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39 LUMINOTÉCNICA, INSTALAÇÕES E SISTEMAS ESTRUTURAIS Unidade II 3 INSTALAÇÕES PREDIAIS 3.1 Definição Instalações são componentes e elementos fundamentais para qualquer edificação, projetadas de modo a funcionar adequadamente e contribuir com a vida da edificação. As instalações devem estar em consonância com o sistema estrutural adotado na construção, devendo ser de total domínio para engenheiros e arquitetos. Ao designer, no entanto, cabe ter ciência de que as instalações existem e de como elas interferem no ambiente interno das edificações. As instalações se dividem, basicamente, em dois grupos: hidrossanitária e elétrica. Há também, nas edificações, dependendo da sua complexidade, a necessidade de instalação predial de outros sistemas, tais como instalação de ar‑condicionado, telefonia, internet, instalação de gás, automação etc. Mas, agora, vamos estudar apenas as duas principais: a hidrossanitária e a elétrica. É preciso ficar atento, pois em todos os ambientes internos existem instalações prediais, entretanto, na maioria das vezes, os componentes das instalações prediais estão embutidos na construção, diferentemente dos sistemas estruturais, que em alguns casos são perceptíveis e de fácil identificação. O profissional, para identificar as instalações prediais, pode inicialmente utilizar os projetos desenvolvidos para a construção da edificação e confrontar os projetos com os componentes visíveis, tais como luminárias, interruptores, tomadas elétricas, louças e metais sanitários. Também desconfiar dos forros existentes nas edificações, pois normalmente eles escondem elementos tais como ar‑condicionado, sistemas contra incêndio, encanamentos diversos, além de fios e conduítes. Figura 42 – Planejar e projetar as instalações prediais é fundamental para o funcionamento adequado de uma edificação 40 Unidade II 3.2 Principais instalações prediais 3.2.1 Instalação hidrossanitária Subdivide‑se em diversos sistemas de componentes que conduzem os fluidos na edificação, sendo: • instalação hidráulica de água fria; • instalação hidráulica de água quente; • instalação de esgoto sanitário; • instalação contra incêndio; e • instalação de águas pluviais. São comuns na maioria das edificações, seja uma edificação residencial, comercial, institucional ou industrial. As instalações de água fria, esgoto sanitário e águas pluviais obrigatórias. De acordo com a complexidade do projeto, haverá mais ou menos tipos de instalações hidrossanitárias, que devem ser previstas e planejadas antes da construção do edifício, a fim de prever interferências e possíveis necessidades de ajuste de outros projetos. A estruturação das instalações hidrossanitárias, bem como sua organização espacial na edificação, é de suma importância para não inviabilizar futuras mudanças nos ambientes. Assim como a execução das instalações hidrossanitárias devem seguir rigorosamente o projeto hidrossanitário, de forma que os demais profissionais possam usar como referência esses projetos na hora de efetuar a localização dos elementos que compõem esse tipo de instalação. Figura 43 – Exemplo de projeto de instalação hidrossanitária Lembrete É fundamental consultar os projetos de instalações prediais antes de iniciar um projeto de design de interiores e confrontar com a situação existente nos ambientes internos da edificação. 41 LUMINOTÉCNICA, INSTALAÇÕES E SISTEMAS ESTRUTURAIS 3.2.2 Instalação elétrica Como o próprio nome diz, está relacionada com a instalação e a condução da energia elétrica nas construções, de forma que esta proporcione o funcionamento de equipamentos e a iluminação dos ambientes internos e externos. Assim como acontece com as instalações hidrossanitárias, também é necessário planejar e projetar as instalações elétricas das edificações. Calcular os valores de cargas elétricas, bem como especificar os componentes elétricos, é importante para uma boa instalação, sem a produção de choques, curtos‑circuitos e até mesmo sobrecarga da rede e possíveis focos de incêndio. Quando da realização do projeto de design, é necessário efetuar o levantamento técnico das instalações elétricas e a conferência com o projeto elétrico desenvolvido. Tendo cuidado com dutos e conduítes embutidos em paredes, lajes e pisos, bem como com a fiação existente. Aliado ao projeto elétrico, desenvolvido pelo engenheiro elétrico, o designer pode elaborar o projeto luminotécnico, apresentando soluções de iluminação para os ambientes. Esse tipo de projeto depende da sensibilidade e, principalmente, do aperfeiçoamento do profissional para cada vez mais compreender a tecnologia que envolve iluminar ambientes. Figura 44 – Exemplo de projeto de instalação elétrica 4 INSTALAÇÃO HIDROSSANITÁRIA 4.1 Instalação hidráulica: sistema predial de água fria 4.1.1 Definição Uma instalação hidráulica de água fria, ou seja, água em temperatura ambiente, se constitui em um conjunto de tubulações, equipamentos, reservatórios e dispositivos destinados ao abastecimento dos aparelhos e pontos de utilização de água da edificação. Todos os dias utilizamos essa instalação, seja para lavar as mãos, cozinhar, tomar banho ou, simplesmente, molhar as plantas do jardim. A instalação de água fria é um sistema importante de residências, clínicas, shoppings, supermercados, padarias, restaurantes e escolas, ou seja, toda construção 42 Unidade II residencial, comercial ou institucional necessita de uma rede de água fria para proporcionar o mínimo de qualidade de utilização dos usuários. Observação Apesar de parecer algo comum, de acordo com o IBGE, cerca de 31 milhões de brasileiros viviam, em 2016, em residências sem acesso a abastecimento de água pela rede de distribuição, ou seja, 15% da população não recebia água tratada em suas casas para viver, sendo necessário recorrer a poços artesianos, nem sempre confiáveis quanto à pureza da água. O sistema predial de água fria é formado, basicamente, pela entrada de água, onde é instalado o hidrômetro, que se conecta à caixa‑d’água ou ao reservatório, de onde se distribui a água através do encanamento, para elementos como bacias sanitárias, lavatórios, chuveiro, tanques e torneiras. Normalmente, as áreas