TUTORIAIS DE DIMENSIONAMENTO DE INCÊNDIO - … de dimensionamento de Incendio.pdf · cad/hidro® tutoriais de dimensionamento de incÊndio . rede de hidrantes, bombas de incÊndio,

C A D / H i d r o ® TUTORIAIS DE DIMENSIONAMENTO DE INCÊNDIO

REDE DE HIDRANTES, BOMBAS DE INCÊNDIO, CHUVEIROS AUTOMÁTICOS (SPRINKLERS), DIMENSIONAMENTO DE

CENTRAL DE GÁS, CÁLCULO DE CARGA DE FOGO.

R U A P R E S . J O H N K E N N E D Y , 1 0 3 - C A S A 2 - F O N E ( 4 7 ) 3 2 2 2 2 0 0 3

8 9 0 1 0 - 1 2 0 - B L U M E N A U - S C

e - m a i l : v i p t e c c g @ t e r r a . c o m . b r h t t p : / / w w w . v i p t e c . c o m . b r

SUMÁRIO

1. INTRODUÇÃO............................................................................................................................................................... 4

2. PRIMEIRO MÉTODO PARA ESQUEMA VERTICAL DESCENDENTE. ........................................................... 4 2.1 VERTICAL (HAZEN-WILLIAMS) ................................................................................................................................ 4

3. VERTICAL ( HAZEN-WILLIAMS) (USANDO O PROGRAMA) ........................................................................... 11 3.1 EXTRACÃO DO MEMORIAL DE CÁLCULO..................................................................................................... 15 3.2 IMPRESSÃO DO RELATÓRIO ........................................................................................................................... 15 3.3 APRESENTACÃO DO MEMORIAL DE CÁLCULO .......................................................................................... 15 3.4 VISUALIZAÇÃO DO RESULTADO:.................................................................................................................... 20

4. SEGUNDO MÉTODO PARA ESQUEMA VERTICAL DESCENDENTE ........................................................... 20 4.1 VERTICAL (BERNOULLI DARCY WEISBACH).......................................................................................................... 20

5. VERTICAL ( BERNOULLI DARCY WEISBACH) (USANDO O PROGRAMA ) ............................................... 24

6. PROCEDIMENTO PARA QUANDO HOUVER MAIS DE UM DIÂMETRO (BERNOULLI DARCY WEISBACH). .................................................................................................................................................................... 26

7. CÁLCULO PARA CASTELO D’ÁGUA: ................................................................................................................. 27 7.1 APRESENTAÇÃO DO MEMORIAL DE CÁLCULO .......................................................................................... 36

8. CÁLCULO PARA CASTELO D’AGUA (COM DESNÍVEL ENTRE HIDRANTES) .......................................... 41 8.1 EXTRAÇÃO DO MEMORIAL DE CÁLCULO..................................................................................................... 47 8.2 APRESENTAÇÃO DO MEMORIAL DE CÁLCULO .......................................................................................... 47

9.0 CÁLCULO DE BOMBAS PARA INCÊNDIO........................................................................................................ 50 9.1 EXTRAÇÃO DO MEMORIAL DE CÁLCULO..................................................................................................... 58

10. DIMENSIONAMENTO DE CENTRAL DE GÁS .................................................................................................. 58 10.1 EXTRAÇÃO DO MEMORIAL DE CÁLCULO E DESENHO. ......................................................................... 60 10.2 INSERÇÀO DO MEMORIAL DE CÁLCULO NO DESENHO: ....................................................................... 60 10.3 INCLUSÃO DE NOVOS MATERIAIS ............................................................................................................... 62 10.4 EXCLUSÃO E/OU ALTERAÇÃO DE MATERIAIS JÁ CADASTRADOS. ................................................... 62 10.5 ALTERAÇÃO DE PODER CALORÍFICO DO GÁS. ....................................................................................... 62

11.CÁLCULO DA CARGA DE FOGO ......................................................................................................................... 62 11.1EXEMPLO 1 - SEM COEFICIENTE DE CORREÇÃO .................................................................................... 62 11.2INSERÇÃO DO MEMORIAL NO DESENHO ................................................................................................... 65 11.3 IMPRESSÃO EM PLANILHA ELETRÔNICA. ................................................................................................. 66 11.4 EXEMPLO 2- USANDO O FATOR DE CORREÇÃO. .................................................................................... 66 11.4 PODER CALORÍFICOS DE ALGUNS MATERIAIS. ...................................................................................... 68 11.5 COEFICIENTES DE CORREÇÃO DE ALGUS MATERIAIS......................................................................... 69 11.6 INCLUSÃO DE NOVOS MATERIAIS ............................................................................................................... 70 11.7 ALTERAÇÃO DE MATERIAIS JÁ CADASTRADOS. ................................................................................... 71 11.8 EXCLUSÃO DE MATERIAIS JÁ CADASTRADOS. ...................................................................................... 71 11.10 EXEMPLO 3 - COM ALTERNÂNCIA DE USO DO COEFICIENTE DE CORREÇÃO ............................. 71

12. DIMENSIONAMENTO DE REDE DE CHUVEIROS AUTOMÁTICOS (SPRINKLERS) ............................... 73 12.1. PARÂMETROS PARA O CÁLCULO. ............................................................................................................. 73 12.2 ALTERAÇÃO DOS COMPRIMENTOS EQUIVALENTES DAS CONEXÕES. .......................................... 73 12.3 ALTERAÇÃO DE DIÂMETROS DE CÁLCULO ............................................................................................. 73 12.4 ALTERAÇÃO DA UNIDADE DE TRABALHO ................................................................................................ 73 12.5 TRAÇADO DE TUBULAÇÃO ............................................................................................................................ 74 12.6 INSERÇÃO DOS CHUVEIROS E VÁLVULA DE GOVERNO....................................................................... 77 12.7 INSERÇÃO DAS CONEXÕES .......................................................................................................................... 78 12.8 NOTAS IMPORTANTES. ................................................................................................................................... 79 12.9 DIMENSIONAMENT0......................................................................................................................................... 80

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Módulo de Dimensionamento de Incêndio 3


12.9.1 COEFICIENTE DE SEGURANÇA DA BOMBA ...................................................................................... 82 12.9.2 COEFICIENTE DE RUGOSIDADE DA TUBULAÇÃO........................................................................... 82 12.9.3 ENTRADA DE DADOS DAS CARACTERÍSITICAS DO SISTEMA..................................................... 83 12.9.4 DIMENSIONAMENTO DA BOMBA .......................................................................................................... 86 12.9.5 EXTRAÇÃO MEMORIAL(RELATÓRIO) DE CÁLCULO........................................................................ 89 12.9.6 PLANILHA DE CÁLCULO .......................................................................................................................... 91

13. RECURSOS ADICIONAIS DO PROGRAMA. ..................................................................................................... 92 13.1 EDITAR TUBOS .................................................................................................................................................. 92 13.2 RESETAR COMPRIMENTO DE TUBOS ........................................................................................................ 92 13.3 VISUALIZAR DIMENSIONAMENTO................................................................................................................ 93 13.4 EDITAR TRECHO ............................................................................................................................................... 93 13.5 APLICAR NO DWG ............................................................................................................................................. 94 13.6 LIMPAR................................................................................................................................................................. 94 13.7 ABRIR ................................................................................................................................................................... 94 13.8 SALVAR................................................................................................................................................................ 94 13.9 REDIMENSIONAR.............................................................................................................................................. 94 13.10 CADASTRO DE OCUPAÇÕES ...................................................................................................................... 94

14. DETALHAMENTO .................................................................................................................................................... 94

15. SITUAÇÕES JÁ CONTEMPLADAS E AINDA NÃO CONTEMPLADAS PELO PROGRAMA. ................. 95



1. INTRODUÇÃO O módulo de cálculo de incêndio contém o dimensionamento de Central de gás, Cálculo de Carga de Fogo , Cálculo de redes de chuveiros automáticos e cálculo de redes de Hidrantes ( até 4 em uso simultâneo). Este último , por sua vez, contempla 3 (três tipos de Redes de Hidrantes: a) O primeiro tipo é o sistema vertical descendente, abastecido por Reservatório Superior que pode ser calculado por dois métodos: O primeiro método utiliza o processo iterativo usando as fórmulas de Hazen-Williams. O segundo método aplicando o principio da conservação da energia, usando a equação de Bernoulli e a fórmula de Darcy-Weisbach. O usuário escolhe o método de sua preferência. b) O segundo tipo é o sistema por castelo dágua, sem bifurcação da Rede, ou seja, o fluxo de água até o hidrante mais desfavorável é sempre na mesma direção, admitindo até uma bifurcação. Neste método a fórmula utilizada para cálculo de perda de carga é a de Hazenm-Williams. Este módulo permite o cálculo de sistemas com ou sem desnível entre Hidrantes. c) O terceiro tipo é o sistema de bombas para Incêndio para sistemas ascendentes que também utiliza a fórmula de

Hazem-Williams para cálculo de perdas de carga. Para melhor entendimento estamos apresentando exemplos de cálculo feitos através do programa para três sistemas de redes de hidrantes e, na sequência, apresentaremos exemplos de dimensionamento de Central de Gás e Determinação da Carga de Fogo Ideal de uma edificação. 2. PRIMEIRO MÉTODO PARA ESQUEMA VERTICAL DESCENDENTE. 2.1 VERTICAL (Hazen-Williams)

Seja um edifício com 4 (quatro) hidrantes duplos em uso simultâneo, com classe de risco leve e pressão mínima, exigida por norma, no hidrante mais desfavorável de 4mca conforme figura 1. NOTA: Neste exemplo estamos adotando a norma do Estado de Santa Catarina.

2.1. DADOS DO PROJETO: Risco - Leve Pressão Mínima no hidrante mais desfavorável (H1)- 4,0m.c.a Número de hidrantes simultâneos (N)- 4 Cd-(coeficiente de descarga) Valor default = 0,98 Cv-(coeficiente de velocidade)Valor default= 0,98 D -(diâmetro da tubulação) = 63mm De-(diâmetro do esguicho) = 13mm Dm-(diâmetro da mangueira)= 38mm Lm -(comprimento da mangueira) = 15 m 2.2.Cálculo da vazão no hidrante mais desfavorável:Q=Cd . Se( 2.g.H1)1/2 (m3/s) Dados: De ( diâmetro do esguicho)⇒Se ( área do esguicho)



Para o caso de H1= 4mca e De= 13mm ⇒Se = π . De2 / 4 = 0,0001326m2 temos:

Q1= 0,98. 0,0001326 (2. 9,81.4)1/2 Q1= 0,00115 m3/s

2.3.Cálculo da pressão no ponto A (ver fig. 1):PA= H1 + JcTAA′ +Jm + Je , onde: H1= pressão dinâmica mínima no hidrante mais desfavorável JcTAA′ = perda de carga total na canalização no trecho AA′ Jm = perda de carga na mangueira Je = perda de carga no esguicho 52.3.1.Perda de carga unitária na canalização:JuC= 10,641. Q1,85/ C1,85. D4,87(m/m) C=coeficiente de rugosidade=120 (para canalização) D= diâmetro da canalização no trecho considerado Para o caso de D= 63mm temos: JuC= 10,641. 0,001151,85 / 1201,85. 0,0634,87 JuC= 0,00389m/m 2.3.2. Comprimento total da canalização da prumada até o hidrante: LT= Leq. + LR 2.3.2.a. Comprimento equivalente (Leq.) :

01 registro angular Φ2 1/2 “- 10,00m 01 redução 21/2”x 11/2” - 0,65m 01 tê de passagem lateral - 3,43m 14,08m 2.3.2.b. Comprimento real (LR) : 0,20m LT= 14,08 + 0,20 = 14,28m 2.3.3.Perda de carga na canalização: JcTAA′ = LT . JuC JcTAA′ = 14,28 m. 0,00389m/m= 0,056m 2.3.4. Perda de carga na mangueira : Jm = Jum . Lm onde, Jum = 10,641. Q1,85 / C1,85. Dm

4,87 (m/m) Dados : Dm (diâmetro da mangueira) Lm (Comprimento da mangueira) C = 140 (para mangueira) Para o caso de Dm= 38mm e Lm= 15 m temos : Jum= 10,641. 0,001151,85/ 1401,85. 0,0384,87 Jum= 0,0343m/m. Jm= 15,00 . 0,0343= 0,51m 2.3.5. Perda de carga no esguicho : Je = ( 1/cv

2 -1) V2/2g onde, V= Q/ Se Para o exemplo corrente temos : V= 0,00115/ 0,0001326= 8,67m/s e Je= (1/0,982 - 1) 8,672/2.9,81= 0,16m.Logo temos: PA= 4 + 0,056 + 0,51+ 0,16 = 4,73 m.c.a 2.4. Cálculo da pressão no ponto B (ver fig. 1): Supondo ΔH (acréscimo de pressão entre A e 2 considerando o desnível e a perda carga neste trecho) = 1,00mca temos: H2 = PA + ΔH = 4,73 + 1,00 = 5,73mca( pressão residual na ponta do esguicho no hidrante 2). Vazão no segundo hidrante: Q2 = 0,98. 0,0001326 ( 2. 9,81. 5,73)1/2 Q2= 0,00138m3/s3. 2.4.1. Perda unitária de carga na canalização: D= 63mm JuC= 10,641.0,001381,85/ 1201,85. 0,0634,87= 0,0054m/m. 2.4.2. Comprimento total da canalização da prumada até o hidrante: LT= Leq. + LR 2.4.2.a. Comprimento equivalente (Leq.) :



01 registro angular Φ2 1/2 “- 10,00m 01 redução 21/2”x 11/2” - 0,65m 01 tê de passagem lateral - 3,43m 14,08m 2.4.2.b. Comprimento real (LR) : 0,20m LT= 14,08 + 0,20 = 14,28m 2.4.3. Perda de carga total na canalização: JTC= 14,28. 0,0054=0,077m. 2.4.4. Perda de carga na mangueira : Para o caso de Dm= 38mm e Lm= 15 m temos : Jum= 10,641. 0,001381,85/ 1401,85. 0,0384,87 Jum= 0,048m/m. Jm= 15,00 . 0,048= 0,72m 2.4.5. Perda de carga no esguicho : Para o exemplo corrente temos : V= 0,00138/ 0,0001326= 10,41m/s e Je= (1/0,982 - 1) 10,412/2.9,81= 0,21m Logo temos: PB= 5,73 + 0,077 + 0,72+ 0,22 = 6,75 m.c.a. 2.5. Cálculo da pressão no ponto C (ver fig. 1): Supondo ΔH(acréscimo de pressão entre B e 3( considerando o desnível e a perda carga) = 1,00mca temos:H3 = PB + ΔH = 6,75 + 1,00= 7,75mca. Vazão no terceiro hidrante: Q3 = 0,98. 0,0001326 ( 2. 9,81. 7,75)1/2= 0,0016m3/s. 2.5.1. Perda unitária de carga na canalização: D= 63mm JuC= 10,641.0,00161,85/ 1201,85. 0,0634,87= 0,007m/m. 2.5.2. Comprimento total da canalização da prumada até o hidrante: LT= Leq. + LR 2.5.2.a. Comprimento equivalente (Leq.) : 01 registro angular Φ2 1/2 “- 10,00m 01 redução 21/2”x 11/2” - 0,65m 01 tê de passagem lateral - 3,43m 14,08m 2.5.2.b. Comprimento real (LR) : 0,20m LT= 14,08 + 0,20 = 14,28m 2.5.3. Perda de carga total na canalização: JTC= 14,28. 0,007=0,10m. 2.5.4. Perda de carga na mangueira : Para o caso de Dm= 38mm e Lm= 15 m temos : Jum= 10,641. 0,00161,85/ 1401,85. 0,0384,87 Jum= 0,063m/m. Jm= 15,00 . 0,063= 0,95m 2.5.5. Perda de carga no esguicho : Para o exemplo corrente temos : V= 0,0016/ 0,0001326= 12,07m/s e Je= (1/0,982 - 1) 12,072/2.9,81= 0,30m Logo temos: PC= 7,75 + 0,10 + 0,95+ 0,30 = 9,10 m.c.a. 2.6. Cálculo da pressão no ponto D (ver fig. 1): Supondo ΔH(acréscimo de pressão entre C e 4( considerando o desnível e a perda carga) = 0,79mca temos: H4 = PC + ΔH = 9,10 + 0,79= 9,89mca.



