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PARA DIMENSIONAR UM WELLINGTON NADSON $ Aprenda os principais passos de um dimensionamento que SEJA APROVADO EM UMA ANÁLISE TÉCNICA E PROPORCIONE SEGURANÇA Guia Definitivo Para Dimensionar um Sistema de Hidrantes 2 TERMO DE RESPONSABILIDADE E DIREITOS AUTORAIS Termo de Responsabilidade Quando eu comecei os estudos sobre o dimensionamento de hidrantes e sua análise aprendi uma série de sacadas. Todas essas sacadas e informações que aprendi e que você vai ler neste livro são fruto das minhas experiências profissionais nesta área. Embora eu tenha me esforçado ao máximo mo para garantir a precisão e a mais alta qua- lidade dessas informações, de forma que que todas as técnicas e métodos aqui ensinados se- jam altamente efetivos para qualquer pessoa que esteja disposta a aprender e a colocar o esforço necessário para aplicá-los conforme instruídos, nenhum dos métodos ou informações foi cien- ticamente testado ou comprovado, e não me responsabilizo por erros ou omissões Sua situação particular pode não se adequar perfeitamente aos métodos e técnicas ensinados neste guia. Assim, você deverá uti - lizar e ajustar as informações de acordo com sua necessidade específica. Por essa razão, os resultados podem variar de pessoa para pessoa e não existe qualquer garantia. Direitos Autorais Este material está protegido por leis de direitos autorais. Todos os direitos sobre o mesmo são reservados. Você não tem per missão para vender, distribuir gratuitamente ou ainda copiar ou reproduzir integral ou parcialmente o conteúdo deste guia em sites, blogs, jornais ou quaisquer outros veículos de distribuição e mídia. Qualquer tipo de violação dos direitos autorais estará sujeita a ações legais. Todos os nomes de marcas, produtos e serviços mencionados aqui são propriedade de seus respectivos donos e são usados somen- te como referência. Além disso, em nunhum mo- mento existe a intenção de difamar ou menospre- zar você ou qualquer outra pessoa, cargo ou instituição. Caso você acredite que alguma parte deste guia seja de alguma forma desrespeitosa ou indevida, e deva ser removida ou alterada, você pode entrar em contato diretamente comigo por meio do e-mail contatofireprotection@gmail.com 3 Índice 1 - Como Funciona um Sistema de Hidrantes 1.1 - Sistema de Hidrantes 05 1.2 - 3 Tipos de Sistemas mais Importantes 07 1.3 - Vazão versus Pressão 07 1.4 - Qual melhor Sistema para Diemsionar 08 2 - Iniciando o Dimensionamento de Hidrantes 2.1 - Fases de um Dimensionamento 09 2.2 - Esguicho 10 2.3 - Mangueiras 10 2.4 - Tipos de Sistemas 11 3 - Reservatórios: Reservas Técnicas de Incêndio 3.1 - Formas de Localização da RTI 14 3.2 - Qual o melhor local para a RTI? 14 3.3 - Mãos à obra! (próx. edição) ..... 4 Você já teve a experiência de iniciar um dimensionamento de hidrantes e, em pouco tempo ver perdida a sua paciência tentando elaborar esse projeto para que o mesmo fosse aprovado em uma análise técnica? É SOBRE ISSO QUE VOU FALAR NESTE MANUAL. Um grande problema dos profissionais que estão começando ou buscam fazer um dimensionamento de Hidrantes, está justamente em saber qual deve ser os primeiros passos a serem dados, qual norma e legislação consultar, minha edificação necessita deste preventivo, entre outras dúvidas… Essas dúvidas geralmente são devidas a este sistema ser constituído por uma soma de vários outros subsistemas associados, o que às vezes o torna um pouco complexo para quem não tem o hábito de dimensioná-lo, e também por conta do déficit nos ensinos superiores quanto às matérias de prevenção e combate a incêndio. O seu sucesso em dimensionar um Sistema de Hidrantes vai depender exclusivamente das informações certas, dadas no momento certo. E este é o objetivo deste Manual, mostrar as características básicas e os tipos de Sistemas de Hidrantes existentes e como iniciar os seus dimensionamentos. Utilizando este Manual como referência, você vai reconhecer as vantagens e as limitações dos vários tipos de Sistemas de Hidrantes disponíveis, e o mais importante, você estará apto para fazer a melhor escolha do tipo de sistema de hidrante e o seu dimensionamento de acordo com a necessidade do empreendimento que esteja sendo projetado. Então por onde devemos iniciar um dimensionamento de hidrantes? INTRODUÇÃO 5 Sempre é bom sabermos com profundidade os detalhes básicos dos sistemas em que nos propomos a dimensionar, pois desta forma teremos informações mais precisas tirando o status de superficialidade que a maioria dos