Coluna d’água: Como medir a impermeabilidade de um tecido?

Sabe o que é coluna d’água? Qualquer pessoa que pratique trekking, hiking, escalada, snowboard, ou outra atividade de natureza, e que passou algum tempo comprando equipamentos para se proteger da chuva provavelmente se perguntou “o que é coluna d’água?”.

Coluna d’água é a medida usada para classificar a capacidade de resistência à água que um tecido ou superfície possui. A medição resultante em milímetros refere-se a quão alta uma coluna de água sobre um tecido precisaria estar antes que a água penetrasse no tecido. Para os melhores tecidos, os resultados podem chegar a 30.000 mm, ou seja, 30 metros de altura, antes de penetrar no tecido.

A medida é o padrão da indústria outdoor usado para quantificar o nível de impermeabilidade de diferentes tecidos e é medido aplicando pressão de água na superfície de um tecido e identificando em que ponto o tecido permite que a água penetre.

Conforme explicado em diversos artigos na Revista Blog de Escalada, é feito usando um tubo de ensaio de laboratório aberto, que é colocado em cima do tecido a ser testado e depois preenchido com água.

Cabeça hidrostática?

O termo “cabeça hidrostática” é uma tradução literal do termo em inglês Hydrostatic Head (HH). Por ser a indústria de equipamentos outdoor dos EUA das mais desenvolvidas no mundo, algumas marcas e sites começaram a traduzir literalmente e o termo começou a ser adotada aos poucos.

Importante lembrar que a presença de termos estrangeiros no uso diário de uma língua não é crime. Porém, na engenharia, o termo correto e amplamente usado no meio acadêmico é: Coluna d’água. Gramaticalmente falando, “d’água” refere-se à alguma coisa preenchida por água, já que “de água” é a forma utilizada para se referir a algo feito com água.

Na engenharia civil, existe a medida metros de coluna de água (m.c.a.), que é uma unidade de medida de pressão, definida como a pressão exercida por uma coluna de água de 1 metro de altura a 4°C. A coluna de d’água é, portanto, uma extensão desse tipo de unidade.

Conforme explicado nos primeiros parágrafos, uma coluna d’água de um tecido é determinada pelo volume de água no tubo de ensaio quando o tecido começa a vazar. Se, por exemplo, o tecido começar a vazar água quando a coluna de água estiver cheia até 1.000 mm, a coluna de d’água do tecido será de 1.000 mm.

Quanto maior a coluna d’água, mais impermeável será o tecido.

Qual valor da coluna de d’água para ser impermeável?

Ao comprar um equipamento outdoor devemos prestar atenção no fato de que existem diversas nomenclaturas que parecem ser a mesma coisa, mas são coisas opostas. Este é o caso dos termos “impermeáveis”, “resistentes à água”, “À prova d’água”, “water repellent”, etc.

Cada país possui um valor especifico de coluna de d’água para determinar se é, ou não, impermeável. Mas a norma se refere apenas à sua fabricação, mas não da comercialização. Portanto, existem valores que podem ser diferentes em jaquetas impermeáveis vendidas na Europa e nos EUA.

A impermeabilidade da roupa de chuva na Europa se enquadra na norma europeia DIN EN 343:2010-05, que considera qualquer tecido com coluna de d’água de 800 mm como impermeável “Classe 2” e qualquer tecido com coluna de d’água de 1.300 mm como impermeável “Classe 3”.

Nas instruções, a medida vem precedido de um HH (Hydrostatic Head). Portanto, os valores citados são:

• HH 800 mm
• HH 1.300 mm

Na Alemanha um outro parâmetro é adotado, e considera impermeáveis os tecidos que tiverem um HH de 1.500 mm ou mais. Na Suíça, onde tais questões são regidas pela Eidgenössische Materialprüfungs- und Forschungsanstalt (Laboratórios Federais Suíços de Ciência e Tecnologia de Materiais – EMPA), um tecido deve ter uma coluna de água de 4.000 mm para ser considerado impermeável.

Na Inglaterra, o Ministério da Defesa define o valor de tecido impermeável como 800 mm.

Índice Pluviométrico

Mas e na prática? Para saber se choveu muito ou não, consultamos a previsão meteorologia, que expressa o valor em milímetros, para quantificar o volume de chuva. Para o Índice Pluviométrico convencionou-se que 1 mm de chuva equivale a 1 litro de água jogado em 1 m². Ou seja: 1 milímetro de chuva equivale a 1 litro de água espalhada igualmente em um metro quadrado.