Vazão no quarto hidrante: Q4 = 0,98. 0,0001326 ( 2. 9,81. 9,89)1/2= 0,0018m3/s. 2.6.1. Perda unitária de carga na canalização: D= 63mm JuC= 10,641.0,00181,85/ 1201,85. 0,0634,87= 0,0089m/m. 2.6.2. Comprimento total da canalização da prumada até o hidrante: LT= Leq. + LR 2.6.2.a. Comprimento equivalente (Leq.) :

01 registro angular Φ2 1/2 “- 10,00m 01 redução 21/2”x 11/2” - 0,65m 01 tê de passagem lateral - 3,43m 14,08m 2.6.2.b. Comprimento real (LR) : 0,20m LT= 14,08 + 0,20 = 14,28m 2.6.3. Perda de carga total na canalização: JTC= 14,28. 0,0089=0,13m. 2.6.4. Perda de carga na mangueira : Para o caso de Dm= 38mm e Lm= 15 m temos : Jum= 10,641. 0,00181,85/ 1401,85. 0,0384,87 Jum= 0,078m/m. Jm= 15,00 . 0,078=1,18m 2.6.5. Perda de carga no esguicho : Para o exemplo corrente temos : V= 0,0018/ 0,0001326= 13,57m/s e Je= (1/0,982 - 1) 13,572/2.9,81= 0,38m Logo temos: PD= 9,89 + 0,13 + 1,18+ 0,38 = 11,58 m.c.a. 2.7. Recalculo pela coluna: 2.7.1. PC= PD - LCD + JT CD onde , LCD = desnível entres os pontos C e D.(pé direito) JTCD= perda de carga entre estes dois pontos. 2.7.1.a. Comprimento equivalente (Leq.) :

01 Tê de passagem direta 21/2”- 0,41m 2.7.1.b. Comprimento real (LR) : 2,80m LT= 0,41 + 2,80 = 3,21m. 2.7.1.c. QCD = Q4 = 0,0018m3/s 2.7.1.d. JuC= 10,641.0,00181,85/ 1201,85. 0,0634,87= 0,0089m/m 2.7.1.e. JTCD = LT . JuC = 3,21 . 0,0089 = 0,03m. Logo, PC = 11,58 - 2,80 + 0,03= 8,81mca< 9,10mca.(ver item 2.5.5) 2.7.2. PB= PC - LBC + JT BC onde , LBC = desnível entres os pontos B e C.(pé direito) JTBC= perda de carga entre estes dois pontos. 2.7.2.a. Comprimento equivalente (Leq.) :

01 Tê de passagem direta 21/2”- 0,41m 2.7.2.b. Comprimento real (LR) : 2,80m LT= 0,41 + 2,80 = 3,21m.



2.7.2.c. QBC = Q4 + Q3 = 0,0018 + 0,0016 = 0,0034m3/s 2.7.2.d. JuC= 10,641.0,00341,85/ 1201,85. 0,0634,87= 0,029m/m 2.7.2.e. JTBC = LT . JuC = 3,21 . 0,029 = 0,093m. Logo, PB = 8,81 - 2,80 + 0,09= 6,10mca< 6,75mca.(ver item 2.4.5) 2.7.3. PA= PB - LAB + JT BAB onde , LAB = desnível entres os pontos A e B.(pé direito) JTAB= perda de carga entre estes dois pontos. 2.7.3.a. Comprimento equivalente (Leq.) :

01 Tê de passagem direta 21/2”- 0,41m 2.7.3.b. Comprimento real (LR) : 2,80m LT= 0,41 + 2,80 = 3,21m. 2.7.3.c. QAC = Q4 + Q3 + Q2 = 0,0018 + 0,0016 + 0,0014 = 0,0048m3/s 2.7.3.d. JuC= 10,641.0,00481,85/ 1201,85. 0,0634,87= 0,055m/m 2.7.3.e. JTAB = LT . JuC = 3,21 . 0,055 = 0,18m. Logo, PA = 6,10 - 2,80 + 0,18= 3,48mca< 4,73mca.(ver item 2.3.5) 2.8. Retornando ao item 2.4 temos: Cálculo da pressão no ponto B (ver esquema vertical fig. 1): Supondo ΔH(acréscimo de pressão entre A e 2 (considerando o desnível e a perda carga) =1,57mca temos: H2 = PA + ΔH = 4,73 + 1,57= 6,30mca. Vazão no segundo hidrante: Q2 = 0,98. 0,0001326 ( 2. 9,81. 6,30)1/2= 0,0014m3/s. 2.8.1. Perda unitária de carga na canalização: D= 63mm JuC= 10,641.0,00141,85/ 1201,85. 0,0634,87= 0,0056m/m. 2.8.2. Comprimento total da canalização da prumada até o hidrante: LT= Leq. + LR 2.8.2.a. Comprimento equivalente (Leq.) : 01 registro angular Φ2 1/2 “- 10,00m 01 redução 21/2”x 11/2” - 0,65m 01 tê de passagem lateral - 3,43m 14,08m 2.8.2.b. Comprimento real (LR) : 0,20m LT= 14,08 + 0,20 = 14,28m 2.8.3. Perda de carga total na canalização: JTC= 14,28. 0,0056=0,08m. 2.8.4. Perda de carga na mangueira : Para o caso de Dm= 38mm e Lm= 15 m temos : Jum= 10,641. 0,00141,85/ 1401,85. 0,0384,87 Jum= 0,05m/m. Jm= 15,00 . 0,05= 0,74m 2.8.5. Perda de carga no esguicho : Para o exemplo corrente temos : V= 0,0014/ 0,0001326= 10,56m/s e Je= (1/0,982 - 1) 10,562/2.9,81= 0,23m Logo temos: PB= 6,30 + 0,08 + 0,74+ 0,23 = 7,35 m.c.a. 2.9. Cálculo da pressão no ponto C (ver esquema vertical fig. 1):



Supondo ΔH(acréscimo de pressão entre B e 3( considerando o desnível e a perda carga) = 1,22mca temos: H3 = PB + ΔH = 7,35 + 1,22= 8,57mca. Vazão no terceiro hidrante: Q3 = 0,98. 0,0001326 ( 2. 9,81. 8,57)1/2= 0,0017m3/s. 2.9.1. Perda unitária de carga na canalização: D= 63mm JuC= 10,641.0,00171,85/ 1201,85. 0,0634,87= 0,008m/m. 2.9.2. Comprimento total da canalização da prumada até o hidrante: LT= Leq. + LR 2.9.2.a. Comprimento equivalente (Leq.) : 01 registro angular Φ2 1/2 “- 10,00m 01 redução 21/2”x 11/2” - 0,65m 01 tê de passagem lateral - 3,43m 14,08m 2.9.2.b. Comprimento real (LR) : 0,20m LT= 14,08 + 0,20 = 14,28m 2.9.3. Perda de carga total na canalização: JTC= 14,28. 0,008=0,12m. 2.9.4. Perda de carga na mangueira : Para o caso de Dm= 38mm e Lm= 15 m temos : Jum= 10,641. 0,00171,85/ 1401,85. 0,0384,87 Jum= 0,071m/m. Jm= 15,00 . 0,071= 1,06m 2.9.5. Perda de carga no esguicho : Para o exemplo corrente temos : V= 0,0017/ 0,0001326= 12,82m/s e Je= (1/0,982 - 1) 12,822/2.9,81= 0,34m Logo, temos: PC= 8,57 + 0,12 + 1,06+ 0,34 = 10,09 m.c.a. 2.10. Cálculo da pressão no ponto D (ver esquema vertical fig. 1): Supondo ΔH(acréscimo de pressão entre C e 4( considerando o desnível e a perda carga) = 0,92mca temos: H4 = PC + ΔH = 10,09 + 0,92= 11,01mca. Vazão no quarto hidrante: Q4 = 0,98. 0,0001326 ( 2. 9,81.11,01)1/2= 0,0019m3/s. 2.10.1. Perda unitária de carga na canalização: D= 63mm JuC= 10,641.0,00191,85/ 1201,85. 0,0634,87= 0,01m/m. 2.10.2. Comprimento total da canalização da prumada até o hidrante: LT= Leq. + LR 2.10.2.a. Comprimento equivalente (Leq.) : 01 registro angular Φ2 1/2 “- 10,00m 01 redução 21/2”x 11/2” - 0,65m 01 tê de passagem lateral - 3,43m 14,08m 2.10.2.b. Comprimento real (LR) : 0,20m LT= 14,08 + 0,20 = 14,28m 2.10.3. Perda de carga total na canalização: JTC= 14,28. 0,01=0,14m. 2.10.4. Perda de carga na mangueira : Para o caso de Dm= 38mm e Lm= 15 m temos : Jum= 10,641. 0,00191,85/ 1401,85. 0,0384,87 Jum= 0,09m/m. Jm= 15,00 . 0,09=1,30m 2.10.5. Perda de carga no esguicho :



Para o exemplo corrente temos : V= 0,0019/ 0,0001326= 14,37m/s e Je= (1/0,982 - 1) 14,372/2.9,81= 0,41m Logo temos: PD= 11,01 + 0,14 + 1,30+ 0,41 = 12,86 m.c.a. 2.11. Recalculo pela coluna: 2.11.1. PC= PD - LCD + JT CD onde , LCD = desnível entres os pontos C e D.(pé direito) JTCD= perda de carga entre estes dois pontos. 2.11.1.a. Comprimento equivalente (Leq.) :

01 Tê de passagem direta 21/2”- 0,41m 2.11.1.b. Comprimento real (LR) : 2,80m LT= 0,41 + 2,80 = 3,21m. 2.11.1.c. QCD = Q4 = 0,0019m3/s 2.11.1.d. JuC= 10,641.0,00191,85/ 1201,85. 0,0634,87= 0,01m/m 2.11.1.e. JTCD = LT . JuC = 3,21 . 0,01 = 0,03m. Logo, PC = 12,86 - 2,80 + 0,03= 10,09mca=10,09mca.(ver item 2.9.5) 2.11.2. PB= PC - LBC + JT BC onde , LBC = desnível entres os pontos B e C.(pé direito) JTBC= perda de carga entre estes dois pontos. 2.11.2.a. Comprimento equivalente (Leq.) :

01 Tê de passagem direta 21/2”- 0,41m 2.11.2.b. Comprimento real (LR) : 2,80m LT= 0,41 + 2,80 = 3,21m. 2.11.2.c. QBC = Q4 + Q3 = 0,0019 + 0,0017 = 0,0036m3/s 2.11.2.d. JuC= 10,641.0,00361,85/ 1201,85. 0,0634,87= 0,03m/m 2.11.2.e. JTBC = LT . JuC = 3,21 . 0,03 = 0,10m. Logo, PB = 10,09 - 2,80 + 0,10= 7,39mca≅ 7,35mca.(ver item 2.8.5) ∗ 2.11.3. PA= PB - LAB + JT AB onde , LAB = desnível entres os pontos A e B.(pé direito) JTAB= perda de carga entre estes dois pontos. 2.11.3.a. Comprimento equivalente (Leq.) :

01 Tê de passagem direta 21/2”- 0,41m 2.11.3.b. Comprimento real (LR) : 2,80m LT= 0,41 + 2,80 = 3,21m. 2.11.3.c. QAC = Q4 + Q3 + Q = 0,0019 + 0,0017 + 0,0014 = 0,005m3/s 22.11.3.d. JuC= 10,641.0,0051,85/ 1201,85. 0,0634,87= 0,06m/m 2.11.3.e. JTAB = LT . JuC = 3,21 . 0,06 = 0,19m. Logo, . PA = 7,39 - 2,80 + 0,19= 4,78mca ≅ 4,73mca.(ver item 2.3.5) ∗



2.12.Cálculo da altura do reservatório: X = PA + ( Leq + Ld ).JuRA/ 1- JuRA Onde Ld = comprimento do desvio ( se houver) 2.12.1.Vazão entre ponto A e reservatório: QT QT = Q4 + Q3 + Q2 + Q1 QT = 0,00615 m3/s. 2.12.2. Ju C= 10,641.0,006151,85/ 1201,85. 0,0634,87=0,0865m/m 2.12.3. Comprimento equivalente da canalização de A a R : 01 entrada normal - 21/2”- 0,90m 01 registro gaveta -21/2”- 0,40m 01 Válv. Retenção -21/2”- 8,10m 01 curva 90° -21/2”- 1,68m 11,08m X= [4,78 + ( 11,08 + 0).0,0865]/1-0,0865 X= 6,28m. OBS: Para obter uma maior aproximação teríamos que fazer várias iterações, o que demanda muito tempo. Através do programa, o usuário determina o grau de aproximação desejado e o programa fará as iterações necessárias em alguns segundos. 3. VERTICAL ( Hazen-Williams) (USANDO O PROGRAMA) Vejamos agora o procedimento para fazer este cálculo através do programa : No menu Auxiliar item Parâmetros, item Diâmetros de Cálculo, verifique os diâmetros internos default e altere-os se preferir trabalhar com outros diâmetros, como mostra a fig. abaixo:

• No menu Hidro, selecione o comando <Cálculo de incêndio>Cálculo de Hidrantes • Selecione o método Vertical (Hazen-Williams)



• Feito isto aparecerá a seguinte tela:

• Entre com os valores pedidos nesta tela. Os valores entre parêntesis são os valores default; se você for usar o

mesmo, basta acionar a tecla Tab. Para mudar de campo após informar o valor, use a tecla Tab ou posicione o cursor ( com o mouse)sobre o novo campo. Quando terminar de informar todos os dados , clique no botão OK. Feito isto aparecerão as seguintes telas:

Estas telas tem a finalidade de orientar futuras modificações que veremos mais adiante, confirme clicando em OK. Na tela seguinte você deve informar os valores pedidos em cada campo. Quando o valor for zero, basta acionar a tecla Tab. Vamos agora explicar o significado de cada campo usando como referência o exemplo da figura .



Campo 1: O diâmetro da tubulação no trecho de “R” a “A”. Lembrete: Verifique antes de iniciar no menu Auxiliar>submenu Parâmetros os diâmetros de cálculo e altere se quiser. Neste exemplo usamos o diâmetro de cálculo de 21/2” = 63mm ou seja 0,063m Campo 2: O comprimento do desvio caso a tubulação tenha uma mudança de direção antes do ponto “A”. Campo 3: O somatório dos comprimentos equivalentes das conexões existentes no trecho de “R” a “A”. (ver item 2.12.3) NOTA: Se você não tiver esse valor ou tiver mais de um diâmetro neste trecho, digite –1, para que após sair desta tela sejam selecionadas as conexões. Veja como fazer isto no exemplo de Castelo d’água. Campo 4: O somatório dos comprimentos equivalentes das conexões e da tubulação (se houver) existente entre o ponto “A” e o início da mangueira. (ver item 2.3.2) (ver nota no campo 3) Campo 5: O diâmetro da tubulação entre “A” e o início da mangueira. Campo 6, 7 e 8: O diâmetro da mangueira , do esguicho e comp. da mangueira no hidrante 1. Após preencher todos os campos clique no botão OK. Feito isto , aparecerá a próxima tela:

Campo 1: Pé direito (desnível) entre o primeiro e o segundo hidrante Campo 2: Diâmetro da tubulação entre “A” e “B”. Campo 3: Comprimento do desvio ( se houver mudança de direção antes do ponto “B”). Campo 4: Comprimento equivalente das conexões existentes na transição do trecho AB para o trecho BC. (ver item 2.11.3.a) NOTA: Se você não tiver esse valor ou tiver mais de um diâmetro neste trecho, digite –1 para que após sair desta tela seja selecionada as conexões Campo 5: O somatório dos comprimentos equivalentes da conexões e da tubulação existentes entre o ponto “B” e o início da mangueira. (ver item 2.4.2.a) NOTA: Se os valores deste campo forem iguais ao campo 5 da tela anterior, digite –2 e o programa assumirá aquele valor Campo 6: O diâmetro da tubulação entre “B” e o início da mangueira. Campo 7,8 e 9: Os diâmetros da mangueira, do esguicho e comp. da mangueira no hidrante 2 Clique em OK.



OBS: O quadro p/ entrada de dados se repetirá conforme o números de hidrantes simultâneos em funcionamento. Para o caso do nosso exemplo ela aparecerá mais duas vezes para preencher os valores entre os hidrantes “3 e 2” e entre os hidrantes “3 e 4”. Após preencher todos os campos clique OK. Feito isto , enquanto o programa calcula, a seguinte tela permanecerá no vídeo .

Terminado o cálculo o programa exibirá a seguinte tela, informando a altura necessária pedindo que você informe a altura existente.

Caso sua altura seja igual ou maior que a necessária, simplesmente digite OK, e o programa passará para o passo seguinte que é a extração do Memorial de Cálculo (ver item 3.1) Caso a sua altura existente seja inferior à necessária digite o seu valor, (no caso usaremos a altura existente de 3.00 metros como mostra a fig. seguinte).

Feito isto o programa exibirá uma tela indicando ser necessária uma Bomba de Pressurização.

• Clique em OK. • Aparecerá a seguinte tela com sugestão de rendimento para motores. • Na tela seguinte informe o rendimento do motor (p/ o exemplo usaremos um rendimento de 40%)

• Clique em OK. • Em seguida aparecerá a seguinte tela com os dados de cálculo e a potência necessária da bomba, sem coeficiente

de segurança.



• Clique em OK. 3.1 EXTRACÃO DO MEMORIAL DE CÁLCULO

Antes da apresentação do resultado final, abre-se a seguinte caixa de diálogo para gerar o relatório final( memorial de cálculo).

Se você não quiser extrair este relatório basta acionar Cancel . Caso contrário, você deve informar o nome do arquivo a ser gerado para o memorial de cálculo.

Feito isto, o programa gera o relatório em arquivo que pode ser lido por editores de texto compatíveis com o formato .RTF e pelo Word. 3.2 IMPRESSÃO DO RELATÓRIO

Para imprimir, abra o seu editor de texto e procure o arquivo com o nome que você salvou.

3.3 APRESENTACÃO DO MEMORIAL DE CÁLCULO

O memorial de cálculo tem o seguinte formato:

MEMÓRIA DE CÁLCULO

SISTEMA HIDRÁULICO PREVENTIVO DE INCÊNDIO Método iterativo utilizando Hazen Williams

1) DADOS DO PROJETO: Risco: leve Pressão Mínima no hidrante mais desfavorável (H1) = 4 m.c.a. Número de hidrantes simultâneos (N) = 4



Cd-(coeficiente de descarga) Valor default = 0.98 Cv-(coeficiente de velocidade)Valor default= 0.98 Hidrante 1:

(Dp)Diâmetro da tubulação na prumada = 63mm (D)Diâmetro da tubulação até o Hidrante = 63mm (De)Diâmetro do esguicho = 13mm (Dm)Diâmetro da mangueira = 38mm (Lm)Comprimento da mangueira = 15m

Hidrante 2: (Dp)Diâmetro da tubulação na prumada = 63mm (D)Diâmetro da tubulação até o Hidrante = 63mm (De)Diâmetro do esguicho = 13mm (Dm)Diâmetro da mangueira = 38mm (Lm)Comprimento da mangueira = 15m



Esquema Vertical:

2) Cálculo da vazão no hidrante mais desfavorável: Q=Cd . Se( 2.g.H1)1/2 (m3/s)

Dados: H1= 4 m.c.a.

De ( diâmetro do esguicho)⇒Se ( área do esguicho) De = 13mm ⇒ Se = π . De

2 / 4 = 0.00013273m2 Temos:

Q1 = 0.98 . 0.00013273 . (2 . 9.81 . 4)1/2 Q1 = 0.00115234 m3/s

3) Cálculo da pressão no ponto A (ver esquema vertical): PA = H1 + JcTA1 +Jm + Je , onde:

2.8m

2.8m

2.8m



H1= pressão dinâmica mínima no hidrante mais desfavorável JcTA1 = perda de carga total na canalização no trecho A1 Jm = perda de carga na mangueira Je = perda de carga no esguicho 3.1) Perda de carga unitária na canalização: JuC= (10,641. Q1,85) / (C1,85. D4,87)(m/m)

C = coeficiente de rugosidade. Valor canalização= 120 D = diâmetro da canalização no trecho considerado Para o caso de D = 63mm temos:

JuC = (10,641 . 0.001152341,85) / (1201,85. 0.0634,87) JuC = 0.00390513 m/m

3.2) Comprimento da canalização da prumada até o hidrante:

LT = 14.28m

3.3) Perda de carga na canalização: JcTA1 = LT . JuC

JcTA1 = 14.28 m . 0.00390513 m/m = 0.05576528 m 3.4) Perda de carga na mangueira : Jm = Jum . Lm onde:

Jum = (10,641. Q1,85) / (C1,85. Dm4,87) (m/m)

Dados : Dm (diâmetro da mangueira)

Lm (Comprimento da mangueira) C = 140 (valor para mangueira)

Para o caso de Dm= 38mm e Lm= 15 m temos :

Jum= (10,641 . 0.001152341,85) / (1401,85 . 0.0384,87 ) Jum= 0.0340152 m/m. Jm= 0.0340152 . 15 = 0.51022803 m

3.5) Perda de carga no esguicho : Je = ( 1/cv

2 - 1) . V2 / 2g onde:

V= Q/ Se

Temos : V= 0.00115234 / 0.00013273 = 8.68171596 m/s

e Je= (1/ 0.982 - 1) 8.681715962 / ( 2 . 9.81 ) = 0.1584 m

Logo temos: PA = 4 + 0.05576528 + 0.51022803 + 0.1584 = 4.7243933 m.c.a

4) Cálculo da pressão no ponto B (ver esquema vertical): PB = H2 + JcTB2 +Jm + Je Supondo ΔH(acréscimo de pressão entre A e 2) = 1.5375 m.c.a.

