Ventilação

É o conjunto de operações necessárias para substituir, mediante certas precauções, a atmosfera superaquecida e saturada de gases proveni...

É o conjunto de operações necessárias para substituir, mediante certas precauções, a atmosfera superaquecida e saturada de gases provenientes da combustão, no interior de uma edificação, por ar fresco da atmosfera externa. Sabe-se que a quantidade normal de oxigênio do ar é de 21% em volume. Quando por qualquer motivo esta proporção diminui, cai também a velocidade de combustão do combustível que queima numa atmosfera e diminui a produção de chamas. 

Quando atinge aproximadamente 15%, cessa completamente a produção de chamas, mas tal não se dá com a combustão, que, para os combustíveis sólidos, continua de uma forma lenta, com forte produção de fumaça e calor. Para os combustíveis líquidos e gasosos, quando cessa a produção de chamas, cessa também a combustão. Esse fenômeno que se passa com os combustíveis sólidos recebe o nome de “combustão abafada” ou “combustão em ambiente fechado” e caracteriza-se por um baixo índice de consumo do combustível, moderada produção de calor e grande produção de fumaça.

Existem alguns materiais que continuam a queimar com combustão viva, isto é, com chamas, mesmo quando a atmosfera que os envolve possui menos de 15% de oxigênio, mas constituem exceção à regra, como a pólvora, o celulóide à base de nitrato de celulose, os plásticos de piroxilina, etc. A combustão em ambiente abafado é incompleta, e como a fumaça é um produto da combustão incompleta, há forte produção de fumaça.

Toda fumaça é tóxica, em maior ou menor grau, dependendo de seus componentes. Podem também irritar o aparelho respiratório e a visão, chegando a ser inflamável e até explosiva. A fumaça decorrente da combustão incompleta em ambiente fechado possui grande quantidade de monóxido de carbono (CO), gás extraordinariamente tóxico, inflamável e explosivo.

As condições encontradas no interior de uma edificação em que está ardendo um fogo em ambiente abafado são completamente inadequadas à vida humana, por três fatores principais: calor intenso, diminuição da porcentagem de oxigênio do ar e presença de gases tóxicos ou irritantes.

Fases do Incêndio de Acordo com o Nível de Oxigênio

A seguir estão descritas as características de cada uma das fases de evolução de um incêndio, em ambiente fechado, levando-se em conta o nível de oxigênio existente nesse ambiente:

Primeira Fase

Início da combustão - porcentagem normal de oxigênio na atmosfera interna (21%).

a) Combustão lenta, durante tempo variável de alguns segundos até horas, antes de iniciar a produção de chamas.

b) Desprendimento de fumaça aquecida, subindo para as camadas superiores da atmosfera interna, mas perdendo muito calor pela absorção por parte da atmosfera interna e materiais com os quais entra em contato.

c) Muito pequena diminuição na porcentagem de oxigênio do ar.

d) Pequeno aumento de temperatura da atmosfera interna.

e) Os maiores danos são causados pela fumaça.

Segunda Fase

Período de produção de chamas - porcentagem de oxigênio com diminuição de 21% a 15%.

a) Rápido aumento da velocidade de combustão e em consequência de consumo do combustível e rápida produção de calor.

b) Período de maior extensão do fogo e maior destruição.

c) O calor existente no interior da edificação aumenta rapidamente, aumentando consequentemente o volume dos gases existentes na atmosfera interior. Se estes não puderem sair mais rapidamente que a produção interna de gases, a pressão da atmosfera interna tornar-se-á maior que a externa.

d) Esta diferença de pressão é muito pequena, mas poderá ser suficiente para quebrar vidros já enfraquecidos pelo calor.

e) Haverá maior concentração de calor nas partes superiores da atmosfera interna e perto do foco principal do fogo.

f) Se o fogo não encontrar uma saída para a atmosfera externa, o conteúdo de oxigênio da atmosfera interna decrescerá rapidamente.

g) A produção de volume das chamas diminuem em relação ao decréscimo de oxigênio na atmosfera interna. Aumenta a produção de fumaça.

h) Quando o nível de oxigênio atinge 15%, cessa a produção de chamas.