projetos por aí possuem, o famoso ctrl + C (copiar) e ctrl + V (colar). Sendo assim, iremos abordar como este sistema funciona e o qual é realmente a sua função dentro de uma edificação. E o hidrante em si, é a junção de uma parte da canalização de incêndio com a válvula angular, mais o engate rápido tipo storz e um adaptador. O Sistema de Hidrantes é o conjunto de válvulas, conexões, tubulações de recalque e sucção, mais um reservatório superior ou inferior, com a finalidade de servir como suplemento para alimentar linhas de mangueiras que serão utilizadas para combater um princípio de incêndio ou controlá-lo até a chegada de uma equipe especializada (corpo de bombeiros). COMO FUNCIONA UM SISTEMA DE HIDRANTES $ H O Sistema de hidrantes como mencionado acima, irá fornecer uma reserva de água com vazão e pressão o suficiente na ponta do esguicho de uma mangueira para o combate inicial de princípios de incêndios. Para que este sistema desempenhe o seu papel da melhor maneira possível, um profissional habilitado (você) precisa dimensioná-lo da forma correta para que esta vazão e pressão sejam atendidas. Dentre os diversos sistemas preventivos possíveis de existir em uma edificação, o sistema de hidrantes se enquadra como sendo do tipo sob comando, pois o mesmo necessita da intervenção do ser humano para poder ser utilizado e desligado. De início já quero mencioná-los aqui para você, sistemas de saídas de emergência, sistemas hidráulicos de combate a incêndio e sistema elétricos. É claro que existem muitos outros, mais na nossa visão, esses desempenham crucial importância na segurança contra incêndio dentro de uma edificação. Como você já sabe, o tema deste nosso material são os sistemas hidráulicos de combate a incêndio, especificamente sistema de hidrantes e mangotinhos. Ao dominar o dimensionamento deste sistema de cara você já irá adquirir uma posição de destaque no mercado, pois não são muitos os profissionais que detém tal conhecimento. ATENÇÃO: “Grave bem essas duas palavras chaves em um dimensionamento de sistemas hidráulicos, Vazão e Pressão, pois elas representam 40% do trabalho que iremos ter em um dimensionamento.” 6 Guia Definitivo Para Dimensionar um Sistema de Hidrantes Os 3 tipos de sistemas mais importantes que qualquer profissional precisa dominar. Os sistema de hidrantes e mangotinhos previstos para um empreendimento são determinados através da TABELA 1 da NBR 13.714, isso se você estiver utilizando esta norma como referência, mas caso você esteja utilizando a legislação ou norma do estado onde se encontra o empreendimento a ser dimensionado, fique atento, pois o mesmo deve possuir normas que parametrizam a aplicação deste sistema para as edificações do estado em questão. O Dimensionamento de Hidrante, e de qualquer outro sistema hidráulico, depende desses dois principais parâmetros, porém para o nosso cálculo hidráulico a nossa preocupação a princípio será apenas com o cálculo da pressão, pois a vazão já é determinada por norma, cabendo a nós verificar apenas se a velocidade de escoamento na tubulação e suas perdas de cargas, se estas estão dentro do previsto por norma. 7 Guia DefinitivoPara Dimensionar um Sistema de Hidrantes Vazão x Pressão Tipo 1 2 3 Saídas 1 2 2 80 ou 100 300 900 Vazão L/min Mangueiras Diâmetro mm m Comprimento máximo Fonte: NBR 13.714/2000 25 ou 32 40 65 30 30 30 Esguicho Regulável Jato Compacto 16 mm ou regulável Jato Compacto 25 mm ou regulável TABELA 1 H H Para sabermos quando uma empresa poderá ser isenta da instalação do sistema de hidrantes, precisamos saber quais são as classificações do empreendimento quanto a área construída, altura, carga de incêndio e ocupação. 8 Guia Definitivo Para Dimensionar um Sistema de Hidrantes Qualquer empresa pode ser Isenta da instalação de HIDRANTES? Após termos passado pelo processo de classificação da edificação fica bem mais fácil selecionar o melhor tipo de sistema que cubra com mais facilidade os possíveis risco de incêndio que possam vir a surgir no seu empreendimento. Na NBR 13.714 encontramos a TABELA D.1 com a classificação dos edifícios e aplicabilidade dos sistemas de hidrantes e mangotinhos, que nos orienta quanto a qual tipo de sistema utilizar após sabermos em qual classificação quanto à ocupação ela se encaixa. Que tipo de sistema eu devo utilizar para o meu empreendimento? No tópico anterior vimo que a NBR 13.714 nos dá um norte de qual sistema utilizar para o nosso empreendimento levando em consideração as classificações da edificação, porém cada caso é um caso, e isso dependerá muito da visão do profissional técnico. Posso lhe passar aqui, que muitos profissionais se preocupam muito com o quesito de economia financeira para o contratante, o que é louvável, mas nunca é de mais lembrar que o quesito segurança nunca é de mais. Como DECIDIR qual o MELHOR sistema a ser dimensionado? 