Projeto resistente ao fogo e compartimentação de incêndio de edifícios
10.3.1 Classificação de Resistência ao Fogo das Edificações
As normas nacionais da China para projeto de proteção contra incêndio em edificações classificam a resistência ao fogo das edificações em quatro graus — Grau I, Grau II, Grau III e Grau IV — com base na importância da edificação, risco de incêndio, altura da edificação, densidade de carga incendiária, características dos ocupantes, entre outros fatores. O Grau I apresenta o maior desempenho de resistência ao fogo, e o Grau IV, o menor.
A classificação de resistência ao fogo de uma edificação é determinada conjuntamente pelo desempenho de resistência ao fogo de todos os componentes que constituem a edificação completa, mas o desempenho de resistência ao fogo dos principais componentes portantes, como paredes, pilares de suporte, vigas, lajes de piso e o sistema portante da cobertura, desempenha um papel decisivo. Os requisitos de desempenho de resistência ao fogo para componentes de edificações com classificação de resistência ao fogo Grau I e Grau II são apresentados na Tabela 10.5.
Os requisitos funcionais do departamento de salas de operação limpas de hospital exigem que a edificação que o abriga disponha de uma classificação de resistência ao fogo relativamente elevada, devendo ser utilizada uma edificação com Grau I ou Grau II de resistência ao fogo, ou o departamento estar localizado no interior de uma edificação com essas classificações. No projeto, deve-se adotar uma classificação de resistência ao fogo tão alta quanto possível; os materiais de forro devem, preferencialmente, ser materiais incombustíveis e, quando forem utilizados materiais ignífugos, seu índice de geração de fumaça, índice de propagação de chama e liberação de calor devem ser reduzidos ao máximo.
[Referência] Desempenho de resistência ao fogo dos componentes da edificação. O desempenho de resistência ao fogo de um componente da edificação é determinado pelo seu limite de resistência ao fogo e pelo seu comportamento de combustão.
(1) O limite de resistência ao fogo de um componente da edificação corresponde à duração (h) desde o momento em que o componente é submetido à ação do fogo até que ele perca a capacidade de carga, tenha sua integridade destruída ou perca a função de isolamento térmico, quando qualquer componente da edificação é submetido a um ensaio de resistência ao fogo de acordo com a curva tempo-temperatura padrão. Na China, o ensaio de limite de resistência ao fogo de componentes de edificações é realizado de acordo com Métodos de Ensaio de Resistência ao Fogo de Componentes de Edificações (GB/T9978). Os critérios de julgamento são:
-
Quando o ensaio de integridade é realizado utilizando a almofada de algodão especificada na norma, se a almofada de algodão for inflamada, isso indica que o corpo de prova perdeu a integridade.
-
Se a elevação média de temperatura na face não exposta do corpo de prova exceder em 140℃ a temperatura inicial da superfície do corpo de prova, ou a elevação máxima de temperatura em um ponto único exceder em 180℃ a temperatura inicial, isso indica que o corpo de prova perdeu sua propriedade de isolamento térmico.
- Se o corpo de prova colapsar durante o ensaio ou sua deformação exceder o valor especificado, isso indica que a capacidade de carga foi perdida.
Quando qualquer uma das três condições acima ocorrer, isso indica que o corpo de prova atingiu seu limite de resistência ao fogo.
(2) O comportamento de combustão dos componentes da edificação também depende do comportamento de combustão dos materiais que compõem os componentes.
De acordo com o Método de Classificação do Comportamento de Combustão de Materiais de Construção (GB8624), o comportamento de combustão dos materiais de construção é classificado em 4 graus: Classe A₁ (incombustível), Classe B₁ (ignífugo), Classe B₂ (combustível) e Classe B₃ (facilmente inflamável). Os métodos de ensaio relevantes podem ser encontrados respectivamente no Método de Ensaio de Incombustibilidade de Materiais de Construção (GB5456-85), no Método de Ensaio de Ignifugação de Materiais de Construção (GB8625-88) e no Método de Ensaio de Combustibilidade de Materiais de Construção (GB8626-88).
