Medidas de proteção para estantes metálicas e armazéns contra os riscos de incêndio

02/11/2017

A proteção contra incêndios de um armazém constitui um verdadeiro desafio, pois habitualmente são edifícios com uma elevada carga de incêndio. Além da própria mercadoria contam com outros elementos que favorecem a propagação das chamas, tais como plásticos, papelão ou madeira, entre outros. Para minimizar este risco os armazéns devem dispor de sistemas de prevenção, detecção e extinção das chamas.

O armazém é um elemento essencial dentro da cadeia logística da empresa. Por isso, é crucial mantê-lo em um excelente estado, eliminando qualquer tipo de risco em relação às pessoas, minimizando os danos nas mercadorias e evitando interrupções no serviço.

As interrupções no serviço ou a destruição total ou parcial de um armazém podem representar enormes perdas, tanto material quanto econômica, além de prejudicar a imagem da empresa.

Tendo em vista minimizar estas conse­quências é habitual setorizar os armazéns de grandes dimensões. As diferentes áreas foram separadas por paredes ou portas corta-fogo que limitam a propagação das chamas.

Prevenir, controlar ou apagar um incêndio em um edifício com uma carga de incêndio tão alta como a de um armazém é um problema técnico que exige a análise minuciosa de um especialista.

Capacidade portante contra incêndios

Refere-se à capacidade de um elemento construtivo para suportar a exposição ao fogo durante um período de tempo sem perder sua estabilidade estrutural.

Existem programas para calcular o período de tempo que uma estrutura metálica consegue resistir ao fogo antes de desabar. Este período de tempo depende de muitos fatores, entre os quais:

  - Carga de incêndio.

  - Classe de fogo.

  - Estrutura existente.

  - Revestimento dessa estrutura.

  - Localização da instalação (caso haja umidade, fluxos de ar…).

É possível aumentar a capacidade portante de uma estrutura metálica contra incêndios através de sistemas de proteção passiva (materiais e técnicas desenvolvidas para prevenir o aparecimento do fogo e impedir ou atrasar sua propagação) e/ou de proteção ativa (instalando equipamentos e sistemas para detectar incêndios e evitar sua propagação).

As medidas de proteção contra incêndios que podem ser aplicadas a um armazém estão condicionadas por:

  - Normas relativas à matéria.

  - Dimensões do armazém.

  - Carga de incêndio da mercadoria.

  - Localização do armazém em relação a outros edifícios.

  - Exigências das companhias de seguros.

  - Interesse da própria empresa em proteger os produtos armazenados.

Proteção passiva das estruturas metálicas

Não se exige, às estantes de um armazém, nenhum requisito de capacidade portante contra incêndios.

Em relação ao aço utilizado na construção de seus componentes, a norma europeia EN 13501 classifica este material como A1 (não combustível). Por outro lado, as pinturas mais habituais tais como as utilizadas pela Mecalux e classificadas como Bs3d0 de acordo com a EN 13501, apresentam combustão mas não são inflamáveis. A pintura conta com uma espessura inferior a 100 µ e, em caso de incêndio, sofre o processo de calcinação sem provocar chama, portanto não propagam o fogo. Contudo, não proporcionam ao elemento que revestem capacidade portante contra incêndios, por isso, nesse caso, deveriam ser utilizadas tintas intumescentes.

As tintas intumescentes são aquelas que sob a ação do fogo desenvolvem uma espuma densa que atua como isolante, impedindo que a temperatura do elemento protegido aumente. No entanto, são inviáveis em estantes metálicas com perfis leves e perfurados por várias razões:

  - Para garantir a capacidade portante contra incêndios dos perfis que formam as estantes, deveria ser aplicada uma espessura de revestimento muito elevada, superior a 1.000 µ.

  - A pintura deveria ser aplicada quando a estante já estiver montada. Nesse caso, sua aplicação em obra seria muito difícil devido à particularidade de seus perfis (semiabertos e perfurados).

  - A tinta poderia descascar em virtude do atrito (por exemplo, entre as unidades de carga e os elementos que as sustentam).

  - O custo seria elevado.

Além disso, a norma EN 15629:2009 “Armazenamento em estantes metálicas. Especificação dos equipamentos de armazenamento” destaca em seu tópico 10 que “para as estantes a proteção passiva geralmente não é prática”.

Apesar disso, as normas podem ser mais restritivas em outros países. Por exemplo, na França os armazéns autoportantes devem estar devidamente preparados para desabar no interior em caso de incêndio com a finalidade de não prejudicar os edifícios adjacentes.

Proteção ativa contra incêndios em armazéns

Os meios de proteção ativa de um armazém incluem os dispositivos de detecção do incêndio (chamas, fumaça ou calor) e os aparelhos automáticos ou semiautomáticos para sua extinção.

