info tec 003 - carga de incêndio

ESTADO DE SANTA CATARINASECRETARIA DA SEGURANÇA PÚBLICA E DEFESA DO CIDADÃOCORPO DE BOMBEIROS MILITARDIRETORIA DE ATIVIDADES TÉCNICAS - DAT

INFORMATIVO TÉCNICO(IT nº 003/DAT/CBMSC)

EXEMPLOS DE DIMENSIONAMENTO

CARGA DE INCÊNDIO

Editada em: 18/09/2006Ultima atualização: 00/00/0000

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______________________________________________________________________________________Informativo Técnico nº 003 – Carga de Incêndio

INFORMATIVO TÉCNICO(IT nº 003/DAT/CBMSC)

EXEMPLOS DE DIMENSIONAMENTOCARGA DE INCÊNDIO

Editado em: 18/09/2006Última atualização: 00/00/0000

1 FINALIDADE

Estabelecer e difundir informações complementares necessárias à padronização das ações de análise de projetos e vistorias, realizadas em edificações, por agentes do Corpo de Bombeiros Militar do Estado de Santa Catarina - CBMSC.

2 REFERÊNCIAS

Instrução Normativa nº 003/DAT/CBMSC

3 INFORMAÇÕES COMPLEMENTARES

3.1 ROTEIRO DE CÁLCULO: Os valores da carga de incêndio específica e carga de incêndio ideal podem ser determinados da seguinte maneira:

a) Relação dos combustíveis encontrados na edificação, inclusive o mobiliário;b) Levantamento do peso estimado dos combustíveis;c) Relacionar os respectivos poderes caloríficos;d) Cálculo da quantidade de calor por combustível:

Q = ki . pi (Kcal)

Onde:

Q = Quantidade de calor (kcal)i = Unidade considerada (i = 1 até n)k = Poder calorífico (kcal/kg)p = Peso do combustível (kg)

e) Somatório das quantidades de calor:

2


nΣQ = Σ ki . pi (Kcal) i=1

f) Cálculo da carga de incêndio específica:

qe = Σ Q (Kcal/m2) S

Onde:

qe = carga de incêndio específica - (Kcal/m2)S = área da edificação ou do compartimento – (m2)

g) Cálculo da carga de incêndio ideal (equivalente em madeira) – (Kg/m2)

qi = qe (Kg/m2) Km

Onde: Km = poder calorífico médio da madeira (madeira padrão) = 4550 Kcal/Kg = 19 MJ/m2

h) Cálculo da carga de incêndio corrigida - quando os combustíveis estiverem armazenados ou guardados em depósitos:

qc = qi . m 2

Onde:

m = velocidade de combustão - m/s velocidade de combustão padrão - m/s

qc = carga de incêndio corrigida (kg/m²)m = coeficiente de correção (admensional) – Ver Anexo D

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3.2 EXEMPLOS DE DIMENSIONAMENTO

1º - Exemplo:

1 – Passo a Passo: Com a carga de incêndio expressa em Kcal/m2 e a carga de incêndio ideal expressa em Kg/m2 - (Dimensionamento previsto nas NSCI/94).2 – Na planilha de dimensionamento, com a carga de fogo expressa em MJ/m2.

Situação: Cálculo da carga de incêndio ideal em um depósito com 50.000 m2, contendo 25.000 kg de petróleo, 1.200 kg de álcool metílico, 900 kg de éter, 1.500 kg de madeira.

1º - Passo: Relação dos combustíveis encontrados no depósito:- petróleo- álcool metílico- éter- madeira

2º - Passo: Levantamento do peso estimado por combustíveis:- petróleo = 25.000 kg- álcool metílico = 1.200 kg- éter = 900 kg- madeira = 1.500 kg

3º - Passo: Relação dos poderes caloríficos:- petróleo = 10.500 kcal/kg- álcool metílico = 5.300 kcal/kg- éter = 8.900 kcal/kg- madeira = 4.400 kcal/kg

4º - Passo: Cálculo da quantidade de calor por combustível - Q:- petróleo 25.000 x 10.500 = 262.500.000 Kcal- álcool metílico 1.200 x 5.300 = 6.360.000 Kcal- éter 900 x 8.900 = 8.010.000 Kcal- madeira 1.500 x 4.400 = 6.600.000 Kcal

5º - Passo: Somatório das quantidades de calor - ∑ Q:∑ Q = 262.500.000 + 6.360.000 + 8.010.000 + 6.600.000 kcal∑ Q = 283.470.000 kcal

6º - Passo: Cálculo da carga de incêndio específica:

qe = Σ Q (Kcal/m2) S

qe = 283.470.000 50000

4


qe = 5669,40 kcal/m2

7º - Passo: Cálculo da carga de incêndio ideal (equivalência em madeira):

qi = 5669,40 Kcal/m 2 4550 Kcal/Kg

qi = 1,24 kg/m2

1º Exemplo: Carga de incêndio específica (qe) expressa em Kcal/m2 e carga de incêndio ideal (qi) expressa em Kg/m2

1 2 3 4 5 6 7 8 9

CombustíveisTipo Peso

(Kg)Poder

calorífico(kcal/kg)

Quantidade de calor por combustível

Q = (kcal)

Quantidade de calor total

dos combustíveis

∑Q=(kcal)

Área da

unidade

S=(m2)

Carga de Incêndio específica

qe = (Kcal/m2)

Equivalência em

madeira

(Kcal/kg)

Carga de incêndio

ideal

qi=(kg/m2)

