Perda de carga no esguicho associado ao hidrante no projeto de incêndio

Conforme apresenta a NBR 13714/2000, esguicho é o dispositivo adaptado na extremidade das mangueiras de incêndio, responsável por dar forma, direção e controle ao jato d'água. Esta peça pode ser do tipo compacto ou ainda regulável.

A plataforma AltoQi Builder procede com o cálculo da perda de carga do esguicho considerado em cada hidrante lançado no projeto de Incêndio. O valor numérico associado à perda de carga do esguicho é observado junto à planilha de pressões do seu respectivo hidrante, na tabela Altura manométrica (m.c.a.), como mostra a figura abaixo para um exemplo genérico.

Perda de carga total

O cálculo da perda de carga de um esguicho é fundamentado do conceito de comprimento equivalente para uma singularidade a partir da equação a seguir.

Em que,

• Je = perda de carga total no esguicho, em m.c.a.;
• K = coeficiente de singularidade do esguicho, adimensional;
• v = velocidade do fluido no esguicho, em m/s;
• g = aceleração da gravidade, por padrão, igual a 9,81 em m/s².
  

Coeficiente de singularidade K

Corresponde ao coeficiente de perda de carga para o esguicho admitido no respectivo hidrante.

Para alterá-lo, proceda com os passos abaixo.

• Acesse na aba Arquivo - opção Configurações - guia Incêndio;
• À esquerda da janela Configurações, no grupo Dimensionamento - opção Hidrantes, altere o campo "Coeficiente de singularidade do esguicho", como ilustra a figura abaixo;
• Clique em OK para salvar a alteração.
  

Velocidade no esguicho

A velocidade no esguicho é obtida da equação da continuidade, apresentada a seguir.

Em que,

• v = velocidade no esguicho, em m/s;
• Q = vazão disponível na seção do esguicho, em m³/s;
• A = área da seção do esguicho, em m².
  

Vazão do esguicho

A vazão do esguicho é obtida do último trecho de tubo analisado junto ao recalque do sistema, já que o esguicho está considerado no ponto mais a jusante do traçado.

Para obtê-la, proceda como descrito abaixo.

• Gere a planilha de pressões do hidrante que se deseja analisar, procedimento equivalente ao apresentado no artigo técnico Como gerar o relatório da planilha de pressões (memorial de cálculo) das peças no projeto de gás, hidráulico e de incêndio?;
• Observe o valor da vazão no trecho mais a jusante, ou seja, o último trecho admitido na planilha. Quando empregado sistema de bombeamento, verifica-se o último trecho do grupo de recalque.

Para o exemplo indicado no início deste artigo, considerou-se bombeamento. A planilha de pressões apresenta o valor de vazão igual a 4,25 L/s ou 0,00425 m³/s.

Área do esguicho

A área da seção admitida para o esguicho diz respeito à área de uma seção circular, como mostra a equação abaixo.

Em que,

• A = área da seção do esguicho, em m²;
• D = diâmetro do esguicho, em m.

O diâmetro do esguicho está associado ao cadastro do hidrante lançado no projeto. Para verificar qual o diâmetro atribuído, proceda com os seguintes passos:

• Acesse a aba Arquivo - Cadastro;
• Na aba Peças localize a classe, grupo e peça associados ao hidrante utilizado;
• Junto à peça, verifique o campo Diâmetro do esguicho (cm), como ilustrado na figura abaixo.
  

Para o exemplo deste artigo técnico, o diâmetro do esguicho é de 1,6 cm ou 0,016 m.

Como resultado a este exemplo, a área será igual a 0,00020106 m² e, consequentemente, a velocidade igual a aproximadamente 21,14 m/s.

Aceleração da gravidade (g)

Por padrão, a aceleração da gravidade corresponde a 9,81 m/s².

Para o exemplo, o resultado deste cálculo é equivalente ao indicado na imagem inicial.

Observação:  Ressalta-se a necessidade em ratificar os dados de cálculo atribuídos ao esguicho do hidrante lançado no projeto de incêndio, já que estes parâmetros devem atender às prescrições normativas da localidade da edificação projetada.

Com a substituição de todos os valores observados para os parâmetros supracitados junto à primeira equação, é possível validar a perda de carga no esguicho associado ao hidrante analisado em seu projeto de incêndio.