Manual de proteção contra incêndios para estruturas de suporte de carga “estructuras de madeira” (Parte 3)

As estruturas de madeira, ao contrário do que poderia ser deduzido como material combustível, têm uma série de vantagens sobre outros materiais, tais como o betão ou o aço:

• Resiste melhor a altas temperaturas sem grandes expansões ou alterações na sua composição interna.
• Quando começa a arder podemos calcular a sua perda de secção e quando vai entrar em colapso, ao contrário do concreto e do aço que têm comportamentos imprevisíveis.

Este comportamento previsível e regular da madeira em contacto com o fogo dá-nos duas soluções possíveis para protegê-la em caso de incêndio:

1.- Aumente a sua secção útil de acordo com a sua velocidade de carbonação para que, mesmo que comece a arder, mantenha uma secção mínima eficiente capaz de suportar as cargas solicitadas.

Neste método, trata-se de calcular quando um elemento estrutural da madeira vai colapsar com base na sua velocidade de perda de secção por carbonação.

Partimos da temperatura de combustão de uma madeira, ou seja, em que começa a queimar e a carbonato. Isto depende de muitos fatores, tais como densidade, humidade, tipo de madeira, etc., mas normalmente podemos considerar uma temperatura de 230°C.

A partir daqui, o CTE no seu anexo E do DB-SI dá-nos algumas tabelas para diferentes tipos de madeira:

Como termo geral, considera-se uma taxa de perda útil de 0,7 mm de incremento de secção por minuto. Para este aumento na secção basta considerar as caras expostas ao fogo.

Por exemplo, para um feixe de madeira exposto ao fogo em três lados, a secção mínima que deve ter de suportar as cargas que são solicitadas é primeiro calculada e, em seguida, a secção extra que deve ter de suportar o tempo de exposição ao fogo é calculada com base na taxa de carbonação desse elemento.

A secção mínima seria a x b, mas para que esta viga seja R-60 com uma velocidade de 0,7 mm/min teríamos que a viga teria que ter secção (a + 42 mm) x (42 + b + 42mm). Por outro lado, para que um Pilar da mesma secção tenha todas as 4 faces expostas ao fogo a secção para garantir R-60, seria (42 + a + 42 mm) x (42 + b + 42 mm).

2.- Utilização de Camadas protetoras: quando o método de proteção de sobredimensionamento não pode ser efetuado porque a estrutura já está colocada no local e é necessário protegê-la do fogo, não há escolha a não ser protegê-la com um produto que lhe dê resistência ao fogo. Do departamento de I&D&I da Mercor Tecresa desenvolvemos dois tipos de soluções:

1. Painéis silicato e Magnesite Tecbor®: estes painéis são testados tanto como um teto falso e apoiados para garantir o Isolamento e a Integridade, isto significa que, se forem colocados protegendo a madeira da exposição ao fogo, quer como um teto falso sob vigas e correias de madeira, bem como trasdosado nos pilares de apoio, também garantirão a capacidade de suporte R do elemento de madeira, uma vez que uma das condições do teste para garantir os critérios EI é que a temperatura do lado não exposta ao fogo não exceda 140°C e, como já vimos anteriormente, a temperatura a que a madeira começa a carbonato é superior a 200°C, portanto se evitar a carbonação e a perda de secção também podemos garantir que está em conformidade com a Capacidade de Suporte durante o tempo que seja necessário.
2. Argamassa Tecwool®: esta solução é mais comum para o seu melhor impacto económico, para além de que geralmente seja requerido um acabamento subsequente, ao contrário do Painel Tecbor que pode ser deixado pronto para pintar. A argamassa Tecwool foi testada protegendo uma laje com carga de vigas de madeira com uma secção mínima de 140 x 140 mm, garantindo 3 horas (180 min) de capacidade de carga do mesmo.

Algo de que é habitual especialmente nas Reformas é encontrar estruturas de madeira ou betão com reforços metálicos que são aqueles que realmente mantêm a capacidade de suporte do elemento; neste caso, devemos tratar o elemento construtivo como se fosse um elemento metálico como falamos no Post anterior.