Terceira Fase

Período de combustão abafada (oxigênio a menos de 15%). São muito raros os incêndios que atingem essa fase, e normalmente ocorrem em subsolos ou em prédios de construção resistente ao fogo. A maioria dos incêndios que ocorrem em edificações fechadas, encontra caminho para a atmosfera exterior, por intermédio das janelas de vidro ou dos telhados, durante a segunda fase. A terceira fase caracteriza-se pelo seguinte:

a) Diminuição da velocidade de consumação do combustível e de produção de calor.

b) Pequena diminuição de calor da atmosfera interna, devido a absorção por parte de materiais sólidos ainda frios no interior da edificação. Essa perda de calor pode ser suficiente para causar contração no volume da atmosfera interna, podendo fazer sua pressão cair abaixo da externa. Essa diferença de pressão pode ser suficiente para causar a ruptura de vidros de fora para dentro, enfraquecidos pelo calor.

c) Se os vidros resistirem, as pressões se equilibram através dos pequenos pontos de contato, entre a atmosfera externa e a interna (vácuos).

d) A atmosfera interna se dispõe em camadas de acordo com o calor, ocupando cômodos superiores com gases mais aquecidos, dentro da área de maior envolvimento.

e) A combustão abafada continuará e a atmosfera interna tornar-se-á pesadamente carregada de fumaça, contendo uma alta porcentagem de monóxido de carbono.

f) A atmosfera interna pode conter combustível suficiente para formar uma mistura inflamável com o ar, havendo, em potencial, possibilidade de explosão.

g) Uma edificação nunca é completamente estanque, portanto, certas permutas entre as atmosferas externa e interna podem ocorrer, mesmo nesta terceira fase. Isto favorece o aparecimento de pressões negativas e positivas, devido à contração e expansão da atmosfera interna; fumaça é expelida nos períodos de expansão e dá-se uma entrada de ar nas de contração. Pode haver, portanto, produção intermitente e localizada de chama, perto dos pontos em que o ar penetra. Caso, num determinado momento, o fogo se torne mais forte, poderá provocar nova circulação de ar (dentro do cômodo) e o incêndio retorna à segunda fase (produção ativa de chamas).

Atendimento na Segunda ou Terceira Fase

Quando o bombeiro tiver que atender a um incêndio em ambiente fechado, no qual o fogo se encontra na segunda ou terceira fase, ele pode esperar encontrar as seguintes condições no interior da edificação:

a) Calor muito forte, acumulado nas camadas atmosféricas superiores de toda a área de maior envolvimento pelo fogo. Esta camada de calor excessiva estará também saturada de fumaça bastante espessa, atingindo, comumente, as partes superiores do corpo de um homem em pé (para os pavimentos de altura normal de aproximadamente 3 metros). O calor se distribui por estratos ou camadas, alcançando cerca de 800 graus junto ao teto e vai diminuindo gradativamente de cima para baixo, podendo ocorrer que junto ao piso sua temperatura seja inferior ao ponto de ebulição da água. 

b) Dentro da área de maior envolvimento pelo fogo, a fumaça poderá ser suficientemente densa para impedir uma visibilidade adequada.

c) A atmosfera poderá conter porcentagem menor de oxigênio que a normal e poderá ter propriedades tóxicas e irritantes.

Antes que os bombeiros possam entrar na edificação e trabalhar na extinção direta do fogo, torna-se necessário alcançar os seguintes objetivos:

a) Eliminar ou reduzir as possibilidades de uma explosão da fumaça ou gases aquecidos (backdraft).

b) Aumentar o grau de visibilidade até o ponto que permita ao pessoal operar no interior da edificação.

c) Reduzir a temperatura interna até que se torne possível a entrada de pessoal.

d) Conseguir uma porcentagem normal de oxigênio na atmosfera interna.

e) Reduzir as propriedades tóxicas e irritantes da atmosfera interna.

Para alcançar esses objetivos, empregam-se as operações de ventilação. São operações delicadas, que devem ser levadas a efeito com toda a precaução possível, a fim de se evitar alastramento desastroso do fogo. Em princípio, consistem em praticar aberturas, de dimensões adequadas e localização apropriada, para permitir um intercâmbio da atmosfera interna com a externa, de modo que possam escapar os gases quentes, fumaça, gases tóxicos e irritantes, substituindo-os por ar fresco da atmosfera externa. 

É óbvio que apenas as precauções relativas ao tamanho e localização das aberturas não são suficientes para impedir um alastramento do fogo, motivo pelo qual as operações de ventilação caminham juntas com as de extinção, armando-se o material e linhas para funcionar nos pontos mais perigosos, caso haja um incremento do fogo.