Petróleo 25.000 10.500 262.500.000Álcool

Metílico1.200 5.300 6.360.000

Eter 900 8.900 8.010.000Madeira 1.500 4.550 6.825.000 283.695.000 50.000 5.673,90 4550 1,25

1º Exemplo: Carga de incêndio específica (qe) expressa em MJ/m2 e carga de incêndio ideal (qi) expressa em Kg/m2

1 2 3 4 5 6 7 8 9


(Kg)Poder

calorífico(MJ/Kg)


Q = (MJ)


dos combustíveis

∑Q=(MJ)

Área da

unidade

S=(m2)


qe = (MJ/m2)

Equivalência em

madeira

(MJ/Kg)

Carga de incêndio

ideal

qi=(kg/m2)

Petróleo 25.000 44 1100000Álcool

Metílico1.200 22 26400

Eter 900 37 33300Madeira 1.500 19 28500 1178200 50.000 23,56 19 1,24

2º - Exemplo: Carga de incêndio corrigida.

Situação: Cálculo da carga de incêndio de um escritório com 23 m2, contendo um estoque de 8000 kg de papel, sendo 50 % compacto, 25% solto e 25% empilhado. Poder calorífico do papel = 4100 kcal/kg = 17 MJ/Kg.

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1 2 3 4 5 6 7 8 9


(Kg)

Poder calorífico(kcal/kg)

ou (MJ/Kg)

Quantidade de calor

por combustível

Q = (kcal)ou

Q = (MJ)


dos combustíveis

∑Q=(kcal)ou

∑Q=(MJ)

Área da

unidade

S=(m2)


qe = (Kcal/m2) ou

qe = (MJ/m2)

Equivalência em

madeira

(Kcal/kg)ou

(MJ/Kg)

Carga de incêndio

ideal

qi=(kg/m2)

Papel 8000 4100 32.800.000 32.800.000 23 1.426.086,96 4550 313ou ou ou ou ou ou

Papel 8000 17 136.000 136.000 23 5.913,00 19 311

Dimensionamento da carga de incêndio corrigida - qiCoeficiente de correção

Comp. Solto Emp.% materialcompactado

qc(Kg/m2)

% material

solto

qc(Kg/m2)

% materialempilhado

qc(Kg/m2)

0,6 1,7 1,2 50 46,95 25 66,51 25 46,95

Cálculo da carga de incêndio corrigida:

qc = qi . m 2

100 % do material = qi = 313,00 Kg/m2; 50 % do material = qi = 156,50 Kg/m2; 25 % do material = qi = 78,25 Kg/m2;

qc = 156,50 x 0,6 ÷ 2 = 46,95 Kg/m2;qc = 78,25 x 1,7 ÷ 2 = 66,51 Kg/m2;qc = 78,25 x 1,2 ÷ 2 = 46,95 Kg/m2;

3º - Exemplo: Carga de incêndio de combustíveis líquidos, cujo quantitativo está expresso em metros cúbicos ou litros.

Situação: Dimensione a carga de incêndio para uma edificação comercial que possui 4.500 Kg de móveis em madeira, 1.200 Kg de materiais plásticos, 1.500 Kg de tecido, 900 Kg de papel, 30 litros de gasolina e 200 litros de diesel. A edificação possui uma área de 980,00 m2.

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1º Exemplo: Carga de incêndio específica (qe) expressa em Kcal/m2 e carga de incêndio ideal (qi) expressa em Kg/m2

1 2 3 4 5 6 7 8 9


(Kg)Poder

calorífico(kcal/kg)


Q = (kcal)

Quantidade de calor total dos

combustíveis

∑Q=(kcal)

Área da unidade

S=(m2)


qe = (Kcal/m2)

Equivalência em

madeira

(Kcal/kg)

Carga de incêndio

ideal

qi=(kg/m2)

Móveis 4.500 5.000 22.500.000 980 4550Plásticos 1.200 7.500 9.000.000Tecido 1.500 5.000 7.500.000Papel 900 4.100 3.690.000Gasolina 25 11.150 278.750Diesel 160 10.200 1.632.000 44.600.750 45.511,00 10

1º Exemplo: Carga de incêndio específica (qe) expressa em MJ/m2 e carga de incêndio ideal (qi) expressa em Kg/m2

1 2 3 4 5 6 7 8 9


(Kg)Poder

calorífico(MJ/Kg)


Q = (MJ)


dos combustíveis

∑Q=(MJ)

Área da

unidade

S=(m2)


qe = (MJ/m2)

Equivalência em

madeira

(MJ/Kg)

Carga de incêndio

ideal

qi=(kg/m2)

Móveis 4.500 21 94.500 980 19Plásticos 1.200 31 37.200Tecido 1.500 21 31.500Papel 900 17 15.300Gasolina 25 47 1.175Diesel 160 43 6.880 186.555 190,36 10

Dimensionamento:

Combustível Volume (litros)

Volume (m3) Peso específico (Kg/m3)

Peso (Kg)

Gasolina 30 0,03 825 24,75 ≅ 25Diesel 200 0,2 800 160,00

1 m3 = 1000 litros

Florianópolis, 18 de setembro de 2006.

ÁLVARO MAUSCel BM Dir da DAT/CBMSC

ELABORAÇÃO/ATUALIZAÇÃO:Engª Rozeli de S. Matos Oliveira – Assessoria/DAT/CBMSC([email protected] ), ([email protected])

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mailto:[email protected]

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