MATERIAIS DE ACABAMENTO E REVESTIMENTO

Autor: Teodorio Arão Santos de Oliveira

Engenheiro de Segurança contra Incêndio e Pânico

Telefone: (71) 99237-2739

As características do comportamento dos materiais construtivos frente ao fogo podem desempenhar papel preponderante na evolução de um eventual incêndio, dificultando ou contribuindo para que um estágio crítico seja alcançado. Tais características dizem respeito à facilidade com que os materiais sofrem ignição, à capacidade de sustentar a combustão, à rapidez com que as chamas se propagam pelas superfícies, a quantidade e taxa de desenvolvimento de calor liberados no processo de combustão, ao desprendimento de partículas em chamas/brasa e ao desenvolvimento de fumaça e gases nocivos. A reação ao fogo está relacionada íntima e diretamente com a combustão do material e aos produtos por ela liberados.

A geometria, os produtos desenvolvidos no processo de pirólise e as propriedades termodinâmicas são características intrínsecas aos materiais e controlam sua ignição. A natureza da fonte de ignição e as condições a que o material esteja exposto são fatores externos que também participam de sua ignição.

O material, uma vez ignizado, coloca à prova a sua capacidade de manter a combustão. Os fatores que regem esta capacidade estão centrados no alto desenvolvimento de calor radiante da chama, na baixa capacidade calorífica do material, na inércia térmica oferecida pelo material, na baixa temperatura de pirólise e no baixo calor endotérmico da pirólise. Esses fatores estão diretamente relacionados com a definição da rapidez de propagação de chamas sobre a superfície do material ignizado.

A contribuição que os materiais combustíveis incorporados aos sistemas construtivos podem oferecer para o desenvolvimento de uma situação de incêndio, por meio da ignição e sustentação da combustão, do desenvolvimento de calor, da propagação das chamas, do desprendimento de partículas em chamas/brasa e do desenvolvimento de fumaça e gases tóxicos é denominada, reação ao fogo dos materiais.

As características de reação ao fogo dos materiais podem ser determinadas em laboratório, de modo isolado, mediante condições padronizadas que visam reproduzir determinados momentos de um incêndio.

Na seleção de materiais incorporados aos elementos construtivos, devem ser evitados aqueles que se ignizem com facilidade e possuam capacidade de sustentar a combustão. Deste modo reduz-se a probabilidade de o incêndio ter início nos materiais que compõem os edifícios.

Contudo, as variáveis inerentes a um material, as quais se interrelacionam diretamente com o fogo são: incombustibilidade, poder calorífico, inflamabilidade, propagação superficial de chama, produção de gases nocivos e de fumaça.

Considerando-se que a segurança contra incêndio está associada à probabilidade de ocorrência de determinados eventos que proporcionam perigo às pessoas e aos bens, percebe-se que ela pode ser obtida por meio da isenção de tais riscos. Como a isenção total de riscos, na prática, é algo utópico, pode-se entender a segurança contra incêndio como o conjunto de vários níveis de proteção aos mesmos.

Consideram-se como categorias básicas de riscos associados ao incêndio os riscos de início de incêndio, do crescimento do incêndio e da propagação do incêndio, bem como os riscos à vida humana e à propriedade.

O risco de início, crescimento e propagação do incêndio estão diretamente relacionados à evolução do incêndio no edifício e à sua propagação para os edifícios vizinhos.

A evolução do incêndio é caracterizada por três fases: a fase inicial (primeira fase), a fase de inflamação generalizada (segunda fase) e a fase de extinção (terceira fase). A Figura 1 representa a evolução típica de um incêndio com suas fases características.

Na fase inicial, o incêndio está restrito a um foco, representado pelo primeiro material ignizado e pelos possíveis materiais combustíveis em suas adjacências. Nesta fase a temperatura do ambiente sofre elevação gradual. A seguir, tem-se a fase da inflamação generalizada, caracterizada pelo envolvimento de grande parte do material combustível existente no ambiente, a temperatura sofre elevação acentuada, não sendo possível a sobrevivência no recinto. A fase de extinção é quando grande parte do material combustível existente no ambiente já foi consumido e a temperatura entra em decréscimo.

