Calculo SPK

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7. PROJETO7.1 Limitao das reas rea mxima de um pavimento controlada por um jogo de vlvulas, para cada risco de ocupao:Risco de ocupao Leve Ordinrio Extraordinrio Pesado rea mxima (m2) 5000 5000 3000 4000

7.2 Presso mxima Os sistemas de chuveiros automticos devem ser projetados para operar a uma presso mxima de 1200 KPa.

7.3 Capacidade efetiva dos reservatrios Calculada em funo do tempo mnimo de funcionamento dos chuveiros para cada classe de risco de ocupao.Classificao dos Riscos Risco Leve Risco Ordinrio (Grupo I) Risco Ordinrio (Grupo II) Risco Ordinrio (Grupo III) Extraordinrio Tempo mnimo de funcionamento do sistema de chuveiros automticos 30 min 60 min 60 min 60 min 90 min

7.4 Dimensionamento7.4.1 Mtodo de Dimensionamento por Tabelaos dimetros das tubulaes so determinados de acordo com o nmero de chuveiros instalados; considera-se que as perdas de carga so bastante reduzidas em funo da utilizao de tubulaes com dimetros relativamente elevados para o nmero de chuveiros que alimentam; a quantidade mxima de chuveiros que podem ser alimentados por uma tubulao depende: do material da tubulao; da classe do risco de ocupao; do local a ser protegido; do posicionamento do chuveiro. para o dimensionamento do sistema utilizando-se a NBR 10897/90, devem ser atendidas as tabelas e recomendaes a seguir.

Tabela 1 - Ocupaes de risco leveDimetro nominal Quantidade mxima Quantidade mxima (mm) de chuveiros de chuveiros Tubo de ao Tubo de cobre 25 02 02 32 03 03 40 05 05 50 10 12 65 30 40 80 60 65 100 Ver NBR 10897/90 Ver NBR 10897/90

Tabela 2 - Ocupaes de risco ordinrioDimetro nominal Quantidade mxima Quantidade mxima (mm) de chuveiros de chuveiros Tubo de ao Tubo de cobre 25 02 02 32 03 03 40 05 05 50 10 12 65 20 25 80 40 45 100 100 115 150 275 300 200 Ver NBR 10897/90 Ver NBR 10897/90

7.4.2 Mtodo de Dimensionamento por Clculo Hidrulicoos dimetros das tubulaes so determinados de modo a garantir uma densidade preestabelecida e distribuda com um razovel grau de uniformidade sobre a rea de operao, na qual o conjunto de chuveiros operar simultaneamente;

so fatores bsicos a serem considerados: o espaamento mximo entre os chuveiros; a rea mxima de cobertura por chuveiro; o dimetro nominal do chuveiro de acordo com a classe de risco de ocupao da rea a ser protegida.

Etapas de clculoa. Definio da rea de operao - ADeterminada levando-se em conta a regio do sistema mais desfavorvel, do ponto de vista hidrulico, em relao vlvula de governo e alarme - VGA do sistema. A rea deve ser retangular, sendo que a dimenso de um lado do retngulo, paralelo aos ramais, deve ser igual a 1,2 vezes a raiz quadrada da rea de operao. Podem ser includos chuveiros de ambos os lados do sub-geral. Quando a rea de operao for um corredor protegido por um nico ramal, deve ser considerada uma quantidade mxima de 5 chuveiros. A rea de operao deve ser considerada a rea de projeo horizontal.

b. Determinao da densidade requeridaA densidade, em mm/min, correspondente rea de operao determinada, varia em funo da classe de risco de ocupao do local.545Risco ordinrio Grupo I Risco ordinrio Grupo II Risco extraordinrio Grupo I Risco extraordinrio Grupo II

