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Quais os Cálculos Hidráulicos a se Considerar, para Projetar Sistema de Sprinklers -| Bomba | Fluxo| Pressão| Quantidade | Reserva ...

Quais os Cálculos Hidráulicos a se Considerar, para Projetar Sistema de Sprinklers -| Bomba | Fluxo| Pressão| Quantidade | Reserva ...


ESTIMATIVA DA CAPACIDADE DA BOMBA DE INCÊNDIO

 

No processo de projetar um sistema automático de sprinklers , é necessário determinar as características que o suprimento de água deve ter ; isto é, qual será o fluxo necessário e a que pressão , bem como a quantidade de água que deve ser reservada para incêndios. Para isso, os cálculos hidráulicos devem ser executados quando o projeto do sistema estiver concluído , o que é feito atualmente através do uso de software especializado ou através de formulas de aplicação.

 

Os resultados de fluxo e de pressão obtida pelos cálculos hidráulicos é a demanda máxima esperada para o sistema e são os valores utilizados para seleccionar a bomba de fogo e para definir o tamanho do tanque onde se vai realizar o volume de água como reserva para incêndios .

 

 

Em algumas ocasiões, é necessário estimar a capacidade da bomba de incêndio, antes de terminar de projetar o sistema de sprinklers. Isto é, um pré-cálculo deve ser realizado por meio do qual se determina "teoricamente" o fluxo que a bomba deve fornecer e daí para obter o volume da reserva de água. tipo de aspersor CMDA aplicado ao armazenamento em diferentes ocupações, o projeto do sistema é geralmente baseado no método de Densidade / Área proposto na norma NFPA 13 , "Norma para a instalação de sistemas de rega" . O ponto de partida, após a determinação do risco ocupacional , são as linhas de Densidade / Área correspondentes aos diferentes riscos, que são mostrados abaixo:

 

 

 

 

 

 

 

 

Pode-se observar que para cada tipo de ocupação existe uma linha que relaciona a área de atuação dos sprinklers ( Área de Projeto ) com a Densidade de Descarga . Uma vez determinado o tipo de ocupação: Risco Leve, Risco Ordinário (grupos 1 e 2) ou Risco Extra (grupos 1 e 2), a linha é usada para calcular o sistema. Qualquer ponto nessa linha é válido.

Por exemplo, para o Risco Comum 2, a linha cobre Áreas de Projeto de 1.500 pés 2 (139 m 2 ) a 4.000 pés 2 (372 m 2 ), com as Densidades de Descarga correspondentes de 0,2 gpm / ft 2 e 0,15 gpm / pé 2 . Qualquer área nesse intervalo e sua densidade correspondente podem ser usadas para o cálculo .

 

A seleção da área de design fica a critério do designer. Se o selecionado de densidade mais alta , geralmente tornam-se maiores tubos ramificados, mas tubos principais e menores requisitos de fluxo mais baixos. Em modelos, geralmente um ponto é selecionado densidade de descarga de alta e a área de criação pequeno para um sistema mais económica.

Então, se uma densidade de 0,2 gpm / ft 2 com uma área projetada de 1.500 pés 2 for selecionada , o fluxo do sistema seria:

 

Q = 0,2 gpm / ft 2 x 1500 pés 2 = 300 gpm

 

Este seria o fluxo teórico . É conveniente ajustar esta taxa de fluxo porque o resultado final (quando os cálculos hidráulicos são realizados ) será sempre maior. O fator de correção dependerá da configuração do sistema de sprinklers. Assim, para um sistema tipo árvore o fator de correção pode ser da ordem de 30% -35%, para um sistema tipo anel o fator de correção pode ser da ordem de 20% -25%, e para um sistema tipo malha O fator de correção pode ser da ordem de 10% a 15%.