Tabela 10.5 Limites de Resistência ao Fogo e Comportamento de Combustão dos Componentes Correspondentes de Edificações com Diferentes Classificações de Resistência ao Fogo
| Categoria da Edificação | Categoria da Edificação | Térrea ou de Múltiplos Pavimentos | Térrea ou de Múltiplos Pavimentos | Edificação Alta | Edificação Alta |
|---|---|---|---|---|---|
| Nome do Componente\Comportamento de Combustão e Limite de Resistência ao Fogo/h | Grau 1 | Grau 2 | Grau 1 | Grau 2 | |
| Paredes | Parede corta-fogo | Construção incombustível 4,00 | Construção incombustível 4,00 | Construção incombustível 3,00 | Construção incombustível 3,00 |
| Paredes | Paredes portantes, paredes de poços de escada e poços de elevador | Construção incombustível 3,00 | Construção incombustível 2,50 | Construção incombustível 2,00 | Construção incombustível 2,00 |
| Paredes | Paredes externas não portantes, paredes divisórias em ambos os lados de corredores de evacuação | Construção incombustível 1,00 | Construção incombustível 1,00 | Construção incombustível 1,00 | Construção incombustível 1,00 |
| Paredes | Paredes divisórias entre salas | Construção incombustível 0,75 | Construção incombustível 0,50 | Construção incombustível 0,75 | Construção incombustível 0,50 |
| Pilares | Pilares de suporte de edificações de múltiplos pavimentos | Construção incombustível 3,00 | Construção incombustível 2,50 | Construção incombustível 3,00 | Construção incombustível 2,50 |
| Pilares | Pilares de suporte de edificações térreas | Construção incombustível 2,50 | Construção incombustível 2,00 | — | — |
| Vigas | Construção incombustível 2,00 | Construção incombustível 1,50 | Construção incombustível 2,00 | Construção incombustível 1,50 | |
| Lajes de piso | Construção incombustível 1,50 | Construção incombustível 1,00 | Construção incombustível 1,50 | Construção incombustível 1,00 | |
| Componentes portantes da cobertura | Construção incombustível 1,50 | Construção incombustível 0,50 | Construção incombustível 1,50 | Construção incombustível 1,00 | |
| Escadas de evacuação | Construção incombustível 1,50 | Construção incombustível 1,00 | Construção incombustível 1,50 | Construção incombustível 1,00 | |
| Tetos suspensos (incluindo caibros de teto) | Construção incombustível 0,25 | Construção retardante de chama 0,25 | Construção incombustível 0,25 | Construção retardante de chama 0,25 |
10.3.2 Separação contra incêndio no interior de edifícios
(1) A importância da separação contra incêndio. No que diz respeito aos incêndios em edifícios, existem principalmente dois modos possíveis: ser inflamado por incêndios em edifícios externos adjacentes e a propagação e expansão da combustão no interior. Na verdade, a grande maioria dos incêndios em edifícios é causada por focos de incêndio que eclodem dentro da edificação. Quando ocorre um incêndio em um determinado espaço no interior de um edifício, o fogo se propaga para outros espaços por radiação térmica, convecção e condução durante o processo de combustão, ou através das lajes de piso do cômodo sinistrado, pontos danificados no interior das paredes ou aberturas de portas e janelas. Se não houver supressão de incêndio eficaz ou intervenção de controle de incêndio e o combustível for suficiente, o incêndio pode eventualmente evoluir para um sinistro que envolva todo o edifício. Portanto, certas medidas são adotadas para separar determinados espaços no interior do edifício que apresentam maiores riscos de incêndio, contêm equipamentos importantes ou não podem ser interrompidos.
Separar as instalações onde o trabalho não pode ser interrompido de outras partes, e confinar o fogo no interior de uma área designada por um determinado período de tempo, é muito importante.
A criação de zonas de compartimentação contra incêndio entre os espaços utilizáveis relevantes no interior de um edifício pode impedir eficazmente que o fogo se propague horizontal e verticalmente na edificação, confinando-o a uma área local específica. Isso é especialmente válido para locais como o centro cirúrgico limpo de um edifício alto: como existem muitos poços verticais, como caixas de escada, poços de elevador, poços de tubulações e dutos de exaustão, e como o edifício conta com muitos andares e distâncias de evacuação horizontais e verticais relativamente longas, se as medidas de compartimentação contra incêndio não forem executadas adequadamente, as consequências de um incêndio costumam ser bastante graves.