455rea de aplicao em m2

365

Risco ordinrio Grupo III

275 230 185 140 2

Risco leve

4

6

8 10 Densidade em mm/min

12

14

c. Definio da quantidade de chuveiros da rea de operaom

A rea de cobertura de um chuveiro, Ac, dada por:

n

b a

Ac = C x LC = a ou 2 x m L = b ou 2 x n

Adota-se sempre a maior distncia

C = distncia entre chuveiros ao longo dos ramais, ou o dobro da distncia da parede at o ltimo chuveiro, adotando-se sempre a maior. L = distncia entre os ramais ou o dobro da distncia da parede at o ltimo ramal, adotando-se sempre a maior. Quando forem instalados chuveiros acima e abaixo de um forro falso, alimentados pelos mesmos ramais, deve ser adotada a maior rea de cobertura por chuveiro, seja ele acima ou abaixo do mesmo.

d. A quantidade de chuveiros, N, na rea de operao, A, dada por:

Ne. Clculo da presso no chuveiro

=

A Ac

cada chuveiro de um sistema hidraulicamente calculado deve propiciar um descarga de gua que corresponda, no mnimo, densidade estipulada. a presso necessria, P, para proporcionar tal descarga obtida em funo do fator K do chuveiro, conforme Tabela 3.

Q P= KDimetro Nominal do Chuveiro (mm) 10 15 20 Tipo do Orifcio do Chuveiro Pequeno Mdio Grande

2

Tabela 3 - Dimetro nominal do chuveiro, fator K e caractersticas das roscas.Dimetro Nominal (mm) e Tipo da Rosca 10 BSPT 15 BSPT 20 BSPT Fator K 57 + 5% 80 + 5% 115 + 5%

Notas:a presso mnima no chuveiro deve ser de 50 KPa; em edifcios de mltiplos andares, protegidos totalmente por sistema de chuveiros automticos, e cujas ocupaes sejam de risco leve ou risco ordinrio grupo I, a prumada de abastecimento de gua do sistema de chuveiros automticos pode tambm alimentar sistemas de hidrantes ou de mangotinhos, desde que seja dimensionada para atender vazo de ambos os sistemas, operando simultaneamente.

f. Clculo da vazo dos chuveirosOnde:

K Q= P 10

Q = vazo em L/min; K = fator de perda de carga; P = presso em kPa.

g. Clculo da perda de cargaA perda de carga nas tubulaes calculada atravs da frmula de Hazen-Willians:

Q1,85 J = 605 1,85 4,87 105 C DOnde: J = perda de carga, em kPa/m Q = vazo, em l/min D = dimetro interno do tubo, em mm C = fator de Hazen-Willians

h. Locao, espaamento e posio dos chuveirosLimitaes da rea de cobertura dos chuveiros

1. Ocupaes de Risco Leveabaixo de tetos lisos e abaixo de tetos constitudos de vigas e nervuras, a rea de cobertura por chuveiro no deve exceder 18,6 m2 nos sistemas de chuveiros dimensionados por tabelas, podendo ser aumentada at 21 m2 em sistemas de chuveiros hidraulicamente calculados; abaixo de tetos de madeira (tbuas suportadas por vigas com espaamento entre eixos superior a 0,90 m), a rea mxima de cobertura no deve exceder de 12 m2; abaixo de tetos de telhas apoiadas em estruturas combustveis ou no combustveis (telhas de barro, fibra, cimento, metlicas etc., apoiadas em teras suportadas por estruturas de madeira ou metlicas) e abaixo de tetos em forma de colmia (tetos multinervurados, com vigas transversais com espaamento de at 1,50 m entre eixos), a rea de cobertura no deve exceder de 15,6 m2.

2. Ocupaes de Risco Ordinriopara todos os tipos de construo, a rea de cobertura por chuveiro no deve exceder de 12 m2.

3. Ocupaes de Risco Extraordinriopara todos os tipos de construo, a rea de cobertura por chuveiro no deve exceder de 8,4 m2; quando o sistema de chuveiros for hidraulicamente calculado, a rea de cobertura por chuveiro pode ser aumentada at 9,3 m2.