Portanto, a taxa de fluxo ajustada para um sistema de tipo de árvore pode ser:

a = 1,3 x 300 gpm = 390 gpm

 

Por outro lado, na norma NFPA 13 , indica-se que, para a demanda de água dos sprinklers, deve-se adicionar a concessão para mangueiras (mangueira), no caso de haver conexões para mangueiras na propriedade; Esta concessão é um fluxo de água que é reservado para o uso de ocupantes treinados ou bombeiros , e também dependerá do tipo de ocupação , como pode ser visto na Tabela a seguir:

 

 

 

 

 

 

 

A Tabela acima também indica, de acordo com o tipo de ocupação , o tempo que o fornecimento de água deve ser garantido ( duração ).

A concessão para jatos de mangueira internos tem 3 opções: 0, 50 ou 100 gpm. Se não houver conexões, a concessão é zero ; se houver conexão , a concessão é de 50 gpm ; Se houver duas ou mais conexões , a concessão é de 100 gpm .

Então, assumindo que há quatro (4) conexões internas para mangueiras, 100 gpm devem ser adicionados ao fluxo obtido para o sistema de sprinklers .

Então, o fluxo a ser fornecido pela bomba é:

T = 390 + 100 = 490 gpm

 

Se houver conexões externas para mangueiras e estas forem fornecidas pela bomba de incêndio, esse fluxo também deve ser adicionado no cálculo. No exemplo que está sendo desenvolvido, 150 gpm devem ser adicionados , uma vez que o fluxo total combinado indicado na Tabela acima é de 250 gpm , dos quais 100 gpm alocados para mangueiras internas são subtraídos .

Em resumo, o fluxo total a ser fornecido pela bomba deve ser:

 

T = 490 + 150 = 640 gpm

 

Este fluxo pode ser satisfeito por uma bomba listados de 500 gpm , uma vez que pode fornecer até 150% do seu débito nominal.

Com relação ao volume de água para reserva contra incêndio, isso é obtido pela multiplicação do fluxo total pelo tempo de aplicação ( duração ). No caso de riscos ordinários , a tabela indica duas opções de duração: 60 e 90 minutos. O valor mais baixo (60) é usado se o sistema de sprinklers for monitorado a partir de uma estação central ou remota, e o valor mais alto (90), caso contrário.

Outro aspecto a considerar é se o edifício, além do sistema de sprinklers , possui um sistema de mangueiras de acordo com a norma NFPA 14 , “Padrão para a instalação de sistemas de mangueiras e mangueiras ” , ambos fornecidos pela mesma bomba . Nesse caso, o caudal exigido pelo referido sistema, calculado de acordo com a NFPA 14 , deve ser determinado e comparado com o caudal exigido pelo sistema de aspersão ; Dependendo da classe do sistema de mangueiras e sua configuração , pode ser que a vazão para o sistema de mangueira é maior, então será o que define a seleção da bomba.

Como pode ser visto, o pré-cálculo da bomba de incêndio não envolve muitas complicações, mas não é um processo divinatório; Seguir o procedimento descrito é simples e pode ser feito antes mesmo de iniciar o projeto do sistema de sprinklers. O básico e essencial é identificar adequadamente a classificação de risco ocupacional, a fim de trabalhar com a densidade de descarga necessária.

Uma vez concluído o projeto do sistema de sprinklers, com o layout dos tubos e a distribuição dos sprinklers estabelecidos, a Área de Projeto do Sistema será selecionada e o cálculo hidráulico poderá ser executado manualmente ou por software. , para obter o fluxo e a pressão de operação do sistema, com o qual a bomba de incêndio pode ser selecionada adequadamente.

Por  Eng. Luis Ybirma

Fonte: Manual do Sistema Automático de Aspersores da NFPA, Décima Terceira Edição

Notas:

1. O conteúdo deste artigo não é uma Interpretação Formal da NFPA. O que é expresso aqui é a interpretação pessoal do autor e não representa necessariamente a posição oficial dos padrões da NFPA e seus Comitês Técnicos. Por outro lado, o leitor é livre para concordar ou discordar do que é expresso aqui.

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