Construções em madeira são resistentes ao fogo? – Mais Floresta
Construções em madeira são resistentes ao fogo?
Cinco perguntas com o especialista em resistência ao fogo, Ken Bland.
A segurança contra incêndio é uma consideração crítica para qualquer canteiro de obras e a madeira em massa provou atender aos requisitos do código por meio de pesquisa rigorosa e testes abrangentes. Oedição de 2021 do Código Internacional de Construção (IBC) inclui a introdução de três novos tipos de construção e a capacidade de construir até 18 andares de madeira maciça.
A Think Wood conversou recentemente com Ken Bland – vice-presidente de códigos e regulamentos do American Wood Council e especialista nacional em engenharia de proteção contra incêndios – sobre o desempenho contra incêndio da madeira maciça e como as mudanças no código abriram novas oportunidades para madeira alta à prova de fogo construção.
1) A madeira maciça é resistente ao fogo?
Elementos de construção de madeira pesada e madeira maciça carbonizam a uma taxa lenta e previsível, proporcionando resistência ao fogo inerente. Durante a exposição ao fogo, massa de madeira carbonizada na parte externa, que forma uma camada isolante que protege a madeira interna de danos. Durante um teste de resistência ao fogo de uma parede de painel de madeira laminada cruzada de 5 camadas (CLT), o painel foi submetido a temperaturas superiores a 1.800 graus Fahrenheit. O conjunto suportou cargas por três horas e seis minutos, muito mais do que a classificação de resistência ao fogo de duas horas que os códigos de construçãoexigir. Além disso, quando o código exige que a madeira maciça seja protegida com placa de parede de gesso, ela pode obter um desempenho quase livre de danos durante um evento de queima de conteúdo por incêndio.
2) Como é medida a resistência ao fogo de um elemento estrutural?
As classificações de resistência ao fogo para elementos de construção de madeira maciça são comumente desenvolvidas a partir de modelos empíricos contidos no Especificação Nacional de Design® para Construção em MadeiraeTR10 – Cálculo da Resistência ao Fogo de Elementos e Conjuntos de Madeira. Os modelos usam dados de taxa de char coletados durante Teste de resistência ao fogo ASTM E119 de madeira maciça exposta. Como as taxas de carbonização são previsíveis, foi possível desenvolver modelos estruturais que considerem a perda de seção transversal devido à carbonização e a capacidade do membro de suportar a carga aplicada. Como todos os materiais, a falha estrutural eventualmente ocorre. Para o aço, a falha é devido ao enfraquecimento dometal. Para madeira maciça, a falha ocorre quando a seção transversal não é mais adequado.
3) O que é importante saber sobre conjuntos com classificação de resistência ao fogo?
A classificação de resistência ao fogo é um critério de desempenho usado no código de construção para garantir que a estrutura não desmorone quando exposta ao fogo. O tempo de classificação de resistência ao fogo atribuído a um edifício é baseado no risco percebido devido à área do edifício, altura e ocupação. Os edifícios que representam um risco maior são obrigados a ter uma classificação de resistência ao fogo maior. Qualquer material que possa atingir a resistência ao fogo necessária é permitido, mas muitas vezes há limites para a altura permitida e a área de construção combustível.
4) O tipo de construção de um edifício determina como os sistemas de madeira maciça podem ser usados?
Os edifícios são classificados de acordo com as limitações de altura e área, de modo que o tipo de construção tem um efeito sobre como os sistemas de madeira maciça podem ser usados. No Código Internacional de Construção de 2021 (IBC), a construção em madeira maciça é classificada como Tipo IV e possui quatro subcategorias, A, B, C e Madeira Pesada (HT). O código atualmente permite:
Tipo IV-A – Máximo de 18 andares, com gesso cartonado em todos os elementos de madeira maciça.
Tipo IV-B – Máximo de 12 andares, área limitada de paredes e tetos de madeira de massa exposta permitida.
Tipo IV-C – Máximo de 9 andares, toda madeira de massa exposta projetada para uma resistência ao fogo de duas horas.
Tipo IV-HT – Máximo de 6 andares, anteriormente o tipo de construção de madeira pesada sob o IBC de 2018.
Os tipos III e V permitem o uso de molduras de madeira clara em grande parte da estrutura. No entanto, é possível classificar um edifício como Tipo III ou Tipo V quando construído principalmente com elementos de construção de madeira maciça devido à altura e à área do edifício. Por exemplo, um construção de madeira maciça seis andares de altura podem ser classificados como Tipo III-A ou um edifício de quatro andares como Tipo IV.
5) Como o desempenho ao fogo da madeira maciça se compara a outros materiais estruturais?
Os códigos de construção exigem que todos os sistemas de construção tenham o mesmo nível de segurança, independentemente do material e a construção em madeira é aprovada no IBC e no Código Residencial Internacional (IRC).
Para madeira maciça especificamente, o resultado do processo ICC de anos para desenvolver e aprovar os requisitos de segurança para cada um dos novos tipos de construção (Tipo IV-A, Tipo IV-B e Tipo IV-C), edifícios altos de madeira maciça têm requisitos de proteção contra incêndio mais robustos do que os exigidos para edifícios não combustíveis comparáveis.
Ken Bland é vice-presidente de Códigos e Regulamentações do American Wood Council. Ele é um ex-funcionário de construção e tem um bacharelado em engenharia arquitetônica e um mestrado em engenharia de proteção contra incêndio. Ele também é um engenheiro licenciado.