principais que recebem a estrutura do sistema de água fria são banheiro, cozinha, área de serviço e áreas externas. Caixa‑d’água Lavatório Tanque Torneira Entrada de água ‑ hidrômetro Pia ou lavatório Bacia sanitária com caixa acoplada Chuveiro elétrico Figura 45 – Esquema de um sistema hidráulico residencial de abastecimento de água fria Existem, basicamente, três tipos de sistemas de abastecimento de água: direto, indireto e misto, e cada um apresenta vantagens e desvantagens na utilização. Cada cidade adota um processo de distribuição, sendo a maioria por distribuição mista. • Sistema de distribuição direto: a ligação e a alimentação da rede predial de água são feitas diretamente da rede pública de abastecimento, sem haver reservatório domiciliar (caixa‑d’água), sendo as peças que utilizam água com abastecimento direto da rede pública. Esse sistema tem baixo custo de instalação, entretanto, em caso de problema de fornecimento de água pelo sistema público, as edificações ficarão sem água. 43 LUMINOTÉCNICA, INSTALAÇÕES E SISTEMAS ESTRUTURAIS 1 ‑ Rua 2 ‑ Guia 3 ‑ Registro na calçada 4 ‑ Rede pública de água 5 ‑ Abrigo do cavalete 6 ‑ Registro 7 ‑ Hidrômetro 8 ‑ Cavalete 9 ‑ Alimentação 10 ‑ Distribuição Figura 46 – Exemplo de sistema de distribuição direta • Sistema de distribuição indireto: adotam‑se reservatórios de água (caixas‑d’água) para o abastecimento das edificações, de forma a minimizar problemas ou irregularidades no sistema de abastecimento de água, bem como minimizar a variação de pressão da rede pública. Quando o abastecimento pela rede pública é suficiente para abastecer o reservatório superior da edificação, não há necessidade de bombeamento. Quando a pressão da rede pública não é suficiente para abastecer oreservatório superior, há necessidade de bombeamento da água e, normalmente, utiliza‑se um reservatório inferior, que acondiciona a água para posterior bombeamento ao reservatório superior. 1 ‑ Reservatório 2 ‑ Ladrão 3 ‑ Limpeza 4 ‑ Registro 5 ‑ Saída na calçada 6 ‑ Distribuição 7 ‑ Rua 8 ‑ Guia 9 ‑ Registro na calçada 10 ‑ Abrigo do cavalete 11 ‑ Cavalete 12 ‑ Registro 13 ‑ Hidrômetro 14 ‑ Alimentação 15 ‑ Instalação predial Figura 47 – Exemplo de sistema de distribuição indireta sem bombeamento 44 Unidade II 1 ‑ Reservatório superior 2 ‑ Extravasor 3 ‑ Limpeza 4 ‑ Barrilete 5 ‑ Coluna de distribuição 6 ‑ Recalque 7 ‑ Ramal predial 8 ‑ Registro na calçada 9 ‑ Cavalete 10 ‑ Alimentador predial 11 ‑ Reservatório inferior 12 ‑ Canaleta limpeza 13 ‑ Extravasor 14 ‑ Conjunto motor‑bomba Figura 48 – Exemplo de sistema de distribuição indireta com bombeamento • Sistema de distribuição mista: uma parte da alimentação de água da edificação é feita diretamente da rede pública e parte pelo reservatório superior da edificação. Este sistema é o mais comum e, comparado com os outros, mais vantajoso, uma vez que torneiras externas e tanques podem ser alimentados diretamente pela rede pública, e os demais pontos de água, normalmente internos, alimentados a partir do reservatório superior. 1 ‑ Reservatório 2 ‑ Ladrão 3 ‑ Limpeza 4 ‑ Registro 5 ‑ Saída na calçada 6 ‑ Distribuição 7 ‑ Rua 8 ‑ Guia 9 ‑ Registro na calçada 10 ‑ Abrigo do cavalete 11 ‑ Cavalete 12 ‑ Registro 13 ‑ Hidrômetro 14 ‑ Alimentação 15 ‑ Instalação predial 16 ‑ Distribuição direta Figura 49 – Exemplo de sistema de distribuição direta 45 LUMINOTÉCNICA, INSTALAÇÕES E SISTEMAS ESTRUTURAIS 4.1.2 NBR 5626/1998: instalação predial de água fria, notas de estudo de engenharia civil Primeiramente, é importante explicar o significado de NBR. Essa é a sigla de Norma Brasileira, que são normas técnicas elaboradas e aprovadas pela Associação Brasileira de Normas Técnicas (ABNT), entidade privada sem fins lucrativos, é formada por pesquisadores e profissionais especializados, que definem normas de desempenho, aplicação e utilização de sistemas, materiais e produtos, além de visar a padronização dos processos produtivos, de extrema importância para o desenvolvimento tecnológico do país. A norma que fixa as exigências e recomendações relativas a projeto, execução e manutenção da instalação predial de água fria é a NBR 5626/1998. De acordo com essa norma, as instalações prediais de água fria devem ser projetadas atendendo alguns requisitos durante a vida útil do edifício, sendo: • preservar a potabilidade da água; • garantir o fornecimento de água de forma contínua, em quantidade adequada e com pressões e velocidades compatíveis com o perfeito funcionamento dos aparelhos sanitários, peças de utilização e demais componentes; • promover economia de água e energia; • possibilitar a manutenção fácil e econômica; • evitar níveis de ruído inadequados à ocupação do ambiente; e • proporcionar conforto aos usuários, prevendo peças de utilização adequadamente localizadas, de fácil operação, com vazões satisfatórias e atendendo às demais exigências do usuário. Além disso, antes de iniciar o projeto, de acordo com a norma, é necessário levantar mais algumas informações, tais como as características do consumo predial; as características da oferta de água; as necessidades de reservação, inclusive para combate a incêndio; e, no caso de captação local de água, as características da água, a posição do nível do lençol subterrâneo e a previsão quanto ao risco de contaminação. Assim, o projetista poderá avaliar as necessidades do projeto hidráulico e efetuar os cálculos de volume, vazão e pressão de forma adequada. A NBR 5626/1998 ainda faz as seguintes definições, especificadas a seguir: • Água fria: água à temperatura dada pelas condições do ambiente. • Água potável: água que atende ao padrão de potabilidade determinado pela Portaria n. 36 do Ministério da Saúde. • Alimentador predial: tubulação que liga a fonte de abastecimento a um reservatório de água de uso doméstico. 