Pressão em Tubos

PRESSÃO EM TUBOS– COMO UTILIZAR?

A ferramenta Pressão em tubos foi criada para funcionar com as famílias do Plug-in DarivaBIM. Qualquer família que tenha sido baixada utilizando a ferramenta Importar Famílias ou Importar Sistemas está adaptada para funcionamento. Caso você queira adaptar alguma família fora do plug-in ou template DarivaBIM, saiba primeiramente como a ferramenta de cálculo de pressões do plugin trabalha:

1. O cálculo de pressão, primeiramente, coleta as vazões e todos os dados dos tubos e conexões no sentido oposto do fluxo. Ou seja, ele parte dos pontos de utilização que devem ser da categoria “Peça hidrossanitária” e tem o nome da família começando com “UT_” e vai seguindo até o ponto final que deve ser uma família de categoria “Peça hidrossanitária” (normalmente um reservatório ou famílias de tomada de água);

2. Após coletar todas as vazões e informações de tubos e conexões, o cálculo de pressão começa a calcular as perdas de carga e desníveis em todo sistema, dessa vez seguindo o sentido correto do fluxo (do reservatório até o ponto de utilização). Ou seja, ele começa o cálculo de pressão em cada tubo partindo do reservatório ou tomada de água, considerando uma pressão inicial de lâmina d'água nesse mesmo reservatório, e vai até cada um dos pontos de utilização (que tem o nome da família começando com “UT_”). Essa pressão inicial é coletada dentro da própria família do reservatório por um parâmetro chamado “Pressão inicial disponível (mca)”, se você estiver usando uma família de reservatório que não tenha esse parâmetro, o cálculo de pressões vai considerar como 0 sua pressão inicial.

3. O cálculo parte então do reservatório e vai até o ponto de utilização, fazendo isso para todos os pontos de utilização do seu projeto. Cada família de “Conexões de tubo” e “Acessórios de tubo” que esteja no caminho deverá ter sua perda de carga localizada computada pelo parâmetro de instância “COMPRIMENTO EQUIVALENTE”.

4. Após os cálculos efetuados com sucesso, o plug-in DarivaBIM adiciona o valor da pressão a montante e jusante calculada em cada tubo do projeto nos parâmetros de instância “PRESSÃO MONTANTE (mca)” e “PRESSÃO JUSANTE (mca)” presentes nesses tubos. A seguinte caixa de diálogo então aparece:

Como mostrado na imagem, selecionando a primeira opção você poderá analisar as situações de pressões em cada tubo e ponto de utilização a partir das cores destacadas na imagem. É possível analisar esses valores de pressão em tubos e pontos de utilização de outra forma também. Para isso, você deve fechar a caixa de diálogo, colocar em uma vista 3D e bloquear ela, utilizando a ferramenta de bloquear vista na parte inferior do Revit. Com a vista travada, você pode ativar o comando de tag apertando “TG” e em seguida selecionar os identificadores carregados clicando neste botão , na parte superior esquerda do Revit. Caso deseje, configure as tags para Tubos e Peças hidrossanitárias para visualizar as pressões como na imagem abaixo.

5. Colocando o modelo de vista de cálculos do plug-in DarivaBIM, é possível visualizar com mais detalhes alguns avisos, como mostra a imagem abaixo:

6. Após rodar a ferramenta “Pressões em tubos” do plug-in DarivaBIM, é possível GERAR MEMORIAL DE PRESSÃO EM TUBOS.

As tabelas de pressões que são geradas no memorial tem a seguinte configuração:

Cálculo das vazões, velocidades, perda de carga e pressão nas tubulações

Na coluna 1 é identificado os trechos de tubos e conexões analisados do reservatório até um ponto de utilização. É feita uma tabela dessa para cada ponto de utilização do projeto. Cada trecho é dividido de forma que mantenha a mesma vazão e diâmetro, quando a vazão ou o diâmetro mudar, o trecho é alterado;

Na coluna 2 é determinada a soma dos pesos relativos de cada trecho da rede, seguindo os padrões da Tabela A.1 da NBR 5626:1998;

Na coluna 3 é calculado a vazão estimada, em litros por segundo, com base na equação abaixo, estabelecida no Anexo A da NBR 5626:1998;

Q = 0,3ΣP

Onde:

Q = vazão estimada na seção considerada, em litros por segundo;

ΣP = soma dos pesos relativos de todas as peças de utilização alimentadas pela tubulação considerada.

