1)Determine o volume mínimo do reservatório e a RTI de uma edificação em alvenaria

destinada a Shopping Center com área total construída de 12.000m2.

2)Determine o volume mínimo do reservatório e a RTI da seguinte edificação: A = Biblioteca –

2.000m2 B = Refeitório – 500m2 C = Escola – 6.000m2 D = Quadra Coberta – 3.000m2

1° Passo - Enquadrar a edificação à classe de risco (NPT 014)

2° Passo – Determinar o Tipo de Sistema a ser adotado

3° Passo – Determinar as características do Tipo de Sistema a adotado

4° Passo – Determinar os componentes do sistema adotado:

5° Passo – Distribuir os hidrantes na edificação conforme os critérios adotados e exigências da

NPT 022:

6° Passo – Efetuar o pré-lançamento da tubulação da rede de hidrantes

7° Passo – Elaborar Isométrico da rede de hidrantes

8° Passo – Determinar o hidrante mais desfavorável e mais favorável para cálculo do sistema

de Hidrantes

9° Passo – Determinar a vazão e a pressão mínima no hidrantes mais desfavorável

Vazão mínima: 150 LPM

Pressão mínima: Depende da curva de desempenho do esguicho adotado.

Para o exemplo vamos adotar o esguicho regulável CAC 1.1/2” conforme apresentado a seguir

Vazão e pressão mínima – H-01:

Vazão mínima: 180 LPM

Pressão mínima: 30,0 mca (na entrada do esguicho)

Alcance do jato: 10,0 m (obs.: 45º)

Esguicho CAC 1.1/2” - Reunidas

10° Passo – Determinar a perda de carga na mangueira e a pressão no

ponto H-01:

Q = 180 LPM

Mangueira = 1.1/2”

L=30,0 m

P(H-01) = P(esguicho) + Hp (mangueira)

Equação de Universal (Darcy-Weissbach)

Perda de carga na mangueira:

J = f x V2 /(2g x D )

J = 0,022 x (0,003 / 0,0011)^2 /(2 x 9,81 x 0,038)

J = 0,2195m/m

Hp (mangueira) = 0,2195m/m x 30,0m

Hp (mangueira) = 6,58 mca

Pressão no Ponto H-01:

P(H-01) = P(esguicho) + Hp (mangueira)

P(H-01) = 30,0 + 6,58

P(H-01) = 36,58 mca

11° Passo – Determinar o diâmetro do ramal de alimentação do H-01:

O ramal de alimentação dos hidrantes deve possuir diâmetro mínimo de

2.1/2”*, e velocidade máxima de escoamento de 5,0m/s. * A NPT 022 admite diâmetro de 2” desde que atenda a velocidade máxima de escoamento e

desempenho hidráulico.

12° Passo - Determinar a velocidade V(H1-A) no segmento H1-A:

V(H1-A) = Q(H1-A) / A(H1-A)

V(H1-A) = 0,003 / 0,0031

V(H1-A) = 0,97 m/s V < 5,0m/s = OK!

13° Passo – Determinar a perda de carga no trecho H1-A e a Pressão no

ponto A: Q = 180 LPM

Ø = 2.1/2”

L = Real + Equivalente

P(A) = P(H-01) + Hp (H01-A)

Equação de Hazen-Willians

L (real) = 0,2 + 1,2 + 0,5 +1,0 + 50,0 = 52,9 m L (equivalente) = 1 RA + 2 CT 90º + 1 TSL + 1 TSB

L (equivalente) = 1 RA + 2 CT 90º + 1 TSL + 1 TSB

L (equivalente) = 1 x 10,0 + 2 x 2,0 + 1 x 4,3 + 1 x 4,3

L (equivalente) = 10,0 + 4,0 + 4,3 + 4,3

L (equivalente) = 22,6 m

Comprimento real + equivalente (H1-A)

L (real + equivalente) = 52,9 + 22,6

L (real + equivalente) = 75,50 m

Perda de carga no trecho H01-A: J = (10,65 x Q^1,85) /(C^1,85 x D^4,87 )

J = (10,65 x 0,003^1,85)/(100^1,85 x 0,063^4,87 )

J = 0,0229m/m

Hp (H01-A) = 0,03218m/m x 75,50m

Hp (H01-A) = 2,43 mca

Pressão no Ponto A:

P(A) = P(H-01) + Hp(H01-A)

P(H-01) = 36,58 + 2,43

P(H-01) = 39,01 mca

14° Passo – Determinar a Vazão no H-02

Q(H-02) = ? LPM

Ø = 2.1/2”

L = Real + Equivalente

P(A) = 39,01 mca

P(Esg. H-02) = 39,01 – Hp(A-H02) – Hp(mangueira)

Solução? – Equação em função da Q e P

P(Esg. H-02) = 39,01 – Hp(A-H02) – Hp(mangueira)

P(Esg. H-02) = 39,01 – (10,65x(Q^1,85)x"L") / (C^1,85 x D^4,87) - (f x (Q/A)^2 x L)/(2gxD)

L (real) = 0,20 + 1,20 + 0,50 + 1,0

L (real) = 2,90

L (equivalente) = 1 RA + 2 CT 90º

L (equivalente) = 1 x 10 + 2 x 2,0 = 14,0

L (real + equivalente) = 16,90m

Fator “K” de descarga

Fator que define a capacidade de vazão do ramal.