46 Unidade II • Aparelho sanitário: componente destinado ao uso da água ou ao recebimento de dejetos líquidos e sólidos (na maioria das vezes pertence à instalação predial de esgoto sanitário); incluem‑se nessa definição aparelhos como bacias sanitárias, lavatórios, pias e outros, e, também, lavadoras de roupa, lavadoras de louça, banheiras de hidromassagem etc. • Barrilete: tubulação que se origina no reservatório e da qual derivam as colunas de distribuição, quando o tipo de abastecimento é indireto; no caso de abastecimento direto, pode ser considerado como a tubulação diretamente ligada ao ramal predial ou diretamente ligada à fonte de abastecimento particular. • Camisa: disposição construtiva na parede ou piso de um edifício destinada a proteger e/ou permitir livre movimentação à tubulação que passa no seu interior. • Cobertura: qualquer tipo de recobrimento feito através de material rígido sobre um duto, um sulco ou um ponto de acesso, de resistência suficiente para suportar os esforços superficiais verificados na sua posição; quando se refere a reservatório domiciliar, define o fechamento superior horizontal dele. • Coluna de distribuição: tubulação derivada do barrilete e destinada a alimentar ramais. • Componente: qualquer produto que compõe a instalação predial de água fria e que cumpre individualmente função restrita; exemplos: tubos, conexões, válvulas, reservatórios etc. • Concessionária: termo empregado para designar genericamente a entidade responsável pelo abastecimento público de água; na maioria dos casos ela atua sob concessão da autoridade pública municipal, em outros casos, a atuação se dá diretamente por essa mesma autoridade ou por autarquia a ela ligada. • Conexão cruzada: qualquer ligação física através de peça, dispositivo ou outro arranjo que conecte duas tubulações das quais uma conduz água potável e a outra água de qualidade desconhecida ou não potável. • Construtor: agente interveniente no processo de construção de um edifício, responsável pelo produto em que este se constitui e, consequentemente, pela instalação predial de água fria, respondendo, perante o usuário, pela qualidade da instalação predial de água fria. • Diâmetro nominal (DN): número que serve para designar o diâmetro de uma tubulação e que corresponde aos diâmetros definidos nas normas específicas de cada produto. • Dispositivo de prevenção ao refluxo: componente, ou disposição construtiva, destinado a impedir o refluxo de água em uma instalação predial de água fria, ou desta para a fonte de abastecimento. • Duto: espaço fechado projetado para acomodar tubulações de água e componentes em geral, construído de tal forma que o acesso ao seu interior possa ser tanto ao longo de seu comprimento 47 LUMINOTÉCNICA, INSTALAÇÕES E SISTEMAS ESTRUTURAIS como em pontos específicos, através da remoção de uma ou mais coberturas, sem ocasionar a destruição delas a não ser no caso de coberturas de baixo custo; inclui também o shaft, que usualmente é entendido como um duto vertical. • Fonte de abastecimento: sistema destinado a fornecer água para a instalação predial de água fria. Pode ser a rede pública da concessionária ou qualquer sistema particular de fornecimento de água; no caso da rede pública, considera‑se que a fonte de abastecimento é a extremidade a jusante do ramal predial. • Galeria de serviços: espaço fechado, semelhante a um duto, mas de dimensões tais que permitam o acesso de pessoas ao seu interior através de portas ou aberturas de visita; nele são instaladas tubulações, componentes em geral e outros. • Instalação elevatória: sistema destinado a elevar a pressão da água em uma instalação predial de água fria, quando a pressão disponível na fonte de abastecimento for insuficiente, para abastecimento do tipo direto, ou para suprimento do reservatório elevado no caso de abastecimento do tipo indireto; inclui tambémo caso onde um equipamento é usado para elevar a pressão em pontos de utilização localizados. • Instalação predial de água fria: sistema composto por tubos, reservatórios, peças de utilização, equipamentos e outros componentes, destinado a conduzir água fria da fonte de abastecimento aos pontos de utilização. • Instalador: agente interveniente no processo de construção de uma instalação predial de água fria, responsável perante o construtor pela qualidade da sua execução. • Junta: resultado da união de dois componentes através de um determinado processo, envolvendo ou não materiais complementares. • Ligação hidráulica: arranjo pelo qual se conecta a tubulação ao reservatório domiciliar. • Metal sanitário: expressão usualmente empregada para designar peças de utilização e outros componentes utilizados em banheiros, cozinhas, áreas de serviço e outros ambientes do gênero, fabricados em liga de cobre; exemplos: torneiras, registros de pressão e gaveta, misturadores, válvulas de descarga, chuveiros e duchas, bicas de banheira. • Nível de transbordamento: nível do plano horizontal que passa pela borda de reservatório, aparelho sanitário ou outro componente; no caso de haver extravasor associado ao componente, o nível é aquele do plano horizontal que passa pela sua altura inferior. • Padrão de potabilidade: conjunto de valores máximos permissíveis das características de qualidade da água destinada ao consumo humano, conforme determina a Portaria n. 36 do Ministério da Saúde. 48 Unidade II • Peça de utilização: componente na posição a jusante do sub‑ramal que, através de sua operação (abrir e fechar), permite a utilização da água e em certos casos também o ajuste da sua vazão. • Plástico sanitário: expressão usualmente empregada para designar peças de utilização e outros componentes utilizados em banheiros, cozinhas, áreas de serviço e outros ambientes do gênero, fabricados em material plástico; exemplos: torneiras, registros de pressão e gaveta, válvulas de descarga, chuveiros e duchas. • Ponto de suprimento: extremidade a jusante de tubulação diretamente ligada à fonte de abastecimento que alimenta um reservatório de água para uso doméstico. • Ponto de utilização (da água): extremidade a jusante do sub‑ramal a partir de onde a água fria passa a ser considerada água servida. Qualquer parte da instalação predial de água fria, a montante dessa extremidade, deve preservar as características da água para o uso a que se destina. • Projetista: agente interveniente no processo de construção de uma instalação predial de água fria, responsável perante o construtor pela qualidade do projeto. • Ramal: tubulação derivada da coluna de distribuição e destinada a alimentar os sub‑ramais. • Ramal predial: tubulação