O uso de aberturas verticais dentro dos edifícios é uma característica comum em projetos com grandes espaços, normalmente no centro de um edifício com aberturas verticais através de pisos e tetos, são comumente chamados de átrios por arquitetos. Átrios são desejáveis para alguns projetos de edifícios porque permitem a luz e a ventilação em um espaço e permitem que muitas partes de um edifício se sintam conectadas umas às outras.
Entretanto, átrios e outras aberturas verticais representam alguns riscos únicos de proteção contra incêndio e segurança humana que precisam ser considerados, como a limitação da propagação do fogo e dos produtos da combustão em todo o edifício.
A exigência básica na NFPA 101, Código de Segurança Humana, estabelece que cada andar que separa os andares de um edifício deve ser construído como uma barreira contra fumaça. Se houver aberturas no piso, essas aberturas devem ser fechadas com paredes de barreira contra incêndio que se estendam de piso a piso ou de piso a teto. Estes dois principais requisitos básicos se aplicam a todas as ocupações, a menos que um capítulo específico de ocupação forneça uma opção alternativa. Este requisito básico de andares separados existe para minimizar o número de ocupantes que estão expostos aos efeitos de um incêndio.
Há exceções que permitem aberturas desprotegidas dentro de pisos que separam pisos. Os seguintes pacotes de proteção são descritos na NFPA 101 e são permitidos sob certas condições:
– espaço de comunicação
– atrium
– abertura parcialmente fechada de dois andares
abertura de conveniência
Ao selecionar um pacote de proteção de abertura vertical desprotegido, a primeira coisa a considerar é o número de andares que estão abertos um para o outro. Se a abertura conecta três andares ou menos, então você precisará olhar e ver se ela pode atender aos requisitos para um espaço de comunicação ou uma abertura de escada de conveniência, se a abertura conecta 4 andares, então o espaço precisará atender aos requisitos para um átrio ou escada de conveniência. Se mais de 4 andares estiverem conectados, então os requisitos para um átrio precisarão ser atendidos. Para um mergulho mais profundo nos tipos de aberturas verticais, dê uma olhada neste blog.
Suponha que as aberturas verticais dentro do edifício precisem ser protegidas como um átrio. A seção 8.6.7 da NFPA 101 estabelece os requisitos para um átrio, que incluem:
– uma análise de engenharia para o desenvolvimento da camada de fumaça
– separação de outros espaços
– requisitos de acesso de saída
– conteúdo permitido
– proteção contra sprinkler
– e, se previsto, requisitos para um sistema de controle de fumaça (sistema de gerenciamento de fumaça).
Neste blog, vou me concentrar na análise de engenharia para o desenvolvimento da camada de fumaça e requisitos de separação.
Onde átrios são utilizados, há a necessidade de minimizar o risco de os ocupantes de outros pisos serem expostos a condições insustentáveis, tais como baixa visibilidade, calor e concentrações perigosas de fumaça e gases tóxicos. Para garantir que os ocupantes tenham condições sustentáveis, uma análise de engenharia deve ser concluída para confirmar que a camada de fumaça permanecerá pelo menos 6 pés (1830 mm) acima da superfície de caminhada mais alta dentro do espaço do átrio por um período igual a 1,5 vezes o tempo de saída calculado, ou 20 minutos, o que for maior. Deve-se notar que a exigência de uma análise de engenharia não significa que seja necessário um sistema de controle ou gerenciamento de fumaça em todos os átrios porque há casos em que condições sustentáveis podem ser mantidas sem um sistema de gerenciamento de fumaça.
A análise de engenharia deve incluir os seguintes elementos:
Dinâmica do fogo, incluindo o seguinte:
-Tamanho e localização do incêndio
-Materiais susceptíveis de serem queimados
-Geometria da pluma de fogo
-Impacto da coluna de incêndio ou camada de fumaça sobre os meios de saída – condições de sustentabilidade durante o período de saída
-Condições de sustentabilidade durante o período de saída de ocupantes – Condições de sustentabilidade durante o período de saída de ocupantes -Resposta e desempenho dos sistemas de construção
Resposta e desempenho de sistemas de construção, incluindo barreiras passivas, detecção e extinção automática e controle de fumaça
Tempo de resposta necessário para que os ocupantes do edifício cheguem às saídas do edifício, incluindo qualquer tempo necessário para sair pelo átrio, conforme permitido na NFPA 101.
Se a análise de engenharia mostrar que um sistema de controle de fumaça (sistema de gerenciamento de fumaça) é necessário no átrio para manter a camada de fumaça pelo menos 6 pés (1830 mm) acima da superfície mais alta passível de caminhada, então o sistema precisará ser projetado e instalado de acordo com a NFPA 92, Standard for Smoke Control Systems. A NFPA 92 permite diferentes métodos de projeto para o gerenciamento da fumaça, incluindo preenchimento natural da fumaça, exaustão mecânica da fumaça, ventilação por gravidade e fluxo oposto para evitar o movimento da fumaça. Para mais informações sobre sistemas de controle de fumaça, veja este blog.
Para proteger os ocupantes das partes adjacentes do edifício, a NFPA 101 exige que os átrios sejam separados dos espaços adjacentes por um dos seguintes métodos:
Barreiras contra incêndio com uma classificação de resistência ao fogo de não menos de 1 hora.
Qualquer número de níveis pode ser aberto diretamente para o átrio, dependendo dos resultados da análise de engenharia.
Paredes de vidro e janelas não funcionais podem servir como divisórias, desde que estejam protegidas com sprinklers nas proximidades de ambos os lados do vidro.
Créditos Shawn Mahoney, Engennheiro NFPA