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DESEMPENHO AO FOGO

TEMPO REQUERIDO DE RESISTÊNCIA E REAÇÃO AO FOGO - TRRF

RESISTÊNCIA AO FOGO

By: Alex Fersan


INSTRUÇÃO TÉCNICA 8 DE 2011 DO CORPO DE BOMBEIROS - IT 8/11 DO CB
De acordo com o objetivo da instrução técnicas do corpo de bombeiros a este documento visa estabelecer as condições a serem atendidas pelos elementos estruturais e de compartimentos de pavimentação que integram as edificações, quanto aos Tempos Requeridos de Resistência ao Fogo (TRRF), para que, em situação de incêndio, seja evitado o colapso estrutural por tempo suficiente para possibilitar a saída segura das pessoas e o acesso para as operações do Corpo de Bombeiros, atendendo ao previsto no Decreto Estadual nº 56.819/11 – Regulamento de segurança contra incêndio das edificações e áreas de risco do Estado de São Paulo (ver anexo).

Quanto à aplicação desta Instrução Técnica (IT) podemos afirmar que a mesma aplica-se a todas as edificações e áreas de risco onde for exigida a segurança estrutural contra incêndio.

Quando não houver uma norma nacional sobre dimensionamento das estruturas em situação de incêndio, deverá ser adotado o Eurocode (European Committee for Standardization) em sua última edição, ou norma similar reconhecida internacionalmente. Desta formar no momento da publicação de norma nacional sobre o assunto, esta passará a ser adotada nos termos desta IT.

Critérios estabelecidos segundo pela IT 8/11para determinação de TRRF conforme tabela A do anexo desta IT e inserida no corpo deste documento acadêmico. De acordo com os critérios, para comprovar os TRRF constantes desta IT, são aceitas as seguintes metodologias:

1. Execução de ensaios específicos de resistência ao fogo em laboratórios;
2. Atendimento a tabelas elaboradas a partir de resultados obtidos em ensaios de resistência ao fogo;
3. Modelos matemáticos (analíticos) devidamente normatizados ou internacionalmente reconhecidos.

Todavia, quando nos referimos aos elementos de compartimentação, admitem-se as metodologias “1” e “2”. Entretanto, para os elementos estruturais, as 3 metodologias podem ser aceitas.

Vale lembrar que as lajes, os painéis pré-moldados que apresentem função estrutural e os painéis alveolares utilizados para compartimentação são considerados como elementos estruturais, portanto, seguirão os mesmo critérios estabelecidos acimas para esse tipo de elemento.

De maneira bastante resumida, nesta IT, temos 03 coisas muito importantes a serem verificadas quanto trabalhamos com Drywall, são elas: O decreto Estadual nº 56.819/11 – Regulamento de segurança contra incêndio das edificações e áreas de risco, A tabela A que estabelece o TRRF de acordo com a ocupação e altura da edificação e a tabela C desta IT onde constam os mesmos valores da NBR 15758-1 no que tange as resistências ao fogo de cada um dos sistemas de drywall.


INSTRUÇÃO TÉCNICA 9 DE 2011 DO CORPO DE BOMBEIROS - IT 9/11 DO CB

Essa instrução tem como principais objetivos estabelecer parâmetros para que a compartimentação horizontal destine-se a impedir a propagação de incêndio no pavimento de origem para outros ambientes no plano horizontal e com relação a compartimentação vertical destina-se a impedir a propagação de incêndio no sentido vertical, ou seja, entre pavimentos elevados consecutivos. 

Todavia, como os sistemas de drywall são para áreas internas em ambientes fechados, estas normas possuem maior aplicação para o uso de chapas cimentícias, pois, esta são aplicadas em fachadas, entretanto, em novas edificações onde as fachadas são compostas de pele de vidro, deverá existir uma estrutura vertical de no mínimo 1200mm que possua um TRRF de 120min, essas estruturas podem ser confeccionadas em drywall com paredes compostas de 02 duas chapas de resistência ao fogo-RF de cada lado com espessura de 15mm, onde essa altura trata-se de um somatório de Verga, laje e peitoril, conforme detalhe abaixo extraído da IT9/11 SP.

