Estudo do tempo de penetração térmica em parede composta de múltiplas camadas durante incêndios : uma abordagem analítica e numérica

Abstract

O flashover, também conhecido como incêndio de progresso rápido, é uma das principais causas de morte de bombeiros. A capacidade de prever o início do flashover em incêndios em compartimento é útil na projeção de sistemas e métodos de segurança contra incêndios em edificações. Dentre os métodos de predição de flashover atualmente existentes na literatura, o método empírico de McCaffrey oferece uma alternativa simples e consistente a outros métodos, onde o tempo de penetração térmica é um dos parâmetros utilizados. No presente estudo avalia-se uma forma analítica de obtenção do tempo de penetração térmica em paredes compostas de camadas homogêneas de múltiplos materiais inédita na literatura atual. O mesmo parâmetro foi obtido através da construção de um modelo numérico de incêndio em compartimento com ventilação natural, baseado nos parâmetros dos experimentos de Steckler. Após validação e comparação com os resultados numéricos e experimentais, conclui-se que a formulação analítica generalizada apresenta considerável capacidade de predição, podendo, portanto, ser utilizada como ferramenta para aumentar a precisão e gama de aplicação do método de McCaffrey.

Flashover, also known as rapid progress fire, is one of the leading causes of firefighter deaths. The ability to predict the onset of flashover in compartment fires is useful in designing building fire safety systems and methods. Among the flashover prediction methods existing in the current literature, McCaffrey's empirical method offers a simple yet consistent alternative to other methods, using thermal penetration time as one of its parameters. In the present study a novel analytical and computational way of obtaining the thermal penetration time is evaluated, designed for usage considering walls composed of homogenous layers of multiple materials. The same parameter was obtained by building a numerical model in the Fire Dynamics Simulator software of a fire in a compartment with natural ventilation, based on the parameters of Steckler's experiments. After validation and comparison with numerical and experimental results, it was found that the generalized analytical formulation has considerable predictive capacity, being therefore a potentially useful tool to enhance McCaffrey’s method precision and scope of application.