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INSTITUTO SUPERIOR DE EDUCAÇÃO E CIÊNCIAS ESCOLA DE ARTES, ENGENHARIA E AERONÁUTICA

José Firmino da Costa

Evacuação de edifícios recebendo público

Uma metodologia para o cálculo do tempo de evacuação

pedestre

Dissertação submetida para satisfação parcial dos requisitos necessários à

obtenção do grau de Licenciado em Engenharia da Proteção Civil

Junho de 2014

Orientador

Professor Especialista Paulo Gil Martins

Às florzinhas,

pela inspiração

i

AGRADECIMENTOS

Uma dissertação é, pela sua finalidade académica, um trabalho individual. No entanto há

contributos que não podem e nem devem deixar de ser realçados. Por essa razão, desejo

expressar os meus sinceros agradecimentos:

A Ana Florinda Ramôa, António Leal e toda a equipa do projeto Sizing-Sudoe do CI-

TEVE que me facultaram dados insubstituíveis.

Ao Professor Paulo Gil Martins, meu orientador, pela disponibilidade e generosidade re-

veladas ao longo deste trabalho, assim como, pelas críticas e sugestões relevantes feitas

durante a orientação.

À Professora Isabel Abreu dos Santos, pela competência científica e pelo inestimável

apoio na procura e recolha de fontes bibliográficas, pela disponibilidade sempre manifes-

tada e pela amizade.

À Emília, que sempre me estimula a crescer científica e pessoalmente, pelas inúmeras

trocas de impressões, correções e comentários, sem os quais este trabalho estaria noutro

patamar.

Especialmente ao João, pela crítica rigorosa e pelos comentários esclarecidos cuja inte-

gração levou este trabalho à sua organização final.

À Olívia, por haver.

iii

RESUMO

O cálculo do tempo de evacuação é uma ferramenta indispensável ao planeamento da

segurança das pessoas nas edificações recebendo público, no entanto, o único método

existente em Portugal, elaborado pela Companhia de Bombeiros Sapadores de Coimbra,

é insuficiente.

Este artigo propõe um método simplificado para o cálculo do tempo necessário para uma

evacuação segura, que possa ser utilizado por técnicos dos serviços de segurança de or-

ganizações privadas ou dos serviços de segurança públicos.

Foram estudados os principais métodos publicados para o cálculo do movimento pedestre,

as condicionantes regulamentares à operação de evacuação e os dados disponíveis em

estudos científicos. Com estas informações foi construído um processo que calcula o mo-

vimento pedestre na evacuação e aplicado ao estudo de casos concretos.

A análise feita detetou insuficiências no quadro regulamentar da evacuação.

Concluiu-se sobre a aplicabilidade do método proposto e são apresentadas recomenda-

ções sobre aspetos a desenvolver.

Palavras-chave: RSET, movimento pedestre, fluxo, velocidade, densidade, tempo de pré

movimento.

iv

ABSTRACT

Egress time calculation is a necessary tool for planning the safety of the people in the

buildings, however, the only existing method in Portugal, prepared by “Companhia de

Bombeiros Sapadores de Coimbra”, is insufficient.

This paper proposes a simplified method for calculating the required safe egress time,

which can be used by technicians of private organizations, security services or public

safety services.

Main published methods for the calculation of pedestrian movement, regulatory con-

straints on egress operation and data available in scientific databases were studied. A

process that computes the egress pedestrian movement in the evacuation was built and

applied to the study of concrete cases.

The analysis on the regulatory framework of the egress operation detected insufficiencies.

It was concluded on the applicability of the proposed method and recommendations on

aspects to be developed are presented.

Keywords: RSET, pedestrian movement, flow, speed, density, pre-movement time.

v

ÍNDICE

Agradecimentos .............................................................................................. i

Resumo ......................................................................................................... iii

Abstract ........................................................................................................ iv

Índice ............................................................................................................. v

Índice de Figuras ......................................................................................... vii

Índice de Tabelas .......................................................................................... ix

Siglas e Abreviaturas .................................................................................... xi

Variáveis das equações de movimento pedestre ......................................... xii

Introdução ...................................................................................................... 1

Parte I. Enquadramento Teórico ................................................................ 3

1. O tempo na evacuação ................................................................................... 5

2. O espaço na evacuação .................................................................................. 9

2.1. Vias de evacuação ................................................................................... 10

2.2. Cálculo do efetivo ................................................................................... 12

2.3. Número e localização das saídas ............................................................. 12

2.4. Largura das saídas e dos caminhos de evacuação ................................... 13

2.5. Distâncias máximas a percorrer. ............................................................. 13

2.6. Instalações técnicas. ................................................................................ 14

2.7. Medidas de autoproteção. ....................................................................... 14

2.8. O quadro regulamentar anterior. ............................................................. 15

3. A relação tempo-espaço ............................................................................... 17

3.1. Cálculo do efetivo ................................................................................... 17

3.2. Largura mínima dos elementos das vias de evacuação ........................... 18

3.3. Distâncias a percorrer ............................................................................. 23

3.4. Número de saídas .................................................................................... 23

3.5. ASET - Tempo disponível para uma evacuação segura ......................... 24

3.6. RSET - Tempo necessário para uma evacuação segura.......................... 24

4. A dinâmica pedestre..................................................................................... 25

4.1. O método determinístico cinemático. ..................................................... 26

vi

4.2. O método do nível de serviço. ................................................................ 29

4.3. O método hidráulico ............................................................................... 32

4.4. O método do fluxo pedestre. ................................................................... 34

4.5. O modelo de forças físicas e sociais ....................................................... 37

4.6. O modelo heurístico ................................................................................ 40

4.7. Avaliação ................................................................................................ 42

Parte II. Metodologia .............................................................................. 49

5. Uma metodologia para o cálculo de RSET .................................................. 51

5.1. Δtdet – Tempo de deteção ......................................................................... 51

5.2. Δta – Tempo de alarme ............................................................................ 52

5.3. Δtpre – Tempo de pré movimento ............................................................ 52

5.4. Δttra – Tempo do movimento ................................................................... 53

5.5. Ficha de processo para o cálculo do tempo de evacuação RSET. .......... 56

6. Estudo de Caso ............................................................................................. 57

6.1. Caso 1 – Loja Alimentar (Loja de Rua) .................................................. 57

6.2. Caso 2 – Edifício Público com dois pisos ............................................... 60

6.3. Caso 3 – Espaço Comercial de grande dimensão ................................... 67

Parte III. Resultados e discussão ............................................................. 71

7. Conclusões e recomendações ...................................................................... 73

7.1. Sobre o método proposto ........................................................................ 73

7.2. Sobre o enquadramento regulamentar .................................................... 73

7.3. Sobre dados experimentais para estudos futuros. ................................... 75

Obras Citadas .............................................................................................. 77

Anexos ......................................................................................................... 81

Índice de Anexos ......................................................................................... 83

vii

ÍNDICE DE FIGURAS

Figura 1 Diagrama temporal da Evacuação. Adaptado de CFPA-E ....................................... 5

Figura 2 Altura de homens e de mulheres dos 20 aos 49 anos. ............................................. 22

Figura 3 Área da projeção horizontal do corpo humano segundo P&M ............................... 27

Figura 4 Variação da velocidade e do fluxo com a densidade segundo P&M ...................... 28

Figura 5 As “zonas de amortecimento corporal” encontradas nos ensaios clínicos de Horowitz

(esquerda), são individualizadas por Fruin como círculos (direita). ....................... 29

Figura 6 Variação da velocidade e fluxo com a densidade. J. J. Fruin ................................. 31

Figura 7 Variação da velocidade e fluxo com a densidade. Nelson e MacLennan ............... 33

Figura 8 Variação da velocidade e fluxo com a densidade. Kholshevnikov e Samoshin ..... 35

Figura 9 O comportamento de rebanho causado por pânico numa evacuação...................... 38

Figura 10 Como se processa a decisão de trajeto segundo Moussaïd et al. ............................ 41

Figura 11 Elipse corporal pedestre e espaço necessário para o caminhar ............................... 42

Figura 12 Gráfico comparativo dos resultados de velocidade e fluxo pedestres dos estudos

analisados. ............................................................................................................... 44

Figura 13 Velocidades e fluxo em percursos horizontais, a descer e a subir em função da

densidade pedestre. Kholshevnikov e Samoshin .................................................... 46

Figura 14 Planta da Loja Alimentar ........................................................................................ 57

Figura 15 Diagrama de evacuação da Loja alimentar ............................................................. 58

Figura 16 Planta do Piso 0 do edifício público. ...................................................................... 60

Figura 17 Planta do piso 1 do edifício público ....................................................................... 61

Figura 18 Diagrama de evacuação do edifício público ........................................................... 62

Figura 19 Planta do piso térreo do Espaço Comercial. ........................................................... 67

Figura 20 Planta do piso térreo do Espaço Comercial, com mobiliário visível. ..................... 68

ix

ÍNDICE DE TABELAS

Tabela 1 Utilizações-tipo definidas no SCIE e sua inclusão no estudo ................................. 10

Tabela 2 Isolamento e proteção de vias de evacuação verticais enclausuradas servindo pisos

acima do plano de referência. ................................................................................. 11

Tabela 3 Isolamento e proteção de vias de evacuação horizontais interiores protegidas

servindo pisos acima do plano de referência. ......................................................... 12

Tabela 4 Número mínimo de saídas dos locais de risco em espaços cobertos ...................... 12

Tabela 5 Número mínimo de Unidades de Passagem em espaços cobertos .......................... 13

Tabela 6 Medidas de autoproteção exigíveis de acordo com a Utilização-Tipo e a categoria de

risco ........................................................................................................................ 14

Tabela 7 Densidades de ocupação de locais em regulamentos de segurança contra incêndio

em diversos países .................................................................................................. 18

Tabela 8 Comparação de sistemas e larguras de elementos dos caminhos de evacuação ..... 19

Tabela 9 Velocidades de movimento em escadas. Extraído de Peacock et al. [49] .............. 20

Tabela 10 Larguras e capacidades para elementos de via de evacuação de 1 a 6 U.P. ........... 21

Tabela 11 Dados antropométricos médios de amostra da população portuguesa fornecidos pelo

CITEVE. A média total e o valor de Ph são calculados pelo autor. ........................ 22

Tabela 12 Comparação de distâncias máximas a percorrer na evacuação horizontal. ............ 23

Tabela 13 Comparação de disposições sobre o número de saídas. .......................................... 24

Tabela 14 Valores de A, B e Ph segundo Predtechenskii e Milinskii ..................................... 27

Tabela 15 Zonas de densidade do movimento do tráfego pedestre segundo P&M em pes/m2 28

Tabela 16 Características das zonas de amortecimento de JJ Fruin ........................................ 29

Tabela 17 Definição para Níveis de Serviço em percurso horizontal...................................... 30

Tabela 18 Valores relevantes das tabelas de Nelson e MacLennan ........................................ 32

Tabela 19 Valores de aj e D0 para cada tipo de via .................................................................. 35

Tabela 20 Categorias de movimento, níveis emocionais e velocidades em fluxo livre .......... 35

Tabela 21 As variáveis de agente na simulação de Lakoba et al. ............................................ 39

Tabela 22 Comparação entre os Níveis de Serviço de Fruin e as zonas de densidade do

movimento de Predtechenskii e Milinskii .............................................................. 43

x

Tabela 23 Valores comparados de velocidade e densidade para P&M, N&M e K&S ............ 44

Tabela 24 Parâmetros do Movimento para grupos com mobilidade condicionada e crianças até

aos 6 anos. Kholshevnikov e Samoshin .................................................................. 47

Tabela 25 Tempos adotados para Δtdet ..................................................................................... 51

Tabela 26 Tempos adotados para Δta ....................................................................................... 52

Tabela 27 Tempos adotados para Δtpre .................................................................................... 53

Tabela 28 Entidades do diagrama de evacuação ..................................................................... 55

xi

SIGLAS E ABREVIATURAS

ANPC Autoridade Nacional de Proteção Civil

APED Associação Portuguesa de Empresas de Distribuição

ASET Available Safe Egress Time (Tempo disponível para uma evacuação segura)

CFAST Consolidated Model of Fire and Smoke Transport

CFPA-E Confederation of Fire Protection Associations Europe (CFPA-Europe)

CITEVE Centro Tecnológico das Indústrias Têxtil e do Vestuário de Portugal

DART Deep-Ocean Assessment and Reporting of Tsunamis

DCS Distributed Control System

FDS+EVAC Fire Dynamics Simulator with Evacuation

JJF J. J. Fruin

JOUE Jornal Oficial da União Europeia

K&S Kholshevnikov e Samoshin

LNE Laboratoire national de métrologie et d’essais

LNEC Laboratório Nacional de Engenharia Civil

LOS Level of Service (Nível de Serviço)

NASA National Aeronautics and Space Administration

NFPA National Fire Protection Association

NIST National Institute of Standards and Technology

P&M Predtechenskii e Milinskii

PID Piping and Instrument Diagram

RGEU Regulamento Geral das Edificações Urbanas (Decreto-Lei 38:382 de 7 de Agosto de

1951)

RSET Required safe egress time (Tempo necessário para uma evacuação segura)

RTSCIE Regulamento Técnico de Segurança contra Incêndio em Edifícios (Portaria n.º

1532/2008 de 29 de Dezembro

SADI Sistema automático de deteção de incêndio

SCIE Regime jurídico da segurança contra incêndios em edifícios. (Decreto-Lei n.º 220/2008

de 12 de Novembro

SFPE Society of Fire Protection Engineers

SGE Serviço de Gestão da Emergência

SI Sistema Internacional de Unidades

TS Equação Tempo Espaço

UE União Europeia

UP Unidade de Passagem

VTT VTT Technical Research Centre of Finland

xii

VARIÁVEIS DAS EQUAÇÕES DE MOVIMENTO PEDESTRE

Símbolos Dimensão Unidade Designação Notas

pes Pessoa - Pedestre

P Quantidade Efetivo – Número de pedestres

A Comprimento m Largura corporal máxima

B Comprimento m Profundidade corporal máxima

Ph Área m2/pes Projeção horizontal do corpo

humano

AL Área m2 Área do local em análise

D “Densidade” pes/m2 Densidade pedestre

m2/m2 Ph x pes/m2 Utilizado por Predtechenskii e Milinskii

D0 “Densidade” pes/m2 Densidade no limiar do fluxo li-

vre

DL “Densidade” pes/m2 Densidade no limite do fluxo pe-

destre

DC “Densidade crí-

tica” pes/m2 Densidade no fluxo máximo

ă Área específica m2/pes Área disponível para cada pes-

soa (1/D) Utilizado por J. J. Fruin

v Velocidade m/s Velocidade do fluxo pedestre

v0 Velocidade m/s Velocidade em fluxo livre

q Fluxo pedestre pes/s.m Pedestres por segundo por me-

tro de largura de via.

qM Fluxo máximo pes/s.m

Q Escoamento pe-destre

pes/s Pedestres por segundo

w Comprimento m Largura da via de evacuação

l Comprimento m Comprimento da via de evacua-ção

j - - Fator relativo ao tipo de via

1

INTRODUÇÃO

Evacuação.

Movimento de ocupantes de um edifício para uma zona de segurança, em

caso de incêndio ou de outros acidentes, que deve ser disciplinado, atem-

pado e seguro. [1]

Operação que consiste em fazer sair ou retirar uma ou mais pessoas de um

local, geralmente por razões de segurança. [2]

A operação de evacuação ocorre no tempo. A ameaça que origina esta operação também

ocorre no tempo.

Como expresso por Belyæv, a evacuação segura de edifícios é um processo dependente

do tempo “safe building evacuation is time dependent” apud [3].

Não podemos agir sobre o tempo em que decorre a ameaça, mas podemos agir sobre o

tempo em que se desenvolve a evacuação.

Nesta, o tempo, depende de dois fatores, o espaço e o movimento. O espaço, o edificado,

é condicionado pelos regulamentos, e o movimento resulta das caraterísticas psicofisio-

lógicas dos ocupantes.

Neste trabalho iremos abordar estas três vertentes da operação de evacuação. O fator

tempo, em que é apreciado o método globalmente aceite de subdivisão e caraterização do

tempo na evacuação. O enquadramento regulamentar que regula os parâmetros que con-

dicionam as edificações em que a evacuação pedestre tem lugar. E o estudo do movimento

pedestre, em que são abordadas várias das principais investigações sobre o tema.

Esses estudos e abordagens, em geral, procuram caraterizar a multiplicidade de movi-

mentos pedestres que ocorrem na partilha de um espaço, movimentos no mesmo sentido,

em sentido oposto, noutras direções, com cruzamento e em ambientes mais ou menos

densos, num determinado tempo.

