Proteção estrutural contra incêndios

A proteção estrutural contra incêndios é um sistema ensaiado

A proteção passiva contra incêndios não deteta nem extingue um incêndio. A sua finalidade é retardar o aumento da temperatura e ajudar um elemento estrutural a manter o desempenho exigido pela estratégia de segurança contra incêndios do edifício ou instalação. O resultado depende do suporte, do material de proteção, da espessura seca, da armadura ou rede quando necessária, do primário, do acabamento, da geometria, das fixações, das juntas, da exposição e da qualidade de execução.

Por conseguinte, um produto deve ser especificado dentro do âmbito de aplicação do respetivo ensaio, classificação ou avaliação técnica. Um resultado relativo a um determinado perfil de aço, construção em betão, curva de incêndio ou condição ambiental não pode ser automaticamente aplicado a outro caso. A documentação do projeto deve identificar tanto o desempenho exigido como as evidências que sustentam a solução construtiva proposta.

Produtos e respetivas funções previstas

Revestimento cimentício FPC aplicado à talocha

O FPC é uma mistura seca de vermiculite e cimento aplicada manualmente sobre aço ou betão devidamente preparado. A aplicação à talocha pode ser adequada para áreas pequenas, locais de acesso limitado, reparações localizadas e projetos em que o equipamento de projeção não seja prático. A página do produto indica uma espessura mínima de aplicação de 8 mm sem armadura e de 13 mm com armadura. Estes são valores mínimos de aplicação, não espessuras universais para um determinado período de resistência ao fogo.

A página do produto indica um desempenho de até 240 minutos em incêndios celulósicos e de hidrocarbonetos. Esta alegação só deve ser utilizada em conjunto com o relatório de ensaio, a avaliação, a classificação e a tabela de espessuras aplicáveis. Confirme o elemento protegido, a curva de incêndio, a temperatura-limite ou o critério de avaliação, a configuração da exposição, a armadura, o suporte e o âmbito ambiental. A espessura exigida pelo projeto pode ser superior ao mínimo de aplicação e deve ser obtida a partir da solução aprovada.

O FPC é indicado para aço sem revestimento ou com primário adequado, betão sem revestimento ou com primário e revestimentos VITCAS existentes compatíveis. Verifique a compatibilidade do primário e da aderência em vez de confiar apenas no termo genérico com primário. A limpeza da superfície, a alcalinidade, a humidade, o ponto de orvalho, a rugosidade mecânica e qualquer camada de aderência ou rede podem afetar significativamente a adesão.

Revestimento cimentício FPC-S aplicado por projeção

O FPC-S destina-se à aplicação mecanizada em áreas maiores ou mais complexas de aço e betão. A projeção pode aumentar o rendimento e facilitar o acesso em torno de vigas, pilares, reservatórios e pormenores irregulares, mas a seleção do equipamento, a adição de água, o comprimento da mangueira, a técnica de aplicação com o bico, a espessura aplicada por passagem e o controlo do ressalto devem respeitar o método de execução aprovado.

A página do produto indica até 240 minutos de proteção contra incêndios de derrame de hidrocarbonetos e até 120 minutos contra incêndios de jato, bem como resistência à sobrepressão de explosão, às intempéries e ao impacto. Estas alegações são críticas para a segurança. Antes da especificação, obtenha as normas de ensaio identificadas, os relatórios laboratoriais, o âmbito de aplicação avaliado, o suporte ensaiado, a geometria do provete, a espessura seca, a armadura, os critérios de aceitação e as evidências de durabilidade ambiental. Não deduza o desempenho perante incêndios de jato a partir de um resultado de incêndio celulósico ou de derrame.

O FPC-S não deve ser descrito como um revestimento de película fina sem dados comparativos de espessura e densidade. A proteção cimentícia projetada contra incêndios é normalmente controlada pela espessura seca e pela densidade após a instalação. Inclua no plano de trabalhos o acesso para inspeção e reparação, a contenção do excesso de projeção, a proteção das áreas adjacentes e a cura.

Placa HT para altas temperaturas

A placa HT é uma placa sem gesso de 1200 x 800 x 12 mm, com uma temperatura máxima publicada de 650 °C e classe de reação ao fogo A1 segundo a norma BS EN 13501-1. A classe A1 diz respeito ao contributo da placa para o desenvolvimento do incêndio; não indica, em minutos, a resistência ao fogo de uma parede, teto, viga ou pilar.