A fim de permitir que as pessoas na área do incêndio evacuem rapidamente para um local seguro, controlar eficazmente a extensão da propagação do fogo, aproveitar plenamente a capacidade das instalações de proteção contra incêndio e dos corpos de bombeiros para controlar o sinistro e garantir a conveniência de uso, a compartimentação contra incêndio deve ser prevista de forma racional e a área de piso dos compartimentos horizontais de incêndio deve ser estritamente limitada. No que diz respeito aos compartimentos de incêndio, com referência a práticas estrangeiras e à luz das condições nacionais, edifícios de diferentes naturezas e usos, com diferentes classificações de resistência ao fogo e categorias de proteção contra incêndio, seguem diferentes princípios de divisão de compartimentos. Geralmente, além de cumprir os requisitos de área para compartimentos de incêndio e/ou os requisitos construtivos para separação contra incêndio e elementos de separação contra incêndio especificados no Código de Projeto de Proteção contra Incêndio em Edifícios, no Código de Projeto de Proteção contra Incêndio de Edifícios Civis Altos e no Código de Projeto de Edifícios de Hospitais Gerais, também é necessário, à luz do formato da planta do edifício, do uso funcional, da forma espacial e do fluxo de pessoas e mercadorias, dispor adequadamente os locais de instalação dos elementos de separação contra incêndio; devem ser previstas no interior do edifício as passagens de combate a incêndio necessárias para a supressão do fogo; deve ser implantada separação contra incêndio entre as diversas áreas de risco e entre áreas de funções distintas; e deve ser garantido que as caixas de escada, os vestíbulos e os corredores utilizados para refúgio estejam livres da ameaça de fumaça e fogo e permaneçam desobstruídos em todos os momentos. Para poços de tubulações e estruturas similares em edifícios de hospitais altos, recomenda-se que medidas de compartimentação contra incêndio sejam aplicadas andar por andar.
[Referência] Compartimento de incêndio. Um compartimento de incêndio é um espaço fechado formado no interior de um edifício, de acordo com as características da edificação, por meio de paredes corta-fogo, lajes de piso e outras medidas de separação contra incêndio previstas em regulamento, com o objetivo de controlar e impedir a propagação do fogo para áreas adjacentes. Trata-se da unidade espacial básica de controle de incêndios em edifícios resistentes ao fogo.
A divisão dos compartimentos de incêndio deve ser analisada não apenas sob a perspectiva de restringir a propagação do fogo e reduzir perdas, mas também levando em conta o uso e a gestão diários, de forma a economizar investimentos. O projeto geralmente é dividido em duas partes: compartimentos horizontais de incêndio e compartimentos verticais de incêndio. Os compartimentos horizontais servem para impedir a propagação e expansão do fogo no sentido horizontal; os compartimentos verticais servem para impedir a propagação vertical do fogo entre andares em edifícios de múltiplos andares ou altos — a compartimentação de poços verticais como poços de elevador e caixas de escada se enquadra nessa categoria. Os compartimentos de incêndio especificados no Código de Projeto de Proteção contra Incêndio em Edifícios são apresentados na Tabela 10.6.
Tabela 10.6 Requisitos dos códigos relevantes para a área de piso dos compartimentos de incêndio
| Classificação de resistência ao fogo | Número máximo permitido de andares | Comprimento máximo permitido entre compartimentos de incêndio/m | Área de piso máxima permitida por andar do compartimento de incêndio/m² | Observações |
|---|---|---|---|---|
| Um andar e múltiplos andares, Grau 1 e Grau 2 | Conforme especificado no Artigo 1.0.3 do Código de Projeto de Proteção contra Incêndio em Edifícios | 150 | 2 500 | |
| Grau 3 | 5 andares | 100 | 1 200 | As áreas de internação de hospitais e sanatórios não devem ser localizadas no terceiro andar ou em andares superiores, nem em edifícios subterrâneos ou semissubterrâneos |
| Grau 4 | 2 andares | 60 | 600 | Hospitais e estabelecimentos similares não devem exceder 1 andar |
| Edifícios altos de Categoria 1 | 1000 | |||
| Edifícios altos de Categoria 2 | 1500 | |||
| Nota: Para um compartimento corta-fogo equipado com sistema automático de extinção de incêndios, sua área de piso máxima permitida pode ser aumentada em 1 vez (ou seja, duplicada), de acordo com as disposições desta tabela; caso o sistema automático de extinção de incêndios seja fornecido apenas em parte do compartimento, a área ampliada pode ser calculada como 1 vez a área dessa parcela. |
(2) Compartimentos corta-fogo. O departamento operatório limpo é um espaço ou edifício relativamente independente. Quando se tratar de um edifício independente, a divisão de seus compartimentos corta-fogo deve ser realizada de acordo com as disposições das normas nacionais vigentes Código de Projeto de Proteção contra Incêndios em Edifícios e Código de Projeto de Proteção contra Incêndios em Edifícios Civis de Alto Porte. Caso seja construído em conjunto com edifícios destinados a outros fins médicos, deve ser preferencialmente dividido em um compartimento corta-fogo separado. Além de cumprir as disposições correspondentes de proteção contra incêndios conforme a altura do edifício, a área de seu compartimento corta-fogo deve ser completamente separada das demais áreas. Se ele estiver localizado no mesmo … que salas de outros usos Mesmo quando situado dentro de um único compartimento corta-fogo, o departamento operatório limpo também deve adotar medidas eficazes de separação contra fogo e fumaça, e ser separado de outras áreas por paredes divisórias com classificação de resistência ao fogo não inferior a 2h, garantindo que forme uma zona própria.
