Combate a Incêndio - Tubulações

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Tubulações de IPCI
Parte 1
Universidade Federal Rural do Semiarido – UFERSA
Centro de Engenharias – C.E. / Departamento de Engenharia Civil
Instalações Hidrosanitárias – AMB 1066
Aula 06:
Instalações Prediais de Combate a Incêndio
Prof. Dr. Adriano Gomes de Matos
1. Generalidades
Prof. Dr. Adriano Gomes de Matos
Aula 06 – Instalações Prediais de Combate a Incêndio - IPCI Prof. Adriano Gomes de Matos
1. Generalidades
Uma instalação de combate à incêndio tem a função de salvaguardar bens e vidas
humanas. Uma vida humana salva já justifica o custo.
Como se trata de uma instalação à qual se espera nunca recorrer, existe uma
tendência de desprezar-se a possibilidade do sinistro, o que, conscientemente ou
não, procura justificar a economia com a execução de instalações inadequadas.
A engenharia de prevenção de acidentes consagra especial importância ao estudo da
chamada Proteção contra fogo. Para proteger contra o fogo, devem ser adotadas:
Medidas de prevenção de incêndios
Instalações de combate a incêndio
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1. Generalidades
1.1. medidas de 
prevenção de incêndios
Devem ser consideradas desde o projeto arquitetônico. O confinamento do incêndio
pelo uso de portas corta-fogo; o uso de materiais incombustíveis; a previsão de
saídas de emergência; instalações elétricas com dispositivos de segurança, etc.
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1. Generalidades
1.2. Instalações de 
combate a incêndio
Compreendem as que objetivam, detectar, informar onde se iniciou o incêndio e
debelá-lo tão logo surja, evitando que se propague, restringindo, portanto, os
prejuízos e impedindo pôr em risco a vida das pessoas.
Neste capítulo, veremos apenas as instalações contra incêndios, ficando as medidas
de prevenção para serem consultadas em obras e literaturas de Higiene e Segurança
do Trabalho.
As instalações contra incêndio no Brasil obedecem às normas da ABNT:
NBR 13.714/1996 - Instalações Hidráulicas contra Incêndios.
NBR 10.897/2004 – Proteção contra incêndio por chuveiro automático.
NBR 14.100/1998 - Proteção contra Incêndio: símbolos gráficos para projetos.
Instruções técnicas;
Portarias
Normas específicas (gás, subestação, etc.)
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1. Generalidades
Ao se projetar instalações contra incêndios, a principal condição para o êxito na
extinção do fogo é a rapidez com que a instalação entra em funcionamento. Os
primeiros minutos são decisivos.
Não sendo combatido prontamente, é pouco provável que o corpo de bombeiros
evite danos maiores, apesar de sua presteza.
A instalação tem uma função secundária de auxiliar a ação dos bombeiros.
2. Classes de incêndio
Prof. Dr. Adriano Gomes de Matos
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2. Classes de Incêndio
Classe A. Fogo em materiais comuns de fácil combustão com a propriedade de
queimarem em sua superfície e profundidade, deixando resíduos. P.ex., madeira,
tecidos, lixo comum, papel, fibras, etc.
Classe B. Fogo em inflamáveis que queimam somente em sua superfície, não
deixando resíduos, como óleos, graxas, vernizes, tintas, gasolina, querosene.
Classe C. Fogo em equipamentos elétricos energizados (motores, geradores,
transformadores, reatores, aparelhos de ar condicionado, TV’s, etc).
Classe D. Fogo em materiais piróforos e suas ligas (magnésio, sódio, potássio,
alumínio). Inflamam-se em contato com o ar ou produzem centelhas e até explosões
quando pulverizados e atritados.
3. Natureza da Instalação
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3. Natureza da Instalação
A escolha da substância com a qual se irá apagar o incêndio, o tipo de instalação e o
modo de executá-la dependem da natureza do material cujo incêndio se cogita
debelar.
Há materiais combustíveis cujo incêndio pode ser apagado com diversas
substâncias, caso da madeira, mas há outros cujo incêndio só pode ser contido e
apagado com produtos especiais, é o caso do álcool, solventes, gás liquefeito e
outros.
A tabela a seguir fornece elementos para a escolha dos meios de combate a incêndio
em função dos produtos cujo incêndio deve ser extinto.