Para redigir este artigo a Mecalux contou com a colaboração de Carlos Garrido, diretor de desenvolvimento de negócio da Cottés, uma das empresas mais inovadoras do setor da segurança contra incêndios. Ele nos explicou os sistemas de proteção ativa existentes mais eficientes do mercado.

Quanto ao desenho dos sistemas de proteção ativa contra incêndios há algumas regras que costumam ser adotadas como referência:

  - Normas Europeias (EN). Cada país, por sua vez, também conta com uma regulamentação local específica que deve ser cumprida.

  - Normas norte-americanas NFPA (National Fire Protection Association), aceitas em grande parte do mundo.

  - Regras técnicas da FM Global (companhia de seguros).

  - Regras técnicas da VdS (instituição alemã especializada no campo da proteção contra incêndios para o setor industrial).

Embora todas estas normas e regras tenham abordagens parecidas, apresentam singularidades que devem ser conhecidas e tratadas de forma independente. “É preciso aproveitar as sinergias entre sistemas de proteção”, aponta Carlos Garrido. De acordo com sua experiência, estes são os principais sistemas de proteção ativa contra incêndios em armazéns:

  - Sistemas manuais: extintores portáteis, mangueiras contra incêndios e hidrantes.

  - Sistemas de alarme e detecção automática: detectores de fumaça, calor ou chamas, botões manuais e sistemas de alarme (de incêndio ou evacuação).

  - Sistemas de controle ou extinção automática de incêndios: sprinklers automáticos.

  - Sistemas de controle de temperatura e extração da fumaça.

A maior parte das normas regulamentares costumam exigir que todos estes sistemas estejam presentes em um armazém. No entanto, é possível prescindir de alguns deles (desde que a regulamentação do país assim o autorize) em função das medidas de proteção passiva contra o fogo que tenham sido aplicadas.

Sistemas manuais

Są to środki pierwszego reagowania na pożar. W przepisach zaleca się stosowanie ich w przypadku magazynów o niedużych rozmiarach lub o niskim zagrożeniu pożarowym. W większych magazynach lub wykazujących wyższe obciążenie ogniowe stanowią one uzupełnienie urządzeń automatycznych.

São elementos de primeira intervenção contra incêndios recomendados através da regulamentação dos armazéns pequenos ou com pouco risco. Nos armazéns de grandes dimensões ou com maior carga de incêndio são complementares aos equipamentos automáticos. Estes sistemas costumam ser recomendáveis para interromper um pequeno início de incêndio ou, no caso de um incêndio já propagado, auxiliam os demais equipamentos de intervenção.

Sistemas de alarme e detecção automática

A localização de um incêndio em sua fase inicial é primordial para minimizar seus danos. Existem dispositivos capazes de detectar o fogo através de algum de seus indicadores: presença de fumaça, chamas ou aumento da temperatura.

Os detectores térmicos são úteis em edifícios de até 6 m de altura e os detectores de radiação ultravioleta são utilizados apenas quando o incêndio possa provocar chamas visíveis em sua fase inicial, tal como durante a combustão de líquidos inflamáveis.

Os detectores de fumaça, tanto ópticos quanto mediante aspiração, são os mais utilizados em armazéns. Nos edifícios de até 12 m de altura são instalados no teto (onde se acumulam os gases de combustão) e distribuídos de acordo com as exigências da normativa.

Quando ocorre um incêndio, os detectores ópticos de fumaça captam as mudanças na opacidade do ar devido à presença de fumaça. Nesse momento o sensor ativa um alarme no painel central de controle que está permanentemente monitorado.

Por outro lado, os detectores de fumaça por aspiração são formados por um único sensor centralizado (normalmente de uma sensibilidade muito alta) e uma rede de tubos com orifícios calibrados distribuída pelo armazém (um orifício equivale a um sensor). Através dos orifícios o sistema coleta amostras de ar da sala para analisá-las.

Sistemas de extinção automática

O sistema de sprinklers automáticos é o mais utilizado nos edifícios de armazenamento.

Consiste em uma rede de tubos cheios de água à pressão dotada de bicos de descarga (sprinklers) convenientemente distribuídas no armazém, por exemplo, no interior das estantes. O orifício dos sprinklers está coberto por um elemento sensível à temperatura que ajuda a mantê-lo fechado quando não estiver em uso.

São ativados unicamente os sprinklers localizados perto da área afetada pelo fogo e que tenham superado uma temperatura determinada (habitualmente entre 68 e 74 ºC), deixando passagem para a saída da água.

Ao ser ativado, o jato de água impacta contra um elemento defletor que ajuda a pulverizar a água em gotas com um padrão de descarga que molha uniformemente a área em questão. Portanto, dessa forma, é possível limitar os possíveis danos causados pelo impacto da água.

A distribuição dos sprinklers deve ser desenhada considerando muitos fatores, entre os quais temos:

  - Mercadoria armazenada.

