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Tecnologias para controle e prevenção de incêndios

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Como um incêndio começa?

O fogo para ser iniciado precisa da junção de alguns elementos sendo ele explicado basicamente por um triângulo com os três elementos, como visto na figura abaixo. Onde é preciso calor, combustível e comburente. 

 Se os três elementos coexistirem e o combustível da equação for um material cuja disponibilidade não está controlada, o fogo pode iniciar um incêndio, onde combinado aos elementos iniciais aparece também uma reação em cadeia. Na qual mais combustível é adicionado, gerando mais calor e avançando para maiores áreas com maior disponibilidade de combustível (oxigênio).

Assim como para iniciar o fogo os três elementos precisam estar disponíveis, para extinguir o fogo é preciso fazer a remoção de ao menos um desses elementos, para tal propósito podem existir diferentes maneiras de agir, dependendo da situação.  Tempo é um elemento sensível quando lidando com um incêndio, e algumas ações podem significar a diferença entre um princípio de incêndio e um de grandes proporções.

Como avaliar a situação de maneira segura?

A tecnologia evoluiu muito em diversas perspectivas, e uma das frentes que observamos avanços, está relacionada a sistemas de medição. Onde antes  ferramentas consideradas de ficção fazem parte do cotidiano dos profissionais que lidam com várias grandezas a serem medidas. 

Um princípio que é válido para vários  contextos é que só podemos inferir, ou melhorar uma situação que conhecemos, e portanto precisamos medir, contar, avaliar e então definir um plano de ação.

Dado esse pressuposto e o triângulo anteriormente mencionado, grandezas que podem ser interessantes de ser medidas em um ambiente, são temperatura, local e fontes de calor, (calor), presença de gases (combustíveis), oxigenação do ambiente (comburente) , presença e localização de pessoas, presença de fumaça (integridade física).  

A maneira que um sistema eletrônico pode encontrar para executar identificar tais grandezas é através de sensores, estes são os olhos e ouvidos e até mais do que isso, que então disponibilizam informações aos usuários para que tomem ações ou sistemas automáticos.

Detecção de fumaça

Como diria o ditado onde há fumaça há fogo, portanto uma das maneiras de rapidamente detectar se há focos de incêndio em um ambiente é através de sensores de fumaça.


São detectores que normalmente são fixados no teto dos ambientes, e cujo elemento sensor é composto de um elemento composto volátil VOC que se altera na presença de fumaça e aciona um sinal para um sistema de controle 

Há diversos estudos da melhor maneira de posicionar este sensor dentro do ambiente de modo que possa ter uma abrangência e precisão de detecção nos mais variados tipos de ambiente.

Sprinkler – Irrigador

Há um sistema de controle de focos de incêndio que não é muito comum nacionalmente, mas há muitos países que utilizam tais sistemas, pois como mencionado anteriormente, controlar um foco, antes que uma reação em cadeia tenha se formado é muito mais fácil do que extinguir um incêndio de grandes proporções.

Esse sistema é conhecido como sprinkler, ou irrigador, pois ao ser ativado aciona um bombeamento de água em alta pressão, que pode funcionar de duas maneiras, removendo o calor utilizando somente a água para esse propósito. Entretanto se conhecido que o local a ser protegido conta com combustíveis que podem provocar outros tipos de fogo o mais adequado é remover o comburente, e isso é feito adicionando a água um composto químico conhecido como AFFF (Aqueous Film Forming Foam) que é líquido aquoso, formado de espumas.

O modo de acionamento desse equipamento pode ser totalmente eletromecânico, utilizando um bulbo ou junção bi-metálica, como pode ser complementar a outros sistemas, como o detector de fumaça.

Sensores de gás

A presença de gás seja, butano, propano ou natural em um ambiente fechado pode ser o início de um incêndio. E dependendo da sua concentração, até causar explosões, portanto altamente perigoso.

Poder detectar quando tais gases estão presentes no ambiente e de maneira segura acionar sistemas de exaustão e alarmes de evacuação é altamente valioso. E podem ser feitos utilizando um sensor de gases que além dos mencionados podem detectar uma gama ainda maior de gases. Na figura abaixo é possível observar um sensor desses

O sensor em questão é o SGAS711 do fabricante Renesas, e muitos outros sensores têm funções semelhantes. Um exemplo das medições dos gases podem ser observadas na gráfico abaixo. Baseado na concentração dos mesmos pode ser ativada um gatilho baseado em medições prévias.

