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Disciplina: Instalações prediais – Hidráulica Aula 1: Representação gráfica e principais materiais utilizados Introdução Imagine você chegando a um canteiro de obras para estagiar. Lá você encontrará diversos profissionais, engenheiros, arquitetos, técnicos, mestre de obras, pedreiros, serventes, bombeiros hidráulicos, eletricistas etc. Então te pedem para pegar o projeto de instalações hidráulicas de um determinado pavimento e acompanhar o engenheiro da obra para verificar se a instalação foi feita conforme o projeto. Você então precisará ter conhecimento para interpretar o que está em planta e identificar in loco os principais materiais utilizados, não é mesmo? Lembre-se de que um engenheiro nunca trabalhará sozinho, sempre será em equipe. Portanto é fundamental a interação com os colegas. Seja um bom profissional e lembre-se de que o mundo dá voltas. No mundo da construção, todos acabam se conhecendo de uma forma ou de outra. Por exemplo, em um projeto de edificações, geralmente há uma equipe multidisciplinar gerenciada por um arquiteto (ou engenheiro) que recebe as informações dos especialistas para incorporar a arquitetura. Então, nesta aula, será descrito como se faz a representação gráfica das instalações hidráulicas prediais em projeto e serão relacionados os materiais mais utilizados nesses casos. Objetivos Identificar nos projetos de instalações hidráulicas as tubulações de água fria e água quente, bem como, através de símbolos, os principais dispositivos de manobra e controle de vazão e pressão; Reconhecer e interpretar em plantas baixas esquemas e detalhes de todos os elementos referentes às instalações hidráulicas prediais; Relacionar os principais materiais utilizados nas instalações hidráulicas prediais, suas características e utilizações. Simbologia e convenções A tubulação de água fria é representada em linha contínua, podendo ser também representada pela cor azul clara. A tubulação de água quente é representada em linha tracejada, podendo ser representada na cor vermelha. A cor da linha não é primordial para representação no desenho, pois a plotagem colorida (impressão) é cara e, na maioria das vezes, as construtoras preferem a plotagem na cor preta. O mais importante é a diferenciação das linhas. No caso da utilização de água de reuso (água cinza), pode-se utilizar linha traço-ponto, por exemplo, e outra cor. Identificam-se nas figuras a seguir a legenda e o posicionamento dos pontos de água fria e água quente conforme a norma. Tabela com a legenda que indica os tipos de tubulação caracterizados por cores e ícones. Fonte: Arquivo pessoal Esquema com o posicionamento dos pontos de água fria e água quente de acordo com a norma NBR 5626-1998. Fonte: NBR 5626-1998 Lembrando que, pela NBR 5626-1998, convenciona-se que, nos pontos de consumo (chuveiros, lavatórios, pias), o ponto de água fria sempre será do lado direito e o ponto de água quente do lado esquerdo. Altura dos pontos de utilização Apresentamos, a seguir, as alturas que são mais utilizadas para os pontos hidráulicos. Lembre-se de que as mesmas podem ter variação. Quem vai determinar a altura dos pontos é o projeto de arquitetura ou de decoração. Se não houver indicação de altura nesses projetos, quem determinará essas alturas será o projetista de instalações prediais. Altura de pontos – Hidráulica – parte 1 Altura de pontos – Hidráulica – parte 2 Representação gráfica em desenhos Na planta baixa do pavimento, geralmente na escala de 1/50, representam-se as tubulações até o registro geral (registro de gaveta) para água fria e até a descida do ponto de água quente saindo do aquecedor. Mede-se com o escalímetro a metragem dos tubos em planta baixa para fazer o levantamento de materiais (percurso horizontal). O detalhamento será feito em um desenho à parte denominado “detalhe das áreas molhadas”. Todos os trechos horizontais da planta baixa do pavimento deverão estar dimensionados. Fonte: arquivo pessoal As prumadas são dimensionadas em outro desenho complementar denominado esquema vertical, onde estarão dimensionados todos os trechos verticais das prumadas. Em planta baixa, as prumadas de hidráulica deverão ser numeradas da esquerda para a direita e de cima para baixo. Representadas por