São também estudadas situações em que o movimento pedestre se faz exclusivamente no

mesmo sentido e com início quase simultâneo, como no final de um espetáculo, na saída

de veículo de transporte coletivo ou numa evacuação.

2

No caso de uma evacuação, a população abrangida desenvolve um movimento com um

mesmo objetivo, ao longo de percursos comuns, no mesmo espaço temporal, com níveis

similares de tensão emocional e com urgência idêntica em atingir o destino. É um caso

particular do movimento pedestre, com caraterísticas cinemáticas, espaciais e temporais

específicas.

No presente estudo a operação de evacuação ocorre em edificações, perante a eclosão de

um incêndio. Isto porque a operação de evacuação só é considerada na regulamentação

nacional de segurança contra incêndio em edifícios.

Só são consideradas as situações em edificações que recebem público, porque o público

ignora as vias e estratégias de evacuação e portanto a operação de evacuação é mais crí-

tica. Não são consideradas as situações nas quais os utilizadores são em percentagem

significativa portadores de deficiência, doentes acamados ou crianças de idade inferior a

seis anos, porque estes cidadãos exigem métodos, sistemas e dispositivos muito específi-

cos que extravasam os objetivos deste trabalho.

Este trabalho começa por estabelecer o enquadramento teórico e regulamentar da opera-

ção de evacuação nas suas vertentes temporal, espacial e cinemática, apresentando o es-

tado do conhecimento. Na continuação é feita a análise dos componentes examinados e

são elaborados juízos sobre a sua adequação aos objetivos propostos.

Seguidamente é proposto um método para o cálculo do tempo de evacuação. Este método

é criado com o objetivo de facultar aos técnicos de proteção civil e aos técnicos de segu-

rança nas empresas, uma ferramenta simples, utilizando métodos avançados para o cál-

culo do tempo de evacuação.

Esse método é posteriormente aplicado e ensaiado no estudo de três casos e dos resultados

são extraídas lições e conclusões e caraterizadas as insuficiências.

Este trabalho é realizado no âmbito de uma unidade curricular no 6º semestre de uma

licenciatura. É portanto um trabalho com fortes limitações de tempo e orçamento. Neste

âmbito a investigação experimental é impossível pelo que as conclusões só podem resul-

tar de dados já processados pelas fontes utilizadas. Apesar desta temática já ter alguma

expressão na investigação científica nacional, não se encontrou qualquer referência a in-

vestigação fundamental sobre o movimento pedestre efetuada sobre populações portu-

guesas. Cruzou-se a informação de suporte utilizada no trabalho com dados nacionais

obtidos noutros âmbitos, quando disponíveis, com as limitações daí resultantes.

PARTE I. ENQUADRAMENTO TEÓRICO

5

1. O tempo na evacuação

No âmbito de evacuação a variável tempo pode ser estruturada segundo a metodologia

definida pelo Guia Europeu [4] CFPA-E N.º 9:2009 “Fire safety engineering concerning

evacuation from buildings”. Apesar desta metodologia ter sido desenvolvida unicamente

para incêndios em edifícios pode aplicar-se a outras situações.

Existem 6 momentos (t0 a t5) que definem 5 intervalos ∆t (Figura 1).

t0 Evento iniciador, pode ser um abalo sísmico, uma precipitação anormal, a

colocação de um engenho explosivo, a rotura de uma tubuladura, uma igni-

ção.

t1 Momento em que se dá a deteção, pode ser um SADI, um sismógrafo, uma

boia DART, um DCS, etc.

t2 Momento em que o alarme geral é difundido no espaço aos ocupantes.

t3 Momento em que o primeiro ocupante do espaço começa a mover-se.

t4 Momento em que o último ocupante do espaço alcança um lugar seguro.

t5 Quando o processo iniciado em t0 atinge os ocupantes e se dá o sinistro.

∆tdet Intervalo de tempo entre o evento iniciador e a deteção.

∆𝑡𝑑𝑒𝑡 = 𝑡1 − 𝑡0 (1)

∆tdet é variável, dependendo do sistema de deteção, do tipo de evento e da

configuração da edificação. Métodos de cálculo para sistemas de deteção de

Figura 1 Diagrama temporal da Evacuação. Adaptado de CFPA-E

6

incêndio recomendados pela NFPA 72 podem ser encontrados no estudo de

Li Qiang, “Estimation of Fire Detection Time” [5].

∆ta Intervalo de tempo entre a deteção e a difusão do alarme geral.

∆𝑡𝑎 = 𝑡2 − 𝑡1 (2)

Podem considerar-se 3 situações;

A1 A difusão do alarme é automática, desencadeada por qualquer deteção. ∆ta é

virtualmente zero.

A2 A difusão do alarme é semiautomática, desencadeada por uma deteção redun-

dante, um temporizador de atraso ou por confirmação de um elemento da se-

gurança. ∆ta poderá variar entre 2 e 5 minutos.

A3 A difusão de alarme é uma operação manual efetuada por um operador do

sistema num dispositivo perto do local em sinistro. ∆ta é variável, dependendo

da edificação e do interveniente humano. Não pode ser feita qualquer estima-

tiva.

∆tpre Intervalo de tempo entre a difusão do alarme geral e o início do movimento

pelos ocupantes.

∆𝑡𝑝𝑟𝑒 = 𝑡3 − 𝑡2 (3)

∆tpre é variável e depende tanto da edificação como dos seus ocupantes. São

fatores da edificação, a sua dimensão, o arranjo arquitetónico, a localização

das saídas e a complexidade dos percursos de evacuação, a iluminação, a si-

nalética e o sistema de difusão de alarme. Para os ocupantes podem conside-

rar-se entre outros fatores a sua localização inicial, o género, a idade, a con-

dição física e mental, as relações familiares ou de grupo, a sua atividade na

altura da difusão do alarme, a função do ocupante e o seu treino.

Divide-se em 2 períodos;

P1 Período da perceção. De facto é composto por 2 processos distintos deteção

do estímulo e identificação do seu conteúdo. A sua duração ou mesmo a sua

existência é função da atenção.

P2 Período da atuação, o período em que a pessoa desenvolve ações preparatórias

para o movimento, vestir-se, pegar em bens essenciais, etc.

As tabelas do anexo 2 indicam exemplos de valores de pré movimento regis-

tados em eventos reais e em simulacros.

∆ttra Intervalo de tempo em que se dá o movimento dos ocupantes.

∆𝑡𝑡𝑟𝑎 = 𝑡4 − 𝑡3 (4)

Divide-se em 2 períodos;

F1 Deslocação individual. Tempo utilizado pelos ocupantes do local para indivi-

dualmente se deslocarem até uma saída. Pode expressar-se como uma distri-

buição de movimentos individuais, como uma média ou como o tempo ne-

cessário para que o último ocupante alcance a saída. Varia com as dimensões

7

do espaço, distribuição dos ocupantes e a sua condição física e psicofisioló-

gica.

F2 Movimento de grupo (fluxo). Tempo que o conjunto dos ocupantes demora a

percorrer as vias de evacuação e alcançar a saída.

∆tseg Tempo disponível não utilizado na evacuação. Margem de segurança.

∆𝑡𝑠𝑒𝑔 = 𝑡5 − 𝑡4 (5)

RSET Tempo necessário para uma Evacuação Segura. (Required Safe Egress Time)

𝑅𝑆𝐸𝑇 = ∆𝑡𝑑𝑒𝑡 + ∆𝑡𝑎 + ∆𝑡𝑝𝑟𝑒 + ∆𝑡𝑡𝑟𝑎 (6)

ASET Tempo disponível para uma Evacuação Segura. (Available Safe Egress Time)

𝐴𝑆𝐸𝑇 = ∆𝑡𝑑𝑒𝑡 + ∆𝑡𝑎 + ∆𝑡𝑝𝑟𝑒 + ∆𝑡𝑡𝑟𝑎 + ∆𝑡𝑠𝑒𝑔 = 𝑡5 − 𝑡0 (7)

Para o guia europeu [4], seguindo o especificado no documento BSI PD 7974-6:2004.

Os intervalos ∆tdet + ∆ta + ∆tpre estão definidos numa matriz de acordo com o tipo de

deteção (A1-A3), o tipo de utilização/edificação (B1-B3), o sistema de gestão da segu-

rança (C1-C3) e a condição do efetivo (familiar, não familiar, acordado, a dormir).

Para ∆ttra o guia apresenta uma metodologia de cálculo que é igual à de Nelson & Ma-

cLennan apresentada mais à frente no capítulo 4.3.

9

2. O espaço na evacuação

O espaço na evacuação é o espaço edificado, que obedece a regulamentos. A operação de

evacuação é unicamente tratada na regulamentação nacional relativa a segurança contra

incêndios em edifícios. Não existindo qualquer definição regulamentar para outras situa-

ções perigosas, a definição para situação de incêndio irá prevalecer.

A regulamentação atual de segurança contra incêndios, em Portugal, é constituída por três

diplomas legais;

O Decreto-Lei n.º 220/2008 de 12 de Novembro, que estabelece o regime jurídico de

segurança contra incêndios em edifícios (SCIE),

A Portaria n.º 1532/2008 de 29 de Dezembro, que aprova o regulamento técnico de segu-

rança contra incêndio em edifícios (RTSCIE),

O Despacho 2074/2009 do Presidente da ANPC, que estabelece os critérios técnicos para

determinação da densidade de carga de incêndio modificada.

Consiste ainda no regulamento (UE) n.º 305/2011 do Parlamento Europeu e do Conselho,

de 9 de Março de 2011, e das Normas Harmonizadas cujas referências tenham sido ou

venham a ser publicadas no Jornal Oficial da União Europeia (JOUE).

O regulamento (UE) n.º 305/20111 é uma lei de nível superior à regulamentação nacional

de SCIE, pelo que prevalecerá em caso de conflito de definição ou especificação.

A atual regulamentação nacional é essencialmente uma regulamentação prescritiva. As

abordagens prescritivas, resultantes quer do saber empírico quer do desenvolvimento téc-

nico e científico, consistem numa coletânea de boas práticas que melhoram o desempenho

das edificações.

A regulamentação nacional classifica as edificações ou suas frações autónomas em 12

tipos de acordo com a sua utilização (Tabela 1). Classifica os espaços interiores dessas

utilizações em 6 (7) classes (Local de Risco A a F) de acordo com critérios quantitativos,

qualitativos e funcionais (efetivo total ou público, qualidade dos materiais ou processos,

funcionalidade D, E ou F). E classifica as utilizações tipo em 4 categorias de risco (1ª a

4ª Categoria de Risco) de acordo com vários fatores quantitativos, funcionais ou mistos

1 O R(EU) 305/2011 refere apenas que em situação de incêndio “os ocupantes possam abandonar a obra

de construção ou ser salvos por outros meios”.

10

(altura, número de pisos enterrados, área, efetivo, densidade de carga de incêndio modi-

ficada, efetivo em espaços D ou E, saída direta ao exterior).

Tabela 1 Utilizações-tipo definidas no SCIE e sua inclusão no estudo

Utilização Tipo

Designação É considerado

no trabalho Notas

UT I Habitação Não Não recebe público

UT II Estacionamentos Não Não tem efetivo

UT III Administrativos Sim Estudo de Caso 2

UT IV Escolares Não -

UT V Hospitalares e Lares Não Operação de evacuação muito específica

UT VI Espetáculos Não -

UT VII Hoteleiros e Restauração Não -

UT VIII Comerciais Sim Estudos de caso 1 e 3. Não se consideram gares

de transporte.

UT IX Desportivos e Lazer Não -

UT X Museus e Galerias Não -

UT XI Bibliotecas e Arquivos Não -

UT XII Industriais e Armazéns Não -

Adaptado de: RTSCIE

Relativamente ao processo de evacuação esta regulamentação prescreve o isolamento e

proteção das vias de evacuação RTSCIE (Artigos 25º e 26º), calcula o número de ocupan-

tes (efetivo) RTSCIE (Artigo 51º), especifica o número de saídas e a sua localização, a

largura das saídas e dos caminhos de evacuação e as distâncias máximas a percorrer

RTSCIE (Artigos 54º, 55º, 56º e 57º). Não considera princípios que podem ser expressos

em termos de tempo e movimento e associados ao comportamento humano nem define

objetivos temporais e qualitativos ou métodos e sistemas para alcançar esses objetivos.

2.1. Vias de evacuação

Segundo o RTSCIE um caminho de evacuação é o percurso entre qualquer ponto suscetí-

vel de ocupação num edifício e uma zona de segurança exterior.

11

O caminho de evacuação é composto por um trajeto no local de risco e outro em vias de

evacuação.

Uma via de evacuação RTSCIE (Anexo I Artigo 4.º) é uma comunicação horizontal ou

vertical de um edifício que apresenta condições de segurança para a evacuação dos seus

ocupantes.

As vias de evacuação designam-se por protegidas RTSCIE (Artigos 25º e 26º) quando são

dotadas de meios que conferem aos seus utentes proteção contra os gases, o fumo e o

fogo, durante o período necessário à evacuação.

Exige-se proteção para todas as vias verticais de evacuação2 com resistência3 ao fogo da

envolvente de acordo com os valores definidos (Tabela4 2).

Tabela 2 Isolamento e proteção de vias de evacuação verticais enclausuradas servindo pisos acima do plano de re-

ferência.

Categoria de Risco 1ª 2ª 3ª 4ª

Envolvente da via R/REI3 30 R/REI 60 R/REI 90 R/REI 120

Altura da Utilização-Tipo ≤ 9 m ≤ 28 m ≤ 50 m > 50 m

Portas no piso de saída

Direta ao exterior - - - -

Átrio sem ligação a locais de risco - - E 30 C E 30 C

Átrio com ligação a locais de risco E 30 C E 30 C EI 60 C EI 60 C

Portas noutros pisos E 30 C E 30 C CCF CCF

Fonte: RTSCIE

Exige-se proteção para todas as vias horizontais de evacuação em edificações da 3ª e 4ª

categorias de risco, e em vias horizontais de evacuação de qualquer categoria de risco

quando o seu comprimento exceda 30 m, ou exceda 10m em pisos a uma altura superior

a 28m, ou se em impasse com um comprimento superior a 10m5 com resistência ao fogo

mínima da envolvente de acordo com o Quadro XV do RTSCIE (Tabela 3).

2 Existem 3 exceções a esta regra que no entanto não se aplicam aos casos em estudo. Art.RTSCIE artigo

26º. 3 R- capacidade de suporte de carga. E- estanquidade a chamas e gases quentes. I- isolamento térmico.

Unidade-minutos. 4 Omitem-se os valores relativos a proteção dos acessos (portas) para vias ao ar livre e pisos abaixo do

plano de referência. 5 Existem outras situações no RTSCIE que não são importantes para este trabalho.

12

Também se exige proteção a vias horizontais incluídas em caminhos de evacuação de

locais de risco B que não disponham de saídas alternativas.

Tabela 3 Isolamento e proteção de vias de evacuação horizontais interiores protegidas servindo pisos acima do

plano de referência.

Altura da Utilização-Tipo ≤ 9 m ≤ 28 m ≤ 50 m > 50 m

Envolvente da via EI/REI 30 EI/REI 60 EI/REI 60 EI/REI 90

Portas E 15 C E 30 C E 30 C E 45 C

Fonte: RTSCIE

2.2. Cálculo do efetivo

Na regulamentação, o efetivo RTSCIE (Artigo 51º), é definido como o número máximo

estimado de pessoas que pode ocupar em simultâneo um edifício. O efetivo parcial é cal-

culado para cada local ou espaço de um edifício suscetível de ocupação e do seu somató-

rio resulta o efetivo total. O cálculo é efetuado utilizando as instruções do RTSCIE (Ar-

tigo 51º).

2.3. Número e localização das saídas

A regulamentação nacional só define o número mínimo de saídas para locais de risco

RTSCIE (Artigos 54º e 55º). A definição de número de saídas da edificação resulta dire-

tamente das distâncias máximas a percorrer e da configuração arquitetónica dos pisos,

mas para edifícios de grande altura (mais de 28m) é definida a obrigatoriedade de existi-

rem pelo menos duas vias verticais de evacuação. Para os locais de risco o número mí-

nimo de saídas resulta diretamente do efetivo calculado (Tabela 4).

Tabela 4 Número mínimo de saídas dos locais de risco em espaços cobertos

Efetivo Número mínimo de saídas

1≤Ef≤50 Uma 1

51≤Ef≤1500 Uma por cada 500 pessoas ou fração, mais uma 2 a 4

1501≤Ef≤3000 Uma por cada 500 pessoas ou fração 4 a 6

3001≤Ef Condicionado pelas distâncias a percorrer, mínimo 6 ≥6

Fonte: RTSCIE

13

A localização das saídas é dependente da geometria e dimensão do local devendo a sua

posição minimizar a possibilidade de impasses ou o seu bloqueio simultâneo.