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3. Natureza da Instalação
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3. Natureza da Instalação 3.1. Água
Abundante, baixo custo, com grande capacidade de resfriar os materiais, absorver
calor e apagar incêndios. Formas de utilização:
Jato (jato sólido ou jato denso): Mangueiras dos bombeiros (canhão), ligadas a
hidrantes.
Aspersão. Os SRINKLERS: A água pulverizada forma um chuveiro sobre o
local do incêndio, e o vapor d’água formado com a água espargida constitui, por
si, uma barreira à penetração do oxigênio.
Emulsificação com água. Óleos combustíveis, lubrificantes, tintas, vernizes e
alguns líquidos inflamáveis tornam-se incombustíveis por meio da formação de
uma emulsão temporária com água sobre sua superfície.
Pulverização ou nebulização. É recomendado para a proteção contra incêndio
em gases liquefeitos derivados de petróleo, como propano, propileno e butano.
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3. Natureza da Instalação 3.2. Espuma
O sistema denominado espuma mecânica é aconselhável para líquidos inflamáveis,
derivados de petróleo e solventes, e consiste no lançamento, sobre o local do
incêndio, de considerável quantidade de espuma.
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3. Natureza da Instalação 3.3. Gás Carbônico (CO2)
É um gás inodoro e incolor 1,5 vezes mais pesado que o ar, mau condutor de
eletricidade, que não é tóxico nem corrosivo, entretanto, pode causar morte por
asfixia, cegar (se lançado nos olhos) e produzir queimaduras na pele pelo frio.
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3. Natureza da Instalação 3.3. Gás Carbônico (CO2)
O efeito produzido pelo CO2 na extinção dos incêndios decorre do fato de que ele
substitui rapidamente o oxigênio do ar, fazendo com que o teor de oxigênio baixe a
um valor com o qual a combustão não pode prosseguir. Ao ser liberado no ar, seu
volume pode expandir-se 450 X.
Tipografias, arquivos, filmotecas, bibliotecas, museus, caixas fortes, navios, etc.
Recomenda-se seu emprego em:
Centros de processamento de dados, instalações de computadores.
Transformadores a óleo, geradores elétricos, equipamentos energizados.
Indústrias químicas.
Cabines de pintura.
Tipografias, arquivos, filmotecas, bibliotecas, museus, caixas fortes, navios, etc.
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3. Natureza da Instalação 3.4. Pó químico seco
É fornecido em extintores portáteis com mangueiras de até 10m. Empregado em
indústrias, refinarias, aeroportos, fábricas de produtos químicos, etc. O produto
químico básico é o bicarbonato de sódio micropulverizado.
4. Combate a incêndio com água
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4. Combate a incêndio com 
água
A instalação de combate a incêndio com emprego de água pode ser feita por um dos
seguintes sistemas de funcionamento:
5. Sistema automático
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5. Sistema automático
O sistema é dito automático quando o afluxo de água, ao ponto de combate ao
incêndio, se faz independentemente de qualquer intervenção de um operador.
Conforme o tipo, os dispositivos podem ser acionados quando se atinge
determinada temperatura, ou ainda, na presença de fumaça.
Os Sprinklers ou aspersores automáticos de água, também conhecidos como
chuveiros automáticos; os pulverizadores e os sistemas de inundação.
Simultaneamente ao acionamento do Sprinkler deve haver um sinal de alarme
sonoro e luminoso.
6. Sistema sob comando
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6. Sistema sob comando
O afluxo de água ao local do incêndio é obtido mediante manobras de registros
localizados em abrigos e caixas de incêndios.
Os registros abrem e fecham os hidrantes (tomadas de incêndio) e permitem o uso
das mangueiras.
Esse sistema é utilizado de acordo com os códigos de segurança contra incêndio,
que é exigido quando:
i. A edificação possuir área construída superior a 750 m²;
ii. A edificação ser classificada como risco “C”;
iii. Tratar-se de estação coletora de petróleo com volume armazenado superior a 200
m³.
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6. Sistema sob comando
6.1. Hidrante ou tomada 
de incêndio
É o ponto de tomada d’água provido de registro de manobra e união tipo engate
rápido. É colocado nas caixas de incêndio, juntamente com a mangueira e o
esguicho.
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6. Sistema sob comando
6.1. Hidrante ou tomada 
de incêndio
Colocados na prumada da tubulação de incêndio em quantidade e locais tais que
assegurem a possibilidade de combater o incêndio em qualquer ponto do pavimento
onde se encontram, usando mangueiras de até 30 m de comprimento, i.e., usando
dois lances de 15 m engatados. Acrescenta-se mais 10 m de alcance do jato d’água.
