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19 de outubro de 2021 / Por / 0 Comentário

Fator K: entenda a importância do coeficiente de descarga em sprinklers

O fator K é o coeficiente de descarga do chuveiro automático. Para saber como calcular seu valor e conhecer outras informações importantes, leia este artigo.

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Para estar de acordo com a ABNT NBR 10897:2020, é preciso seguir alguns requisitos mínimos na hora de fazer a instalação do sistema de chuveiros automáticos. Por isso, é importante saber alguns valores e um deles é o fator k: o coeficiente de descarga em chuveiros automáticos.

Neste artigo falaremos sobre esse e você poderá entender a sua importância. Continue a leitura e saiba mais!

Saiba o que é o Fator K

O fator K representa o coeficiente de descarga do sprinkler. Ele está relacionado ao diâmetro do seu orifício interno e equivale a uma constante de equilíbrio entre vazão e pressão nos bicos. Sendo assim, quanto maior, mais água será descarregada em uma dada pressão.

Essa abertura, de acordo com a ABNT NBR 16400, é a abertura no corpo do chuveiro por meio do qual a água é descarregada. Um projeto de sprinkler deve prever corretamente a dimensão do diâmetro dessa abertura de evacuação, porque isso, junto a uma boa execução da usinagem, garantirão o fator K. É importante mencionar que a aferição do coeficiente de descarga é um procedimento de controle de qualidade feito durante a fabricação do sprinkler por várias amostragens de vazão. Essas são obtidas em pressões monométricas distintas, de acordo com critérios especificados na norma técnica.

Orifício de descarga do sprinklerOrifício de descarga do sprinkler

Ainda, é indispensável saber que os valores do fator K, relativos à descarga do chuveiro em função de seu diâmetro de orifício, devem estar de acordo com a Tabela 1 da ABNT NBR 10897:2020, como você vê na sequência.

 

Palestra: A qualidade oculta do Sprinkler certificado
Fator nominal K  

Diâmetro nominal da rosca mm

L/min/bar1/2 Gpm/psi1/2
20 1,4 DN 15
25 1,9 DN 15
40 2,8 DN 15
60 4,2 DN 15
80 5,6 DN 15
115 8,0 DN 15 OU DN 20
160 11,2 DN 15 OU DN 20
200 14,0 DN 20
240 16,8 DN 20
280 19,6 DN 25
320 22,4 DN 25
360 25,2 DN 25
400 28,0 DN 25

Identificação das características de descarga dos chuveiros automáticos (ABNT NBR 10897:2020).

 

Ainda, quem determina o fator K do sprinkler que será aplicado no empreendimento é o projetista, em função da classificação de risco da edificação, seja ela em um prédio comercial ou uma estocagem.

Continue lendo este artigo para saber como verificar a vazão e pressão do bico do sprinkler em função do fator K.

Como calcular o fato K, vazão mínima e pressão

Com base no livro Instalação e Dimensionamento de Sprinklers: um roteiro para a análise de projetos (download gratuito), destacamos algumas informações importantes que ajudarão você em cálculos básicos. Ressaltamos que o projeto de sistemas de proteção contra incêndios por sprinklers é um processo complexo e que as informações passadas aqui são apenas dicas básicas.

1ª – Relação entre o fator K, vazão e pressão – Para relacionar estas grandezas é preciso fazer o seguinte cálculo:

formula

Onde:

K = fator de descarga, expresso em litros por minuto por bar elevado a meio [L/min/(bar)1/2];

Q = vazão, expresso em litros por minuto (L/min);

P = pressão, expresso em bar (bar).

2ª – Vazão mínima requerida em um sprinkler – É determinada para o dispositivo mais desfavorável. Assim, multiplica-se o valor da densidade pela área de cobertura do chuveiro. Veja na equação abaixo!

Q’ = Densidade x AC

Onde:

Q’ = vazão no chuveiro mais desfavorável;

AC = área de cobertura do chuveiro.

3ª – Pressão no dispositivo mais desfavorável – Ao obter-se a vazão, pode-se calcular o valor da pressão do mesmo chuveiro. É importante ter em mente que a pressão mínima deve ser de 50 kPa. Confira na equação a seguir.

P = (10 x Q / K)^2

Onde:

P = pressão requerida, em kPa;

Q = vazão requerida no chuveiro, em L/min;

K = coeficiente de descarga dos chuveiros utilizado.

4ª – Dimensionamento hidráulico por pressão mínima no bico – Ele consiste na determinação dos diâmetros nominais da tubulação, desde que feita a equação de perda de carga. Isso serve para garantir uma pressão mínima preestabelecida na NFPA-13. Sabendo essa pressão, será possível encontrar uma vazão mínima no bico do chuveiro automático. Assim, para o dimensionamento por cálculo hidráulico são necessárias as seguintes informações:

  • quantidade de bicos em operação;
  • pressão mínima no bico;
  • vazão mínima no bico;
  • fator K.

Assim, para saber a vazão mínima, deve-se utilizar a seguinte fórmula:

Q = K . √P

Onde:

P = pressão requerida, em bar;

Q = Vazão requerida no chuveiro, em L/min;

K = coeficiente de descarga do chuveiros utilizado.

Obtendo os valores de vazão e pressão mínima é possível realizar o cálculo da perda de carga através da fórmula de Hazen Williams.

Para obter mais informações sobre projeto de sistemas de sprinklers, sugerimos fortemente o download gratuito do livro que citamos acima e de outras literaturas disponíveis na biblioteca do ISB.

Agora que você já conhece alguns cálculos básicos relacionados ao fator K e sabe como ele é importante para o projeto de sprinklers, leia também: Entenda o funcionamento da válvula de dilúvio. E para receber mais informações sobre chuveiros automáticos, continue acompanhando o nosso site.

eBook: Sprinklers: O guia essencial

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