2.4. Largura das saídas e dos caminhos de evacuação

A largura das saídas e dos caminhos de evacuação RTSCIE (Artigo 56º) é diretamente

dependente do efetivo (Tabela 5). A unidade de medida para esta largura é a unidade de

passagem (UP).

A unidade de passagem é uma “unidade teórica” utilizada para dimensionar as vias de

evacuação e as portas de saída perante riscos de incêndio ou pânico, correspondendo ao

número de pessoas que poderão passar simultaneamente de frente. Corresponde a uma

sequência de valores definida em centímetros pelos valores iniciais UP (1) = 90, UP (2)

= 140 e a relação UP (n> 2) = n x 60.

Tabela 5 Número mínimo de Unidades de Passagem em espaços cobertos

Efetivo Número mínimo de UP

1≤Ef≤50 Uma

51≤Ef≤500 Uma por cada 100 pessoas ou fração, mais uma

501≤Ef Uma por cada 100 pessoas ou fração

Fonte: RTSCIE

2.5. Distâncias máximas a percorrer.

As distâncias máximas a percorrer RTSCIE (Artigos 56º e 61º) em caminhos de evacua-

ção só são definidas para os percursos horizontais.

As vias verticais protegidas são consideradas equivalentes a uma zona de segurança e

nestas a regulamentação não considera a necessidade de definir distâncias máximas a

percorrer.

O percurso horizontal divide-se em duas partes, o percurso no local de risco e o percurso

na via horizontal de evacuação.

As distâncias máximas a percorrer em qualquer destas partes são de 15 m em impasse e

de 30 m quando existam saídas alternativas. Quando os locais de risco sejam espaços

amplos cobertos, os valores indicados podem aumentar em 50%.

14

O regulamento não diferencia a este respeito vias horizontais de evacuação de vias hori-

zontais protegidas de evacuação.

2.6. Instalações técnicas.

As edificações devem ser equipadas com sinalética de emergência com recurso a sinali-

zação fotoluminescente, iluminação de emergência e sistema automático de deteção de

incêndio RTSCIE (Artigos 108º a 125º).

Estas instalações são importantes para a definição do tempo necessário para uma evacu-

ação segura “RSET” pelo que interferem diretamente no processo de evacuação.

2.7. Medidas de autoproteção.

As medidas de autoproteção (Tabela 6) são um conjunto de documentos e procedimentos

que os responsáveis pelas edificações devem elaborar com o objetivo de melhorar e ga-

rantir a segurança contra incêndio. Devem existir tanto para edificações novas como para

já existentes. Para a 2ª, 3ª e 4ª categorias de risco incluem a existência de procedimentos

ou planos de evacuação.

Fonte: RTSCIE

Tabela 6 Medidas de autoproteção exigíveis de acordo com a Utilização-Tipo e a categoria de risco

15

2.8. O quadro regulamentar anterior.

O quadro regulamentar anterior ao SCIE pode dividir-se em dois períodos. O Decreto-

Lei nº 38:382 de 7 de Agosto de 1951 que publica o Regulamento Geral das Edificações

Urbanas (RGEU), e um conjunto de nove Decretos publicados entre 1990 e 1999, co-

brindo a quase totalidade das Utilizações-tipo atualmente definidas.

O RGEU foi um instrumento legal marcante quanto à edificação, legislando a obrigação

da existência de saídas para o exterior em número adequado à rápida evacuação em segu-

rança dos ocupantes, escadas construídas em materiais resistentes ao fogo encerradas em

caixas de paredes igualmente resistentes ao fogo providas de dispositivos de ventilação

na parte superior, separação resistente ao fogo entre utilizações diferentes no mesmo edi-

fício, entre outras.

Os regulamentos da década de 90 introduzem de uma forma dispersa e por vezes contra-

ditória os princípios sistematizados na regulamentação vigente, como as classes tempo-

rais de resistência ao fogo, as distâncias máximas a percorrer, as portas resistentes ao

fogo, as instalações técnicas de segurança e outros.

17

3. A relação tempo-espaço

Um processo de evacuação é uma relação tempo-espaço. O espaço resulta de determina-

ções regulamentares.

As leis são um instrumento social útil e necessário, mas as leis de índole técnico além de

respeitadas têm de ser tecnicamente suportadas. Infelizmente, por vezes, o legislador não

esclarece a origem das suas determinações e omite os saberes e experiências a elas sub-

jacentes. Tentaremos clarificar este tema quanto às definições regulamentares com im-

pacto no processo de evacuação, estas são fundamentalmente o cálculo do efetivo, o cál-

culo das larguras de saída e a definição das distâncias máximas a percorrer. Adicional-

mente também o número de saídas e o isolamento e proteção das vias de evacuação.

3.1. Cálculo do efetivo

O cálculo do efetivo é feito com base numa tabela de densidades de ocupação. A cons-

trução de tabelas de densidade de ocupação ou taxa de ocupação ou índice de ocupação

pressupõe uma investigação cuidada e o tratamento estatístico dos dados apurados, uma

vez que a realidade edificada nunca está exatamente de acordo com as classes de classi-

ficação definidas. Não se conseguiu encontrar estes dados pelo que se optou por estabe-

lecer uma comparação com tabelas similares utilizadas nos regulamentos de outros países

(Tabela 7). Escolheram-se regulamentos disponíveis a público em língua acessível e a

escolha feita incluiu para Portugal o Quadro XXVII da Portaria 1532/2008, para Espanha

o “Documento Básico de Seguridad en caso de Incendio (DB-SI)” de Fevereiro de 2010,

para França o “Arrêté du 25 juin 1980” e suas atualizações, para o Reino Unido os “The

Building Regulations 2000 – Volume 2”, para a Irlanda os “Building Regulations 2006,

Fire Safety Technical Guidance Document B”, para os Estados Unidos as normas “NFPA

1:2000 –Fire safety code” e “International Building Code 2009”, e para a Austrália a

“National Construction Code 2012 – Volume 1”. Destes códigos extraiu-se a tabela se-

guinte. Note-se que nem todos os códigos contemplam o mesmo grau de detalhe na clas-

sificação dos espaços e no caso francês, o código consultado diz apenas respeito aos es-

paços dos edifícios a que o público tem acesso.

Vai notar-se que a ordem de grandeza dos vários códigos é similar com duas exceções, a

densidade nas várias ocupações de edifícios administrativos é muito alta no Reino Unido

18

e muito baixa em França. Em França isto deve resultar de só estar considerada a área

acessível ao público, se imaginarmos uma conservatória ou um serviço de finanças será

o espaço desde a porta até ao balcão ou mesas de atendimento. Para o Reino Unido não

se encontrou explicação para a diferença.

Tabela 7 Densidades de ocupação de locais em regulamentos de segurança contra incêndio em diversos países

Espaços

P USA USA UK IRL AUS F E

Prt 1532

NFPA 1:2000

IBC 2009

Ap Doc B

V2

BR 2006

NCC2012 RSI ERP

DBSI

Espaços comuns de estabelecimentos co-merciais 0.20 1.43 0.33 0.20 0.20 0.33

Locais de venda de baixa ocupação 0.20 0.14 0.20

Locais de venda no piso 0 <300m2 0.50 0.36 0.50 0.17 0.50

Locais de venda no piso 0 0.60 0.36 0.36 0.50 0.33 0.676 0.50

Locais de venda dos pisos -1 ou 1 0.35 0.36 0.36 0.50 0.33 0.33 0.50

Locais de venda dos pisos ≥2 0.20 0.18 0.18 0.50 0.20 0.07 0.33

Salas de convívio, restauração,… 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 0.67

Bares (em pé) 2.00 3.33 2.00 2.00 2.00 2.00

Gabinetes escritório 0.10 0.11 0.11 0.17 0.14 0.10 0.01 0.10

Salas de escritório 0.20 0.11 0.11 0.17 0.20 0.20 0.01 0.10

Salas de reunião,… 0.50 0.11 0.11 1.00 0.14 0.01 0.10

Salas de formação 0.60 0.53 0.54 0.50 0.67

Conclui-se portanto que os padrões de ocupação dos tipos de utilizações comparados são

similares e correspondem a valores internacionalmente aceites.

3.2. Largura mínima dos elementos das vias de evacuação

A largura é um assunto que envolve duas vertentes, a dimensão física humana e a capa-

cidade de escoamento do componente (porta, corredor, escada, etc.) da via.

Na regulamentação portuguesa a capacidade de escoamento é dimensionada em unidades

de passagem (UP). Como já indicado uma unidade de passagem corresponde a uma lar-

gura de via de 60 cm, sendo que para uma e para duas unidades de passagem esta dimen-

são básica sofre uma majoração.

Sendo a evacuação uma relação espaço-tempo, a definição de um espaço, a largura da

via, deverá corresponder a um tempo. Mas o regulamento nada adianta a este respeito.

6 De facto o regulamento francês especifica 2 pess/m2 em 1/3 do espaço disponível para o público. Para

espaços de trabalho inacessíveis ao público o regulamento francês dispõe regras totalmente diferentes.

19

A utilização da terminologia unidade de passagem e os critérios seguidos dão a entender

que o regulamento português replica neste aspeto o regulamento francês. Neste também

não se encontrou qualquer referência à dimensão tempo.

A metodologia de dimensionamento de saídas por unidades de passagem pode encontrar-

se em regulamentos norte-americanos da 1ª metade do século XX.

Segundo Kendik [6], que cita trabalhos anteriores de Stahl, Archea e Pauls, um docu-

mento inicial da NFPA (1927 Building Exits Code) recomendava como guia para unidade

de saída, um fluxo específico de 45 pessoas/minuto/22” (55,88cm). Esse método de saídas

em módulos de 22” conjugado com um certo valor de distância a percorrer e vias verticais

enclausuradas (seguras) ter-se-á mantido até à data do artigo de Kendik, embora a com-

ponente tempo tenha deixado de ser referida em edições posteriores da documentação da

NFPA.

Bukowski [7], indica que o conceito de unidade de saída foi abandonado sendo substitu-

ído por uma metodologia prescritiva baseada no movimento linear (método hidráulico,

capítulo 4.3) especificando índices de 7,6 mm por ocupante em escadas e 5 mm por ocu-

pante em qualquer outra situação, com as largura mínimas a aumentarem para 3 pés em

portas (91,4 cm) e 4 pés em escadas (1,22 m). Este método define uma largura total de

saída em função do efetivo. Por exemplo, para 345 pessoas seria necessário uma largura

total de saída de 345×5=1725 mm, isto é, 1,725 m e uma largura total de escada de

345×0,0076=2,62 m.

Tabela 8 Comparação de sistemas e larguras de elementos dos caminhos de evacuação

Larguras de saídas

P USA UK IRL AUS F E7

Prt 1532

NFPA 101B 2002

Ap Doc B

V2

BR 2006

NCC2012 RSI ERP

DBSI

Largura mínima das portas (m) 0,90 0,92 0,85 0,85 1,00 0,90 0.80

Largura mínima das escadas (m) 0,90 1,12 0,85 0,85 1,00 0.90 -

Sistema Modular ou Proporcional M P P8 P8 P M P

Dimensão base do módulo (m) 0,60 - - - - 0.60 -

Fator de capacidade horizontal (mm/pes) 69 5 5 5 - 69 5

Fator de capacidade escada (mm/pes) 8,69 7,6 5 5 - 69 6,3

7 Inclui um conjunto de especificidades não consideradas, a largura das escadas é calculada em função do

efetivo por 2 equações consoante a escada seja ou não protegida. 8 A constante de proporcionalidade indicada só é válida a partir de 151 pessoas, abaixo disso existem esca-

lões. Até 50 (15mm), até 100 (8,5mm) e até 150 (6,3mm) por pessoa. 9 O regulamento não faz esta definição, é obtida por cálculo.

20

Nesta metodologia o tempo é determinável com base no método hidráulico apresentado

no capítulo 4.3 utilizando a equação (24). No exemplo anterior, considerando a densidade

pedestre máxima, teríamos como tempo de atravessamento das portas;

𝑡 =345

(1 − 0,266 × 2) × 1,4 × 2 × 1,725= 153 𝑠 (8)

Atualmente a maioria dos regulamentos nacionais consultados utiliza sistemas proporci-

onais e não de unidade de passagem (Tabela 8).

Se aplicarmos a equação de tempo do método hidráulico (Capítulo 4.3) ao regulamento

nacional obtemos para 100 pessoas e 0,6 m de largura;

𝑡 =100

(1 − 0,266 × 2) × 1,4 × 2 × 0,6= 127 𝑠

(9)

O regulamento norte-americano e o espanhol incluem disposições das quais resulta uma

largura de escadas superior à dos elementos horizontais das vias de evacuação, nos res-

tantes isso não acontece (Tabela 8).

Tabela 9 Velocidades de movimento em escadas. Extraído de Peacock et al. [49]

21

Como a velocidade pedestre é menor nas escadas (Tabela 9), a manutenção da mesma

dimensão irá gerar um congestionamento. O regulamento nacional altera para vias verti-

cais a definição de unidade de passagem, que passa assim a ser um conceito incoerente,

como se pode constatar na compilação efetuada (Tabela 10).

Tabela 10 Larguras e capacidades para elementos de via de evacuação de 1 a 6 U.P.

U.P. Largura Unitária

Largura útil Capacidade má-

xima Capacidade unitá-

ria Largura por pes-

soa

m m pessoas pessoas/U.P. mm/pessoa

1 0,9 0,9 50 50,0 18

2 0,7 1,4 100 50,0 14

140 70,0 10

3 0,6 1,8 200 66,7 9

210 70,0 8,6

4 0,6 2,4 300 75,0 8

280 70,0 8,6

5 0,6 3 400 80,0 7,5

350 70,0 8,6

6 0,6 3,6

500 83,3 7,2

600 100,0 6

420 70 8,6

Elaborado com elementos extraídos do RTSCIE. As linhas a cinzento referem-se a vias verticais.

A dimensão física humana é a componente estática na definição da largura das vias. Este

aspeto será abordado posteriormente, nomeadamente ao abordar os trabalhos de Predte-

chenskii e Milinskii (Capítulo 4.1) e de Fruin (Capítulo 4.2), e existe abundante informa-

ção antropométrica disponível sobre várias populações em diferentes períodos históricos,

veja-se Still [8], Pheasant [9], Panero [10] ou a base de dados da NASA.

Destas fontes ressalta que a dimensão física humana é altamente variável e as médias em

diferentes nações são diferentes.

Collier [11], faz notar que “Os valores antropométricos variaram significativamente

desde 1960 – a massa corporal humana e a dimensão aumentaram. Nos EUA as taxas de

obesidade duplicaram neste intervalo de tempo”, o que resulta do trabalho de análise à

evacuação das torres gémeas do WTC [12] e é também revelado pelo valor de 2001 [13]

da tabela 9.

Relativamente a Portugal não se encontraram valores antropométricos publicados, mas

existe informação comparativa de altura média entre os países membro da OCDE e in-

cluída no relatório de indicadores sociais de 2009 [14]. Portugal aparece nos cinco países

com menor altura média (Figura 2).

22

O CITEVE - Centro Tecnológico das Indústrias Têxtil e do Vestuário de Portugal, está a

desenvolver o programa “SIZING-SUDOE” 10, cujo objetivo é medir uma amostra de

1.000 homens e 1.000 mulheres, entre os 18 e os 65 anos, distribuídos de forma represen-

tativa pelos diferentes escalões etários e em diferentes zonas do país, utilizando a mais

recente tecnologia portátil de “body scanning” por sensores de infravermelhos.

Este trabalho está ainda em curso mas, dados provisórios cedidos (Tabela 11), sobre uma

amostra de 1550 pessoas em roupa interior, confirmam a informação da OCDE e infor-

mam valores médios para as largura e profundidade corporal máximas concordantes com

os dados de Predtechenskii e Milinskii (Capítulo 4.1) e com os quais se calcula um valor

para a projeção horizontal do corpo humano idêntico.

Tabela 11 Dados antropométricos médios de amostra da população portuguesa fornecidos pelo CITEVE. A média

total e o valor de Ph são calculados pelo autor.

