COMBATE A INCENDIOS - IT 17.pdf

INSTALAÇÕES HIDRÁULICAS PREDIAIS

SISTEMAS HIDRÁULICOS PREDIAIS DE COMBATE A INCÊNDIO

HIDRANTES HIDRANTES

Prof. Dr. André Luiz de Oliveira

UNIVERSIDADE FEDERAL DE UBERLÂNDIA


HIDRANTES

Os hidrantes são dispositivos de tomada de água, destinados alimentar o equipamento hidráulico de combate a incêndio. Existem três tipos de hidrantes: os internos (HI), os externos (HE) e os de recalque (HR) e os mangotinhos.Os hidrantes internos (HI): são aqueles colocados no interior da edificação, instalados dentro de um abrigo, que contenha o registro em ângulo, a mangueira, o esguicho e uma chave para possibilitar a conexão. Os hidrantes externos (HE): são locados fora da edificação podendo ser instalados dentro ou fora do abrigo da mangueira. Quando o hidrante for instalado fora do abrigo, a distância entre eles não deve ser superior a 2 metros. O número de hidrantes externos deverá ser tal que a não necessite mais de 60 m de mangueira.O hidrante de recalque (HR): é destinado ao uso do corpo de bombeiros para o abastecimento da canalização de incêndio do edifício. É necessário que exista uma válvula de retenção, próximo ao reservatório, na canalização dos hidrantes para evitar o retorno da água quando esta estiver sendo abastecida por este hidrante.


HIDRANTES

Os hidrantes devem ser situados em local de fácil acesso, permanentemente desobstruídos, sendo vedada sua localização em escadas e rampas, entretanto podem ser instaladas no hall de acesso das mesmas exceto nas escadas enclausuradas.

Todas as canalizações dos sistemas de hidrantes devem ser independentes dos demais sistemas hidráulicos da edificação; diâmetro mínimo de 65 mm (2.1/2”); de ferro fundido, aço galvanizado, aço preto ou cobre.

No caso de tubulações enterradas a uma profundidade mínima de 0,50m e situadas fora da projeção da planta edificação pode ser admitido o uso de tubulações plásticas.


HIDRANTESOs sistemas de combate a incêndio estão classificados em sistema de mangotinho (tipo 1) e sistemas de hidrantes (tipos 2, 3, 4 e 5), conforme especificado na tabela 2 da IT 17.

As vazões correspondem a: a) esguicho regulável na posição de maior vazão para sistema tipo 1; b) jato compacto de 13 mm para sistema tipo 2; c) jato compacto de 16 mm para sistema tipo 3; d) jato compacto de 19 mm para sistema tipo 4; e) jato compacto de 25 mm para sistema tipo 5.


HIDRANTES

As edificações, em que for instalado o sistema do tipo 1 devem ser dotadas de ponto de tomada de água de engate rápido para mangueira de incêndio de diâmetro 40 mm (1½”), conforme detalhe do Anexo A, IT 17 como segue.

As vazões da tabela 02 devem ser obtidas no requinte do esguicho acoplado àsua respectiva mangueira de incêndio, sendo que para o sistema tipo 1 a mangueira semi-rígida deve estar na posição enrolada.


HIDRANTES


HIDRANTES


HIDRANTES-DIMENSIONAMENTO

O dimensionamento deve consistir na determinação do caminhamento das tubulações, dos diâmetros dos acessórios e dos suportes, necessários e suficientes para garantir o funcionamento dos sistemasprevistos na IT 17.

Os hidrantes ou mangotinhos devem ser distribuídos de tal forma que qualquer ponto da área a ser protegida seja alcançado por um esguicho (sistemas tipo 1, 2, 3) ou dois esguichos (sistemas tipo 4 e 5), no plano horizontal, considerando-se o comprimento da(s) mangueira(s) de incêndio através de seu trajeto real e desconsiderando-se o alcance do jato de água.