Nas conexões com áreas do departamento operatório não limpo, devem ser considerados tanto a proteção contra fogo/fumaça quanto a necessidade de operação contínua das salas de cirurgia dentro da área limpa; portas corta-fogo devem ser instaladas onde as condições permitirem. As portas devem ser portas corta-fogo com classificação de resistência ao fogo não inferior à Classe B. Quando for necessário levar em conta as necessidades e a conveniência de uso — como a passagem de carrinhos cirúrgicos —, podem ser adotadas medidas como a instalação de um vestíbulo ou de persianas corta-fogo para proteção contra fogo e fumaça, e a porta de acesso ao vestíbulo ainda deve ser uma porta corta-fogo com classificação de resistência ao fogo não inferior à Classe B. O projeto de portas corta-fogo deve atentar para o seguinte:
- As portas corta-fogo devem ser portas com dobradiças laterais que abrem no sentido da evacuação e, após fechadas, devem poder ser abertas manualmente de ambos os lados.
- As portas corta-fogo utilizadas em corredores de evacuação, caixas de escada e vestíbulos devem conseguir fechar-se sozinhas.
- As portas corta-fogo de duas folhas e múltiplas folhas devem ser equipadas com coordenadores de porta (dispositivos de fechamento sequencial).
- As portas corta-fogo normalmente mantidas abertas devem, em caso de incêndio, conseguir fechar-se automaticamente e fornecer retorno de sinal.
- As portas corta-fogo localizadas próximas a juntas de movimentação devem ser instaladas no lado com maior número de pavimentos e, quando abertas, a porta não deve atravessar a junta de movimentação, de forma a evitar que fumaça e fogo se propaguem e se expandam através da junta.
Quando forem utilizadas persianas corta-fogo, devem ser considerados seu desempenho de resistência ao fogo e desempenho de controle de fumaça, bem como as medidas de vedação contra fumaça/fogo. Quando utilizadas persianas corta-fogo aprovadas em testes de acordo com a norma nacional Ensaios de Resistência ao Fogo — Elementos da Construção de Edifícios (GB/T9978), não é necessário fornecer uma cortina de água de resfriamento contra incêndio; quando utilizadas persianas corta-fogo aprovadas em testes de acordo com a norma nacional Ensaios de Resistência ao Fogo para Conjuntos de Portas e Persianas (GB7633), uma cortina de água de resfriamento contra incêndio deve ser fornecida. A julgar pela utilização real das persianas corta-fogo, os vãos entre os trilhos de guia da persiana, os eixos do rolo e os componentes da edificação (como vigas e lajes) são as principais vias de propagação de fumaça em um incêndio; eles devem ser vedados hermeticamente com materiais de selagem corta-fogo, ou vedados com vedantes especiais contra fumaça (como os componentes de vedação contra fumaça/fogo para persianas corta-fogo e portas corta-fogo da Tianjin Shengda Safety Science & Technology Industrial Company, ver as notas abaixo).
Quando a conexão com a área do departamento operatório não limpo levar diretamente a um corredor exterior aberto, ou quando for fornecida uma abertura de porta direta para o exterior, não é necessário instalar portas corta-fogo.
[Referência]
① Portas corta-fogo. As portas corta-fogo (Figura 10.2) são classificadas em três graus por classificação de resistência ao fogo: Classe A, Classe B e Classe C. A classificação de resistência ao fogo das portas corta-fogo Classe A não é inferior a 1,2h, a das portas corta-fogo Classe B não é inferior a 0,9h e a das portas corta-fogo Classe C não é inferior a 0,6h. Por desempenho de combustão, elas podem ser divididas em portas corta-fogo incombustíveis e portas corta-fogo dificilmente combustíveis; geralmente existem dois tipos, portas corta-fogo de madeira e portas corta-fogo de aço, e as folhas das portas costumam ser de uma folha, duas folhas ou múltiplas folhas.