Imagem da IT 09/11CB.



INSTRUÇÃO TÉCNICA 10 DE 2011 DO CORPO DE BOMBEIROS - IT 10/11 DO CB

Seu principal objetivo é Estabelecer as condições a serem atendidas pelos materiais de acabamento e de revestimento empregados nas edificações, para que, na ocorrência de um incêndio, limitem a propagação de fogo e o desenvolvimento de fumaça, atendendo ao previsto no Decreto Estadual nº 56.819/11 – Regulamento de segurança contra incêndio das edificações e áreas de risco do Estado de São Paulo.

Devemos aplicar as regra aqui estabelecidas a todas as edificações onde são exigidos controles de materiais de acabamento e de revestimento conforme ocupações e usos constantes, na da Tabela B.1 do Anexo B desta instrução, podemos visualizar a classificação dos materiais.

Tabela B.1: Classe dos materiais a serem utilizados considerando o grupo/divisão da ocupação/uso em função da finalidade do material.

Imagem extraída da Instrução Técnica - IT 10/11 do CB SP.


Imagem extraída da Instrução Técnica - IT 10/11 do CB SP.

De um modo resumido, enquanto a IT 8/11 do CB de SP fala sobre o os desempenhos ao fogo e o tempo de resistência dos sistemas de paredes do drywall, a IT 10/11 fala sobre a classificação dos produtos, esses informações geralmente são disponibilizadas de modo mais singelo por seus fabricantes nas fichas técnicas dos produtos. Abaixo podemos visualizar a ficha técnica que foi extraída do site de um dos fabricantes, onde a classificação do produto foi colocada em destaque por mim para facilitar o entendimento do leitor, todavia esses modelos sofrem atualizações freqüentes e mudam de um fabricante para o outro.


Ficha Técnica da chapa Standard
Espessura
9,5 mm
12,5 mm
15,0 mm
Peso (kg/m2)
6,5 a 8,5 kg/m2
8 a 12 kg/m2
10 a 14 kg/m2
Largura
600 ou 1.200 mm
Comprimento
1.800 a 3.600 mm*
Densidade
6,5 kg/m2 = 685 kg/m3
8 kg/m2 = 640 kg/m3
10 kg/m2 = 667 kg/m3
8,5 kg/m2 = 895 kg/m3
12 kg/m2 = 960 kg/m3
14 kg/m2 = 934 kg/m3
Coeficiente de condutividade térmica (gama)
0,16 kcal/h.m2.oC
Índice de propagação superficial de chama
Classe II A
Tipo de Borda
BQ (quadrada)
BR (rebaixada)
Rebaixo                   A borda rebaixada deve estar situada na face da frente da chapa e sua largura e profundidade devem ser medidas de acordo com a NBR 14716.
Largura
Mínimo
40 mm
Máximo
80 mm
Profundidade
Mínimo
0.6 mm
Máximo
2.5 mm
Densidade superficial da massa (kg/m2)
Espessura da chapa (mm)

9.5
12.5
15.0
Mínimo
6.5
8.0
10.0
Máximo
8.5
12.0
14.0
Variação máxima em relação à média das amostras de um lote
± 0.5
Resistência mínima à ruptura na flexão (N)
Longitudinal (1)
400
550
650
Transversal (2) 
160
210
250
Dureza superficial determinada pelo diâmetro máximo (mm)
20
(1) Amostra com a face da frente virada para baixo. Carga aplicada na face do verso.
(2) Amostra com a face da frente virada para cima. Carga aplicada na face da frente.
* As medidas de comprimento padrão são: 1.800 mm, 2.000 mm, 2.400 mm, 2.500 mm, 2.700 mm e 2.800 mm. Demais medidas são produzidas somente sob consulta.
Informações disponíveis e extraídas do site da empresa Knauf do Brasil


INFORMAÇÕES GERAIS SOBRE O TEMA:
Em outubro de 2009 foi lançada a norma Brasileira 15.758 - Projeto e Execução de Paredes (1), Forros (2) e Revestimentos (3) em Drywall que pode ser comprada na ABNT.