Na coluna 4 é calculada a vazão estimada em litros por minuto, multiplicando a vazão em l/s por 60 segundos;

Na coluna 5 é identificado o diâmetro nominal das tubulações de cada trecho;

Na coluna 6 é identificado o diâmetro interno das tubulações de cada trecho. Esse é o diâmetro usado nos cálculos;

Na coluna 7 é calculada a velocidade pela fórmula da continuidade (equação abaixo);

V=QA

Onde:

Q = vazão estimada na seção considerada, em metros cúbicos por segundo;

A = área interna da tubulação (região ocupada pelo fluido), em metros quadrados

Para seção circular: A=π x DI24;

V = velocidade que o fluido percorre na tubulação, em metros por segundo.

Na coluna 8 é identificada a cota inicial do trecho no projeto, em metros;

Na coluna 9 é identificada a cota final do trecho no projeto, em metros;

Na coluna 10 é calculado o desnível que o trecho apresenta, em metros, pela equação:

ΔZ = Zinicial-Zfinal

Onde:

∆Z = desnível total do trecho, em metros;

Zincial = cota inicial do trecho, em metros;

Zfinal = cota final do trecho, em metros;

Na coluna 11 é identificado o comprimento real de tubos no trecho, somando o comprimento de cada tubo presente neste trecho, em metros;

Na coluna 12 é identificado o comprimento equivalente no trecho, somando o comprimento equivalente de cada singularidade (Conexões de tubo e Acessórios de tubo) presente no neste trecho, em metros. Os comprimentos equivalentes das singularidades foram obtidos pelas tabelas de fabricantes. Abaixo é apresentada um exemplo dessas tabelas:

Tabela de comprimentos equivalentes em metros de canalização, para cálculo das perdas de carga localizadas

Na coluna 13 é calculado o comprimento total (ou virtual) do trecho pela equação:

Ltotal = Lreal+Lequivalente

Onde:

Ltotal = comprimento total (ou virtual) do trecho, em metros;

Lreal = comprimento real do trecho (Tubos), em metros;

Lequivalente = comprimento equivalente do trecho (Conexões de tubo e Acessórios de tubo), em metros;

Na coluna 14 é calculada a perda de carga distribuída no trecho. Essa perda de carga é referente à soma das perdas de energia que ocorrem no trajeto do fluxo de água dentro de cada tubo do trecho. Para esse cálculo o Plug-in DarivaBIM utiliza a equação de Fair-Whipple-Hsiao para tubos lisos (tubos de plástico, cobre ou liga de cobre):

∆Hdistribuída = 0,008695 x Q1,75D4,75 x LReal

Onde:

∆Hdistribuída = perda de carga distribuída total (Tubos) que ocorre no trecho, metros coluna de água;

Q = vazão estimada na seção considerada, em metros cúbicos por segundo;

D = diâmetro interno da seção da tubulação em questão, em metros;

Lreal = comprimento real do trecho (Tubos), em metros.

Na coluna 15 é calculada a perda de carga localizada no trecho. Essa perda de carga é referente à soma das perdas de energia pontuais (localizadas) que ocorrem nas Conexões de tubo e Acessórios de tubo presentes no trajeto do fluxo de água do trecho. Também é calculada pela equação de Fair-Whipple-Hsiao para tubos lisos.

∆Hlocalizada = 0,008695 x Q1,75D4,75 x Lequivalente

Onde:

∆Hlocalizada = perda de carga localizada total (Conexões de tubo e Acessórios de tubo) que ocorre no trecho, em metros coluna de água;

Q = vazão estimada na seção considerada, em metros cúbicos por segundo;

D = diâmetro interno da seção da tubulação em questão, em metros;

Lequivalente = comprimento equivalente do trecho (Conexões de tubo e Acessórios de tubo), em metros;

Na coluna 16 é calculada a perda de carga total no trecho pela equação:

∆Htotal = ∆Hdistribuída+∆Hlocalizada

Onde:

∆Htotal = perda de carga total que ocorre no trecho, em metros coluna de água;

∆Hdistribuída = perda de carga distribuída total (Tubos) que ocorre no trecho, metros coluna de água;

∆Hlocalizada = perda de carga localizada total (Conexões de tubo e Acessórios de tubo) que ocorre no trecho, em metros coluna de água;

Nas colunas 17 e 18 o procedimento de cálculos segue o seguinte procedimento:

Primeiramente é estabelecido uma pressão inicial mínima para a saída do reservatório, essa é a Pmontante da primeira linha da tabela de trechos, ou seja, é a o valor da pressão a montante do primeiro trecho. Essa pressão é computada pelo parâmetro de instância “Pressão inicial disponível (mca)” dentro das famílias de reservatórios e tomadas de água disponíveis no Plug-in DarivaBIM. Normalmente considera-se essa pressão como 0 mca por segurança (simulando uma situação de reservatório vazio).

