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Projeto · Controlo de fumos

ISI — Escritórios — Grande Armée.

Estudo de evacuação dos fumos aquando de um potencial incêndio em escritórios: garantir vias de evacuação seguras e o respeito das normas de segurança contra incêndios.

Projeto
Edifício de escritórios — Grande Armée
Ano
2023
Cliente
NC
Localização
Paris
Tipologia
Engenharia de extração de fumo
Falar de um projeto

Estudo de evacuação dos fumos em escritórios

A missão realizada pela EOLIOS Engenharia

No âmbito de um novo ordenamento, o objetivo deste estudo de extração de fumo é determinar se a instalação de uma nova compartimentação permite evacuar o fumo e os produtos de combustão do edifício em caso de incêndio, de forma segura e ótima.

Em caso de incêndio, o fumo desenvolve-se e propaga-se: pode provocar a obstrução das saídas de evacuação e das saídas de emergência, devido ao calor, às emanações e a uma má visibilidade. O projeto apoia-se no código do trabalho para assegurar uma extração de fumo correta dos compartimentos, colocando obstáculos de altura total e respeitando os referenciais LCPP TAC e TMSP.

O essencial. Estudo ISI de extração de fumo de um edifício de escritórios na avenida da Grande Armée (Paris): validação de uma nova compartimentação criada a partir de um open space, por análise determinista na aceção da norma ISO 23932, com 3 cenários de incêndio desfavoráveis por compartimento, no respeito dos referenciais LCPP TAC e TMSP.

Modelo 3D · escala ~10 cmNorma · ISO 23932Referenciais · LCPP TAC & TMSPFogo · cenário de escritório
10 cm
Escala de modelação
3
Cenários desfavoráveis por compartimento
TAC · TMSP
Referenciais LCPP respeitados

Modelação 3D para o estudo da extração de fumo natural

Sendo o objetivo da modelação a extração de fumo, é dado um cuidado muito particular, por um lado, às interligações entre os diferentes espaços do edifício (escadas, percursos, portas…), e, por outro, a todos os elementos que possam perturbar a passagem dos fumos (bandeiras, portas…).

Os nossos estudos assentam numa modelação do edifício à escala de cerca de 10 cm. Todos os espaços em comunicação aeráulica direta são modelados, incidindo o estudo sobre o conjunto desses espaços, trabalhando de forma independente por compartimentos, sem restringir a zona de estudo por um efeito de escala demasiado reduzido.

Definição · ISI

A engenharia de segurança contra incêndios reúne os estudos que demonstram, por simulação, que os objetivos de colocação em segurança das pessoas são atingidos. Ver a nossa especialidade engenharia de segurança contra incêndios.

Modelação 3D da compartimentação de escritórios
Modelação 3D da compartimentação de escritórios

Modelação da instalação de extração de fumo

A consideração da instalação de extração de fumo é particularmente importante. Passa por duas etapas: a consideração geométrica das aberturas e o caudal de ar das aberturas.

As aberturas de extração de fumo são modeladas à escala com a sua caixilharia. A simulação CFD calcula automaticamente os caudais em função do vento dominante e da elevação de temperatura nos compartimentos: nenhuma condição de caudal fixo é imposta às janelas que dão para o exterior. As aberturas são modeladas escrupulosamente a partir das plantas dos arquitetos, devendo esta tipologia ser respeitada para que as conclusões permaneçam válidas.

Simulação da repartição dos fumos em escritórios durante um incêndio
Simulação da repartição dos fumos em escritórios durante um incêndio

Posição dos focos

Os engenheiros EOLIOS simulam diferentes tipos de incêndio consoante o local de estudo; aqui, um fogo clássico de escritório foi modelado. O projeto visa assegurar que as instalações de extração de fumo estão dimensionadas para satisfazer os objetivos de proteção, através de cenários representativos posicionados segundo restrições específicas:

  • Maximizar o trajeto dos fumos entre o foco e o exutor mais próximo
  • Maximizar o tempo de deteção e retardar a descoberta do fogo
  • Bloquear a utilização de uma saída de emergência ou de uma via de evacuação
  • Favorecer a acumulação de calor e de fumos numa zona específica

Metodologia: análise determinista ISO 23932

Este projeto de renovação cria novas compartimentações internas a partir de um open space. O fumo desloca-se seguindo o movimento do ar gerado pelo incêndio: o calor produzido cria uma corrente de aspiração que arrasta os fumos para o teto e depois através do local; consoante o vento, um ligeiro desequilíbrio arrasta os fumos para as aberturas das fachadas opostas.