Temos: H2 = 4.7243933 + 1.5375 = 6.2618933 m.c.a. Vazão no segundo hidrante:

Q2 = 0.98 . 0.00013273 . (2 . 9.81 . 6.2618933)1/2 Q2 = 0.0014418 m3/s

4.1) Perda de carga unitária na canalização: JuC= (10,641. Q1,85) / (C1,85. D4,87)(m/m)

Para o caso de D = 63mm temos: JuC = (10,641 . 0.00144181,85) / (1201,85. 0.0634,87) JuC = 0.0059113 m/m


LT = 14.28m

4.3) Perda de carga na canalização: JcTB2 = LT . JuC

JcTB2 = 14.28 m . 0.0059113 m/m = 0.08441334 m 4.4) Perda de carga na mangueira : Jm = Jum . Lm onde:



Jum = (10,641. Q1,85) / (C1,85. Dm4,87) (m/m)


Jum= (10,641 . 0.00144181,85) / (1401,85 . 0.0384,87 ) Jum= 0.05148969 m/m. Jm= 0.05148969 . 15 = 0.77234539 m


2 - 1) . V2 / 2g onde:

V= Q/ Se

Temos : V= 0.0014418 / 0.00013273 = 10.86246547 m/s e

Je= (1/ 0.982 - 1) 10.862465472 / ( 2 . 9.81 ) = 0.24797097 m Logo temos:

PB = 6.2618933 + 0.08441334 + 0.77234539 + 0.24797097 = 7.36662301 m.c.a 5) Cálculo da pressão no ponto C (ver esquema vertical): PC = H3 + JcTC3 +Jm + Je Supondo ΔH(acréscimo de pressão entre B e 3) = 1.2 m.c.a.

Temos: H3 = 7.36662301 + 1.2 = 8.56662301 m.c.a. Vazão no terceiro hidrante:

Q3 = 0.98 . 0.00013273 . (2 . 9.81 . 8.56662301)1/2 Q3 = 0.00168639 m3/s



5.2) Comprimento da canalização da prumada até o hidrante: LT = 14.28m

5.3) Perda de carga na canalização: JcTC3 = LT . JuC

JcTC3 = 14.28 m . 0.00789913 m/m = 0.11279953 m 5.4) Perda de carga na mangueira : Jm = Jum . Lm onde:

Jum = (10,641. Q1,85) / (C1,85. Dm4,87) (m/m)


Jum= (10,641 . 0.001686391,85) / (1401,85 . 0.0384,87 ) Jum= 0.06880444 m/m. Jm= 0.06880444 . 15 = 1.03206666 m


2 - 1) . V2 / 2g onde:

V= Q/ Se

Temos : V= 0.00168639 / 0.00013273 = 12.70516779 m/s e

Je= (1/ 0.982 - 1) 12.705167792 / ( 2 . 9.81 ) = 0.33923827 m Logo temos:

PC = 8.56662301 + 0.11279953 + 1.03206666 + 0.33923827 = 10.05072747 m.c.a

6) Cálculo da pressão no ponto D (ver esquema vertical): PD = H4 + JcTD4 +Jm + Je Supondo ΔH(acréscimo de pressão entre C e 4) = 0.91615854 m.c.a.

Temos: H4 = 10.05072747 + 0.91615854 = 10.96688601 m.c.a. Vazão no quarto hidrante:



Q4 = 0.98 . 0.00013273 . (2 . 9.81 . 10.96688601)1/2 Q4 = 0.00190807 m3/s




LT = 14.28m

6.3) Perda de carga na canalização: JcTD4 = LT . JuC

JcTD4 = 14.28 m . 0.00992675 m/m = 0.14175404 m 6.4) Perda de carga na mangueira : Jm = Jum . Lm onde:

Jum = (10,641. Q1,85) / (C1,85. Dm4,87) (m/m)


Jum= (10,641 . 0.001908071,85) / (1401,85 . 0.0384,87 ) Jum= 0.08646585 m/m. Jm= 0.08646585 . 15 = 1.29698782 m


2 - 1) . V2 / 2g onde:

V= Q/ Se

Temos : V= 0.00190807 / 0.00013273 = 14.37531076 m/s

e Je= (1/ 0.982 - 1) 14.375310762 / ( 2 . 9.81 ) = 0.43428869 m

Logo temos:

PD = 10.96688601 + 0.14175404 + 1.29698782 + 0.43428869 = 12.83991656 m.c.a 7) Recalculo pela coluna: 7.1) PC = PD - LCD + JT CD onde ,

LCD = desnível entres os pontos C e D (pé direito) = 2.8m. JTCD = perda de carga entre estes dois pontos = LT . JuC LT = Comprimento equivalente (tubos + conexões) na prumada = LR + Leq. LR = Pé direito + desvio da tubulação = 2.8m Leq. = Comprimento equivalente das conexões na prumada = 0.41m. QCD = Q4 = 0.00190807m3/s JuC= (10,641 . 0.001908071,85) / (1201,85. 0.0634,87) = 0.00992675m/m.

Assim:

JTCD = LT . JuC = (2.8 + 0.41) . 0.00992675 = 0.03186488m. Logo:

PC = 12.83991656 - 2.8 + 0.03186488 = 10.07178144m.c.a. ≅ 10.05072747m.c.a.(ver item 5.5) Pressão no recalculo neste ponto está OK!

7.2) PB = PC - LBC + JT BC onde ,

LBC = desnível entres os pontos B e C (pé direito) = 2.8m. JTBC = perda de carga entre estes dois pontos = LT . JuC LT = Comprimento equivalente (tubos + conexões) na prumada = LR + Leq. LR = Pé direito + desvio da tubulação = 2.8m Leq. = Comprimento equivalente das conexões na prumada = 0.41m. QBC = Q3 + Q4 = 0.00168639 + 0.00190807 = 0.00359445m3/s JuC= (10,641 . 0.003594451,85) / (1201,85. 0.0634,87) = 0.03203536m/m.

Assim:

JTBC = LT . JuC = (2.8 + 0.41) . 0.03203536 = 0.1028335m.



Logo: PB = 10.07178144 - 2.8 + 0.1028335 = 7.37461493m.c.a. ≅ 7.36662301m.c.a.(ver item 4.5) Pressão no recalculo neste ponto está OK!

7.3) PA = PB - LAB + JT AB onde ,

LAB = desnível entres os pontos A e B (pé direito) = 2.8m. JTAB = perda de carga entre estes dois pontos = LT . JuC LT = Comprimento equivalente (tubos + conexões) na prumada = LR + Leq. LR = Pé direito + desvio da tubulação = 2.8m Leq. = Comprimento equivalente das conexões na prumada = 0.41m. QAB = Q2 + Q3 + Q4 = 0.0014418 + 0.00168639 + 0.00190807 = 0.00503625m3/s JuC= (10,641 . 0.005036251,85) / (1201,85. 0.0634,87) = 0.05978714m/m.

Assim:

JTBC = LT . JuC = (2.8 + 0.41) . 0.05978714 = 0.1919167m. Logo:

PA = 7.37461493 - 2.8 + 0.1919167 = 4.76653164m.c.a. ≅ 4.7243933m.c.a.(ver item 3.5) Pressão no recalculo neste ponto está OK!

8) Cálculo da altura do reservatório: X =[ PA + ( Leq + Ld ).JuRA] / (1- JuRA) Onde Ld = desvio da tubulação (se houver)

Vazão entre ponto A e reservatório: QT QT = Q4 + Q3 + Q2 + Q1 QT = 0.00190807 + 0.00168639 + 0.0014418 + 0.00115234 QT = 0.0061886 m3/s. Ju C = (10,641 . 0.00618861,85) / (1201,85. 0.0634,87) = 0.08752948m/m Leq = 11.08

Assim a altura do reservatório é:

X = [4.76653164 + (11.08 + 0) . 0.08752948] / (1 - 0.08752948) X = 6.29 m.

3.4 VISUALIZAÇÃO DO RESULTADO:

Após o processamento do memorial de cálculo aparecerá a tela seguinte:

Se compararmos os dois resultados (manual e através do programa) veremos que os mesmos são praticamente iguais. OBS: Se na sua tela não for possível visualizar o resultado , conforme a tela anterior, tecle F1(para DOS) ou F2(para Windows) . 4. SEGUNDO MÉTODO PARA ESQUEMA VERTICAL DESCENDENTE 4.1 VERTICAL (Bernoulli Darcy weisbach)

Seja um edifício com 4 (quatro) hidrantes em uso simultâneo, com classe de risco leve e pressão mínima (exigida por norma) de 4 m.c.a, conforme figura 1 .



4.1. DADOS DO PROJETO: Risco- leve Pressão mínima no hidrante mais desfavorável(P1)- 4mca Número de hidrantes simultâneos - 4 Cd - (coeficiente de descarga)Valor default = 0,98 Cv - (coeficiente de descarga)Valor default = 0,98 D - (diâmetro da tubulação) =0,063m De - (diâmetro do esguicho) =0,013m Dm -(diâmetro da mangueira)=0,038m Lm -(comprimento da mangueira)= 15 m fm -(coef. de atrito da mangueira) Valor default =0,0173 Lf - (pé direito) 4.2. Cálculo da vazão no trecho ( D-D' ) Aplicando Bernoulli entre as seções D' e 4 (Final da mangueira e ponta do esguicho) temos: PD' U D'

2 P4 U42

zD' + ⎯ + ⎯ = z4 + ⎯ + ⎯ + h(D' - 4) (1) onde: γ 2g γ 2g z= cota do ponto em metros PD' /γ = pressão estimada em “D' ” . PD' /γ = (P1 + hA'-1 ) cr+ ∑Lf (2) sendo, hA'-1 = perda de carga no esguicho Lf = pé direito cr = coeficiente de redução para prever as perdas de carga que ocorrerão entre A′ e D′. h(D' - 4) = perda de carga de D' a 4(no esguicho) Temos ainda que: hA'-1 = ( 1/ cv

2 - 1) U12/2g sendo ,

U1 = velocidade média no requinte 4.3. Q1 = 0,98 . Se .(2.g.P1)1/2 onde : Se(área da seção do esguicho)= π De

2 / 4 = 0,0001326m2

P1 = Pmin = 4 m.c.a. Q1 = 0,98 . Se .(2.g.P1)

1/2 = 0,98 .0,0001326.(2.9,81.4)1/2 Q1 = 0,00115m3/s.(vazão no hidrante 1) U1 = Q1/ Se U1 = Q1/ Se = 0,00115/ 0,0001326 = 8,68m/s. hA'-1 = ( 1/ 0,982 - 1) 8,682/2.9,81 = 0,16m. 4.4.Vamos adotar um coef. de redução (baseado na experiência) de 0,75 para estimar a pressão em “D' ” ( PD' /γ) .Substituindo em (2) os dados até agora obtidos, temos: PD' /γ = (4 + 0,16 ) 0,75+ 3 . 2,80= 11,52 m.c.a. 4.5.Cálculo da velocidade na mangueira (UD'): Fazendo as devidas substituições em (1) chega-se na seguinte equação para o cálculo da velocidade na mangueira: UD' = [ (PD' /γ) ÷ {( Dm

4/cv2.De

4.2.g) -(1/2.g)}]1/2 (3) UD' = [ 11,52 ÷{( 0,0384/0,982.0,0134.2.9,81) -(1/2.9,81)}]1/2

UD' = 1,74m/s. 4.6.Vazão no trecho ( D - D' ) : Q4 = UD' .Sm (4) , onde: Sm (área seção da mangueira) = π Dm

2/4= 0,00113m2

Q4 = 1,74 . 0,00113= 0,00197m3/s . 4.7) Cálculo da perda de carga de D a D' : Pela fórmula de Darcy-Weisbach, h = ( 0,0826. f . Q2 . L) ÷ D5 (5) onde, f = coeficiente de atrito sendo , fc= coeficiente de atrito na canalização



fm= coeficiente de atrito na mangueira L = comprimento da canalização ou da mangueira Para Q= 0,00197 m3/s e D= 63mm temos U= 0,63m/s ⇒ fc = 0,03. (Tabela 12.3, Manual de Hidráulica- Azevedo Netto e G.A. Alvarez- Volume 1-7a edição) h ( D-D' ) = (0,0826. fc.Q

2.LTC) ÷ D5 + (0,0826. fm.Q2.Lm) ÷ Dm5 (6) onde,

LTC = LRC + LVC ( comprimento real + comprimentos equivalentes das conexões, neste trecho). No nosso caso temos: 01 registro angular ∅ 21/2” - 10,00m 01 red. 21/2”x11/2” - 0,65m 01 Tê pass. lateral ∅ 21/2” - 3,43m 14,08m (LVC) e LRC = 0,20m. Então: LTC= 14,28m. Voltando a equação (6) teremos: h( D-D' ) = (0,0826.0,03.0,001972.14,28) ÷ 0,0635 + (0,0826.0,0173.0,001972.15) ÷ 0,0385=1,19m

4.8. Cálculo da pressão em D: 4.8.1. Cálculo da velocidade na canalização no ponto D : UD = Q/S = 0,00197/ 0,0031= 0,63m/s 4.8.2. Aplicando Bernoulli teremos que: PD PD' UD'

2 UD2

⎯ = ⎯ + ⎯ + h(D - D' ) - ⎯ (7) γ γ 2g 2g PD /γ = 11,52 + (1,742÷2.9,81)+ 1,19 -( 0,632÷2.9,81)= 12,84mca. 4.9. Cálculo da pressão em C: PC/ γ = PD / γ - Lf + h(C-D) (8) 4.9.1. LRC(C-D) = 2,80m (comp. real da canalização de C a D) 4.9.2. LVC(C-D) : 01 Tê de passagem direta φ 21/2”- 0,41m 4.9.3. LTC = LRC + LVC = 2,80 + 0,41 = 3,21m. 4.9.4. h(C-D) = (0,0826. 0,03.0,001972.3,21) ÷ 0,0635= 0,03m. Substituindo estes valores em (8) temos: PC / γ = 12,84 - 2,80 + 0,03 = 10,07 m.c.a. 4.10. Cálculo da vazão entre C e C' : (Q3) Aplicando Bernoulli entre os pontos C-C', temos que: Q3 = {( PC/ γ) ÷ ( X -Y)}1/2 (9) onde: X = 0,812 ÷ ( CV

2.De4.g)

Y= {0,812 ÷ (D4.g)} - {( 0,0826.fc.LTC( C- C' ) ) ÷ D5} - {(0,0826.fm.Lm) ÷ Dm

5 } Temos que para este trecho LTC( C- C' ) = 14,28m X = 0,812 ÷ ( 0,982.0,0134.9,81) = 3.017.598,50 Y = {0,812} ÷ (0,0634.9,81)} - {( 0,0826.0,03.14,28) ÷ 0,0635} - {(0,0826.0,0173.15) ÷ 0,0385 } Y = -300.921,13 X - Y = 3.318.519,60 Q3 = {10,07 ÷ 3.318.519,60}1/2 = 0,00174m3/s Vamos agora calcular a velocidade na canalização para verificar se o coeficiente de atrito adotado é válido. U = 0,00174÷ 0,0031= 0,56m/s.( Pela tabela 12.3 já mencionada verificamos que o coeficiente adotado é válido. 4.11. Cálculo da pressão em B : PB/ γ = PC / γ - Lf + h(B-C) 4.11.1. Q4 + Q3 = 0,00371m3/s ⇒ U = 0,00371÷ 0,0031= 1,19m/s.



