PROJETO SPHS - Grupo D

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UNIVERSIDADE FEDERAL DO PARÁ INSTITUTO DE TECNOLOGIA FACULDADE DE ENGENHARIA CIVIL
INSTALAÇÕES PREDIAIS HIDROSSANITÁRIAS PARA UMA EDIFICAÇÃO RESIDENCIAL
Belém - PA 2021
INSTALAÇÕES PREDIAIS HIDROSSANITÁRIAS PARA UMA EDIFICAÇÃO RESIDENCIAL
Trabalho desenvolvido durante a disciplina Sistemas Prediais Hidrossanitários, ministrada pela docente Evanice Pinheiro Gomes, como parte da avaliação para a obtenção do conceito final da referida disciplina do curso de Graduação em Engenharia Civil da Universidade Federal do Pará.
Belém - PA 2021
SUMÁRIO
APRESENTAÇÃO	5
INSTALAÇÕES DE ÁGUA FRIA	5
Memorial de cálculo do sistema de distribuição de água fria	5
Ramal predial e Reservatório Superior	5
Instalações	7
Dimensionamento das tubulações dos sub-ramais e extravasor	7
Dimensionamento das tubulações das colunas, barriletes e ramais	8
Lista com as peças e acessórios	12
INSTALAÇÕES DE ÁGUA QUENTE	13
Memorial de cálculo do sistema de distribuição de água quente	14
Instalações	14
Dimensionamento do Aquecedor	14
Lista com as peças e acessórios	21
INSTALAÇÕES DE ÁGUAS PLUVIAIS	22
Área de contribuição	22
Dimensionamento dos condutores verticais	23
Dimensionamento dos condutores horizontais NBR-10844/89	24
Lista com os materiais	25
Caixa de inspeção	25
INSTALAÇÕES DE ESGOTO SANITÁRIO	26
Dimensionamento	26
Ramal de descarga: Tabela 3 NBR 8160/1999	26
Ramal de esgoto: Tabela 5 NBR 8160/1999	26
Tubo de queda: Tabela 6 NBR 8160/1999	27
Coletores e Subcoletores:	27
Ramal de Ventilação: Tabela 8 NBR 8160/1999	27
Coluna de Ventilação: Tabela 2 NBR 8160/1999	27
Caixa de gordura e de Inspeção NBR 8160/1999	28
Tanque Séptico: NBR 7229	28
Filtro Anaeróbio: NBR 13969	29
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS	30
1. APRESENTAÇÃO
Este trabalho consiste na elaboração de um projeto executivo contendo o dimensionamento das instalações prediais hidrossanitárias para uma residência unifamiliar de 2 pavimentos atendendo às prescrições das seguintes normas:
· NBR 5626/2020 - Sistemas prediais de água fria e água quente – Projeto, execução, operação e manutenção;
· NBR 5899/1995 - Aquecedor de passagem de água a gás instantâneo;
· NBR 8160/1999 – Sistemas Prediais de Esgoto Sanitário - Projeto e Execução;
· NBR 7229/1993 – Projeto, construção e operação de sistemas de tanques sépticos;
· NBR 13969/1997 – Tanques sépticos – Unidades de tratamento complementar e disposição final dos efluentes líquidos – Projeto, construção e operação;
· NBR 10844/1989 – Instalações Prediais de Águas Pluviais.
2. INSTALAÇÕES DE ÁGUA FRIA
A instalação predial de água fria tem como principal objetivo o fornecimento contínuo de água aos usuários da edificação e em quantidades suficientes para suas atividades, preservando sempre a qualidade da água. Devem ser respeitados os valores limites de pressão e velocidade no sistema, garantindo que os componentes integrantes da instalação funcionem corretamente. Além disso, devem ser empregadas técnicas de distribuição e reservação coerentes a fim de promover a economia de água e de energia.
Nesse projeto o material escolhido para as tubulações e conexões utilizadas foi o PVC rígido roscável de classe 15. O sistema de abastecimento escolhido foi o indireto com o uso de apenas um reservatório superior, esse sistema é adotado quando a pressão da rede pública é suficiente para alimentar o reservatório superior e nesse projeto foi considerada uma pressão de 10 mca na rede pública.
2.1 Memorial de cálculo do sistema de distribuição de água fria
2.1.1 Ramal predial e reservatório superior
Considerando que 8 pessoas moram na residência em questão e que o consumo diário por pessoa adotado é de 200 l/hab.dia, esse dado foi tomado como referência a partir do Plano
10
Municipal de Saneamento Básico de Abastecimento de Água e Esgotamento Sanitário de Belém (2014). A partir da equação 1 encontrou-se um valor de 1600 l/dia para o consumo diário total.
𝐶𝑑 = 𝑃. 𝑞	(Eq. 1)
𝐶𝑑 = 8 ∙ 200
𝐶𝑑 = 1600 𝑙/𝑑𝑖𝑎
O volume de água reservado para uso doméstico deve ser, no mínimo, o necessário para 24h de consumo normal, no entanto neste projeto foi considerado em volume extra de 50 % a mais para atender possíveis imprevistos e também utilizar como reserva de incêndio. Dessa forma, a capacidade adotada para o reservatório superior foi de 2400 L, conforme mostra a equação 2, e o material adotado para o mesmo foi a fibra de vidro por ser um material leve e acumular menos sujeira interna devido a sua superfície lisa.
𝐶𝑅 = 1,5 ∙ 𝐶𝑑	(Eq. 2)
𝐶𝑅 = 1,5 ∙ 1600
𝐶𝑅 = 2400 𝑙
A fim de realizar o dimensionamento da tubulação do ramal predial admitiu-se que o abastecimento de água seria contínuo e que a vazão seria suficiente para suprir o consumo diário por 24h. Para o cálculo da vazão utilizou-se a equação 3 e a vazão encontrada foi de 0,019 l/s
𝑄 =		𝐶𝑑 86400
(Eq. 3)
𝑄 =
1600
86400
𝑄 = 0,019 𝑙/𝑠 = 0,000019 𝑚3/𝑠
A velocidade foi adotada como 0,6 m/s e conforme mostra a equação 4 o diâmetro mínimo calculado para o ramal predial foi de 6,27 mm. No entanto, o diâmetro adotado para o ramal, alimentador predial e cavalete foi de 20 mm (1/2”) e este foi escolhido de acordo com a mínima dimensão apresentada na figura 1 retirada do livro Instalações Hidráulicas e o Projeto de Arquitetura de Roberto Carvalho Júnior (2013).
𝐷𝑚í𝑛 = √4∙𝑄
𝜋∙𝑣
(Eq. 4)
𝐷𝑚í𝑛 = √
4 ∙ 0,000019
𝜋 ∙ 0,6
𝐷𝑚í𝑛 = 6,27 𝑚𝑚
Figura 1 – Dimensões do abrigo para o cavalete
2.1.2 Instalações
As peças sanitárias e os demais equipamentos foram escolhidos e locados baseados no projeto arquitetónico. Enquanto que as alturas dos pontos foram definidas baseadas em CARVALHO JÚNIOR (2013), portanto seguem as alturas definidas:
· Lavatórios: 60cm
· Bacia sanitária com caixa acoplada: 25cm
· Ducha higiênica: 40cm
· Chuveiro: 220cm
· Máquina de lavar roupa: 60cm
· Tanque: 115cm
· Pia da cozinha: 115cm
· Torneira da garagem: 80cm
O esquema de cada ambiente está representado nas plantas em anexo.
2.1.3 Dimensionamento das tubulações dos sub-ramais e extravasor
Os diâmetros dos sub-ramais foram definidos conforme as peças de utilização (ver Figura 2).
Figura 2 – Diâmetros mínimos para sub-ramais
O diâmetro do extravasor e da tubulação de limpeza foi definido como 1”, já que ele deve ser maior que o da tubulação de alimentação do reservatório para que o escoamento do volume de água em excesso seja realizado corretamente. Além disso essa tubulação está dimensionada para escoar a água na calha.
2.1.4 Dimensionamento das tubulações das colunas, barriletes e ramais
O cálculo realizado para o dimensionamento das tubulações do barrilete e das colunas de água fria segue a rotina apresentada na NBR 5626 (1998). A vazão de cada trecho foi determinada a partir da equação 5, a qual obedece ao método da vazão máxima provável que considera a probabilidade de uso simultâneo das peças.
𝑄 = 0,3 ∙ √𝑃	(Eq. 5)
Onde: P é o peso de cada peça, o qual é um dado experimental e estatístico que varia em função do tempo de uso do aparelho, intervalo de tempo entre usos consecutivos e vazão própria do aparelho.
Na tabela 1 estão representados os pesos de cada ponto por ambiente da residência, além disso está a descrição de qual ambiente cada coluna de água fria (CAF) abastece.
Tabela 1 – Vazão e peso dos pontos
	