Grande parte dos incêndios ocorre a partir de uma fonte de ignição junto aos materiais combustíveis contidos no edifício. Uma vez que o material que esteja em contato com a fonte de ignição se decomponha pelo calor, serão liberados gases que sofrem ignição. Quando a ignição está estabelecida, o material manterá a combustão, desenvolverá calor e liberará gases quentes e fumaça. O ambiente, então, sofrerá uma elevação gradativa de temperatura, acumulando os gases quentes e fumaça junto ao teto do ambiente. Através dos mecanismos de condução, radiação e convecção do calor, poderá ocorrer a propagação do fogo para materiais combustíveis que estejam nas adjacências.

A probabilidade do surgimento de um foco de incêndio a partir da interação dos materiais combustíveis trazidos para o interior do edifício e dos materiais combustíveis integrados ao sistema construtivo caracteriza o risco de início do incêndio.

Caso haja uma oxigenação do ambiente através de comunicações (diretas ou indiretas) com o exterior, o fogo irá progredir intensamente, atingindo o estágio de inflamação generalizada. Nessa fase, grande quantidade de fumaça e gases quentes são gerados e, os materiais combustíveis no ambiente, aquecidos por convecção e radiação, inflamar-se-ão conjuntamente. O fogo, então, atingirá rapidamente sua máxima severidade.

A probabilidade de um incêndio passar da fase inicial para a fase de inflamação generalizada, isto é, a probabilidade de o foco de incêndio evoluir até atingir a inflamação generalizada caracteriza o risco do crescimento do incêndio.

Durante esta segunda fase, os gases quentes e fumaça gerados no local de origem podem ser transferidos para outros ambientes, dentro do próprio edifício, através das aberturas de comunicação entre os mesmos. Em função da alta temperatura, o fogo se propagará para esses ambientes com maior rapidez, e os materiais combustíveis ali existentes também se queimarão com rapidez e intensidade maiores, se comparadas ao ambiente de origem.

As altas temperaturas e os gases quentes emitidos através das janelas e aberturas existentes na fachada ou na cobertura (provocadas pela ruína parcial) ocasionam a propagação do incêndio para edifícios adjacentes. Com a ocorrência da propagação do fogo entre os ambientes do edifício de origem, os mecanismos de radiação e convecção serão acentuados, provocando uma incidência maior de fluxos de calor nas fachadas dos edifícios vizinhos. Somente quando grande parte dos materiais forem consumidos é que o fogo entrará no processo de extinção.

A probabilidade de propagação do incêndio, a partir da inflamação generalizada no ambiente de origem, para outros ambientes e/ou edifícios adjacentes caracteriza o risco de propagação de incêndio.

A geração de fumaça e de gases tóxicos, a redução da quantidade de oxigênio disponível e o calor desenvolvido em estágios mais avançados são fatores característicos das distintas fases do incêndio e que oferecem risco à vida humana.

A probabilidade de os fenômenos associados ao incêndio (fumaça, gases nocivos, calor e falta de oxigenação) provocarem lesões aos ocupantes do edifício, tanto aos usuários como às pessoas envolvidas no salvamento e combate, define o risco à vida humana.

O risco à propriedade está presente desde o momento do início do incêndio e pode evoluir gradativamente atingindo a inflamação generalizada no ambiente e a propagação do fogo para outros ambientes e edifícios vizinhos. A fumaça, os gases quentes e o calor danificam os materiais e equipamentos contidos no edifício, assim como o próprio edifício (ou seja, os seus elementos construtivos) e os edifícios adjacentes.

Quanto mais suscetível for o sistema construtivo à ação do incêndio, maior será o risco à propriedade. O colapso estrutural de partes do edifício pode implicar em danos às áreas não atingidas pelo fogo e também à edifícios vizinhos.

Na primeira fase do incêndio, a reação ao fogo de um material é de extrema importância, ou seja, são fundamentais a forma e a magnitude com que o material libera o calor. Este calor pode aumentar a velocidade das moléculas do próprio material, ocasionando o desprendimento de gases para a superfície do mesmo. Estes gases podem atingir uma concentração ótima, permitindo sua inflamação e a propagação da chama para os materiais combustíveis que estejam nas adjacências.