Pela tabela 12.3 ⇒ fc = 0,027 LRC(B-C)= 3,21m h(B-C) = (0,0826. 0,027.0,003712.3,21) ÷0,0635= 0,10m. PB / γ = 10,07 - 2,80 + 0,10 = 7,37mca. 4.12. Cálculo da vazão entre B e B' : (Q2) Aplicando Bernoulli entre os pontos B-B', temos que: Q2 = {( PB / γ) ÷ ( X -Y)}1/2 onde: X = 0,812 ÷ ( CV

2.De4.g)

Y= {0,812 ÷ (D4.g)} - {( 0,0826.fc.LTC(B-B' )) ÷ D5} - {(0,0826.fm.Lm) ÷ Dm5 }

Temos que para este trecho LTC(B-B')= 14,28m X = 0,812 ÷ ( 0,982.0,0134.9,81) = 3.017.598,50 Y = {0,812} ÷ (0,0634.9,81)} - {( 0,0826.0,03.14,28) ÷ 0,0635} - {(0,0826.0,0173.15) ÷ 0,0385 } Y = -300.921,13 X - Y = 3.318.519,60 Q2= {7,37 ÷ 3.318.519,60}1/2 = 0,00149m3/s Vamos agora calcular a velocidade na canalização para verificar se o coeficiente de atrito adotado é válido. U = 0,00149÷ 0,0031= 0,48m/s.( Pela tabela 12.3 já mencionada verificamos que o coeficiente adotado é válido. 4.13. Cálculo da pressão em A : PA/ γ = PB / γ - Lf + h(A-B) 4.13.1. Q4 + Q3 + Q2 = 0,0052m3/s ⇒ U = 0,0052÷ 0,0031= 1,67m/s. Pela tabela 12.3 ⇒ fc = 0,026 LRC(A-B)= 3,21m h(A-B) = (0,0826. 0,026.0,00522.3,21) ÷0,0635= 0,19m. PA / γ = 7,37 - 2,80 + 0,19 = 4,76mca. 4.14. Cálculo da vazão entre A e A' : (Q1) Aplicando Bernoulli entre os pontos A-A', temos que: Q1 = {( PA / γ) ÷ ( X -Y)}1/2 onde: X = 0,812 ÷ ( CV

2.De4.g)

Y= {0,812 ÷ (D4.g)} - {( 0,0826.fc.LTC(A-A')÷ D5} - {(0,0826.fm.Lm) ÷ Dm

5 } Temos que para este trecho LTC(A-A' ) = 14,28m X = 0,812 ÷ ( 0,982.0,0134.9,81) = 3.017.598,50 Y = {0,812 ÷ (0,0634.9,81)} - {( 0,0826.0,03.14,28) ÷ 0,0635} - {(0,0826.0,0173.15) ÷ 0,0385 } Y = -300.921,13 X - Y = 3.318.519,60 Q1 = {4,76 ÷ 3.318.519,60}1/2 = 0,00119m3/s ≅ 0,0012m3/s Vamos agora calcular a velocidade na canalização para verificar se o coeficiente de atrito adotado é válido. U = 0,0012÷ 0,0031= 0,37m/s.( Pela tabela 12.3 já mencionada verificamos que o coeficiente adotado é válido. 4.15. Cálculo da pressão em A' : Aplicando Bernoulli entre A' e 1 temos que: PA' / γ ={( 0,812.Q1

2) ÷ (CV2 .De

4.g )} - {( 0,812. Q12) ÷ (Dm

4.g )} (10) PA' / γ ={( 0,812.0,00122) ÷ (0,982 .0,0134.9,81)} - {( 0,812.0,00122) ÷(0,0384.9,81)}



PA' / γ = 4,29 m.c.a. 4.16. Cálculo da pressão em 1:(P1) 4.16.1.Velocidade no requinte: U1 = Q1/ Se = 0,0012 ÷ 0,001326= 9,05m/s 4.16.2.Perda de carga no esguicho: hA'-1 = ( 1/ 0,982 - 1) 9,052/2.9,81 = 0,17m 4.16.3.P1 = PA' / γ - h(A'-1) = 4,29 - 0,17= 4,12 m.c.a ≅ 4,0 m.c.a(mínima exigida),no caso da Norma de Santa Catarina. Obs: Se quisermos uma maior aproximação teremos que voltar ao item “4.4” e aplicar um outro coeficiente de redução até obtermos a aproximação desejada. O programa faz isto automaticamente em poucos segundos. 4.17. Cálculo da altura do reservatório: (X) 4.17.1. Vazão no trecho de R a A: QT = ∑Q = 0,0064m3/s 4.17.2. Velocidade de R a A: URA= 0,0064÷ 0,0031= 2,05m/s ⇒ fc= 0,026 4.17.3. Aplicando Bernoulli entre os pontos R e A chegaremos a seguinte equação para o cálculo de “X”. X= [PA/γ + {(0,0826.fc.QT

2.LV(R-A) )÷D5} + {(0,0826.fc.QT2.ld)÷D5}] ÷ [1- {(0,0826.fc.QT

2)÷D5}] onde: LV(R-A) = comp. equivalente das conexões de R a A ld = comp. do desvio da canalização (caso a mesma mude de direção antes de A).No caso , ld = 0 LV(R-A) : 01 entrada normal φ 21/2” - 0,90 01 reg. de gaveta φ 21/2” - 0,40 01 válv. retenção φ 21/2” - 8,10 01 curva 90° φ 21/2” - 1,68 11,08m X= [4,76 + {(0,0826.0,026.0,00642.11,08 )÷0.0635} + 0 ] ÷ [1- {(0,0826.0,26.0,00642)÷0,0635}] X= (4,76 + 0,99) ÷ 0,911= 6,31m. (Comparar com o resultado obtido pelo 1o método). 5. VERTICAL ( Bernoulli darcy Weisbach) (USANDO O PROGRAMA ) Vejamos agora o procedimento para fazer este cálculo, com o programa, através do 2o método: NOTA: Neste método é necessário ter o valor dos Comprimentos Equivalentes, pois a opção de selecionar conexões não está disponível. • No menu Hidro, selecione o comando Cálculo de incêndio Selecione o método de cálculo [Vertical (Bernoulli e

Darcy Weisbach)] • Feito isto aparecerá a tela abaixo:

• Entre com os valores pedidos nesta tela. Os valores entre parêntesis são os valores default. Se você for usar o mesmo, basta acionar a tecla Tab. Para mudar de campo, após informar o valor, use a tecla Tab ou posicione o cursor (com o mouse) sobre o novo campo. Quando terminar de informar todos os dados, clique OK .Feito isto aparecerá esta tela:



Da mesma forma que na tela anterior você deve informar os valores pedidos em cada campo. Quando o valor for zero basta acionar a tecla Tab. Vamos agora explicar o significado de cada campo usando como referência o exemplo da figura 1. Campo 1: O diâmetro da tubulação no trecho de “R” a “A”. Campo 2: O comprimento do desvio caso a tubulação tenha uma mudança de direção antes do ponto “A”. Campo 3: O somatório dos comprimentos equivalentes das conexões existentes no trecho de “R” a “A”. (ver item 4.17.3) Campo 4: O somatório dos comprimentos equivalentes da conexões e da tubulação (se houver) existentes entre o ponto “A” e o início da mangueira. Campo 5: O diâmetro da tubulação entre “A” e o início da mangueira. Campo 6, 7 e 8: O diâmetro da mangueira , do esguicho e comprimento da mangueira no hidrante 1. Após preencher todos os campos tecle clique OK e esta tela aparecerá:

Campo 1: Pé direito (desnível) entre o primeiro e o segundo hidrante. Campo 2: Diâmetro da tubulação entre “A” e “B”. Campo 3: Comprimento do desvio se houver mudança de direção antes do ponto “B”. Campo 4: Comprimento equivalente das conexões existentes na transição do trecho AB para o trecho BC. (ver item 2.11.3.a) Campo 5: O somatório dos comprimentos equivalentes da conexões e da tubulação existentes entre o ponto “B” e o início da mangueira. (ver item 2.4.2) Campo 6: O diâmetro da tubulação entre “B” e o início da mangueira. Campo 7,8 e 9: O diâmetro da mangueira , do esguicho e comprimento da mangueira no hidrante 2. Esta tela se repetirá conforme o número de hidrantes simultâneos que você tenha. Para o caso do nosso exemplo ela aparecerá mais duas vezes para preencher os valores entre os hidrantes “3 e 2” e entre os hidrantes “3 e 4”. Após preencher todos os campos clique OK . Em poucos segundos o programa calcula o valor necessário para a altura do reservatório que aparecerá na próxima tela.



A diferença no resultado obtido no processo manual e deste, através do programa, deve-se ao fato de que o programa faz as diversas iterações necessárias até obter o resultado que satisfaça as condições mínimas de pressão exigidas. 6. PROCEDIMENTO PARA QUANDO HOUVER MAIS DE UM DIÂMETRO (Bernoulli Darcy Weisbach). Vamos agora fazer um exemplo para mostrar o procedimento quando existe mudança de diâmetro da prumada para o hidrante. Seja um edifício com 4 hidrantes simultâneos , risco leve e diâmetro da canalização conforme figura seguinte.

1) DADOS DO PROJETO: Risco- leve Pressão mínima no hidrante mais desfavorável(P1)- 4mca Número de hidrantes simultâneos - 4 Cd - (coeficiente de descarga)Valor default = 0,98 Cv - (coeficiente de descarga)Valor default = 0,98 Dp - (diâmetro da tubulação na prumada) = 0,075m D - (diâmetro da tubulação da prumada ao hidrante) =0,063m De - (diâmetro do esguicho) =0,013m Dm -(diâmetro da mangueira)=0,038m Lm -(comprimento da mangueira)= 30 m fm -(coef. de atrito da mangueira) Valor default =0,0173 Lf - (pé direito)

Feito este o programa apresenta o quadro seguinte para entrada de dados:



Vamos explicar aqui somente os dados que são diferentes dos exemplos anteriores: Campo 4: Este campo deve ser preenchido somente com o valor dos comprimentos equivalentes das conexões e tubulação que tiverem bitola do ramal. Neste caso temos: 01 registro angular Φ2 1/2 “- 10,00m 01 redução 21/2”x 11/2” - 0,65m 10,65m

Nesta tela você informa o comprimento equivalente do conjunto de conexões e tubulação que compõem a redução de uma bitola para outra (da prumada para o ramal). Neste caso temos: 01 Tê de pass. lateral 3” - 4,11 01 Bucha de redução 3”x21/2” - 0,75 4,86m Nota: A consideração ou não de buchas e luvas fica a critério do usuário.

Resultado final: Terminado o cálculo o programa exibirá a seguinte tela, informando a altura necessária pedindo que você informe a altura existente.

Caso sua altura seja igual ou maior que a necessária, simplesmente digite OK, e o programa passará para o passo seguinte que é a extração do Memorial de Cálculo (ver item 3.1) 7. CÁLCULO PARA CASTELO D’ÁGUA: Exemplo 1:



Seja um reservatório com 4 (quatro) hidrantes duplos em uso simultâneo, com classe de risco médio e pressão mínima, exigida por norma, no hidrante mais desfavorável de 15mca conforme figura 2. NOTA: Neste exemplo estamos adotando a Norma do Estado de Santa Catarina.

fig.2

Vamos calcular altura “X” necessária do Hidrante 1 ao Reservatório.

• Selecione Auxiliar Parâmetros Diâmetros para Cálculo de Água Fria. Altere, se necessário, os diâmetros internos dos tubos de 4” e 21/2” para 104,10 e 67,80 respectivamente.

• Escolha Hidro Incêndio • Escolha Cálculo de Incêndio Cáculo de Hidrantes Castelo D’água. • Feito isto aparecerá a seguinte tela:

• Entre com os valores pedidos nesta tela. Os valores entre parêntesis são os valores default; se você for usar o mesmo, basta acionar a tecla Tab. Para mudar de campo após informar o valor, use a tecla Tab ou posicione o cursor ( com o mouse) sobre o novo campo.

Dados p/ o exemplo: Campo 1: Número de Hidrantes em uso simultâneo = 4 Campo 2: Pressão min. no esguicho do Hidrante mais desfavorável = 15 Campo 3: Aceleração da Gravidade (m/s2) = 9,81 Campo 4: Precisão do Resultado = 0,10 Campo 5: Perda de Carga no Esguicho = Considerar Campo 6: Coeficiente de Descarga = 0,98 Campo 7: Coeficiente de Velocidade = 0,98 Campo 8: Grau de Rugosidade “C” da Tubulação = 120 Campo 9: Grau de Rugosidade “C” da Mangueira = 140

• Após informar todos os dados , clique no botão OK. Feito isto aparecerá esta tela:



• Informe o número do hidrante mais desfavorável, confirme clicando em OK. Após isto aparecerão as seguintes telas:

• Clique em OK,

Estas telas possuem a finalidade de orientar futuras indicações que veremos mais adiante. • Confirme clicando em OK, em seguida aparecerá a seguinte tela

Campo 1: Diâmetro da Tubulação na Prumada = 0.1041 Campo 2: Desvio da Tubulação na Prumada = 20 (distância horizontal entre H1 e a tubulação que sai do Reservatório). Campo 3: Comp. equivalente das conexões na Prumada = -1 (para que se possa indicar as conexões correspondente ao trecho) Campo 4: Comp. equivalente(conexões+tubos) entre a Prumada e o Hidrante = -1 (para que se possa indicar as conexões correspondente ao trecho) Campo 5: Diâmetro da Tubulação (da PRUMADA ao HIDRANTE)(m) = 0.1041 Campo 6: Diâmetro da mangueira (m) = 0.063 Campo 7: Diâmetro do Esguicho (m) = 0.025 Campo 8: Comprimento da mangueira (m) = 30 OBS: Note que no item Diâmetro de Tubulação na PRUMADA (m) indicamos o valor

de 0.1041 diâmetro interno que foi obtido através do CATÁLOGO TÉCNICO do fabricante, conforme figura seguinte:

Dimensões dos tubos de aço, de classe Média (M), com e sem costura

(similar DIN 2440)



Usamos os valores para a situação mais desfavorável, então: Diâmetro Externo = 113.1mm Espessura da Parede = 4.50 mm (x2 lados) 113.1 – (4.5x2) = 104.10 mm = 0.1041m. NOTA: Se você quiser trabalhar com outro diâmetro interno, faça isto no menu Auxiliar, submenu Parâmetros, Diâmetros para Cálculo de Água Fria. • Após informar todos os dados da tela anterior, clique em OK. Em seguida aparecerá a seguinte mensagem:

• Após clicar em OK, aparecerá a seguinte tela

• Selecione o Tipo de Material: Aço Galvanizado • Pressione em Conexão : Feito isto aparecerá a seguinte tela onde selecionamos uma a uma as conexões entre o Reservatório e o primeiro Tê que vai p/ o Hidrante 1: (Neste caso vamos selecionar as conexões existentes até a montante do primeiro Tê) • Selecione 1 Entrada Normal de 4” e pressione OK.



OBS.: Ver item 3.2 do manual, sub-item [Parâmetros] [Comp. Equiv.], como alterar os comprimentos equivalentes desta tabela Em seguida aparecerá a seguinte tela onde informamos quantas conexões do tipo anteriormente selecionado, existem no trecho. Quando for só uma, basta clicar em OK, pois o valor default é “1”

Pressione OK para poder escolher a próxima conexão e repita o passo anterior para com as conexões seguintes : 1 Registro de Gaveta Aberto de 4” 1 Válvula de Retenção (tipo pesada) de 4” 1 Cotovelo de 90° de 4” • Feito isto aparecerá novamente a tela para indicar dados, clique em Finalizar

OBS: Note que no quadro de diálogo acima, temos o botão Selecionar no Desenho. Este botão serve para você selecionar as conexões no desenho, caso você já o tenha pronto. O programa mostra a seguinte tela:

Clique em OK e aparecerá a seguinte tela:

Agora indique as conexões para o trecho da prumada ao 1° Hidrante (trecho A-H1) As conexões neste trecho são:

1 Tê de passagem Lateral de 4”



130 m de Tubo de 4” ( ver NOTA) 1 Tê de passagem Lateral de 4” ( Tê p/ Hidrante) 1 Registro de ângulo aberto de 2 ½ “ NOTA: Para indicar o tubo, digite 130 (se estiver trabalhando em cm) no campo “Comprimento” da caixa de diálogo acima escolha o diâmetro de 4” e clique no botão Tubo Feito isto aparecerá novamente a tela para indicar dados, clique em Finalizar

O programa mostra a seguinte tela

Note que os nossos dados agora passarão a ser lançados para o trecho do Hidrante 2 ao Hidrante 1. (trecho A-B) OBS: No campo 1 indique o valor do Pé Direito que em nosso exemplo é igual a 0 (zero), pois o Pé Direito nada mais é do que do que o desnível entre os Hidrantes em questão. • No campo 2 indique o valor , em metros, da bitola da tubulação • No campo 3 indique o Desvio da Tubulação na prumada, que é a distância horizontal entre um Hidrante e outro

que, no nosso caso é 15 metros. • No campo 4 digite –1 para depois poder selecionar as conexões • No campo 5 digite –2 para que assuma os valores do item anterior, pois neste caso, o comprimento equivalente

das conexões da prumada ao hidrante (trecho B-H2 são iguais ao trecho A-H1) • No campo 6 indique o maior diâmetro da tubulação do trecho que vai da prumada ao hidrante • Nos próximos campos se não houver nenhuma alteração simplesmente confirme os dados clicando em OK


Após clicar em OK, aparecerá a seguinte tela:

OBS: Esta tela aparece porque digitamos –1 no campo 4 Como fizemos anteriormente indique as conexões na prumada para o trecho entre H1 e H2 (trecho A-B) As conexões neste trecho são:



1 Tê de passagem Direta de 4”

OBS.: Ver item 3.2 do manual, sub-item [Parâmetros] [Comp. Equiv.], como alterar os comprimentos equivalentes desta tabela

• Clique em OK

• Clique em OK

Feito isto aparecerá novamente a tela seguinte, clique em Finalizar


OBS: No campo 1 indique o valor do Pé Direito que em nosso exemplo é igual a 0 (zero), pois o Pé Direito nada mais é do que do que o desnível entre os Hidrantes em questão. • No campo 2 indique o valor , em metros, da bitola da tubulação • No campo 3 indique o Desvio da Tubulação na prumada, que é a distância horizontal entre um Hidrante e outro que, no nosso caso é 20 metros. (distância entre B e C) • No campo 4 o programa assumiu o valor indicado anteriormente. Entre o trecho B e C, na prumada, temos um Tê

de passagem direta, que é a mesma situação do trecho AB, portanto podemos aceitar este valor. • No campo 5 digite –2 para que assuma os valores do item anterior



• No campo 6 indique o “maior” diâmetro da tubulação no trecho que vai da prumada ao hidrante • Nos próximos campos se não houver nenhuma alteração simplesmente confirme os dados clicando em OK


OBS: No campo 1 indique o valor do Pé Direito que em nosso exemplo é igual a 0 (zero), pois o Pé Direito nada mais é do que do que o desnível entre os Hidrantes em questão. • No campo 2 indique o valor , em metros, da bitola da tubulação • No campo 3 indique o Desvio da Tubulação na prumada, que é a distância horizontal entre um hidrante e outro,

no nosso caso é 15 metros. • No campo 4 o programa assumiu o valor indicado anteriormente • No campo 5 digite –1. (ver NOTA) • No campo 6 indique o maior diâmetro da tubulação do trecho que vai da prumada ao hidrante. • Nos próximos campos se não houver nenhuma alteração simplesmente confirme os dados clicando em OK NOTA: No campo 5 foi digitado –1, para que possamos indicar as conexões da PRUMADA ao HIDRANTE, uma vez que há alteração nas conexões. Aparecerá a seguinte tela.

Clique em OK

Como fizemos anteriormente indique as conexões e suas quantidades para o trecho da prumada ao hidrante 4 (trecho D-H4) As conexões neste trecho serão: 1 Cotovelo de 90° de 4” 1,30 m de Tubo de 4” 1 Tê de passagem Lateral de 4” ( Tê p/ Hidrante ) 1 Registro de ângulo aberto de 2 ½”



Clique em OK

Feito isto aparecerá novamente a tela seguinte, clique em Finalizar

Feito isto o programa iniciará o cálculo e a seguinte tela permanecerá no monitor, até o término.

Terminado o cálculo o programa exibirá a seguinte tela, informando a altura necessária e pedindo que você informe a altura existente.

