Aula 6 - Comportamento do fogo
Autor: Profa. Ana Carolina Maioli C. Barbosa | Publicado: 2011-11-10T14:23:00-03:00


VARIÁVEIS DO COMPORTAMENTO DO FOGO



Taxa de propagação
Intensidade do fogo
Calor por unidade área
Altura de crestamento letal
Altura de carbonização
Temperaturas na zona de combustão
Tempo de residência



1. TAXA DE PROPAGAÇÃO



É a taxa segundo a qual o fogo aumenta em área e linearmente. A taxa de propagação linear, ou velocidade de propagação, pode ser dada em&nbsp;m/seg, m/min ou km/h. Essa variável pode ser medida usando um cronômetro para determinar o&nbsp;tempo que o fogo leva para percorrer determinada distância:






Fonte: Soares e Batista, 2007 (Incêndios Florestais: controle, efeitos e uso do fogo)



A taxa de propagação do fogo também pode ser estimada por equações desenvolvidas a partir de um conjunto de variáveis independentes. Alguns exemplos:







Trabaud (1979) (desenvolvido para uma vegetação arbustiva):



&nbsp; &nbsp;

r = velocidade de propagação do fogo (cm * s-1);

V = velocidade média do vento (cm * s-1);&nbsp;

hv = altura da vegetação (cm);

U = umidade da vegetação (% de peso verde).





MacArthur (1962) Eucalypto na Austrália



&nbsp; &nbsp;&nbsp;

R = velocidade de propagação do fogo (m.min-1);

V = velocidade do vento no interior da floresta a 1,5m de altura(m.min-1);&nbsp;

Mt = umidade do material combustível fino (%)





Bidwell e Engle (1991) vegetação de campo nos EUA




&nbsp;

R = velocidade de propagação do fogo (m * min-1);

FMF = umidade do material combustível (%);&nbsp;

RH = Umidade relativa do ar (%).






2. INTENSIDADE DO FOGO

É a taxa de energia&nbsp;ou calor liberada por unidade de tempo e por unidade de comprimento da frente de fogo (Byram,1959):





I = intensidade do fogo, em kcal/m.s

H = calor de combustão (± 4.000 kcal/kg)

w = peso do combustível disponível, em kg/m2

r = velocidade de propagação do fogo, em m/s







- incêndios normais = 400 &lt; &nbsp;I &lt; 800kcal/m.s;

- grandes incêndios = &nbsp;I &gt; 8000 kcal/m.s



Intensidade do fogo relacionada ao comprimento médios das chamas:



I = intensidade do fogo, em kcal/m.s


hc = comprimento das chamas em m

Comprimento de chamas: distância entre a ponta das chamas e a zona ativa do fogo.



&nbsp;Inclinação das chamas ≥ 45º : H = L





Abaixo, algumas imagens de insêndios de diferentes intensidades:


&nbsp; &nbsp; &lt; 82 kcal.m.s-1--&gt; Incêndios laminares ou bidimensionais, atividade convectiva é insignificante






&gt; 500 kcal.m.s-1 --&gt; atividade de fagulhamento torna-se bastante intensa. Terceira dimensão.

&lt; ou = 800 kcal.m.s-1 --&gt; possível de ser combatido atualmente.




&gt; 800 kcal.m.s-1 --&gt; incontrolável









3. CALOR POR UNIDADE DE ÁREA

Pode ser obtido diretamente pela fórmula da intensidade do fogo, isolando o calor liberado: &nbsp;&nbsp;Ha = &nbsp;I &nbsp;&nbsp;

&nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; R



Ha &nbsp;= calor liberado por unidade de área, em kcal/m2

I = intensidade do fogo, em kcal/m.s

R = velocidade de propagação do fogo, em m/s



Ou pelo produto do poder calorífico do material combustível pela sua quantidade consumida:&nbsp;&nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; Ha = H.w

Ha &nbsp;= calor liberado por unidade de área, em kcal/m2

H = poder calorífico em Kcal.Kg-1

w = quantidade de material combustível consumido (kg/m2)





4. ALTURA DE CRESTAMENTO LETAL




Altura média da secagem letal (temperatura ±60oC) das folhas.

Importância: estimativa de danos; queimas controladas.




Fonte: Soares e Batista, 2007 (Incêndios Florestais: controle, efeitos e uso do fogo)





5. ALTURA DE CARBONIZAÇÃO



Marca carbonizada deixada pelo fogo nos troncos.

Importância: avaliar os efeitos do fogo e correlações.






Parque Quedas do Rio Bonito - 2011





Parque Quedas do Rio Bonito - 2011



6. TEMPERATURA NA ZONA DE COMBUSTÃO



Temperaturas registradas durante um incêndio.

&nbsp; &nbsp; 600 oC&nbsp;&nbsp;&lt;&nbsp;[maioria dos incêndios de baixa intensidade]&nbsp;&lt;&nbsp;&nbsp;800 oC;&nbsp;

&nbsp; 



7. TEMPO DE RESIDÊNCIA

Tempo de permanência do fogo em um certo ponto.

Depende de:

- Velocidade de propagação do fogo&nbsp;

- Quantidade de material combustível&nbsp;

- Intensidade de reação do combustível



Pode ser diretamente medido:

--&gt; Termopar (intervalo entre o aumento significativo e declínio da temperatura)

--&gt;&nbsp;Cronômetro (tempo gasto pela frente de fogo para passar por um ponto determinado)



Ou pode ser estimado: &nbsp; &nbsp;tr = p&nbsp;&nbsp;

&nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp;r

tr = tempo de residência em segundos;

p = profundidade da chama em metros (distância horizontal entre as duas extremidades da chama);

r = velocidade de propagação do fogo em m.s-¹