Na segunda fase, a da inflamação generalizada no ambiente de origem, o calor liberado e as conseqüentes chamas originárias da fonte incumbem-se da propagação do fogo para os materiais combustíveis vizinhos, como uma reação em cadeia. A reação ao fogo nesta fase, assim como a primeira, apresenta imprescindível importância para retardar a ocorrência da inflamação generalizada.

É comum, nesta fase, as pessoas, por falta de informação, sentirem-se impotentes diante do fogo, o que gera pânico e contribui para o desenvolvimento do incêndio. Portanto, a importância da orientação do usuário do edifício, bem como a formação de brigadas de incêndio (compostas por pessoal da vigilância, manutenção, administração e usuários comuns) é relevante para esta fase.

Na terceira fase, o incêndio já consumiu a maioria dos materiais combustíveis existentes no ambiente. Não mais importa a forma com que o calor está sendo liberado ou como as chamas estão se desenvolvendo.

Quando se observa um incêndio desde sua primeira fase, verifica-se que a reação ao fogo dos materiais é a grande protagonista do sinistro. O odor liberado, a fumaça desenvolvida, a solicitação de socorro aos bombeiros, etc. ocorrem em função da reação ao fogo dos materiais.

Na segunda fase de desenvolvimento do incêndio, tanto a reação como a resistência ao fogo desempenham papéis importantes devido à propagação de chamas pelos ambientes do edifício de origem e pelos edifícios adjacentes, através de portas, janelas, shafts ou qualquer outra abertura constante nas paredes, tetos e pisos. A resistência ao fogo consiste de habilidade com que um elemento atende, por um período de tempo requerido, às suas funções portantes, integridade e ou isolamento térmico, especificados em método de ensaio de resistência ao fogo

A reação ao fogo dos materiais não interfere na terceira fase do incêndio, pois os materiais combustíveis presentes no ambiente já produziram seus efeitos.

O objetivo da classificação dos materiais com relação ao seu comportamento frente a uma situação de incêndio não é definir a segurança propriamente dita dos produtos de construção, mas de providenciar informações confiáveis com relação ao seu desempenho. Isso posto, a classificação dos materiais baseada em requisitos e critérios traduzidos em linguagem técnica comum (utilizada por fabricantes e técnicos da construção civil, bem como por autoridades públicas que regulam o setor) providencia orientação de modo harmônico quanto ao desempenho relacionado a segurança contra incêndio (reação ao fogo) de produtos utilizados na construção civil.

Os ensaios de reação ao fogo são contemplados na ABNT NBR 15575, na ABNT NBR 16626:2017 e na Instrução Técnica nº 10/2019 (São Paulo).

Destaca-se que os requisitos da ABNT NBR 15575, relativos à segurança contra incêndio em edificações habitacionais são pautados em proteger a vida dos ocupantes em caso de incêndio, dificultar a propagação de incêndio reduzindo danos ao meio ambiente e ao patrimônio, proporcionar meios de controle e de extinção de incêndio e dar condições de acesso para as operações do Corpo de Bombeiros.

Adicionalmente, e em consonância com a ABNT NBR 16626:2017 e com a Instrução Técnica 10/2019 (São Paulo), destaca-se como objetivo o de estabelecer as condições a serem atendidas pelos materiais de acabamento e de revestimento empregados nas edificações, para que na ocorrência de incêndio, restrinjam a propagação de fogo e o desenvolvimento de fumaça, atendendo a legislação de incêndio do Corpo de Bombeiros. Destaca-se na IT 10/2019 (São Paulo) que são exigidos controles de materiais de acabamento e de revestimento para todas as edificações conforme respectivos tipos de ocupação e de uso, conforme visto na Figura 2.

A ABNT NBR 16626: 2017 estabelece os procedimentos para a classificação da reação ao fogo dos produtos de construção, incluindo produtos incorporados dentro dos elementos construtivos. Não se aplicam a produtos empregados nas instalações elétricas e hidráulicas das edificações, exceto produtos de isolamento térmico.