As portas corta-fogo incombustíveis são geralmente construídas com esqueleto de aço perfilado de parede fina, com chapas finas de aço de 1–1,2mm de espessura fixadas em ambos os lados do esqueleto e o interior preenchido com núcleo de madeira, lã mineral ou lã de vidro. Os produtos nacionais são majoritariamente portas corta-fogo de aço. Uma porta corta-fogo de aço utiliza chapas de aço para a moldura, painel e esqueleto da porta, com material incombustível preenchido no interior da folha.
As portas corta-fogo dificilmente combustíveis são geralmente feitas fixando uma ou duas camadas de tábuas de madeira dispostas alternadamente entre si, utilizando placa de amianto de 5–7mm de espessura ou feltro embebido em pasta com pelo menos 15mm de espessura como camadas intermediárias, envolvendo as tábuas de madeira hermeticamente de um ou ambos os lados e fixando chapa de ferro na superfície; alternativamente, são construídas com madeira ignífuga para o interior e a moldura externa, cobertas com materiais decorativos na parte externa. Os produtos nacionais são majoritariamente portas corta-fogo de madeira. Uma porta corta-fogo de madeira é uma porta composta por moldura, painel e esqueleto feitos de madeira ou produtos derivados de madeira, equipada com ferragens, que consegue atender aos requisitos de estabilidade, integridade e isolamento térmico de resistência ao fogo. As portas corta-fogo de aço, as janelas corta-fogo e as portas de enrolar corta-fogo se tornaram uma das medidas importantes de compartimentação contra incêndio. Elas são normalmente utilizadas em paredes corta-fogo, caixas de escada, entradas e saídas e nas aberturas de poços de tubulação, desempenhando um papel fundamental na prevenção da propagação de fumaça e fogo e na redução de prejuízos. Atualmente, são amplamente utilizadas em edifícios civis, como edifícios altos, hospitais, edifícios comerciais, pavilhões de exposições, centros de despacho de energia, edifícios de escritórios de alto padrão, instalações de pesquisa científica e edifícios de arquivos, bem como em plantas industriais, armazéns e outros tipos de edifícios.
② Janelas corta-fogo. As janelas corta-fogo são divididas em dois tipos: tipo fixo e tipo deslizante de fechamento automático; entre elas, deve-se dar prioridade às janelas corta-fogo deslizantes de fechamento automático projetadas com dispositivos sensores de temperatura.
Figura 10.2 Aparência de porta corta-fogo
③ Portas de enrolar corta-fogo. Uma porta de enrolar corta-fogo é composta por lâminas da cortina, suportes, um eixo de enrolamento, trilhos de guia, um contrapeso, uma capa protetora, uma caixa de controle elétrico, botões de controle, entre outros componentes (Figura 10.3). As lâminas da cortina são geralmente feitas de chapas metálicas, como chapas de aço ou ligas de alumínio, moldadas em um plano em forma de corrente enrolável por meio de anéis de travamento ou conexões articuladas, ou então fabricadas com materiais compósitos não metálicos resistentes ao fogo. As portas de enrolar corta-fogo de aço são normalmente divididas em dois tipos: de serviço leve e de serviço pesado. A chapa de aço de uma porta de serviço leve tem 0,5–0,6 mm de espessura; a de uma porta de serviço pesado tem 1,5–1,6 mm de espessura.
As portas de enrolar corta-fogo são classificadas em diversos tipos, como de painel único, compostas e inorgânicas. Normalmente, elas ficam recolhidas na parte superior da abertura; quando ocorre um incêndio, a porta desce automaticamente para confinar o fogo a uma área menor. O trilho inferior da porta e os trilhos de guia são equipados com tiras de borracha de vedação, que melhoram consideravelmente seu desempenho de vedação.
As portas de enrolar corta-fogo podem ser acionadas para subir e descer de duas formas: elétrica e manual. No tipo elétrico, um motor elétrico controlado por botões ou equipamentos de controle por interligação é instalado no eixo rotativo para movimentar a porta; no tipo manual, a porta é enrolada diretamente à mão por meio de uma corrente de puxar ou dispositivo similar.