Um sistema de placas só pode alcançar resistência ao fogo quando existam evidências adequadas para a construção completa. Essa construção inclui o número e a orientação das camadas, a estrutura ou os apoios, o tipo e o espaçamento das fixações, as juntas, as distâncias às extremidades, as passagens de instalações, o isolamento, a caixa de ar, o suporte e a direção da exposição. A página da placa fornece instruções gerais de fixação e acabamento, mas não publica uma tabela de espessuras para proteção estrutural nem uma classificação R, E ou I para as aplicações indicadas.

Utilize a placa HT para proteção estrutural contra incêndios apenas quando uma classificação ou avaliação atual abranger explicitamente esse sistema. Para outras necessidades de proteção passiva, compare as placas, tecidos e barreiras resistentes ao fogo. As instalações técnicas que atravessem uma construção resistente ao fogo necessitam de selagens corta-fogo para juntas e atravessamentos com evidências próprias.

Reação ao fogo e resistência ao fogo

A combinação e a duração exigidas dependem do elemento e do projeto. Por exemplo, um pilar de aço pode exigir capacidade resistente R, enquanto uma parede resistente de compartimentação pode exigir R, E e I. O Approved Document B aplicável em Inglaterra relaciona o desempenho recomendado com o elemento, a utilização e a altura do edifício e, nos casos relevantes, com a existência de sistemas de sprinklers. As restantes jurisdições do Reino Unido e as instalações industriais aplicam os respetivos regulamentos, normas e estratégias de segurança contra incêndios.

Especificação da proteção de estruturas de aço

O aço perde resistência e rigidez à medida que a sua temperatura aumenta. A proteção aplicada retarda a transferência de calor, mas a espessura seca não pode ser selecionada apenas com base no número de minutos exigido. Forneça ao engenheiro responsável pela segurança estrutural contra incêndios e ao fornecedor do sistema os seguintes dados:

• Resistência ao fogo exigida: o período do projeto, a classificação e a exposição ao incêndio de cálculo.
• Elemento de aço: designação do perfil, dimensões, massa e existência de aberturas na alma.
• Fator de massividade: a relação entre o perímetro aquecido e a área da secção transversal utilizada na avaliação aprovada.
• Exposição: o número de lados expostos e se o elemento é uma viga, um pilar, uma escora, um perfil tubular ou um elemento misto.
• Temperatura de cálculo: a temperatura-limite ou crítica do aço, justificada pelo nível de carga e pelo dimensionamento estrutural ao fogo.
• Sistema do suporte: preparação do aço, primário, proteção anticorrosiva, malha ou rede, acabamento e pormenores das ligações.

Utilize os dados de espessura apenas dentro dos intervalos avaliados. Vigas alveolares, perfis castelados, elementos tracionados, perfis tubulares, elementos mistos e zonas de ligação pouco comuns podem exigir evidências diferentes das aplicáveis a perfis I ou H simples. Quando exigido pelo projeto, a proteção deve ser contínua em torno de parafusos, chapas de extremidade, esquadros de reforço e outras vias de transmissão de calor.

Especificação da proteção de betão

Os elementos de betão podem necessitar de proteção aplicada para limitar o aquecimento, o destacamento explosivo, a perda de resistência das armaduras ou a perda de capacidade resistente. A seleção depende do tipo e da resistência do betão, do seu estado de humidade, da geometria do elemento, do recobrimento das armaduras, das restrições, da carga, das faces expostas e da função estrutural exigida.

Obtenha uma avaliação aplicável à laje, parede, viga ou pilar em causa. As evidências relativas à proteção aplicada sobre betão devem definir a aderência, a espessura, a preparação do suporte e qualquer malha ou rugosidade necessária. O betão denso, liso, contaminado, húmido ou previamente revestido pode exigir uma preparação específica. Não utilize para o betão uma tabela de espessuras destinada ao aço, nem pressuponha que um revestimento acrescenta uma espessura equivalente fixa de betão sem dados de avaliação que o sustentem.

Exposição a incêndios celulósicos, de hidrocarbonetos e de jato

Os diferentes cenários de incêndio impõem diferentes taxas de aquecimento, fluxos térmicos e condições mecânicas. Uma exposição a um incêndio normalizado de edifício ou celulósico não equivale a um incêndio de derrame de hidrocarbonetos. Um incêndio de jato pode acrescentar calor direcional intenso, turbulência e força erosiva. Uma duração indicada para um tipo de exposição não pode ser transferida para outro.

