Modelagem térmica de elementos de madeira: influência das propriedades térmicas na análise numérica

Thermal modeling of timber elements: influence of thermal properties on numerical analysis

A combustão da madeira resulta na formação de uma camada carbonizada, que atua como proteção térmica do núcleo não degradado. As transformações físicas e químicas induzidas pelo aquecimento, como pirólise e degradação termoquímica, alteram propriedades térmicas essenciais à modelagem numérica em situação de incêndio, incluindo condutividade térmica, densidade e calor específico. A avaliação do desempenho de estruturas de madeira sob exposição ao fogo tem se tornado uma demanda crescente, sendo as simulações numéricas amplamente utilizadas devido aos custos experimentais. Entretanto, a norma brasileira NBR 7190-1:2022 não apresenta recomendações específicas para parâmetros térmicos, o que conduz à adoção de valores de normas estrangeiras, como a EN 1995-1-2:2004, validadas principalmente para espécies de coníferas. Assim, este estudo analisa o comportamento térmico da madeira sob exposição ao fogo por meio da comparação entre três conjuntos de propriedades térmicas propostos por EN 1995-1-2:2004, Audebert et al. (2013) e Fernandes (2018), considerando curvas de condutividade térmica, calor específico e densidade. As propriedades foram aplicadas em modelos numéricos térmicos e comparadas a resultados experimentais da literatura. Resultados indicam que propriedades calibradas experimentalmente representam melhor a evolução da temperatura interna, enquanto a proposta normativa tende a subestimar temperaturas, evidenciando necessidade de estudos específicos para espécies brasileiras.

Palavras-chave
Estrutura de madeira; Comportamento ao fogo; Propriedades térmicas; Modelagem numérica; Espessura carbonizada