Dando um novo proposito a um prédio histórico
O Museu da Bíblia, localizado perto do National Mall em Washington, DC, está num prédio que antigamente era o principal depósito refrigerado da cidade. Adaptar este prédio histórico para uso do museu, trabalhando com os limites do local e acomodando um plano complexo e ambicioso, foi um desafio, tanto da parte arquitetônica como de uma perspectiva de segurança de vida. Nossa equipe de arquitetos e engenheiros de proteção de incêndio trabalharam junto com a Autoridade Com Jurisdição (ACJ), curadores de museus, engenheiros de exposições, o empreiteiro e parceiros do ramo para entregar o museu em pouco mais de cinco anos, do conceito inicial ao dia da inauguração a 17 de novembro de 2017. Ao longo do caminho tivemos que solucionar numerosos desafios de projeto e segurança de vida, incluindo paredes de separação entre o museu e o prédio adjacente, projetar um controle de fumaça para o átrio e complexidades associadas com exposições de museus que, na realidade, criaram múltiplos museus dentro de um museu.
No fim, entregamos um dos mais tecnologicamente avançados museus do mundo, uma instalação de quinhentos milhões e quarenta mil metros quadrados, com oito andares que incluem espaço para as mostras, laboratórios de pesquisa e livrarias, sala de conferencias, espaço para apresentações, residências para pesquisadores visitantes, salas de aula, um salão de baile com quinhentos assentos, escritórios e um jardim e restaurante no alto.
O Museu da Bíblia tem tecnologia de ponta para criar uma experiência de imersão esensibilizante para os visitantes enquanto eles exploram a história, a narrativa e o impacto da Bíblia. O museu inclui “professores digitais” que fornecem informações dependentes do lugar, doze teatros que dão uma experiência audiovisual imersiva – incluindo uma câmara interativa que permite que os visitantes virtualmente voem e flutuem sobre locais de significação para a Bíblia – e um centro de conferências com capacidade de tradução simultânea.
O deposito refrigerado foi construído pela Terminal Refrigerating and Warehouse Co. em 1923. Com um ramal ferroviário que entrava diretamente no prédio, tinha armazenamento refrigerado e fábrica de gelo antes de, eventualmente, cair em desuso depois da adoção da refrigeração doméstica. Nos anos 70 o prédio foi transformado no Washington Design Center, e foi usado para mostrar projetos de interior e produtos arquitetônicos pelos trinta e cinco anos seguintes. Um de nossos principais objetivos para o projeto foi citar a herança arquitetônica do local e, ao mesmo tempo, dar uma experiência completamente moderna aos visitantes e extensas instalações de apoio para a instituição.
A maior parte do novo museu está na antiga instalação frigorifica, com a adição de um nível ao teto que também se estende sobre o prédio de escritório adjacente.
Para abrigar os muitos elementos programáticos exigidos por esta nova instituição, acréscimos e renovações acabaram sendo feitas às três estruturas existentes que ocupavam este quarteirão. O concreto e os tijolos vermelhos do armazém existente foram preservados e restaurados, e o histórico portal ferroviário foi reaberto para servir como entrada de escala monumental ao museu. Dois novos níveis de construção foram feitos acima da histórica estrutura para criar um teatro de 472 lugares, espaço de reuniões, restaurante e mais espaço de exibição. No meio do quarteirão, um acréscimo não-histórico com uma doca de carga foi removido para abrir caminho para dois níveis abaixo do piso e nova circulação vertical para o museu.
A organização do Museu da Bíblia também comprou os direitos de ar do vizinho Washington Office Center, onde um acréscimo de um andar acima do prédio foi construído para dar espaço para uma instalação de conferências e educação para os pesquisadores associados com o braço de pesquisas do museu, a Museum of the Bible Scholars Iniciative, além de residência para pesquisadores visitantes.
Desafio: prédios adjacentes e paredes de fogo
Como muitos locais urbanos, o Museu da Bíblia está num espaço limitado, com trilhos de trens ao sul, estradas a norte e oeste e um prédio vizinho, o Washington Office Center, a leste. Paredes de fogo com duas horas de resistência entre o museu e o centro de escritórios dão a necessária separação.
Colocar todo o museu, incluindo as instalações para conferências e residência para os pesquisadores, no prédio histórico do armazém não era possível, apesar da nova construção acima da estrutura histórica e a adição de sub níveis e espaço para circulação vertical. As estradas e trilhos vizinhos impediam adições horizontais, não dando espaço para aumentar a “pegada” do prédio no terreno.
