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Anais do SIMMEC 2016 ABMEC
XII Simpósio de Mecânica Computacional23 a 25 de maio, Diamantina, MG, Brasil
Esse é um artigo de acesso livre sob a licen a CC BY-NC-ND 3.0 Brasil (http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/br/)
ESTUDO DE CASO SOBRE O CONTROLE DE FUMAÇA EM GALPÕES
José Edier Paz Hurtado, [email protected] Lucimar de Oliveira Meira, [email protected]
Francisco Carlos Rodrigues, [email protected] Rodrigo Barreto Caldas, [email protected] Tiago Tadeu Fonseca do Carmo, [email protected] Pedro Enrique Batista Borges Louro, [email protected] Universidade Federal de Minas Gerais – UFMG. Departamento de Engenharia de Estruturas, Escola de Engenharia. Av. AntônioCarlos 6627, Bloco 1, 4 andar. Belo Horizonte, Minas Gerais, Brasil.
Resumo: O presente trabalho apresenta duas simulações numéricas de um incêndio em um galpão de uso industrial,
tendo como objetivo principal a comparação das temperaturas e o comportamento do fogo entre as simulações. A
primeira simulação foi realizada sem sistema de controle de fumaça e a segunda simulação com sistema de controlede fumaça natural. O valor da carga de incêndio especifica de 500 MJ ⁄ m², utilizada nas simulações, foi definida com
base no uso e ocupação da edificação segundo os critérios da norma ABNT NBR 14432:2001, e foi representada porblocos de espuma de poliuretano com um volume total de 102,60 m³. Para as simulações numéricas foi utilizado o
programa Fire Dynamics Simulator - FDS em conjunto com o programa Pyrosim. Conclui-se que a introdução de
maior volume de ar no compartimento (galpão) acelera o processo de combustão e, consequentemente, a carga de
incêndio é queimada em menor tempo. Também, o sistema de controle de fumaça pode levar ao aumento da
temperatura em um curto período de tempo.
Palavras-chave: Incêndio, Fumaça, Temperatura, Compartimento, Simulação numérica.
1. INTRODUÇÃO
No Brasil, devido a fatos como o incêndio na Boate Kiss em janeiro de 2013, o estudo do controle de fumaça
mostrou-se bastante relevante. Atualmente existe a Instrução Técnica (IT) Nº 15/2015 – Controle de Fumaça – doCorpo de Bombeiros da Policia Militar do Estado de São Paulo (CBPMSP IT 15:2015), sendo a única referêncianacional sobre o tema. Nos Estados Unidos e na Inglaterra, o controle de fumaça passou a ser aplicado em edifíciosindustriais devido a grandes incêndios, como: o incêndio na fábrica da General Motors em Michigan, EUA, ocorridoem agosto de 1953; o incêndio na planta da Jaguar em Coventry, Reino Unido, em 1957; e, na fábrica da Vauxhall Motors em Luton, Reino Unido, em 1963, na qual já havia sido implementado um protótipo de sistema mecânico deextração de fumaça.
O objetivo deste trabalho é o estudo do comportamento do fogo, com base na comparação dos resultados de duassimulações numéricas utilizando o software Fire Dynamic Simulator – FDS versão 6.3.2 (McGrattan et al., 2015) e oPyrosim (Thunderhead Engineering), versão 2015.4.1116, considerando o sistema de controle de fumaça natural, comomeio para reduzir as temperaturas nos compartimentos. Foram realizadas duas simulações numéricas de um galpãoapresentando características geométricas idênticas e com a mesma carga de incêndio. Os resultados preliminares
demonstraram que o sistema de controle de fumaça além de auxiliar a extrair a fumaça e os gases quentes, permitemelhor visibilidade no interior da edificação facilitando a evacuação das pessoas e permitindo a entrada dos bombeiros para combater o fogo, e ainda, ajuda na redução das temperaturas dos gases quentes no compartimento.
2. METODOLOGIA
2.1 Descrição do cenário
O cenário considerado para este trabalho consiste em um galpão com dimensões de 25 m de comprimento, 10 m delargura e 6 m de altura. Foram feitas duas simulações numéricas com o software Fire Dynamic Simulator - FDS, a primeira sem controle de fumaça e a segunda com controle de fumaça natural. Para a geração do cenário foi necessáriocriar uma malha tridimensional formada por elementos de 20 cm x 20 cm x 20 cm.
Para as simulações (ver Figura 1) foi definida uma malha de 25 m de comprimento na direção X , 14 m de largura nadireção Y e 9 m de altura na direção Z , deixando livres 2 m em cada uma das faces que possuem o eixo Y como eixonormal, e 3 m nas faces que possuem o eixo Z como normal, com o objetivo de permitir a visibilidade docomportamento da fumaça e da circulação do ar para o exterior do compartimento.
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4. AGRADECIMENTOS
À FAPEMIG, a CAPES, ao CNPq e ao departamento de Pós-Graduação em Engenharia de Estruturas da UFMGque tornaram possível a elaboração e a apresentação deste trabalho.
5. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
Associação Brasileira De Normas Técnicas – ABNT. NBR: 14432 - 2001. Exigências de Resistência ao Fogo deElementos Construtivos de Edificações. Rio de Janeiro.
Corpo de Bombeiros da Polícia Militar do Estado de São Paulo. CBPMSP IT- 15/2015. Controle de Fumaça. São Paulo.Corpo de Bombeiros Militar de Minas Gerais. CBMMG IT-09. 2006. Carga de Incêndio nas Edificações e Área de
Risco. Belo Horizonte. Brasil. National Institute Of Standards And Technology. NIST. 2014. Fire Dynamics Simulator, Version 6.1.2. User‘s Guide,
Special Publication 1019, Sexta Edição. Quincy, Massachuset.Thunderhead Engineering, 2015.4. Pyrosim: User Manual. Thunderhead Eng., Manhattan, USA.
NOTA DE RESPONSABILIDADEOs autores são os únicos responsáveis pelo material reproduzido nesse artigo.