Caso sua altura seja igual ou maior que a necessária, simplesmente digite OK, e o programa passará para o passo seguinte que é a extração do Memorial de Cálculo (ver item 3.1) Ao clicar em OK é apresentado um quadro de diálogo para salvarmos um arquivo texto no qual constará todo o memorial de cálculo, como mostra a figura a seguir.



Feito isto o programa nos pede a informação de qual o tipo de Risco para que possa emitir o memorial, como mostra a fig. abaixo:

Terminado este, o usuário pode acessar o Memorial de Cálculo através de seu editor de Texto. 7.1 APRESENTAÇÃO DO MEMORIAL DE CÁLCULO

O Memorial de Cálculo tem o formato apresentado a seguir:

MEMÓRIA DE CÁLCULO- SISTEMA HIDRÁULICO PREVENTIVO DE INCÊNDIO Método iterativo utilizando Hazen Williams

1) DADOS DO PROJETO: Risco: Médio Pressão Mínima no hidrante mais desfavorável (H4)=15 m.c.a. Número de hidrantes simultâneos (N) = 4 Cd-(coeficiente de descarga) Valor default = 0.98 Cv-(coeficiente de velocidade)Valor default= 0.98 Hidrante 1: (Dp)Diâmetro da tubulação na prumada = 104.1mm (D)Diâmetro da tubulação até o Hidrante = 104.1mm (De)Diâmetro do esguicho = 25mm (Dm)Diâmetro da mangueira = 63mm (Lm)Comprimento da mangueira = 30m Hidrante 2: (Dp)Diâmetro da tubulação na prumada = 104.1mm (D)Diâmetro da tubulação até o Hidrante = 104.1mm (De)Diâmetro do esguicho = 25mm (Dm)Diâmetro da mangueira = 63mm (Lm)Comprimento da mangueira = 30m Hidrante 3: (Dp)Diâmetro da tubulação na prumada = 104.1mm (D)Diâmetro da tubulação até o Hidrante = 104.1mm (De)Diâmetro do esguicho = 25mm (Dm)Diâmetro da mangueira = 63mm (Lm)Comprimento da mangueira = 30m Hidrante 4: (Dp)Diâmetro da tubulação na prumada = 104.1mm (D)Diâmetro da tubulação até o Hidrante = 104.1mm (De)Diâmetro do esguicho = 25mm (Dm)Diâmetro da mangueira = 63mm (Lm)Comprimento da mangueira = 30m Esquema Vertical Simplificado:



2) Cálculo da vazão no hidrante H1: Q=Cd . Se( 2.g.H1)1/2 (m3/s) Dados: H4 = 15 m.c.a. ⇒ supondo H1= 17 m.c.a. De ( diâmetro do esguicho)⇒Se ( área do esguicho) De = 25mm ⇒ Se = π . De

2 / 4 = 0.00049087m2 Temos: Q1 = 0.98 . 0.00049087 . (2 . 9.81 . 17)1/2 Q1 = 0.00878557 m3/s

3) Cálculo da pressão no ponto A (ver esquema vertical): PA = H1 + JcTA1 +Jm + Je , onde: H1= pressão dinâmica suposta no hidrante H1 JcTA1 = perda de carga total na canalização no trecho A1 Jm = perda de carga na mangueira Je = perda de carga no esguicho 3.1) Perda de carga unitária na canalização: JuC= (10,641. Q1,85) / (C1,85. D4,87)(m/m) C = coeficiente de rugosidade. Valor canalização= 120 D = diâmetro da canalização no trecho considerado Para o caso de D = 104.1mm temos: JuC = (10,641 . 0.008785571,85) / (1201,85. 0.10414,87) JuC = 0.01450396 m/m 3.2) Comprimento da canalização da prumada até o hidrante: LT = 24.6m

3.3) Perda de carga na canalização: JcTA1 JcTA1 = 1.38228873 m 3.4) Perda de carga na mangueira : Jm = Jum . Lm onde: Jum = (10,641. Q1,85) / (C1,85. Dm

4,87) (m/m) Dados : Dm (diâmetro da mangueira) Lm (Comprimento da mangueira) C = 140 (valor para mangueira) Para o caso de Dm= 63mm e Lm= 30 m temos : Jum= (10,641 . 0.008785571,85) / (1401,85 . 0.0634,87 ) Jum= 0.1258437 m/m. Jm= 0.1258437 . 30 = 3.77531105 m 3.5) Perda de carga no esguicho : Je = ( 1/cv

2 - 1) . V2 / 2g onde: V= Q/ Se Temos : V= 0.00878557 / 0.00049087 = 17.89781596 m/s e



Je= (1/ 0.982 - 1) 17.897815962 / ( 2 . 9.81 ) = 0.6732 m Logo temos: PA = 17 + 1.38228873 + 3.77531105 + 0.6732 = 22.83079978 m.c.a 4) Cálculo da pressão no ponto B (ver esquema vertical): PB = H2 + JcTB2 +Jm + Je Supondo ΔH(diferencial de pressão entre A e 2) = -6.9346 m.c.a. Temos: H2 = 22.83079978 + -6.9346 = 15.89619978 m.c.a. Vazão no segundo hidrante: Q2 = 0.98 . 0.00049087 . (2 . 9.81 . 15.89619978)1/2 Q2 = 0.00849556 m3/s

4.1) Perda de carga unitária na canalização: JuC= (10,641. Q1,85) / (C1,85. D4,87)(m/m) Para o caso de D = 104.1mm temos: JuC = (10,641 . 0.008495561,85) / (1201,85. 0.10414,87) JuC = 0.01363068 m/m 4.2) Comprimento da canalização da prumada até o hidrante: LT = 24.6m 4.3) Perda de carga na canalização: JcTB2 JcTB2 = 1.29906185 m 4.4) Perda de carga na mangueira : Jm = Jum . Lm onde: Jum = (10,641. Q1,85) / (C1,85. Dm

4,87) (m/m) Para o caso de Dm= 63mm e Lm= 30 m temos : Jum= (10,641 . 0.008495561,85) / (1401,85 . 0.0634,87 ) Jum= 0.11826672 m/m. Jm= 0.11826672 . 30 = 3.54800155 m 4.5) Perda de carga no esguicho : Je = ( 1/cv

2 - 1) . V2 / 2g onde: V= Q/ Se Temos : V= 0.00849556 / 0.00049087 = 17.30701752 m/s e Je= (1/ 0.982 - 1) 17.307017522 / ( 2 . 9.81 ) = 0.62948951 m Logo temos: PB = 15.89619978 + 1.29906185 + 3.54800155 + 0.62948951 = 21.37275269 m.c.a 5) Cálculo da pressão no ponto C (ver esquema vertical): PC = H3 + JcTC3 +Jm + Je Supondo ΔH(diferencial de pressão entre B e 3) = -6.2098 m.c.a. Temos: H3 = 21.37275269 + -6.2098 = 15.16295269 m.c.a. Vazão no terceiro hidrante: Q3 = 0.98 . 0.00049087 . (2 . 9.81 . 15.16295269)1/2 Q3 = 0.00829731 m3/s

5.1) Perda de carga unitária na canalização: JuC= (10,641. Q1,85) / (C1,85. D4,87)(m/m) Para o caso de D = 104.1mm temos: JuC = (10,641 . 0.008297311,85) / (1201,85. 0.10414,87) JuC = 0.01304807 m/m



5.2) Comprimento da canalização da prumada até o hidrante: LT = 24.6m

5.3) Perda de carga na canalização: JcTC3 JcTC3 = 1.24353643 m 5.4) Perda de carga na mangueira : Jm = Jum . Lm onde: Jum = (10,641. Q1,85) / (C1,85. Dm


2 - 1) . V2 / 2g onde: V= Q/ Se Temos : V= 0.00829731 / 0.00049087 = 16.90314306 m/s e Je= (1/ 0.982 - 1) 16.903143062 / ( 2 . 9.81 ) = 0.60045293 m Logo temos: PC = 15.16295269 + 1.24353643 + 3.39635035 + 0.60045293 = 20.40329239 m.c.a 6) Cálculo da pressão no ponto D (ver esquema vertical): PD = H4 + JcTD4 +Jm + Je Supondo ΔH(diferencial de pressão entre C e 4) = -5.3595 m.c.a. Temos: H4 = 20.40329239 + -5.3595 = 15.04379239 m.c.a. Vazão no quarto hidrante: Q4 = 0.98 . 0.00049087 . (2 . 9.81 . 15.04379239)1/2 Q4 = 0.00826464 m3/s

6.1) Perda de carga unitária na canalização: JuC= (10,641. Q1,85) / (C1,85. D4,87)(m/m) Para o caso de D = 104.1mm temos: JuC = (10,641 . 0.008264641,85) / (1201,85. 0.10414,87) JuC = 0.01295319 m/m 6.2) Comprimento da canalização da prumada até o hidrante: LT = 21.71m

6.3) Perda de carga na canalização: JcTD4 JcTD4 = 1.19705946 m 6.4) Perda de carga na mangueira : Jm = Jum . Lm onde: Jum = (10,641. Q1,85) / (C1,85. Dm


2 - 1) . V2 / 2g onde: V= Q/ Se Temos : V= 0.00826464 / 0.00049087 = 16.83659413 m/s



e Je= (1/ 0.982 - 1) 16.836594132 / ( 2 . 9.81 ) = 0.59573418 m Logo temos: PD = 15.04379239 + 1.19705946 + 3.37165413 + 0.59573418 = 20.20824016 m.c.a 7) Recalculo pela coluna: 7.1) PC = PD - LCD + JT CD onde , LCD = desnível entres os pontos C e D (pé direito) = 0.01m. JTCD = perda de carga entre estes dois pontos = LT . JuC LT = Comprimento equivalente (tubos + conexões) na prumada = LR + Leq. LR = Pé direito + desvio da tubulação = 15.01m Leq. = Comprimento equivalente das conexões na prumada = 0.66m. QCD = Q4 = 0.00826464m3/s JuC= (10,641 . 0.008264641,85) / (1201,85. 0.10414,87) = 0.01295319m/m. Assim: JTCD = LT . JuC = 0.20297649m. Logo: PC = 20.20824016 - 0.01 + 0.20297649 = 20.40121665m.c.a. ≅ 20.40329239m.c.a.(ver item 5.5) Pressão no recalculo neste ponto está OK! 7.2) PB = PC - LBC + JT BC onde , LBC = desnível entres os pontos B e C (pé direito) = 0.01m. JTBC = perda de carga entre estes dois pontos = LT . JuC LT = Comprimento equivalente (tubos + conexões) na prumada = LR + Leq. LR = Pé direito + desvio da tubulação = 20.01m Leq. = Comprimento equivalente das conexões na prumada = 0.66m. QBC = Q3 + Q4 = 0.00829731 + 0.00826464 = 0.01656195m3/s JuC= (10,641 . 0.016561951,85) / (1201,85. 0.10414,87) = 0.04686715m/m. Assim: JTBC = LT . JuC = 0.96874397m. Logo: PB = 20.40121665 - 0.01 + 0.96874397 = 21.35996062m.c.a. ≅ 21.37275269m.c.a.(ver item 4.5) Pressão no recalculo neste ponto está OK! 7.3) PA = PB - LAB + JT AB onde , LAB = desnível entres os pontos A e B (pé direito) = 0.01m. JTAB = perda de carga entre estes dois pontos = LT . JuC LT = Comprimento equivalente (tubos + conexões) na prumada = LR + Leq. LR = Pé direito + desvio da tubulação = 15.00m Leq. = Comprimento equivalente das conexões na prumada = 0.66m. QAB = Q2 + Q3 + Q4 = 0.00849556 + 0.00829731 + 0.00826464 = 0.02505752m3/s JuC= (10,641 . 0.025057521,85) / (1201,85. 0.10414,87) = 0.10082018m/m. Assim: JTAB = LT . JuC = 1.57985216m. Logo: PA = 21.35996062 - 0.01 + 1.57985216 = 22.92981278m.c.a. ≅ 22.83079978m.c.a.(ver item 3.5) Pressão no recalculo neste ponto está OK!



8) Cálculo da altura do reservatório: X =[ PA + ( Leq + Ld ).JuRA] / (1- JuRA) Onde Ld = desvio da tubulação (se houver) Vazão entre ponto A e reservatório: QT QT = Q4 + Q3 + Q2 + Q1 QT = 0.00826464 + 0.00829731 + 0.00849556 + 0.00878557 QT = 0.03384309 m3/s. Ju C = (10,641 . 0.033843091,85) / (1201,85. 0.10414,87) = 0.17580512m/m Leq = 18.96 Assim a altura do reservatório é: X = [22.92981278 + (18.96 + 20) . 0.17580512] / (1 - 0.17580512) X = 31.24 m. 8. CÁLCULO PARA CASTELO D’AGUA (Com desnível entre Hidrantes) Seja um reservatório com 2 (dois) hidrantes duplos em uso simultâneo, com classe de risco médio e pressão mínima, exigida por norma, no hidrante mais desfavorável de 15mca conforme figura 3. NOTA: Neste exemplo estamos adotando a norma do Estado de Santa Catarina.

fig.3

• Selecione Auxiliar Parâmetros Diâmetros p/ Cálculo de Água Fria. Verifique se o valor dos diâmetros

internos dos tubos de 4” e 21/2” estão 104,10 e 67,80 respectivamente.

• No menu Hidro, selecione o comando [Incêndio]

• Escolha Incêndio Cálculo de Incêndio Cálculo de Hidrantes Castelo D’água (Hazen-Williams), conforme fig. seguinte:

•



Feito isto aparecerá a seguinte tela:

Entre com os valores pedidos nesta tela. Os valores entre parêntesis são os valores default; se você for usar o mesmo, basta acionar a tecla Tab. Para mudar de campo após informar o valor, use a tecla Tab ou posicione o cursor ( com o mouse)sobre o novo campo. Dados para o exemplo: Campo 1: Número de Hidrantes em uso simultâneo = 2 Campo 2: Pressão min. no esguicho do Hidrante mais desfavorável = 15 Campo 3: Aceleração da Gravidade (m/s2) = 9,81 Campo 4: Precisão do Resultado = 0,10 Campo 5: Perda de Carga no Esguicho = Considerar Campo 6: Coeficiente de Descarga = 0,98 Campo 7: Coeficiente de Velocidade = 0,98 Campo 8: Grau de Rugosidade “C” da Tubulação = 120 Campo 9: Grau de Rugosidade “C” da Mangueira = 140 Após terminar de informar todos os dados , clique no botão OK. Feito isto aparecerá esta tela:



• Informe o número do Hidrante mais desfavorável no caso, 2 e clique OK. Após isto aparecerão as seguintes telas:

• Clique OK •

Estas telas possuem finalidade de orientar futuras indicações, que veremos mais adiante.

• Confirme clicando em OK. Em seguida aparecerá a seguinte tela:

Entre com os dados abaixo: • Campo 1: Diâmetro de Tubulação na prumada (m) = 0.1041 • Campo 2: Desvio de Tubulação na prumada (0,0m) = 20 (dist. entre R1 e A ) • Campo 3: Comp. Equivalente das conexões na prumada (m) = -1 (ver NOTA) • Campo 4: comp. equivalente(conexões+tubos)da prumada ao hidrante (m) = -1 • Campo 5: Diâmetro de tubulação (da prumada ao hidrante) (m) = 0.1041 ( maior diâmetro do trecho

considerado) • Campo 6: Diâmetro da mangueira (m) = 0.063 • Campo 7: Diâmetro do esguicho (m) = 0.025 • Campo 8: Comprimento da mangueira (m) = 30

NOTA: Este recurso é usado para informar que vamos selecionar as conexões ao invés de entrar com os comprimentos equivalentes. É necessário usar este recurso também quando temos mais de um diâmetro no mesmo trecho. OBS: a) Note que no item Diâmetro de Tubulação na prumada(m) indicamos o valor de 0.1041 o qual foi obtido através do CATÁLOGO TÉCNICO, conforme tabela já mencionada no item 7. b) O Desvio da Tubulação na prumada é a distância entre o cotovelo do ponto R1 e o Tê que vai para o Hidrante 1.

• Clique em OK, e aparecerá a seguinte mensagem:

• Clique em OK, aparecerá a seguinte tela



• Selecione o tipo de material • Clique em Conexão :

Feito este aparecerá uma tabela (a seguir) onde selecionaremos uma a uma as conexões pertencentes ao trecho do Hidrante 1 ao Reservatório (trecho R - R1 - A).


• Selecione 1 entrada normal ∅4” e clique em OK • Se o item for único basta confirmar com um OK, pois o Default é 1:

• Clique em OK

Repita os passos já vistos para as outras conexões: 1 Registro de Gaveta Aberto de 4” 1 Válvula de Retenção (tipo pesada) de 4” 1 Cotovelo de 90° de 4” • Clique OK

O programa mostra a seguinte tela:

Após clicar em OK, aparecerá a seguinte tela



Como fizemos anteriormente indique as conexões para o trecho da prumada ao 1° Hidrante (trecho A-H1) As conexões neste trecho são:

1 Tê de passagem Lateral de 4” 1 Tê de passagem Lateral de 4” 130 cm de Tubo de 4” (ver NOTA) 1 Registro de ângulo aberto de 2 ½”

NOTA: Para indicar o tubo, selecione a bitola de 4”, digite 130 (pois estamos trabalhando em cm) no campo comprimento e clique em Tubo A mesma tela aparecerá novamente. Clique em Finalizar.

Em seguida o programa mostra uma tela pedindo os dados do Hidrante 2 ao Hidrante 1 (trecho A-B)

Entre com os dados abaixo:

Campo 1: Pé Direito (m) = -2.80 (ver NOTA) Campo 1: Diâmetro de Tubulação na PRUMADA (m) = 0.1041 Campo 2: Desvio de Tubulação na PRUMADA (0,0m) = 15 (dist. entre A e B) Campo 3: Comp. Equivalente das conexões na PRUMADA (m) = -1 Campo 4: comp. equivalente(conexões+tubos)da PRUMADA ao HIDRANTE (m) = -1 Campo 5: Diâmetro de tubulação (da PRUMADA ao HIDRANTE) (m) = 0.1041 Campo 6: Diâmetro da mangueira (m) = 0.063 Campo 7: Diâmetro do esguicho (m) = 0.025 Campo 8: Comprimento da mangueira (m) = 30 NOTA: O Pé Direito (nada mais é do que do que a diferença de Nível entre os Hidrantes em questão, em nosso exemplo é igual a –2.80. ( O desnível é negativo pois o Hidrante H2 está acima do H1) • Clique em OK, aparecerá a seguinte tela

OBS: Esta tela aparece porque digitamos –1 no campo 4 • Clique em OK, e aparecerá a seguinte tela



• Clique em Conexão e aparecerá a seguinte tela:

• Neste trecho (A-B) temos 1 Tê de passagem direta ∅4” • Selecione o Tê de passagem direta ∅4” • Clique em OK


• Confirme a quantidade e clique em OK. • Feito isto aparecerá novamente a tela seguinte e clique em Finalizar.