CITEVE ESPESSURA

TRONCO LARGURA OMBROS (TRONCO + AN-

TEBRAÇO) AL-

TURA VO-

LUME

(mm) (mm) (mm) (mm3)

Mulheres 900 246.61 478.47 1602.97 59.75

Homens 650 255.93 515.56 1726.3 72.01

TOTAL 1550 250.52 494.02 Ph (m2) 0.10

Conclui-se que o módulo base da largura de uma unidade de passagem é adequado à

evacuação de pessoas considerando os dados antropométricos internacionais existentes e

pode ainda contemplar um crescimento da dimensão média da população nacional.

10 Ver Anexo 1

Figura 2 Altura de homens e de mulheres dos 20 aos 49 anos.

23

A dimensão de 0,90 m para largura de uma unidade de passagem é adaptada à evacuação

de pessoas em cadeira de rodas quando aplicada a vãos. Esta dimensão é inferior ao es-

pecificado no Decreto-Lei n.º 163/2006 de 8 de Agosto, que publica as normas técnicas

para melhoria da acessibilidade das pessoas com mobilidade condicionada, como dimen-

são mínima de corredores (1,20 m) e zonas de manobra e portanto na conceção deverá

prevalecer a maior especificação.

3.3. Distâncias a percorrer

As distâncias máximas a percorrer nos locais e em vias horizontais de evacuação defini-

das na regulamentação são respetivamente de quinze metros em impasse e trinta metros

entre duas saídas alternativas. Assim a distância máxima possível até que o evacuado

atinja uma zona de segurança não poderá ser superior a sessenta metros. Sendo as vias

verticais zonas de segurança não estão previstas limitações à sua dimensão.

Tabela 12 Comparação de distâncias máximas a percorrer na evacuação horizontal.

Distâncias máximas a percorrer P USA UK IRL AUS F E

Prt 1532 NFPA 101B

2002 Ap Doc B V2 BR 2006 NCC2012 RSI ERP DBSI

UT

III

sem

sp

rin

kle

rs Em impasse (m) 15 23 18 18 20 30 25

Com saídas distintas (m) 30 60 45 45 40 50 50

Com saídas diretas ao exterior e área> 800m2 (m)

45 - - - 60 - 50

com

sp

rin

kle

rs Em impasse (m) 15 30 18 18 20 30 25



45 - - - 60 - 50

UT

VII

I sem

sp

rin

kle

rs Em impasse (m) 15 23 18 18 20 30 25



45 - - 60 - 50

com

sp

rin

kle

rs Em impasse (m) 15 30 18 18 20 30 25


Com saídas diretas ao exterior e área > 800m2 (m)

45 - - 60 - 50

Verifica-se que o regulamento português é o mais conservador.

3.4. Número de saídas

No regulamento português o número de saídas é condicionado em primeiro lugar pelo

efetivo e em segundo lugar pela distância a percorrer, como indicado na tabela 13. Nos

24

restantes regulamentos a abordagem é totalmente diferente, podemos considerar que a

regra geral é “de acordo com as distâncias a percorrer”.

Tabela 13 Comparação de disposições sobre o número de saídas.

Número de saídas

P USA UK IRL AUS F E

Prt 1532

NFPA 101B 2002

Ap Doc B V2

BR 2006 NCC2012 RSI ERP

DBSI

Uma saída possível até x ocupantes 50 - - - Não 19 100

Uma saída possível com outro critério Não - Nota10 - Sim 5011 -

Número mínimo de saídas/critério - - Nota12 2/500 1 - 2/>100

Número necessário de saídas/critério 𝐸𝑓

500+ 113 - - 3/>500 2

𝐸𝑓

500+ 1 2/>100

3.5. ASET - Tempo disponível para uma evacuação segura

Não está no âmbito deste trabalho estudar métodos para o cálculo de ASET, no entanto é

necessário defini-lo para poder concluir se o processo de evacuação irá ser bem-sucedido.

Essa definição poderá ser feita com recurso a um modelo informático, por exemplo

CFAST ou FDS, poderá ser utilizado um dos fogos-tipo da base de dados do “Laboratoire

national de métrologie et d'essais” (LNE) [15], poderá ser estimada utilizando a correla-

ção proposta por Karlsson e Quintiere [16] [17], ou poderá ser especificada a partir da

experiência do utilizador.

3.6. RSET - Tempo necessário para uma evacuação segura

Uma metodologia simplificada para o cálculo de RSET é proposta no capítulo 5 deste

trabalho.

11 Uma saída padrão mais uma acessória. A saída acessória não respeita as larguras em U.P. Uma única

saída só é possível até 19 ocupantes. 12 De acordo com o necessário. 13 Até 1500 pessoas, de 1501 a 3000 desaparece o +1, a partir de 3001 mínimo de 6.

25

4. A dinâmica pedestre.

O movimento pedestre é um assunto alvo de intensa investigação ao longo do século XX

e continuado pela atualidade. Arquitetos, engenheiros e sociólogos estudaram o tema para

finalidades que vão da organização de casamentos reais, a desfiles de escolas de samba,

à movimentação de pessoas em terminais de transportes ou a circulação em edifícios.

Este trabalho não tem capacidade nem âmbito para abordar o imenso número de estudos

desenvolvidos sobre esta temática. Além disso, já Leça Coelho na sua dissertação de Dou-

toramento [18] (1997) abordou os trabalhos mais importantes elaborados até essa data.

Desses importa realçar três pelo impacto que tiveram no meio científico, a obra de V.M.

Predtechenskii e A.I. Milinskii (1969) [19], os estudos de J.J. Fruin (1971) [20] e o artigo

de H.E.Nelson e H.A. MacLennam (1988) [21].

Irão ser tratados neste trabalho, bem como os estudos e desenvolvimentos posteriores de

Kholshevnikov [22] e as formulações de Dirk Helbing [23] [24] .

Os trabalhos abordados têm várias origens geográficas e temporais e falam portanto de

pessoas distintas. Embora de forma diferente, todos eles tomam como unidade pedestre

uma dimensão corporal resultante das diferentes análises estatísticas. Essa unidade não é

uniforme, o que é expectável, pelo que a confrontação de resultados deverá ser feita com

os necessários cuidados.

Em Portugal o único método disponível para o cálculo do movimento pedestre na evacu-

ação é o divulgado pela Companhia de Bombeiros Sapadores de Coimbra e que pode ser

encontrado no site desta corporação.

Baseia-se em 3 valores, velocidade de circulação horizontal de 0,6 m/s, velocidade a des-

cer escada de 0,3 m/s e coeficiente de evacuação de 1,8 pessoas/m/s.

No LNEC esteve ativo um grupo de trabalho dirigido pelo investigador Leça Coelho que

desenvolveu um estudo sobre esta temática mas não resultou desse trabalho qualquer me-

todologia que esteja disponível. Leça Coelho refere em [25] o desenvolvimento efetuado.

26

4.1. O método determinístico cinemático.

V.M. Predtechenskii e A.I. Milinskii publicaram em 1978 uma obra [19] relevante que

partindo da relação anteriormente definida pela pesquisa soviética,

𝑣 = 𝑓(𝐷) (10)

e com a análise de 30 anos de registo de dados reais e experimentais, propõe o polinómio

(11) que estabelece uma relação entre a velocidade pedestre v (m/min)e a densidade do

fluxo pedestre D expressa em m2/m2 (equação 12) em que,

𝑣 = (112𝐷4 − 380𝐷3 + 434𝐷2 − 217𝐷 + 57) × 𝑗 (11)

j é um fator relativo ao tipo de via. Numa via horizontal tem o valor 1.

D é a densidade do fluxo pedestre. É um valor adimensional dado pela equação,

𝐷 =∑ 𝑃ℎ

𝑛𝑖=1

𝐴𝐿 𝑚2/𝑚2 (12)

AL é a área do local expressa em m2,

Ph corresponde à projeção horizontal do corpo humano e é calculada como uma elipse

cujos eixos são as dimensões antropométricas “largura corporal máxima” e “profundidade

corporal máxima” (Figura 3).

Esta regressão será válida para valores de D entre 0,025 e 0,92 m2/m2.

O resultado é definido como representando a marcha pedestre “Normal”. Para marcha em

emergência é afetado de um coeficiente μe.= (1.49-0.36D). A equação da velocidade em

emergência será,

𝑣 = (112𝐷4 − 380𝐷3 + 434𝐷2 − 217𝐷 + 57) ∙ (1.49 − 0.36𝐷) ∙ 𝑗 (13)

De posse dos valores para D e v os autores calculam o fluxo q e a capacidade de escoa-

mento Q.

𝑞 = 𝐷𝑣 𝑚/𝑚𝑖𝑛 (14)

𝑄 = 𝐷𝑣𝑤 𝑚2/𝑚𝑖𝑛 (15)

27

em que w corresponde à largura da via em metros.

Resolvendo as equações para vários valores de D po-

demos constatar que a velocidade em fluxo livre v0, é

de 1,3 m/s em marcha de emergência correspondendo

à densidade no limiar do fluxo livre D0 de 0,2 pes/m2

ou 0,025 m2/m2, que o fluxo máximo qM de 1,65

pes/s·m se dá à densidade crítica DC de aproximada-

mente 6 pes/m2 ou 0,75 m2/m2 e que o movimento vir-

tualmente desaparece na densidade limite DL igual a

7,36 pes/m2ou 0,92 m2/m2.

Este trabalho também calcula as velocidades para travessia de portas e movimentos de

descida e de subida de escadas, a partir dos fatores j abaixo, segundo a equação geral (11),

𝑣𝑖 = 𝑣𝑗𝑖 (16)

Travessia de portas 𝑗𝑖𝑃= 1,17 + 0,13𝑠𝑒𝑛(6,03𝐷 − 0,12) (17)

Descer escada 𝑗𝑖↓= 0,775 + 0,44𝑒−0,35𝐷𝑠𝑒𝑛(5,61𝐷 − 0,224) (18)

Subir escada D < 0,6 𝑗𝑖↑= 0,785 + 0,09𝑒3,45𝐷𝑠𝑒𝑛15,7𝐷 (19)

Subir escada D > 0,6 𝑗𝑖↑= 0,785 − 0,10𝑠𝑒𝑛(7,85𝐷 + 1,57) (20)

Nestas equações o valor do seno está em radianos.

Predtechenskii e Milinskii definem três grandes classes para o fluxo pedestre de acordo

com a densidade, que se subdividem num total de sete zonas.

Grupo etário e vestuário A (m) B (m) Ph (m2)

Adulto com roupa de verão 0,46 0,28 0,100

Adulto com roupa primavera 0,48 0,30 0,113

Adulto com roupa de in-verno

0,50 0,32 0,125

Jovem 0,38-0,43 0,22-0,27 0,07-0,09

Criança 0,30-0,34 0,17-0,21 0,04-0,056

Figura 3 Área da projeção horizontal

do corpo humano segundo P&M

Tabela 14 Valores de A, B e Ph segundo Predtechenskii e Milinskii

28

Tabela 15 Zonas de densidade do movimento do tráfego pedestre segundo P&M em pes/m2

Circulação Livre Circulação movimentada Mudança de forma

Totalmente li-vre

Livre em filas Sem contato Com contato Compacta Compressão Interação

fraca

D < 0,4 0,4<D<1,2 1,2<D<3,2 3,2<D<DC DC<D<7,2 7,2<D<8,4 8,4<D<9,2

Os autores ainda apresentam um conjunto de métodos para o cálculo de transformações

na secção das vias, cruzamento ou divisão de fluxos, etc.

Este processo é utilizado pelo designado método LNEC [25] na determinação de veloci-

dade e fluxo.

As curvas representando a variação da velocidade e do fluxo com a densidade estão re-

presentadas na figura 4.

Figura 4 Variação da velocidade e do fluxo com a densidade segundo P&M

29

4.2. O método do nível de serviço.

A tese de doutoramento [20] de J. J. Fruin com o título “Designing for Pedestrians”,

depois publicada com o título “Pedestrian Planning and Design”, trata o movimento pe-

destre numa outra perspetiva.

A partir de uma dimensão corporal para um adulto completamente vestido de 57,9 por 33

cm (PH=0,15 m2), Fruin desenvolve sobre os trabalhos de Hall [26] da existência de “zo-

nas de distância” e de Horowitz [27] sobre a “zona de amortecimento corporal” e propõe

quatro zonas circulares de amortecimento (Figura 5), cada uma correspondendo a um

nível de conforto pedestre [28] [10], seguidamente define seis níveis de serviço (LOS)

(Tabela 17), correspondendo a uma escala de conforto, para o tráfego em passadeiras, em

escadas, etc., seguindo o sistema definido para tráfego rodoviário.

Tabela 16 Características das zonas de amortecimento de JJ Fruin

Designação Descrição Raio, cm Área, cm2

A – Zona de Toque Dentro desta área ocorre contato frequente e inevitá-vel. Movimento restrito dos pés quase sem sair do lu-

gar. Ocupação semelhante a um elevador repleto. 30,5 0,28

B – Zona de ausência de Toque O contato pessoal pode ser evitado desde que a movi-mentação na área não seja necessária. Movimentação

de grupo possível. 45,7 0,65

C – Zona Pessoal As pessoas em pé estão afastadas por uma largura corporal. Circulação limitada possível entre as pes-

soas se efetuada de lado. 53,3 0,95

D – Zona de Circulação Circulação possível dentro de filas sem perturbar ou-tras pessoas. 61,0 1,40

Com base nessas definições estabelece o que designa por equação fundamental para o

fluxo de tráfego pedestre em passadeiras e escadas e que é expressa em pedestre/m-min,

𝑞 = 𝑣/ă (21)

Figura 5 As “zonas de amortecimento corporal” encontradas nos ensaios clínicos de Horowitz (esquerda), são

individualizadas por Fruin como círculos (direita).

30

em que q = número de pedestres passando por metro de largura da via num minuto,

v = velocidade média pedestre em m/min,

ă = área média por pedestre dentro do fluxo de tráfego em m2/pessoa.

Tabela 17 Definição para Níveis de Serviço em percurso horizontal

LOS q v ă

Descrição pes/min.m m/s m2/pes

A ≤ 23 ≥ 1.3 ≥ 3.24 Limiar do movimento pedestre livre. Conflitos evitáveis circula-ção adequada.

B 23 - 33 1.27 2.32-3.24 Pequenos conflitos, restrições à velocidade e passagem.

C 33 - 49 1.22 1.39-2.32 Circulação densa mas fluida. Restrições à passagem, cruzamen-tos e circulação nos dois sentidos difíceis.

D 49 - 66 1.14 0.93-1.39 Número significativo de conflitos, restrições à passagem e à ve-locidade, circulação arrastada intermitente.

E 66 - 82 0.76 0.46-0.93 Inversão de marcha, passagem e cruzamento de fluxos muito di-fícil. Paragens intermitentes.

F variável ≤ 0.76 ≤ 0.46 Densidade crítica, circulação esporádica, paragens frequentes, contactos físicos entre pedestres.

O dimensionamento é feito com uma análise tempo-espaço (TS) numa razão oferta/pro-

cura, em que a procura é dada pelo número de pedestres que pretendem efetuar um dado

trajeto num determinado tempo e a oferta é dada pelo espaço em análise e o tempo de

análise. Esta análise é descrita pela equação,

ă =𝑇𝑆 𝑜𝑓𝑒𝑟𝑡𝑎

𝑇𝑆 𝑝𝑟𝑜𝑐𝑢𝑟𝑎=

𝑇𝐴𝐿

𝑃𝑡 (22)

em que ă = área média por pedestre (m2/pes) no espaço tempo em análise,

T = Tempo da análise, AL = é a área em análise (m2), P = número de pedestres ocupando

o espaço e t = o tempo previsto para os pedestres ocuparem o espaço.

Esta relação pode ser utilizada para calcular a largura de corredores para um dado LOS e

efetivo, sabendo-se o comprimento e o tempo de ocupação pretendido.

𝑤 =�̆�𝑃𝑡

𝑇𝑙 (23)

onde w = largura do corredor e l = comprimento do corredor.

Também pode ser feita uma análise volume/capacidade dividindo o volume de tráfego

pedonal pela capacidade máxima da via.

31

O trabalho de Fruin não contempla o movimento de evacuação, Fruin preocupa-se com o

movimento pedestre urbano e em espaços públicos com grandes fluxos pedestres. O mé-

todo desenvolvido tem como objetivo o conforto pedestre e a facilidade da circulação.