um círculo cortado ao meio. Na parte superior, indica-se o número da coluna e na inferior o dimensionamento. No caso, indica-se “VER ESQ.”, que significa ver esquema. Fonte: arquivo pessoal Os detalhes das áreas molhadas (banheiros, cozinhas) deverão ser em escala maior (ex: escala 1/25 ou 1/20). Estes detalhes deverão ser representados em planta baixa e em vista. Devem ser em escala, pois servem para fazer o levantamento de materiais. Mede-se com o escalímetro a metragem dos tubos em planta baixa (percurso horizontal) e em vista (percurso vertical). Representação da distribuição de água fria, em planta baixa e vista de um banheiro, a partir do registro de gaveta de água fria para os pontos do misturador do chuveiro, lavatório e vaso sanitário. Alimentação de água quente para o misturador do chuveiro. Do misturador, alimenta-se o ponto do chuveiro com o mesmo material utilizado na tubulação de água quente. Fonte: arquivo pessoal Distribuição de água fria, em planta baixa de uma cozinha/área de serviço, a partir do registro de gaveta de água fria para os pontos de água fria do aquecedor a gás, filtro de água, pia de cozinha, tanque e máquina de lavar roupas. A partir do aquecedor a gás, parte a saída da tubulação de água quente para os devidos pontos (nesse caso, os chuveiros dos banheiros). Fonte: arquivo pessoal Representação da distribuição de água fria, em vista de uma cozinha/ área de serviço, a partir do registro de gaveta de água fria para os pontos de água fria do aquecedor a gás, filtro de água, pia de cozinha, tanque e máquina de lavar roupas. A partir do aquecedor a gás, parte a saída da tubulação de água quente para os devidos pontos (nesse caso, os chuveiros dos banheiros). Fonte: arquivo pessoal Representação em planta baixa da distribuição de água fria, água quente e água de reuso para as bacias sanitárias de dois banheiros de quartos de hotel, sendo que as colunas passam pelo shaft vertical onde se encontram os registros gerais de cada banheiro. Reparem que a água de reuso para as bacias sanitárias estão representadas na cor azul escuro e linha traço - dois pontos. Nesse caso, foi utilizada tubulação de aço inox, razão pela qual os diâmetros estão em polegadas. Fonte: arquivo pessoal A seguir, representação em vistas da distribuição de água fria, água quente e água de reuso do exemplo anterior. Fonte: arquivo pessoal Outra forma de representação é denominada esquema isométrico. Trata-se de uma perspectiva isométrica representando o cômodo e as instalações. O esquema isométrico deverá também ser desenhado em escala, normalmente ESC 1/25. Veja os exemplos a seguir. Fonte: arquivo pessoal Inovação Atualmente já está sendo utilizada modelagem computacional para construções: Building Information Modeling (BIM). Traduzindo: Modelagem da Informação da Construção. É o novo conceito quando se trata de projetos para construções. Diferente do desenho usual em 2D, uma mera representação planificada do que será construído, a modelagem com o conceito BIM trabalha com modelos 3D mais fáceis de assimilar e mais fiéis ao produto final. Numa comparação simples, seria como abandonar a ideia de fazer o planejamento desenhando mapas e trabalhar diretamente com maquetes. O projeto ideal realizado em BIM deve agregar todas as partes envolvidas no planejamento de uma construção, fornecendo informações aprofundadas sobre cada detalhe da construção (arquitetura, estrutura, instalações prediais, instalações de exaustão mecânica e ar-condicionado) que podem ser utilizadas por todos os envolvidos, desde engenheiros e arquitetos até planejadores e responsáveis pela compra de materiais. Trata-se de uma plataforma em que vários profissionais podem trabalhar no mesmo projeto aomesmo tempo utilizando o mesmo arquivo, adicionando os dados que competem à sua especialidade e vendo as atualizações no modelo em tempo real. Muito importante para a compatibilização dos projetos. Tela do software com aplicação de BIM. Fonte: Sienge Você pode se perguntar: será que esses programas vão incorporar o BIM às suas práticas? A resposta é sim! E isso já está acontecendo. O foco para os softwares do seguimento mudou; os principais devem atuar em BIM, como Autodesk Revit, Vector Works e ArchiCad, por exemplo. Já os programas CAD não vão sumir, mas