Nível
	
Trecho
	
Ambiente
	
Aparelho
	
Qtde
	
Peça de utilização
	Vazão de projeto (L/s)
	
Peso relativo
	
Pavimento Superior
	
CAF1
	
Banheiro Social
	Chuveiro
	1
	Misturador
	0,2
	0,4
	
	
	
	Ducha higiênica
	1
	Misturador
	0,2
	0,4
	
	
	
	Bacia
sanitária
	1
	Caixa de
descarga
	0,15
	0,3
	
	
	
	Lavatório
	1
	Torneira
	0,15
	0,3
	
	
CAF2
	
Banheiro Suíte
	Chuveiro
	1
	Misturador
	0,2
	0,4
	
	
	
	Ducha higiênica
	1
	Misturador
	0,2
	0,4
	
	
	
	Bacia
sanitária
	1
	Caixa de
descarga
	0,15
	0,3
	
	
	
	Lavatório
	1
	Torneira
	0,15
	0,3
	
Térreo
	
CAF3
	Cozinha
	Pia
	1
	Torneira
	0,25
	0,7
	
	
	
Lavanderia
	Tanque
	1
	Torneira
	0,25
	0,7
	
	
	
	Máquina de lavar
	1
	Registrode pressão
	0,3
	1
	
	
CAF4
	
Banheiro Suíte
	Chuveiro
	1
	Misturador
	0,2
	0,4
	
	
	
	Ducha higiênica
	1
	Misturador
	0,2
	0,4
	
	
	
	Bacia
sanitária
	1
	Caixa de
descarga
	0,15
	0,3
	
	
	
	Lavatório
	1
	Torneira
	0,15
	0,3
	
	
CAF5
	
Banheiro Social
	Chuveiro
	1
	Misturador
	0,2
	0,4
	
	
	
	Ducha higiênica
	1
	Misturador
	0,2
	0,4
	
	
	
