Avaliação de cenários de incêndio para um edifício garagem em estrutura de aço utilizando Fire Dynamics Simulator (FDS)

Abstract

Incêndios em edifícios-garagem de aço abertos lateralmente representam um desafio significativo para a segurança contra incêndios (SCI), devido à presença de combustíveis e ao risco de propagação rápida das chamas. A curva de incêndio padrão ISO 834, amplamente utilizada em dimensionamentos, ignora variáveis críticas como ventilação, geometria do ambiente, tipo de combustível e quantidade de veículos envolvidos, o que pode levar ao superdimensionamento da proteção passiva das estruturas de aço. O presente estudo tem como objetivo realizar uma análise térmica e mecânica, com o intuito de comparar as temperaturas dos gases obtidas por meio de simulações computacionais Fire Dynamics Simulator (FDS) e do método simplificado da NBR 14323 (ABNT, 2013) com as previsões da curva ISO 834, além de analisar parâmetros como concentrações de gases (O2, CO, CO2) e espessura da camada de fumaça. Para isto, foram simulados três cenários de incêndio, variando o número de veículos em chamas (1 a 5), em um edifício-garagem aberto lateralmente. Utilizou-se o FDS para modelar a dinâmica do fogo e extrair dados de temperatura dos gases, concentrações gasosas e espessura de fumaça. A verificação da estabilidade estrutural dos pilares foi realizada conforme o método simplificado da NBR 14323, comparando a quantificação térmica e mecânica dos cenários de incêndio e da ISO 834. As temperaturas dos gases e do aço foram consistentemente inferiores às previstas pela curva ISO 834, mesmo no cenário crítico avaliado indicando estabilidade estrutural sem necessidade de proteção passiva excessiva neste caso. As concentrações de oxigênio (O2) apresentaram redução de até 12% nas regiões próximas ao fogo. O dióxido de carbono (CO2) elevou-se significativamente, enquanto o monóxido de carbono (CO) não atingiu níveis críticos. A espessura da camada de fumaça foi elevada em cenários severos, evidenciando que a ventilação natural é insuficiente para garantir segurança em edifícios-garagens abertos lateralmente. Os resultados demonstram que a adoção combinada de simulações FDS e do método simplificado da NBR 14323 permite um dimensionamento mais realista e seguro para estruturas de aço em garagens abertas, evitando o superdimensionamento da proteção passiva associada à ISO 834.