compreendida entre a rede pública de abastecimento de água e a extremidade a montante do alimentador predial ou de rede predial de distribuição; o ponto onde ele termina deve ser definido pela concessionária. • Rede predial de distribuição: conjunto de tubulações constituído de barriletes, colunas de distribuição, ramais e sub‑ramais, ou de alguns desses elementos, destinados a levar água aos pontos de utilização. • Refluxo de água: escoamento de água ou outros líquidos e substâncias, proveniente de qualquer outra fonte, que não a de abastecimento prevista, para o interior da tubulação destinada a conduzir água dessa fonte; incluem‑se, nesse caso, a retrossifonagem, bem como outros tipos de refluxo como, por exemplo, aquele que se estabelece através do mecanismo de vasos comunicantes. • Registro de fechamento: componente instalado na tubulação e destinado a interromper a passagem da água, deve ser usado totalmente fechado ou totalmente aberto, geralmente empregam‑se registros de gaveta ou registros de esfera; em ambos os casos, o registro deve apresentar seção de passagem da água com área igual à da seção interna da tubulação onde está instalado. • Registro de utilização: componente instalado na tubulação e destinado a controlar a vazão da água utilizada; geralmente empregam‑se registros de pressão ou válvula‑globo em sub‑ramais. • Retrossifonagem: refluxo de água usada, proveniente de um reservatório, aparelho sanitário ou de qualquer outro recipiente, para o interior de uma tubulação, devido à sua pressão ser inferior à atmosférica. 49 LUMINOTÉCNICA, INSTALAÇÕES E SISTEMAS ESTRUTURAIS • Separação atmosférica: separação física (cujo meio é preenchido por ar) entre o ponto de utilização ou ponto de suprimento e o nível de transbordamento do reservatório, aparelho sanitário ou outro componente associado ao ponto de utilização. • Sub‑ramal: tubulação que liga o ramal ao ponto de utilização. • Sulco: cavidade destinada a acomodar tubulações de água, aberta ou pré‑moldada, de modo a não afetar a resistência da parte do edifício onde é executada e onde o acesso só pode se dar pela destruição da cobertura, ou coberturas. • Tipo de abastecimento: forma como o abastecimento do ponto de utilização é efetuado, pode ser tanto direto, quando a água provém diretamente da fonte de abastecimento, como indireto, quando a água provém de um reservatório existente no edifício. • Tubulação: conjunto formado basicamente por componentes como tubos, conexões, válvulas e registros destinado a conduzir água fria. • Tubulação aparente: tubulação disposta externamente a uma parede, um piso, ao teto ou a qualquer outro elemento construtivo; permite total acesso para manutenção, pode estar instalada em galerias de serviço. • Tubulação de aviso: tubulação destinada a alertar os usuários que o nível da água no interior do reservatório alcançou um nível superior ao máximo previsto; deve ser dirigida para desaguar em local habitualmente observável. • Tubulação de extravasão: tubulação destinada a escoar o eventual excesso de água de reservatórios onde foi superado o nível de transbordamento. • Tubulação de limpeza: tubulação destinada ao esvaziamento do reservatório, para permitir sua limpeza e manutenção. • Tubulação embutida: tubulação disposta internamente a uma parede ou piso, geralmente em um sulco, podendo também estar envelopada; não permite acesso sem a destruição da cobertura. • Tubulação recoberta: tubulação disposta em espaço projetado para tal fim; permite o acesso mediante simples remoção da cobertura, somente implicando sua destruição em casos de cobertura de baixo custo. • Uso doméstico da água: uso da água para atender às necessidades humanas, ocorrentes em edifício do tipo residencial; entre elas incluem‑se aquelas atendidas por atividades, como preparação de alimentos, higiene pessoal, cuidados com roupas e objetos domésticos, cuidados com a casa, lazer e passatempo e outros, como combate ao fogo e manutenção de instalações prediais. 50 Unidade II • Usuário: pessoa física ou jurídica que efetivamente usa a instalação predial de água fria, ou que responde pelo uso que outros fazem dela, responsabilizando‑se pelo correto uso da instalação e por sua manutenção, podendo delegar essa atividade a outra pessoa física ou jurídica; recorre ao construtor nos casos em que há problema na qualidade da instalação predial de água fria. • Vazão de projeto: valor de vazão adotado para efeito de projeto, no ponto de utilização ou no ponto de suprimento; no caso de ponto de utilização, corresponde à consolidação de um valor historicamente aceito, referente ao maior valor de vazão esperado para o ponto. Saiba mais Para conhecer mais sobre as Normas Técnicas Brasileiras, acesse: http://www.abnt.org.br Importante salientar que a NBR 5626/1998 estabelece os itens que fazem parte do chamado aparelho sanitário, que é o componente destinado ao uso da água ou ao recebimento de dejetos líquidos e sólidos, como composto de bacia sanitária, banheiras de hidromassagem, bidê, chuveiro ou ducha, lavatório, mictório, pia, tanque, torneira, lavadora de louça, lavadora de roupas, bebedouro, entre outros. As caixas e as válvulas de descarga, empregadasem bacias sanitárias e mictórios, devem atender, respectivamente, à NBR 15491/2010, que trata da caixa de descarga para limpeza de bacias sanitárias, e à NBR 15857/2011, que trata da válvula de descarga para limpeza de bacias sanitárias, principalmente no que se refere à vazão e ao volume de água de descarga. Atualmente, existem no mercado vários tipos de caixas e válvulas de descarga que economizam água, sendo classificadas em três tipos: descarga com válvula, caixa de descarga e caixa acoplada. Há, ainda, a opção de acionamento duplo na descarga com válvula e caixa acoplada, evitando o consumo máximo, proporcionando uma economia média de cerca de 35% da água utilizada nas descargas. Essa economia pode levar à redução de 10% a 15% na conta de água residencial. Figura 50 – Mictório 51 LUMINOTÉCNICA, INSTALAÇÕES E SISTEMAS ESTRUTURAIS Figura 51 – Bacia sanitária com válvula de descarga Figura 52 – Bacia sanitária com caixa acoplada 4.2 Instalação hidráulica: sistema predial de água quente 4.2.1 Definição