(3) Proteção contra incêndio de mezaninos técnicos. Diversos tubos e linhas, como dispositivos de filtragem, fios elétricos, canos de gás e dutos de ventilação, estão dispostos no mezanino técnico do bloco operatório limpo. Além disso, o mezanino é vedado em relação ao espaço inferior, de modo que, caso um incêndio se inicie, ele não é facilmente detectado e a localização do fogo é difícil de determinar. No momento em que é descoberto, o incêndio já costuma estar bastante difícil de controlar. O regime de combustão desse tipo de incêndio é normalmente controlado por ventilação e, se forem adotadas medidas inadequadas, pode até desencadear um flashover, causando danos ainda maiores. Além disso, pode haver situações em que pacientes ainda estão sendo submetidos a cirurgia na sala operatória quando o incêndio ocorre; eles são altamente sensíveis à fumaça e ao fogo e difíceis de evacuar. Portanto, na etapa de projeto, deve-se analisar cuidadosamente o tratamento dos pontos de conexão entre o mezanino técnico do bloco operatório limpo e as salas operatórias, salas auxiliares e demais ambientes, além de adotar as medidas necessárias de separação corta-fogo e corta-fumaça, como o uso de teto suspenso feito de painéis resistentes ao fogo com classificação de resistência ao fogo não inferior a 1 h (incluindo os painéis do teto e o sistema de suporte de fixação). Quando os dutos de ventilação atravessam os elementos de separação, devem ser instaladas válvulas corta-fogo e dispositivos similares nos pontos de passagem.
[Referência]
① Combustão controlada por ventilação. A combustão controlada por ventilação é um fenômeno que ocorre quando a dimensão da abertura de um espaço confinado está dentro de uma faixa específica e a área do incêndio já se desenvolveu a uma determinada escala. Durante o processo de combustão, a taxa de queima dos materiais combustíveis é controlada pela taxa de ar que flui para o interior do espaço. Seu risco reside no fato de que, quando a dimensão da abertura do espaço é aumentada repentinamente (por exemplo, quando a integridade de um ponto fraco do teto suspenso é rompida) ou as condições de ventilação são alteradas, é possível que todo o espaço confinado entre em combustão em toda a sua extensão ou que a taxa de queima acelere de forma abrupta.
O flashover é um fenômeno transitório na evolução de um incêndio em ambiente interno no qual, devido ao acúmulo massivo de calor liberado pela combustão, sob determinadas condições quase todos os materiais combustíveis do espaço se inflamam e queimam em toda a sua extensão. Na proteção contra incêndio de edifícios, devem ser adotadas medidas para evitar a ocorrência desse fenômeno.
Figura 10.3 Diagrama esquemático da estrutura da porta de enrolar corta-fogo
- Lâminas da cortina (superfície da cortina) 2. Dispositivo de contenção de fumaça 3. Trilhos de guia 4. Verga
② Válvula corta-fogo. A válvula corta-fogo é um dispositivo instalado nos dutos de ar de insuflamento e retorno dos sistemas de ventilação e ar-condicionado. Ela permanece aberta em condições normais e fecha automaticamente quando a temperatura do gás no interior do duto atinge 70 ℃ durante um incêndio. Dentro de um período determinado, ela atende aos requisitos de estabilidade de resistência ao fogo e integridade corta-fogo, além de atuar no bloqueio da passagem de fumaça e na contenção do fogo. Geralmente é composta por uma moldura externa metálica, lâminas de válvula metálicas, um eixo rotativo, peças de liga fusível, um mecanismo de controle elétrico e molas.
As válvulas corta-fogo são normalmente divididas em dois tipos de acordo com seu modo de acionamento: tipo de aba basculante por gravidade e tipo de mola; de acordo com seu formato, são classificadas em circulares e retangulares; de acordo com a configuração de suas lâminas, podem ser separadas em duas categorias: de lâmina única e de múltiplas lâminas. A temperatura de operação de um registro corta-fogo é geralmente de 70 ℃. Ele pode ser fechado manualmente, rearmado manualmente e ter seu ângulo de válvula ajustado manualmente; também pode ser interligado ao sistema de alarme de incêndio para fechar automaticamente. Independentemente de ser fechado de forma automática ou manual, ele pode enviar um sinal elétrico de retorno. Os registros corta-fogo são instalados nos dutos de ventilação e permanecem abertos em condições normais.
Incêndios demonstraram que, quando um incêndio irrompe em um edifício equipado com sistemas de ventilação e ar-condicionado, os dutos de ar verticais e horizontais que atravessam pisos e paredes são as principais rotas de propagação do fogo. Instalar registros corta-fogo em posições apropriadas nos dutos de sistemas de ventilação e ar-condicionado pode evitar efetivamente que isso ocorra, impedir que o fogo se propague e se expanda através dos dutos e garantir a confiabilidade dos compartimentos corta-fogo horizontais e verticais.