Nesta norma foram inseridas as tabelas de desempenho dos sistemas, conforme segue abaixo:
Desta forma, atualmente, não é mais necessário provar ao cliente através de ensaio que os sistemas DRYWALL são resistentes ao fogo.
Por esta razão as empresas que fabricam as chapas não estão mais enviando os laudos de ensaios de materiais.
Geralmente são realizados ensaios nos laboratórios IPT ou Falcon Bauer, todavia, hoje, existem neste mercado outros laboratórios qualificados para a realização da emissão desta documentação.
De acordo com o que consta no manual de instalação Knauf, nas páginas 54 e 55, assim como na norma é possível visualizar tabelas de desempenhos (acústico, mecânico e Tempo de resistência ao fogo) dos sistemas de paredes de acordo com a exigência de cada projeto.
O corpo de bombeiros do estado de São Paulo disponibiliza a tabela de resistência ao fogo do sistema de paredes em chapas de gesso para Drywall no ANEXO C da IT – 8/2011 disponibilizada para download no site da corporação, para facilitar o entendimento e visualização do leitor essa tabela pode ser visualizada abaixo ou nos anexos deste trabalho acadêmico.PARA TETOS:

A Resistência ao Fogo é dada pelo sistema = forro + Lage e não somente pelo forro, entretanto, no Brasil não existe nenhum laboratório que possa ensaiar o sistema de forro, por isto não temos o laudo.

Então o que geralmente é exigido pelo corpo de bombeiros é a classificação do material quanto ao índice de propagação de chamas e fumaças e densidade ótica, na maioria das vezes a informação fica contida na ficha técnica das chapas, sendo assim, são indicados aos nossos clientes que entrem no site realize o download da ficha técnica dos produtos.
Determinação do índice de propagação superficial de chama (ip) das chapas de gesso acartonado:
Imagem extraída do resultado do ensaio das chapas de uma fabricante de drywall.

Determinação da densidade ótica específica de fumaça (dm) das chapas de gesso acartonado:
Resultado do ensaio obtido com o produto de um dos fabricantes
Imagem extraída do resultado do ensaio das chapas de uma fabricante de drywall.
Quanto a aos resultados da classificação dos materiais, devem seguir os parâmetros estabelecidos na tabela A.2 da IT 9/11 que classifica os materiais de revestimento com exceção dos pisos, ou seja, as paredes, revestimentos, tetos e forros de drywall estão enquadrados nesta tabela.
Nela é possível visualizar a informação de que o índice é classificado como Classe II A para atendimento a instrução técnica - IT do corpo de bombeiros do estado de São Paulo N° 10/11 anexos A.1 e A.2. que disponibiliza a mesma ao download gratuitamente no site da corporação.

Classificação dos materiais conforme velocidade de propagação de chama e emissão de fumaça método de ensaio
ISSO 1182
NBR 9442
ASTM E 662
Classe
I
Incombustível

-

-
II
A
Combustível
Ip<25
(classe A)
Dm<450
B
Combustível
Ip<25
(classe A)
Dm> 450
III
A
Combustível
25 <Ip<75
(classe B)
Dm<450
B
Combustível
25 <Ip<75
(classe B)
Dm> 450
IV
A
Combustível
75 <Ip<150
(classe C)
Dm<450
B
Combustível
75 <Ip<150
(classe C)
Dm> 450
V
A
Combustível
150 <Ip<400
(classe D)
Dm<450
B
Combustível
150 <Ip<400
(classe D)
Dm> 450
VI
Combustível
Ip> 400
(classe E)
-
Ip - Índice médio de propagação superficial de chama;
Dm - Densidade ótica específica máxima de fumaça, para ensaios com e sem chama.
Δt – Variação da temperatura no interior do forno.
Δm – Variação da massa do corpo de prova.
tf – Tempo de flamejamento do corpo de prova.
Fonte: Informação extraída da Instrução Técnica - IT 10/11 do CB SP.

