Análise numérica da compartimentação vertical em edifícios de múltiplos andares em situação de incêndio

Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: 2023
Autor(a) principal: Corrêa Junior, Jaete
Orientador(a): Não Informado pela instituição
Banca de defesa: Não Informado pela instituição
Tipo de documento: Dissertação
Tipo de acesso: Acesso aberto
Idioma: por
Instituição de defesa: Universidade Federal do Espírito Santo
BR
Mestrado em Engenharia Civil
Centro Tecnológico
UFES
Programa de Pós-Graduação em Engenharia Civil
Programa de Pós-Graduação: Não Informado pela instituição
Departamento: Não Informado pela instituição
País: Não Informado pela instituição
Palavras-chave em Português:
Link de acesso: http://repositorio.ufes.br/handle/10/12637
Resumo: Fires cause significant disruptions and damages, and vertical compartmentalization is a control measure implemented through projections. In Brazil, there are no standards from the Brazilian Association of Technical Standards on the subject. Each state is responsible for formulating its own technical instructions, Which are based on consensus and occasionally lack scientific grounding. Hence, experimental and numerical research plays a crucial role in advancing scientific understanding. This study aims to analyze numerically, using the Fire Dynamics Simulator (FDS) software, the effectiveness of employing both horizontal projections and the sum of spandrel and horizontal projections of structures outlined in the Technical Instruction of the Fire Department of the State of São Paulo to combat the spread of external vertical fires on the facade. Temperature and heat flux measurements on the facade were compared with the autoignition values of materials on upper floors of the building. The main results indicate that spandrels in the facade of the same compartment on fire influence the elevation of the temperature on the upper floor, as well as the opening rates in the facades; lower opening rates result in higher temperatures. Models with only horizontal projections showed greater efficacy compared to those with a sum of spandrel and horizontal projections, and the presence of the spandrel component causes the fire to project near the building, increasing the temperature on the upper floor. Despite models with a sum of spandrel and horizontal projections not having the same efficacy for a fire with a load of 300 MJ/m², there would be no propagation of external vertical fires due to temperatures on the facade of the upper floor being incapable of causing autoignition of materials commonly found on building facades.
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This study aims to analyze numerically, using the Fire Dynamics Simulator (FDS) software, the effectiveness of employing both horizontal projections and the sum of spandrel and horizontal projections of structures outlined in the Technical Instruction of the Fire Department of the State of São Paulo to combat the spread of external vertical fires on the facade. Temperature and heat flux measurements on the facade were compared with the autoignition values of materials on upper floors of the building. The main results indicate that spandrels in the facade of the same compartment on fire influence the elevation of the temperature on the upper floor, as well as the opening rates in the facades; lower opening rates result in higher temperatures. Models with only horizontal projections showed greater efficacy compared to those with a sum of spandrel and horizontal projections, and the presence of the spandrel component causes the fire to project near the building, increasing the temperature on the upper floor. Despite models with a sum of spandrel and horizontal projections not having the same efficacy for a fire with a load of 300 MJ/m², there would be no propagation of external vertical fires due to temperatures on the facade of the upper floor being incapable of causing autoignition of materials commonly found on building facades.Os incêndios causam grandes transtornos e prejuízos, sendo a compartimentação vertical uma medida de controle que pode ser empregada por meio de anteparos. No Brasil, não existem normas da Associação Brasileira de Normas Técnicas sobre o tema, ficando a cargo de cada estado a elaboração de suas próprias instruções técnicas, que são pautadas em consenso técnico e ocasionalmente não possuem embasamento científico. Por esse motivo, as pesquisas experimentais e numéricas têm papel fundamental para o avanço científico do tema. A presente pesquisa visa analisar numericamente, com o auxílio do programa computacional Fire Dynamics Simulator (FDS), a eficácia da utilização de anteparos horizontais e somatório de anteparos dispostos na Instrução Técnica do Corpo de Bombeiros do Estado de São Paulo no combate à propagação de incêndio vertical externo à fachada. Para isso, foram utilizadas medições de temperaturas e de fluxos de calor na fachada, comparando com os valores de autoignição de materiais presentes em pavimentos superiores da edificação. Os principais resultados indicam que os anteparos verticais na fachada do mesmo compartimento incendiado influenciam na elevação da temperatura do pavimento superior, bem como as taxas de aberturas nas fachadas, uma vez que menores taxas de aberturas apresentam maiores temperaturas. Os modelos somente com anteparos horizontais apresentaram maior eficácia em relação aos modelos com somatório de anteparos, sendo que a presença da parcela de anteparo vertical faz com que o incêndio se projete próximo a edificação aumentando a temperatura no pavimento superior. Apesar dos modelos por somatório de anteparos não terem a mesma eficácia para um incêndio com carga de incêndio de 300 MJ/m² não haveria propagação de incêndio vertical externo, em razão das temperaturas na fachada do pavimento superior serem incapazes de causar autoignição de materiais costumeiramente encontrados nas fachadas de edificações.Fundação Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)Universidade Federal do Espírito SantoBRMestrado em Engenharia CivilCentro TecnológicoUFESPrograma de Pós-Graduação em Engenharia CivilAzevedo, Macksuel Soares dehttps://orcid.org/0000000330113420http://lattes.cnpq.br/6726295161401220https://orcid.org/0009-0001-2348-9967http://lattes.cnpq.br/5761862092976453Vieira, Geilma Limahttp://lattes.cnpq.br/5783172236615493Braga, George Cajaty BarbosaDias, Joao Victor Fragosohttp://lattes.cnpq.br/0090215976146284Corrêa Junior, Jaete2024-05-29T20:55:34Z2024-05-29T20:55:34Z2023-12-06info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisTextapplication/pdfhttp://repositorio.ufes.br/handle/10/12637porinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Institucional da Universidade Federal do Espírito Santo (riUfes)instname:Universidade Federal do Espírito Santo (UFES)instacron:UFES2024-08-22T09:22:08Zoai:repositorio.ufes.br:10/12637Repositório InstitucionalPUBhttp://repositorio.ufes.br/oai/requestriufes@ufes.bropendoar:21082024-08-22T09:22:08Repositório Institucional da Universidade Federal do Espírito Santo (riUfes) - Universidade Federal do Espírito Santo (UFES)false
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