	Bacia
sanitária
	1
	Caixa de
descarga
	0,15
	0,3
	
	
	
	Lavatório
	1
	Torneira
	0,15
	0,3
	
	CAF5
	Garagem
	Torneira de jardim
	1
	Torneira
	0,2
	0,4
Os diâmetros em cada trecho foram determinados a partir do nomograma de pesos, vazões e diâmetros retirado do livro Instalações Hidráulicas e Sanitárias de Hélio Creder (1996) que está representado na figura 3, onde cada linha representa uma coluna ou barrilete conforme legenda. O diâmetro da tubulação que abastece o aquecedor atende ao prescrito nas especificações do fabricante que é ¾”.
Figura 3 – Nomograma para determinação do diâmetro. Linha vermelha: CAF’s 1, 2 e 4; Linha amarela: CAF 3 e Barrilete 2; Linha verde: CAF 5; Linha azul: Barrilete 1.
A velocidade de cada trecho foi calculada conforme equação 4, substituindo as vazões encontradas em cada trecho e os diâmetros determinados. Em todos os trechos as velocidades calculadas deram menores que o limite de 3m/s.
A perda de carga unitária foi calculada conforme a equação 6 de Fair-Whipple-Hsiao para tubos de PVC, onde J é a perda de carga em kPa/m, Q é a vazão em l/s e D é o diâmetro interno do tubo em mm.
𝐽 = 8,69 ∙ 106 ∙ 𝑄1,75
𝐷4,75
(Eq. 6)
A pressão disponível foi determinado considerando a altura entre o nível de água mínimo no reservatório, que foi considerado como 40cm, e o ponto mais desfavorável do sistema, que é o chuveiro no caso dos banheiros e o tanque na área de serviço.
Para a determinação do comprimento equivalente foram verificadas todas as conexões e acessórios presentes em cada trecho, conforme mostra a tabela 2. Para o cálculo da perda de carga total utilizou-se a equação 7, a qual soma os comprimentos reais de tubulação com os comprimentos equivalentes e multiplica pela perda de carga unitária de cada trecho.
∆𝐻 = (𝐿𝑟𝑒𝑎𝑙 + 𝐿𝑒𝑞𝑢𝑖𝑣𝑎𝑙𝑒𝑛𝑡𝑒) ∙ 𝐽	(Eq. 7)
Tabela 2 – Comprimento equivalente em cada trecho
	
Nível
	
Trecho
	
Ambiente
	Diâmetro (mm)
	Conexões e Registros
	
Qtde.
	Comprimento equivalente (m)
	Comprimento equivalente total (m)
	
Pavimento Superior
	
CAF1
	
Banheiro Social
	
32
	Registro de gaveta
	1
	0,3
	0,3
	
	
	
	
	Tê passagem direta
	
3
	
0,9
	
2,7
	
	
	
	
	Joelho 90º
	1
	1,5
	1,5
	
	
CAF2
	
Banheiro Suíte
	
32
	Registro de gaveta
	1
	0,3
	0,3
	
	
	
	
	Tê passagem direta
	
3
	
0,9
	
2,7
	
	
	
	
	Joelho 90º
	1
	1,5
	1,5
	
Térreo
	
CAF3
	
Lavanderia e Cozinha
	
32
	Registro de gaveta
	1
	0,3
	0,3
	
	
	
	
	Tê saída bilateral
	1
	3,1
	3,1
	
	
	
	
	Tê
passagem direta
	
1
	
0,9
	
0,9
	
	
	
	
	Joelho 90º
	2
	1,5
	3
	
	
CAF4
	
Banheiro Suíte
	
32
	Registro de gaveta
	1
	0,3
	0,3
	
	
	
	
	Tê passagem direta
	
2
	
0,9
	
1,8
	
	
	
	
	Tê saída bilateral
	1
	3,1
	3,1
	
	
	
	
	Joelho 90º
	2
	1,5
	3
	
	CAF5
	
	32
	Registro de gaveta
	1
	0,3
	0,3
	
	
	
Banheiro Social e Garagem
	
	Tê saída bilateral
	2
	3,1
	6,2
	
	
	
	
	Tê passagem direta
	
2
	
0,9
	
1,8
	
	
	
	
	Joelho 90º
	3
	1,5
	4,5
	
Cobertura
	
Barrilet e 1
	Banheiro Social 1º pavimento, Banheiro Suíte 1º pavimento, Banheiro Social Térreo, Garagem e
Banheiro Suíte Térreo
	
32
	
Saída
	
1
	
1,3
	
1,3
	
	
	
	
	Tê saída bilateral
	
3
	
3,1
	
9,3
	
	
	
	
	Registro de gaveta
	
1
	
0,3
	
0,3
	
	
	
	
	Joelho 90º
	6
	1,5
	9
	
	
Barrilet e 2
	
Lavanderia e Cozinha
	
32
	Saída
	1
	1,3
	1,3
	
	
	
	
	Registro de gaveta
	1
	0,3
	0,3
	
	
	