A classificação dos materiais, considerando o comportamento frente ao fogo, visa avaliar o desempenho dos mesmos ainda na primeira fase do incêndio, ou seja, antes do momento da ocorrência da inflamação generalizada (segunda fase), podendo-se, deste modo, controlar os riscos de crescimento e propagação do fogo no ambiente de origem. Como conseqüência, tem-se o prolongamento do tempo para o ingresso na segunda fase do incêndio, favorecendo a fuga dos ocupantes e as operações de combate e de resgate, ainda na primeira fase.

Considerando a atual classificação dos materiais com relação ao comportamento frente ao fogo utilizada no Brasil, a padronização dos ensaios é conduzida em conformidade a normas de diversas organizações, quais sejam: Associação Brasileira de Normas Técnicas (ABNT), International Organization for Standardization – ISO, American Society for Testing and Materials – ASTM e European Norm – EN (normas adotadas pela comunidade européia e controladas pelo European Committee for Standardisation – CEN).

As classes com seus correspondentes desempenho ao fogo estão divididas conforme segue:

1. Para produtos de revestimento de pisos;
2. Para produtos de isolamento térmico de tubulações e dutos com seção circular de diâmetro externo não superior a 300 mm;
3. Para produtos de construção em geral, exceto revestimento de piso e produtos de isolamento térmico de tubulações e dutos com seção circular de diâmetro externo não superior a 300 mm; e
4. Para produtos de construção com características especiais, exceto para revestimento de piso e de isolamento térmico de tubulações e dutos com seção circular de diâmetro externo não superior a 300 mm, Figura 5.

Obs: Os produtos de construção, exceto de revestimento de piso e de isolamento térmico de tubulação e dutos com seção circular de diâmetro externo não superior a 300 mm, são considerados com características especiais quando:

a) fundem, derretem ou sofrem retração abrupta, afastando-se da chama-piloto, quando são submetidos ao ensaio de acordo com a ABNT NBR 9442:2019;

1. b) são não homogêneos e apresentam um ou dois componentes não substanciais externos incombustíveis, que não podem ser ranhurados como proposto na ABNT NBR 9442:2019;
2. c) são não homogêneos, apresentam uma ou mais camadas substanciais combustíveis e espessura total superior a 25 mm;
3. d) em condições reais de instalação, formam juntas através das quais o fogo pode propagar ou penetrar.

A Figura 3 contempla a classificação de produto de revestimento de piso (p) em função do atendimento a critérios para os requisitos estabelecidos em métodos de ensaio padronizados.

A Figura 4 contempla a classificação de produtos de isolamento térmico de tubulações e dutos com seção circular de diâmetro externo não superior a 300 mm (L) em função do atendimento a critérios para os requisitos estabelecidos em métodos de ensaios padronizados.

A Figura 5 contempla a classificação de produtos de construção em geral, exceto revestimento de piso e produtos de isolamento térmico de tubulações e dutos com seção circular de diâmetro externo não superior a 300 mm, em função do atendimento a critérios para os requisitos estabelecidos em métodos de ensaios padronizados.

A Figura 6 contempla a classificação de produtos de construção com características especiais, exceto revestimento de piso e produtos de isolamento térmico de tubulações e dutos com seção circular de diâmetro externo não superior a 300 mm, em função do atendimento a critérios para os requisitos estabelecidos em métodos de ensaios padronizados.

Notas importantes:

1. Considera-se que produtos enquadrados em uma determinada classe satisfaçam a todos os requisitos e critérios de qualquer classe inferior. Os materiais classificados como I são de classe superior, ou seja, incombustíveis;
2. A classificação somente pode ser obtida realizando-se os ensaios requeridos para um tipo de produto, por exemplo, revestimento de pisos, não pode ser interpretada ou aceita em um sistema de classificação diferente.

O ensaio de incombustibilidade (ABNT ISO 1182:2020) identifica produtos que não contribuem significativamente com um incêndio, sendo sua utilização final sem impactos negativos contundentes. A Figura 7 ilustra o equipamento de ensaio.

