Sistemas de HIDRANTES: como calcular (exemplo prático de projeto para um motel)

Sistemas de HIDRANTES: como calcular (exemplo prático de projeto para um motel)

Calcular um sistema de hidrantes exige atenção a perdas de carga, posição do ponto de equilíbrio (PSOL), seleção de diâmetros e consideração de desníveis. Abaixo está um passo a passo prático, usando um caso real de motel como exemplo, que mostra desde a classificação da ocupação até a estimativa da bomba de incêndio.

Visão geral do processo

O cálculo pode ser resumido nas etapas abaixo. Segui-las em ordem ajuda a evitar erros comuns e a chegar numa estimativa confiável para seleção da bomba:

1. Classificar a ocupação e determinar o tipo de sistema e reserva de água.
2. Definir bocal e mangueira conforme tabela do tipo de sistema.
3. Escolher diâmetro de tubulação (consultar fabricante).
4. Medir trechos no isométrico e calcular o L virtual considerando conexões e acessórios.
5. Incluir desníveis e classificar trechos como favoráveis ou desfavoráveis.
6. Equalizar pressões entre os dois cenários mais desfavoráveis (PSOL) respeitando a diferença máxima permitida.
7. Obter pressão e vazão resultantes e consultar o fabricante da bomba para a potência correta.

1. Classificação da ocupação e tipo de sistema

Comece consultando a tabela de ocupações e áreas. No exemplo do motel:

• Ocupação: hotel/motel → classificado como B1.
• Área construída: 3.074 m² → enquadra-se na faixa de 2.500 a 5.000 m².
• Resultado: sistema do tipo 3 com reserva de combate de 18 m³.

2. Definir bocal, mangueira e parâmetros iniciais

Com o tipo 3, verifique a tabela correspondente para saber o bocal e a mangueira exigidos. No exemplo:

• Bocal: 40 (referência da tabela).
• Mangueira: 40 mm, comprimento típico 30 m.
• Vazão de referência para cálculo: 200 L/min (conforme tabela utilizada).
• Pressão inicial de projeto indicada na tabela: 40 (valor de referência).

3. Diâmetro das tubulações

Verifique o catálogo do fabricante de tubos: diâmetros comercializados podem variar alguns milímetros entre marcas. No exemplo de projeto foram usados:

• Valor do projeto padrão: 63 mm.
• Valor do fabricante consultado: 68 mm (usado no cálculo por compatibilidade com o catálogo).

Pequenas diferenças entre 63 e 68 mm não alteram sensivelmente o resultado, mas o correto é padronizar conforme fornecedor escolhido.

4. Medição dos trechos e cálculo do L virtual

Cada trecho do sistema (H1→H2, H2→H3, A→bomba, bomba→reservatório etc.) deve ter:

• Comprimento físico (medido no isométrico).
• Quantidade e tipo de conexões: curvas, tee com passagem direta, tee com desvio lateral, registros, válvulas de gaveta, válvulas de ângulo, válvulas de retenção.
• Cálculo do L virtual que converte as perdas das conexões em um comprimento equivalente de tubo.

Ao contar conexões, observe se a tee é de passagem direta (menor perda) ou lateral (maior perda). Isso altera o L virtual do trecho.

Exemplo prático de entrada de dados

• Trecho H1: comprimento 37 m; uma curva, um tee de passagem direta, uma válvula de ângulo (hidrante).
• Trecho H2: mesma lógica, determinar curvas e tee lateral onde aplicável.
• Do ponto A até a bomba: somar todos os segmentos do isométrico, contar curvas e válvulas, e incluir cheque e gaveta conforme desenho.
• Bomba→reservatório: trecho curto (ex.: 1 a 1,5 m), incluir curva(s), válvula de retenção e o bocal de entrada do reservatório (perda a considerar).

5. Considerar desníveis: favoráveis ou desfavoráveis

Desníveis influenciam diretamente a pressão necessária. Classifique cada trecho:

• Favorável quando o fluxo desce (gravidade ajuda a fornecer pressão).
• Desfavorável quando o fluxo sobe (gravidade exige mais trabalho da bomba).

No exemplo, alguns trechos estavam 1 m abaixo do ponto de referência, o que foi considerado favorável. O trecho do ponto A até a bomba teve desníveis variáveis; é essencial registrar corretamente cada subida e descida para obter o desnível total relativo à bomba.

6. Equalizar PSOL e verificar diferença máxima entre pontos

Para escolher o ponto de equilíbrio (PSOL) utilize os dois cenários mais desfavoráveis do sistema. A diferença de pressão entre esses dois pontos não deve ultrapassar o limite máximo estabelecido (no exemplo adotado, 0,5).

Procedimento prático:

1. Calcule pressões resultantes para os dois últimos pontos (por exemplo, H1 e H2).
2. Ajuste (por tentativa e erro) o dimensionamento até que a diferença entre eles fique abaixo do limite (ex.: 40,1 e 35 → diferença aceitável).

O objetivo é equalizar o sistema ao ponto com menor pressão para manter uniformidade entre hidrantes.

7. Estimar pressão e vazão da bomba

Com todos os L virtuais, perdas localizadas, desníveis e o PSOL definido, chega-se à pressão e vazão necessárias para acionar a bomba. No exemplo prático:

• Vazão estimada: 400 L/min.
• Pressão estimada de trabalho: valor de partida ≈ 58 (unidade conforme tabela utilizada).

Essa estimativa serve para orientar a escolha da bomba, mas a seleção final deve ser feita consultando o catálogo do fabricante da bomba para determinar a potência (HP/kW) e curva correta.

Dicas e erros comuns a evitar

• Nomenclatura errada: rotular pontos como H1, H2, H3 fora de ordem pode levar a interpretações equivocadas. Use H1 para o ponto mais desfavorável, H2 o segundo, e assim por diante.
• Isométrico impreciso: medidas ou desníveis errados no isométrico resultam em dimensionamento de bomba errado e sobredimensionamento desnecessário.
• Unidades e valores no desenho: cuidado com erros de digitação (ex.: 3 m sendo escrito como 300 m).
• Não consultar o fabricante de tubos e conexões para confirmar diâmetros comerciais e perdas equivalentes.
• Verificar instalação no local: detalhes como entrada do bocal no reservatório ou orientação das válvulas podem alterar perdas; sempre checar no campo.
• Orientação das válvulas de retenção: preferência prática por válvulas verticais em algumas instalações; registre corretamente.

Ferramentas práticas

Uma planilha de cálculo bem estruturada acelera muito o trabalho: ela organiza os trechos, faz o somatório das L virtuais automaticamente, calcula perdas e permite testar ajustes de pressão por tentativa e erro.

Mesmo usando planilha, a recomendação é sempre levar a pressão e vazão resultantes ao fabricante da bomba para confirmar a seleção final e potência necessária.

Resumo rápido

• Classifique ocupação e defina tipo de sistema (ex.: tipo 3 para motel com 3.074 m² → reserva 18 m³).
• Defina bocal/mangueira conforme tabela (ex.: 40 mm).
• Escolha diâmetros consultando o fabricante.
• Meça trechos, conte conexões e calcule L virtual.
• Considere desníveis como favoráveis ou desfavoráveis.
• Equalize pressões entre os dois cenários mais desfavoráveis (PSOL) respeitando a diferença máxima.
• Obtenha vazão e pressão e valide a bomba com o fabricante.

Seguir esses passos traz segurança no projeto e evita sobredimensionamento ou falhas de desempenho. Um bom isométrico, conferência em campo e consulta aos catálogos dos fabricantes fazem toda a diferença.

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