Fruin afirma “Temos encontrado velocidades normais para o caminhar desimpedido a

variar entre 0,76 e 1,76 m/s, com um valor médio de aproximadamente 1, 37 m/s. (…)O

tráfego pedestre a densidade elevada tem como resultado uma diminuição de velocidade

para todas as pessoas. (…) Estudos de circulação pedestre em caminhos mostraram que

uma área de ocupação individual de cerca de 3 m2/pes (0,33 pes/m2) é necessária para

que se atinjam velocidades pedestres normais. O fluxo pedestre máximo atinge-se, não

quando as pessoas caminham mais rápido, mas quando a densidade é de aproximada-

mente 2 pes/m. Com espaços individuais inferiores a 0,185 m2/pes (5,37 pes/m2), aproxi-

mando-se da área da projeção do corpo humano, virtualmente todo o movimento ter-

mina.” [28]

Fruin não se preocupa em determinar uma equação relacionando a velocidade com a den-

sidade, mas em [20] apresenta um gráfico que adaptado às unidades utilizadas neste tra-

balho resulta no gráfico abaixo (Figura 6).

Figura 6 Variação da velocidade e fluxo com a densidade. J. J. Fruin

32

4.3. O método hidráulico

O artigo [21] de Nelson e MacLennan trata apenas do movimento pedestre em emergên-

cia. Este trabalho de engenharia estabelece valores e métodos utilizados para estimar ta-

xas e tempos para a evacuação de emergência.

Esses valores e métodos consistem em 5 tabelas e 11 equações. A equação fundamental

é uma equação de fator k.

Cada elemento de uma via de evacuação tem o seu fator k, a velocidade é calculada por,

𝑣 = 𝑘 − 0,266𝑘𝐷 (24)

k tem os valores indicados na tabela 18.

Tabela 18 Valores relevantes das tabelas de Nelson e MacLennan

Elemento da via de evacuação k max. v max. q

m/s pes/s.m

Corredores, Rampas, Portas 1,40 1,20 1,3

Escada S1 (191x254) 1,00 0,85 0,94

Escada S2 (178x279) 1,08 0,95 1,01

Escada S3 (165x305) 1,16 1,00 1,09

Escada S4 (165x330) 1,23 1,05 1,16

Considera-se que para densidades ≤ 0,54 pes/m2 o fluxo é livre, pelo que a velocidade

máxima calculada é de (1,4-0,266·1,4·0,54) 1,198 m/s.

O fluxo q é o fluxo num ponto do caminho por unidade de tempo e de largura.

𝑞 = 𝑣𝐷 (25)

Pode ser reescrito combinando as equações (24) e (25).

𝑞 = (1 − 0,266𝐷)𝑘𝐷 (26)

A capacidade de escoamento Q é dada pela equação.

𝑄 = 𝑞𝑤 (27)


𝑄 = (1 − 0,266𝐷)𝑘𝐷𝑤 (28)

O tempo de passagem t por um ponto da via de evacuação pelo efetivo P é.

33

𝑡 =𝑃

𝑄 (29)


𝑡 =𝑃

(1 − 0,266𝐷)𝑘𝐷𝑤 (30)

As restantes equações dizem respeito a transformações, ou seja mudança de largura da

via ou combinações de fluxos.

𝑞𝑠𝑎í𝑑𝑎 =𝑞𝑒𝑛𝑡𝑤𝑒𝑛𝑡

𝑤𝑠𝑎í𝑑𝑎 (31)

𝑞𝑠𝑎í𝑑𝑎 =[(𝑞1𝑤1) + (𝑞2𝑤2)]

𝑤𝑠𝑎í𝑑𝑎 (32)

Nelson e MacLennan definem que a velocidade v0 para situação de movimento livre é de

1,2 m/s correspondendo a densidades até D0 de 0,2 pes/m2, que o fluxo máximo de 1,31

pes/s·m se dá à densidade crítica DC de 2 pes/m2 e que o movimento virtualmente desa-

parece com densidade DL igual ou superior a 3,6 pes/m2. A figura 7 apresenta os gráficos

que justificam estas conclusões.

A atualização deste trabalho publicada em 2002 [29] serve de base à metodologia do Guia

Europeu [16] e da norma britânica PD 7974-6:2004.

Figura 7 Variação da velocidade e fluxo com a densidade. Nelson e MacLennan

34

4.4. O método do fluxo pedestre.

Com a continuação da pesquisa experimental e a utilização de técnicas melhoradas para

o registo do movimento pedestre, a investigação russa constatou que as equações propos-

tas por Predtechenskii e Milinskii não modelavam com exatidão o fluxo pedestre que

apresentava uma não-homogeneidade estatística.

Com os novos dados Kholshevnikov [3] [22] e Samoshin [30] desenvolveram um con-

ceito envolvendo o potencial de impacto dos estados emocionais na velocidade pedestre

e introduziram uma teoria do movimento pedestre relacionando a velocidade do movi-

mento com a densidade do fluxo, a natureza do caminho e o estado emocional. Afirmam;

“a atividade motora de um indivíduo é governada por processos que dependem dos estí-

mulos psicológicos experimentados por si em termos temporais e espaciais” [3].

A teoria parte da constatação de que numa via de tipo j existe um limiar de densidade D0,j

acima do qual a densidade influi na velocidade. A essa densidade ou inferior, a velocidade

média é Ve0,j de acordo com os dados experimentais utilizados.

Logo, é possível considerar que existe uma relação entre a velocidade média Ve0,j e a

velocidade à densidade D traduzida pela equação,

𝑅𝐷,𝑗𝑇 =

(𝑉0,𝑗𝑒 − 𝑉𝐷,𝑗

𝑒 )

𝑉0,𝑗𝑒 (33)

Da análise da relação empírica RTD,j = f(D), foi elaborada a hipótese de que o parâmetro

D (densidade) é o resultado da síntese das experiências psicofisiológicas dos pedestres,

e após estudo, foi considerado que podia ser convenientemente descrito pela Lei de We-

ber-Fechner [3], dando assim origem à equação teórica,

𝑅𝐷,𝑗𝑇 = 𝑎𝑗𝑙𝑛 (

𝐷𝑖

𝐷0,𝑗) (34)

pelo que combinando as equações (33) e (34) se obtém,

𝑣𝐷,𝑗𝑒 = 𝑣0,𝑗

𝑒 [1 − 𝑎𝑗𝑙𝑛 (𝐷𝑖

𝐷0,𝑗)] (35)

“Este tratamento da velocidade de deslocamento e da densidade é compatível com os

valores estocásticos observados do fenômeno” [3].

Os parâmetros empíricos considerados para tipos de via e de estado emocional são dados

pelas tabelas seguintes (Tabelas19 e 20).

35

Tabela 19 Valores de aj e D0 para cada tipo de via

Tipo de via aj D0

pes/m2

Horizontal exterior 0,407 0,69

Horizontal interior 0,295 0,51

Abertura de porta 0,295 0,65

Escada a descer 0,400 0,89

Escada a subir 0,305 0,67

Tabela 20 Categorias de movimento, níveis emocionais e velocidades em fluxo livre

Categoria de movimento Nível emocional

Velocidade em fluxo livre. V0, m/s

Via horizontal, porta, escada a des-

cer Escada a subir

Confortável 0,00 < 0,82 < 0,45

Passeio 0,45 0,82-1,10 0,45-0,63

Ativo 0,68 1,11-1,50 0,64-0,92

Atividade aumentada 0,70 1,51-2,00 0,93-1,25

Kholshevnikov e Samoshin determinam que a velocidade v0 para situação de movimento

rápido é de 1,3 m/s correspondendo a densidades até D0 de 0,2 pes/m2, que o fluxo má-

ximo de 2,14 pes/s·m se dá à densidade crítica DC de 5,6 pes/m2 e que o movimento vir-

tualmente desaparece com densidade DL igual ou superior a 7,6 pes/m2 (Figura 8).

É relevante o aspeto relativo à redução de secção das vias. K&S consideram que o esco-

amento pedestre dentro de certos limites é um escoamento estacionário, isto é,

Figura 8 Variação da velocidade e fluxo com a densidade. Kholshevnikov e Samoshin

36

se qi>qM então existe redução de escoamento.

Kholshevnikov e Samoshin complementam este método com várias equações apresenta-

das em seguida tratando aspetos específicos e particulares do cálculo do movimento pe-

destre, nomeadamente quanto ao cálculo do tempo de atravessamento de vãos (37), de

tempo de efetivação de um percurso (38), fluxo pedestre (39), escoamento pedestre (40),

fluxo pedestre com variação de secção das vias (41), união de fluxos de pedestres (42).

𝑡 =𝑃

(𝑚)𝐷𝑣𝑤 (37)

𝑡 =𝑙

𝑣 (38)

𝑞 = 𝐷𝑣 (39)

𝑄 = 𝑞𝑤 (40)

𝑞2 =𝑞1𝑤1

𝑤2 (41)

𝑞𝑛 =∑ 𝑞𝑖𝑤𝑖

𝑤𝑛 (42)

𝑄0 = 𝑄𝑖 → 𝑞0𝑤0 = 𝑞𝑖𝑤𝑖 𝑠𝑒 𝑞𝑖 ≤ 𝑞𝑀 (36)

37

4.5. O modelo de forças físicas e sociais

Helbing, Molnár, Farkas e Vicsek [23] [24], propuseram em 2000 um modelo de movi-

mento de multidões que considera cada pedestre como uma partícula newtoniana14 sujeita

a forças físicas e sociais. Subsequentes simulações realizadas pelos autores mostraram

que o modelo apresenta um comportamento realista.

Após uma investigação de vários anos e a avaliação de um elevado número de filmagens

concluíram que “Apesar da, por vezes mais ou menos 'caótica', aparência do comporta-

mento individual dos pedestres, podemos encontrar regularidades, algumas das quais se

tornam mais visíveis nos filmes de lapso de tempo” [31].

Essas regularidades podem ser descritas da seguinte maneira:

1. “Os pedestres manifestam uma forte aversão para se desviarem ou moverem em

sentido diferente da direção desejada, mesmo que o caminho direto esteja ocu-

pado. No entanto, há também algumas evidências de que os pedestres escolhem

normalmente o caminho mais rápido para o seu destino seguinte, mas não o mais

curto. Em geral, os peões consideram quer desvios quer o conforto da caminhada,

minimizando assim o esforço para chegar ao destino. Os caminhos seguidos são

aproximadamente poligonais”. [23] [31]

2. “Os pedestres preferem caminhar a uma velocidade individualmente desejada, o

que corresponde à mais confortável velocidade de andamento (ou seja, com me-

nor consumo de energia), enquanto não for necessário caminhar mais rápido

para alcançar a tempo o destino. As velocidades preferidas por populações pe-

destres apresentam uma distribuição normal com o valor médio de cerca de 1,34

m/s e um desvio padrão de cerca de 0,26 m/s. No entanto, a velocidade média

depende da situação, sexo e idade, a hora do dia, o propósito da deslocação, a

envolvente, etc”. [23] [31]

3. “Os pedestres mantêm uma certa distância entre si e com limites físicos (paredes,

obstáculos, (…)). Essa distância é tanto menor quanto maior for a pressa do pe-

destre, e diminui com o aumento da densidade de pedestres. Pessoas em descanso

(à espera numa estação ferroviária, ou deitadas numa praia) distribuem-se uni-

formemente pela área disponível caso não se conheçam. A densidade de pedestres

14 O termo newtoniano é utilizado segundo o conceito de fluido newtoniano, forma especial das equações

de Navier-Stokes.

38

aumenta (ou seja, o espaço interpessoal diminui) na vizinhança de lugares parti-

cularmente atraentes. (…) Pessoas conhecidas podem formar grupos, entidades

que se comportam de forma semelhante a um único pedestre”. [23] [31]

Em situações de pânico os autores consideram as seguintes atuações típicas. [23]

1. “Em situações de pânico de fuga, as pessoas ficam nervosas. Tendem a evidenciar

atuação cega”.

2. “As pessoas tentam avançar consideravelmente mais rápido que o normal”.

3. “As pessoas começam a empurrar, as interações tornam-se de natureza física”.

4. “O movimento, em particular, passar um estrangulamento, torna-se frequente-

mente descoordenado”.

5. “Nas saídas formam-se congestionamentos. Por vezes desenvolvem-se arcos e en-

tupimentos”.

6. “As interações físicas em multidões congestionadas acumulam-se e podem causar

pressões perigosas até 4.500 Newtons metro, suficientes para dobrar o aço de

barreiras ou derrubar paredes de tijolo”.

7. “A fuga é retardada por pessoas caídas ou feridas que se transformam em obstá-

culos”.

8. “As pessoas tendem a apresentar o comportamento de rebanho, ou seja, para co-

piar o que outras fazem” (Figura 9) [32].

9. “As saídas alternativas são muitas vezes negligenciadas ou utilizadas ineficiente-

mente”.

Figura 9 O comportamento de rebanho causado por pânico numa evacuação.

39

Como refere Low [32] “esta abordagem reconhece que a multidão é composta por indi-

víduos que possuem a capacidade de pensar e reagir aos acontecimentos à sua volta”.

Como já dito, o modelo de movimento das multidões pedestres considera que cada pe-

destre é uma partícula newtoniana sujeita tanto a forças físicas como sociais. Computaci-

onalmente cada pedestre é representado por um agente associado a um conjunto de equa-

ções. O modelo considera que o deslocamento temporal do pedestre i obedece às equações

do movimento, pelo que do produto da massa do pedestre mi pela segunda derivada do

deslocamento resultará uma força.

𝑚𝑖

𝜕2𝑥𝑖(𝑡)

𝜕𝑡2= 𝑓𝑖(𝑡) + 𝜉𝑖(𝑡) (43)

Essa força é a soma das duas componentes. A componente fi é o somatório das forças de

atração e repulsão que atuam sobre o agente, nomeadamente a repulsão das paredes, a

repulsão de outros agentes, a repulsão ao perigo, a atração à porta de saída, entre outras.

A componente ξi representa flutuações individuais resultantes de variações comporta-

mentais assistemáticas [9].

A tabela 21, em baixo, exemplifica o tipo de parâmetros utilizados na caraterização do

agente na simulação de Lakoba et al. [33]

Tabela 21 As variáveis de agente na simulação de Lakoba et al.

40

4.6. O modelo heurístico

Moussaïd, Helbing e Theraulaz [34] apontam que os modelos Newtonianos de forças so-

ciais ainda não são completamente consistentes com as observações empíricas e são por

vezes difíceis de calibrar.

Propõem uma abordagem de ciência cognitiva baseada em heurística comportamental.

“Heurísticas são procedimentos cognitivos rápidos e simples que muitas vezes são usados

quando as decisões têm de ser feitas sob pressão de tempo ou informação esmagadora”.

Os modelos cognitivos heurísticos focam-se em situações em que “as pessoas precisam

de agir rapidamente, as probabilidades ou instrumentos são desconhecidos, e a existên-

cia de vários objetivos e de problemas mal definidos impedem a lógica ou o cálculo de

probabilidade de encontrar a solução ideal”. [35]

A elaboração de um modelo cognitivo do comportamento pedestre requer a resposta a

duas perguntas. “Que informação é utilizada pelo pedestre? Como é essa informação

processada para adaptar o comportamento pedestre?” [34] Os autores indicam que a

principal fonte de informação para o movimento pedestre é a informação visual e pro-

põem duas heurísticas, baseadas na visão, que permitem determinar a direção do percurso

αdes pretendida e a velocidade pedestre vdes desejada. Finalmente assumem que o pedestre

está continuamente a adaptar o seu caminhar considerando como tempo de paragem τ de

0,5 s.

A primeira heurística é relativa ao ângulo da direção [36] de percurso escolhida αdes com-

parativamente com a linha de vista para o destino (objetivo) Oi. Esta heurística pode ser

definida como “ Um pedestre escolhe a direção αdes que permite o percurso mais direto

para o ponto de destino Oi, tendo em conta a presença de obstáculos. [34]“ A direção

αdes(t) escolhida é calculada através de uma equação de minimização da distância d(α) ao

destino Oi, considerando α0 como a direção do objetivo e f(α) a distância à 1ª colisão.

𝑑(𝛼) = 𝑑𝑚𝑎𝑥2 + 𝑓(𝛼)2 − 2𝑑𝑚𝑎𝑥𝑓(𝛼)cos (𝛼0 − 𝛼) (44)

A segunda heurística determina a velocidade desejada vdes(t). Devido ao tempo τ neces-

sário para parar o movimento os pedestres devem manter uma distância de segurança. A

segunda heurística é formulada da seguinte maneira. “O pedestre mantém uma distância

ao 1º obstáculo na direção escolhida que assegure um tempo de paragem antes da colisão

de pelo menos τ.” Daqui resulta para vdes

41

𝑣𝑑𝑒𝑠(𝑡) = min (𝑣𝑖0,

𝑑ℎ𝜏⁄ ) (45)

em que dh é a distância entre o pedestre i e o primeiro obstáculo na direção desejada αdes

no tempo t.