Forros e tetos na Europa.
No caso dos sistemas de tetos da Europa, realizei uma pesquisa no catálogo técnico da Espanha devido a proximidade da escrita deles com a nosso e principalmente no que tange a similaridades dos elementos aplicados para a composição dos sistemas, então é possível encontrar alguns sistema ensaiados que possuem tempo de resistência ao fogo, conforme imagens abaixo:

Sistema composto por perfil F-47 (Ver anexos desta monografia)

Em geral esse tipo de perfil é utilizado para confeccionar tetos com chapas de drywall lisas e sem que haja grandes exigências de esforço mecânico do sistema, pois este é um perfil mais simples, sendo também assim a sua utilização.
Fonte: Catálogo técnico de tetos da Knauf Espanha.

Sistema de tetos composto por perfil CD 60/27 (Ver anexos desta monografia)Nos sistemas nacionais, os perfis CD são utilizados para montagem dos forros acústicos, pois, forros acústicos possuem diversos furos e a instalação não é tarefa para qualquer instalador dos sistemas, nesse caso exige maior habilidade, conhecimento e tempo de experiência para que nada saia errado, pois, o menos erro é percebido com destaque nesse tipo de montagem, na figura abaixo extraída do catálogo Técnico de tetos da Espanha, podemos visualizar alguns desses sistemas.

Ao que se percebe, após analisar a figura é que podemos por analogia obter a resistência pretendida com o somatório de chapas de acordo com o tipo, onde no geral o tempo de resistência de uma chapa RF de 15 mm é de 30 minutos nos sistemas de drywall, logo, se temos:

1 RF 15mm teremos aproximadamente 30 minutos, para 2 RF 15mm teremos 60minutos e para 3 RF 15mm teremos 90 minutos, respectivamente. Mas, como nosso país não possui laboratórios com infra-estrutura para realização desse tipo de ensaio e assim comprovar essa teoria, na maioria das vezes os fabricantes dos sistemas não indicam tempo de resistência para sistemas de tetos.

Para revestimentos:
No caso dos sistemas de revestimentos, o que geralmente os fabricantes nacionais indicam são as analogias dos sistemas de paredes, tendo como base o número de chapas, o tipo e as espessuras indicadas para cada sistemas, por exemplo, no caso de uma parede composta por uma chapa resistente ao fogo de 15mm de cada lado, de acordo com a norma vigentes, os sistemas composto por esse tipo de elemento resistem a 60 minutos de fogo, logo, por analogia, um sistema composto por duas chapas RF, seja ele estruturado ou autoportantes, tendem a resistir aos mesmo 60 minutos de fogo, analogamente falando.

Em análise na tabela existente na NBR 15758-1, conclui-se por analogias que dentro dos sistemas a resistências das chapas obedecem as seguintes regras:

Chapas com 12,5mm de espessura
ST – Aproximadamente 15’ (minutos) cada chapa
RU – Aproximadamente 15’ (minutos) cada chapa
RF – Aproximadamente 22’ (minutos) e 30” (segundos) cada chapa

Chapas com 15 mm de espessura
ST – Aproximadamente 22’ (minutos) e 30” cada chapa
RU – Aproximadamente 22’ (minutos) e 30”cada chapa
RF – Aproximadamente 30’ (minutos) cada chapa

O leitor deve estar se perguntando como chagamos a estes números, pois bem, vamos aos cálculos:
Os sistemas de paredes compostos por 04 chapas ST de 12,5 mm de acordo com a NBR ABNT 15758-1 resistem 90 minutos de TRRF, se pegarmos o resultado do tempo obtido em ensaio e dividiremos pelo número de chapas que compõem o sistema chagamos ao cálculo referente ao tempo médio de resistência das chapas, exemplo:

Espessura das chapas: 12,5 mm
Quantidade de chapas: 04 chapas
Tempo de resistência do ensaio: 90 minutos

Cálculo do tempo médio de resistência de cada chapa: 90 minutos :4 unidade => 22,5minutos ou 22’ e 30” de TRRF para cada chapa.

