Cálculo de vazão para sistemas hidráulicos de combate a incêndio
Para o cálculo da vazão correspondente a pressão aferida na ponta do esguicho, fazemos uso da fórmula Q = K . Raiz quadrada de P, onde:
Q = Vazão em l/min (litros por minuto);
K = Fator de vazão do esguicho em l/min / √mca
P = Pressão obtida na ponta do esguicho em m.c.a (metros de coluna d'água).
Tabela de valores de K para os diferente diâmetros de esguichos comuns
Esguicho com orifício de saída de 10 mm = 18,3
Esguicho com orifício de saída de 13 mm = 32,5
Esguicho com orifício de saída de 16 mm = 51,4
Esguicho com orifício de saída de 19 mm = 73,8
Esguicho com orifício de saída de 25 mm = 132,3
Exemplo:
Em uma mensuração realizada com o auxilio de um tubo de Pitot, em um esguicho de 16 mm, foi constatado a pressão de 3,4 Kgf/cm² (34 m.c.a). Qual a vazão em l/min correspondente a esta pressão?
Q = K. Raiz quadrada de P
Q = 51,4 . Raiz quadrada de 34
Q = 299,71 l/min (300 litros por minuto)
Valores aproximados de vazões e pressões a serem adotadas nos hidrantes mais e menos favorável (vazão e pressão necessária na ponta do esguicho), de forma a atender a NBR 13714/2000.
Sistema tipo 1 com mangotinho (requinte de 10 mm**)
Tomada de hidrante mais favorável: 112,81 l/min e pressão de 38 m.c.a*
Tomada de hidrante menos favorável: 80 l/min e pressão de 19 m.c.a
Sistema tipo 1 com mangotinho (requinte de 13 mm**)
Tomada de hidrante mais favorável: 141,7 l/min e pressão de 19 m.c.a*
Tomada de hidrante menos favorável: 100 l/min e pressão de 9,5 m.c.a
Sistema tipo 1 com mangueiras (requinte de 13 mm)
Tomada de hidrante mais favorável: 183,8 l/min e pressão de 32 m.c.a*
Tomada de hidrante menos favorável: 130 l/min e pressão de 16 m.c.a
Sistema tipo 2 (requinte de 16 mm)
Tomada de hidrante mais favorável: 423,85 l/min e pressão de 68 m.c.a*
Tomada de hidrante menos favorável: 300 l/min e pressão de 34 m.c.a
Sistema tipo 3 (requinte de 25 mm)
Tomada de hidrante mais favorável: 1.269 l/min e pressão de 92 m.c.a*
Tomada de hidrante menos favorável: 900 l/min e pressão de 46 m.c.a
* Valor máximo permitido, conforme item 5.3.6 da NBR 13714/00 – “o sistema deve ser dimensionado de modo que as pressões dinâmicas nas entradas dos esguichos não ultrapassem o dobro daquela obtida no esguicho mais desfavorável hidraulicamente.”.
** Na prática não se emprega este tipo de esguicho em sistema de mangotinhos, os quais são dotados de esguichos reguláveis e o fator K deve ser adquirido junto ao fabricante do esguicho, para o correto cálculo hidráulico. Valores apenas de referência.
** Na prática não se emprega este tipo de esguicho em sistema de mangotinhos, os quais são dotados de esguichos reguláveis e o fator K deve ser adquirido junto ao fabricante do esguicho, para o correto cálculo hidráulico. Valores apenas de referência.
Observação:
A mensuração deverá ser feita na ponta do esguicho com todas as mangueiras acopladas e com as duas bocas expulsoras totalmente abertas para qualquer sistema nos hidrantes menos favoráveis para verificar a vazão mínima. Posterior deve ser mensurado o hidrante mais favorável, para verificar se a pressão não é duas vezes superior a do hidrante menos favorável e nunca superior a 100 m.c.a.
Para a mensuração se faz necessário o uso do tubo de Pitot e esguichos comuns.
Para calcular a vazão obtida nos bicos de sprinklers a fórmula é a mesma o que muda é o valor do fator K (valor em l/min / √mca).
Bico de sprinklers com orifício de 9,5 mm = 11,6
Bico de sprinklers com orifício de 11 mm = 18,3
Bico de sprinklers com orifício de 12,7 mm = 25,3
Bico de sprinklers com orifício de 13,5 mm = 36,3
Bico de sprinklers com orifício de 19 mm = 61,5
Exemplo:
Em uma mensuração realizada com o auxilio de um tubo de Pitot, em um bico de sprinklers de 11 mm, foi constatado a pressão de 5 Kgf/cm² (50 m.c.a). Qual a vazão em l/min correspondente a esta pressão?
Q = K. Raiz quadrada de P
Q = 18,3 . Raiz quadrada de 50
Q = 129,40 l/min (129 litros por minuto)
Q = 129,40 l/min (129 litros por minuto)