A especificação industrial deve identificar o cenário credível com base na avaliação dos riscos de incêndio e explosão. Para utilizações petroquímicas, offshore, em tanques, reservatórios ou instalações de processo, confirme se as evidências abrangem a norma exigida para incêndios de derrame ou de jato, a orientação do provete, as solicitações de explosão ou impacto, o suporte, a espessura seca, a malha e o condicionamento ambiental. Uma alegação genérica de produto à prova de fogo não constitui uma base de projeto.

Compatibilidade do suporte, primário e armadura

O sistema de proteção deve permanecer aderente antes e durante a exposição ao incêndio. Confirme por escrito todas as interfaces:

• Aço: grau de preparação, perfil de rugosidade, sais residuais, tipo de primário, espessura da película seca e intervalo disponível para repintura.
• Betão: integridade, remoção da leitada superficial, humidade, produtos de cura, revestimentos anteriores e rugosidade da superfície.
• Armadura: material da malha ou rede, abertura, tipo de fixação, espaçamento, sobreposição, posição no revestimento e resistência à corrosão.
• Camadas de aderência: primários, camadas de ancoragem ou agentes de aderência aprovados e respetivos rendimentos de aplicação.
• Acabamentos: compatibilidade, comportamento ao vapor, resistência às intempéries, exposição química e intervalo de manutenção.

Uma substituição não verificada pode invalidar as evidências dos ensaios. Uma espessura excessiva de primário, um revestimento anticorrosivo incompatível ou uma posição incorreta da malha podem reduzir a aderência, mesmo que ambos os produtos sejam individualmente descritos como resistentes ao fogo.

Espessura, densidade e qualidade de aplicação

Prepare um plano de inspeção e ensaios antes do início dos trabalhos. Este deve definir os documentos de referência, os pontos de controlo, a aceitação do suporte, as condições ambientais, a mistura, o controlo dos lotes, a aplicação húmida, a cura, a espessura seca, a densidade quando relevante, os ensaios de aderência, as reparações e os registos finais.

• Medir as condições: registe a temperatura do ar e do suporte, a humidade relativa, o ponto de orvalho e a ventilação.
• Controlar a água: utilize a quantidade aprovada e equipamento limpo; o excesso de água pode afetar a densidade, a resistência, a retração e a cura.
• Aplicar em camadas: respeite a espessura máxima por camada, os intervalos de presa e os requisitos de armadura.
• Medir a espessura seca: utilize uma grelha de amostragem definida e critérios de aceitação que incluam os valores mínimos e máximos locais.
• Verificar a continuidade: inspecione cantos, almas, banzos, ligações, faces inferiores, extremidades e faces ocultas.
• Registar a rastreabilidade: conserve os dados do lote do produto, instalador, data, área, resultados de espessura, reparações e registos fotográficos.

A espessura média, por si só, pode ocultar deficiências locais perigosas. Uma espessura excessiva também pode ser inaceitável se aumentar o peso permanente, provocar fissuração ou descolamento, ou exceder o intervalo avaliado. Utilize a documentação do sistema para determinar as tolerâncias e os procedimentos de reparação.

Ambientes interiores, exteriores e industriais

O desempenho ao fogo e a durabilidade ambiental são requisitos distintos. Um sistema exterior ou exposto pode estar sujeito a chuva, ciclos de gelo-degelo, radiação UV, vento, sais, vibrações, lavagens, produtos químicos do processo, impactos e corrosão sob a proteção contra incêndios. Confirme se a exposição corresponde a um ambiente interior seco, interior húmido, parcialmente exposto, totalmente exposto às intempéries, offshore ou quimicamente agressivo.

Alegações como resistente às intempéries, resistente à água ou vida útil de trinta anos exigem evidências definidas relativas ao condicionamento, suporte, acabamento e manutenção. A proteção cimentícia pode ocultar a corrosão do aço; planeie as inspeções de modo a detetar a entrada de humidade, as fissuras e os acabamentos danificados antes de a perda de secção ou de aderência se tornar crítica.

Interfaces, atravessamentos e alterações posteriores

A proteção estrutural deve ser contínua nas ligações e interfaces relevantes. Coordene-a com chapas colaborantes, suportes de revestimento, divisórias, juntas de movimento, selagens corta-fogo, atravessamentos de instalações, barreiras de cavidade e tetos suspensos. Um revestimento aplicado numa viga não sela um atravessamento de instalações nem assegura a estanquidade da compartimentação, salvo se o pormenor completo estiver classificado separadamente.