terão um papel secundário para agregar todas as funcionalidades do BIM. A ferramenta (plug-in) para engenheiros dentro do REVIT indicada para o projeto dos sistemas mecânicos, elétricos e hidráulicos é o MEP (mechanical, eletrical and plumbing). Possui maior precisão e funciona de maneira coordenada com os componentes arquitetônicos e estruturais. Apesar de estar em inglês, é bem interessante assistir ao vídeo Ferramentas para os engenheiros MEP <https://videos.autodesk.com/zencoder/content/dam/autodesk/w ww/products/autodesk-revit-family/fy19/overview/videos/tools- for-mep-engineers-video-1920x1080.mp4> , pois mostra tudo o que a modelagem pode fazer. https://videos.autodesk.com/zencoder/content/dam/autodesk/www/products/autodesk-revit-family/fy19/overview/videos/tools-for-mep-engineers-video-1920x1080.mp4 Tipos de materiais Registros e válvulas Registro de gaveta – base única Utilizado na entrada dos ramais hidráulicos de banheiros, cozinhas e áreas de serviço. Deve trabalhar totalmente aberto ou fechado. Não deve trabalhar em posições intermediárias. Fabricantes principais: Docol, Fabrimar, Deca. Fonte: Catálogo Docol Registro de pressão – base única Utilizado nas instalações hidráulicas embutidas (chuveiros, banheiras, duchas higiênicas). Permite a regulagem da vazão. Fabricantes principais: Docol, Fabrimar, Deca. Fonte: Catálogo Docol Registro ou válvula de esfera Apresenta a mesma função do registro de gaveta, porém mais utilizado em instalações aparentes. Deve trabalhar totalmente aberto ou fechado. Temos na figura abaixo dois tipos, um com acionamento por alavanca e outro com acionamento tipo borboleta. Fonte: Catálogo Emmeti Válvula de pé de crivo Indicada para utilização nas tubulações de sucção de reservatórios inferiores (cisternas) ou poços com os seguintes objetivos para manter o tubo de sucção cheio de água, evitando que entre ar na bomba e para evitar a entrada de resíduos que possam danificar a bomba através do crivo. Fonte: Catálogo Tigre Válvula de retenção Indicada principalmente para utilização na tubulação de recalque de água, impedindo que a água retorne para a bomba quando essa for desligada, causando grande impacto nela. Pode ser usada nas posições horizontal e vertical, mas existem válvulas de retenção específicas para funcionar na horizontal e na vertical. Fonte: Catálogo Tigre Tubos e conexões Tubo de policloreto de polivinila – PVC Utilizados para condução de água fria em sistemas prediais, podendo ser usado em todos os tipos de obra: residencial, comercial e industrial. Suporta pressões de até 75 m.c.a. As conexões normais também são na cor marrom e soldáveis. As conexões em cor azul (reforçada) são providas de bucha de latão com rosca para a conexão de torneiras, duchas, chuveiros, entre outros, para evitar sua ruptura na realização do aperto. Podem ser soldáveis ou roscáveis. A linha soldável tem a vantagem da rapidez na execução. Já a linha roscável permite a desmontagem da instalação, sendo mais utilizada para instalações temporárias (canteiros de obra, feiras etc.). Tubo de policloreto de polivinila – PVC | Fonte: Catálogo Tigre Tubo de Policloreto de Vinila Clorado – CPVC Trata-se de um material com todas as propriedades do PVC, somando-se a resistência da condução de líquidos sobre pressões a altas temperaturas. Fabricado pela Tigre com a denominação “Sistema Aquaterm” e pela Amanco como “Super CPVC Flowguard”. O sistema da Tigre “Sistema Aquaterm” está dimensionado para trabalhar com as seguintes pressões de serviço: 6,0 kgf/cm² ou 60 m.c.a. conduzindo água a 80°C; 24,0 kgf/cm² ou 240 m.c.a. conduzindo água a 20°C. Dispensa isolamento térmico em trechos de tubulação de até 20 m de extensão. O sistema da Amanco “Super CPVC Flowguard” está dimensionado para trabalhar com pressão de 8,6 m.c.a e temperatura até 82º C. Dispensa isolamento térmico. Tubo de policloreto de vinila clorado (CPVC) |Fonte: Catálogo Tigre Tubo de Ferro Galvanizado O ferro galvanizado é material de ferro que foi revestido com uma camada de zinco para ajudar o metal a resistir à corrosão. Utilizado atualmente nas instalações hidráulicas prediais apenas nas tubulações de sucção e recalque de água fria. Tubo de ferro galvanizado | Fonte: Quality tubos Tubo de Polipropileno – PPR Os tubos e conexões em