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«FICHA TÉCNICA Título Segurança e Higiene Ocupacionais - SHO 2012 - Livro de Resumos Autores/Editores Arezes, P., Baptista, J.S., Barroso, M.P., ...»

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Simulação Experimental e Numérica dum Incêndio Natural em Compartimento Experimental and Numerical Simulation of a Natural Fire in a Compartment Teixeira, Carmen M.a & Rodrigues, João P. b & Barata, P. c a Faculdade de Ciências e Tecnologia da Universidade de Coimbra, Portugal, email: carmen.m.teixeira@gmail.com, b Faculdade de Ciências e Tecnologia da Universidade de Coimbra, Portugal, e-mail: jpaulocr@dec.uc.pt & b Faculdade de Ciências e Tecnologia da Universidade de Coimbra, Portugal, e-mail: pbarata@uc.pt

1. INTRODUÇÃO Segundo Drysdale (1998), o termo “incêndio em compartimento” é usado para descrever um incêndio que esteja confinado a uma sala ou compartimento similar dentro de um edifício. Sabe-se que é difícil prever com exactidão quando irá ocorrer um incêndio e, uma vez iniciado qual será o seu desenvolvimento, no entanto, através do conhecimento científico da dinâmica do fogo, pode-se determinar os métodos mais adequados para controlar os perigos dos incêndios e explosões.

O conhecimento da carga de incêndio dos edifícios e a forma como se apresenta é fundamental para efectuarmos uma avaliação mais rigorosa do desenvolvimento e propagação de um incêndio. Uma grande maioria dos produtos consumidos durante um incêndio, são constituídos por diversos materiais, sendo alguns deles resultado da associação de outros materiais, como é o caso das resinas, colas, etc. Por exemplo, um pequeno fogo a arder dentro de um cinzeiro num compartimento vazio não faz mais do que algum fumo. Mas se esse fogo se encontrar junto de outros materiais como os anteriormente descritos, ou ainda a madeira, plásticos, borrachas, etc, o fogo propagar-se-á podendo vir a afectar todo o edifício com consequências não só para o mesmo como para as pessoas.

Na tentativa de determinar a origem de um incêndio, frequentemente torna-se necessário a realização de ensaios que permitam determinar o cenário mais provável. Uma ferramenta importante e muito actual é a modelação computacional de incêndio, onde se procura comparar o evento real com a simulação de várias causas e cenários diferentes. Obviamente, a simulação não traz em si todas as respostas sobre o incidente, pois é apenas mais uma ferramenta, mas a sua utilização pelo investigador, em conjunto com o seu conhecimento em engenharia de protecção contra incêndio e do método científico de investigação de incêndio, faz com que possam ser obtidos resultados bem consolidados.

A simulação permite a verificação das condições a que um determinado local pode ter sido submetido quando da ocorrência de um incêndio, calculando dados importantes como a: temperatura, concentração de gases, tempo para accionamento dos detectores e dos sprinklers, tempo de combustão, comportamento dos elementos de compartimentação, entre outros.

O primeiro modelo a atingir uma grande aplicabilidade, devido à sua simplicidade física e computacional, foi o de duas zonas. Trata-se dum modelo para simulação de incêndio em ambientes construídos e divide o espaço em dois volumes: a camada superior quente e a camada inferior fria. Permite o cálculo de distribuição de fumo, bem como altura da camada de fumo e a sua temperatura através dos compartimentos de uma edificação durante um incêndio. Exemplos de ferramenta computacional utilizada para realizar este cálculo é o CFAST (Consolidated Model of Fire and Smoke Transport) (NIST, 2008), do NIST (National Institute of Standards and Technology), temos ainda outros programas de simulação igualmente importantes como o OZONE (Cadorin et al., 2003a e 2003b), ARGOS. Um outro tipo de modelos são os de campo onde se inserem os programas de CFD “Computacional Fluid Dynamics”. O FDS (Fire Dynamics Simulator), desenvolvido pelo NIST, é um exemplo destes programas.

Neste trabalho de investigação foram realizados alguns ensaios de incêndio natural em compartimento para perceber a dinâmica e desenvolvimento do incêndio (Teixeira, 2010). Os resultados destes ensaios foram comparados com os de simulações numéricas realizadas com os modelos de zona CFAST e OZONE e de simulações analíticas realizadas com as curvas paramétricas de incêndio definidas na EN1991-1.2 (2002).

2. ENSAIOS DE INCÊNDIO DE COMPARTIMENTO

Os ensaios foram realizados num contentor marítimo que se localizava no parque dos Bombeiros Sapadores de Coimbra (Figura 1). Este contentor tinha dimensões externas 6,1m de comprimento x 2,5m de largura x 2,6m de altura. As dimensões interiores do contentor eram de 5,9m de comprimento x 2,4 m de largura x 2,4m de altura. A estrutura do contentor era constituída por perfis de aço, forrada a chapa de aço de perfil trapezoidal, com 2 mm de espessura.