O Washington Office Center, adjacente, era dos mesmos proprietários que a estrutura histórica, o que deu uma única oportunidade para expandir o museu acima do prédio dos escritórios. Um novo piso agora dá espaço para conferências e residência para pesquisadores visitantes e está conectada ao resto do museu por um elevador. Embora este novo piso sirva ao museu, é parte do centro de escritórios, tanto do ponto de vista legal como dos códigos.
Enquanto o código de construções da cidade proíbe aberturas em paredes entre prédios em terrenos separados, ele permite que os projetistas proponham alternativas sejam de nível de 
segurança equivalente, muito parecido com a Seção 1.4 do NFPA 101®, Código de Segurança da Vida. Conseguimos esta equivalência para permitir a passagem entre o espaço do museu e o novo piso acima do prédio de escritórios através do processo de encontro de revisão pré-projeto da cidade, que reúne projetistas e revisores no começo do projeto, de modo que assuntos chave podem ser resolvidos antes da revisão final da aprovação do projeto. Estes variam de provisões prescritivas do código que exigem aprovação da ACJ, como alimentação elétrica especial para bombas de incêndios a solicitações para enfoques equivalentes a exigências prescritivas, como as aberturas na parede entre os dois prédios pedidas como parte deste projeto. Os revisores envolvidos podiam ser limitados a uma única disciplina ou englobar tudo desde proteção contra incêndios até o zoneamento da cidade.
Em nosso caso, o processo levou a equivalências aprovadas que exigiram proteções adicionais às aberturas do elevador classificadas contra incêndio, um acordo que garantiria acesso perpétuo ao espaço do museu no Washington Office Center – mesmo se os escritórios forem vendidos no futuro – e um elevador adicional que os bombeiros pudessem usar para acessar o novo piso diretamente do átrio dos escritórios. Este elevador adicional é crítico porque a resposta dos bombeiros a qualquer alarme no novo piso seria por este caminho, em vez de pelo elevador primário, usado pelos funcionários e pesquisadores, localizado do lado do museu, para alcançarem o novo piso.
Participando deste processo, pudemos trabalhar no conceito com a ACJ desde o começo do projeto, ajudando a reduzir o risco de que um conceito completamente desenvolvido fosse negado durante a revisão de aprovação. As informações antecipadas da cidade também permitiram ao time de advogados do proprietário criarem os necessários documentos antes de pedir a permissão, ao invés de esperarem por um comentário da revisão que impediria a emissão da autorização. Como resultado, a construção começo quando previsto e o museu foi entregue no prazo.
Desafio: Desenho do átrio e controle da fumaça
Para ordenar o complexo conjunto espaços e funções dentro do museu, criamos um sistema de circulação vertical de eixo e raios dentro de um grande átrio central que conectava todos os andares e encorajava os ocupantes a usarem a monumental escadaria invés de esperarem os elevadores. O centro principal de circulação é um calmo e claro espaço que dá aos visitantes tanto um ponto de descanso como uma oportunidade de se reorientar no prédio. O centro é o que leva ao acréscimo no telhado, que inclui um restaurante, local para eventos especiais e um grande teatro.
Com uma abertura vertical que é apenas um pouco maior que a escadaria, assumimos que os tradicionais cálculos de mão seriam inadequados para desenvolver o sistema de controle de fumaça. A NFPA 92, Norma para Sistemas de Controle de Fumaça, contém várias formulas algébricas para calcular o volume de fumaça produzido por um determinado tipo de incêndio, mas há limitações para a aplicabilidade destes cálculos manuais.
Na verdade, a NFPA 92 (Seção A.5.9 na edição 2018) explicitamente indica que equações empíricas não são adequadas para átrios “com seções cruzadas e geometria complexa” e recomenda enfoques alternativos como modelos de dinâmica dos fluidos computadorizados (CFD) nestes casos. Já que a interação entre a nuvem de fumaça e os terraços adjacentes não seria mostrada pelos cálculos manuais ou modelos simples como modelos de zonas, achamos que um modelo CFD seria o método mais apropriado para avaliar o desenho do sistema de exaustão de fumaça.
A dramática escadaria do átrio oferecia um ponto focal para o interior do museu, mas criava um complexo problema de controle de fumaça para os projetistas.