	
	Joelho 90º
	2
	1,5
	3
A pressão disponível residual é dada pela diferença entre a pressão disponível e a perda de carga total, sendo que ela deve ser maior que 0,5mcs em qualquer ponto da rede de distribuição e nos pontos de utilização deve ser maior ou igual a 1mca.
2.2 Lista com as peças e acessórios
A descrição e a quantidade de conexões e registros utilizados neste projeto estão discriminadas na tabela 3. A descrição e a metragem de tubulação estão discriminadas na tabela
4. Já com relação às peças utilizadas, tanto no térreo quanto no pavimento superior, a listagem está exposta na tabela 5. Além disso, foi utilizado neste projeto 1 reservatório de fibra de vidro de 1500L e um hidrômetro.
Tabela 3 – Quantidade de conexões e registros
	Número
	Conexões e registros
	Quantidade
	1
	Registro de gaveta 1"
	5
	2
	Registro de pressão 1/2"
	4
	3
	Registro de pressão 3/4"
	1
	4
	Joelho 90º roscável 1"
	16
	5
	Joelho 90º roscável 1/2"
	21
	6
	Joelho 90º roscável 3/4"
	10
	7
	Tê redução roscável 1" x 3/4"
	1
	8
	Tê roscável 1"
	7
	9
	Misturador
	5
	10
	Bucha de redução roscável 1" x 1/2"
	7
	11
	Bucha de redução roscável 1" x 3/4""
	1
	12
	Bucha de redução roscável 3/4" x 1/2"
	0
	13
	Adaptador com registro 1"
	3
	14
	Adaptador com registro 1/2"
	1
	15
	Tê redução roscável 1" x 1/2"
	11
	16
	Registro de gaveta 3/4"
	1
	17
	Registro de gaveta 1/2"
	2
	18
	Adaptador com registro 3/4"
	1
Tabela 4 – Metragem de tubulação
	Tipo
	Tubos
	Quantidade (m)
	A
	Tubo PVC roscável 1" (32mm)
	50,79
	B
	Tubo PVC roscável 1/2" (20mm)
	45,49
	C
	Tubo PVC roscável 3/4" (25mm)
	12,39
Tabela 5 – Quantidade de peças
	Peças
	Quantidade
	Bacia sanitária com cx de descarga acoplada
	4
	Chuveiro
	4
	Ducha higiênica 1/2"
	4
	Torneira para lavatório
	4
	Torneira para pia da cozinha
	1
	Torneira para tanque
	1
	Torneira para garagem
	1
3. INSTALAÇÕES DE ÁGUA QUENTE
Segundo BOTELHO & RIBEIRO JUNIOR (2006), chama-se instalações de água quente o conjunto de equipamentos, fontes energéticas e materiais que permitem ao usuário das instalações prediais, a obtenção de água artificialmente aquecida, ou seja, com água chegando a temperaturas de uso próximas de 50°, às vezes próximas de 70°C ou mesmo 80°C.
Para o dimensionamento a ser mostrado aqui neste trabalho, levou-se em consideração as seguintes normativas: ABNT NBR 5626/20 INSTALAÇÕES PREDIAIS DE ÁGUA FRIA QUENTE e ABNT NBR 5899/95 AQUECEDOR DE PASSAGEM A GÁS – TERMINOLOGIA.
O material escolhido para as tubulações e conexões utilizadas foi o CPVC da linha AQUATHERM da marca Tigre. Além disso, tomamos cuidado com todas as premissas de dimensionamento, respeitando os valores limites para pressão e velocidade no sistema, garantindo, assim, que os componentes integrantes da instalação funcionem corretamente, sem a presença de ruídos e com máxima eficiência.
3.1 Memorial de cálculo do sistema de distribuição de água quente
3.1.1 Instalações
As peças sanitárias e os demais equipamentos foram escolhidos e locados baseados no projeto arquitetônico, enquanto que as alturas dos pontos foram definidas baseadas em CARVALHO JÚNIOR (2013), conforme projeto de sistemas prediais de água fria, cujo esquema de cada ambiente está representado nas plantas em anexo.
A alimentação do sistema de água quente foi composta por uma coluna de água fria que partiu do barrilete até o aquecedor no pavimento térreo, locado na área de serviço da residência.
3.1.2 Dimensionamento do aquecedor
O sistema de aquecimento de água para esta residência unifamiliar foi definido através de um aquecedor de passagem a gás, cujo dimensionamento foi baseado na vazão de mistura, a qual foi calculada pela equação 8 que obedece ao método da vazão máxima provável que considera a probabilidade de uso simultâneo das peças.
𝑄 = 0,3 ∙ √𝑃	(Eq. 8)
Onde: P é o peso de cada peça, o qual é um dado experimental e estatístico que varia em função do tempo de uso do aparelho, intervalo de tempo entre usos consecutivos e vazão própria do aparelho.
Os pontos de abastecimento de água quente foram estipulados para os chuveiros de quatro banheiros da residência e para a pia de cozinha. Os respectivos pesos foram baseados na tabela de vazão de projeto e o peso relativo de aparelhos da ABNT NBR 5626/1998, conforme a tabela 8.
Tabela 8 – Vazão de projetoe o peso relativo dos aparelhos sanitários
	