Cada hidrante (instalação de risco médio) possui:
Um registro de gaveta de 2 ½” ;
Uma junta Storz de 2 ½” que permite a adaptação
da mangueira do CB;
Uma redução de 2 ½” para 1 ½” para permitir a
adaptação da mangueira colocada na caixa de
incêndio, e que é operada pelos moradores;
Mangueira de 1 ½”, com junta, esguicho e
requinte (bico) de ½”.
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6. Sistema sob comando 6.2. Hidrante de passeio
Instalado na canalização preventiva de incêndio, destinado à ligação da mangueira
do carro do CB, permitirá o recalque da água da canalização pública para o prédio.
O CB poderá conectar suas mangueiras nos hidrantes das caixas de incêndio. É
protegido por tampão Storz.
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6. Sistema sob comando 6.3. Hidrante de coluna
É um hidrante de coluna, ligado à rede de abastecimento da municipalidade.
Permite a ligação direta das mangueiras do CB ou do mangote de aspiração da
bomba do carro do CB. Sua instalação compete ao órgão municipal encarregado
pelo abastecimento de água.
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6. Sistema sob comando 6.3. Hidrante de coluna
Deverá haver um hidrante de coluna, no máximo, a 90 m de distância útil do eixo
da fachada de cada edificação ou do eixo do lote.
Exigido de acordo com a Tabela abaixo retirada do Anexo A da IT 34/2015:
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6. Sistema sob comando
6.4. Mangueira de 
incêndio
O comprimento das linhas de mangueira e o diâmetro dos requintes podem ser
determinados de acordo com a tabela a seguir:
As mangueiras devem ser guardadas em abrigos, junto ao respectivo hidrante, para
facilitar seu uso imediato. Em cada abrigo, dois lances de mangueira de 15 m.
O requinte adaptado à extremidade do esguicho tem a função de dar forma
cilíndrica ao jato d’água.
7. Sistema sob comando com hidrante
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7. Sistema sob comando com 
hidrante
7.1. Características gerais
Consideremos primeiramente o caso de um edifício cuja instalação de
combate a incêndio prevê caixas com hidrantes nos pavimentos.
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7. Sistema sob comando com 
hidrante
7.1. Características gerais
Na extremidade superior da coluna de incêndio existe uma válvula de
retenção que impede a entrada da água no reservatório superior, quando o CB liga a
mangueira da bomba do carro-tanque ao hidrante de passeio, recalcando a água até
as caixas de incêndio nos andares.
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7. Sistema sob comando com 
hidrante
7.1. Características gerais
Essa reserva para incêndio é fixada pela legislação estadual e depende do tipo
de prédio, do número de pavimentos e do sistema segundo o qual são alimentadas as
colunas de descida da água, das quais derivam os ramais e sub-ramais que vão ter às
peças de consumo.
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7. Sistema sob comando com 
hidrante
7.1. Características gerais
Uma tubulação, saindo do fundo de cada seção do reservatório superior, alimenta as
colunas de incêndio que, em cada pavimento, servem às caixas de incêndio. Essas
colunas, ao atingirem o teto do subsolo, ou o pavimento térreo, se não existir subsolo, se
ligam a uma tubulação que segue até o passeio em frente ao prédio, onde é colocada uma
caixa com um registro, chamada de hidrante de passeio ou de recalque.
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7. Sistema sob comando com 
hidrante
7.1. Características gerais
Sabemos que a reserva para incêndio deve ser feita nos reservatórios
superior e inferior. Tal reserva, denominada Reserva Técnica para Incêndio –
RTI, deve ser capaz de garantir o suprimento de água, no mínimo, durante meia
hora, alimentando dois hidrantes que trabalhem simultaneamente em locais onde a
pressão for mínima.
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7. Sistema sob comando com 
hidrante
7.2. Bomba de Incêndio
O emprego de uma bomba de incêndio de funcionamento automático decorre da
conveniência e mesmo da necessidade de:
i. Construir-se um reservatório superior de menor capacidade, cuja reserva para
incêndio seja de apenas 50% do total de água necessária ao funcionamento de dois
hidrantes simultaneamente. Este reservatório deve ter, no mínimo, 10.000 L de
reserva para incêndio. Mesmo com sistema dotado de bomba, o reservatório
inferior deverá ter capacidade total de, no mínimo, 120.000 L.