9 $ ATENÇÃO: “Peço que você fique atento aos pontos do sistema de hidrantes que estão sendo citados aqui, pois estes com certeza são os principais e que influenciarão no nosso dimensionamento”. Por onde devo começar?... Pelo início ou pelo final? :) Como assim José, hehehe… Preciso te falar que o início de um sistema de hidrantes em um cálculo hidráulico, irá depender de onde você escolher para iniciar o cálculo, se da ponta do esguicho ou da canalização que sai do reservatório que irá conter a reserva técnica de incêndio. Sendo assim, temos as duas possibilidades de início para um dimensionamento de hidrantes. Como vimos no tópico anterior, a NBR 13.714 nos dá um norte de qual sistema utilizarmos para o nosso empreendimento levando em consideração as classificações da edificação, porém cada caso é um caso, e isso dependerá muito da visão do profissional técnico. Posso lhe passar aqui, que muitos profissionais se preocupam muito com o quesito de economia financeira para o contratante, o que é louvável, mas nunca é de mais lembrar que o quesito segurança nunca é de mais. Quais são as fases obrigatórias de um Dimensionamento? INICIANDO O DIMENSIONAMENTO DE HIDRANTES H Componentes de um Sistema de hidrante ou mangotinho 10 O esguicho, dispositivo adaptado na extremidade das mangueiras destinado a dar forma, direção e controle ao jato, podendo ser do tipo regulável (neblina ou compacto) ou de jato compacto. Esguicho Agulheta (também chamado de tronco cônico), onde o jato de água produzido por ele é apenas no modo compacto (jato sólido), utilizado para ser acoplado à conexão de uma mangueira, servindo para reduzir o diâmetro desta e aumentar a velocidade da água; Esguicho Regulável, onde temos a possibilidade da utilização do jato de água no modo compacto e neblinado, ou seja, dá forma ao jato, permitindo o uso d’água em forma de chuveiro de alta velocidade. Estes dois tipos de esguichos podem ser usados nos três tipos de sistemas de hidrantes existentes, devendo garantir quando em uso um alcance mínimo do jato de água no modo compacto de 8 metros. Dentro dos sistemas de hidrantes e mangotinhos as mangueiras de incêndio fazem parte dos dispositivos que têm contato direto com os possíveis sinistrados, e devido a este contato direto observamos a importância da escolha apropriada para o tipo de ocupação e público que poderá utilizá-la. ESGUICHO MANGUEIRA DE INCÊNDIO 11 Guia Definitivo Para Dimensionar um Sistema de Hidrantes Hoje as mangueiras de incêndio podem ser encontradas nos mais variados tipos de diâmetros comerciais, dentre eles as de 1.1/2" (40mm) e 2.1/2" (65mm), sendo seus comprimentos variados também, de 15m, 20m e 30m. Para podermos encontrar o diâmetro e o comprimento do lance da mangueira a ser utilizada no dimensionamento de um sistema de hidrantes ou mangotinhos, fazemos uso da Tabela 01 da NBR 13.714/2000 da ABNT. Lembrando sempre que devemos está atentos ao o tipo de ocupação, o nível de risco de incêndio, o layout da edificação, bem como, as vazões e pressões mínimas necessárias para o perfeito funcionamento do sistema. As mangueiras de incêndio usadas em um dimensionamento são do tipo flexíveis, de fibra resistente à umidade e revestidas internamente por borracha, capazes de suportar as pressões de trabalho e de teste. Devido às características que estas possuem, as mesmas são classificadas segundo a NBR 11861/1998, em função da pressão a que são capazes de serem submetidas quando utilizadas na canalização ou rede de incêndio dos sistemas de hidrantes e mangotinhos. Tipo 1 2 3 Saídas 1 2 2 80 ou 100 300 900 Vazão L/min Mangueiras Diâmetro mm m Comprimento máximo Fonte: NBR 13.714/2000 25 ou 32 40 65 30 30 30 Esguicho Regulável Jato Compacto 16 mm ou regulável Jato Compacto 25 mm ou regulável TABELA 1 H H e servi 12 Guia Definitivo Para Dimensionar um Sistema de Hidrantes Fique atento que todos os sistemas de prevenção contra incêndio possíveis de existir dentro de uma edificação necessitam de manutenções periódicas para que os mesmos sempre possam garantir um certo nível de segurança para os ocupantes da edificação, e com as mangueiras de incêndio logicamente não é diferente, estas deverão sempre ser inspecionadas por empresas credenciadas e submetidas, anualmente, a teste hidrostático que garantam ou não o seu perfeito funcionamento no sistema para o qual foram dimensionadas. Após a inspeção, deverá constar na mangueira de incêndio um carimbo com a data de realização do teste hidrostático ou vencimento deste, e a empresa que realizou o mesmo. 