Neste contentor construiu-se um compartimento para incêndios naturais com cerca de 5,0m x 2,0m x 2,4m que pretendia representar um escritório. Este compartimento tinha uma janela com 0,7m x 0,7m e uma porta com 0,9m x 2m, ambas posicionadas em paredes exteriores. A porta e janela serviram não só para a entrada de oxigénio como para desenfumagem do compartimento.

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Todo o compartimento ao nível das paredes e tecto, incluindo a porta e janela, foi revestido interiormente com placas de lã de rocha e de gesso reforçado com fibras de vidro. O painel de base gesso reforçado com fibras de vidro, era designado por painel A-M, e é usado em paredes divisórias interiores, paredes resistentes e tectos. O chão foi revestido com lã de rocha de 175 Kg/m3 de densidade e sobre a qual foram coladas lajetas cerâmicas 5mm de espessura e com as dimensões de 0,25mx0,25m coladas com cimento refractário sobre a lã de rocha. A carga de incêndio usada foram ripas de madeira devidamente calibradas para as quais se realizaram ensaios complementares para determinar o poder calorífico. Neste compartimento foram realizados três ensaios de incêndio natural, em que se fez variar não só a disposição como a quantidade de carga de incêndio. Nos ensaios foram mediadas as temperaturas a várias zonas e níveis do compartimento, tanto pelo lado interior como pelo lado exterior do mesmo tendo em vista a medir também as condições de isolamento das soluções usadas.





3. SIMULAÇÕES NUMÉRICAS DE INCÊNDIO DE COMPARTIMENTO

Como referido foram realizadas um conjunto de simulações numéricas com os programas OZONE e CFAST e analíticas com as curvas paramétricas de incêndio propostas na EN 1991-1-2. No programa OZONE verificou-se uma velocidade de diminuição da temperatura na fase de arrefecimento um pouco menor que a verificada nos ensaios. Relativamente às curvas paramétricas de incêndio da EN 1991-1-2, as temperaturas máximas ocorreram um pouco mais tarde do que nos ensaios apesar do valor ser semelhante, e o arrefecimento ser mais lento. A duração total do incêndio foi semelhante tanto nos ensaios como nas curvas paramétricas.

4. CONCLUSÕES As simulações numéricas realizadas com o OZONE e CFAST e analíticas realizadas com as curvas paramétricas de incêndio propostas na EN 1991-1-2, deram uma grande aproximação com os resultados obtidos experimentalmente tanto em termos de temperaturas máximas atingidas no compartimento como da duração total do incêndio.

5. REFERÊNCIAS Drysdale, D. (1998); “Introduction to fire dynamics”. 2nd ed. England: Wiley.

NIST (2008); “CFAST - Consolidated Model of Fire Growth and Smoke Transport (Version 6) User’s Guide” Cadorin J.F. (2003); “Compartment Fire Models for Structural Engineering". Thèse de doctorat, Université de Liège.

Cadorin, J.F., Franssen, J.-M.(2003a); “A tool to design steel elements submitted to compartment fires- OZone V2. Part 1: pre- and post-flashover compartment fire model”. Fire Safety Journal, Vol. 38, Issue 5, pp. 395-427.

Cadorin, J.F., Pintea, D., Dotreppe, J.C., Franssen, J.-M. (2003b); “A tool to design steel elements submitted to compartment fires - OZone V2. Part 2: methodology and application”, Fire Safety Journal, Vol. 38, Issue 5, pp. 429-45.

EN1991 -1 -2 (2002); “ Acções em estruturas – Parte 1-2: Acções gerais – Acções em estruturas expostas ao fogo”, CEN, Brussels.

Teixeira, C. (2010); “Comportamento ao Fogo de Elementos de Compartimentação de Base Gesso”, Tese de Mestrado em Segurança aos Incêndios Urbanos, Universidade de Coimbra.

Occupational Safety and HygieneInternational Symposium on

Avaliação da implementação de Medidas de Preservação Auditiva numa indústria têxtil – modelo a seguir Evaluation of the Implementation of Hearing Preservation measures in a Textile Industry – a model to follow Tomé, Davida; Veríssimo, Vâniaa; Rodrigues, Matilde A.b; Santos, Joanab; Cardoso do Carmo, Pauloa a Laboratório de Audiologia, Escola Superior de Tecnologia da Saúde do Porto – IPP, Rua Valente Perfeito, nº322, 4400Vila Nova de Gaia, email: dts@estsp.ipp.pt; vania_m_v@hotmail.com; pjq@estsp.ipp.pt; b Centro de Investigação em Saúde e Ambiente, Escola Superior de Tecnologia da Saúde do Porto – IPP, Rua Valente Perfeito, nº322, 4400-330 Vila Nova de Gaia, e-mail: mar@estsp.ipp.pt; jds@estsp.ipp.pt

1. INTRODUÇÃO O ruído é um tipo de som que provoca efeitos nocivos no ser humano, sendo uma sensação auditiva desagradável que interfere na percepção do som desejado. Define-se, do ponto de vista físico, como toda a vibração mecânica estatisticamente aleatória de um meio elástico e, do ponto de vista fisiológico, como todo o fenómeno acústico que produz uma sensação auditiva desagradável ou incomodativa (Reis, 2002; Boger, 2008).