Especificamente nas ocupações Residenciais (A2 e A3), quando o trajeto real da mangueira de incêndio ultrapassar a 30 metros, poderá ser admitido a utilização de até 45 metros de mangueiras, desde que atenda os demais parâmetros da IT 17.


HIDRANTES-DIMENSIONAMENTOPara o dimensionamento, deve ser considerado o uso simultâneo dos

dois jatos de água mais desfavoráveis considerados nos cálculos, para qualquer tipo de sistema especificado, considerando-se, em cada jato de água, no mínimo as vazões obtidas conforme a tabela 2 com as mangueiras acopladas.

O local mais desfavorável é onde são encontradas as menores pressões dinâmicas.

Independente do procedimento de dimensionamento estabelecido, recomenda-se a utilização de esguichos reguláveis em função da melhor efetividade no combate, desde que seja atendida a vazão mínima para cada esguicho prescrita na tabela 2 e com alcance do jato mínimo de 8 metros paralelo ao solo com o esguicho regulado para jato compacto.

No dimensionamento a pressão dinâmica na entrada do esguicho nãopode exceder o dobro da encontrada no esguicho mais desfavorável.



Nos casos de mais de um tipo de ocupação (ocupações mistas) na edificação (que requeira proteção por sistemas distintos), o dimensionamento dos sistemas deve ser feito para cada tipo de sistema individualmente ou dimensionado para atender o maior risco.

A pressão máxima de trabalho em qualquer ponto não deve ultrapassar 100 mca (1000kPa). Situações que requeiram pressões superiores à estipulada serão aceitas, desde que comprovada a adequação técnica dos componentes empregados.



O cálculo hidráulico da somatória de perda de carga nas tubulações deve ser executado por métodos adequados para este fim, sendo que os resultados alcançados têm que satisfazer a uma das seguintes equações apresentadas:

a) Darcy-Weisbach (“formula universal “) e fórmula geral para perdas de carga localizadas:

Onde: hf é a perda de carga, em metros de coluna d’água; f é o fator de atrito (diagramas de Moody e Hunter-Rouse); L é o comprimento da tubulação (tubos), em metros; D é o diâmetro interno, em metros; v é a velocidade do fluído, em metros por segundo; g é a aceleração da gravidade em metros por segundo, por segundo; k é a somatória dos coeficientes de perda de carga das singularidades (conexões). Pode-se também utilizar Leq.



Para tubos galvanizados, dentro dos limites das vazões utilizadas os valores de f podem ser adotados:

- para tubos galvanizados com leve enferrujamento k = 0,25 mm a estimativa de f é dada na Tabela abaixo

Valores do coeficiente de atrito f da equação de Darcy

Vazões (L/min.)80 100 135 250 400 650

DN 65 mm 0,032 0,031 0,030 0,029 0,029 0,029DN 75 mm - - 0,030 0,029 0,028 0,028



O coeficiente da perda de carga localizada (k) é dado na Tabela abaixo.

Tabela – Coeficientes de perda de carga localizada

PEÇAKs Peça Ks

BocaisCotovelo de 90ºCotovelo de 45ºCrivoCurva de 90ºCurva de 45ºEntrada normal na canalizaçãoEntrada de borda na canalizaçãoJunção

2,750,900,400,750,400,200,101,00

0,40

Registro em ângulo abertoRegistro de gaveta ou esfera abertoRegistro de globo ou pressão abertoSaída da canalizaçãoTê de passagem diretaTê de saída lateralTê de saída bilateralVálvula de péVálvula de retenção

5,000,20

10,00

0,601,301,801,752,50

3


HIDRANTES-DIMENSIONAMENTOb) Hazen-Williams

hf = J x L com J = 605*Q1,85*C-1,85*D-4,87*104

Onde: hf é a perda de carga em m; Lt é o comprimento total, sendo a soma dos comprimentos da tubulação e dos comprimentos equivalentes das conexões em m (para perda de carga localizada pode-se utilizar também os coeficientes de perdad de carga localizada); J é a perda de carga por atrito em m/m; Q é a vazão, em l/min; C é o fator de Hazem Willians; D é o diâmetro interno do tubo em mm.