K = Q / √P

K = fator “K” em (LPM/√ bar)

Q = vazão em (LPM)

P = pressão em (bar)

P(K) = P(H-01) + Hp(H01-K)

P(K) = 36,58 + 10,65 x 0,003^1,85 x 16,90 100^1,85 x 0,063^4,87

P(K) = 36,58 + 0,543

P(K) = 37,12 mca

P(K) = 3,712 bar

P(Esg. H-02) = 39,01 – (25,26 x Q^1,85) – 691.359,67xQ^2

K = Q / √ P

K = 180 / √ 3,712

K = 93,43

Com o valor do fator “K” do ramal e a Pressão no ponto “A” podemos

determinar a vazão em H-02

K = Q(H-02) / √ P

93,43 = Q(H-02) / √ 3,901

Q(H-02) = 184,53 LPM

15° Passo – Determinar o diâmetro do trecho MB-A

O ramal de alimentação dos hidrantes deve possuir diâmetro mínimo de

2.1/2”*, e velocidade máxima de escoamento de 5,0m/s.

16° Passo - Determinar a velocidade V(MB-A) no segmento MB-A:

V(MB-A) = Q(H1-A) / A(H1-A)

V(MB-A) = 0,00607 / 0,0031

V(MB-A) = 1,96 m/s V < 5,0m/s = OK!

17° Passo – Determinar a perda de carga no trecho MB-A e a Pressão no

ponto MB Q = 364,53 LPM Ø = 2.1/2” L = Real + Equivalente

P(MB) = P(A) + Hp (MB-A)

L (real) = 26,0 + 52,0 +20,0 = 98,0 m

L (equivalente) = 2 CT 90º + 1 TSL + 2 VRH + 2 RG + 2 TPD L (equivalente) = 4,0 + 4,3 + 10,4 + 0,8 + 2,6 = 22,10m

Comprimento real + equivalente (MB-A) L (real + equivalente) = 98,0 + 22,10 L (real + equivalente) = 120,10 m

Perda de carga no trecho MB-A

J = (10,65 x Q1,85 )/(C1,85 x D4,87)

J = (10,65 x 0,00607^1,85) /(100^1,85 x 0,063^4,87)

J = 0,1184m/m

Hp (H01-A) = 0,1184m/m x 120,10m

Hp (H01-A) = 14,22 mca

Pressão no Ponto MB

P(MB) = P(A) + Hp (MB-A)

P(MB) = 39,01 + 14,22

P(MB) = 53,23 mca

18° Passo – Determinar a perda de carga no trecho S-MB Q = 364,53 LPM Ø = 2.1/2”

Hp(S-MB) = 0,0021x Q1,85 / D4,87 x L (real+equivalente)

Hp(S-MB) = 0,0021 x 0,006071,85/ 0,0634,87 x 17,10

Hp(S-MB) = 2,0 mca

19° Passo Determinar o desnível geométrico Para se determinar o desnível geométrico total no presente exemplo, será considerada a

situação mais desfavorável, que corresponde à diferença de nível entre a fundo do

reservatório e RA do H-01 (mais desfavorável

Desnível geométrico:

� Hg(R-H-01) = +10,0 mca

20° Passo Determinar a altura manométrica total

Hm(T) = P(MB) + Hp(s) + Hg

Hm(T) = 53,23 + 2,0 + (-10,0)

Hm(T) = 45,23 mca

21° Passo Selecionar a moto-bomba

Altura manométrica total = 45,23 mca Vazão = 364,53 LPM = 21,87 m3/h

Bomba selecionada: Marca: KSB

Modelo: 32-160.1 Rotor: 169mm Potência: 7 cv

Bomba de pressurização (Jockey):

Recomenda-se que a pressão de acionamento da bomba de pressurização (jockey) seja 35,0

kPa (3,5mca) maior que a pressão da bomba principal.

Segundo a NPT 022 e a NBR 13.714 a vazão máxima da bomba de pressurização deve ser de 20

L/min (1,2m3/h).

Bomba de pressurização:

Hm = 45,23 + 3,50 = 48,73 mca

Q = 1,2m3/h

22° Passo – Determinar a pressão no H-03, o mais favorável:

Hm = Pcs + Pcr + Pcm + Pd + Dg

Hm = (1.494,72 x Q^1,85 x L) + (1.494,72 x Q^1,85 x L) + 23.045,32 Q^2x L) + Pd + Dg

Hm = (1.494,72 x Q^1,85x 17,10) + (1.494,72 x Q^1,85 x 84,3) + 23.045,32 Q^2x 30) + Pd + Dg

Hm = 25.559,71 x Q^1,85 + 126.004,89 x Q^1,85 + 691.359,60 x Q^2 + Pd + (-10,0)

Q = 180 LPM

Hm = 0,55 + 2,71 + 6,22 + Pd – 10,0

Q = 220 LPM

Hm = 0,79 + 3,93 + 9,29 + Pd – 10,0

Q = 260 LPM

Hm = 1,08 + 5,35 + 12,98 + Pd – 10,0

Hm = 25.559,71 x Q^1,85 + 126.004,89 x Q^1,85 + 691.359,60 x Q^2 + Pd + (-10,0)

Q = 180 LPM

Hm = 0,55 + 2,71 + 6,22 + 30,0 – 10,0 = 29,48 mca

Q = 220 LPM

Hm = 0,79 + 3,93 + 9,29 + 45,0 – 10,0 = 49,01 mca

Q = 260 LPM

Hm = 1,08 + 5,35 + 12,98 + 58,0 – 10,0 = 67,41 mca

Conforme verificado na curva de funcionamento da bomba, o Hidrante mais favorável

apresentou a seguinte vazão:

Q = 14,0m3/h

Q = 233,33 LPM

P = 47,0 mca

23° Passo – Calcular o retorno para testes:

Para o cálculo do retorno para testes, adotar o mesmo procedimento utilizado para o cálculo

do Hidrante mais favorável, por meio da seguinte equação:

Hm = Pcs + Pcr + Psaída + Dg

C = coeficiente de rugosidade (FG 10 anos = 100)