quinta-feira

Aula 6 - Comportamento do fogo

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 m/seg, m/min ou km/h. Essa variável pode ser medida usando um cronômetro para determinar o 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):

   
r = velocidade de propagação do fogo (cm * s-1);
V = velocidade média do vento (cm * s-1); 
hv = altura da vegetação (cm);
U = umidade da vegetação (% de peso verde).

  • MacArthur (1962) Eucalypto na Austrália

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); 
Mt = umidade do material combustível fino (%)

  • Bidwell e Engle (1991) vegetação de campo nos EUA

 
R = velocidade de propagação do fogo (m * min-1);
FMF = umidade do material combustível (%); 
RH = Umidade relativa do ar (%).



2. INTENSIDADE DO FOGO
É a taxa de energia 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 <  I < 800kcal/m.s;
- grandes incêndios =  I > 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.
 Inclinação das chamas ≥ 45º : H = L


Abaixo, algumas imagens de insêndios de diferentes intensidades:

    < 82 kcal.m.s-1--> Incêndios laminares ou bidimensionais, atividade convectiva é insignificante


> 500 kcal.m.s-1 --> atividade de fagulhamento torna-se bastante intensa. Terceira dimensão.
< ou = 800 kcal.m.s-1 --> possível de ser combatido atualmente.
> 800 kcal.m.s-1 --> incontrolável

3. CALOR POR UNIDADE DE ÁREA
Pode ser obtido diretamente pela fórmula da intensidade do fogo, isolando o calor liberado:   Ha =  I   
                    R
Ha  = 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:         Ha = H.w
Ha  = 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.
    600 oC  < [maioria dos incêndios de baixa intensidade] <  800 oC
 

7. TEMPO DE RESIDÊNCIA
Tempo de permanência do fogo em um certo ponto.
Depende de:
- Velocidade de propagação do fogo 
- Quantidade de material combustível 
- Intensidade de reação do combustível

Pode ser diretamente medido:
--> Termopar (intervalo entre o aumento significativo e declínio da temperatura)
--> Cronômetro (tempo gasto pela frente de fogo para passar por um ponto determinado)

Ou pode ser estimado:    tr = p  
                                 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

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