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Dimensionamento Hidráulico de Canalização Preventiva

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Informações Técnicas

Guia Prático para o dimensionamento de uma bomba hidráulica

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GUIA PRÁTICO PARA DIMENSIONAMENTO HIDRÁULICO DE CANALIZAÇÃOE REDE PREVENTIVA CONTRA INCÊNDIO:

Durante a elaboração do Projeto de Segurança Contra Incêndio e Pânico para qualquer edificação ou estabelecimento, o projetista deve considerar uma série de fatores, dentre os quais podemos ressaltar: a área total construída da edificação (ATC); seu número de pavimentos; sua altura total; sua finalidade e/ou natureza ocupacional; o tipo, o volume e a forma de estocagem dos materiais nela existentes; além de quaisquer outros fatores de risco inerentes a edificação.

Toda essa análise tem a finalidade de definir os dispositivos preventivos fixos e móveis contra incêndio e pânico à serem exigidos para a edificação em referência, conforme prevê o COSCIP (Código de Segurança Contra Incêndio e Pânico - Decreto nº 897/76) e sua Legislação complementar para o Estado do Rio de Janeiro. A partir disso, o projetista deve realizar um estudo prévio da arquitetura da edificação, com o intuito de definir a localização exata dos dispositivos, essencialmente, dos dispositivos preventivos fixos contra incêndio.

No caso específico da Canalização Preventiva e Rede Preventiva Contra Incêndio, o projetista deverá definir: o percurso da tubulação, os pontos de localização dos hidrantes (inclusive do hidrante de recalque), a locação da Casa de Máquinas de Incêndio (CMI) e, conseqüentemente, das bombas de incêndio. Finalmente, de posse de todos os dados supracitados e definido o esquema isométrico da tubulação de incêndio, o projetista deverá efetuar o dimensionamento hidráulico do sistema preventivo fixo, ordenadamente, na forma em que se segue:

A) DEFINIÇÃO DOS PARÂMETROS TÉCNICOS:

1- Dados preliminares: Risco da edificação - de acordo com a Resolução SEDEC nº 109/93 - (pequeno, médio canalização preventiva, médio rede preventiva e grande); material que compõe a tubulação (definição da constante de rugosidade “C”) e número de lances de mangueira por hidrante.

2- Resolução SEDEC nº 124/93 e Anexo II da Resolução SEDEC nº 109/93: Diâmetro mínimo da tubulação (63mm ou 75mm), diâmetro da sucção e do recalque, vazão do sistema (L/min, L/seg, M³/h), vazão no hidrante, pressão útil (mca), número de hidrantes (simples ou duplo), número e tipo de bombas de incêndio, tipo e diâmetro das mangueiras.

B) PERDAS NA SUCÇÃO – DEFINIR A ALTURA MANOMÉTRICA DE SUCÇÃO (Hms):

O conceito de sucção positiva/ negativa depende da diferença de cota entre o eixo da bomba de incêndio e o nível mínimo do reservatório, seja ele superior ou inferior, considerando a completa utilização da RTI (reserva técnica de incêndio).

1- Sucção Positiva: Hms = 0

Obs: Quando o ganho estático na sucção for relevante, como em instalações do tipo castelo d’água - vide Capítulo IX e Figuras 14 e 15 do Anexo ao COSCIP (Código de Segurança Contra Incêndio e Pânico - Decreto nº 897/76), este valor deve ser considerado no dimensionamento hidráulico.

2- Sucção Negativa:

I) Definir a perda estática na sucção - Pes (mca)

II) Calcular o “J” para sucção - Js - (considerando o diâmetro definido para sucção)

· Pelo Ábaco correspondente (de acordo com o material que compõe a tubulação).

· Pela Fórmula (utilizaremos a Fórmula de Hazen-Williams, recomendada para tubulações com diâmetros superiores a 2” ou 50mm).

fig

Onde: J = Fator de perda de carga (mca/m)

Q = Vazão total do sistema (L/min)

C = Constante de rugosidade do material (adimensional)

D = Diâmetro do trecho considerado da tubulação (mm)

III) Definir o comprimento virtual da sucção - CVs, lembrando:

CVs (m) = comprimento total da tubulação até a entrada das bombas + somatório do comprimento equivalente das peças (curvas, válvulas, registros, etc).

IV) Definir a perda localizada na sucção - Pls (mca) = Js x Cvs

V) Definir Hms (mca) = Pes + Pls

C) PERDAS NO RECALQUE – DEFINIR A ALTURA MANOMÉTRICA DE RECALQUE (Hmr):

I) Definir o hidrante mais desfavorável hidraulicamente em relação a(s) bomba(s) de incêndio.

1º Critério: Maior perda estática ou menor ganho estático.

2º Critério: Para hidrantes nivelados ou com pequeno desnível, verificar qual deles apresenta maior perda localizada no recalque.

Obs: Quando houver dúvida, verificar qual deles apresenta maior valor para Hmr.

II) Definir a perda estática no recalque - Per (mca)

III) Calcular o “J” para o recalque - Jr (mca/m) - (considerando o diâmetro do recalque)

· Pelo Ábaco correspondente (de acordo com o material que compõe a tubulação).

· Pela Fórmula (utilizaremos a Fórmula de Hazen-Williams, recomendada para tubulações com diâmetros superiores a 2” ou 50mm).

IV) Definir o comprimento virtual do recalque - CVr, lembrando:

CVr (m) = comprimento total da tubulação da saída das bombas ao hidrante mais desfavorável + somatório do comprimento equivalente das peças (curvas, válvulas, registros, etc.).

V) Definir a perda localizada no recalque - Plr (mca) = Jr x Cvr

VI) Definir Hmr (mca) = Per + Plr

D) CÁLCULO DA ALTURA MANOMÉTRICA TOTAL (Hmt):

I) Definir a perda localizada nas mangueiras - Pmang. (mca) - de acordo com: fabricante*, tipo de mangueira exigido, diâmetro, vazão no hidrante e o número de mangueiras.

* O CBMERJ exige a instalação de mangueiras que possuam a marca de conformidade da ABNT.

 

                    Hmt (mca) = Hms + Hmr + Pmang. + Pútil.

 

E) CÁLCULO DA POTÊNCIA DA BOMBA INCÊNDIO:

 

  P  =    1000x Hmt x Q 

             75 x h x 3600.       

Onde: P = Potência da bomba (CV)

Hmt = Altura manométrica total (mca)

h = Rendimento da bomba (%) – valor definido pelo fabricante.

F) DEFINIÇÃO DA BOMBA:

A bomba adotada deverá, necessariamente, atender a vazão do sistema e a altura manométrica total calculada.

Observação: No intuito de simplificar os cálculos, o presente guia desconsidera o valor da Altura Manométrica Piezométrica. Caso o projetista perceba que o valor da referida grandeza é relevante, deverá fazê-lo constar do memorial de dimensionamento hidráulico do sistema preventivo fixo contra incêndio adotado.




1° Ten BM Luciano Assunção, da DGST
Publicado em 06/11/2007 (13164 leitura(s))



 



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