Em seguida, a partir dessa pressão inicial a montante do primeiro trecho do sistema, é descontada a perda de carga total (∆Htotal) e somado o desnível (∆Z). O resultado desse cálculo é o valor da pressão a jusante do trecho. A equação abaixo representa essa operação:

Pjusante0 = Pmontante0+ dZ0- ∆H0

Onde:

Pjusante0 = pressão a jusante do trecho considerado (ponto final do escoamento);

Pmontante0 = pressão a montante do trecho considerado (ponto inicial do escoamento);

dZ0 = deslocamento do fluxo no tubo no sentido da gravidade (ponto z inicial – ponto z final);

∆H0 = perda de carga total distribuída no tubo;

A pressão a montante do trecho subsequente ao primeiro trecho é o mesmo ponto da pressão a jusante desse mesmo trecho, ou seja, eles são iguais:

Pmont1 = Pjus0

Onde:

Pmontante1 = pressão a montante do trecho subsequente ao primeiro trecho considerado;

Pjusante0 = pressão a jusante do trecho inicialmente considerado;

Em seguida é calculado a pressão a jusante do segundo trecho:

Pjusante1 = Pmontante1+ dZ1- ∆H1

e depois a pressão a montante do terceiro trecho

Pmont2 = Pjus1

e assim por diante, até chegar na pressão a jusante da última linha, que representa a pressão que está chegando no ponto de utilização.

PORTANTO: CHECKLIST DE VERIFICAÇÕES PARA RODAR CÁLCULOS DE PRESSÕES DO PLUG-IN DARIVABIM

Os pontos de utilização são da categoria “Peças hidrossanitárias”;
O nome das famílias de pontos de utilização começam com “UT_”;
As famílias de ponto de utilização tem o conector de água fria ou quente com a “Direção de fluxo” especificada como “Entrada”;
As famílias de pontos de utilização tem a vazão ou peso associado ao conector de água fria ou quente (Unidades de luminária);
Não tem nenhum tubo rosa magenta no trajeto do ponto de utilização ao reservatório considerado;
O reservatório apresenta o parâmetro de instância “Pressão inicial disponível (mca)”;
Todos os pontos de utilização estão chegando até o reservatório, com todos os tubos conectados;
Não tem nenhum ponto de utilização solto no projeto ou que seus tubos não chegue até um reservatório;
As famílias de tubos apresentam os parâmetros de instância “PRESSÃO JUSANTE (mca)” e “PRESSÃO MONTANTE (mca)”;
Todas as famílias da categoria Conexões de tubo e Acessórios de tubo e também as famílias de Reservatório ou Tomada de água tem o parâmetro de instância “COMPRIMENTO EQUIVALENTE” especificado;
As saídas e entradas de bombas, pressurizadores, aquecedores a gás, hidrômetros e VRP é um tubo (deve vir uma família de tubo do tipo “AF_Tubo Marrom soldável” ou “AQ_Tubo Aquatherm” antes das conexões - se conectar um conexão ou outro tipo de tubo direto na entrada ou saída desses elementos, pode ocorrer erros de cálculos);
Os conectores de bombas, pressurizadores, aquecedores a gás, hidrômetros e VRP estão especificadas com “Global” em sua "Classificação do sistema” (você pode verificar isso editando a família e selecionando os conectores dela);
Tanto o conector de água fria quanto o de água quente das famílias de pontos de utilização estão especificados “Água fria doméstica” em sua “Classificação de sistema”;
O trajeto de tubo dos pontos de utilização está indo para apenas 1 reservatório (se tiver 2 ou mais reservatórios, deverá desconsiderar os fluxos para os demais reservatórios com a utilização da família de “DESCONSIDERAR FLUXO A MONTANTE”;
As saídas de distribuição das famílias de reservatório têm seus conectores de água fria a “Direção de fluxo” especificada como “Saída”;

Voltar