  - Dimensões das cargas.

  - Embalagens, caixas, plásticos (não só os elementos que revestem a própria mercadoria, mas também os elementos presentes em seu invólucro), paletes de madeira…

  - Método de armazenamento: ao ar livre, em estantes para paletes ou com prateleiras sólidas, etc.

  - Altura dos sistemas de armazenamento e do edifício.

Os sprinklers podem ser instalados no teto dos edifícios que medem até 13,5 m de altura, mas não é aconselhável se ultrapassarem tal altura. O motivo é que a energia dos gases quentes impede que as gotas de água atinjam o fogo, uma vez que se evaporam antes. Para resolver esta situação podem ser colocados sprinklers nos níveis intermediários das estantes

No caso dos armazéns automáticos os sprinklers são instalados no teto e no interior das estantes (in-rack sprinklers). Pode ser necessário localizar sprinklers em cada um dos níveis, especificamente nos espaços entre as cargas que atuam como chaminés através das quais poderiam subir os gases quentes.

Em sua fase inicial os incêndios propagam-se em sentido vertical ascendente. De acordo com Carlos Garrido, “caso se consiga controlar o fogo nessa fase, não se propagará para outras áreas do armazém e apenas afetará umas poucas unidades de carga”.

Sistemas de extração da fumaça

Os sistemas de controle de temperatura e extração da fumaça são tão importantes quanto os elementos de extinção automática.

A fumaça e os gases tóxicos de um incêndio sobem para o teto do edifício, onde se acumulam e aumentam sua densidade até alcançar a altura das pessoas (o que dificulta sua extração)

A elevada temperatura da fumaça quente, acumulada na parte superior do edifício, prejudica significativamente a resistência da estrutura do telhado e do próprio edifício que poderia desmoronar.

A extração da fumaça pode ser efetuada de forma natural através da abertura de dispositivos arejadores no telhado para ajudar a expulsar a fumaça, assim como os gases quentes e tóxicos do incêndio. A extração da fumaça combinada com a atuação dos sprinklers automáticos também ajudará a manter a temperatura dos gases abaixo dos níveis prejudiciais para a estrutura.

Outros sistemas de extinção

Alguns armazéns possuem certas particularidades, seja pela mercadoria que armazenam ou pelas suas condições ambientais ou construtivas, que exigem a incorporação de sistemas de proteção e extinção de fogo personalizados.

Para exemplificar, em armazéns com produtos líquidos combustíveis ou inflamáveis é habitual incorporar sistemas de extinção através de espuma. Costumam ser instaladas válvulas de dilúvio com água-espuma ou injetar líquido gerador de espuma no sistema de sprinklers.

Por outro lado, as câmaras de congelamento precisam de uma atenção especial uma vez que operam sob uma temperatura inferior a 0 ºC não sendo possível instalar um sistema convencional de sprinklers automáticos. No entanto, existem três alternativas:

  - Instalar sistemas de sprinklers automáticos do tipo seco, com ar pressurizado. Enchem-se de água sendo descarregados apenas quando ocorre um incêndio.

  - Instalar sistemas de sprinklers automáticos de pré-ação. São ativados quando o elemento térmico for interrompido e, por sua vez, um detector automático (como de fumaça) confirma que realmente está ocorrendo um incêndio. É muito efetivo nos armazéns onde a descarga de água acidental poderia ser prejudicial.

  - Instalar sistemas de redução de oxigênio (especialmente nas câmaras de congelamento onde não operam pessoas). Este sistema injeta nitrogênio no armazém de forma controlada diminuindo a concentração de oxigênio, o que evita o desenvolvimento de um incêndio.

Um armazém seguro

Proteger o pessoal e garantir o desenvolvimento correto das operações do armazém deve ser uma prioridade para qualquer empresa.

Os incêndios acontecem, uma vez que não se trata de um fenômeno totalmente evitável existindo sempre o risco de ocorrerem. Por isso, o desenho e a prevenção são vitais para reduzir as consequências dos mesmos, seja pelo efeito do fogo, da fumaça, do calor e inclusive pela água utilizada para sua extinção.

As medidas de proteção passiva e ativa são imprescindíveis para dotar as instalações do nível de segurança adequado para as pessoas e os bens armazenados, minimizar as perdas e garantir a continuidade do negócio.

Quem é a Cottés

É uma empresa espanhola do setor da segurança contra incêndios que se destaca devido ao seu forte compromisso com a inovação. O equipamento da Cottés proporciona assistência em relação ao desenho, fornecimento, instalação, colocação em funcionamento e manutenção de sistemas de proteção contra incêndios.

Este artigo foi elaborado pelo departamento de engenharia de estruturas da Mecalux em colaboração com Carlos Garrido, diretor de desenvolvimento de negócio da Cottés.