	
	Vazões (l/s)
	Pesos
	4
	chuveiros
	0,2
	0,4
	1
	pia de cozinha
	0,25
	0,7
De posse da vazão de mistura encontrada (0,45 l/s), multiplicou-se por 60 e obteve-se 27,30 l/min. Arbitrou-se que a vazão de mistura seria dividida em 50% para água fria e 50% para água quente. Neste caso, ainda temos que levar em conta que em termos de sistemas prediais de água quente, importa não somente a vazão unitária, mas também a temperatura de utilização. Logo, através da equação 9, calculou-se a vazão de água quente, considerando: uma temperatura de 70 °C desta água no aquecedor, de 15 °C para a água fria (no inverno) e de 40
°C para a vazão de mistura.
𝑄𝐴𝐹 × 𝑡𝐴𝐹 + 𝑄𝐴𝑄 × 𝑡𝐴𝑄 = 𝑄𝑀𝐼𝑆𝑇𝑈𝑅𝐴 × 𝑡𝑀𝐼𝑆𝑇𝑈𝑅𝐴	(Eq. 9) A vazão de água quente encontrada foi 12,67 l/min. Escolheu-se então um aquecedor de passagem a gás com capacidade de vazão superior (16 l/min), da marca BOSCH, conforme
características técnicas apresentadas na tabela 9.
Tabela 9 – Aquecedor de passagem a gás
	Aquecedor a Gás GN 16L/min Branco Therm 5600 Bosch
	CARACTERÍSTICAS TÉCNICAS
	Marca
	Bosch
	Produto
	Aquecedor a Gás
	Tipo
	Digital
	Tipo de Gás
	GN
	Tensão Elétrica
	Bivolt
	Alimentação
	Elétrica
	Acompanha Pilhas
	Não
	Vazão
	16 L/min
	Quantidade de Pontos de Uso que o Aquecedor Atende
	2 Duchas de 8L/min ou 1 Ducha de 8L/min + 2 Torneiras de 4L/min
	Pressão de Funcionamento Mínima
	2 mca
	Pressão de Funcionamento Máxima
	100 mca
	Exaustão
	Forçada
	Indicado para Torneiras
	Sim
	Ambiente Indicado
	Apartamento
	Sensor de Chama
	Sim
	Classe de Eficiência Energética
	A
	Consumo de Energia Elétrica
	0,026 KWh/mês
	Aprovado pelo Inmetro
	Sim
	Certificação do Inmetro
	001761/2019
	Potência do Aquecedor de Água a Gás
	22618 Kcal/h
	Consumo GLP
	1,91 Kg/h
	Diâmetro da Chaminé
	60 mm
	Conexão/Entrada
	3/4 "
	Diâmetro da Rosca em Polegadas
	3/4 "
	Altura
	57,3 cm
	Largura
	33,3 cm
	Profundidade
	18 cm
	Cor
	Branco
	Tonalidade
	Branco
	Modelo
	Therm 5600
	E-mail da Assistência do Fabricante
	bosch.atende@br.bosch.com
	Telefone da Assistência do Fabricante
	803 704 5446
	Horário de Funcionamento da Assistência do Fabricante
	8:00 as 17:00hrs
	Site do Fabricante
	http://www.boschaquecedores.com.br/
	Garantia do Fabricante
	36 meses
	Produto Acompanha Embalagem
	Sim
	Tipo de Embalagem
	Caixa
	Altura da Embalagem
	75 cm
	Largura da Embalagem
	41 cm
	Profundidade da Embalagem
	25 cm
	Peso do Produto na Embalagem
	11,9 Kg
	Atenção
	Kits de ligação e exaustão não inclusos.
	Economiza Energia Diretamente
	
	Economiza Energia
	
3.1.3 Dimensionamento da CAF de alimentação do Aquecedor, das tubulações do ramal e dos sub-ramais de água quente
Apesar de o dimensionamento da CAF já ter sido feito na parte de sistemas de água fria, anteriormente, foi necessário verificar a pressão disponível residual que chegaria no ramal de água quente e posteriormente nos sub-ramais e pontos de utilização.
Assim, partindo do diâmetro de 25 mm, já dimensionado, a vazão foi determinada a partir da equação 8, a qual obedece ao método da vazão máxima provável que considera a probabilidade de uso simultâneo das peças.
Na tabela 10 estão representados os pesos de cada ponto por ambiente da residência, os quais estão sendo abastecidos por sub-ramais de água quente, derivados de um ramal que parte do aquecedor, e que, por sua vez, é abastecido pela CAF. A somatória destes pesos foi utilizada no cálculo da vazão.
Tabela 10 – Vazão e peso dos pontos
	
Nível
	
Trecho
	
Ambiente
	
Aparelho
	
Qtde
	
Peça de utilização
	Vazão de projeto (L/s)
	