Imagens Térmicas 

Uma tecnologia desenvolvida há não muito tempo e que ainda não tem sua acessibilidade como uma barreira por causa do custo. Entretanto em várias situações os benefícios superam os custos, são as imagens térmicas. Onde a sobreposição de imagens capturadas por uma câmera são feitas com informações de um sensor matricial de temperatura. Usando muitos pontos de temperatura que permitem a construção de uma imagem como vista abaixo.

Tecnologia controle de incêndio

Um sistema muito útil atualmente para medir a temperatura corporal rapidamente em um ambiente com muitas pessoas, e classificação de pessoas suspeitas de estarem doentes. Combinado com um algoritmo de classificação, e dados rapidamente se transformam em informações. 

Em um ambiente de escritório por exemplo um sistema como esse poderia ser utilizado para além do monitoramento de pessoas. Observar quando há o aumento excessivo da temperatura em algum equipamento, painel, etc. Que pode indicar o início de um incêndio e com um sistema integrado acionar a brigada de incêndio, acionando o alarme de evacuação. Podendo inclusive apontar as equipes o local do incêndio com uma precisão maior que outros sistemas.

Contagem de pessoas

Quando um incêndio ocorre, normalmente perdas são registradas, mas a primeira preocupação é remover todas as pessoas do ambiente, pois perdas de materiais e estrutura são menos importantes do que pessoas. 

Utilizando um exemplo o shopping center da figura abaixo, se nesse local um incêndio é iniciado. Uma equipe se desloca ao local e saber se existem pessoas no mesmo é muito importante. Pois pode mudar o modo de agir, e deslocar pessoas de resgate ao mesmo tempo que o combate ao foco central do incêndio é iniciado.

É muito importante e útil para uma equipe de socorro saber quantas pessoas estão em determinado local em chamas, e principalmente a sua localização dentro dele. Portanto se o edifício contar um um sistema de contagem de pessoas, essa informação estar disponível em situações de emergência pode ajudar a salvar vidas.

Sistemas de prevenção e combate a incêndio

A junção de diferentes tecnologias e dispositivos em um determinado ambiente pode oferecer um controle centralizado. Onde é possível monitorar o estado dos ambientes de modo que se este sistema centralizado estiver conectado a uma central. Que pode se comunicar diretamente com a equipe de brigadistas ou bombeiros portanto uma resposta mais rápida é possível.

Controlling smart home security camera fire alarm doorbell with smartphone realistic fuzzy living room background vector illustration

Um sistema integrado é totalmente dependente do tamanho e tipo de ambiente no qual os dispositivos são instalados. Portanto eles podem ser simples e controlados a partir de um celular, como podem ser complexos e exigir uma equipe de monitoramento.

 Lidar com um sistema desses exige responsabilidade, redundâncias e normalmente um sistema tolerante a falhas. Não implemente um sistema como este se não estiver totalmente seguro das implicações que um problema em um sistema desses pode causar. Procure sempre profissionais com experiência para que seja feita a avaliação e certificação do projeto. 

As tecnologias evoluem muito rápido a cada dia surgem novas maneiras melhores e mais simples de lidar com problemas que antes pareciam complexos. Você já ouviu falar de outros modos de detecção de incêndio, tecnologia semelhantes ou alguma inovação desse meio? Deixe seu comentário.

Que tal começar a aprender mais sobre isso no 1º Workshop de Prevenção e Combate a Incêndio do Blog da Engenharia? Acesse esse link para saber mais e se inscrever.

Marcos Aurelio Souza
Catarinense, nascido em Joinville. Engenheiro de Controle e Automação, pela Unisociesc. Sempre envolvido com pesquisas, iniciação cientifica e projetos extra curriculares, áreas de interesse eletrônica embarcada, hardware, simulações, sensoriamento, etc. Engenheiro na Whirlpool Corporation na unidade do Brasil, trabalhando com desenvolvimento de eletrônica embarcada para diferentes tipos de eletrodomésticos e com experiência em diversas áreas, como sensores, atuadores, hardware, testes, gerenciamento de projetos.

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