Perda de carga na mangueira associada ao hidrante no projeto de incêndio

Conforme apresenta a NBR 11861/1998, a mangueira de incêndio é o dispositivo de combate à incêndio constituído essencialmente por um duto flexível dotado de uniões.

A plataforma AltoQi Builder procede com o cálculo da perda de carga da mangueira para o hidrante analisado, lançado no projeto de Incêndio. O valor numérico associado à perda de carga da mangueira 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 uma mangueira de incêndio é fundamentado do conceito de perda de carga distribuída que, por sua vez, é dependente da perda de carga unitária e do respectivo comprimento da mangueira, como mostra a equação a seguir.

Em que,

• Δh mangueira = perda de carga total na mangueira, em m.c.a.;
• J = perda de carga unitária, em m/m;
• L = comprimento da mangueira, em m.
  

Perda de carga unitária J

Diz respeito à perda de energia por metro ocasionada ao fluido quando este escoa através do tubo. Para consideração deste parâmetro, a plataforma AltoQi Builder faz uso da fórmula de Hazen-Williams, detalhada abaixo.

Em que,

• J = perda de carga unitária, em m/m;
• Q = vazão da mangueira, em m³/s;
• C = coeficiente de rugosidade do material da mangueira, adimensional;
• D = diâmetro da mangueira, em m.
  

Vazão da mangueira Q

A vazão da mangueira é obtida do último trecho analisado junto ao recalque do sistema, tendo em vista que este equipamento é admitido 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.

Coeficiente de rugosidade C

O coeficiente de rugosidade é dependente do material estabelecido para a mangueira de incêndio e consta junto ao cadastro do hidrante lançado no projeto. Para o presente exemplo, considerou-se a mangueira de revestimento interno de borracha, com valor igual a 140.

Diâmetro da mangueira D

O diâmetro da mangueira também é outro parâmetro associado ao cadastro do hidrante lançado no projeto. Para o exemplo deste artigo técnico, o diâmetro da mangueira é de 3,8 cm ou 0,038 m.

Comprimento da mangueira L

Assim como os parâmetros acima, o comprimento da mangueira também consta no cadastro do hidrante lançado no projeto. Nesta situação, utilizou-se o um lance de 15 m.

Para localizar os parâmetros supracitados, observados junto ao cadastro do hidrante definido para o projeto, 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 os campos Comprimento da mangueira (cm), Diâmetro a mangueira (cm) e Coeficiente de rugosidade, como ilustrado na figura abaixo.
  

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 à mangueira 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 na mangueira do hidrante analisado em seu projeto de incêndio.