Uma instalação hidráulica de água quente, ou seja, água aquecida através de equipamentos mecânicos e temperatura acima da temperatura ambiente, se constitui em um conjunto de tubulações, equipamentos, reservatórios e dispositivos, destinados ao abastecimento dos aparelhos e pontos de utilização de água quente da edificação. As edificações que possuem sistema de água quente têm uma instalação diferenciada, e, todos os dias, a água quente é utilizada, seja para lavar as mãos, lavar a louça ou tomar banho. A instalação de água quente é um sistema importante e, geralmente, instalado em edificações residenciais, que, quando comerciais, institucionais e industriais, também podem ter esse tipo de instalação, desde que prevista em projeto e necessária aos usuários. O sistema de água quente é formado, basicamente, pela tubulação de água fria para alimentação do sistema de água quente, ligada aos aquecedores e dispositivos de segurança, de onde sai a tubulação de distribuição de água quente até chegar nas peças de utilização, como chuveiro, ducha, torneiras de pia, lavatório, tanque etc. Quadro 2 – Temperaturas adequadas de água quente Pontos de uso Temperatura Banheiro (chuveiro, torneira de pia, banheira, ducha higiênica) 35 °C a 50 °C Cozinha (torneira de pia, ponto de máquina de lavar louça) 55 °C a 70 °C Lavanderia (torneira de tanque, ponto de máquina de lavar roupa) 75 °C a 85 °C Finalidades médicas ≥ 100 °C 52 Unidade II Observação Para lavagem de mãos e banhos recomenda‑se que a temperatura da água quente fique entre 35 °C a 40 °C. Existem, basicamente, três tipos de sistemas de abastecimento de água quente: individual, privado e coletivo, e cada um apresenta vantagens e desvantagens na utilização. • Sistema de aquecimento central individual: quando ele alimenta apenas uma única peça que utiliza água quente, como chuveiro ou torneira elétrica. Pode ser chamado de aquecimento local quando se faz uso de pequenos aquecedores elétricos ou a gás para alimentar um único componente hidráulico, como chuveiro ou torneira. • Sistema de aquecimento central privado: quando o sistema atende apenas a uma unidade habitacional, ou seja, alimenta diversos pontos, tais como cozinha, banheiros e área de serviço de uma mesma residência através de um aquecedor individualizado. • Sistema de aquecimento central coletivo: quando o sistema de água quente é subsidiado por um conjunto de aquecimento único alimentando várias unidades de um edifício, ou seja, fornecendo água quente para várias unidades habitacionais, de comércio ou serviço. Importante ressaltar que um dos elementos mais importantes do sistema predial de água quente é o aquecedor, que pode funcionar através de eletricidade, gás ou energia solar, sendo de passagem ou de acumulação. Os aquecedores a gás podem ser elétricos, a gás ou solar. Esses três tipos apresentam vantagens e desvantagens quando comparados entre si, conforme pode ser observado no quadro comparativo que segue. É importante analisar o local em que ele será instalado, para verificar qual é o melhor tipo para atender a necessidade do usuário. Quadro 3 Tipo de aquecedor Vantagem Desvantagem Aquecedor elétrico Compacto, de fácil instalação, dispensa tubulações Custo do kW, baixa pressão, pouca vazão de água Aquecedor a gás Melhor pressão de água, água quente para uso imediato Apresenta risco de vazamento Aquecedor solar Economia de energia, fácil manutenção, fonte de energia renovável, não produz poluição ambiental Comprometimento da eficiência do sistema em dias nublados ou chuvosos, necessária utilização de sistema misto (energia solar e elétrica) 53 LUMINOTÉCNICA, INSTALAÇÕES E SISTEMAS ESTRUTURAIS Observação A utilização do aquecedor solar como opção do sistema de água quente reduz, em média, 35% da conta de energia elétrica. Figura 53 – Esquema de aquecedor elétrico com utilização de boiler elétrico: um tipo de caldeira elétrica utilizada para aquecer a água e depois distribuí‑la aos pontos necessários da edificação Figura 54 – Esquema de aquecedor a gás; para esse sistema funcionar, basta abrir a torneira para o aquecedor ligar automaticamente e a água correr aquecida pela tubulação, até chegar aos pontos necessários da edificação 54 Unidade II Componentes do sistema: 1 ‑ Coletor 2 ‑ Depósito de água quente 3 ‑ Reservatório de água fria 4 ‑ Subida de água quente do coletor 5 ‑ Descida de água para o coletor 6 ‑ Sistema auxiliar de aquecimento 7 ‑ Entrada de água fria 8 ‑ Saída de água fria 9 ‑ Respiro 10 ‑ Consumo de água fria 11 ‑ Dreno dos coletores Figura 55 – Esquema de aquecedor solar: necessita de reservatório de água quente, tipo boiler, que armazena a água a ser distribuída aos pontos necessários da edificação; em alguns casos há necessidade de utilização de resistência junto ao boiler para que a água se mantenha quente, principalmente em dias nublados ou chuvosos É importante saber quanto, em média, é o consumo de água fria e água quente de acordo com o perfil do público e da edificação. Essa previsão auxilia no dimensionamento do aquecedor a ser utilizado e, também, na previsão do reservatório de acumulação de água quente, ou seja, do boiler. Quadro 4 – Consumo predial (litros/dia) Edifício Água fria Água quente Alojamento provisório de obra 80 por pessoa 24 por pessoa Casa popular ou rural 150 por pessoa 36 por pessoa Residência 200 a 250 por pessoa 45 a 50 por pessoa Apartamento 200 por pessoa 60 por pessoa Quartel 150 por pessoa 45 por pessoa Escola, internato 50 a 150 por pessoa 45 por pessoa Hotel (com cozinha e lavanderia) 250 por hóspede 150 por hóspede Restaurantes e similares 25 por refeição 12 por refeição Lavanderia 30 por quilo de roupa seca 15 por quilo de roupa seca 55 LUMINOTÉCNICA, INSTALAÇÕES E SISTEMAS ESTRUTURAIS 4.2.2 NBR 7198/1993: projeto e execução de instalações prediais de água quente Já conhecemos o significado de NBR e sabemos que essas normas são elaboradas e aprovadas pela ABNT. Assim, a NBR 7198/1993 especifica as condições gerais de projeto e execução de instalações prediais de água quente, devendo atender a alguns requisitos, sendo: • garantir o fornecimento de água de forma contínua, em quantidade suficiente e temperatura controlável, com segurança