As fixações, suportes, apoios de cabos e instalações técnicas adicionados posteriormente podem cortar ou comprimir a proteção. Exija autorizações controladas para qualquer perfuração ou remoção, utilize pormenores de reposição aprovados e atualize a informação de segurança contra incêndios após as alterações. Não cubra trabalhos danificados antes de estes serem inspecionados.

Inspeção, manutenção e reparação

• Inspecionar a aderência e a continuidade: identifique zonas ocas, fissuração, delaminação, destacamento, aço exposto e fixações sem proteção.
• Verificar os percursos da água: investigue fugas, acabamentos deteriorados, manchas de corrosão e humidade persistente.
• Avaliar danos por impacto: inspecione zonas de circulação, salas técnicas, áreas de carga e percursos de acesso para manutenção.
• Comparar com os registos: consulte o sistema original, o mapa de espessuras, as fotografias e os documentos de classificação.
• Reparar como um sistema: remova o material até encontrar bordos firmes, prepare o suporte e reponha o primário, a malha e o revestimento de acordo com o pormenor aprovado.
• Registar as alterações: documente a localização, a área, a causa, os materiais, a espessura, a cura e a aceitação da inspeção.

A reparação localizada só é adequada quando o material mantido permanece em bom estado e o sistema original pode ser identificado. A delaminação generalizada, a corrosão, os danos causados pela água, os revestimentos antigos desconhecidos ou a ausência de evidências exigem uma investigação por especialistas competentes em proteção contra incêndios e estruturas.

Instalação e reabilitação em segurança

Consulte as fichas de dados de segurança atuais e efetue avaliações COSHH específicas para cada tarefa relativamente ao cimento, ao material alcalino húmido, às poeiras e a quaisquer aditivos. Controle as poeiras durante a mistura a seco e o corte das placas através de sistemas de extração e métodos de trabalho adequados. Proteja a pele e os olhos dos produtos cimentícios húmidos e disponibilize proteção respiratória adequada quando a exposição residual assim o exigir.

Inspecione os edifícios antigos antes de intervir em revestimentos projetados ou placas existentes. A proteção estrutural contra incêndios mais antiga pode conter amianto, e os revestimentos projetados com amianto são materiais de alto risco que exigem trabalhos licenciados. Não perfure, recolha amostras, raspe nem remova um revestimento não identificado antes de o material ser avaliado de acordo com o procedimento aplicável de gestão de amianto.

Perguntas frequentes

O que é a proteção estrutural contra incêndios?

É uma proteção passiva concebida para limitar o aquecimento e ajudar os elementos resistentes a manter o desempenho exigido pela estratégia de segurança contra incêndios durante uma exposição definida. Pode incluir revestimentos aplicados, sistemas de placas, betão ou outros sistemas ensaiados.

Qual é a diferença entre FPC e FPC-S?

O FPC destina-se principalmente à aplicação manual à talocha, enquanto o FPC-S se destina à projeção mecanizada e a determinadas exposições industriais severas. A seleção deve basear-se nas evidências de ensaio aplicáveis, no suporte, na área, no acesso, no cenário de incêndio e no método de instalação.

O FPC proporciona 240 minutos de resistência ao fogo com uma espessura de 8 mm?

Não deve partir desse pressuposto. Oito milímetros é a espessura mínima de aplicação indicada sem armadura. A espessura exigida para um determinado elemento e período deve ser obtida a partir da tabela do ensaio ou da avaliação aplicável.

O FPC-S proporciona 120 minutos de proteção contra incêndios de jato em todos os perfis de aço?

Não é possível deduzir um desempenho universal. Confirme a norma de ensaio de incêndio de jato, a espessura seca, o perfil, a orientação, a armadura, a temperatura-limite, o condicionamento e o âmbito de aplicação avaliado para o projeto.

Uma placa A1 é resistente ao fogo durante 60 ou 120 minutos?

Não apenas com base na classificação A1. A1 é uma classe de reação ao fogo. A resistência expressa em minutos pertence a uma construção completa ensaiada ou avaliada, incluindo as camadas de placas, a estrutura, as fixações, as juntas e o suporte.

A placa HT pode proteger estruturas de aço?

Apenas se um ensaio, classificação ou avaliação atual abranger o sistema de revestimento e o elemento de aço em causa. A página do produto não fornece uma tabela de espessuras para estruturas de aço, pelo que o sistema não deve ser dimensionado apenas com base na espessura de 12 mm da placa ou na temperatura nominal de 650 °C.