Peso relativo
	
1º pavimento
	SUB- RAMAL AQ1
	Banheiro Social
	
Chuveiro
	
1
	
Misturador
	
0,2
	
0,4
	
	SUB- RAMAL AQ2
	Banheiro Suíte
	
Chuveiro
	
1
	
Misturador
	
0,2
	
0,4
	
Térreo
	SUB- RAMAL AQ3
	
Cozinha
	
Pia
	
1
	
Torneira
	
0,25
	
0,7
	
	SUB- RAMAL
AQ4
	Banheiro Suíte
	
Chuveiro
	
1
	
Misturador
	
0,2
	
0,4
	
	SUB- RAMAL AQ5
	Banheiro Social
	
Chuveiro
	
1
	
Misturador
	
0,2
	
0,4
A velocidade foi calculada conforme equação 10, substituindo a vazão encontrada e o diâmetro pré-determinado. Conforme, recomendado pela norma, a velocidade calculada deveria ser menor que o limite de 3m/s.
𝑉 = 4∙𝑄
𝜋.𝐷2
(Eq. 10)
A perda de carga unitária foi calculada conforme a equação 11 de Fair-Whipple-Hsiao para tubos de PVC, onde J é a perda de carga em kPa/m, Q é a vazão em l/s e D é o diâmetro interno do tubo em mm.
𝐽 = 8,69 ∙ 106 ∙ 𝑄1,75
𝐷4,75
(Eq. 10)
A pressão disponível foi determinada considerando a altura entre o nível de água mínimo no reservatório, que foi considerado como 40 cm, e o desnível geométrico até o aquecedor (4,89 m), resultando em uma pressão disponível residual (4,13 m), após descontadas as perdas de carga, acima do necessário para o funcionamento do aquecedor que é de 2 m.c.a.. Todavia, ao se analisar os pontos finais de abastecimento mais desfavoráveis, que é o chuveiro da suíte do pavimento superior, a pressão disponível residual (-3,78 m) não atendeu o mínimo recomendado de 1 m.c.a.. Logo, foi necessário acrescentar um pressurizador na canalização.
Escolheu-se, dentre os disponíveis no mercado, o pressurizador da marca KOMECO com pressão de funcionamento máxima de 11 m.c.a. Assim, a pressão disponível que chega em todos os pontos aumentou em 11 m.c.a., o que supriu as necessidades nos pontos mais desfavoráveis. As características técnicas do pressurizador estão presentes na tabela 11.
 	Tabela 11 – Pressurizador para sistemas de abastecimento de água	
Pressurizador para Aquecedor de Água a Gás 220V TP40 G4 Komeco
	CARACTERÍSTICAS TÉCNICAS
	Uso Indicado
	Aquecedor de Água a Gás
	Potência
	120 W
	Tensão Elétrica
	220V
	Vazão
	30 L/min
	Pressão de Funcionamento Máxima
	11 mca
	Acionamento
	Fluxostato
	Conexão Hidráulica Entrada
	3/4 "
	Conexão Hidráulica Saída
	3/4 "
	Altura
	13,9 cm
	Largura
	16 cm
	Profundidade
	10,4 cm
	Cor
	Branco
	Marca
	Komeco
	Modelo
	TP 40 G4
	Produto
	Pressurizador
	Peso do Produto
	2,8 Kg
	Conteúdo da Embalagem
	1 Pressurizador
	Telefone da Assistência do Fabricante
	801 701 4805
	Garantia do Fabricante
	12 meses
Para a determinação do comprimento equivalente das tubulações foram verificadas todas as conexões e acessórios presentes em cada trecho, e calculados conforme os comprimentos equivalentes informados pelo manual da TIGRE, conforme mostra a figura 4.
Para o cálculo da perda de carga total utilizou-se a equação 11, a qual soma os comprimentos reais de tubulação com os comprimentos equivalentes e multiplica pela perda de carga unitária de cada trecho.
∆𝐻 = (𝐿𝑟𝑒𝑎𝑙 + 𝐿𝑒𝑞𝑢𝑖𝑣𝑎𝑙𝑒𝑛𝑡𝑒) ∙ 𝐽	(Eq. 11)
Figura 4 – Tabela de comprimento equivalente para cálculo da perda de carga. (Fonte: Tigre).
A pressão disponível residual é dada pela diferença entre a pressão disponível e a perda de carga total, sendo que ela deve ser maior que 0,5 m.c.a. em qualquer ponto da rede de distribuição e nos pontos de utilização deve ser maior ou igual a (1m.c.a. para chuveiros e torneiras, e 5 m.c.a. para válvulas de descarga).
Desta forma, utilizando as mesmas equações dispostas anteriormente, assim como o passo a passo de cálculo o ramal e sub-ramais de água quente foram dimensionados. Arbitrou- se um diâmetro comercial de tubulação (DE) de 28 mm para o ramal e de 22 mm para os sub- ramais de água quente, cujo tipo escolhido foi o CPVC da linha AQUATHERM da marca Tigre. A tabela 12 apresenta a perda de carga localizada e comprimento equivalente para cada trecho das tubulações. Ressalta-se que utilizando a mesma fórmula de perda de carga utilizada para a água fria, o dimensionamento está a favor da segurança.
Tabela 12 – Perda de carga localizada e comprimento equivalente
	
Nível
	
Trecho
	Ambient e
	
Diâmetro
	Conexões e Registros
	
Quantidade
	Comprimento equivalente (m)
	Comprimento equivalente total (m)
	
1º pavimento
	
SUB- RAMAL AQ1
	
Banheiro Social
	
18
	Registro de gaveta
	1
	0,2
	0,2
	
	
	
	
	Registro de pressão
	1
	6,1
	6,1Misturador
	1
	2,4
	2,4
	
	
	
	
	Joelho 90º
	1
	1,2
	1,2
	
	
	Banheiro Suíte
	18
	Registro de gaveta
	1
	0,2
	0,2
	
	SUB- RAMAL AQ2
	
	
	Registro de pressão
	1
	6,1
	6,1
	
	
	
	
	Misturador
	1
	2,4
	2,4
	
	
	
	
	Joelho 90º
	2
	1,2
	2,4
	
Térreo
	SUB- RAMAL AQ3
	
Cozinha
	
18
	Registro de gaveta
	1
	0,2
	0,2
	
	
	
	
	Misturador
	1
	2,4
	2,4
	
	
	
	
	Joelho 90º
	1
	1,2
	1,2
	
	
SUB- RAMAL AQ4
	
Banheiro Suíte
	
18
	Registro de gaveta
	1
	0,2
	0,2
	
	
	