aos usuários, com as pressões e velocidades compatíveis com o perfeito funcionamento dos aparelhos sanitários e das tubulações; • preservar a potabilidade da água; • proporcionar o nível de conforto adequado aos usuários; e • racionalizar o consumo de energia; É importante ressaltar que a elaboração do projeto das instalações prediais de água quente deve ser de responsabilidade de um profissional legalmente habilitado, contendo todas as informações e especificações necessárias para sua implantação. A NBR 7198/1993 faz as seguintes definições, especificadas a seguir. • Aparelho sanitário: aparelho destinado ao uso da água para fins higiênicos ou para receber dejetos e/ouáguas servidas. • Aquecedor: aparelho destinado a aquecer a água. • Aquecedor de acumulação: aparelho que se compõe de um reservatório dentro do qual a água acumulada é aquecida. • Aquecedor instantâneo: aparelho que não exige reservatório, aquecendo a água quando de sua passagem por ele. • Coluna de distribuição: tubulação derivada do barrilete, destinada a alimentar os ramais. • Diâmetro nominal (DN): número que serve para classificar o diâmetro de uma tubulação e que corresponde, aproximadamente, ao seu diâmetro interno ou externo, em milímetros. • Dispositivo antirretorno: dispositivo destinado a impedir o retorno de fluidos para a rede de distribuição. • Dispositivo de pressurização: dispositivo destinado a manter sob pressão a rede de distribuição predial, composto de tubulação, reservatórios, equipamentos e instalação elevatória. 56 Unidade II • Engate: tubulação flexível ou que permite ser curvada, utilizada externamente para conectar determinados aparelhos sanitários (geralmente bidês e lavatórios) aos respectivos pontos de utilização. • Isolamento acústico: procedimento para reduzir a transmissão de ruídos da instalação. • Isolamento térmico: procedimento para reduzir as perdas de calor nas instalações. • Misturador: dispositivo que mistura água quente e fria. • Ponto de utilização: extremidade a jusante do sub‑ramal. • Ramal: tubulação derivada da coluna de distribuição, destinada a alimentar aparelhos e/ou sub‑ramais. • Registro de controle de vazão: dispositivo, geralmente do tipo pressão, instalado em uma tubulação para regular e/ou interromper a passagem de água. • Registro de fechamento: dispositivo, geralmente do tipo gaveta, instalado em uma tubulação para interromper a passagem de água. • Reservatório de água quente: reservatório destinado a acumular a água quente a ser distribuída. • Respiro: dispositivo destinado a permitir a saída de ar e/ou vapor de uma instalação. • Separação atmosférica: distância vertical, sem obstáculos e através da atmosfera (sem ligação física), entre a saída da água da peça de utilização e o nível de transbordamento do aparelho sanitário. • Sub‑ramal: tubulação que liga o ramal à peça de utilização. • Tubulação de retorno: tubulação que conduz água quente de volta ao seu reservatório próprio ou aquecedor. • Válvula de retenção: dispositivo que permite o escoamento da água em um único sentido. • Válvula de segurança de pressão: dispositivo destinado a evitar que a pressão ultrapasse determinado valor. • Válvula de segurança e temperatura: dispositivo destinado a evitar que a temperatura da água quente ultrapasse determinado valor. • Válvula redutora de pressão: dispositivo que reduz a pressão em determinado trecho da instalação. • Dilatação térmica: variação nas dimensões de uma tubulação devida às alterações de temperatura. 57 LUMINOTÉCNICA, INSTALAÇÕES E SISTEMAS ESTRUTURAIS • Junta de expansão: dispositivo destinado a absorver as dilatações lineares das tubulações. • Dreno: dispositivo destinado ao esvaziamento de recipiente ou tubulação, para fins de manutenção ou limpeza. • Reservatório superior de água fria: reservatório elevado que alimenta por gravidade os aquecedores. • Dispositivo de recirculação: dispositivo destinado a manter a água quente em circulação, a fim de equalizar sua temperatura. O profissional responsável pela elaboração da instalação de água quente deve especificar no projeto o tipo de aquecedor a ser utilizado, a capacidade de volume armazenada de água, as temperaturas máxima e mínima de operação, bem como a fonte de calor e a respectiva potência do equipamento. Deve‑se evitar fazer alterações na instalação de água quente, devido às particularidades que esta apresenta quanto à soldagem das peças e estanqueidade do sistema, uma vez que, alterada alguma conexão, há o risco de vazamentos ou perda de calor do sistema. De acordo com a NBR 7198/1993, a utilização de misturadores é obrigatória se houver possibilidade de a temperatura da água ultrapassar 40 °C. Misturadores são equipamentos instalados em chuveiros, pias e/ou tanques para a mistura de água quente e fria, de forma a equalizar a temperatura de forma agradável. 4.3 Instalação sanitária: sistema predial de esgoto 4.3.1 Definição Sistema predial de esgoto sanitário é o conjunto de tubulações e acessórios destinados a coletar e transportar o esgoto sanitário, proveniente do uso adequado dos aparelhos sanitários, o qual é encaminhado para a rede pública ou outro destino indicado pelo Poder Público responsável. Além disso, as instalações prediais de esgoto sanitário proporcionam o encaminhamento dos gases gerados para a atmosfera, evitando o seu direcionamento para os ambientes sanitários. As condições técnicas para projeto e execução das instalações prediais de esgotos sanitários, em atendimento às exigências mínimas quanto a higiene, segurança, economia e conforto dos usuários são fixadas pela NBR 8160/1999. De acordo com a norma, o sistema de esgoto sanitário deve ser projetado com o objetivo de: • Evitar a contaminação da água, de forma a garantir sua qualidade de consumo, tanto no interior dos sistemas de suprimento e de equipamentos sanitários, como nos ambientes receptores. • Permitir o rápido escoamento da água utilizada e dos despejos introduzidos, evitando a ocorrência de vazamentos e a formação de depósitos no interior das tubulações. 