13 Local onde ficará armazenado a quantidade de água calculada para uso do sistema (reserva técnica de incêndio), por um determinado período, baseada nos dois hidrantes mais desfavoráveis do sistema projetado. Este período (tempo) no qual a RTI deverá suprir o combate inicial de um princípio de incêndio leva em conta o tempo resposta da chegada da equipe mais próxima do corpo de bombeiros da localidade. A NBR 13714:2000 nos orienta que o volume mínimo de água da reserva de incêndio deve ser determinado conforme fórmula logo adiante: onde: Q é a vazão de duas saídas do sistema aplicado, conforme a tabela 1, em L/min; t é o tempo de 60 min para sistemas dos tipos 1 e 2, e de 30 min para sistema do tipo 3; V é o volume da reserva, em litros. RESERVATÓRIOS RESERVA TÉCNICA DE INCÊNDIO V Q tx= 14 Esse reservatório pode ser localizado de 4 formas possíveis: Segundo a NBR 13.714/2000, também existe a possibilidade da utilização de reservas naturais como lagos, rios, açudes e lagoas. Dependendo da localização do reservatório, o nosso dimensionamento de hidrantes ou mangotinhos sofrerá interferência no cálculo hidráulico, pois como sabemos a variação do nível geométrico (altura) incidirá diretamente na soma ou subtração nas perdas de cargas do sistema. Reservatórioselevados Os reservatórios elevados podem ter a capacidade de suprir o abastecimento do sistema de hidrantes ou mangotinhos apenas com a ação da gravidade, o que nos isenta da necessidade da utilização de um sistema de bombas de reforço para que o nosso sistema possa atender as vazões e pressões mínimas exigidas. Este tipo de atendimento da RTI pela gravidade é o sonho de quase todo projetista pois o livraria da necessidade do cálculo de bombas, instalações e futuras manutenções por parte do cliente, mas para que este sistema possa de fato suprir as pressões e vazões mínimas requeridas passando pelas perdas de cargas existentes na tubulação, válvulas e conexões projetadas, a coluna d'água (mca) que está deverá possuir acaba por outro lado inviabilizando o seu dimensionamento, pois a altura que este reservatório irá requerer foge das maiorias dos projetos de edificações existentes. Qual é o melhor local para a reserva técnica de incêndio? Guia Definitivo Para Dimensionar um Sistema de Hidrantes 1. Elevado (podendo ser por gravidade ou não); 2. Ao nível do solo; 3. Semi-enterrado; 4. Subterrâneo. Guia Definitivo Para Dimensionar um Sistema de Hidrantes 15 Corte de Reservatório Superior Reservatórios ao nível do solo, semi-enterrados ou subterrâneos Sendo assim, quando a altura do reservatório elevado não for suficiente para fornecer as vazões e pressões mínimas requeridas, para os pontos dos hidrantes ou mangotinhos mais desfavoráveis hidraulicamente, deve-se utilizar uma bomba de reforço, em sistema by pass, para garantir as pressões e vazões mínimas para aqueles pontos. O tubo de descida do reservatório elevado para abastecer os sistemas de hidrantes ou de mangotinhos deve ser provido de uma válvula de gaveta e uma válvula de retenção, considerando-se o sentido reservatório-sistema. A válvula de retenção deve ter passagem livre, sentido reservatório-sistema. Nestes tipos de reservatórios a utilização de bombas de recalque sempre será necessária, haja vista a grande perda de cargas existentes, sempre atentando também para possibilidade da instalação da bomba jockey. O reservatório deve conter uma capacidade efetiva, com o ponto de tomada da sucção da bomba principal localizado junto ao fundo deste: 16 Guia Definitivo Para Dimensionar um Sistema de Hidrantes Tomada superior de sucção para bomba principal A Nível X da água Capacidade Efetiva D D B Parede do Mínimo de 5 x D Mínimo 0,3xD poço de sucção Nível normal da água 17 Guia Definitivo Para Dimensionar um Sistema de Hidrantes Tomada lateral de sucção para bomba principal A D Nível X da água Capacidade Efetiva B Parede do Mínimo de 6 x D poço de sucção Nível normal da água Mínimo de 5 x D Mínimo 0,3xD Tomada inferior de sucção para bomba principal A Nível X da água Capacidade Efetiva Tubo de sucção da bomba Parede do poço de sucção Nível normal da água
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