Antes de a ventilação ser obtida nos edifícios sem aberturas, as áreas superaquecidas podem ser parcialmente resfriadas com a utilização de esguichos reguláveis com jatos neblina através de pequenas aberturas.

Principais Tipos de Ventilação

Existem dois tipos principais de ventilação: a vertical e a horizontal (cruzada). A primeira é normalmente empregada, tendo em vista que a tendência dos gases e fumaça aquecidos é subir e acumular-se nas partes altas das edificações. Efetuando-se aberturas nesses pontos, aproveita-se a força ascensional dos gases para a sua saída, ao mesmo tempo em que se limita a entrada de ar fresco.

Há casos, porém, em que a fumaça e os gases quentes não alcançam os pontos elevados da edificação, por causa de um obstáculo estrutural, como, por exemplo, as formas de lajes. Nestes casos, só poderá ser empregada a ventilação horizontal (cruzada), abrindo-se janelas e portas, primeiramente do lado oposto àquele em que sopra o vento, e depois do lado do vento, permitindo a formação de uma corrente de ar, que limpa o recinto.

Ventilação Vertical

A abertura de saída de fumaça e gases normalmente é feita no telhado. Se existirem aberturas naturais, como alçapões, vigias, clarabóias etc, elas podem ser usadas se estiverem suficientemente próximas do ponto de concentração dos gases. Deve-se tomar cuidado, quando se faz uma abertura, de evitar que gases combustíveis aquecidos sejam dirigidos para o lado de materiais inflamáveis já aquecidos. Uma vez feita a abertura no telhado, é preciso verificar se não é necessário furar também o forro da edificação. A abertura deve ser suficientemente grande para permitir a saída rápida da fumaça e gases. 

Os bombeiros que fazem a abertura devem se colocar de modo a não serem atingidos pela saída dos gases, que muito frequentemente se incendeiam em contato com o ar, sendo uma precaução básica colocarem-se do lado de onde o vento se origina. Também deve ser cuidadosamente previsto um meio de retirada (abandono) quando o procedimento não for bem sucedido. Ao subir num telhado, deve-se considerar sua construção; a estrutura pode estar tão enfraquecida, que não suporte o peso dos bombeiros. O processo de praticar aberturas é variado, envolvendo, desde a simples remoção do telhado, até o uso de aparelhos elétricos como serras, furadeiras etc. Às vezes, uma janela do lado oposto ao do vento, em um pavimento superior, pode ser aberta, quebrando-se os vidros com um jato d`água.

Ventilação Horizontal (cruzada)

Este tipo de ventilação requer mais cuidado que a vertical, pois no meio da passagem do fluxo de gases aquecidos podem ser gerados novos focos de incêndio, e só deve ser usada quando não seja possível a utilização de outro tipo. É feita por intermédio de aberturas naturais, como janelas, portas, etc. As janelas do lado oposto à direção do vento devem ser abertas primeiro e depois as do lado do vento. Se forem do tipo “guilhotina”, abre-se, do lado oposto ao vento a parte superior e do lado do vento a parte inferior.

As aberturas sempre devem ser feitas em nível superior ao do fogo, para facilitar a saída da fumaça e dos gases aquecidos. É claro que todas estas operações devem ser acompanhadas das precauções necessárias para controlar uma possível propagação do fogo. As aberturas somente devem ser feitas, depois que medidas para evitar a propagação do fogo forem providenciadas. Como é impossível fazer um isolamento absoluto do local, as linhas de mangueiras devem ser estendidas para isolar os pontos mais prováveis de propagação do fogo, e outras linhas devem estar prontas para penetrar na edificação e sufocar o foco principal do incêndio.

Quando o fogo está no fim da segunda fase ou já no início da terceira, é preferível empregar a ventilação indireta por meio de ataque indireto com neblina. Utiliza-se este processo, fazendo uma pequena abertura no cômodo onde exista o fogo abafado, suficiente apenas para introduzir um esguicho ou uma extensão de neblina, produzindo uma atmosfera inerte de neblina. Isto cria uma movimentação da atmosfera interna que muitas vezes extingue o fogo, reduz a temperatura interna e normaliza a porcentagem de oxigênio. A neblina deve ser introduzida nas camadas mais elevadas do cômodo.

FONTE DE REFERÊNCIA
METCI – MANUAL DE ESTRATÉGIA E TÁTICA DE COMBATE A INCÊNDIO

Direitos Autorais: Corpo de Bombeiros Militar do Estado de São Paulo