58 Unidade II • Impedir que os gases provenientes do interior do sistema predial de esgoto sanitário atinjam áreas de utilização. • Impossibilitar o acesso de corpos estranhos ao interior do sistema. • Permitir que seus componentes sejam facilmente inspecionáveis. • Impossibilitar o acesso de esgoto ao subsistema de ventilação. • Permitir a fixação dos aparelhos sanitários somente por dispositivos que facilitem sua remoção para eventuais manutenções. É fundamental que o sistema predial de esgoto sanitário seja separado, de forma absoluta, do sistema predial de águas pluviais, ou seja, não deve existir nenhuma ligação entre os dois. O esgoto sanitário não pode e não deve ser jogado no sistema de águas de coleta de chuva, uma vez que os dois sistemas possuem características diferentes quanto ao material utilizado, vazão, diâmetro nominal, entre outras especificidades. Saiba mais Atualmente, cerca de 100 milhões de brasileiros não têm acesso à coleta de esgoto e 35 milhões não são abastecidos com água potável. Veja mais informações sobre esse fato em: ESTADÃO CONTEÚDO. Cobertura de água e esgoto no Brasil é pior que no Iraque. Exame, 2019. Disponível em: https://exame.abril.com.br/brasil/ cobertura‑de‑agua‑e‑esgoto‑no‑brasil‑e‑pior‑que‑no‑iraque/. Acesso em: 12 set. 2019. O sistema de coleta e escoamento do esgoto sanitário pode ser classificado em sistema individual e sistema coletivo, cada um com características próprias e elementos importantes a serem observados e respeitados. • Sistema individual: cada edifício possui seu próprio sistema de coleta, escoamento e tratamento de esgoto, como, por exemplo, o conjunto de fossa séptica e sumidouro. Normalmente esse tipo de sistema é utilizado em locais desprovidos de rede pública de coleta de esgoto sanitário, sendo que o dimensionamento da fossa e do sumidouro deve ser feito por um engenheiro habilitado, levando em consideração o número de moradores e o padrão da construção, uma vez que os resíduos gerados são proporcionais ao volume de água consumido; além disso, a fossa séptica pode ser construída com alvenaria ou ser pré‑fabricada. Esse sistema deve seguir as normas da NBR 7229/1993: projeto, construção e operação de sistemas de tanques sépticos e a NBR 13969/1997: tanques sépticos – unidades de tratamento complementar e disposição final dos efluentes líquidos – projeto, construção e operação. 59 LUMINOTÉCNICA, INSTALAÇÕES E SISTEMAS ESTRUTURAIS Figura 56 – Esquema de sistema individual de esgoto sanitário • Sistema coletivo: nesse sistema há tubulações de esgoto instaladasno subsolo, também chamadas de redes coletoras de esgoto, que o recebem e o direcionam, geralmente, a uma estação de tratamento de esgoto e, posteriormente, o lançam em um curso d’água. Cada edificação deve ter sua instalação de esgoto particular, em um único ramal, quando residencial, e múltiplos ramais, quando construção de grande porte, como shoppings, hotéis, hospitais, supermercados, entre outros. Figura 57 – Esquema de sistema individual de esgoto sanitário 60 Unidade II Lembrete A rede de coleta de esgoto é projetada sem ligação com a galeria de águas pluviais, para não haver despejo de esgoto na rede de água pluvial e nem despejo de água pluvial na rede de esgoto. 4.3.2 NBR 8160/1999: sistemas prediais de esgoto sanitário – projeto e execução Assim como existem as normas para instalação predial de água fria e água quente, também existe a norma para os sistemas prediais de esgoto sanitário, a NBR 8160/1999, que especifica as condições gerais de projeto e execução de instalações prediais de esgoto sanitário, a qual estabelece as exigências e recomendações relativas a projeto, execução, ensaio e manutenção dos sistemas prediais de esgoto sanitário de forma a estabelecer as exigências mínimas quanto a higiene, segurança e conforto dos usuários. É importante destacar que a elaboração do projeto das instalações de esgoto sanitário deve ser de responsabilidade de um profissional legalmente habilitado, contendo todas as informações e especificações necessárias para sua implantação. A NBR 8160/1999 faz as seguintes definições, especificadas a seguir: • Altura do fecho hídrico: profundidade da camada líquida, medida entre o nível de saída e o ponto mais baixo da parede ou do colo inferior do desconector, que separa os compartimentos ou ramos de entrada e saída desse dispositivo. • Aparelho sanitário: aparelho ligado à instalação predial e destinado ao uso de água para fins higiênicos ou a receber dejetos ou águas servidas. • Bacia sanitária: aparelho sanitário destinado a receber exclusivamente dejetos humanos. • Barrilete de ventilação: tubulação horizontal com saída para a atmosfera em um ponto, destinada a receber dois ou mais tubos ventiladores. • Caixa coletora: caixa onde se reúnem os efluentes líquidos, cuja disposição exija elevação mecânica. • Caixa de gordura: caixa destinada a reter, na sua parte superior, gorduras, graxas e óleos contidos no esgoto, formando camadas que devem ser removidas periodicamente, evitando que esses componentes escoem livremente pela rede, obstruindo‑a. • Caixa de inspeção: caixa destinada a permitir inspeção, limpeza, desobstrução, junção, mudanças de declividade e/ou direção das tubulações. 61 LUMINOTÉCNICA, INSTALAÇÕES E SISTEMAS ESTRUTURAIS • Caixa de passagem: caixa destinada a permitir a junção de tubulações do subsistema de esgoto sanitário. • Caixa sifonada: caixa provida de desconector destinada a receber efluentes da instalação secundária de esgoto. • Coletor predial: trecho de tubulação compreendido entre a última inserção de subcoletor, ramal de esgoto ou de descarga, ou caixa de inspeção geral e o coletor público ou sistema particular. • Coletor público: tubulação da rede coletora que recebe contribuição de esgoto dos coletores prediais em qualquer ponto ao longo do seu comprimento. • Coluna de ventilação: tubo ventilador vertical que se prolonga através de um ou mais andares e cuja extremidade superior é aberta à atmosfera, ou ligada a um tubo ventilador primário ou a barrilete de ventilação. • Curva de raio longo: conexão em forma de curva cujo raio médio de curvatura é maior ou igual a duas vezes o diâmetro interno da peça. • Desconector: dispositivo provido de fecho hídrico, destinado a vedar a passagem de gases no sentido oposto ao deslocamento do esgoto. • Diâmetro nominal (DN): simples número que serve