Uso de vestuário de proteção impregnado com água por bombeiros em combate a incêndios

Abstract

The thermal environments which firefighting is associated, is responsible for taking firefighters to a state of great physical and psychologic stress.The available software that simulate the thermophysiological behaviour of firefighters during firefighting usually assume that firefighter’s clothing is dry, namely the HuTheReg program, developed at DEM-FCTUC.The purpose of the present work has the complementation of HuTheReg program with a module which allows the consideration of clothing impregnated with water. Thus, the main task is the development of a mathematical model that allows the simulation of mass and heat transfer occurred in clothing, impregnated (or not) with water. The mathematical model developed was implemented in a MS Excel sheet (designated by Wet-Clothing).This tool, in conjunction with HuTheReg program, was used to analyse the effect of impregnating firefighter’s clothing with water through the fight against two distinct fire typologies: forest fire and structural fire. The used clothing is comprised by a layer of underwear, a layer of liquid water and water steam, and a layer of protective clothing. Analysing eight distinct cases, considering the different water masses localised inside the protective clothing (in the cases in which the clothing is wet), and the different clothing constructions, which considers the different distributions of underwear and protective clothing. Attending the results produced by the Wet-Clothing model, independently of the type of clothing construction, it is verified that, throughout the time, the existence of water inside the protective clothing during firefighting, allows a flux reduction of the heat that reaches the skin, as well as the temperatures through the clothing. These results allow some conclusions about the fact that the impregnation of firefighter’s protective clothing with water is beneficial, increasing the times needed to the appearance of the pathologies undesirable associated to hyper thermic stress.

O ambiente térmico associado ao combate a um incêndio pode levar os bombeiros para um elevado estado de stress físico e psicológico.Os softwares disponíveis para simular o comportamento termofisiológico de bombeiros em situação de combate a incêndios assumem que o vestuário de proteção se encontra seco, nomeadamente o software HuTheReg desenvolvido no DEM-FCTUC.O presente trabalho tem como objetivo contribuir para a complementação do software HuTheReg com um módulo que permita considerar vestuário impregnado com água. Neste sentido, a principal tarefa a atingir com este trabalho é o desenvolvimento de um modelo matemático que permita a simulação da transferência de calor e de massa que ocorre no vestuário utilizado, impregnado (ou não) com água. O modelo matemático desenvolvido foi implementado numa folha de cálculo em MS Excel (designada por Wet-Clothing).Esta ferramenta em conjunto com o programa HuTheReg foi utilizada para analisar o efeito de impregnar com água o vestuário utilizado por bombeiros em situação de combate a duas tipologias de incêndio: florestal e estrutural. O vestuário considerado é constituído por uma camada de roupa interior, uma barreira à água líquida e ao vapor de água e uma camada de vestuário de proteção. Analisam-se oito casos distintos, tendo em conta diferentes massas de água localizadas no interior do vestuário de proteção e diferentes construções de vestuário, que têm como base diferentes distribuições da camada de roupa interior e da camada de vestuário de proteção. Com base nos resultados obtidos e independentemente do tipo de vestuário, a impregnação com água do vestuário do bombeiro em combate a incêndios permite uma redução fluxo de calor que chega à pele e das temperaturas atingidas pelo vestuário. Como resultado disto foi possível concluir que a impregnação com água da camada exterior do vestuário usado pelos bombeiros durante o combate a incêndios é benéfica, aumentando os tempos até ao aparecimento de patologias indesejáveis associadas ao stress hipertérmico.