No projeto de proteção contra incêndios de edifícios equipados com sistemas de ventilação e ar-condicionado, as posições e a construção dos registros corta-fogo devem atender aos seguintes requisitos:
(i) Um registro corta-fogo deve ser instalado onde um duto de ventilação atravessa um piso de construção incombustível. Um registro corta-fogo antifumaça deve ser instalado onde um duto de ventilação atravessa uma parede corta-fogo, ou deve ser instalado um registro corta-fogo em cada lado da parede corta-fogo. (ii) Os registros corta-fogo devem ser instalados nos locais onde os dutos principais de insuflamento e retorno de ar atravessam as paredes divisórias e os pisos das salas de máquinas de ventilação e ar-condicionado, de forma a impedir que um incêndio na sala de máquinas se propague através dos dutos para outras salas do edifício.
(iii) Os registros corta-fogo devem ser instalados nos locais onde os dutos de insuflamento e retorno de ar atravessam as paredes divisórias e os pisos de salas de importância significativa ou com alto risco de incêndio, como sanitários, salões multiuso, salas de conferência, laboratórios de ensaio de substâncias inflamáveis, armazéns com grandes quantidades de mercadorias combustíveis e salas de itens valiosos.
(iv) Em edifícios de múltiplos andares e edifícios altos, os registros corta-fogo devem ser instalados nas seções horizontais dos dutos nas junções onde os dutos horizontais de insuflamento e retorno de ar de cada andar se conectam aos dutos verticais.
(v) Os registros corta-fogo devem ser instalados em ambos os lados dos locais onde os dutos atravessam as juntas de deformação do edifício.
(vi) A direção de fechamento de um registro corta-fogo deve ser compatível com a direção do fluxo de ar dentro do duto de ventilação, e o duto de ventilação no qual o registro corta-fogo está instalado deve ter uma determinada resistência; devem ser fornecidos suportes e pendurais independentes na seção do duto onde o registro corta-fogo está instalado, para evitar a deformação do duto.
③ Requisitos referentes aos materiais dos dutos de ventilação em códigos e normas estrangeiros para dutos de aquecimento, ventilação, ar-condicionado e exaustão de fumaça.
(i) Reino Unido.
O Reino Unido conta com as normas “DW/151 Specification for Plastics Ducting”, “DW/191 Practical Guide: Glass Fibre Ductwork” e “DW/144 Specification for Sheet Metal Ductwork”, entre outras.
A Seção 10 do “Building Regulations 1991 / Approved Document B” estabelece as seguintes disposições sobre o desempenho de combustão de materiais e conjuntos construtivos:
Em geral, é necessário aplicar isolamento nos dutos de chapa metálica para fins de isolamento acústico e térmico. O duto geralmente recebe um revestimento interno com uma camada absorvedora de som e, ao mesmo tempo, um revestimento externo com uma camada de isolamento. Existem dois métodos comumente utilizados de isolamento externo de dutos: um consiste em aplicar a camada de isolamento ao redor da parede externa do duto, e o outro em preencher o espaço entre o duto e seu invólucro externo com material isolante. Independentemente do método adotado, quando o material de isolamento não for incombustível, uma grande quantidade de calor e fumaça será gerada em caso de incêndio.
Embora os dutos rígidos de chapa metálica possam resistir por si só à penetração de fogo e fumaça, geralmente é necessário integrar ao sistema juntas ou conectores flexíveis feitos de materiais não incombustíveis. Esses locais são os elos fracos do sistema e, portanto, seu uso deve ser limitado.
Os componentes dos dutos devem ser selecionados criteriosamente para garantir que os materiais conectados aos dutos, ou localizados em suas proximidades, que não estão adequadamente isolados, não sejam inflamados pela radiação ou condução de calor proveniente de um incêndio dentro do duto.
A Cláusula 18.14 estabelece que, onde um duto ou poço de dutos for construído para a ventilação e exaustão de fumaça de um subsolo, deve ser adotada uma estrutura resistente ao fogo de materiais incombustíveis.
(ii) Austrália.
A norma australiana “Ductwork for air-handling systems in buildings” (AS4254:1995) estabelece:
Os registros corta-fogo, dutos de derivação, dutos e equipamentos correlatos utilizados em sistemas de exaustão de fumaça, bem como em sistemas de exaustão de fumaça de ventilação de cozinhas, devem possuir o seguinte desempenho de resistência ao fogo:
Material incombustível: Os materiais utilizados devem ser classificados como materiais incombustíveis.