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7. Sistema sob comando com 
hidrante
7.2. Bomba de Incêndio
ii. Obter-se pressão mínima de 10 mca e máxima de 40 mca nos hidrantes.
Dependendo do caso, a pressão mínima poderá ser fixada em 40 mca (instalações
industriais,pátios de armazenamento, etc).
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7. Sistema sob comando com 
hidrante
7.2. Bomba de Incêndio
A pressão efetiva de 10 mca não será possível de se obter nos três últimos
pavimentos superiores com o desnível existente entre o reservatório superior e as
caixas de incêndio. Portanto, torna-se necessária uma bomba de incêndio (B)
recalcando a água do reservatório inferior na própria tubulação de incêndio. de
modo a se obter a pressão necessária ao jato, inclusive nos três pavimentos
superiores.
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7. Sistema sob comando com 
hidrante
7.2. Bomba de Incêndio
Uma válvula de retenção (VR) impede que a água bombeada alcance o hidrante de
passeio.
Costuma-se, entretanto, quando existe bomba, executar a instalação de
acionamento de modo que a mesma, pela atuação de uma válvula automática de
controle, entre em ação logo que ocorra a abertura de um hidrante em qualquer
dos andares, e então, a água para o combate a incêndio advirá do reservatório
inferior.
Quando na irrupção de um incêndio for possível o uso de caixas de incêndio
abaixo do antepenúltimo pavimento, pode-se contar com a pressão proporcionada
pela reserva de água na caixa superior.
Esgotada esta, ligar-se-á a bomba de incêndio.
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7. Sistema sob comando com 
hidrante
7.3. Carga de incêndio
A carga de incêndio varia de acordo com a ocupação da edificação e com sua
descrição e pode ser classificada de acordo com o Anexo A da IT-14/2015 do
Estado de São Paulo.
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7. Sistema sob comando com 
hidrante
7.3. Carga de incêndio
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7. Sistema sob comando com 
hidrante
7.3. Carga de incêndio
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7. Sistema sob comando com 
hidrante
7.3. Carga de incêndio
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7. Sistema sob comando com 
hidrante
7.3. Carga de incêndio
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hidrante
7.3. Carga de incêndio
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7. Sistema sob comando com 
hidrante
7.3. Carga de incêndio
Com o valor da carga de incêndio, pode-se definir a classificação do risco da
edificação de acordo com a Tabela 2 da IT 14/2015:
8. Reserva Técnica
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8. Reserva Técnica
De acordo com o Código de Segurança e Prevenção Contra Incêndio e Pânico do
Estado do Rio Grande do Norte, a capacidade dos reservatórios deverá ser
suficiente para garantir o suprimento dos pontos de hidrantes, considerando-se em
funcionamento simultâneo, durante o tempo de:
i. 30 minutos nas áreas construídas até 20.000 m²;
ii. 45 minutos nas áreas construídas de 20.001 até 30.000 m²;
iii. 60 minutos nas áreas construídas de 30.001 até 50.000 m² e nas
instalações de produção, manipulação, armazenamento ou distribuição de
gases e líquidos combustíveis ou inflamáveis;
iv. 90 minutos nas áreas construídas de 50.001 até 100.000 m²;
v. 120 minutos para áreas construídas acima de 100.000 m².
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8. Reserva Técnica
A capacidade mínima de reserva para combate à incêndio será de 7.200 litros e pode
ser calculada por:
Onde:
Q – Vazão (de acordo com a ocupação do risco);
T – Tempo de utilização;
H – Número de hidrantes funcionando simultaneamente.
𝑅 = 𝑄. 𝑇. 𝐻
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8. Reserva Técnica
O número de hidrantes (H) variará de acordo com o risco da edificação, sendo:
i. Para edificações classificadas nos riscos de ocupação “A” e “B” serão considerados
2 hidrantes funcionando simultaneamente;
ii. Para edificações classificadas no risco “C”, será obedecido o seguinte critério:
a) 2 hidrantes, quando instalados 2 a 5;
b) 3 hidrantes, quando instalados 6 a 8;
c) 4 hidrantes, quando instalados mais de 8.
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8. Reserva Técnica
As vazões e pressões do sistema de hidrantes são consideradas no bocal do
esguicho, ligado a mangueira, e deverão obedecer ao disposto na imagem abaixo:
(tabela 2)
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8. Reserva Técnica Exemplo resolvido
Calcular a reserva técnica de incêndio, vazão e pressão mínimas no hidrante mais
desfavorável para um loja de calçados com 500 m² de área construída.
