estruturas aparentes”, informa o professor da USP.  Em sua tese de mestrado, Prof. Dr. da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (UTFPR) Ronaldo Rigobello explica que a tinta intumescente funciona como uma tinta comum até que seja exposta à temperatura superior a 200°C. “A partir desta temperatura, inicia-se um processo de expansão volumétrica, ou seja, a tinta intumesce, tornando-se uma espuma rígida com poros preenchidos por gases atóxicos. O processo de expansão volumétrica retarda a elevação rápida de temperatura das estruturas metálicas”, diz.

As tintas intumescentes proporcionam acabamento mais atraente. Contudo, o custo é mais elevado. Então, elas costumam ser usadas em estruturas aparentes
Valdir Pignatta e Silva

Para a aplicação desse tipo de proteção, é necessário remover qualquer substância indesejada, como manchas de óleo, graxa ou gordura, e preparar a superfície com um jato de areia, granalha de aço ou lixamento mecânico. Também deve ser aplicada uma demão de primer epóxi compatível com a tinta e com espessura entre 50 μm e 60 μm. “A tinta deve ser aplicada com spray, pincel ou rolo até que se atinja a espessura necessária para a proteção passiva”, recomenda Rigobello.

A tinta deve ser aplicada com spray, pincel ou rolo até que se atinja a espessura necessária para a proteção passiva
Ronaldo Rigobello

Pouco empregadas em obras brasileiras, as placas e mantas de gesso, lã de rocha ou fibra cerâmica são ideais para proteger superfícies metálicas de difícil acesso, revestir peças vazadas e proteger edificações em funcionamento, pois geram pouca sujeira. Assim como as placas de lã de rocha, as mantas não devem ficar expostas a intempéries e ao toque dos usuários do local, pois apresentam baixa resistência mecânica.

NORMAS TÉCNICAS

Duas normas devem ser consultadas para a elaboração de um projeto de proteção de estruturas metálicas contra incêndio: a NBR 14.323/1999 – Dimensionamento de Estruturas de Aço de Edifícios em Situação de Incêndio e a NBR 14.432/2001 – Exigências de Resistência ao Fogo de Elementos, ambas da ABNT.

“Primeiramente, é preciso verificar na NBR 14.432/2001 se a edificação está isenta de verificação de segurança contra incêndio. Esta norma também prevê o TRRF a ser atendido pelos elementos estruturais e construtivos da edificação”, declara o engenheiro civil Saulo José de Castro Almeida, professor do Departamento de Estruturas da Unicamp (Universidade Estadual de Campinas).

A NBR 14.323/1999 apresenta a variação das propriedades do aço com a temperatura, a elevação da temperatura do aço, bem como fixa condições exigíveis para o dimensionamento de perfis, laminados, perfis soldados não híbridos, elementos estruturais mistos de aço e concreto (vigas mistas, pilares mistos e lajes de concreto com forma de aço incorporada) e ligações executadas com parafusos ou soldas.

ESPESSURA ADEQUADA

Para definir a espessura correta para os materiais de proteção, é preciso calcular a temperatura do aço para o TRRF exigido. “No caso dos materiais projetados, das placas rígidas e das mantas, a NBR 14.323/1999 pode ser consultada, pois ela apresenta uma equação para esse cálculo”, diz Almeida, da Unicamp.

Já no caso das tintas intumescentes, deve ser consultada a Carta de Cobertura, uma tabela criada com base em ensaios feitos em laboratório e disponibilizada pelos fabricantes em seu catálogo técnico. A espessura ideal é calculada de acordo com o fator de massividade (u/A) e o TRRF para uma temperatura crítica determinada.

Colaboração Técnica

Valdir Pignatta e Silva – Professor do departamento de Engenharia de Estruturas e Geotécnica da Escola Politécnica da Universidade de São Paulo (USP)  

Ronaldo Rigobello – Professor doutor da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (UTFPR)

Saulo José de Castro Almeida – Professor do Departamento de Estruturas da Unicamp (Universidade Estadual de Campinas)