O que significam R, E e I?

R designa a capacidade resistente, E a estanquidade à passagem do fogo e de gases quentes e I a limitação da transferência de calor. O projeto determina os critérios e a duração aplicáveis a cada elemento.

Como é selecionada a espessura da proteção contra incêndios para uma viga ou um pilar de aço?

Utilize o período e a exposição ao incêndio exigidos em conjunto com o fator de massividade do elemento, a temperatura-limite do aço, o tipo de perfil, os lados expostos e a avaliação aprovada do sistema. Um projetista competente deve definir a espessura resultante.

Pode ser utilizada a mesma espessura em todos os perfis de aço?

Não. Os perfis mais leves, com uma relação elevada entre o perímetro aquecido e a área, aquecem geralmente mais depressa do que os perfis mais pesados. A geometria, a exposição e a temperatura de cálculo devem ser incluídas no cálculo aprovado ou na tabela de espessuras.

Um revestimento ensaiado em aço pode ser utilizado em betão?

Apenas quando existirem evidências separadas que abranjam o betão. O comportamento do suporte, a aderência e os métodos de avaliação são diferentes. O elemento de betão, a preparação, a espessura de proteção e o desempenho exigido devem estar incluídos no âmbito documentado.

Qual é a diferença entre proteção contra incêndios celulósicos e de hidrocarbonetos?

Estas exposições utilizam condições de aquecimento diferentes. Os incêndios de hidrocarbonetos podem aquecer um elemento protegido com maior rapidez e intensidade do que uma exposição normalizada a um incêndio de edifício. Utilize evidências relativas ao cenário de cálculo real, em vez de transferir uma classificação temporal entre curvas.

O que é a proteção contra incêndios de jato?

Destina-se a chamas direcionais de alta intensidade, com efeitos turbulentos e erosivos significativos. O desempenho perante incêndios de jato exige evidências de ensaio específicas e não pode ser deduzido apenas da resistência a incêndios de derrame de hidrocarbonetos ou a incêndios celulósicos.

Pode ser utilizado qualquer primário para aço sob uma proteção cimentícia contra incêndios?

Não. A composição química e a espessura do primário, o estado da superfície e a resistência à alcalinidade afetam a aderência. Utilize apenas uma combinação de suporte e primário abrangida pelas evidências do sistema ou formalmente aprovada pelo fornecedor e pelo projetista responsáveis.

Quando é necessária uma malha ou rede?

Os requisitos dependem do produto, da espessura, da geometria, da vibração, do suporte e das evidências de ensaio. O projeto deve especificar o material, a fixação, a sobreposição e a posição. Não omita a armadura apenas porque o revestimento adere antes da exposição ao incêndio.

Como é verificada a espessura do revestimento aplicado?

Meça a espessura seca segundo uma grelha acordada e avalie as leituras locais, bem como os valores médios, relativamente aos critérios de aceitação do sistema. Registe os cantos, as ligações e as áreas de acesso difícil, e não apenas as faces planas representativas.

A proteção cimentícia contra incêndios pode ser utilizada no exterior?

Apenas quando o sistema completo estiver aprovado para essa exposição. Confirme os requisitos relativos às intempéries, aos ciclos de gelo-degelo, ao acabamento, à proteção anticorrosiva, à drenagem, ao impacto e à manutenção. Uma alegação genérica de resistência às intempéries não define todos os ambientes exteriores.

A proteção estrutural contra incêndios danificada pode ser reparada localmente?

Sim, quando o sistema original puder ser identificado e o material envolvente e o suporte permanecerem em bom estado. Siga um pormenor de reparação aprovado e reponha todas as camadas, espessuras e requisitos de armadura. Investigue primeiro qualquer corrosão ou dano recorrente.

A proteção estrutural contra incêndios substitui as selagens corta-fogo?

Não. A proteção estrutural limita o aquecimento dos elementos resistentes. As selagens corta-fogo mantêm o desempenho exigido nos atravessamentos e nas juntas. Cada sistema necessita de evidências relativas à sua própria função e ambos devem ser coordenados nas interfaces.

Quem deve especificar a proteção estrutural contra incêndios?

A estratégia de segurança contra incêndios e o dimensionamento estrutural ao fogo devem ser preparados e coordenados por profissionais competentes. O fornecedor do produto e o instalador especializado selecionam e aplicam depois um sistema dentro do âmbito dos respetivos ensaios, classificação e condições ambientais.