Entretanto esses são apenas cálculos e não existe a obrigatoriedade dos órgãos fiscalizadores em aceitarem esses números, pois, não existem provadas documentais, nem ensaios.

Revestimentos na europa.
No caso dos sistemas de revestimentos da Europa podemos utilizar o mesmo esquema e formas de cálculos utilizados anteriormente para determinarmos no nosso país, todavia, podemos utilizar os dados utilizados no catálogo técnico de revestimentos da Espanha para termos a aproximação de valores obtidos e sistemas para montarmos, mas, alguns componentes dos sistemas não constam no Brasil e não constam nas normas nacionais, veja abaixo as imagens para visualizar.

Fonte: Catálogo técnico de revestimento da Espanha.

Fonte: Catálogo técnico de revestimento da Espanha.

Para paredes:
-Paredes com altura até 6,5m.
Deverá ser exigido para os materiais empregados na construção da parede o atestado de qualificação do PSQ DRYWALL(Programa Setorial da Qualidade - Drywall) inserido no PBQP-H (Programa Brasileiro da Qualidade e Produtividade do Habitat) do Ministério das Cidades.
Deverá ser exigida a A.R.T. do responsável técnico assegurando que o projeto e a execução da obra atendem as exigências da NBR 15578 – 2009 - Parte 1.

-Paredes com altura superior a 6,5m.
Deverá ser exigido para os materiais empregados na construção da parede o atestado de qualificação do PSQ DRYWALL (Programa Setorial da Qualidade - Drywall) inserido no PBQP-H (Programa Brasileiro da Qualidade e Produtividade do Habitat) do Ministério das Cidades . Ver exemplo no anexo.
Especificação técnica da parede (estrutura, tipo e numero de chapas e seu desempenho) elaborada pela empresa fabricante da chapa de gesso para a Drywall.

Deverá ser exigida a A.R.T. do responsável técnico assegurando que o projeto e a execução da obra atendem as exigências da NBR 15578 – 2009 - Parte 1, e a especificação do item anterior.

Para descobrir qual sistema utilizar:
Visite o site da Knauf e na página inicial clique em cálculo da altura de paredes informe o pé direito e clique em enviar, em seguida abrirá diversos sistemas possíveis com informações das características de cada um deles, como resistência ao fogo e atenuação sonora.

Veja o exemplo da descrição simulação para o pé direito de 4,00 metros e TRRF de 60 min:
Tipologia
(Clique para detalhes)
Altura máxima (m)
   Resistência ao Fogo (min)
       Isolamento Acústico RW (dB)
PD = 4.10
60
44 a 46
PD = 4.10
60
50 a 52


W112 – É o sistema;
120 – É a espessura da parede contendo 02 chapas de 12,5mm de cada lado;
70 – É a espessura do perfil utilizado;
400 – É o espaçamentos entre montantes;
MD – MONTANTES DUPLOS / / MS – MONTANTES SIMPLES
RF – É o tipo da placa (Resistente ao fogo); Poderia ser RU (Resistente a Umidade) ou ST (Standard)
SLM – Sem lã mineral, CLM – Com lã mineral (referente ao isolamento acústico).
4,10 – Alt. Max. Pé direito;
60 – tempo de resistência ao fogo;
(44 à 46) (50 à 52) – Atenuação acústica do sistema.
Em temperaturas acima de 50º as chapas de drywall estão sujeitas a patologias.

De modo geral em resposta as solicitações dos clientes, os fabricantes informam que não estão enviado laudos, estes são apresentados apenas “ad judice” e “sob judice” Entretanto, enviarei a referencia do ensaio realizado para determinação de densidade óptica e índice de propagação de chamas e fumaças.