	
	Registro de pressão
	1
	6,1
	6,1
	
	
	
	
	Misturador
	1
	2,4
	2,4
	
	
	
	
	Joelho 90º
	1
	1,2
	1,2
	
	
SUB- RAMAL AQ5
	
Banheiro Social
	
18
	Registro de gaveta
	1
	0,2
	0,2
	
	
	
	
	Registro de pressão
	1
	6,1
	6,1
	
	
	
	
	Misturador
	1
	2,4
	2,4
	
	
	
	
	Joelho 90º
	1
	1,2
	1,2
	
Cobertura
	
RAMAL AQ
	
Alimenta ção dos Sub- ramais
	
23,1
	Tê saída bilateral
	1
	3,1
	3,1
	
	
	
	
	Tê de passagem
	3
	0,8
	2,4
	
	
	
	
	Registro de gaveta
	1
	0,3
	0,3
	
	
	
	
	Joelho 90º
	8
	1,2
	9,6
	
	
Cobertura
	
CAF
	Alimenta ção do Aquecedo r e Ramal de AQ
	
25
	Saída
	1
	0,9
	0,9
	
	
	
	
	Registro de gaveta
	1
	0,3
	0,3
	
	
	
	
	Joelho 90º
	8
	1,2
	9,6
3.2 Lista com as peças e acessórios
A descrição e a quantidade de conexões e registros utilizados neste projeto estão discriminadas na tabela 13. A descrição e a metragem de tubulação estão discriminadas na tabela 14. Já com relação às peças utilizadas, tanto no térreo quanto no pavimento superior, a listagem está exposta na tabela 5, conforme exposto no dimensionamento para água fria.
Tabela 13 – Quantidade de conexões e registros
	Número
	Conexões e registros
	Quantidade
	1
	Registro de gaveta 32 mm
	3
	2
	Registro de gaveta 28 mm
	1
	3
	Registro de gaveta 22 mm
	5
	4
	Registro de pressão 22 mm
	4
	5
	Joelho 90º 28 mm
	5
	6
	Joelho 90º redução 28mm x 22 mm
	3
	7
	Joelho 90º 22 mm
	6
	8
	Tê saída bilateral 28 mm
	2
	9
	Tê redução 28 mm x 28 mm x 22 mm
	2
	10
	Misturador
	5
	11
	Válvula de retenção 32 mm
	1
Tabela 14 – Metragem de tubulação
	Tipo
	Tubos
	Quantidade (m)
	A
	Tubo PVC 3/4" (32mm)
	12,17
	B
	Tubo CPVC 22 mm
	27,03
	C
	Tubo CPVC 28 mm
	25,45
4. INSTALAÇÕES DE ÁGUAS PLUVIAIS
4.1 Área de contribuição
Foi adotado no projeto, um período de retorno (Tr) de 5 anos e intensidade pluviométrica de 157mm/h (cidade de Belém) esses valores são sugeridos pela NBR 10844/89, como indica a figura 5 abaixo:
Figura 5 – Intensidade pluviométrica por regiões
· Vazão de projeto (vazão na calha) Área 1:
Q = (C.I.A) /60	=> Q1= (1.157.113,16) /60 => Q1= 296,10 l/min
Área 2:
Q = (C.I.A) / 60	=> Q2= (1.157.64,68) /60 => Q2= 171,60 l/min
O material utilizado na calha será de aço galvanizado do tipo beiral com dimensões de 10 x 16 cm admitimos também que a área molhada será de 50 % da altura da calha, a saída da calha será em aresta viva.
Dados: i=0,5%; n=0,011
Utilizando a equação de Manning Strickler, temos que:
Q  k  A R2 / 3 i1/ 2
n	h
Q = 60000. (0,008/0,011). (0,008/0,26)2/3 . (0,5/100)1/2 => Q= 302,98 l/min
Q= 302,98 l/min > Qnec ok!
4.2 Dimensionamento dos condutores verticais
Figura 6 - Ábaco de dimensionamento dos condutores verticais
Dados: L = 5,70 L aproximada pelo ábaco é 6 m. O material utilizado será o PVC. Temos que para Q1 = 296,10 L/min; H = 7,6 cm; L = 6 m. Diâmetro do condutor vertical
1 = 50 mm, porém por norma o mínimo permitido é 75 mm. Altura referente a esse conduto é de 4,5 cm < 7,6 cm OK!
Temos que para Q2 = 171,60 L/min; H = 7,6 cm; L = 6 m. Diâmetro do condutor vertical 1 = 50 mm, porém por norma o mínimo permitido é 75 mm. Altura referente a esse conduto é de 4,5 cm < 7,6 cm OK!
ÁREA DE CONTRIBUIÇÃO = 202,12
Sendo assim, temos:
Tabela 15 – Diâmetro dos condutores pela área de contribuição
	Diâmetro do conduto (mm)
	Área Máxima de contribuição (m2)
	75
	130
	100
	288
	125
	501
	150
	780
	200
	1616
4.3 Dimensionamento dos condutores horizontais NBR-10844/89
O material utilizado será o PVC, de acordo com a tabela da NBR, temos que:
Figura 7 – Capacidade de condutores horizontais de seção circular (vazões em L/min)
A declividade adotada será de 4% e o coeficiente de manning de 0,011. Para o primeiro coletor horizontal CH1 = 296,10 L, temos um diâmetro interno de 100 mm. Para o segundo coletor horizontal CH2 = 171,60 L, temos um diâmetro interno de 75 mm. Para CH3 e declividade de 1% temos:
CH3 = 296,10 + 171,60 = 467,7 L; D = 125 mm
4.4 Lista com os materiais
Tabela 16 - Lista com os materiais
	SISTEMA DE ÁGUA PLUVIAL
	Lista de materiais (PVC)
	Item
	Descrição
	Quant.
	