1º passo: Classificação do risco:
Anexo A da IT-14/2015 do Estado de São Paulo.
500 MJ/m2 Risco Médio
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8. Reserva Técnica Exemplo resolvido
2º passo: Determinação da vazão e pressão no hidrante mais desfavorável:
Dessa forma, a vazão será de 250 L/min e pressão de 23 mca com esguicho de
16mm.
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8. Reserva Técnica Exemplo resolvido
3º passo: Determinação da reserva técnica
Risco “B”: uso simultâneo de dois hidrantes (H=2);
Área construída de 500 m², portanto pertence ao grupo das edificações com área
construída de até 20.000 m², logo o tempo de funcionamento (T) será de 30
minutos.
Aplicando a fórmula, tem-se
𝑅 = 𝑄. 𝑇. 𝐻
𝑅 = 250 𝐿/min𝑥 30min 𝑥 2
𝑅 = 15.000 𝐿
9. Proteção por extintores
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9. Proteção por extintores
Na distribuição dos extintores de incêndio deverão ser considerados os riscos a
proteger, devendo cada unidade extintora instalada garantir a extinção das
possíveis classes de incêndio existentes na sua área de proteção;
A densidade de extintores de incêndio por área construída será proporcional ao
risco da edificação, sendo:
i. Risco “A” – para cada 250 m² ou pavimento, um jogo de extintores para
classes A, B e/ou C, colocados preferencialmente juntos, devendo-se ser
observada a distância máxima a ser percorrida pelo operador, que é de 20 m;
ii. Risco “B” – para cada 200 m² ou pavimento, um jogo de extintores para
classes A, B e/ou C, colocados preferencialmente juntos, devendo-se ser
observada a distância máxima a ser percorrida pelo operador, que é de 15 m;
iii. Risco “C” – para cada 150 m² ou pavimento, um jogo de extintores para
classes A, B e/ou C, colocados preferencialmente juntos, devendo-se ser
observada a distância máxima a ser percorrida pelo operador, que é de 10 m.
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9. Proteção por extintores
Na edificação onde exista proteção por hidrantes, fica dispensado o critério da área
coberta por unidade extintora, devendo ser atendida a distância máxima a ser
percorrida pelo operador, de acordo com o risco específico;
A localização das unidades extintoras deverá atender aos seguintes requisitos:
i. No caso da edificação dispor de uma única unidade extintora, deverá ser
instalada junto à entrada principal;ii. Os extintores não podem ser instalados nos degraus ou patamares
intermediários das escadas;
iii. No caso de mais de uma unidade extintora, uma delas deverá ser instalada
junto a entrada principal, outro no acesso da escada, no caso do pavimento
superior, e as unidades restantes distribuídas uniformemente internamente ao
prédio ou pavimento;
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9. Proteção por extintores
iv. As instalações que constituírem risco isolado (central de gás, casa de
máquinas, gerador, etc.), deverão estar protegidos por extintores específicos,
além daqueles da proteção geral;
v. Deverá estar instalado internamente à dependência quando a ocorrência do
risco exigir a presença humana, e externamente quando não for;
vi. Os extintores devem ter a sua parte superior no máximo a 1,60 m acima do
piso, e possuir sinalização com indicação do tipo de extintor e telefone do
Corpo de Bombeiros Militar.