A figura 10 ilustra o modelo, o pedestre p1 enfrenta três outros pedestres enquanto tenta

alcançar o ponto de destino O1, marcado a vermelho. A linha tracejada de cor azul cor-

responde à linha de vista.

Figura 10 Como se processa a decisão de trajeto segundo Moussaïd et al.

42

4.7. Avaliação

Como afirma Guylène Proulx, [37] a “pesquisa sobre o movimento pedestre em emergên-

cia divide-se em duas escolas: a escola de capacidade de escoamento que examina ca-

pacidade do fluxo de saída e a escola de fatores humanos que afirma que a capacidade

de saída pode ser uma condição necessária para a saída segura, mas não é uma condição

suficiente. No primeiro caso, o fim "seguro" da rota de saída é enfatizado como o ponto-

chave onde a evacuação está a ser avaliada. A escola de resposta humana olha para o

que acontece na outra ponta do percurso, o início ameaçado do caminho de evacuação.”

As metodologias abordadas anteriormente (capítulos 4.1 a 4.6) representam as duas esco-

las, e apresentam, portanto, abordagens diferentes de que resultam diferentes conclusões.

Fruin preocupa-se com o conforto do

movimento pedestre, na sua abordagem

os pedestres são entidades “auto moto-

ras” e o objetivo é o de definir as condi-

ções para que o movimento se processe

sem interferências, conflitos ou coli-

sões. O modelo proposto é inspirado nos

modelos de análise de tráfego rodoviário

e constitui a base do método utilizado no

HCM200015. Na sua análise, Fruin

chama a atenção para os aspetos físicos

dinâmicos do movimento pedestre e da

sua relação com a elipse corporal (Fi-

gura 11).

O conceito de nível de serviço (LOS) utilizado por Fruin é na sua aplicação similar ao de

zona de densidade utilizado por Predtechenskii e Milinskii, no entanto, os valores de den-

sidade definidos por cada um dos trabalhos para os níveis (Tabela 22) é completamente

diferente, mesmo ponderando a diferente dimensão corporal média utilizada pelos auto-

res, o que ilustra a diferente finalidade dos estudos e dos seus objetivos. Predtechenskii e

Milinskii (P&M) estudam o movimento também em situações de congestionamento e

15 O Highway Capacity Manual (HCM) é publicado pelo Transportation Research Board (TRB) uma divi-

são do National Research Council (NRC), uma instituição científica privada não lucrativa.

Figura 11 Elipse corporal pedestre e espaço necessário para

o caminhar

43

Fruin pretende dimensionar para as evitar. Na tabela abaixo os valores em m2/m2 são cal-

culados com valores de PH de 0,125 m2/pes e 0,236 m2/pes respetivamente para P&M e

para Fruin.

Tabela 22 Comparação entre os Níveis de Serviço de Fruin e as zonas de densidade do movimento de Predtechens-

kii e Milinskii

Descrição LOS FRUIN P&M

m2/pes m2/m2 pes/m2 m2/m2

Movimento pedestre livre 0,2 0,025

A 3,24 0,05

Pequenos conflitos, restrições à velocidade e passagem. B 2,32 0,06

Circulação densa mas fluida. Restrições à passagem, cruzamentos e circulação nos dois sentidos difícil

C 1,39 0,11

Formação de filas nos dois sentidos 1,2 0,15

Número significativo de conflitos, restrições à passagem e à velo-cidade, circulação arrastada intermitente.

D 0,93 0,16

Inversão de marcha, passagem e cruzamento de fluxos muito difí-cil. Paragens intermitentes.

E 0,46 0,33

Movimento sem contato, condicionado 3,2 0,40

Movimento com contato, muito condicionado F 0,20 0,75 6,0 0,75

Movimento compacto, muito lento 7,2 0,90

O estudo de Fruin e as suas propostas de caraterização de níveis de serviço não são ade-

quados ao tratamento do movimento pedestre em emergência.

Os trabalhos de Predtechenskii e Milinskii (P&M), de Nelson e MacLennan (N&M) e de

Kholshevnikov e Samoshin (K&S) estudam o movimento pedestre utilizando os mesmos

princípios;

Há uma relação entre a velocidade e a densidade pedestres.

Esta relação só se manifesta a partir de um limiar inferior de densidade pedestre.

O movimento desaparece a partir de um limiar superior de densidade pedestre.

Para a mesma densidade a velocidade é diferente em diferentes tipos de vias.

A relação entre a velocidade e a densidade pedestres (Figura 12) é descrita pelas equações

(11), (24) e (35) em cada um destes trabalhos (Capítulos 4.1, 4.3 e 4.4). Para os outros

pontos a tabela 23 indica os valores dos parâmetros de cálculo considerando um movi-

mento em emergência, “ativo”.

Pode constatar-se que nesta tabela as colunas relativas aos trabalhos de P&M e K&S

apresentam alguns valores iguais, o que é natural já que os dados utilizados por P&M

foram também utilizados por K&S.

44

Autor P&M N&M K&S

v0 Velocidade em fluxo livre. (m/s) 1,30 1,20 1,30

D0 Densidade máxima em fluxo livre. (pes/m2) 0,20 0,54 0,40

DC Densidade crítica. (pes/m2) 6,00 2,00 6,00

DL Densidade a que o fluxo se interrompe. (pes/m2) 7,36 3,60 7,60

qM Fluxo máximo. (pes/s.m) 1,65 1,31 2,14

O método hidráulico (Capítulo 4.3) é endossado pelas prestigiadas NFPA e SFPE e é

utilizado por normas internacionais. No entanto a sua interpretação da variação da velo-

cidade pedestre com a densidade como uma dependência linear é demasiado simplificada.

𝑣 = 𝑘 − 0,266𝑘𝐷 (24)

Esta simplificação, útil em ambientes de inexistência de cálculo automático, conduz a

conclusões invalidadas pela experimentação. Still [8] [38] demonstra experimentalmente

que o movimento a uma densidade de 6 pes/m2 é possível e indica diversas situações

registadas onde foi observado e registado movimento a densidades superiores.

Embora muito reputado e recomendado o método hidráulico não reproduz a realidade.

O método determinístico cinemático e o método do fluxo pedestre conduzem a resultados

similares, calculando o método do fluxo pedestre (Capítulo 4.4) velocidades e fluxos su-

periores. Estes estão suportados em dados experimentais abundantes. O método determi-

Tabela 23 Valores comparados de velocidade e densidade para P&M, N&M e K&S

Figura 12 Gráfico comparativo dos resultados de velocidade e fluxo pedestres dos estudos analisados.

45

nístico cinemático (Capítulo 4.1) foi adotado pelo LNEC, mas o método do fluxo pedes-

tre, posterior, tem a grande virtude de incorporar uma variável que trata os diferentes

estados emocionais dos pedestres, pelo que foi escolhido para a metodologia que se pro-

põe neste trabalho.

A utilização de qualquer destes métodos não deve esquecer os seguintes pontos:

1. Aplica-se unicamente ao período Δttra da evacuação.

2. A equação calcula a velocidade média, e na documentação consultada não são

indicados o desvio padrão nem a distribuição, pelo que não será adequado uti-

lizá-la aplicando-a a entidades singulares.

3. O cálculo baseia-se numa dimensão física humana de uma população diferente

da portuguesa do século XXI. Os valores definidos, para os limiares de densi-

dade pedestre, podem não se aplicar em Portugal.

Os dois trabalhos de grupos de investigação de Helbing, quer com a utilização da partícula

newtoniana, quer o mais recente modelo heurístico, são unicamente adequados a simula-

ções em programa informático. Os modelos propostos extremamente apelativos possibi-

litam o tratamento autónomo dos pedestres, caraterizando-os individualmente de acordo

com distribuições de probabilidade das várias variáveis. Têm portanto a capacidade de

tratar tanto Δttra como Δtpre, o que os torna adequados a análises prévias em situação de

dimensionamento e conceção dos edifícios complexos16.

Até este momento só se aprofundou o movimento de pedestres “normais” em percurso

horizontal. É necessário para o estudo do movimento pedestre considerar também o mo-

vimento não horizontal (escadas, rampas) e os pedestres não “normais” (crianças, idosos,

portadores de deficiência).

O movimento em escadas e rampas é abordado nos trabalhos analisados com a abordagem

similar à utilizada no movimento horizontal.

O método hidráulico (Capítulo 4.3) define valores de k (Tabela 18) para 4 tipos de degrau,

mas reconhece não dispor de dados suficientes para afirmar ser a solução generalizável

[7]. Não considera qualquer diferença entre o movimento ascendente e descendente.

16 Existe uma aplicação informática das equações de pânico de Helbing à evacuação pedestre, desenvolvida

pelo Technical Research Centre of Finland (VTT) em colaboração com o National Institute of Standards

and Technology (NIST) e que integra a versão atual da aplicação de simulação Fire Dynamics Simulator

(FDS+EVAC).

46

O método determinístico (Capítulo 4.1) estuda o movimento pedestre não horizontal e

apresenta fatores diferentes para subida e descida de escadas dependentes da densidade

pedestre. Estão referidos nas equações (18), (19) e (20). Não considera qualquer diferença

para diferentes dimensões de degrau e considera que uma escada apresenta um ângulo de

aproximadamente 30º-33º.

O método do fluxo pedestre debruça-se também sobre o movimento pedestre não hori-

zontal (Figura 13), especificando para este os fatores indicados nas tabelas 19 e 20, não

indica dimensões para os degraus, e considera que uma escada apresenta um ângulo de

30º a 33º.

O processo de evacuação deve também considerar as pessoas que não têm uma mobili-

dade normal, mas estão presentes frequentemente nos espaços que recebem público.

Existem diversos estudos e classificações propostas, mas no conjunto de estudos que este

trabalho trata, só o método do fluxo pedestre considera o movimento de pessoas com

mobilidade condicionada e define uma metodologia para o cálculo do seu movimento.

A metodologia deste método para o tratamento destes casos considera a existência de

quatro grupos de mobilidade especial M2 a M5 [39], sendo M1 o grupo dos pedestres

comuns, para cada grupo de mobilidade especial são definidos os parâmetros V0, aj e D0

(Tabela 24). Resultados de outros estudos são apresentados no Anexo 4.

Figura 13 Velocidades e fluxo em percursos horizontais, a descer e a subir em função da densi-

dade pedestre. Kholshevnikov e Samoshin

47

Tabela 24 Parâmetros do Movimento para grupos com mobilidade condicionada e crianças até aos 6 anos.

Kholshevnikov e Samoshin

Grupo de Mobilidade Parâmetros Valor de acordo com o tipo de via

Horizontal Descer Subir

M2 Idosos, pessoas com deficiência com prótese de mem-

bro inferior, pessoas com visão muito reduzida, pessoas com problemas mentais

V0 m/s 0,50 0,50 0,33

aj - 0,335 0,346 0,348

D0 Pes/m2 0,675 0,695 0,63

M3 Pessoas com deficiência com ajudas à mobilidade, cana-

dianas, andas, andarilhos, etc.

V0 m/s 1,17 0,33 0,42

aj - 0,350 0,454 0,347

D0 Pes/m2 0,34 0,693 0,40

M4 Pessoas em cadeiras de rodas manuais

V0 m/s 1,00 - -

aj - 0,399 - -

D0 Pes/m2 0,14 - -

M5 Crianças de idade inferior a 6 anos

V0 m/s 1,00 0,78 0,78

aj - 0,275 0,19 0,275

D0 Pes/m2 0,78 0,64 0,76

49

PARTE II. METODOLOGIA

51

5. Uma metodologia para o cálculo de RSET

Neste capítulo é proposta uma metodologia simples para o cálculo de RSET. Pretende-se

que seja uma metodologia passível de aplicação utilizando ferramentas comuns, no caso

limite um papel e uma caneta. Com esta ferramenta os profissionais de segurança e pro-

teção civil poderão facilmente estimar as características temporais de uma evacuação e

concluir sobre a sua segurança e efetividade. Esta metodologia é seguidamente aplicada

ao estudo de vários casos em que se irá validar a sua aplicabilidade, detetar carências e

formular conclusões.

RSET é um total que engloba quatro divisões. Serão tratadas de forma independente e o

seu somatório produzirá o resultado final.

5.1. Δtdet – Tempo de deteção

A deteção de um incêndio depende de vários parâmetros, o incêndio em si, as dimensões

do compartimento em que ocorre (altura, volume) e o sistema de deteção instalado.

Fogos em brasa são mais difíceis de detetar e os fogos com chama podem ter maior ou

menor libertação de fumo e calor. As dimensões do compartimento condicionam a rapi-

dez da deteção automática mas o fator primordial é o tipo de sistema de deteção instalado.

A existência de meios de deteção de incêndios em todos os locais de trabalho é obrigatória

desde a entrada em vigor da portaria 987/93 de 6 de outubro. A portaria 1532/2008 de 29

de dezembro prescreve as características dos sistemas de deteção de acordo com a cate-

goria de risco.

Assim é possível considerar dois tipos de sistemas a operar durante o período de ocupação

dos espaços. Fora deste período a deteção não é relevante para RSET. Os tempos indica-

dos são definidos a partir da literatura consultada. [5] [40] [41] [42] [43]

Tabela 25 Tempos adotados para Δtdet

Tipo de Sistema Deteção humana17 Deteção automática

Tempo de deteção (s) 0-600 25-55

Tempo adotado (s) 300 60

17 Este sistema é considerado pelo guia europeu [16] em conjunto com a difusão do alarme como indicado

no capítulo 2. Para esta metodologia preferiu-se considerar todo o tempo como afeto à deteção e considerar

o tempo de alarme como 0.

52

5.2. Δta – Tempo de alarme

Para a difusão do alarme só se põem duas alternativas, ou é desencadeada automatica-

mente pela deteção ou é diferida e sujeita a uma verificação e confirmação humana.

Mesmo neste caso a decisão deve acontecer num intervalo máximo definido pela progra-

mação do sistema e normalmente não excederá cinco minutos.

Tabela 26 Tempos adotados para Δta

Tipo de Sistema Alarme automático Alarme diferido

Tempo de alarme (s) 0 30-300 [45]

Tempo adotado (s) 0 120

5.3. Δtpre – Tempo de pré movimento

O tempo de pré movimento [44] é a componente de RSET de maior dificuldade de cál-

culo. O seu valor é completamente dependente das características do efetivo, do seu co-

nhecimento dos locais, da simplicidade e clareza dos percursos de evacuação, do tipo de

utilização do espaço, da qualidade da sinalização e iluminação dos percursos, das carac-

terísticas do evento perigoso.

Como este trabalho só trata edificações recebendo público, sabemos que o efetivo é com-

posto por pessoas familiarizadas com o espaço e sua organização, os trabalhadores do

espaço, e pessoas não familiarizadas com o espaço, o público. A proporção entre estas

duas componentes é variável mas sabemos que o público está desperto para o risco e para

a existência de dispositivos e meios. A este respeito pode verificar-se o resultado do es-

tudo sobre segurança nos locais de compra realizado pela consultora GfK para a APED,

no qual 32% dos inquiridos consideram a existência de saídas de emergência como o

aspeto mais importante relacionado com a segurança e 61% como um dos três aspetos

mais relevantes [45].

Sabemos também que o comportamento dos trabalhadores façam ou não parte da equipe

de gestão da emergência é fundamental para o sucesso da evacuação e que o seu desem-

penho resulta do treino e da formação. O estudo efetuado no Reino Unido em cinco esta-

belecimentos Marks & Spencer revelou que 60% dos trabalhadores em funções de serviço

direto ao cliente não reagiram de acordo com os procedimentos definidos em situações

de simulacro não anunciado.

53

“Detailed analysis of the five evacuations of retail stores also indicated that the response

of staff to the alarm varied significantly with setting. This is fully consistent with the the-

ory of “occupancy” i.e., different settings exert different influences on the occupants

which change with time and events.” [46]

A forma e o tempo que as pessoas levam a escolher a porta a utilizar condiciona o pré

movimento. Frantzich e Benthorm [47] apontam fatores como a familiaridade, a distância,

portas abertas ou fechadas.

O guia europeu [4] sugere um conjunto de tempos de pré movimento18 com base em três

fatores. Tipo de Serviço de Gestão da Emergência (SGE), complexidade do edifício e

características do sistema automático de deteção de incêndio (SADI). Esta metodologia

inclui nos tempos sugeridos os valores de Δta caraterizados anteriormente.

Na prática, na regulamentação portuguesa as características do SGE são diretamente as-

sociáveis à categoria de risco.

O tipo de SADI é também diretamente associado à categoria de risco para as utilizações

tipo tratadas.

A complexidade do edifício não tem uma relação direta com a categoria de risco, mas os

casos em que não tem uma relação com a categoria de risco são limitados.