Nossa teoria foi confirmada quando resultados anteriores de modelagem de fumaça em computadores de nosso consultor, Jensen Hughes, usando o Simulador de Dinâmica de Fogo, desenvolvido pelo US National Institute of Standards and Technology (NIST), indicou uma acumulação de fumaça nos níveis quatro e cinco, mesmo enquanto a principal camada de fumaça se mantinha acima do topo da escada. A análise destes resultados sugeriu que a geometria do espaço causava redemoinhos naqueles níveis, o que levava a visibilidade para baixo do mínimo de nove metros.
Para mitigar os redemoinhos de fumaça naqueles níveis, cortinas de fumaça perto do teto foram desenhadas para evitar movimento da fumaça nos espaços ocupados adjacentes. Quando ativadas pelos detectores de fumaça no átrio, estas cortinas caem a velocidade controlada para selar completamente as aberturas do átrio. Quando recolhidas, elas compõem o teto e são quase invisíveis.
O desenho da reposição de ar também contribuiu para um efetivo sistema de controle de fumaça. Como exaurir o ar de um espaço sem o repor criaria pressões negativas, é preciso repor o ar para equilibrar a saída do ar.
Descobrimos que os dutos de reposição de ar, grades e aberturas muitas vezes tem um impacto arquitetônico significante que os ventiladores de exaustão e aberturas. Enquanto as aberturas de exaustão estão geralmente localizadas no topo do espaço e pode exaurir um significativo volume de fumaça através de cada abertura, as entradas de reposição de ar são normalmente maiores e localizadas nos níveis mais baixos. Isto normalmente requer poços, dutos e área de parede para as entradas que estão competindo diretamente pelo espaço com outros sistemas, estrutura do prédio e detalhes arquitetônicos.
Normalmente são exigidas entradas maiores para minimizar a velocidade do ar de reposição, já que ar de reposição em alta velocidade embaralha as nuvens de fumaça, fazendo com que elas se misturem com o ar adjacente, limpo. Esta mistura aumenta o volume de fumaça que precisa ser exaurida. São localizadas, geralmente, nos níveis mais baixos porque injetar ar diretamente nas camadas de fumaça pode aumentar o volume de fumaça, negando o esforço do sistema de exaustão de fumaça.
No Museu da Bíblia, fornecemos ar de reposição dos espaços adjacentes aos níveis 1 a 6. Isto ajudou a distribuir a fonte de ar de reposição, de modo que nenhum andar perdeu muito espaço para as aberturas do ar de reposição. Embora isto tenha incluído aberturas de ar de reposição nos níveis mais altos, os resultados da modelagem CFD indicaram que a nuvem de fumaça não era perturbada pelo fluxo de ar de reposição e que o movimento natural do ar da área de alta pressão nas entradas de ar de reposição em direção à área de baixa pressão nas saídas de exaustão ajudaria a manter a fumaça dentro da abertura vertical.
Iterações adicionais do modelo de incêndio incorporando o desenho final de ar de reposição e cortinas de fumaça confirmaram a eficiência destas medidas e demonstraram se esperava que o sistema mantivesse as condições previstas para os incêndios que foram modelados. Estes resultados se mantiveram para cenários que incluíam incêndios no centro da abertura do átrio, e para cenários localizados próximos das entradas de ar de reposição.
Desafio: coordenar os “museus dentro de um museu”
Enquanto museus tradicionais, tipicamente, consistem de galerias de exibição, espaços para conferências e atividades educativas, uma loja e talvez um café, o Museu da Bíblia foi concebido e desenhado como uma instituição mais ambiciosa e flexível, para dar ao visitante uma experiência multidimensional. Esta visão também criou significativos desafios de projeto e segurança para os projetistas.
Exposições de longo prazo, permanentes ocupam a maioria do espaço dentro da estrutura original, e o projeto inclui uma variedade de galerias de espaços adicionais acomodando mostras de instituições visitantes, como a Biblioteca do Vaticano e a Autoridade Israelense de Antiguidades. Cada um destes espaços únicos teve seu próprio time de desenhistas de exposição que, por sua vez, tinha seus próprios métodos de criar desenhos, comunicar com os fornecedores e coordenar com os times de engenheiros do prédio base. Este enfoque efetivamente criou um prédio de “museus dentro de um museu”, bem como a necessidade de padronizar muitos dos principais sistemas do prédio – tais como controles de iluminação, painéis de distribuição, dispositivos de segurança da vida e caminhos de comunicação – sem sufocar o desenho dos espaços.