10. Recomendações: sistema de hidrantes
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10. Recomendações:
Sistema de Hidrantes
Os hidrantes da rede interna deverão ser distribuídos de forma que qualquer
extremidade da área protegida possa ser alcançada considerando-se raio máximo de
30 metros, utilizando-se dois módulos de 15 metros de mangueira de incêndio;
Na rede externa de hidrantes da edificação é permitida a utilização de dois módulos
de 30 metros de mangueiras de incêndio, considerando o alcance do jato de 10
metros, ficando o raio de proteção por hidrante, estimado em sessenta metros;
As mangueiras de incêndio deverão ser flexíveis, de fibra de nylon, revestidas
internamente de borracha, capazes de suportar uma pressão mínima de teste de 20
Kgf/cm² dotadas de juntas de acoplamento tipo “storz” (engate rápido), e com
lances de 15m ou 30m de comprimento;
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10. Recomendações:
Sistema de Hidrantes
As mangueiras deverão estar acondicionadas na forma “aduchada” (dobradas ao
meio e enroladas a partir da dobra, de forma que ambas as extremidades fiquem
para fora da espiral), mantendo as juntas pré-conectadas ao registro e esguicho, a
fim de facilitar o manuseio em caso de incêndio, apoiadas em suporte metálico ou
estrados de madeira;
Quando não for possível a instalação de abrigo de mangueiras no mesmo ponto do
hidrante, este não poderá estar a uma distância superior a 5 metros, e em local de
fácil acesso;
Todos os hidrantes deverão obrigatoriamente estar equipados com um ou dois
módulos de mangueiras (a depender do seu comprimento), um esguicho e uma
chave de mangueira;
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10. Recomendações:
Sistema de Hidrantes
As bombas de motor elétrico terão instalação independente da rede elétrica geral;
As bombas serão de partida automática e dotadas de dispositivo de alarme sonoro
que acuse o seu funcionamento;
As bombas de recalque deverão funcionar em plena carga, no tempo máximo de 30
segundos após a partida, devendo dispor de ponto de teste instalado no barrilete,
capaz de acionar o sistema;
As tubulações utilizadas na rede de hidrantes serão em aço galvanizado, aço preto
ou cobre, e terão diâmetro mínimo de 63 mm;
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10. Recomendações:
Sistema de Hidrantes
No caso de edificações classificadas como industrial ou de uso especial diverso, o
diâmetro mínimo será de 100 mm;
As tubulações da rede de combate a incêndio que estiver aparente deverá ser
pintada na cor vermelha.
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11. Exercícios Exercício 11.1
Dimensionar a rede do sistema de hidrantes
da figura considerando que a edificação seja
uma joalheria e que os diâmetros de recalque
e sucção são de, respectivamente, 63 mm (2
1/2”) e 75 mm (3”). Sabendo-se que os
coeficientes “C” de Hazen-Williams para
equação de perda de carga para tubulação e
mangueira são, respectivamente, 120 e 140, e
que o desnível entre o reservatório apoiado e
o hidrante mais desfavorável é de 2 m.
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11. Exercícios Exercício 11.1
1º passo: Classificação do risco:
Anexo A da IT-14/2015 do Estado de São Paulo.
300 MJ/m2 Risco Baixo
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11. Exercícios Exercício 11.1
2º passo: Determinação da vazão e pressão no hidrante mais desfavorável:
Dessa forma, a vazão será de 180 L/min e pressão de 12 mca com esguicho de
16mm.
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11. Exercícios Exercício 11.1
3º passo: Determinação dos comprimentos
Comprimentos Reais:
Tubulação de Sucção:
Tubulação de Recalque:
𝐿𝑟 𝑠𝑢𝑐 = 1,94 + 0,95 + 1,31
𝐿𝑟 𝑠𝑢𝑐 = 4,2 𝑚
𝐿𝑟 𝑟𝑒𝑐 = 1,72 + 2,00 + 1,33 + 3,50 + 3,60
𝐿𝑟 𝑟𝑒𝑐 = 31,83 𝑚
+3,50 + 2,50 + 2,00 + 4,18 + 7,50
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11. Exercícios Exercício 11.1
3º passo: Determinação dos comprimentos
Comprimentos Fictícios:
Tubulação de Sucção:
Tubulação de Recalque:
Peça Qde Lequiv.
Saída de canalização (3”) 1 2,2
Joelho 90º (3”) 1 2,5
Tê de saída lateral (3”) 1 5,2
SL 9,9
Peça Qde Lequiv.
Tê passagem direta (2 ½”) 1 1,3
Joelho 90º (2 ½”) 8 16,0
Tê de saída lateral (2 ½”) 1 4,3
Reg. globo aberto (2 ½”) 1 21
SL 42,6
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11. Exercícios Exercício 11.1
4º passo: Determinação das perdas de carga:
Tubulação de Sucção
Tubulação de Recalque
∆𝐻𝑠𝑢𝑐 = 𝐽𝑠𝑢𝑐 . 𝐿𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙 𝑠𝑢𝑐
∆𝐻𝑠𝑢𝑐 = 10,65. 𝐿𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙 𝑠𝑢𝑐. 𝑄
1,85. 𝐶−1,85. 𝐷−4,87
∆𝐻𝑠𝑢𝑐 = 10,65. (9,9 + 4,2).