como designação para projeto e para classificar, em dimensões, os elementos das tubulações, e que corresponde, aproximadamente, ao diâmetro interno da tubulação em milímetros. • Dispositivo de inspeção: peça ou recipiente para inspeção, limpeza e desobstrução das tubulações. • Dispositivos de tratamento de esgoto: unidades destinadas a reter corpos sólidos e outros poluentes contidos no esgoto sanitário com o encaminhamento do líquido depurado a um destino final, de modo a não prejudicar o meio ambiente. • Esgoto industrial: despejo líquido resultante dos processos industriais. • Esgoto sanitário: despejo proveniente do uso da água para fins higiênicos. • Facilidade de manutenção: viabilidade prática de manutenção do sistema predial. • Fator de falha: probabilidade de que o número esperado de aparelhos sanitários, em uso simultâneo, seja ultrapassado. • Fecho hídrico: camada líquida, de nível constante, que em um desconector veda a passagem dos gases. 62 Unidade II • Instalação primária de esgoto: conjunto de tubulações e dispositivos que dão acesso a gases provenientes do coletor público ou dos dispositivos de tratamento. • Instalação secundária de esgoto: conjunto de tubulações e dispositivos que não dão acesso aos gases provenientes do coletor público ou dos dispositivos de tratamento. • Intervenientes: cadeia de participantes que atuam com o objetivo de planejar, projetar, fabricar, executar, utilizar e manter o empreendimento. • Manual de uso, operação e manutenção: conjunto de documentos em que constam informações para o adequado uso e operação do sistema predial, bem como procedimentos claros para sua manutenção. • Projeto “como construído”: documento cadastral composto do projeto original modificado por alterações efetuadas durante a execução do sistema predial de esgoto sanitário. • Programa de necessidades: documento contendo as informações básicas sobre as necessidades dos usuários finais do empreendimento. • Ralo seco: recipiente sem proteção hídrica, dotado de grelha na parte superior, destinado a receber águas de lavagem de piso ou de chuveiro. • Ralo sifonado: recipiente dotado de desconector, com grelha na parte superior, destinado a receber águas de lavagem de pisos ou de chuveiro. • Ramal de descarga: tubulação que recebe diretamente os efluentes de aparelhos sanitários. • Ramal de esgoto: tubulação primária que recebe os efluentes dos ramais de descarga diretamente ou a partir de um desconector. • Ramal de ventilação: tubo ventilador que interliga o desconector, ou ramal de descarga, ou ramal de esgoto de um ou mais aparelhos sanitários a uma coluna de ventilação ou a um tubo ventilador primário. • Rede pública de esgoto sanitário: conjunto de tubulações pertencentes ao sistema urbano de esgoto sanitário, diretamente controlado pela autoridade pública. • Sifão: desconector destinado a receber efluentes do sistema predial de esgoto sanitário. • Tubo de queda: tubulação vertical que recebe efluentes de subcoletores, ramais de esgoto e ramais de descarga. • Tubo ventilador: tubo destinado a possibilitar o escoamento de ar da atmosfera para o sistema de esgoto e vice‑versa, ou a circulação de ar no seu interior, com a finalidade de proteger o fecho hídrico dos desconectores e encaminhar os gases para atmosfera. 63 LUMINOTÉCNICA, INSTALAÇÕES E SISTEMAS ESTRUTURAIS • Tubo ventilador de alívio: tubo ventilador ligando o tubo de queda ou ramal de esgoto ou de descarga à coluna de ventilação. • Ventilação primária: ventilação proporcionada pelo ar que escoa pelo núcleo do tubo de queda, o qual é prolongado até a atmosfera, constituindo a tubulação de ventilação primária. • Ventilação secundária: ventilação proporcionada pelo ar que escoa pelo interior de colunas, ramais ou barriletes de ventilação, constituindo a tubulação de ventilação secundária. Os sistemas prediais de esgoto sanitário devem ser executados de acordo com o projeto, de forma a garantir, principalmente, o atendimento aos requisitos de desempenho e impedindo a contaminação da água potável. Todas as tubulações, componentes e materiais empregados nasinstalações devem atender às disposições contidas nas normas brasileiras relativas ao seu manuseio. Exemplo de aplicação Diante da importância do sistema hidrossanitário, verifique na sua cidade como é o sistema hidráulico e o sistema de esgoto sanitário, depois, verifique onde você reside como é a instalação de água e esgoto. Averigue, também, se há instalações de água fria e água quente. Esse exercício é importante para alinhar a teoria com a realidade das instalações prediais. Resumo Estudamos os sistemas prediais e suas características. Foi verificada a importância de o profissional da área entender esses sistemas, pois estão diretamente relacionados às construções às quais ele estará envolvido. A partir da definição de sistemas prediais hidrossanitário e elétrico, foi possível detalhá‑los e relacionar os tipos e as características dos sistemas de água fria, água quente e esgoto. O sistema de água fria se constitui em um conjunto de tubulações, equipamentos, reservatórios e dispositivos destinados ao abastecimento dos aparelhos e pontos de utilização de água da edificação, na maioria das vezes tratada e em temperatura ambiente. O sistema de água quente, que, por sua vez, tem a água aquecida através de equipamentos mecânicos e temperatura acima da ambiente, se constitui em um conjunto de tubulações, equipamentos, reservatórios e dispositivos destinados ao abastecimento dos aparelhos e pontos de utilização da edificação. Também estudamos o sistema predial de esgoto, que é o conjunto de tubulações e acessórios destinados a coletar e transportar o esgoto 64 Unidade II sanitário. Após ser coletado, este é encaminhado para a rede pública ou outro destino indicado pelo Poder Público responsável. Além disso, as instalações prediais de esgoto sanitário proporcionam o encaminhamento dos gases gerados para a atmosfera, evitando o seu direcionamento para os ambientes sanitários. Por fim, foram apresentadas as normas técnicas que regem esse sistema hidrossanitário, sendo as principais a NBR 5626/1998, a NBR 7198/1993 e a NBR 8160/1999.
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