Assim é possível simplificar o sugerido pelo guia europeu e construir a coluna 2 da se-

guinte tabela na qual não se incluem os tempos para Δta.

Tabela 27 Tempos adotados para Δtpre

Categoria de risco Guia Europeu Adotado

4ª Categoria de risco (s) 30-120 90



5.4. Δttra – Tempo do movimento

O cálculo do tempo de movimento será feito utilizando as equações e fatores de

Kholshevnikov e Samoshin. Este método utiliza valores médios para o movimento pe-

destre em função da densidade, do tipo de via e do estado emocional, o que obriga a

algumas restrições na análise. Assim assumem-se os seguintes pressupostos;

18 Ver anexo 3.

54

1. Δtpre é uniforme para todas as pessoas.

2. A escolha da saída é definida por funcionários sob direção do SGE.

3. Após o início do movimento os elementos do público não executam qualquer outra

atividade e só interrompem o seu movimento ao alcançarem uma zona de segurança.

4. O movimento de ocupantes com mobilidade condicionada é calculado em separado.

Para desenvolver uma análise do processo de evacuação é conveniente, embora não obri-

gatório, elaborar um diagrama do processo sem o qual pontos críticos ou incongruências

poderão não ser detetados. Em substituição da convencional rede de nós e arcos, adota-

se um diagrama derivado do modelo “piping and instrumentation diagram”, PID.

Para isso são criadas sete tipos de entidades com atributos que permitem a execução de

cálculos. Estas entidades são;

Local de Risco, com os atributos “Área útil, Efetivo e Área do local”. Os dois pri-

meiros atributos correspondem à definição dada pelo RTSCIE. Área do local corres-

ponde à parte da área útil efetivamente disponível e é utilizada para o cálculo da

densidade de ocupação. Na ausência de dados específicos poderá ser considerada

como 2/3 da área útil.

Secção, a parte de um local de risco que “alimenta” uma saída. Qualquer local de

risco dispõe pelo menos de uma secção e cada secção tem necessariamente associada

uma saída. Tem os atributos “Efetivo e Distância máxima” que correspondem à parte

do efetivo do local de risco tratado pela secção e pela distância máxima a percorrer

na evacuação desse efetivo. Permite o cálculo do tempo de evacuação máximo da

secção dividindo a distância máxima pela velocidade pedestre. O valor do efetivo da

secção pode ser especificado ou obtido por ponderação do efetivo do local de risco e

da largura total de todas as saídas deste.

Saída, designação atribuída a uma porta utilizada para evacuação. Tem os atributos

“Efetivo e largura útil”. O valor do efetivo é obtido a partir da entidade anterior no

diagrama. Permite o cálculo do tempo de atravessamento dividindo o efetivo pelo

escoamento pedestre.

Corredor, segmento de via horizontal de evacuação em que o efetivo e a largura são

constantes. Tem os atributos comprimento e largura.

55

Escada, segmento de via vertical de evacuação em que o efetivo e a largura são

constantes. Tem os atributos comprimento, largura e sentido.

Ponto de encontro, que tem como único atributo o efetivo.

Refúgio, que tem como único atributo o efetivo.

Estas entidades são representadas nos diagramas de evacuação com os ícones definidos

na tabela 28.

Tabela 28 Entidades do diagrama de evacuação

Entidade Ícone Atributos

Local de Risco

Área útil m2

Efetivo pes

Área do local m2

Secção

Efetivo pes

Distância máxima m

Saída

Efetivo pes

Largura útil m

Corredor

Comprimento m

Largura m

Escada

Comprimento m

Largura m

Sentido ↑↓

Ponto de encontro

Efetivo pes

Refúgio

Efetivo pes

A ficha do processo de cálculo é apresentada em seguida.

56

5.5. Ficha de processo para o cálculo do tempo de evacuação RSET.

1. Determinação

de Δtdet

2. Determinação

de Δta

3. Determinação

de Δtpre

4. Cálculo de Δttra

𝑣 = 𝑣0 [1 − 𝑎𝑗𝑙𝑛 (𝐷𝐷0

⁄ )] (A)

𝐷 =𝑃

𝐴𝐿 (B)

𝑄 = 𝑞𝑤 = 𝐷𝑣𝑤 (C)

𝑄𝑖 = 𝑄0 𝑝𝑎𝑟𝑎 𝐷𝑖 ≤ 𝐷𝐿 (D)

𝑡𝑉𝐼𝐴 =𝑙

𝑣 (E)

𝑡𝑃𝑂𝑅𝑇𝐴 =𝑃

𝑄 (F)

Tipo de Sistema Deteção humana Deteção automática

Δtdet (s) 300 60

Tipo de Sistema Alarme automático Alarme diferido

Δta (s) 0 120

Categoria de risco 2ª Cat. 3ª Cat. 4ª Cat.

Δtpre (s) 150 150 90

Parâmetros empíricos do movimento pedestre

Grupo de Mobilidade Parâmetros Horizontal Descer Subir

M1

qM 2,14 pes/s·m V0 m/s 1,30 1,30 1,28

DC 5,6 pes/m2 aj - 0,295 0,400 0,305

DL 7,6 pes/m2 D0 Pes/m2 0,51 0,89 0,67

M2

V0 m/s 0,50 0,50 0,33

aj - 0,335 0,346 0,348

D0 Pes/m2 0,675 0,695 0,63

M3

V0 m/s 1,17 0,33 0,42

aj - 0,350 0,454 0,347

D0 Pes/m2 0,34 0,693 0,40

M4

V0 m/s 1,00 - -

aj - 0,399 - -

D0 Pes/m2 0,14 - -

M5

V0 m/s 1,00 0,78 0,78

aj - 0,275 0,190 0,275

D0 Pes/m2 0,78 0,64 0,76

57

6. Estudo de Caso

6.1. Caso 1 – Loja Alimentar (Loja de Rua)

Este caso trata uma loja alimentar urbana, do tipo designado por “Loja de Rua”. É um

estabelecimento instalado no piso térreo de um edifício de utilização mista com espaços

comerciais no piso 0 e habitação e/ou serviços nos pisos superiores. A edificação tem

ainda pisos enterrados de estacionamento privativo das frações.

Embora a edificação e o estabelecimento sejam anteriores ao SCIE vamos verificar como

se enquadraria neste regulamento. Dado ser uma UT VIII, não ter uma altura superior a 9

metros e não existirem pisos da UT abaixo do plano de referência, a categoria de risco

resultará do efetivo.

A área do local de venda é de 748 m2 pelo que o efetivo público é o resultante da aplicação

do índice de ocupação regulamentar de 0,6 pessoas/m2, ou seja de 449 pessoas. Existe um

Figura 14 Planta da Loja Alimentar

58

segundo local de risco com 20 m2 e índice de 0,2 pessoas/m2 o que eleva o efetivo total

para 453.

O efetivo é critério para a definição do número e largura das saídas. Aplicando as regras

de dimensionamento constantes do RTSCIE o estabelecimento deveria dispor de 2 saídas

com um total de 6 U.P. Existem 2 saídas, com um total de 9 UP.

A área ocupada por mobiliário é de 269 m2. Assim a área útil de estabelecimento é de 479

m2, o que para um efetivo de 449 pessoas corresponde a uma densidade de ocupação de

≈ 1 pes/m2, que será utilizada no cálculo do movimento.

Os vãos de porta são pré-regulamentares e não têm dimensões modulares. A largura total

das saídas é de 7,40 m. Os maiores percursos no interior do espaço têm comprimentos de

30 m.

O cálculo de RSET é executado do seguinte modo;

Para a determinação de Δtdet utiliza-se a tabela 1 da ficha e obtém-se 60 s.

Para a determinação de Δta utiliza-se a tabela 2 da ficha e obtém-se 0 s.

Para a determinação de Δtpre utiliza-se a tabela 3 da ficha e obtém-se 150 s.

Para o cálculo de Δttra procede-se do seguinte modo;

1. Calcula-se v no local de venda utilizando a equação [A] e os parâmetros do grupo

de mobilidade M1. Obtém-se 1,08 m/s.

2. Calcula-se v no local escritório. Como D ≤ D0 obtém-se 1,35 m/s.

Figura 15 Diagrama de evacuação da Loja alimentar

59

3. Calcula-se o tempo de percurso na loja no lado esquerdo até à saída S01, utili-

zando equação [E]. Obtém-se 28 s.

4. Verifica-se se a obstrução causada por S01 torna qi> qM utilizando as equações

[C] e [D]. Acontece, 2,69> 2,14. Há redução de escoamento.

5. Calcula-se o tempo de escoamento da saída S01 utilizando qM e a equação [F]. O

tempo de escoamento de S01 é de 45 s.

6. Calcula-se o tempo de percurso na loja no lado direito até à porta P01, utilizando

equação [E]. Obtém-se 26 s.

7. Verifica-se se a obstrução causada por P01 torna qi> qM utilizando as equações

[C] e [D]. Acontece, 3,51> 2,14. Há redução de escoamento.

8. Calcula-se o tempo de escoamento da porta P01 utilizando qM e a equação [F]. O

tempo de escoamento de P01 é de 39 s.

9. Calcula-se o tempo de percurso na via do lado direito até à saída S02, utilizando

equação [E]. Obtém-se 2,5 s.

10. Os valores de Δttra calculados são 45 s e 39+2,5=41,5 s. Utiliza-se 45s que é o

mais desfavorável.

O valor calculado para RSET é portanto 60+0+150+45=255 s ou seja 4 minutos e 15

segundos.

Este cálculo é informativo e não permite qualquer conclusão sem o cálculo de ASET, no

entanto identifica que neste espaço a maior componente temporal é Δtpre e é esse o aspeto

principal a melhorar na segurança do local.

60

6.2. Caso 2 – Edifício Público com dois pisos

Neste caso estuda-se a evacuação de um edifício público pré regulamentar, com 2 pisos

e âmbito distrital. No piso térreo, com área de 798 m2, situa-se a área de atendimento ao

público, uma sala de reuniões, o arquivo documental principal, a sala de pessoal/refeitó-

rio, instalações sanitárias e diversos gabinetes e salas de trabalho. No primeiro piso, com

área de 720 m2, localizam-se gabinetes, salas de trabalho e instalações sanitárias. O pú-

blico acede livremente à área de atendimento e de forma controlada aos restantes espaços.

O primeiro piso dispõe de 2 saídas, uma utilizando as escadas interiores de circulação

normal e outra para emergência utilizando uma escada exterior. O piso térreo dispõe ape-

nas de uma saída. O edifício está equipado com um SADI cuja central está instalada na

portaria/receção/segurança.

Figura 16 Planta do Piso 0 do edifício público.

61

De acordo com a regulamentação atualmente vigente é uma utilização tipo III da 2ª cate-

goria de risco, um local de risco B e um único compartimento corta fogo. O efetivo má-

ximo teórico calculado é de 194 pessoas, sendo o efetivo público de 45 pessoas. Deveria

existir uma segunda saída no piso 0 e a sua ausência origina percursos de evacuação com

comprimentos excessivos.

Verifica-se, analisando o projeto, que o efetivo real é de 102 pessoas, ou seja 53% do

efetivo máximo teórico.

O diagrama de evacuação para esta edificação é apresentado na figura 18. O percurso de

evacuação mais longo mede 53,70 m. A densidade regulamentar é de 0,2 o que corres-

ponde à densidade útil inferior a 0,5 pelo que a velocidade de deslocamento pedestre é

1,3 m/s. Logo, caso não existam congestionamentos, Δttra máximo será de 41,5 s.

Na edificação existem 3 percursos de evacuação distintos.

Figura 17 Planta do piso 1 do edifício público

62

O primeiro a considerar diz respeito ao efetivo existente em 4 locais de risco no piso 1

referenciados como 1.01, 1.02, 1.10 e 1.11. O efetivo destes locais será evacuado pela

saída S02 existindo um percurso em via horizontal de 5,80 m, a adicionar aos percursos

no interior dos locais de risco. O mobiliário ocupa em média 1/3 da área total dos locais

de risco pelo que a densidade aumenta para 0,28 pes/m2. No entanto 0,28 pes/m2 é muito

Figura 18 Diagrama de evacuação do edifício público

63

inferior a D0 pelo que o movimento se fará em fluxo livre à velocidade V0. Como o per-

curso maior neste conjunto de espaços mede 22,00m o tempo de evacuação dos locais

será 17s, o tempo de percurso do corredor será de 6s e portanto o tempo total de evacuação

desta parte da edificação é de 23s.

O segundo percurso a considerar diz respeito ao espaço de atendimento onde se encontra

o efetivo público e o processo de evacuação deste espaço utiliza a saída S01P02.O maior

comprimento de percurso de evacuação é de 16,50m, a densidade é 0,2 pes/m2, a veloci-

dade pedestre é portanto V0 e o tempo de evacuação é 12,70s.

O terceiro percurso é ramificado, com várias origens nos dois pisos e a análise é não

linear. Utilizou-se uma matriz tempo/espaço de 2 s por 2,50 m que é apresentada nas

páginas 65 e 66.

Nesta matriz cada linha representa um intervalo de tempo de 2 segundos e cada coluna

representa um segmento do percurso de evacuação com 2,5 metros de comprimento. Esta

escolha é arbitrária e considerou-se como adequada à análise do caso concreto. Pode op-

tar-se por qualquer outra segmentação do tempo e do espaço sendo desaconselhável uti-

lizar segmentos de dimensão inferior à unidade.

Cada coluna está dividida em 3 secções.

A secção direita (in) representa o número de pedestres que entram na via, vindos dos

locais, no intervalo de tempo de cada linha. O valor é calculado utilizando a maior das

duas alternativas de cálculo dadas pelas equações (E) e (F). A equação (E) calcula o tempo

de percurso até à saída do local a partir do ponto mais remoto considerando que a veloci-

dade é V0. A equação (F) calcula o tempo que o efetivo demora a transpor a saída do local

considerando a densidade crítica DC. O tempo maior calculado é selecionado e o efetivo

do local distribuído ao longo desse tempo.

A secção central (on) representa o número de pedestres que ocupam o segmento no inter-

valo de tempo. É calculado da seguinte forma. Ao número de pedestres no segmento, no

intervalo de tempo anterior, adiciona-se o número de pedestres que entram no segmento

vindos de um local, o número de pedestres que entram no segmento saídos do segmento

anterior e subtrai-se o número de pedestres que abandonam o segmento.

A secção esquerda (out) calcula o número de pedestres que abandona o segmento no in-

tervalo de tempo. Calcula-se Q utilizando as equações (C) e (A) e multiplica-se por 2

segundos.

64

A matriz foi realizada em Excel sem restrição ao número de algarismos significativos e

formatada para apresentar apenas números inteiros, por uma consideração estética. Daí

resulta que na matriz existam alguns valores aparentemente anómalos.

O cálculo de RSET apresenta o seguinte resultado;

Para a determinação de Δtdet utiliza-se a tabela 1 da ficha19 e obtém-se 60 s.

Para a determinação de Δta utiliza-se a tabela 2 da ficha19 e obtém-se 0 s.

Para a determinação de Δtpre utiliza-se a tabela 3 da ficha19 e obtém-se 150 s.

Para o cálculo de Δttra utiliza-se a matriz tempo/espaço 2×2,5 e obtém-se 44 s.

O valor calculado para RSET é portanto 60+0+150+44=254 s ou seja 4 minutos e 14

segundos.

19 Ficha de processo de cálculo do tempo de evacuação RSET, p. 56.

65

LOC

AL

DE

RIS

CO

1.04

1.05

-1.0

61.

071.