Em termos práticos:

• Chuva fraca: Quando o pluviômetro registra 2,5 mm em uma hora, a chuva é considerada fraca
  • O equivalente a despejar 2,5 litros em 1 m².
• Chuva moderada: De 2,5 mm a 10 mm em uma hora, a chuva é moderada.
  • O equivalente a despejar de 2,5 a 10 litros em 1 m².
• Chuva forte: De 10 mm a 50 mm em uma hora, a chuva é forte.
  • O equivalente a despejar 10 a 50 litros em 1 m²
• Chuva violenta: Acima de 50 mm em uma hora, a chuva é violenta.
  • O equivalente a despejar mais de litros em 1 m²

O valor Índice Pluviométrico (mm) tem alguma relação calculável com a coluna de d’água? Não!

Para calcular o índice pluviométrico de determinada região é necessário ter estações meteorológicas espalhadas com um aparelho chamado pluviômetro. Portanto, andes de pensar em visitar o lugar é importante também saber qual o valor da média pluviométrica para a localidade.

Todos os dados que o Centro de Previsão de Tempo e Estudos Climáticos (CPTEC) possui podem ser consultados nos seguintes endereços:

• Clima: http://clima1.cptec.inpe.br
• PCDs: http://satelite.cptec.inpe.br
• Banco de Dados: http://bancodedados.cptec.inpe.br/

Valores básicos de coluna de d’água – Barracas

Cada parte de um equipamento outdoor deve ter valores de coluna de d’água. A lista a seguir fornece uma visão geral do desempenho que se pode esperar de diferentes classificações de coluna de d’água nas barracas de camping:

• HH Menor que 1.200 mm – Mais comumente encontradas em barracas de 2 estações. Barracas com classificações abaixo de 1.200 mm são capazes de afastar chuvas leves e de curta duração (até 3 mm), mas começarão a vazar quando expostas a chuvas contínuas ou mais fortes (5 mm).
• HH entre 1.200 a 2.000 mm – A classificação mais comum encontrada nas barracas de três estações. É capaz de suportar chuvas fortes e sustentadas (acima de 10 mm), mas sujeita a vazamentos se a chuva for combinada com ventos fortes.
• HH entre 2.000 a 3.000 mm – Ideal para todos os climas, as barracas com esta classificação são capazes de resistir a uma combinação de chuvas mais fortes e sustentadas e ventos fortes.
• HH acima de 3.000 mm – Geralmente encontrado nas moscas de chuva de barracas de quatro estações e barracas de alta montanha projetadas para suportar chuva forte e neve e ventos fortes.

O chão da barraca: Como os ocupantes de uma barraca e seus equipamentos exercem mais pressão sobre os pisos, é recomendado optar por um valor de HH de mínimo 3.000 mm para evitar que a umidade do solo aflore do chão ao acampar em condições úmidas.

Valores básicos de coluna de d’água – Roupas

As roupas de trekking requer uma classificação de coluna de d’água mais alta que as usadas na barracas para fornecer impermeabilização mais eficiente. O motivo desse valor é devido à pressão adicional aplicada ao tecido pelas mochilas e ao contato com outras superfícies.

O grau de impermeabilização de qualquer roupa costuma ter um impacto direto também na sua respirabilidade, por isso é importante identificar qual é a prioridade para o seu tipo de atividade.

• HH de 10.000 mm – Comum em roupas de desempenho voltadas para uso em atividades mais aeróbicas, como trail running. Mantém a impermeabilidade mas é sujeita a vazamentos com uso de mochila (que aumenta a pressão da água nas costas e nas áreas dos ombros).
• HH de 20.000 mm – Nível de impermeabilização mais do que adequado para as necessidades da maioria dos praticantes de trekking e mochileiros de três estações. Oferece um meio termo entre a impermeabilização leve dos modelos de 10.000 mm e a impermeabilização à prova de neve dos modelos de 30.000. Mas atenção: O nível de respirabilidade fornecido por jaquetas com classificação de 20.000 mm pode variar significativamente de modelo para modelo.
• HH de 30.000 mm – Destina-se ao uso em condições extremas, tornando-as ideais para montanhismo e caminhadas em clima úmido.