Modelação numérica e experimental de incêndios de compartimento sujeitos a incêndios naturais

Abstract

Os métodos de cálculo de desenvolvimento de incêndio são muitos e diversos, tendo um grau de rigor e erro que varia de caso para caso. As diferenças dos valores fornecidos pelos diversos métodos nunca foi aferida numa comparação alargada dos mesmos. Assim o presente trabalho tem como principal objetivo a caracterização da influência do modelo de cálculo no desenvolvimento de incêndio em compartimentos, na análise térmica das soluções construtivas do compartimento. Esta caracterização é efetuada através da utilização dos modelos simplificados do Eurocódigo 1 parte 1.2, modelos de zona dos programas Ozone V2.2.2 e CFAST V6.2.1 e, modelos de campo do programa FDS V5.3.1, utilizando o Pyrosim V5.3.1como pré- processador do FDS V5.3.1. As temperaturas foram também registadas em ensaios experimentais de incêndio de compartimento, onde serão simuladas as condições de um escritório. Nestes ensaios será usada uma carga de incêndio do tipo celulósica, utilizando madeira. Os modelos simplificados de cálculo do Eurocódigo 1, parte 2, que foram utilizados, são o método das curvas de incêndio paramétricas e dos incêndios localizados. A análise térmica das soluções construtivas é realizada pelo programa de elementos finitos Abaqus V6.12.1. As temperaturas registadas pelos diferentes processos serão depois usadas na análise térmica da solução construtiva e verificada a sua influência. Uma modelação detalhada do incêndio só pode ser alcançado através de um programa computacional de dinâmica de fluidos e através de modelos de elementos finitos, no dimensionamento de elementos estruturais em situação de incêndio, a integração de ambos os modelos representa o objetivo do presente trabalho.

The calculation methods of fire spread are many and diverse, with a degrees of accuracy and error that varies from case to case. The differences of the values supplied by various methods has never been assessed in comparison enlarged thereof. Thus, the present work has as main objective to characterize the influence of the calculation model in the development of fire compartments in thermal analysis of constructive solutions compartment. This characterization is accomplished through the use of simplified models of Eurocode 1 Part 1.2, models of area programs and CFAST Ozone v2.2.2 V6.2.1 and models of field program FDS v5.3.1, using the pre Pyrosim V5.3.1como - FDS v5.3.1 processor. The temperatures were also recorded in the experimental room, where the fire will be simulated conditions of an office. In these assays will use one kind of fire load cellulosic using wood. The simplified models for calculating in the Eurocode 1, part 2, which were used, are the method of parametric curves of fire and fires located. The Thermal analysis of constructive solutions is performed by the finite element program Abaqus V6.12.1. The temperatures recorded by different processes are then used in thermal analysis of the constructive solution and verified its influence. A detailed modeling of the fire can only be achieved through a program of computational fluid dynamics and through finite element models, in the design of structural elements under fire conditions, the integration of both models is the goal of this work.