Devido à agenda apertada, fases necessárias do projeto e o grande número de projetistas envolvidos – mais de 550 engenheiros, arquitetos e outros especialistas de construção – um enfoque tradicional de projeta-orça-constrói não teria permitido que o museu fosse construído no prazo desejado pelo cliente. O empreiteiro geral, Clark Construction, entrou no projeto no começo, e a constante colaboração entre os times de projeto e construção ajudou a manter um cronograma apertado. Junto com o empreiteiro geral, seis times de desenho de exibições e mais de sessenta fornecedores especiais, o projeto assumiu um enfoque integrado desde o começo, com parceiros especialistas dando assistência ao time de projeto – HVAC, hidráulica, proteção contrafogo, eletricistas e fabricantes de divisórias, para nomear uns poucos. Isto incluía reuniões semanais da coordenação do projeto, com a participação dos seis times de projeto de exibições e o empreiteiro, além de reuniões trimestrais do projeto onde os progressos eram compartilhados.
Por causa da desejada natureza única de cada um dos “museus”, os times de projeto precisavam ir além da padronização dos maiores sistemas e encontrar soluções para itens que não podiam ser padronizados. Estes incluíam coisas como sprinklers de cores especiais, ocultos, numa recriação da Vila de Nazaré; a precisa colocação dos dispositivos de proteção contra incêndios num teto em arco de tecido esticado no piso contendo a História da Bíblia e a ocultação de toda a infraestrutura numa porção da caminhada através do Velho Testamento no piso contendo Estórias da Bíblia.
Equipamento de segurança teve que ser incorporado discretamente num denso conjunto de espaços de museu e exibições, incluindo exposições imersivas, como a recriação da Vila de Nazareth, na foto acima.
Para entender porque estes elementos eram tão importantes, foram feitas apresentações em cada um dos escritórios dos times de projeto das exibições, onde os arquitetos, engenheiros e empreiteiros se encontravam para ouvir que itens eram mais importantes para os times das exibições e por que. Várias vezes isto levou a soluções inovadoras que poderiam ser incorporadas nos documentos do projeto do prédio base no lugar de criar uma ordem de mudança mais adiante no projeto. Exemplos incluíram a introdução de dispositivos de alarme de incêndio ocultos em áreas onde os dispositivos tradicionais teriam interrompido os ambientes de imersão; as rotas dos canos dos sprinklers, conduítes e dutos para garantir que certas áreas de exibição tivessem tetos sem obstruções e o desenvolvimento de peças metálicas no Museu do Vaticano que preenchiam os vazios no teto de tecido, de modo que uma segunda camada de sprinklers não precisasse ser instalada acima do teto acabado.
Durante a construção esta próxima comunicação continuou com reuniões semanais, e trabalhamos junto com os empreiteiros de alarme e supressão de incêndios para coordenar a localização final dos dispositivos de segurança e supressão de incêndios em todos os espaços. As soluções não eram tipo tamanho único, que serve a todos, e coordenação adicional foi necessária para resolver detalhes de instalação, espaçamento dos sprinklers, alternativas para os tradicionais avisos de saída nos espaços de imersão e integração com os acabamentos arquitetônicos e das exibições. Workshops separados foram programados para cada um dos “museus dentro de museu” e tiveram a participação do arquiteto, o respectivo time da exibição, engenheiros do projeto, o empreiteiro e os subempreiteiros relevantes.
A localização de cada gradil, sprinkler, cano, conduíte e aviso foi revisada e documentada, e onde muitas especialidades tinha que se comunicar, os detalhes eram desenhados à mão para examinar a sequência e instalação final dos dispositivos. Estes detalhes eram incorporados no trabalho dos subempreiteiros e resultaram numa responsabilidade compartilhada no resultado final. Estas reuniões também ajudaram a manter as linhas de comunicação abertas, minimizando problemas e erros de comunicação quanto à intenção.
Acreditamos que o Museu da Bíblia representa o futuro de instituições culturais, tanto pelo quanto ele revoluciona a experiência do visitante e nas medidas que emprega para garantir sua segurança. O museu serve como modelo do que pode ser feito através de engenharia criativa, planejamento da construção inovador e colaboração superior.
Sobre os autores
Sara Ghorbanian, LEED AP, gerente de projeto; Viral Amin, P.E., LEED AP, diretor, engenheiro de proteção contra incêndio e segurança da vida, e Kyle Lehman, P.E, diretor,
engenheiro de proteção contra incêndio e segurança da vida, são do SmithGRoup, empresa de desenho arquitetônico de Washington, DC.
