Como calcular um sistema de hidrantes com dois hidrantes: passo a passo na plataforma Sendin Fire
O cálculo hidráulico é a etapa em que muita gente trava no projeto de hidrantes. Quanta vazão preciso? Qual hidrante manda no cálculo? Que pressão a bomba precisa entregar? Neste artigo eu resumo o método que mostro, em 33 minutos, no vídeo "Cálculo hidráulico de hidrantes passo a passo", com um sistema de dois hidrantes calculado na plataforma Sendin Fire.
Prefere assistir? O vídeo completo está aqui: https://youtu.be/FBaSTilTjR8
O sistema do exemplo
Para entender o cálculo, vale desenhar o sistema em perspectiva isométrica. No exemplo, a água sai de um reservatório de incêndio elevado, desce pela tubulação de sucção (Ø 75 mm) e entra na bomba de incêndio pelo centro do rotor. O recalque sai pela parte superior da carcaça da bomba e segue por 10 m (Ø 65 mm) até uma derivação:
· Ramal do hidrante H2: mais 5 m e sobe 1 m até o hidrante.
· Trecho principal: segue reto por mais 20 m e sobe 1 m até o hidrante H1, o mais desfavorável.
Esquema ilustrativo, sem escala. Cotas em metros e diâmetros em milímetros.
Passo 1: descubra qual é o hidrante mais desfavorável
O hidrante mais desfavorável é aquele que exige a maior pressão na origem do sistema para entregar a vazão e a pressão mínimas. Em geral é o mais distante e/ou o mais alto. No exemplo, H1 está 20 m depois da derivação e tem 1 m de subida; H2 está a apenas 5 m da derivação. Por isso o cálculo começa em H1: se H1 funcionar, H2 também funciona, e depois confirmamos isso.
Passo 2: defina vazão e pressão mínimas do hidrante
A vazão e a pressão mínimas dependem do tipo de sistema, definido pela ocupação e pela área da edificação. A Tabela 2 da IT 22/2025 do Corpo de Bombeiros de São Paulo traz, por tipo, o esguicho, a mangueira e os valores mínimos:
Tipo | Mangueira | Vazão mínima | Pressão mínima |
1 | DN 25 (mangotinho) | 100 L/min | 80 mca |
2 | DN 40 | 150 L/min | 30 mca |
3 | DN 40 | 200 L/min | 40 mca |
4 | DN 40 ou DN 65 | 300 L/min | 65 mca (DN 40) ou 30 mca (DN 65) |
5 | DN 65, expedição dupla | 600 L/min | 60 mca |
Confira sempre a versão vigente da instrução técnica e a exigência do seu estado. A plataforma sugere o tipo a partir da ocupação e da área, e você pode ajustar os valores.
Passo 3: calcule a perda de carga de cada trecho
A perda de carga por atrito na tubulação é calculada pela fórmula de Hazen-Williams, prevista na IT 22:
J = 605 · Q^1,85 · C^-1,85 · D^-4,87 · 10^4
· J: perda de carga, em metros de coluna d'água por metro de tubo (m/m);
· Q: vazão do trecho, em L/min;
· C: fator de Hazen-Williams, que depende do material da tubulação;
· D: diâmetro interno do tubo, em mm.
A perda total do trecho é J multiplicado pelo comprimento real mais o comprimento equivalente das conexões (curvas, tês, válvulas). Também é preciso conferir a velocidade da água, que deve ficar abaixo de 5 m/s na tubulação (v = Q / A).
Passo 4: caminhe do hidrante mais desfavorável até a bomba
Parta da pressão necessária em H1 e some, trecho a trecho, a perda de carga e a diferença de altura (cada metro que a água sobe consome 1 mca). Chegando à derivação, você tem a pressão que o sistema precisa ter ali.
Agora volte para H2: com essa pressão na derivação, desconte a perda do ramal de 5 m e a subida de 1 m. A pressão que sobra em H2 precisa ser maior ou igual à mínima exigida. Como H2 está mais perto, ele costuma receber mais pressão do que precisa, e isso deve ser considerado no projeto (por exemplo, na pressão máxima admitida no esguicho).
Do ponto de derivação até a bomba, a vazão passa a ser a soma das vazões dos hidrantes em funcionamento. É o trecho de 10 m do exemplo, com perda de carga maior porque a vazão dobra.
Passo 5: calcule a altura manométrica da bomba
A altura manométrica é a diferença entre a pressão no recalque, que você acabou de calcular, e a pressão na sucção. Como o reservatório está elevado em relação à bomba, a sucção trabalha com pressão positiva (bomba afogada), igual à altura de água acima da bomba menos as perdas na tubulação de sucção, de Ø 75 mm. Com a vazão total e a altura manométrica, você escolhe a bomba pela curva do fabricante.
Exemplo numérico (valores hipotéticos, só para ilustrar)
Vamos supor dois hidrantes funcionando ao mesmo tempo, cada um com 200 L/min, e 45 mca necessários na entrada de H1 (soma do esguicho e da perda na mangueira). Tubulação de Ø 65 mm, diâmetro interno considerado igual ao nominal e C = 120, sem somar conexões, apenas para simplificar a conta:
Trecho | Vazão | Comprimento | Perda de carga |
Derivação até H1 (20 m + 1 m de subida) | 200 L/min | 21 m | 0,48 mca |
Derivação até H2 (5 m + 1 m de subida) | 200 L/min | 6 m | 0,14 mca |
Bomba até a derivação | 400 L/min | 10 m | 0,83 mca |
· Pressão necessária na derivação, pelo caminho de H1: 45 + 0,48 + 1 (subida) = 46,5 mca.
· Pressão que chega em H2: 46,5 - 0,14 - 1 = 45,3 mca. Está acima do mínimo, então H2 atende.
· Pressão no recalque da bomba: 46,5 + 0,83 = 47,3 mca. Subtraindo a pressão na sucção, você obtém a altura manométrica.
Na vida real, os números mudam: o material e o diâmetro interno reais, as conexões e o tipo de sistema alteram bastante o resultado. É para isso que serve o cálculo na plataforma.
Como a plataforma Sendin Fire faz esse cálculo
· Você desenha o sistema por trechos e pontos (reservatório, bomba, derivações e hidrantes) e informa comprimentos, cotas, material e diâmetros.
· A plataforma aplica a fórmula de Hazen-Williams, soma os comprimentos equivalentes das conexões e confere a velocidade em cada trecho.
· Ela considera o esguicho (agulheta ou regulável), a mangueira e a conferência com a Tabela 2 da IT 22/2025.
· Gera o relatório em PDF com a memória de cálculo, pronto para a análise do Corpo de Bombeiros, com espaço para a assinatura do responsável técnico.
Assista ao vídeo e teste a plataforma por 3 dias, grátis
Vídeo: Cálculo hidráulico de hidrantes passo a passo: https://youtu.be/FBaSTilTjR8
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Aviso importante: todo software de engenharia é apenas uma ferramenta de apoio. Os resultados devem ser sempre conferidos e supervisionados por um engenheiro com capacidade técnica, que é quem responde pelo projeto. Os valores do exemplo são hipotéticos.
Professor Silmar Sendin · Sendin Fire · sendinfire.com
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