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22

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50

22

44

40

00

02

21

14

46

50

72

34

4

60

00

22

11

41

35

42

15

58

24

54

80

02

21

14

46

14

32

44

65

81

45

4

100

22

11

44

44

51

34

35

57

56

45

4

122

21

14

44

44

45

34

46

57

56

42

1

142

11

44

44

44

44

54

54

65

64

32

0

161

44

44

44

44

44

54

65

65

53

00

184

44

44

44

44

44

54

65

64

10

00

204

44

44

44

44

44

64

64

21

00

0

224

44

44

44

44

44

64

42

00

00

244

44

44

44

44

44

53

00

00

0

264

44

44

44

44

44

10

00

00

0

284

44

44

44

44

11

00

00

00

304

44

44

44

11

00

00

00

0

324

44

44

11

00

00

00

00

344

44

11

00

00

00

00

0

364

11

00

00

00

00

00

381

00

00

00

00

00

0

40

27.5

TEMPO (s)

2.5

5.0

7.5

10.0

12.5

15.0

17.5

20.0

22.5

25.0

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AÇ

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PIS

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66

LOC

AL

DE

RIS

CO

0.0

0.09

0.02

0.05

0.07

MA

IOR

PER

CU

RSO

8.4

22.5

9.5

10.2

9.2

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14.0

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22

02

20

44

22

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3

40

02

22

22

22

23

36

42

22

22

33

60

22

22

32

22

25

23

55

84

25

22

33

33

82

22

23

32

12

44

72

46

58

33

62

23

32

2

102

22

33

22

44

55

82

57

56

45

03

32

0

122

33

22

44

44

65

92

57

55

34

02

10

0

143

22

62

44

45

58

610

25

64

43

11

00

162

55

61

45

56

58

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25

53

21

00

0

184

55

94

45

56

69

610

14

32

00

00

205

76

114

56

57

69

66

30

00

00

226

97

134

56

67

68

52

00

00

0

246

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144

57

67

54

20

00

00

0

267

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154

57

65

41

00

00

00

287

139

164

66

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10

00

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00

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174

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10

00

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00

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348

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00

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0

368

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00

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116

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00

00

00

0

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00

00

00

00

00

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00

00

00

00

0

441

00

00

00

00

00

0

27.5

2.5

5.0

7.5

10.0

12.5

15.0

17.5

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22.5

25.0

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PO

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AÇ

O 2

x2.5

PIS

O 0

VIA

HO

RIZ

ON

TAL

(m)

TEMPO (s)

67

6.3. Caso 3 – Espaço Comercial de grande dimensão

Este caso trata um Espaço comercial de uma única entidade, numa edificação indepen-

dente e isolada. É um espaço comercial de acesso público do tipo “Cash and Carry”.

A edificação tem um piso térreo amplo e um piso elevado em mezanino. O piso térreo

tem área total de 8.170 m2. A placa de vendas de acesso público tem de área 6.422m2.

Esta área é a única considerada no estudo de caso. Os armazéns, os cais, os escritórios e

os espaços sociais são ignorados na análise.

A edificação é pré regulamentar, no entanto, ao verificar a sua conformidade calculamos

o efetivo máximo teórico, multiplicando a área de acesso público, 6.422 m2, pelo índice

regulamentar, 0,6. Obtemos o efetivo de 3.854 pessoas.

Este cálculo permite definir a edificação como utilização tipo VIII da 3ª categoria de risco.

O efetivo calculado requer a existência de 9 saídas com 39 unidades de passagem, exis-

tindo na edificação 14 saídas com 42 unidades de passagem.

Figura 19 Planta do piso térreo do Espaço Comercial.

68

A distância máxima a percorrer no local de risco até uma saída para o exterior deveria ser

de 45 m e no caso presente, na figura 19, traçando círculos com raio de 45 m, pode veri-

ficar-se a existência de uma pequena zona central com 9,2 m2, correspondendo a uma

ocupação de 6 pessoas, a partir da qual essa distância é excedida.

As distâncias a percorrer não devem ser medidas em espaços amplos, vazios, porque o

mobiliário irá criar obstáculos e alterar os percursos. Se considerarmos as estantes e outro

mobiliário fixo, como se vê na figura 20, o percurso direto à saída deixa de ser possível e

as distâncias a percorrer aumentam. O espaço em que as distâncias máximas a percorrer

até uma saída, (indicado a lilás) aumenta para 351 m2, corresponde a uma ocupação de

211 pessoas. A distância máxima a percorrer é nesta situação de 57 m.

O cálculo do movimento requer informação sobre a densidade de ocupação. O índice de

ocupação regulamentar, 0,6 pes/m2 aplica-se ao espaço vazio. Mas, a densidade média

real é de 0.9 pes/m2 porque o mobiliário de venda ocupa 2072 m2, o que reduz a área útil

para 4.350 m2. Será essa a densidade utilizada no cálculo.

O cálculo de RSET é executado do seguinte modo;

Figura 20 Planta do piso térreo do Espaço Comercial, com mobiliário visível.

69

Para a determinação de Δtdet utiliza-se a tabela 1 da ficha20 e obtém-se 60 s.

Para a determinação de Δta utiliza-se a tabela 2 da ficha20 e obtém-se 0 s.

Para a determinação de Δtpre utiliza-se a tabela 3 da ficha20 e obtém-se 150 s.

Para o cálculo de Δttra procede-se do seguinte modo;

1. Calcula-se v no local de venda utilizando a equação [A] e os parâmetros do grupo

de mobilidade M1 e D = 0,9 pes/m2. Obtém-se 1,08 m/s.

2. Calcula-se o tempo de percurso na loja para a distância máxima a percorrer utili-

zando equação [E]. Obtém-se 62 s.

3. Calcula-se o tempo de escoamento das saídas, considerando uma distribuição uni-

forme do efetivo pelas saídas, utilizando qM e a equação [F]. O tempo de escoa-

mento nas saídas é de 72 s.

4. Adota-se para valor de Δttra 72 s que é o mais desfavorável.

5. O valor calculado para RSET é portanto 60+0+150+72=282 s ou seja 4 minutos

e 42 segundos.

20 Ficha de processo de cálculo do tempo de evacuação RSET, p. 56

PARTE III. RESULTADOS E DISCUSSÃO

73

7. Conclusões e recomendações

7.1. Sobre o método proposto

O trabalho efetuado e os casos estudados comprovam a aplicabilidade do método pro-

posto na determinação do tempo de evacuação RSET em edifícios. O método proposto

permite efetuar os cálculos e determinar resultados. A este nível o trabalho está validado.

O método proposto baseia-se em equações desenvolvidas segundo processos científicos

validados pelos pares e em indicações resultantes de dados reais e experimentais, cons-

tantes de normas internacionais.

Os desenvolvimentos científicos utilizados baseiam-se em dados antropométricos, dinâ-

micos e psicológicos de populações que não são a população portuguesa atual, pelo que

a sua aplicação requer validação. Em relação aos dados antropométricos foi possível va-

lidar a sua aplicabilidade à população portuguesa no tempo presente. Em relação aos da-

dos dinâmicos, observações casuais da realidade portuguesa atual proporcionam um grau

de confiança elevado. No entanto quanto aos aspetos culturais e sociais nada foi encon-

trado, pelo que este aspeto não pode ser considerado validado e requer investigação es-

pecífica.

Pôde concluir-se que em edificações de pequena altura, dadas as limitações regulamenta-

res, a componente determinante de RSET é tPRE, o tempo de pré movimento. Não existe

método analítico conhecido para determinar o valor desta componente.

Os cálculos de RSET efetuados por este processo têm uma utilidade intrínseca, mas só

caraterizarão a segurança de uma edificação quando comparados com valores de ASET.

É, portanto, importante elaborar métodos práticos e rápidos para o cálculo de ASET, as-

sunto que este trabalho não tratou.

7.2. Sobre o enquadramento regulamentar

Com a ratificação da Convenção da ONU sobre os Direitos das Pessoas com Deficiência

pela Assembleia da República e pelo Presidente da República, em Julho de 2009, Portugal

passou a considerar a Acessibilidade um Direito Humano com um enquadramento legal

ao nível da Constituição da República. Toda a legislação nacional terá que estar de acordo

com o preconizado naquele documento.

74

Do ponto de vista da arquitetura, urbanismo e edificação estes direitos estão garantidos

pelo Decreto-Lei n.º 163/2006 de 8 de Agosto. No entanto esta obrigação não está asse-

gurada ao nível da evacuação das pessoas no SCIE.

De facto uma pessoa em cadeira de rodas poderá aceder a qualquer edificação recebendo

público que respeite a regulamentação nacional. Mas não a poderá abandonar, em caso

de evacuação. Os ascensores, que lhe permitiram aceder a andares elevados estarão des-

ligados, as escadas são um obstáculo intransponível e zonas de refúgio em segurança não

foram previstas.

É necessário que as autoridades com competência sobre esta área disponham sobre a ne-

cessidade da existência de zonas de segurança para pessoas em cadeira de rodas, junto ou

no interior das vias verticais de evacuação e que estas disponham de cadeiras de resgate

na quantidade adequada.

Deficientes auditivos não receberão o “sinal emitido que deve ser inconfundível com qual-

quer outro e audível em todos os locais do edifício” [25], e apesar de o regulamento indi-

car que “a informação contida na sinalização de emergência deve ser disponibilizada a

todas as pessoas a quem essa informação seja essencial numa situação de perigo ou de

prevenção relativamente a um perigo”. Para os cidadãos invisuais essa obrigação não foi

contemplada.

Também esta carência regulamentar deve ser corrigida.

Em relação às distâncias máximas a percorrer, a relação entre distâncias máximas a per-

correr e áreas máximas de compartimento, em utilizações tipo VIII, pode originar, com

facilidade, situações de conflito entre as duas prescrições, como exemplificado no 3º es-

tudo de caso. Parece razoável nas situações referidas no artigo 264º alíneas a) e b) do

RTSCIE aumentar as distâncias máximas a percorrer, tanto mais que esses espaços bene-

ficiam de sistemas fixos de extinção e sistemas de controlo de fumos.

Em relação à largura das vias de evacuação não se encontra vantagem na utilização do

método de unidade de passagem. A necessidade de prescrever uma largura de via vertical

superior à largura de uma via horizontal para o mesmo efetivo, cria um conflito na defi-

nição de unidade de passagem que deixa de ter sentido. Isto é, a definição dada no nº 13

do artigo 4.º do Anexo I do RTSCIE entra em conflito com o nº 11 do artigo 64.º.

Sugere-se a adoção de um sistema proporcional de 6 mm por pessoa em via horizontal e

de 8,6 mm por pessoa em via vertical, (para manter as capacidades atualmente requeridas)

75

com uma largura mínima de via de 1,20 m. Os vãos de porta em vias de evacuação hori-

zontais ou na saída dos locais de risco, servindo um máximo de 50 pessoas poderão ter a

largura útil de 0,90 m.

7.3. Sobre dados experimentais para estudos futuros.

De acordo com o artigo 207.º do RTSCIE todos os estabelecimentos recebendo público

das 2ª, 3ª e 4ª categorias de risco devem realizar simulacros anual ou bienalmente.

Parte desses simulacros incluirão simulacros de evacuação. Isto pode produzir um con-

junto muito significativo de dados sobre aspetos da operação de evacuação para os quais

só existe informação não nacional, e mesmo esta, pouco estruturada.

Recomenda-se a criação de um relatório anual ou bienal, segundo o ciclo de simulacros,

de apresentação obrigatória, sob a forma de um formulário de preenchimento em linha,

onde ficarão registados os resultados das ações desenvolvidas.

77

OBRAS CITADAS

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evacuation exit?,” Lund Institute of Technology, Lund, 1996.

[48] MAI, Regulamento técnico de segurança contra incêndio em edifícios, 2008.

[49] R. D. Peacock, J. D. Averill e E. D. Kuligowski, “Stairwell Evacuation from Buildings: What We Know We

Don’t Know,” National Institute of Standards and Technology, Gaithersburg, 2009.

ANEXOS

ÍNDICE DE ANEXOS

Anexo 1 – CITEVE – SIZING SUDOE ......................................................................................... I

Anexo 2 - Tempos de pré movimento de eventos reais e exercícios de evacuação [17] ............. III

Anexo 3 - Extrato da tabela do guia europeu [16] com sugestões para o valor de Δtpre ............... V

Anexo 4 - Estudos de movimento de pessoas com mobilidade reduzida [26] ............................ VI

Anexo 5 – Ligações para sites de modelos informáticos. .......................................................... VII

I

Anexo 1 – CITEVE – SIZING SUDOE

III

Anexo 2 - Tempos de pré movimento de eventos reais e exercícios de evacuação [17]

1 - Tempo em minutos

Utilização N.pes. min q1 Mediana q3 Max Média Local

High-rise hotel 536 0 3.3 60 131 290 n/a MGM Grand Hotel fire, NA, Q; [1]

High-rise hotel 47 0 2 5 17.5 120 n/a Westchase Hilton Hotel fire, no alarm in early stages, Q [1]

High-rise office building

85 0 2 5 10 245 11.3 WTC explosion and fire, NA (building closer to explosion) [1]


46 0 4.5 10 31.5 185 28.4 WTC explosion and fire, NA (building further from blast) [1]


107 1 1 1 1 ~6.0 n/a Fire incident, no alarms, data from interviews with occupants of four floors of building (11 interviewees were trapped) [1]


12 0.5 n/a 1 n/a 2.3 1.2 UD on 3 floors; data for first person to reach each of four stairwell doors to wait for VC in-struction; TS; V; [1]


12 0.5 n/a 1 n/a 2.3 1.2 UD on 3 floors; data for the first person to reach each of four stairwell doors to wait for VC instruction; TS; V; [1]

Mid-rise office bui-lding

92 0 0.4 0.6 0.8 <4 0.6 UD, NG; fire wardens; warm day [1]

Mid-rise office bui-lding

161 0 0.5 0.9 1.4 <5 1.1 UD, NG; fire wardens; cool day [1]

One-story depart-ment store

95 1 0.2 0.3 0.5 0.9 0.4 UD; TS; data here derived from grouped data for 95 participants [1]

Three-story de-partment store

122 0.1 n/a n/a n/a n/a 0.6 UD; TS; V [1]


122 0.1 n/a n/a n/a 1.7 0.5 UD; TS; V [1]


71 0 n/a n/a n/a 1 0.4 UD;TS; V [1]

High-rise apart-ment bldg

n/a 0 n/a n/a n/a n/a 10.5 Forest Laneway fire; for occupants who at-tempted to evacuate in the first hour, Q [1]

219 0 n/a 187.8 n/a 720 191 Forest Laneway fire, for all occupants[1]


33 0.3 0.8 1.3 4.4 10 2.8 UD; NG [1]


93 0.4 1.5 3.6 6.9 19 5.3 UD; NG; heavy snow during drill [1]


27 1 2 8 14 >20 n/a Fire incident in early morning, alarm func-tioned, fewer than half the occupants evacu-ated [1]

Mid-rise apartment bldg

42 0.6 1 1.4 3 >14 2.5 UD; NG [1]


55 >0.5 1.6 4.4 13.5 >21 8.4 UD; PA [1]


77 >0.3 1.9 7.7 19.1 >24 9.7 UD; PA [1]


80 >0.3 1.2 2.5 3.7 >12 3.1 UD; PA [1]


77 >0.3 1.9 7.7 19.1 >24 9.7 UD; PA [1]

Training facility 566 <0.2 0.7 1.1 1.5 >5 n/a Testing sleeping subjects at a training facility [1]

IV

2 - Tempo em segundos

Utilização N.pes. min q1 Mediana q3 Max Média Local

Boarding school for chil-dren with hear-ing difficulties 43 44 84 190 96

V; UD; TS. Evacuation at night time and dressing children in blanket; Ru

Police depart-ment 47 39 124 257 125 V;AD; PTS;VC; Ru

Musical college 1 113 6 45 243 57 V; AD;TS;VC+S; Ru

Musical college 2 145 11 125 274 124 V; UD; TS;VC+S; Ru

Kinder garden 61 2 8 68 11

V; AD; O(Speech signal from the teacher); Ru

Kinder garden. Dressing in winter clothes 77 56 193 435 227

V; AD; O(Speech signal from the teacher and dressing children in winter clothes ); Ru

Boarding school for chil-dren oli-gophrenic 1 53 3 16 51 19

V; AD; TS; Evacuation at night time and dressing children in blanket; Ru

Boarding school for chil-dren oli-gophrenic 2 65 5 27 120 35

V; UD; TS; Evacuation at night time and dressing children in blanket; Ru

Secondary School 1 57 14 46 72 47 V; UD; TS; EX; Ru

Secondary School 2 102 4 27 134 33 V; AD; TS; Ru

Legenda

Meios de recolha de dados V Vídeo Q Questionário O Outros

Procedimento UD Simulacro sem aviso AD Simulacro com aviso E Experimental O Observação

Tipo de Alarme VC Mensagem de Voz S Sirene NG Sem alarme sonoro PA Alarme de baixo desempenho

Formação do pessoal TS Treinado PTS Pouco treinado NTS Não treinado

Condições emocionais P Pânico EX Excitação C Calma

País Ru Russia

V

Anexo 3 - Extrato da tabela do guia europeu [16] com sugestões para o valor de Δtpre

3 - Tempo em minutos

VI

Anexo 4 - Estudos de movimento de pessoas com mobilidade reduzida [26]

VII

fds-smv http://code.google.com/p/fds-smv/

Blender 2.70 http://www.blender.org/download/

BlenderFDS http://code.google.com/p/blenderfds/

Anexo 5 – Ligações para sites de modelos informáticos.

evacuação de edifícios recebendo público.pdf

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