4. Ocupaes de Risco Pesadoo sistema de chuveiros deve ser hidraulicamente calculado; a rea de cobertura por chuveiro no deve exceder de 9,3 m2; quando a densidade for inferior a 10,2 mm/min, a rea de cobertura por chuveiro pode ser aumentada at 12 m2; para determinar o espaamento dos chuveiros, de modo a obter as densidades, a presso mxima no chuveiro mais desfavorvel no deve exceder de 400 kPa.

i. Distncias entre ramais e entre chuveiros nos ramaispara ocupaes de riscos leve e ordinrio, as distncias entre ramais e entre chuveiros nos ramais no deve exceder 4,60 m; para ocupaes de riscos extraordinrios e pesado, as distncias entre ramais e entre chuveiros nos ramais no deve exceder 3,70 m; a distncia das paredes aos chuveiros no deve exceder da metade da distncia entre os chuveiros nos ramais ou entre ramais; em ocupaes de risco leve com dependncias de no mximo 75 m2 de rea, a distncia entre a parede e o chuveiro pode chegar at 2,70 m, desde que seja respeitada a rea mxima de cobertura permitida por chuveiro; a distncia mnima entre chuveiros deve ser de 1,80 m, para evitar que atuao de um chuveiro no venha a retardar a atuao do adjacente.

Exerccio: Dimensionar o sistema de chuveiros automticos para um edifcio comercial, conforme apresentado.27,60 460

A 32mm 50mm 3

25mm 2 25mm 6 25mm 9 8 65mm 5

Ac = 17,94m2 25mm 1 25mm 4 25mm

B 32mm 65mm

C 32mm 65mm

VGA

1. rea de operao > 140 m2 2. Densidade = 4 mm/min

390

7

390

195 195 195

3. Nmero de bicos140/17,94 = 7,8

8 bicos

4. rea de operao8 x 17,94 = 143,52 m2 1,2 143,52 = 14,38 m 14,38/ 4,6 3

5. Vazo do chuveiro 1Densidade 4 mm/min Q1 = 17,94 x 4 Q = 71,76 L/min

K Q= P 10Para K = 84 P = 72,98 kPa Portanto no bico 1: Q1 = 71,76 L/min P1 =72,98 KPa

6. Trecho 1 - 2D = 25 mm Q = 71,76 L/min

Q1,85 J = 605 1,85 105 C D 4,87sendo: J = perda de carga unitria, kPa/m Q = vazo, L/min D = mm C = 120

J = 3,6 KPa/m

P = 3,6 x 4,6 = 16,56 kPa

Bico 2:P2 = 72,98+ 16,56 = 89,54 KPa

84 Q= 89,54 10

Q2 = 79,48 L/min

7. Trecho 2 - 3D = 25 mm Q = 71,76 + 79,48 = 151,24 L/min J = 14,4 kPa/m

P = 14,4 x 4,6 = 66,24 kPa Bico 3: P3 = 89,54 + 66,24 = 155,78 kPa

Q=8. Trecho 3 - A

84 155,78 10

Q3 = 104,84 L/min

D = 32 mm Q = 104,84 + 151,24 = 256,08 L/min J = 11,50 kPa/m

P = 11,50 x 2,30 = 26,45 kPa

Presso em A:PA = 26,45 + 155,78 = 182,23 kPa

PA = 182,23 kPa QA = 256,08 L/min

9. Trecho ABD = 50 mm Q = 256,08 L/min

256,081,85 J = 605 10 5 1201,85 50 4,87J = 1,31 kPa/m P = 1,31 x 3,90 = 5,11 kPa

Presso em B PB = 182,23 + 5,11 PB = 187,34 KPa256,08 L/min 187,34 kPa B 256,08 L/min 182,23kPaQ1 = Q2 P1 > P2 Q1 P1 Q2 P2 Q*2 ?

B

C* Q2 = Q2

C

P 1 P2

* Q2 187,34 = 256,08 182,23

Q*2 = 259,64 L/min

No ponto B:PB = 187,34 kPa QB = 256,08 +