IPT - RT 897 653 Determinação de densidade óptica em fumaça;
IPT - RT 897 652 Índice de propagação superficial de chamas.
Classificação: Classe II A
Realizado em: 02/12/2002
Informação da classificação disponível na ficha técnica das chapas no site dos fabricantes

Existem outras informações importantes que são fornecidas pelos fabricantes aos clientes e consumidores finais sobre a tratativa, pois, quando os fabricantes de Drywall aportaram no Brasil em meados dos anos 90, apesar de todo o know-how que tínhamos dos outros países, foi-nos exigidos que ensaiássemos tudo novamente aqui no Brasil pelo IPT e foi o que fizemos através de um documento que na época se chamava RT , ou seja, Referencia Técnica conforme pode ser observado na RT 012 do IPT em anexo.

Depois quando nossa fabrica ficou pronta, foi-nos exigido tudo novamente com o material nacional, pois a RT 012 foi executada com material importado e então executamos tudo novamente conforme a RT 018 também anexa

Com a disseminação da tecnologia no mercado, criamos a Associação Brasileira do Drywall e trabalhamos arduamente para criar normas ABNT NBR e tive o privilegio de Coordenar estas normas as quais segue abaixo para vossa referencia

ABNT NBR 15758-1:2009
Sistemas construtivos em chapas de gesso para Drywall - Projeto e procedimentos executivos para montagem
Parte 1: Requisitos para sistemas usados como paredes

ABNT NBR 15758-2:2009
Sistemas construtivos em chapas de gesso para Drywall - Projeto e procedimentos executivos para montagem
Parte 2: Requisitos para sistemas usados como forros

ABNT NBR 15758-3:2009
Sistemas construtivos em chapas de gesso para Drywall - Projeto e procedimentos executivos para montagem
Parte 3: Requisitos para sistemas usados como revestimentos

ABNT NBR 14715-1: 2010
Chapas de gesso para Drywall - Parte 1: Requisitos

ABNT NBR 14715-2: 2010
Chapas de gesso para Drywall - Parte 2: Métodos de ensaio
ABNT NBR 15217: 2009
Perfis de aço para sistemas construtivos em chapas de gesso para Drywall – Requisitos e métodos de ensaio

Então posso garantir-lhes que somos o único ‘SISTEMA DE COMPARTIMENTAÇÃO HORIZONTAL E VERTICAL INTERNA “ que possui TODO o sistema normatizado desde cada componente do sistema, tais como, massa, chapas, fitas, parafusos, acessórios, etc. como temos norma de projeto, de execução e de DESEMPENHO.

Apesar disto como garantir ao mercado que cada um dos fabricantes atenderá as normas existentes? E qual o sistema atenderá ao desempenho esperado?

Então pensando nessas exigências criou-se dentro do PBQP-H o PSQ – Programa Setorial de Qualidade cujo a Gestão Técnica era efetuada pelo IPT e depois houve a migração para outro o ITA – Instituto Técnico de Avaliação que hoje é conhecido pelo nome de TESIS sendo responsável por atuar junto ao mercado adquirindo os materiais do sistemas, seja junto aos distribuidores ou as obras e encaminhando-os aos seus laboratórios para avaliações.

A cada três meses são coletados estes materiais e realizados ensaios e caso o fornecedor atenda a TODOS os requisitos normativos é emitido o Certificado de Qualificação da Empresa, garantindo que todos os seus produtos atende as respectivas normas.

Os fabricantes acreditam que este sistema seja a melhor garantia que o mercado pode ter em relação aos seus fornecedores, portanto, sugerimos que sejam exigidos dos mesmos este certificado, pois é muito fácil uma empresa fabricar determinado produto, sob determinadas condições, ensaiar uma única vez e se utilizar deste ensaio “ad eternum“, mas no nosso caso dos participantes deste programa, são “controlados” a cada três meses, sem terem nenhuma ingerência no processo, seja na coleta do material ou seja no ensaio em si.

Com isso, o que realmente os fabricantes desejam é obter o total esclarecimento das dúvidas dos leitores e sobre o tema que realmente é complexo, todavia, percebe-se que existe sempre uma equipe técnica que colocam-se a disposição para esse tipo de atendimento.

FERSAN ENGENHARIA
Eng. Alex Ferreira dos Santos
E-mail: fersan.engenharia@gmail.com
Telefone: +5521989146287