Após isto o programa mostra a seguinte tela:

OBS: Esta tela aparece porque digitamos –1 no campo 5

Clique em OK, aparecerá a seguinte tela

Como fizemos anteriormente indique as conexões p/ o trecho entre a prumada ao 2°Hidrante.(trecho B-H2) As conexões neste trecho são:



1 Cotovelo de 90° de 4” 130 cm de Tubo de 4” 1 Tê de passagem Lateral de 4” 1 Registro de angulo aberto de 2 ½

• Clique em OK

Terminado o cálculo o programa exibirá a seguinte tela, informando a altura necessária pedindo que você informe a altura existente.

Caso sua altura seja igual ou maior que a necessária, simplesmente digite OK, e o programa passará para o passo seguinte que é a extração do Memorial de Cálculo (ver item 3.1). Ao clicarmos no OK é apresentado um quadro de diálogo para salvarmos um arquivo do Word, no qual constará todo o memorial de cálculo do nosso Tutorial.

8.1 EXTRAÇÃO DO MEMORIAL DE CÁLCULO


Terminado este o usuário pode acessar o Memorial de Cálculo através de seu editor de Texto. 8.2 APRESENTAÇÃO DO MEMORIAL DE CÁLCULO

Vejamos agora o memorial de Cálculo:



MEMÓRIA DE CÁLCULO SISTEMA HIDRÁULICO PREVENTIVO DE INCÊNDIO

Método iterativo utilizando Hazen-Williams 1) DADOS DO PROJETO: Risco: m Pressão Mínima no hidrante mais desfavorável (H2)=15m.c.a. Número de hidrantes simultâneos (N) = 2 Cd-(coeficiente de descarga) Valor default = 0.98 Cv-(coeficiente de velocidade)Valor default= 0.98 Hidrante 1: (Dp)Diâmetro da tubulação na prumada = 104.1mm (D)Diâmetro da tubulação até o Hidrante = 104.1mm (De)Diâmetro do esguicho = 25mm (Dm)Diâmetro da mangueira = 63mm (Lm)Comprimento da mangueira = 30m Hidrante 2: (Dp)Diâmetro da tubulação na prumada = 104.1mm (D)Diâmetro da tubulação até o Hidrante = 104.1mm (De)Diâmetro do esguicho = 25mm (Dm)Diâmetro da mangueira = 63mm (Lm)Comprimento da mangueira = 30m Esquema Vertical Simplificado:

2) Cálculo da vazão no hidrante H1: Q=Cd . Se( 2.g.H1)1/2 (m3/s) Dados: H2 = 15 m.c.a. ⇒ supondo H1= 16.25 m.c.a. De ( diâmetro do esguicho)⇒Se ( área do esguicho) De = 25mm ⇒ Se = π . De

2 / 4 = 0.00049087m2 Temos: Q1 = 0.98 . 0.00049087 . (2 . 9.81 . 16.25)1/2 Q1 = 0.00858958 m3/s

3) Cálculo da pressão no ponto A (ver esquema vertical): PA = H1 + JcTA1 +Jm + Je , onde: H1= pressão dinâmica suposta no hidrante H1 JcTA1 = perda de carga total na canalização no trecho A1 Jm = perda de carga na mangueira Je = perda de carga no esguicho 3.1) Perda de carga unitária na canalização: JuC= (10,641. Q1,85) / (C1,85. D4,87)(m/m) C = coeficiente de rugosidade. Valor canalização= 120 D = diâmetro da canalização no trecho considerado Para o caso de D = 104.1mm temos: JuC = (10,641 . 0.008589581,85) / (1201,85. 0.10414,87) JuC = 0.01391107 m/m 3.2) Comprimento da canalização da prumada até o hidrante: LT = 24.6m

3.3) Perda de carga na canalização: JcTA1 JcTA1 = 1.32578432 m 3.4) Perda de carga na mangueira : Jm = Jum . Lm onde:



Jum = (10,641. Q1,85) / (C1,85. Dm4,87) (m/m)

Dados : Dm (diâmetro da mangueira) Lm (Comprimento da mangueira) C = 140 (valor para mangueira) Para o caso de Dm= 63mm e Lm= 30 m temos : Jum= (10,641 . 0.008589581,85) / (1401,85 . 0.0634,87 ) Jum= 0.12069953 m/m. Jm= 0.12069953 . 30 = 3.62098603 m 3.5) Perda de carga no esguicho : Je = ( 1/cv

2 - 1) . V2 / 2g onde: V= Q/ Se Temos : V= 0.00858958 / 0.00049087 = 17.49855794 m/s e Je= (1/ 0.982 - 1) 17.498557942 / ( 2 . 9.81 ) = 0.6435 m Logo temos: PA = 16.25 + 1.32578432 + 3.62098603 + 0.6435 = 21.84027035 m.c.a 4) Cálculo da pressão no ponto B (ver esquema vertical): PB = H2 + JcTB2 +Jm + Je Supondo ΔH(diferencial de pressão entre A e 2) = -6.8246 m.c.a. Temos: H2 = 21.84027035 + -6.8246 = 15.01567035 m.c.a. Vazão no segundo hidrante: Q2 = 0.98 . 0.00049087 . (2 . 9.81 . 15.01567035)1/2 Q2 = 0.00825692 m3/s

4.1) Perda de carga unitária na canalização: JuC= (10,641. Q1,85) / (C1,85. D4,87)(m/m) Para o caso de D = 104.1mm temos: JuC = (10,641 . 0.008256921,85) / (1201,85. 0.10414,87) JuC = 0.01293079 m/m 4.2) Comprimento da canalização da prumada até o hidrante: LT = 23.21m

4.3) Perda de carga na canalização: JcTB2 JcTB2 = 1.21438561 m 4.4) Perda de carga na mangueira : Jm = Jum . Lm onde: Jum = (10,641. Q1,85) / (C1,85. Dm


2 - 1) . V2 / 2g onde: V= Q/ Se Temos : V= 0.00825692 / 0.00049087 = 16.82085007 m/s e Je= (1/ 0.982 - 1) 16.820850072 / ( 2 . 9.81 ) = 0.59462055 m Logo temos: PB = 15.01567035 + 1.21438561 + 3.36582365 + 0.59462055 = 20.19050016 m.c.a 5) Recálculo pela coluna: 5.1) PA = PB - LAB + JT AB onde , LAB = desnível entres os pontos A e B (pé direito) = -1.5m. JTAB = perda de carga entre estes dois pontos = LT . JuC LT = Comprimento equivalente (tubos + conexões) na prumada = LR + Leq. LR = Pé direito + desvio da tubulação = 16.5m Leq. = Comprimento equivalente das conexões na prumada = 0.66m. QAB = Q2 = 0.00825692m3/s JuC= (10,641 . 0.008256921,85) / (1201,85. 0.10414,87) = 0.01293079m/m. Assim: JTBC = LT . JuC = (16.5 + 0.66) . 0.01293079 = 0.22189237m. Logo: PA = 20.19050016 - -1.5 + 0.22189237 = 21.91239253m.c.a. ≅ 21.84027035m.c.a.(ver item 3.5) Pressão no recalculo neste ponto está OK!



6) Cálculo da altura do reservatório: X = PA + ( Leq + Ld ).JuRA / (1- JuRA) Onde Ld = desvio da tubulação (se houver) Vazão entre ponto A e reservatório: QT QT = Q2 + Q1 QT = 0.00825692 + 0.00858958 QT = 0.0168465 m3/s. Ju C = (10,641 . 0.01684651,85) / (1201,85. 0.10414,87) = 0.04836765m/m Leq = 18.96 Assim a altura do reservatório é: X =[ 21.91239253 + (18.96 + 20) . 0.04836765] / (1 - 0.04836765) X = 23.89 m. 9.0 CÁLCULO DE BOMBAS PARA INCÊNDIO Exemplo: Seja um reservatório com 4 (quatro) hidrantes duplos em uso simultâneo, com classe de risco leve e pressão mínima, exigida por norma, no hidrante mais desfavorável de 4.0 mca conforme figura . NOTA: Neste exemplo estamos adotando a Norma do Estado de Santa Catarina.

• Selecione Auxiliar Parâmetros Diâmetros p/ Cálculo de Água Fria. Verifique se o valor dos diâmetros internos dos tubos de 3” e 21/2” estão 79,90 e 67,80 respectivamente.

• No menu Hidro, selecione o comando [Incêndio] • Escolha Cálculo de Incêndio Cálculo de Hidrantes Bomba de Incêndio (Hazen-Williams), conforme fig.

seguinte:



Aparecerá a seguinte tela:

Entre com os valores pedidos nesta tela. Os valores entre parêntesis são os valores default; se você for usar o mesmo, basta acionar a tecla Tab. Para mudar de campo após informar o valor, use a tecla Tab ou posicione o cursor ( com o mouse)sobre o novo campo. Dados para o exemplo: Campo 1: Número de Hidrantes em uso simultâneo = 4 Campo 2: Pressão min. no esguicho do Hidrante mais desfavorável = 4 Campo 3: Aceleração da Gravidade (m/s2) = 9,81 Campo 4: Precisão do Resultado = 0,10 Campo 5: Perda de Carga no Esguicho = Considerar Campo 6: Coeficiente de Descarga = 0,98 Campo 7: Coeficiente de Velocidade = 0,98 Campo 8: Grau de Rugosidade “C” da Tubulação = 120 Campo 9: Grau de Rugosidade “C” da Mangueira = 140 Após terminar de informar todos os dados , clique no botão OK. Feito isto aparecerá esta tela:



• Informe o número do Hidrante mais desfavorável no caso, 4 e clique OK.

Após isto aparecerão as seguintes telas:

• Clique OK

Estas telas possuem finalidade de orientar futuras indicações, que veremos mais adiante.

• Confirme clicando em OK. Em seguida aparecerá a seguinte tela:

Entre com os dados abaixo: • Campo 1: Altura Estática da Sucção (m) = 0.30 • Campo 2: Diâmetro da tubulação na Sucção (m) = 0,0799 • Campo 3: Desvio de Tubulação na Sucção (m) = 0,60 • Campo 4: Comp. equivalente das conexões na Sucção (m) = -1 (para podermos selecionar as conexões mais

adiante, ver NOTA) NOTA: Este recurso é usado para informar que vamos selecionar as conexões ao invés de entrar com os comprimentos equivalentes. É necessário usar este recurso também quando temos mais de um diâmetro no mesmo trecho.

• Clique OK Em seguida aparecerá a seguinte tela:

• Clique OK Em seguida aparecerá a seguinte tela:

• Clique em Conexão : Feito este aparecerá uma tabela (a seguir) onde selecionaremos uma a uma as conexões pertencentes ao trecho da Sucção.




• Selecione 1 válvula de pé e crivo de ∅3” e clique em OK

• Se o item for único basta confirmar com um OK, pois o Default é 1: • Clique em OK

Repita os passos já vistos para as outras conexões: 1 Registro de Gaveta Aberto de 3” 1 Cotovelo de 90° de 3” • Clique Finalizar


Entre com os dados abaixo: Campo 1: Desnível da Bomba até o Hidrante 1 (m) = -8.30 (ver NOTA) Campo 2: Diâmetro da tubulação na prumada (m) = 0.0678 Campo 3: Desvio de tubulação na prumada (0,0m) = 3.00 Campo 4: Comp. equivalente das conexões na prumada (m) = -1 Campo 5: comp. equivalente(conexões+tubos)da prumada ao hidrante (m) = -1 Campo 6: Diâmetro de tubulação (da prumada ao hidrante) (m) = 0.0678



Campo 7: Diâmetro da mangueira (m) = 0.038 Campo 8: Diâmetro do esguicho (m) = 0.013 Campo 9: Comprimento da mangueira (m) = 15 NOTA: O desnível é lançado com sinal negativo pelo fato de estarmos trabalhando no sentido contrário ao sentido gravitacional. • Clique em OK, aparecerá a seguinte tela

• Clique em OK

• Clique Conexão


• Selecione 1 válvula de retenção tipo pesada ∅2.1/2” e clique em OK

• Se o item for único basta confirmar com um OK, pois o Default é 1: Repita os passos já vistos para as outras conexões:

1 Registro de Gaveta Aberto de 2.1/2” 2 Cotovelos de 90° de 2.1/2”

• Clique Finalizar




• Clique OK O programa mostra a seguinte tela:

• Clique em Conexão

• Selecione 1 tê de passagem lateral de ∅2.1/2” e clique em OK

• Se o item for único basta confirmar com um OK, pois o Default é 1: Repita os passos já vistos para a próxima conexão:

1 Registro de Angulo Aberto de ∅2.1/2”

• Clique em Finalizar O programa mostra a seguinte tela:

Entre com os dados abaixo: Campo 1: Pé direito (m) = -2.80 (ver NOTA) Campo 2: Diâmetro da tubulação na prumada (m) = 0.0678 Campo 3: Desvio de tubulação na prumada (0,0m) = 0.00 Campo 4: Comp. equivalente das conexões na prumada (m) = -1 Campo 5: comp. equivalente(conexões+tubos)da prumada ao hidrante (m) = -2 (para assumir o valor do campo 5 do quadro Bomba ao H1 pois as conexões, neste caso, são as mesmas). Campo 6: Diâmetro de tubulação (da prumada ao hidrante) (m) = 0.0678 Campo 7: Diâmetro da mangueira (m) = 0.038 Campo 8: Diâmetro do esguicho (m) = 0.013 Campo 9: Comprimento da mangueira (m) = 15



NOTA: O Pé direito é lançado com sinal negativo pelo fato de estarmos trabalhando neste caso, contrário ao sentido gravitacional. • Clique OK


• Clique OK O programa mostra a seguinte tela:

• Clique Conexão

• Selecione 1 tê de passagem direta de ∅2.1/2” e clique em OK

• Se o item for único basta confirmar com um OK, pois o Default é 1: • Clique Finalizar





Campo 1: Pé direito (m) = -2.80 Campo 2: Diâmetro da tubulação na prumada (m) = 0.0678 Campo 3: Desvio de tubulação na prumada (0,0m) = 0.00 Campo 4: Comp. equivalente das conexões na prumada (m) = 0.41 Campo 5: comp. equivalente(conexões+tubos)da prumada ao hidrante (m) = -2 (para assumir o valor do campo 5 do quadro Hidrante 2 ao Hidrante 1 pois as conexões, neste caso, são as mesmas. Campo 6: Diâmetro de tubulação (da prumada ao hidrante) (m) = 0.0678 Campo 7: Diâmetro da mangueira (m) = 0.038 Campo 8: Diâmetro do esguicho (m) = 0.013 Campo 9: Comprimento da mangueira (m) = 15

• Clique OK Na tela seguinte:


Campo 1: Pé direito (m) = -2.80 Campo 2: Diâmetro da tubulação na prumada (m) = 0.0678 Campo 3: Desvio de tubulação na prumada (0,0m) = 0.00 Campo 4: Comp. equivalente das conexões na prumada (m) = 0.41 Campo 5: comp. equivalente(conexões+tubos)da prumada ao hidrante (m) = -2 (para assumir o valor do campo 5 do quadro Hidrante 3 ao Hidrante 2 pois, neste caso, as conexões são as mesmas). Campo 6: Diâmetro de tubulação (da prumada ao hidrante) (m) = 0.0678 Campo 7: Diâmetro da mangueira (m) = 0.038 Campo 8: Diâmetro do esguicho (m) = 0.013 Campo 9: Comprimento da mangueira (m) = 15

• Clique OK Na tela seguinte efetuará o cálculo:

Em seguida é apresentado uma tela onde indica-se rendimento do motor, com sugestão de rendimento. No caso, usamos 40%

Na tela seguinte o programa apresenta os dados de bomba com a potência necessária do motor.



OBS: Ainda não foi aplicado nenhum coeficiente de segurança. Isto fica a seu critério. Ao clicarmos no OK é apresentado um quadro de diálogo para salvarmos um arquivo texto no qual constará todo o memorial de cálculo.


9.1 EXTRAÇÃO DO MEMORIAL DE CÁLCULO

Ver item 8.1 deste tutorial. 10. DIMENSIONAMENTO DE CENTRAL DE GÁS Visando a facilidade de entendimento vamos fazer um exemplo de modo que o usuário percorra, durante a execução deste tutorial, grande parte dos comandos que este módulo contempla. EXEMPLO: Vamos dimensionar a quantidade de cilindros P190 necessários para uma Central de Gás de um prédio com 28 apartamentos com fogão 4 bocas e um aquecedor de passagem/por apto, em um fogão 4 bocas no salão de festas. • Escolha Hidro Incêndio Central de GLP, como mostra a figura a seguir.



fig. 10.1

• Na tela seguinte, figura 10.2, vamos entrar com os dados necessários para o cálculo.

fig. 10.2

• Na caixa de rolagem do campo Aparelhos escolha Fogão 4 bocas com forno.Veja figura 10.3.

fig. 10.3



• No campo Potência Nominal digite a potência Nominal do aparelho se for diferente do valor default. OBS.:O valor default é o da Norma 13932:1997.

• No campo Quantidade de aparelhos digite 29 e pressione o botão "Inserir".

fig. 10.4

• Novamente na caixa de rolagem do campo Aparelhos escolha Aquecedor de passagem- 15l/min. Veja fig. 10.4. • No campo Potência Nominal digite a potência Nominal do aparelho se for diferente do valor default. OBS.:O valor

default é o da Norma 13932:1997. • No campo Quantidade de aparelhos digite 28 e pressione o botão "Inserir". • Na caixa de rolagem Fornecedor/Capacidade escolha AGIP LIQUIGÁS/ 190kg . • No campo Capacidade Natural de Vaporização digite o valor se for diferente do default. • No campo Poder Calorífico do gás digite o valor se for diferente do default. • Pressione o botão "Calcular" e aparecerá a tela da figura 10.5 com o resultado do cálculo. .

fig. 10.5

• Clique em OK. 10.1 EXTRAÇÃO DO MEMORIAL DE CÁLCULO E DESENHO.

