Dimensionamento estrutural ao fogo segundo a norma DIN EN 1993-1-2 (curvas de incêndio)

Fogo

O incêndio é uma ação sobre a estrutura e, portanto, está regulamentada com todas as condições de fronteira na EN 1991-1-2. Esta norma inclui também todas as curvas nominais de temperatura-tempo e modelos simples de incêndio natural que podem actuar numa estrutura.

Curvas de temperatura nominal-tempo

Ao longo dos anos, foram realizados vários ensaios de incêndio para avaliar o comportamento dos componentes estruturais em caso de incêndio. Durante os ensaios, foi possível determinar a evolução do incêndio ao longo do tempo e a curva de temperatura em função da carga de incêndio e dos componentes e materiais. Estas curvas de temperatura-tempo são aplicáveis apenas até um determinado ponto, uma vez que não incluem nenhuma fase de desenvolvimento do fogo nem fase de arrefecimento. Devido a esses testes e para uma avaliação uniforme das normas, foi codificada uma lei de temperatura-tempo baseada em acordos internacionais. A norma DIN EN 1991-1-2 oferece três conceitos de curva de incêndio que podem ser utilizados para o método simplificado de acordo com a norma DIN EN 1993-1-2.

Conceitos da curva de fogo de acordo com DIN EN 1991-1-2

Curva de tempo-temperatura padrão (ETK):
Θg = 20 + 345 ∙ log10(8 ∙ t +1)
α_c = 25 ∙ [W/(m ∙ K)]

Curva de incêndio externa:
Θ_g = 660 ∙ (1 - 0,687 ∙ e ^{0,32 ∙ t} - 0,313 ∙ e ^{-3,8 ∙ t} ) + 20
α_c = 25 ∙ [W/(m ∙ K)]

Curva de incêndio de hidrocarbonetos:
Θ_g = 1,060 ∙ (1 - 0,325 ∙ e ^{-0,167 ∙ t} - 0,675 ∙ e ^{-2,5 ∙ t} ) + 20
α_c = 50 ∙ [W/(m ∙ K)]

Existe também uma curva de resistência ao fogo parametrizada que, no entanto, deve ser utilizada para a verificação geral da resistência ao fogo de acordo com DIN EN 1993-1-2. Neste caso, a curva padrão de tempo-temperatura é a curva de incêndio mais utilizada, porque a maioria dos estudos experimentais com materiais de proteção contra incêndio foram realizados de acordo com esta curva. Em contraste, a curva de incêndio exterior não é de grande importância, uma vez que a temperatura desta curva aumenta até aos 660 °C e, portanto, não é adequada para um tempo mais longo de exposição ao fogo com o material de proteção contra incêndio. A curva de incêndio de hidrocarbonetos é semelhante à curva de incêndio de túnel, uma vez que a temperatura desta curva aumenta até aos 1350 °C e o aumento é ainda mais acentuado do que para qualquer outra curva de incêndio.

exposição ao fogo paramétrica

Se for utilizada uma carga paramétrica de incêndio como cenário de incêndio, o efeito de redução de carga do componente tem de ser garantido. Não deve haver rotura do componente durante toda a fase de incêndio incluindo a fase de arrefecimento ou dentro de um período de resistência necessário. O Apêndice A da EN 1991-1-2 apresenta uma curva paramétrica de temperatura-tempo. Este cenário de incêndio já não é permitido na Alemanha, uma vez que o anexo nacional vinculativo da EN 1991-1-2 tem de ser aplicado. Este cenário foi substituído por um incêndio de dimensionamento. Um possível cenário de incêndio pode ser descrito completamente com esta curva, isto é: desde a fase de desenvolvimento até à fase de incêndio do compartimento e à fase de decomposição.

Curva paramétrica de temperatura-tempo de acordo com EN 1991-1-2/NA

As secções de curva são limitadas por pontos proeminentes, o que resulta na distribuição da taxa de libertação de calor. Ao determinar os valores de temperatura, é necessário distinguir entre incêndios controlados por ventilação e incêndios controlados por combustível. Além do mais, este modelo de fogo natural é de uso limitado. O modelo de fogo natural aplica-se a áreas de base com até 400 m² e a uma altura de até 6 m. No caso de incêndios com dimensionamento de ventilação controlada, o valor característico da taxa de libertação de calor máxima pode ser calculado utilizando as equações fornecidas no Apêndice A.