O ruído tem sido associado a diversos efeitos adversos sobre os trabalhadores industriais, quer ao nível do plano físico quer ao nível do plano psicológico e social (Campiotto et al., 1997; Mello, 1999; Maschke et al. 2000; Guerreiro, 2002;

Ljungberg, 2009). No plano físico tem sido associado alterações a nível fisiológico, trazendo como principal consequência a perda de auditiva, que muitas das vezes é antecedida ou acompanhada de acufenos, perturbação da circulação sanguínea e ritmo cardíaco, fadiga, vertigens e tonturas, intolerância a sons intensos, diminuição de inteligibilidade da fala com prejuízo da comunicação oral, insónias, irritabilidade, ansiedade, hipertensão arterial entre outras (Bess & Humes, 1998; Graham & Martin, 2005; Brevigliero, 2009; Veerappa & Venugopalachar, 2011). Nos últimos anos tem emergido a necessidade de acções preventivas e correctivas para controlo e preservação auditiva dos trabalhadores, assim como legislação inerente à realidade de cada país mas com um mesmo objectivo, a prevenção dos efeitos adversos associados à exposição ao ruído, nomeadamente a preservação da acuidade auditiva (ISO, 1997b; ISO 1999; Araújo, 2002). Em Portugal vigora o DL nº 182/2006, de 6 de Setembro, o qual visa a protecção dos trabalhadores contra os riscos devidos à exposição ao ruído e estabelece medidas e directrizes de prevenção, tais como: redução das exposições ao ruído, critérios de concepção e construção de locais de trabalho, técnicas de protecção auditiva, organização do trabalho, protecção individual e vigilância médica e audiométrica periódica (Nuldelmann et al., 2001;

Chambel, 2005; Rocha et al., 2008).

Apesar da bibliografia que aborda a implementação de medidas no âmbito da redução da exposição ao ruído ser vasta, são poucos os estudos que abordam a eficácia da implementação das mesmas. Neste sentido, este trabalho teve como objectivo avaliar se o cumprimento da legislação actual e a implementação das medidas preventivas e correctivas são de facto suficientes para a preservação da audição dos trabalhadores.

2. MATERIAIS E MÉTODO

2.1. População-alvo O presente estudo foi elaborado numa empresa têxtil, cujos procedimentos e implementação de medidas preventivas de ruído ocupacional estavam de acordo com a legislação vigente. Os trabalhadores a analisar foram seleccionados aleatoriamente, com base numa amostragem por grupos, incluindo os diferentes sectores da empresa. A participação dos trabalhadores foi voluntária, mediante obtenção do termo de consentimento informado.

2.2. Procedimentos Foi determinado o LAeq e o LCpico durante o horário normal de trabalho, tendo em vista obter valores representativos. As medições foram realizadas com base na ISO/DC 9612:31-05-2009. Foi realizado o levantamento das medidas correctivas implementadas na empresa, nomeadamente ao nível da protecção colectiva e individual e medidas organizacionais.

Todos os trabalhadores seleccionados realizaram o seguinte protocolo: anamnese auditiva e vestibular, questionário sobre hábitos de prevenção auditiva, otoscopia, audiometria de rastreio (500, 1000, 2000 e 4000 Hz) e otoemissões acústicas por produtos de distorção (OEAPD).

3. RESULTADOS E DISCUSSÃO A amostra foi constituída por 159 trabalhadores, 132 do género feminino (83%) e 27 do género masculino (17%), com idades compreendidas entre os 23 anos e os 61 anos (Média ± Desvio Padrão = 41 ± 8 anos). Todos os trabalhadores trabalhavam em turnos de 8 horas diárias durante 5 dias da semana. Foram considerados na empresa 9 secções de trabalho: administração, confecção (costura e revista), corte, tecelagem de elásticos, tricotagem, embalamento, précostura, concepção e desenvolvimento. Em cada sector foram monitorizados os níveis de exposição pessoal diária ao ruído (LEX, 8h) e níveis de pressão sonora de pico (LCpico) encontrando-se os resultados apresentados na Tabela 1. Foram ultrapassados o valor de acção inferior (80 dB (A)) no sector de tricotagem e o valor de acção superior (85 dB (A)) no sector da tecelagem de elásticos. Nos restantes sectores os valores de LEX, 8h são inferiores ao valor de acção inferior. Em relação ao LCpico o valor de acção inferior nunca foi ultrapassado.

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