Pesquisadores da Universidade de Waterloo, no Canadá, desenvolveram um sistema de inteligência artificial (IA) capaz de analisar o comportamento de incêndios em construções herméticas — estruturas com pouca troca de ar com o ambiente externo. A tecnologia combina dados de sensores, modelos matemáticos e aprendizado de máquina para identificar mudanças na dinâmica do fogo e prever a evolução das chamas, da fumaça e da ventilação. No futuro, o sistema poderá contribuir para evacuações mais seguras e estratégias de combate a incêndios.
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A pesquisa, publicada no Fire Safety Journal, considera as características das residências modernas, construídas com maior vedação para aumentar a eficiência energética. Ao mesmo tempo, móveis e objetos domésticos passaram a utilizar mais materiais sintéticos, que podem liberar diferentes gases durante a combustão. Para estudar esse cenário, os pesquisadores realizaram 15 incêndios controlados em uma casa experimental no câmpus da universidade. Até 175 sensores monitoraram temperatura, umidade, fluxo de ar, taxa de queima e concentração de gases. Os experimentos geraram milhões de pontos de dados. Os algoritmos de aprendizado de máquina cruzam essas informações para identificar padrões que indiquem mudanças no comportamento do incêndio.
"As informações ampliam nosso conhecimento científico sobre o comportamento de incêndios em edifícios e nos orientam na identificação dos sensores mais adequados para o monitoramento em tempo real e em seus locais ideais", explicou ao Correio Josué Pulsipher, professor assistente de engenharia química da universidade e um dos autores do estudo. De acordo com ele, os resultados preliminares indicam que sensores de oxigênio e COVs (compostos orgânicos voláteis) instalados próximos ao teto podem ser eficazes na detecção da intensidade atual do incêndio e poderiam ser integrados a outras medições em um sistema de aprendizado de máquina para prever a propagação do fogo e da fumaça.
Um dos focos da pesquisa é a subventilação, situação em que o fogo consome mais oxigênio do que o ambiente consegue repor. A redução do oxigênio pode alterar a combustão e a composição dos gases liberados, aumentando os riscos para os ocupantes. Por fim, para trabalhos futuros, todos esses registros têm o potencial de serem incorporados em sistemas inteligentes para auxiliar na tomada de decisões antes, durante e depois de incêndios, diz o professor.
Experiências
O subtenente do Corpo de Bombeiros Militar do Distrito Federal (CBMDF) e instrutor de combate a incêndio urbano Marcos Antônio Queiroz trabalha em diferentes tipos de edificações, como barracos, casas, prédios, mercados e estruturas de concreto. Segundo ele, construções herméticas, porém, não são cenários comuns no Brasil, já que, mesmo em ambientes industriais, sempre há alguma fresta ou abertura que permite a entrada de ar e a circulação de fumaça.
O também subtenente Charleston Muniz explicou que a inteligência artificial vem sendo utilizada para analisar, a partir das características do mobiliário moderno e dos diferentes materiais empregados, como plásticos e polímeros, as respectivas taxas de liberação de calor e a possibilidade de ocorrência de fenômenos extremos, como a propagação rápida do incêndio e o aumento do risco de explosões após a entrada de oxigênio.
De acordo com Queiroz, também são avaliados os gases tóxicos produzidos durante os incêndios, com o objetivo de estimar o tempo de exposição necessário para provocar efeitos como a perda de consciência e o risco de morte. Ele destacou que esse tipo de estudo se aproxima, de certa forma, de uma pesquisa, da qual participou, quando eram analisadas as taxas de liberação e o fluxo de calor em experimentos realizados na casa de fumaça, utilizando contêineres antigos. Por fim, afirmou que o CBMDF ainda não usa esse tipo de tecnologia, embora não tenha informações sobre a adoção do recurso por corporações de outros estados.
Saiba Mais
* Estagiária sob a supervisão de Marcelo Abreu