A velocidade da água no tubo de sucção das bombas de incêndio não deve ser superior a 2 m/s (sucção negativa) ou 3 m/s (sucção positiva), a qual deve ser calculada pela equação:

V = Q/A Onde: V é a velocidade da água, em m/s; Q é a vazão de água, em m3/s; A é a área interna da tubulação, em m2.



A velocidade máxima da água na tubulação não deve ser superior a 5m/s.

Para efeito de equilíbrio de pressão nos pontos de cálculos (rede malhada) éadmitida a variação máxima de para mais ou para menos 0,50 mca (5,0kPa)


HIDRANTES-DIMENSIONAMENTOTabela – Comprimentos equivalentes em metros de canalização de aço-carbono, galvanizado ou não. (NBR 5626/1998).

Tipo de conexãoDiâmetros

DN (mm) Ref. (‘’) Cotovelo

90º Cotovelo

45º Curva

90º Curva 45º Tê passagem direta

Tê passagem lateral

15 20 25 32 40 50 65 80

100 125 150

0,5 0,7 0,9 1,2 1,4 1,9 2,4 2,8 3,8 4,7 5,6

0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,9 1,1 1,3 1,7 2,2 2,6

0,3 0,5 0,7 0,8 1,0 1,4 1,7 2,0 2,7 ... 4,0

0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,8 1,0 1,2 ... ... ...

0,1 0,1 0,2 0,2 0,2 0,3 0,4 0,5 0,7 0,8 1,0

0,7 1,0 1,4 1,7 2,1 2,7 3,4 4,1 5,5 6,9 8,2



Tabela – Comprimentos equivalentes de cotovelos e tês em metros de canalização de aço-carbono, galvanizado ou não



A tubulação do sistema não deve ter diâmetro nominal inferior a DN65 (2 ½ )

Para sistemas tipo 1 ou 2 pode ser utilizada tubulação com diâmetro nominal DN50 (2”), desde que comprovado tecnicamente o desempenho hidráulico dos componentes e do sistema, através de Laudo de laboratório oficial competente.



D mangueira D requinte

VVo

y 8,0 m

A condição de alcance do jato de 8 metros implica uma velocidade de saída da canalização que por sua vez está relacionada com a pressão a montante do bocal, como mostrado na Figura

ygxV.2

.=

mangueiram VPgCvV 2.2. +=γ

Da balística sabe-se, para esta situação, que:

para x = 8 m e y = 1,1 m ⇒ V ≅= 17,0 m/ s.

Do estudo de escoamento dos bocais temos Cv é o coeficiente de velocidade;

γp

é a pressão a montante do bocal em m.c.a

Substituindo o valor de v=17,0m; cv=0,96 e considerando a Vmangueira, a equação 7 resulta nos valores da tabela


HIDRANTES-DIMENSIONAMENTOPressões mínimas a montante do requinte para obter o alcance de oito metros e as respectivas vazões

γp

* estimado** Permitido para edificações do grupo A

Sistema Tipo Diâmetro

do requinte (mm)

Mangueira de incêndio

Vazão mínima conforme IT 17

no hidrante mais

desfavorável (L/min)

Vazão necessária

para atendimento do alcance

(L/min)

Pressão àmontante do

requinte (m.c.a)

Coef. de atrito

f Mangueira /canalização

Diâmetro (mm) (DN 65mm)

Mangotinho 19 25 80** 80 23,9 0,036/ 0,032

9 25 100 100 37,4 0,036/ 0,031

13* 32 100 135 15,6 0,033/0,030

Hidrante 2 13 40 125 135 15,8 0,032/0,029

Hidrante 3 16 40 250 250 23,2 0,031/0,029

Hidrante 4 1940 400 400 29,1 0,031/0,029

65 400 400 30,4 0,027/0,029

Hidrante 5 25 65 650 650 26,4 0,027/0,029





1,30 m

1,30 mLARGURA

ALT

UR

A

1

8

5

7

43

2

6

Hidrante internoHidrante de recalque

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