Ponto de fusão: O ponto de fusão dos materiais não deve ser inferior a 1000 ℃.
Isolamento: O ponto de fusão do material de isolamento não deve ser inferior a 500 ℃ e, se for aplicado dentro do duto, o ponto de fusão de sua superfície metálica perfurada não deve ser inferior a 1000 ℃. As juntas (silenciadores, componentes de vedação ou acessórios semelhantes) que conectam a saída do duto ao ventilador, com comprimento total não superior a 2 m, estão dispensadas de cumprir esta disposição. Considera-se que os sistemas de isolamento interno dos tipos fibra de vidro e lã de rocha cujas superfícies metálicas perfuradas têm ponto de fusão não inferior a 1000 ℃ cumprem esta disposição.
Juntas flexíveis: O ponto de fusão das juntas flexíveis não deve ser inferior a 500 ℃. Os dutos ramificados devem ser feitos de chapa metálica com espessura não inferior a 2 mm, ou seu índice de resistência ao fogo não deve ser inferior aos requisitos para shafts de dutos.
Para sistemas de exaustão de fumaça de cozinhas, quando o duto de exaustão de fumaça não for instalado em um shaft de dutos independente e dedicado, ele deve ser feito de folha-de-flandres com espessura não inferior a 1,2 mm, aço inoxidável com espessura não inferior a 0,9 mm, ou outros materiais adequados.
(iii) Estados Unidos.
Materiais auxiliares, como revestimentos externos de dutos, revestimentos internos de dutos, barreiras de vapor, adesivos, fixadores, vedações e os materiais do núcleo dos dutos, e o índice de propagação de chama dos espaços estruturais acima dos tetos, painéis de cobertura, materiais de silenciadores de sistemas de dutos, etc., não devem exceder 25, sem queima sustentada, e o índice de desenvolvimento de fumaça não deve exceder 50. Se o revestimento externo e o revestimento interno do duto precisarem ser fixados com adesivo, o mesmo adesivo deve ser usado no ensaio ou, com o adesivo em seu estado final curado, o índice de propagação de chama dos silenciadores do sistema de dutos, etc., não deve exceder 25, sem queima sustentada, e o índice de desenvolvimento de fumaça não deve exceder 50.
As superfícies externas e os revestimentos internos dos painéis de cobertura dos dutos e dos espaços estruturais acima dos tetos utilizados como dutos de ar, quando ensaiados de acordo com uma norma de revestimento externo de dutos similar ao Método de Ensaio Padrão para o Desempenho de Superfícies Quentes de Isolamento Térmico de Alta Temperatura (ASTMC411), não devem entrar em ignição, gerar calor ou produzir fumaça. As temperaturas de ensaio são todas superiores a 250 ℉ (121 ℃).
(iv) Singapura.
De acordo com os requisitos de seu Código de Prática para Precauções contra Incêndio em Edificações, a construção de dutos para sistemas de ar-condicionado e ventilação mecânica deve atender aos seguintes requisitos: todos os dutos de ar-condicionado ou de outros sistemas de ventilação, incluindo suas armações, devem ser construídos de aço, alumínio, painéis de fibra de vidro, painéis de lã de rocha ou outros materiais aprovados; todos os dutos de ar-condicionado ou de outros sistemas de ventilação devem ser adequadamente suportados.
As superfícies externas e os revestimentos internos dos dutos devem ser de materiais incombustíveis. No entanto, quando for necessário utilizar materiais que não sejam incombustíveis: se ensaiados pelos métodos exigidos pelo Código de Prática para Precauções contra Incêndio em Edificações, o índice de propagação superficial de chama do material não deve ser inferior à Classe 1; mas, em certas áreas de uma edificação onde o teto deva ser uma superfície Classe 0, as superfícies externas e os revestimentos internos dos dutos devem ser de materiais Classe 0; quando eles produzirem a menor quantidade de fumaça e gases tóxicos em um incêndio, devem estar a pelo menos 1 m de distância dos registros corta-fogo.
Os materiais de isolamento térmico dos dutos usados em sistemas de ar-condicionado e ventilação mecânica devem atender aos seguintes requisitos: os materiais de isolamento térmico dos dutos, juntamente com seus revestimentos de barreira de vapor e adesivos, devem ser ensaiados pelos métodos especificados neste código, e seu índice de propagação superficial de chama não deve ser inferior à Classe 1; no entanto, em certas áreas de uma edificação onde este código exige que o teto seja uma superfície Classe 0, as superfícies externas e os revestimentos internos dos dutos devem ser de materiais Classe 0.