1
	Calha de aço galvanizado do tipo beiral com dimensões de 10 x 16 cm
	
57,02 m
	2
	Ralo com Grelha
	2
	3
	Tubo para esgoto 75 mm
	1
	4
	Tubo para esgoto 100 mm
	1
	5
	Curva de PVC de 75 mm
	2
	6
	Curva de PVC de 100 mm
	1
	7
	Junção C90 x 70 mm
	1
4.5 Caixa de inspeção
Figura 8 - Planta baixa com as dimensões da caixa de inspeção
Figura 9 – Corte com as dimensões da caixa de inspeção
5. INSTALAÇÕES DE ESGOTO SANITÁRIO
5.1. Dimensionamento
O dimensionamento de todas as tubulações de esgotamento sanitário é baseado nas tabelas na NBR, no qual levam em consideração a Unidade Hunter de Contribuição (UHC).
5.1.1. Ramal de descarga: tabela 3 NBR 8160/1999
Figura 10 – Ramal de descarga do esgoto
5.1.2. Ramal de esgoto: tabela 5 NBR 8160/1999
Figura 11 – Ramal de esgoto
5.1.3. Tubo de queda: tabela 6 NBR 8160/1999
Figura 12 – Tubo de queda
5.1.4. Coletores e subcoletores:
De acordo com a NBR 8160/99, o DN dos subcoletores em edificações, deve ser o DN do aparelho de maior descarga de cada banheiro para a somatória do número de UHC.
5.1.5. Ramal de ventilação: tabela 8 NBR 8160/1999
Figura 13 – Ramal de Ventilação
5.1.6. Coluna de ventilação: tabela 2 NBR 8160/1999
Figura 14 – Coluna de ventilação
5.1.7. Caixa de gordura e de inspeção NBR 8160/1999
Caixa de gordura: Pequena (CGP) usada para coletar apenas uma cozinha e contém as seguintes dimensões:
Diâmetro interno: 0,30 m;
Parte submersa do septo: 0,20 m; Capacidade de retenção: 18 L;
Diâmetro nominal da tubulação de saída: 75 mm.
Caixa de Inspeção: Para garantir acessibilidade aos elementos do sistema e para as mudanças de desvios, declividade ou junção das tubulações seguintes dimensões:
Lado interno: 0,60 m;
Profundidade: 0,60 m;
5.1.8. Tanque séptico: NBR 7229
Dados de entradas:
N = 2x2 + 1x2 = 6 pessoas (considerado duas pessoas por suíte e uma por dormitório); C = 130 l/hab.dia. Conforme a tabela, considerando o padrão médio;
Q = 6 hab x 130 l/hab.dia;
Q = 780 l/dia, conforme a tabela 2, T = 1,00;
Considerado um intervalo de limpeza de 3 anos e temperatura ambiente entre 10°C e 20°C, K=145;
Lf = 1 (tabela 1).
Cálculos:
Dimensões:
Seguindo os critérios da tabela 4, optou-se por utilizar uma profundidade de 1,5m e um tanque em formato cilíndrico, portanto: V=2,65 m³, profundidade 1,50m e diâmetro 1,50m.
5.1.9. Filtro anaeróbio: NBR 13969
Cálculos:
Para NT: Altura do leito filtrante, limitado a 1,20 metros e a altura do fundo faldo, limitado a 0,60 metros.
Dimensões:
Filtro anaeróbio: V=1,25 m³, profundidade de 1,20 m e diâmetro 1,20 m.
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 8160: Sistemas prediais de
esgoto sanitário - Projeto e execução. 1999.
ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 7229: Projeto, construção
e operação de sistemas de tanques sépticos. 1993.
ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 13969: Tanques sépticos -
Unidades de tratamento complementar e disposição final dos efluentes líquidos - Projeto, construção e operação. 1997.
ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 5626: Instalações Prediais
de Água Fria Quente. 2020.
ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 5899: Aquecedor de
Passagem a Gás –Terminologia. 1995.
ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 10844: Instalações Prediais
de Águas Pluviais. 1989.
BOTELHO, M. H. C. & RIBEIRO JUNIOR, G. de A. Instalações hidráulicas prediais: Usando Tubos de PVC e PPR – 2ª edição revista e ampliada– São Paulo: Edgar Blucher,2006.
CARVALHO JUNIOR, R. Instalações hidráulicas e o projeto de arquitetura. 7ª ed. São Paulo: Blucher, 2013. 89 p.
CREDER, H. Instalações hidráulicas e sanitárias. 6ª ed. Rio de Janeiro: LTC, 2006. 423p.
GOVERNO DO ESTADO DE SÃO PAULO. Manual de instalação hidráulica. São Paulo: Sabesp, 2015.
PREFEITURA MUNICIPAL DE BELÉM. Plano municipal de saneamento básico de abastecimento de água e esgotamento sanitário de Belém-PA. Volume II, 2014.