• Clique no botão Memorial e Desenho e aparecerá a tela da figura 10.6.

fig. 10.6

• Salve este memorial em arquivo .txt conforme mostra a tela da figura 10.6. • Clique no botão Finalizar 10.2 INSERÇÀO DO MEMORIAL DE CÁLCULO NO DESENHO:

• Clique no botão Editar da figura 10.4



fig. 10.7

• Clique no botão Inseri Memorial no dwg da figura 10.7 • Escolha na figura 10.8 o arquivo Central de gás

fig. 10.8

• Na linha de comando do AutoCAD o o programa pede um Ponto de Inserção do Memorial • Clique num ponto da tela para Inserirr o memorial

• Na linha de comando do AutoCAD entre com a altura do texto e tecle enter.

OBSERVAÇÃO: Este arquivo também pode ser aberto em um editor de texto. *** MEMORIAL DE CALCULO DA CENTRAL DE GLP *** ** Aparelhos : - Fogão 4 Bocas com forno - Numero de aparelhos = 29 unidade(s) - Capacidade Nominal = 7000 Kcal/h - Aquecedor de passagem - 15 L/min - Numero de aparelhos = 28 unidade(s) - Capacidade Nominal = 45000 Kcal/h * Potência Computada [C]= 24383.33 Kcal/min ** Cálculo do número de cilíndros de GLP : - Fator de Simultaneidade [F]= 23.00 % - Potência Adotada [A]=(F x C)/100 = 5608.17 Kcal/min - Cilíndro Utilizado = AGIP LIQUIGÁS / 190kg - Capacidade de Vaporização do Cilíndro = 3.49 Kg/h - Poder Calorífico do Gás = 11200 Kcal/kg



* Quantidade de Clilindros de GLP (Calculada) = 8.61 unidade(s)P190. 10.3 INCLUSÃO DE NOVOS MATERIAIS

• Para incluir novos aparelhos ou cilindros de gás clique no botão "Editar" da figura 10.9

fig. 10.9 • Na tela da figura 10.10 clique no botão Incluir Aparelho ou Incluir Tanque de GLP.

fig.10.10

• Prencha os dados solicitados pelo programa. 10.4 EXCLUSÃO E/OU ALTERAÇÃO DE MATERIAIS JÁ CADASTRADOS.

• Para excluir ou alterar dados dos aparelhos ou cilindros de gás, escolha nas respectivas caixas de rolagem da tela da figura 8 o ítem que deseja alterar.

• Clique no botão "Editar" desta mesma tela. • Escolha a opção desejada na tela da figura 10.10. • Responda as perguntas feitas pelo programa.

10.5 ALTERAÇÃO DE PODER CALORÍFICO DO GÁS.

• Para alterar o poder calorífico do gás basta clicar no botão "Editar" da tela da figura 8 e em seguida clicar no botão "Alt. Poder calorífico do Gás"da tela da figura 10.10.

11.CÁLCULO DA CARGA DE FOGO Visando a facilidade de entendimento vamos fazer um exemplo de modo que o usuário percorra, durante a execução deste tutorial, grande parte dos comandos que este módulo contempla. 11.1EXEMPLO 1 - SEM COEFICIENTE DE CORREÇÃO

Seja um prédio comercial para escritórios com 1200m2 composto de 1(um) pavto térreo com estrutura do telhado em madeira com o seguintes materiais :

LOCAL DESCRIÇÃO TIPO DE COMBUSTÍVEL PESO/VOLUME TÉRREO MATERIAL DE ESCRITÓRIO PAPEL EM PILHAS 2000 TÉRREO MÓVEIS MÓVEIS DE MADEIRA 2940 TÉRREO COMPUTADORES PLÁSTICOS 380 TÉRREO CORTINAS ALGODÃO 230



TÉRREO ESTRUTURA DO TELHADO MADEIRA SECA 36000 • Escolha Hidro Incêndio Carga de fogo, como mostra a figura a seguir.

fig. 11.1

Na tela seguinte, fig.11.2, vamos começar a preencher dados necessários para o cálculo de carga de fogo.

fig. 11.2

• No campo Local digite Térreo . • No campo Descrição digite Material de Escritório . • No campo Repetições digite 1(um) . • Ative o ítem Sólidos e Líquidos . • Na caixa de rolagem do campo Material escolha Papel em pilhas . • No campo Peso/Volume digite 2000. • Na caixa de rolagem do campo Usar Fator de correção escolha NÃO. • No campo Área total da unidade digite 1200 • Clique no botão Inserir Veja resultado da inserção na tela a seguir, figura 11. 3.



fig.11.3

Vamos agora entrar com os outros dados conforme relação abaixo seguindo os mesmos passos execuatdos até agora:

LOCAL DESCRIÇÃO TIPO DE COMBUSTÍVEL PESO/VOLUME TÉRREO MÓVEIS MÓVEIS DE MADEIRA 2940 TÉRREO COMPUTADORES PLÁSTICOS 380 TÉRREO CORTINAS ALGODÃO 230 TÉRREO ESTRUTURA DO TELHADO MADEIRA SECA 36000

Veja resultado da inserção desses outros dados na tela da figura 11.4.

fig. 11.4

• Após preencher todos os dados clique no botão Calcular da figura 11.4. • Um resumo do Cálculo com o valor da Carga de Fogo aparecerá na tela. Veja figura 11.5.



fig. 11.5

• Clique no botão OK e em seguida no botão Gerar Memorial da tela da figura 11.5. • Salve o arquivo.txt . conforme figura 11.6.

fig. 11.6

• Clique no botão Salvar . 11.2INSERÇÃO DO MEMORIAL NO DESENHO

• Clique no botão Editar da tela da figura 11.4.

fig. 11.7

• Clique no botão Inserir Memorial no DWG da tela da figura 11. 7.

fig. 11.8



• Escolha na figura 11.8 o arquivo Carga de Fogo exemplo 1 .

fig. 11.9

• Na linha de comando do AutoCAD (veja figura 11.9) o programa pede um Ponto de Inserção do Memorial. • Clique num ponto da tela do AutoCAD para inserir o Memorial. • Na linha de comando do AutoCAD entre com a altura do texto e tecle enter. • Em seguida clique no botão Finalizar da tela da figura 11.9 e visualize a palnilha gerada (figura 11.10).

fig. 11.10

11.3 IMPRESSÃO EM PLANILHA ELETRÔNICA.

Esta planilha também pode ser aberta e impressa em planilha eletrônica. 11.4 EXEMPLO 2- USANDO O FATOR DE CORREÇÃO.

Seja um depósito de 4500,00 m2 contendo 25000 kg de petróleo, 2500 de éter e 1500 kg de madeira. Vamos preencher os dados conforme figua 11. • No campo Local digite Térreo . • No campo Descrição digite Petróleo .



• No campo Repetições digite 1(um) . • Ative o ítem Sólidos e Líquidos . • Na caixa de rolagem do campo Material escolha Petróleo . • No campo Peso/Volume digite 25000 . • Na caixa de rolagem do campo Usar Fator de correção escolha SIM . • No campo Área total da unidade digite 4500 • No campo Coeficiente de correção escolha 100% de materiais compactos . • Clique no botão Inserir . Veja resultado da inserção na tela a seguir, figura 11.11.

fig.11.11

• No campo Local digite Térreo . • No campo Descrição digite Éter • No campo Repetições digite 1(um) . • Ative o ítem Sólidos e Líquidos . • Na caixa de rolagem do campo Material escolha éter . • No campo Peso/Volume digite 2500 . • No campo Coeficiente de correção escolha 100% de materiais compactos • Clique no botão Inserir . Veja resultado da inserção na tela a seguir, figura 11.12.

fig. 11.12

• No campo Local digite Mezanino



• No campo Descrição digite madeira • No campo Repetições digite 1(um) . • Ative o ítem Sólidos e Líquidos . • Na caixa de rolagem do campo Material escolha madeira seca • No campo Peso/Volume digite 1500 . No campo Coeficiente de correção escolha 30% de materiais soltos e 70% de materiais empilhados . • Clique no botão Inserir . Veja resultado da inserção na tela a seguir, figura 11.13.

fig. 11.3

• Clique no botão Calcular da tela da figura 11.13 e veja o resultado na figura 11.14 .

fig. 11.14

11.4 PODER CALORÍFICOS DE ALGUNS MATERIAIS.

A seguir apresentamos uma tabela com o poder calorífico de alguns materiais. PODER CALORÍFICO DOS SÓLIDOS, LÍQUIDOS E GASES.

COMBUSTÍVEIS (SÓLIDOS E LÍQUIDOS) kcal/kg Lenha 2400 a 3700 Turba ( ou Turfa) 2000 a 4200 Hulha 5000 a 8100 Coque 5500 a 7200 Linhite 1900 a 5900 Briquete de linhite 4400 a 5200 Briquete de hulha 6200 a 7600 Petróleo 10500 Nafta 10000 Alcatrão de hulha 8400 Benzol 10000 Naftalina 5800 Álcool 9600 Açúcar 4000 Algodão 4000 Borracha 5000 a 10000 Carvão 8500 Carvão de coque 7000 Celulose( fibra) 3600



Éter 8900 Gorduras e Óleos vegetais 10000 Lã 5500 Livros 3800 a 4000 Móveis de madeira 3500 a 4000 Óleos Combustíveis 10000 Palha 3500 Papel (em pilhas) 3800 a 4000 Roupas 4000 a 5000 Seda 5000 Trigo ( a granel) 3500 Carpete 5000 Plásticos 7500 Revestimentos 3500 Látex 10500 Fibras 4500 Jornal 4450 Madeira Seca 4650 Madeira a 20°C e 65% de umidade relativa 4150 PVC rígido 4310 PVC flexível 5240 Polietileno 10000 Poliestileno 9240 Poliamidas 7500 Poliéster 5500 Resina fenólica 6000 Celulose 4700 Poliuretano 5500

COMBUSTÍVEIS ( GASES) kcal/m3

Acetileno 5100 Gás 13600 Gás de Alto Forno 900 Gás de Gasogênio de hulha 1100 Gás de Gasogênio de coque 900 Gás de Gasogênio de lenha 1200 Gás Natural 8900 a 17800

11.5 COEFICIENTES DE CORREÇÃO DE ALGUS MATERIAIS

TABELA COM VALORES DO COEFICIENTE DE CORREÇÃO

COEFICIENTE "m" (segundo o estado dos materiais)

SOLTOS EMPILHADOS COMPACTOS

PEQUENA QUANTIDADE

GRANDE SUPERFÍCIE

DENSIDADE E SUPERFÍCIE

MÉDIA

GRANDE DENSIDADE E SUPERFÍCIE REDUZIDA

ALGODÃO 1,2 0,8 0,5 BORRACHA, LINÓLEO,PLÁSTICOS 1,3 1,0 0,7 CEREAIS 1,0 0,8 0,6 COQUE, ANTRACITA, HULHA SECA - 0,3 0,2 PEDAÇOS DE MADEIRA 1,7 1,2 0,6 FARINHA 0,9 0,7 0,5 PELE 1,0 O,8 0,6 FENO, PALHA 1,8 1,3 0,9 HULHA GORDUROSA, HULHA DE GÁS - 0,5 0,4 LIGNITO - 0,5 0,4 LÃ 0,8 0,6 0,4 MADEIRA E PRODUTOS DE MADEIRA 1,4 1 0,5 PAPELÃO, MÓVEIS 4,0 3,0 2,0 NITROCELULOSE, CELULOIDE 0,8 0,6 0,5 TURBA, CARVÃO VEGETAL 1,4 0,9 0,6 MATERIAIS LÍQUIDOS E GASOSOS



GASES COMBUSTÍVEIS 1,5 LÍQUIDOS QUE PODEM ESQUENTAR ATÉ SEU PONTO DE INFLAMAÇÃO

1,0

LÍQUIDOS COM PONTOS DE INFLAMAÇÃO > 100° C 0,6 11.6 INCLUSÃO DE NOVOS MATERIAIS

• Para incluir novos materiais clique no botão "Editar" da figura 11.15

fig. 11.15

• Na tela da figura 11.16 clique n botão Inserir Material

fig.11.16

• Na tela Inserir Material da figura 11.17 preencha os dados solicitados.



fig. 11.17

OBS.: Caso o matetrial que você está cadastrando não tenha coeficiente de correção prencha este campo com um hífen (-) conforma mostra a figura.

11.7 ALTERAÇÃO DE MATERIAIS JÁ CADASTRADOS.

• Para excluir ou alterar dados de materiais já cadastrados clique no botão "Editar" da tela da figura 11.18. • Na tela da figura 11.16 clique na opção desejada

fig. 11.18

Na tela Alterar Dados do Material preencha os dados a serem alterados. 11.8 EXCLUSÃO DE MATERIAIS JÁ CADASTRADOS.

• Para excluir materiais já cadastrados selecione o material a ser excluído do cadastro no campo Material da tela da figura 11.19 lique no botão "Editar" desta mesma tela.

fig. 11.19

11.10 EXEMPLO 3 - COM ALTERNÂNCIA DE USO DO COEFICIENTE DE CORREÇÃO

Seja um prédio comercial para escritórios com 120m2 composto de 1(um) pavto térreo que contém um depósito com 2000 de papel, sendo 50% compacto, 25% solto e 25% empilhado e só vamos usar coeficiente de correção para o papel.

LOCAL DESCRIÇÃO TIPO DE COMBUSTÍVEL PESO/VOLUME TÉRREO MATERIAL DE ESCRITÓRIO PAPEL 2000 TÉRREO MÓVEIS MÓVEIS DE MADEIRA 2940

Vamos preencher os dados do primeiro material conforme figua 11.20 • No campo Local digite Térreo . • No campo Descrição digite Papel . • No campo Repetições digite 1(um) . • Ative o ítem Sólidos e Líquidos . • Na caixa de rolagem do campo Material escolha Papel . • No campo Peso/Volume digite 2000 .



• Na caixa de rolagem do campo Usar Fator de correção escolha SIM . • No campo Área total da unidade digite 120 • No campo Coeficiente de correção escolha 50% de materiais compactos, 25% de materiais soltos e 25% de

materiais empilhados. • Clique no botão Inserir .

fig. 11.20

Agora preencheremos os dados do segundo matetrial conforme figura 11.21. • No campo Local digite Térreo . • No campo Descrição digite Móveis . • No campo Repetições digite 1(um) . • Ative o ítem Sólidos e Líquidos . • Na caixa de rolagem do campo Material escolha Móveis de Madeira . • No campo Peso/Volume digite 2940. IMPORTANTE : Observe que na caixa de rolagem do campo Usar Fator de correção a opção SIM já está ativada, mas para este material não queremos usar fator de correção. Então devemos proceder da seguinte forma: • No campo Coeficiente de correção escolha 100% de materiais soltos e tecle enter altere o coeficiente de

correção correspondente para 2 e os outro para 0( zero). • Clique no botão Inserir .

fig. 11.21

• Clique no botão Calcular. Veja resultado na figura 11.22



fig.11.22

12. DIMENSIONAMENTO DE REDE DE CHUVEIROS AUTOMÁTICOS (SPRINKLERS) 12.1. PARÂMETROS PARA O CÁLCULO.

Antes de iniciar o traçado da tubulação e o cálculo você deve verificar a unidade de trabalho, os comprimentos equivalentes e os diâmetros de cálculo das conexões que estão no banco de dados do programa. Os comprimentos equivalentes de algumas conexões como adaptadores, buchas e luvas, que não são encontrados nas tabelas, foram colocados com um valor pequeno. Se você prefere não considerá-los modifique este valores. Para tal, proceda da seguinte maneira: 12.2 ALTERAÇÃO DOS COMPRIMENTOS EQUIVALENTES DAS CONEXÕES.

• Escolha Auxiliar Parâmetros Comprimentos equivalentes incêndio • Na caixa de diálogo “Comprimento equivalente das conexões” selecione a conexão desejada com sua respectiva

dimensão e pressione o botão Alterar.

• Na caixa de diálogo “Comprimento Equivalente” digite o valor pretendido ou zero e pressione o botão OK .

• Feito isto, pressione o botão “Finaliza” da tela anterior. OBS. 1: Os comprimentos equivalentes das conexões não mencionadas na nova norma de água fria (NBR 5626/98) permaneceram com os valores da norma anterior. Você podem alterar estes valores conforme procedimento explicado no item 2.1.1 e item 3.2 do manual, sub-item [Parâmetros] [Comp. Equiv.] OBS. 2: Os comprimentos equivalentes para incêndio foram adaptados de acordo com a tabela 25 da NBR 10897. Para conexões não contempladas nesta tabela foram mantidos os valores conforme OBS. 1. 12.3 ALTERAÇÃO DE DIÂMETROS DE CÁLCULO

Os diâmetros para cálculo também podem ser alterados no menu Auxiliar Parâmetros Diâmetros 12.4 ALTERAÇÃO DA UNIDADE DE TRABALHO

A unidade de trabalho deve ser verificada antes do inicio do cálculo, pois os dados que você precisar digitar deverão estar de acordo com a unidade escolhida exceto nos casos em que o programa pede outra unidade.

• Faça isto no menu Auxiliar Parâmetros Unidade de Trabalho



MUITO IMPORTANTE: Para trabalhar com o dimensionamento de sprinkler a unidade de trabalho deve ser “cm”. Selecione “cm” no quadro de diálogo apresentado e acione o botão OK.

12.5 TRAÇADO DE TUBULAÇÃO

Para o traçado da tubulação vamos usar um desenho bem simples só para mostrar os recursos deste comando. • Escolha Hidro Incêndio Cálculo de Sprinkler Traçado de Tubulação como mostra a tela a seguir.

• Na tela “Tubo Sprinkler?” clique no botão “Não Ramal” pois vamos desenhar um trecho de subgeral (nomenclatura de Norma)

• No prompt Ponto ou [FDAOGLCSPXNI]: clique em um ponto da tela e digite “N” para mudar o cursor de normal para isométrico. (Veja no item 3.1 do manual, a função de cada um destes comandos entre colchetes). Se for o caso tecle “crtl E” para mudar a direção do cursor para o canto esquerdo da tela e digite 1000, pois estamos desenhando um tubo com 10 metros, e tecle <enter> duas vêzes.

Agora vamos desenhar o ramal. • Escolha Hidro Incêndio Cálculo de Sprinkler Traçado de Tubulação ou clique no botão

correspondente na barra de ferramentas (ver item 3.3 do manual).



• Na tela “Tubo Sprinkler?” clique no botão “Ramal” pois vamos desenhar um o ramal (nomenclatura de Norma).

• No prompt Ponto ou [FDAOGLCSPXNI]: digite “A” <enter> e escolha a extremidade inferior do tubo • No prompt Ponto Principal : mova o cursor em direção à outra extremidade do subgeral e digite

374(distância escolhida entre ramais) e tecle <enter> • Mova o cursor de modo que ele fique perpendicular ao subgeral e digite 160 (distância do primeiro chuveiro

ao subgeral) e tecle <enter>

• Na tela AutoCAD Message clique em OK.