180
60.000
1,85
. 120−1,85.
75
1.000
−4,87
∆𝐻𝑠𝑢𝑐 = 0,138 𝑚
∆𝐻𝑟𝑒𝑐 = 𝐽𝑟𝑒𝑐 . 𝐿𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙 𝑟𝑒𝑐
∆𝐻𝑟𝑒𝑐 = 10,65. 𝐿𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙 𝑟𝑒𝑐 . 𝑄
1,85. 𝐶−1,85. 𝐷−4,87
∆𝐻𝑟𝑒𝑐 = 10,65. (42,6 + 31,83).
180
60.000
1,85
. 120−1,85.
63
1.000
−4,87
∆𝐻𝑟𝑒𝑐 = 1,708 𝑚
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11. Exercícios Exercício 11.1
4º passo: Determinação das perdas de carga:
Mangueira
Considerar diâmetro de 38 mm com dois lances de 15 m.
Esguicho
𝑘 =0,10 (𝑐𝑜𝑒𝑓𝑖𝑐𝑖𝑒𝑛𝑡𝑒 𝑑𝑜 𝑒𝑠𝑔𝑢𝑖𝑐ℎ𝑜 𝑡𝑟𝑜𝑛𝑐𝑜−𝑐ô𝑛𝑖𝑐𝑜)
∆𝐻𝑚𝑎𝑛 = 𝐽𝑚𝑎𝑛. 𝐿𝑚𝑎𝑛
∆𝐻𝑚𝑎𝑛 = 10,65. 𝐿𝑚𝑎𝑛. 𝑄
1,85. 𝐶−1,85. 𝐷−4,87
∆𝐻𝑚𝑎𝑛 = 10,65. (15 + 15).
180
60.000
1,85
. 140−1,85.
38
1.000
−4,87
∆𝐻𝑚𝑎𝑛 = 6,071 𝑚
𝑄 = 𝐴. 𝑣 → 𝑣 =
𝑄
𝐴
=
18
60.000
𝜋. 16. 10−3 2
4
⇛ 𝑣 = 14,92 𝑚/𝑠
∆𝐻𝑒𝑠𝑔 =
𝑘𝑣2
2𝑔
=
0,1. (14,92)2
2.9,81
⇛ ∆𝐻𝑒𝑠𝑔 = 1,135 𝑚
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11. Exercícios Exercício 11.1
5º passo: Determinação da Altura Manométrica
Considerar diâmetro de 38 mm com dois lances de 15 m.
Onde:
Pmín = pressão mínima no hidrante mais desfavorável
Hg = variação de altura geométrica entre reservatório e hidrante mais desfavorável.
𝐻𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙 = ∆𝐻𝑠𝑢𝑐 + ∆𝐻𝑟𝑒𝑐 + ∆𝐻𝑚𝑎𝑛 + ∆𝐻𝑒𝑠𝑔 + 𝑃𝑚í𝑛 ± 𝐻𝑔
𝐻𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙 = 0,138 + 1,708 + 6,071 + 1,135 + 12 − 2
𝐻𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙 = 19,052 𝑚𝑐𝑎
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11. Exercícios Exercício 11.1
6º passo: Escolha da Bomba
Htotal=19,052 mca
Temos então a bomba Schneider BPI-22 de 5,5 cv (H=20 mca)
Verificação se a vazão fornecida pela bomba atende ao sistema:
𝑄𝑏𝑜𝑚𝑏𝑎 = 29,4
𝑚3
ℎ
×
1000𝐿
1𝑚³
×
1ℎ
60𝑚𝑖𝑛
= 490
𝐿
𝑚𝑖𝑛
≥ 250 𝐿/𝑚𝑖𝑛 (OK!)
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11. Exercícios Exercício 11.1
7º passo: Determinação da vazão e da pressão no hidrante mais desfavorável
Pressão:
Vazão:
Fórmula geral para orifícios pequenos
𝑃 = 𝑃𝑚í𝑛 + ∆𝐻𝑚
𝑃 = 12 + (20 − 19,052)
𝑃 = 12,948 𝑚𝑐𝑎
𝑄 = 0,2046. 𝐷2 𝑚𝑚 . 𝑃 (𝑚𝑐𝑎) Τ𝐿 𝑚𝑖𝑛
𝑄 = 0,2046. 162 𝑚𝑚 . 12,948
𝑄 = 188,47 Τ𝐿 𝑚𝑖𝑛