O ensaio de determinação do índice de propagação superficial de chama (ABNT NBR 9442:2019) avalia os materiais sob o ponto de vista da facilidade que sustentam a ignição, rapidez com que propagam as chamas e quantidade de calor que desenvolvem nesse processo. A Figura 8 ilustra o equipamento de ensaio.

O ensaio de determinação da densidade ótica específica de fumaça gerada por materiais sólidos (ASTM E 662:2018) avalia os materiais sob o ponto de vista da opacidade da fumaça que são capazes de gerar nos processos de pirólise ou de combustão. A Figura 9 ilustra o equipamento de ensaio.

O ensaio Single Burning Item – SBI (BS EN 13823) avalia a contribuição potencial de um produto no desenvolvimento de um incêndio, sob uma situação de fogo, simulando um elemento único em chamas no canto, perto daquele produto. A Figura 10 ilustra o equipamento de ensaio.

O ensaio de ignitabilidade (ABNT ISO 11925-2) avalia esse parâmetro em um produto sob exposição de uma pequena chama, ou seja, sua capacidade de ignizar, manter e propagar a chama, as Figuras 11.a e 11.b ilustram o equipamento de ensaio.

Figura 11 – Equipamento para ensaio para verificação da ignitabilidade/Fonte: Instituto Sprinklers

O ensaio para determinação do comportamento em relação à queima de pisos, utilizando uma fonte de energia radiante (ABNT NBR 8660) avalia o fluxo radiante crítico abaixo do qual as chamas não mais se propagam por uma superfície horizontal. A Figura 12 ilustra o equipamento de ensaio.

Uma vez classificado o material quanto a reação ao fogo, sua utilização nas edificações pode variar em função da área, da altura da edificação e do tipo de ocupação, conforme ABNT NBR 15575 e IT 10 (São Paulo). Os requisitos e critérios referentes a reação do fogo dos materiais visam dificultar a ocorrência da inflamação generalizada no ambiente de origem do incêndio e não gerar fumaça excessiva capaz de impedir a fuga dos ocupantes em situações de incêndio, cujos critérios variam em função do tipo de utilização do material.

O sistema de pisos trata-se de sistema horizontal ou inclinado, conforme visto na Figura 13, composto por um conjunto parcial ou total de camadas (por exemplo: camada estrutural, camada de contrapiso, camada de fixação e camada de acabamento) destinado a atender a função de estrutura, vedação e tráfego.

A face inferior do sistema de piso (camada estrutural) deve-se classificar como:

1. I (Ip) ou II (IIp) A, quando estiverem associadas a espaços de cozinha;
2. I (Ip), II (IIp) A ou III (IIIp) A, quando estiverem associadas a outros locais internos da habitação, exceto cozinhas;
3. I (Ip) ou II (IIp) A, quando estiverem associadas a locais de uso comum na edificação;
4. I (Ip) ou II (IIp) A, quando estiverem associadas ao interior das escadas, de poços de elevadores e monta-cargas e de átrios, porém com Dm (densidade específica óptica máxima de fumaça) igual ou inferior a 100.

Os materiais empregados nas camadas do sistema de piso, desde que protegidos por barreiras incombustíveis que possam se desagregar em situação de incêndio, ou que contenham juntas através das quais o miolo possa ser afetado, devem classificar-se como I (Ip), II (IIp)A ou III (IIIp) A.

A face superior do sistema de piso, composto pela camada de acabamento, incluindo todas as camadas subseqüentes que podem interferir no comportamento de reação ao fogo, deve classificar-se como Ip, IIp A, IIIp A ou IVp A em todas as áreas da edificação, com exceção do interior das escadas, onde deve classificar-se como Ip ou IIp A, com Dm ≤ 100.

Os sistemas de vedações verticais internas e externas (SVVIE) trata-se de partes da edificação habitacional que limitam verticalmente a própria edificação e seus ambientes, como as fachadas e as paredes ou divisórias internas.

As superfícies internas das vedações verticais externas (fachadas) e ambas as superfícies das vedações verticais internas devem se classificar como:

1. I, II A ou III A, quando estiverem associadas a espaços de cozinha;
2. I, II A, III A ou IV A, quando estiverem associadas a outros locais internos da habitação, exceto cozinhas;
3. I ou II A, quando estiverem associadas a locais de uso comum da edificação;
4. I ou II A, quando estiverem associadas ao interior das escadas, porém com Dm inferior a 100.
5.  