Na aceção da norma ISO 23932, o estudo apoiou-se numa análise determinista dos riscos. Um método normalizado permitiu identificar um grupo gerível de cenários de incêndio de dimensionamento: o estudo articulou-se em torno de 3 cenários deterministas (desfavoráveis) por compartimento.

Definição · Análise determinista

Abordagem da ISO 23932 que estuda um número limitado de cenários de incêndio de dimensionamento, escolhidos pelo seu caráter desfavorável e representativo, em vez de uma abordagem probabilística que cobre o conjunto das ocorrências possíveis.

Definição · TMSP & TAC

Referenciais do LCPP: o TMSP é o tempo de colocação em segurança das pessoas, o TAC o tempo de atingimento das condições críticas (visibilidade, temperatura, toxicidade). A segurança é demonstrada quando o TMSP se mantém inferior ao TAC com uma margem suficiente.

Análise determinista — esquema diretor do processo ISI
Análise determinista — esquema diretor do processo ISI

Conclusões do estudo

Nos diferentes cenários, o fumo podia infiltrar-se rapidamente nos corredores (perturbação mais rápida das saídas), ou desenvolver-se acamado sob o teto e deslocar-se mais ordinariamente para a fachada oposta. Os engenheiros EOLIOS trouxeram os seus conhecimentos para validar uma nova conceção proposta pelo dono de obra, garantindo simultaneamente a estética e uma evacuação serena e otimizada do pessoal.

A reter. A inalação de fumo é a primeira causa de mortalidade nos incêndios: controlar a sua propagação é o desafio central da extração de fumo. A validade das conclusões permanece ligada à tipologia de aberturas e à compartimentação modeladas; qualquer evolução do projeto impõe uma atualização do estudo.

Saber-fazer: a engenharia de extração de fumo
FAQ

Extração de fumo de escritórios — as suas perguntas

Recompartimentação, cenários de incêndio, ISO 23932 e validade das conclusões: as respostas às perguntas que este tipo de estudo levanta.

Porquê um estudo de extração de fumo aquando de uma recompartimentação de escritórios?

Uma nova compartimentação criada a partir de um open space modifica os trajetos dos fumos: corredores, bandeiras e portas podem acelerar o enfumaçamento das saídas. O estudo verifica, ao abrigo do código do trabalho, que a extração de fumo de cada compartimento permanece correta e que a evacuação continua segura. Ver também os objetivos da extração de fumo.

Como são posicionados os focos de incêndio?

Segundo restrições voluntariamente penalizantes: maximizar o trajeto dos fumos até ao exutor, maximizar o tempo de deteção, retardar a descoberta do fogo, bloquear uma saída de emergência ou favorecer a acumulação de calor numa zona dada. Um fogo clássico de escritório foi modelado.

O que é uma análise determinista na aceção da ISO 23932?

É um método normalizado de identificação de um grupo gerível de cenários de incêndio de dimensionamento, escolhidos com as partes envolvidas. Aqui, o estudo articulou-se em torno de 3 cenários desfavoráveis por compartimento.

Como são calculados os caudais das aberturas de extração de fumo?

Nenhum caudal fixo é imposto às janelas que dão para o exterior: a simulação calcula automaticamente os caudais em função do vento dominante e da elevação de temperatura nos compartimentos, sendo as aberturas modeladas à escala com a sua caixilharia.

As conclusões permanecem válidas se o projeto evoluir?

Permanecem válidas enquanto a tipologia de aberturas modelada a partir das plantas dos arquitetos for respeitada. Qualquer modificação das aberturas ou da compartimentação impõe uma atualização do estudo.

Síntese

Síntese vídeo do estudo

Estudo CFD de extração de fumo de um edifício de escritórios (Grande Armée, Paris): modelação 3D fina dos compartimentos e aberturas, análise determinista ISO 23932 em 3 cenários por compartimento, e validação da nova compartimentação para uma evacuação segura dos fumos.

Síntese vídeo da missão — ISI Escritórios Grande Armée · EOLIOS Engenharia
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