• Na tela “Quebrar intersecção” para o programa “quebrar” o tubo nesta intersecção.

fig. 12.1

Veja na figura 2.1 o resultado do seu trabalho até agora. Agora vamos fazer os outros trechos do ramal.

• Escolha Hidro Incêndio Cálculo de Sprinkler Traçado de Tubulação ou clique no botão

correspondente na barra de ferramentas (ver item 3.3 do manual). • Na tela “Tubo Sprinkler?” clique no botão “Ramal” pois vamos desenhar mais um trecho do ramal

(nomenclatura de Norma). • No prompt Ponto ou [FDAOGLCSPXNI]: selecione a extremidade do ramal, posicione o cursor na mesma

direção e digite 318 (distância entre chuveiros escolhida) e tecle <enter> duas vezes.



fig. 12.2

• Agora copie este último trecho duas vezes prolongando este ramal. • E por último copie este ramal todo para a extremidade do subgeral (ponto auxiliar da figura 12.1)

fig. 12.3

• Escolha Hidro Incêndio Cálculo de Sprinkler Traçado de Tubulação. • Na tela “Tubo Sprinkler?” clique no botão “Ramal” pois vamos desenhar um trecho de 15cm , na vertical (ver

NOTA), na extremidade de um dois ramais para poder colocar as conexões. • No Prompt Ponto ou [FDAOGLCSPXNI]: selecione a extremidade do primeiro ramal, mova o cursor para

baixo e digite 15 <enter>. • Agora copie este pedaço de tubo para todas as extremidades dos trechos inseridos de forma que o seu

desenho fique conforme a figura 12.4.

fig. 12.4

NOTA: No dimensionamento o programa considera este desnível somente nos chuveiros das extremidades. Para que o programa não considere este desnível, você deve editar estes comprimentos de tubo para 0,0 através do comando “Editar Tubo”. (veja item 13.1 deste tutorial).



12.6 INSERÇÃO DOS CHUVEIROS E VÁLVULA DE GOVERNO

VER NOTAS IMPORTANTES NO ITEM 12.8 Escolha Hidro Incêndio Cálculo de Sprinkler Inserir Chuveiro/VG



Vamos supor que vamos ter somente seis chuveiros em uso simultâneo.

• Clique no botão “Chuveiro” da tela “Inserir?” • No Prompt Indique o ponto do chuveiro: Selecione as extremidades dos 6(seis) tubos de 15 cm assinalados na

figura 12.5. e tecle <enter> quando terminar.

fig. 12.5

• Escolha Hidro Incêndio Cálculo de Sprinkler Inserir Chuveiro/VG • Clique no botão “Válvula de governo” da tela “Inserir?” • No Prompt Indique o ponto da VG: Selecione o início da tubulação subgeral (ver destaque na figura 12.6) e tecle

<enter>.O seu desenho deverá ficar conforme a figura 12.6.

fig. 12.6

12.7 INSERÇÃO DAS CONEXÕES

Conforme NOTA 5 do item 12.8 vamos inserir somente as conexões nos pontos assinalados indicados na figura 12.7. Não se preocupe com as bitolas das conexões pois, durante o dimensionamento,o programa assumirá os comprimentos equivalentes de acordo com o diâmetro dimensionado.

• Para isto Escolha Hidro Incêndio Tubos e conexões • Insira os joelhos, os tês e a VG . Veja item 37 do TUTORIAL DE DETALHAMENTO o procedimento para

inserção de conexões.



fig. 12.7

12.8 NOTAS IMPORTANTES.

NOTA 1: Para o dimensionamento fique correto devemos traçar, além do subgeral , somente os ramais onde estarão os chuveiros que serão considerados em uso simultâneo. Após o dimensionamento você vai detalhar o sistema todo com todos os ramais, chuveiros etc. NOTA 2: Nos Ramais devemos inserir somente os chuveiros que estarão em uso simultâneo. NOTA 3: Entre os chuveiros que serão considerados em uso simultâneo o mais desfavorável deve ser aquele que está mais distante da VG e o ramal a que ele pertence também deve ser o mais distante da VG. Se tivermos uma situação semelhante a da figura 12.8 o programa escolherá um dos dois das extremidades como o mais desfavorável.

fig. 12.8

NOTA 4: A escolha do critério para determinação da área mais desfavorável e/ou da quantidade de chuveiros em uso simultâneo bem como, das distâncias entre chuveiros e entre os ramais é do projetista atendendo o que recomenda a Norma. No botão “Adotar” da tela “Dimensionamento de Sprinklers” o programa apresenta uma tabela estatística publicada no trabalho PCC-465- Sistemas Prediais da USP para auxiliar o usuário nesta escolha .



Para a determinação da densidade do chuveiro , caso você escolha uma quantidade de chuveiros que resulte numa área menor que a recomendada por norma o programa assumirá a área mínima que é de 139,00m2 (ver ábaco da NBR 10897:2007 figura 37).

NOTA 5: Nos subgerais deve-se inserir somente as conexões que vão para os ramais onde houver chuveiro em uso simultâneo e os registros e válvulas etc.

NOTA 6: Quando o linetype do traçado for tracejado , ao inserir qualquer conexão você deve observar se a mesma não caiu no espaço vazio da linha. Se isto acontecer você deve alterar o “linetype scale” para não ocorrer erro (árvore de caminhamento inválida) no dimensionamento. Para o caso dos registros e válvulas isto também pode ocorrer.

12.9 DIMENSIONAMENT0

Para este módulo vamos usar como exemplo o sistema da figura 12.9 cuja área mais desfavorável é a que está destacada na figura 12.10. Você poderá visualizar melhor este desenho no arquivo C:\Hidro\ iso tut sp 1.dwg . Este sistema á para Fabricação de vidro e produtos de vidro portanto Risco Ordinário I.

fig. 12.9



fig. 12.10

fig. 12.11

• Abra o arquivo C:\ Hidro\iso tut sp dim ( fig. 12.12) onde estão desenhados somente os itens que vão entrar no cálculo.

fig. 12.12



12.9.1 COEFICIENTE DE SEGURANÇA DA BOMBA

• Escolha Hidro Incêndio Cálculo de Incêndio Cálculo de Sprinkler Auxiliar de Dimensionamento

• Na tela “Auxiliar” clique no botão “Coef. Segurança da Bomba”.

• Digite o valor pretendido e clique no botão OK. No nosso exemplo vamos usar estes que estão na tela. 12.9.2 COEFICIENTE DE RUGOSIDADE DA TUBULAÇÃO

• Tecle <enter> para chamar de novo a tela “Auxiliar”.

• Na tela “Auxiliar” clique no botão “Coef. Rugosidade C ”.



• Na tela “Coeficiente de rugosidade” digite 120 e clique em OK.

12.9.3 ENTRADA DE DADOS DAS CARACTERÍSITICAS DO SISTEMA Aqui vamos informar ao programa os seguintes dados que são definidos pelo usuário :

1. Classe de risco 2. Tipo de chuveiro e coeficiente “K” 3. Geometria do sistema 4. Quantidade de chuveiros em uso simultâneo

• Escolha Hidro Incêndio Cálculo de Incêndio Cálculo de Sprinkler Dimensionamento

• Na tela “Dimensionamento de Sprinkler” clique no botão “Selecionar”

• Na tela “Classificação dos riscos de ocupações” clique no botão “Selecionar” e selecione a Classe de risco Ordinário Grupo I e ocupação Fabricação de vidro e produtos de vidro .



• Clique no botão “Selecionar” • Na caixa de rolagem do campo Caract. de descarga dos chuveiros da tela “Dimensionamento de

Sprinklers escolha 12,7 80 DN 15 .

Veja , ao lado do botão “Selecionar” que o programa já indicou qual a área de cobertura dos chuveiros recomendada por Norma para este tipo de risco e ocupação.

• Nesta mesma tela digite as distâncias “b” e “a” para que atenda esta área de cobertura. No nosso caso

estas medidas são 3.74 e 3.18 respectivamente.Digite esses valores e clique no botão “Adotar”.

• Na tela “Uso simultâneo de chuveiros” (ver NOTA 4 item 12.8), digite 13 e clique no botão OK.



Veja na nova tela “Dimensionamento de Sprinklers” que o programa já calculou a “Área de Operação dos chuveiros” ( 154,61m2) em função do número de chuveiros em uso simultâneo e da geometria adotada (a=3.18 e b=3.74).

• Clique no botão calcular desta tela.

Veja que agora já apareceu o resultado de alguns itens.

• Como já temos o nosso desenho pronto conforme os dados da tela anterior, inclusive a quantidade de chuveiros no lado maior da área de operação, clique no botão “Prosseguir”.

OBS: Quando ainda não se tem o desenho, deve-se clicar no botão “Finalizar” e fazer o traçado conforme item 12.5 deste Tutorial.

• No prompt Selecione o Ponto de Partida [Ponto Base]: selecione a válvula de governo . • Em seguida aparece a tela “Dimensionamento de Sprinklers” com a planilha de cálculo. • Note que e o programa também já nomeou os trechos e os chuveiros que estão sendo considerados no

cálculo.



NOTA: Veja que o programa considerou nos chuveiros das pontas, a diferença de cota de 20 cm que nós colocamos no desenho para inserir o cotovelo. Para que o programa não considere este desnível você deve editar este comprimento de tubo para 0,0 através do comando “Editar Tubo”. (veja item 13.1 deste tutorial).

12.9.4 DIMENSIONAMENTO DA BOMBA Vamos calcular a bomba supondo que a geometria do sistema de recalque (do reservatório até a VG) seja o da figura 12.13. que está no arquivo C:\hidro\bomba sp.dwg.

fig. 12.13

• Clique no botão “Bomba” da tela “Dimensionamento de SPRINKLERS” A tela, a seguir, “Dimensionamento do Sistema Elevatório” sempre traz junto dados de sucção e recalque de cálculos anteriores. • Clique no botão “Limpa Tudo” e veja que só permanecerão as bitolas de sucção e recalque e do rendimento do

motor. Veja também que o programa assumiu para o recalque a bitola de 3” que foi a bitola do último trecho antes da VG e para a sucção 4”. Você pode alterar se quiser.



• Clique no botão “Estimar” ao lado do Campo “”Rendimento do Motor” • Aparece a tela “Rendimento do Motor” com sugestões.

OBS.: Este também é uma dado decidido pelo usuário.

• No nosso caso vamos escolher 70%.Digite 70 neste campo e clique no botão OK.

Agora vamos inserir as conexões outros dados de sucção:

• Clique no botão <<Inserir Tub/conec.

• Na tela de conexões selecione a Válvula de Pé e crivo 4” e clique no Botão <<Adicionar<<

• Na tela “Quantidade” clique no botão OK pois o default é “1”.



• Veja nesta tela que a válvula já foi incluída . Repita esta operação para incluir um cotovelo de 90 e um registro de gaveta aberto com a mesma bitola de 4”.

• Agora clique no botão ><Cancelar><

• Digite “5.5” no campo “Comprimento real da tubulação[m]” e “3” no campo “Altura estática[m]”

• Agora insira os dados de recalque: 1 cotovelo 90 , 1 registro de gaveta de 3”



• Selecione a válvula de retenção tipo pesado e altere o seu comprimento para 4,9 que é o valor da válvula de retenção tipo portinhola (Conforme tabela 25 da Norma anterior) e clique no botão “Gravar” e, em seguida, nos botões “Adicionar” e “Cancelar”.

• Digite “22.5” e “20” nos campos “Comprimento real de tubulação[m]” e “Altura estática[m]” respectivamente e clique no botão OK.

OBS.: Se você tiver o croqui desenhado com as conexões inseridas você pode selecioná-las através do botão “Selecionar no DWG”.

12.9.5 EXTRAÇÃO MEMORIAL(RELATÓRIO) DE CÁLCULO



• Clique no botão “Gerar Relatório”da tela “Dimensionamento de SPRINKLERS”

• Salve com o nome Relatório SP TUT. Após isto aparecerá a tela seguinte para você escolher o tempo de funcionamento da bomba conforme item 8.5 e 8.5.4.g da Norma 10897:2007 e informar uma vazão adicional, se for o caso, também conforme item 8.5 a 8.5.4 da referida norma.

• Nesta tela escolha “Não” na pergunta sobre alarme e digite 90 no campo “Informe a duração de abastecimento do sistema”.

• Neste exemplo não vamos acrescentar vazão adicional.

• Clique em OK .

• Veja na tela a seguir parte do Relatório no Bloco de Notas



• Este relatório você pode abrir em editor de texto (Word, Lotus) ou, se quiser, inserir no DWG através do ícone “Auxiliar de dimensionamneto” ou do menu Hidro Incêndio Cálculo de Incêndio Cálculo de Sprinkler Auxiliar de Dimensionamento

OBS.: Caso antes da aparecimento do relatório apareça a mensagem abaixo você pode voltar ao cálculo de bomba e alterar as bitolas de sucção e recalque.

12.9.6 PLANILHA DE CÁLCULO A planilha de cálculo você pode exportar para um arquivo texto, arquivo.csv (Excel) ou inserí-la no desenho.

• Clique no botão “Exportar Planilha” da tela “Dimensionamento de SPRINKLERS” e a tela “Exportar Planilha?” se abrirá para que você selecione as opções que desejar.



13. RECURSOS ADICIONAIS DO PROGRAMA.

13.1 EDITAR TUBOS

Comando para alterar, no desenho, o comprimento de um tubo. Você acessa este comando no menu Hidro Incêndio Cálculo de Incêndio Cálculo de Sprinkler Editar Tubo ou pelo ícone editar Tubo.

• No prompt [Selecione o tubo]: você deve clicar sobre o tubo a ser alterado, digitar o novo comprimento e clicar no botão “Alterar” da tela “Alterar Tubo”.

NOTA1 : Para que o programa assuma este novo comprimento, tanto no desenho como no cálculo, deve-se “DIMENSIONAR” outra vez através do menu Hidro Incêndio Cálculo de Incêndio Cálculo de Sprinkler Dimensionamento ou do ícone Dimensionamento.

NOTA 2: QUANDO VOCÊ INSERE UM REGISTRO, POR EXEMPLO, EM UM TRECHO INTEIRO DE UM TUBO ESTA INSERÇÃO DIVIDE ESTE TUBO EM DOIS TRECHOS E ATRIBUI A ELES COMPRIMENTOS IGUAIS AO COMPRIMENTO ORIGINAL DO TUBO. VOCÊ DEVE ALTERAR PARA O TAMANHO CORRETO ATRAVÉS DESTE COMANDO.

13.2 RESETAR COMPRIMENTO DE TUBOS



Acessado através do menu Hidro Incêndio Cálculo de Incêndio Cálculo de Sprinkler Auxiliar de Dimensionamento este comando serve para que o programa reassuma, para o cálculo, o comprimento do tubo que está no desenho. SITUAÇÃO 1: Se você modificou o comprimento do tubo através do comando Stretch , por exemplo, e quer que o programa assuma este novo valor para o cálculo. SITUAÇÃO 2: Se você modificou o comprimento do tubo através do comando “Alterar Tubo” para fazer alguma simulação no cálculo e depois quer voltar a situação original. Clicando no botão “Resetar comprimento dos Tubos” o programa reassume o comprimento do tubo que está o desenho. 13.3 VISUALIZAR DIMENSIONAMENTO

No menu Hidro Incêndio Cálculo de Incêndio Cálculo de Sprinkler Visualizar Dimensionamento ou através do ícone VisulIizar dimensiomento você tem acesso à planilha do último cálculo feito.

13.4 EDITAR TRECHO

Este botão deve ser utillizado sempre que você quiser alterar ou acrescentar um dado em algum trecho que não esteja no desenho. Para isto você deve selecionar o trecho a ser editado e clicar no botão “Editar Trecho”’

Veja que aparece a tela “Editar Trecho” . Nesta tela aparecem as conexões já consideradas no cálculo e os dados que você pode alterar: Diâmetro e comprimento equivalente total das conexões.



• Para que o programa altere o comprimento equivalente você deve “setar” o campo “Fixar comprimento equivalente das conexões” digitar o novo comprimento e depois clicar no botão “Modificar Trecho” .

• Após informar o novo dado você deve clicar no botão “Modificar Trecho” e clicar no botão “Redimensionar” e o programa fará um novo cálculo levando em consideração as alterações mas, estas alterações não serão incorporadas ao desenho. Para isto você deve clicar no botão “Aplicar no DWG”.

13.4.1 Finalizar Edição Se você alterou o diâmetro e ainda não clicou no botão modificar trecho e quer voltar atrás, mas não se lembra do diâmetro anterior, clique no botão “Finalizar edição” da tela “Editar Trecho” que o programa reassume o diâmetro original. 13.5 APLICAR NO DWG

Sempre que você fizer alguma alteração definitiva de diâmetro deve clicar no botão “Aplicar no Dwg” para que o programa atribua este novo diâmetro ao tubo. 13.6 LIMPAR

Neste botão você zera a planilha e o único botão que fica ativo é o botão “Abrir”. 13.7 ABRIR

Com este botão você abre uma planilha já salva anteriormente pelo botão salvar. 13.8 SALVAR

Com este botão você salva a planilha atual em arquivo .dsd que poderá ser aberta posteriormente pelo botão “Abrir”.

13.9 REDIMENSIONAR

Este comando serve para que o programa refaça os cálculos com os novos dados informados na tela “Editar trecho” 13.10 CADASTRO DE OCUPAÇÕES

Se você precisar incluir, alterar ou excluir algum tipo de ocupação clique no botão “Selecionar” da tela “Dimensionamento de Sprinklers” . Em seguida selecione o grupo na caixa de rolagem “Classe de Risco e clique no botão “Auxiliar” da tela “Classificação dos riscos de ocupação” .

14. DETALHAMENTO Faça o detalhamento através do menu Hidro Incêndio Tubos e conexões. Ver MANUAL E TUTORIAL DE DETALHAMENTO. Se for necessário você pode usar itens da biblioteca Tubos e Conexões do menu Água.



15. SITUAÇÕES JÁ CONTEMPLADAS E AINDA NÃO CONTEMPLADAS PELO PROGRAMA.

15.1 LOCALIZAÇÃO DOS CHUVEIROS EM USO SIMULTÂNEO EM RELAÇÃO À TUBULAÇÃO GERAL OU VÁLVULA DE GOVERNO.

15.2 RAMAIS EM RELAÇÃO AO SUBGERAL



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