Os materiais empregados no meio das paredes (miolo), externas ou internas, devem ser classificados como I, II A ou III A.

As superfícies externas das paredes externas (fachadas) devem classificar como I ou II B.

O sistema de cobertura trata-se do conjunto de elementos/componentes, dispostos no topo da construção, com a função de assegurar estanqueidade, às águas pluviais e salubridade, proteger os demais sistemas da edificação habitacional ou elementos/componentes da deterioração por agentes naturais e contribuir positivamente para o conforto termoacústico da edificação.

A superfície inferior das coberturas e subcoberturas, ambas as superfícies de forros, ambas as superfícies de materiais isolantes térmicos e absorventes acústicos e outros incorporados ao sistema de cobertura do lado interno da edificação devem classificar-se como I, II A ou III A.

Uma observação a ser feita é que premissas de projeto devem ser consideradas como indicadores de reação ao fogo dos componentes do sistema de cobertura e as implicações na propagação de chamas e geração de fumaça.

A face externa do sistema de cobertura deve classificar-se como I, II ou III. O critério de desenvolvimento de fumaça não é considerado para esse caso, obedecendo às recomendações acima.

Algumas classes de materiais e revestimento de piso podem ser visto na Tabela 01

Algumas classes de materiais e revestimento de parede podem ser visto na Tabela 02.

Algumas classes de materiais e revestimento de parede podem ser visto na Tabela 03.

REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS

ABNT, Associação Brasileira de Normas Técnicas, NBR 8660: Ensaio de reação ao fogo em pisos – Determinação do comportamento com relação à queima utilizando uma fonte radiante de calor. Rio de Janeiro: ABNT, 2013.

___NBR 9442: Materiais de construção – Determinação do índice de propagação superficial de chama pelo método do painel radiante. Rio de Janeiro: ABNT, 2019.

___NBR 15575: Edificações habitacionais – Desempenho – Parte 1 – Requisitos gerais. Rio de Janeiro: ABNT, 2021 Versão corrigida: 2021.

___NBR 15575: Edificações habitacionais – Desempenho – Parte 3 – Requisitos para os sistemas de pisos. Rio de Janeiro: ABNT, 2013.

___NBR 15575: Edificações habitacionais – Desempenho – Parte 4 – Requisitos para os sistemas de vedações verticais internas e externas – SVVIE. Rio de Janeiro: ABNT, 2013.

___NBR 15575: Edificações habitacionais – Desempenho – Parte 5 – Requisitos para os sistemas de cobertura. Rio de Janeiro: ABNT, 2013.

___NBR 16626: Classificação da reação ao fogo de produtos de construção. Rio de Janeiro: ABNT, 2017.

___NBR ISO 1182: Reaction to fire tests for products – Non-combustibility. Rio de Janeiro: ABNT, 2020.

___NBR ISO 11925-2: Reaction to fire tests – Ignitability of products subjected to direct impingement of flame – Part 2: Single-flame source test – Technical Corrigendum 1. Rio de Janeiro: ABNT, 2010/ Cor 1: 2011.

ASTM, American Society for Testing and Materials. ASTM E 162: Standard Test Method for Surface Flammability of Materials Using a Radiant Heat Energy Source –. Philadelphia, 2016.

___ASTM E 662: Standard Test Method for Specific Optical Density of Smoke Generated by Solid Materials. Philadelphia, 2018.

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COUTINHO, Bianca A. e CORRÊA, Antônio, R. A interpretação do controle de materiais de acabamento e de revestimento no processo de segurança contra incêndio e pânico. Revista E&S – Engineering and Science, Volume 2, Edição 6, 2016

SÃO PAULO, Corpo de Bombeiros, Instrução Técnica nº 10: Controle de material de acabamento e revestimento, 2019.

SPRINKLERS, Instituto. Fundamentos de Segurança contra Incêndio em Edificações – Proteção Passiva e Ativa, Materiais de acabamento e revestimento, Marcelo Luis Mitidieri, 61-79, São Paulo, 2019.