polipropileno são materiais fabricados com material inovador e de ultima geração, polipropileno copolímero random. Esses tubos podem ser utilizados nas instalações de água quente e água fria. Podem trabalhar nas seguintes pressões e temperaturas: PN 12 (apenas para instalações de água fria) até 100 m.c.a. para temperaturas médias de 27°C; PN 20 - 80°C até 40 m.c.a., suportando picos de 90°C até 40 m.c.a; PN 25 - 80°C até 60 m.c.a., suportando picos de 90°C até 60 m.c.a. Vantagens: Rapidez e simplicidade na instalação – maior produtividade; Baixa rugosidade; Não requer isolamento térmico; Maior isolamento acústico; Material atóxico, livre de corrosão e de incrustações, reciclável; Sistema de termofusão – garantia total das juntas. Os materiais se fundem molecurlamente a 260° C, passando a formar uma tubulação contínua para total estanqueidade e segurança do sistema; Fácil reparo. Desvantagens: Requer treinamento especializado; Requer equipamento para realização da termofusão. Tubo de polipropileno | Fonte: Catálogo Amanco As imagens a seguir apresentam o equipamento conhecido como termofusor e o corte de uma tubulação após a termofusão. Termofusor | Fonte: Amanco Corte de uma tubulação e acessório em PPR | Fonte: Amanco Tubo PEX (Polietileno reticulado) O sistema utiliza bobinas de tubos de polietileno reticulado com conexões metálicas do tipo anel deslizante (slide fit). Fabricante: Tigre. Características: Disponível em bobinas de 50 m e 100 m; Com três especificações diferentes, suporta pressão de serviço de 60 m.c.a ou de 80 m.c.a à temperatura de 70°C; Disponível nos diâmetros 16, 20, 26 e 32 mm. Vantagens: Agilidade: conexões que garantem uma montagem mais rápida; Economia: comercializada em bobinas; Sem desperdício: permite corte na metragem necessária para aplicação; Segurança: reduz o número de conexões. Tubo PEX (polietileno reticulado) | Fonte: Catálogo Tigre A Amanco possui um sistema novo denominado “flextemp” que utiliza um sistema de tubo flexível de polibutileno para água fria e quente com conexões reutilizáveis com engate do tipo “click”, atendendo a uma pressão de serviço de 80 m.c.a e temperatura máxima de 70ºC. Fonte: Amanco Tubo de Cobre Os tubos de cobre para instalações de água fria e água quente devem ser sem costura de classificação E. Podem também ser utilizados para instalações de combate a incêndio (hidrantes e sprinklers) e nas instalações de gases combustíveis. Trata-se de um material nobre com vida útil muito longa. Porém é de difícil execução e caro. As juntas são soldadas com solda de estanho e chumbo, exigindo mão de obra especializada. Nas tubulações de água quente, exige que se tenha isolamento térmico. Tubo de cobre | Fonte: Shutterstock Tubo de Aço Inoxidável (INOX) Os tubos de aço inox possuem papel fundamental na indústria da construção. Entre as inúmeras aplicações, destacam-se as da indústria farmacêutica, indústria alimentícia e indústria química, entre outras. O tubo inox Schedule é utilizado principalmente para a condução de fluidos e montagem de estruturas, mas pode atender aos requisitosde qualidade e resistência de diversas outras aplicações. Trata-se de um material também caro, pois o preço varia com a cotação do dólar e requisita mão de obra especializada. Outra desvantagem para a água quente é a necessidade de isolamento térmico. Tubo de aço | Fonte: Shutterstock Atenção Utilize somente materiais com certificação do Inmetro ou de laboratórios credenciados por ele. O engenheiro tem responsabilidade solidária nesse quesito. Equivalência de diâmetros entre os diversos materiais (tubos) Ilustramos a seguir uma tabela de equivalência de diâmetros externos das tubulações mais utilizadas atualmente nas instalações hidráulicas prediais. Todos os materiais estão correlacionados às medidas em polegadas, que são baseadas na tubulação de ferro. TABELA DE EQUIVALÊNCIA DE DIAMETROS (EXTERNOS) Ferro Polegada PVC água (mm) Cobre (mm) PPR PN20 (mm) CPVC (mm) PEX (mm) 1/2" 20 15 20 15 16 3/4" 25 22 25 22 20 1" 32 28 32 28 25 1.1/4" 40 35 40 35 32 1.1/2" 50 42 50 42 40 2" 60 54 63 54 50 2.1/2" 75 66 75 73 63 3" 85 79 90 89 75 4" 110 104 110 114 90 Para diâmetros internos, consulte catálogo do fabricante. Confira como é feita a instalação hidráulica de um banheiro em parede de drywall (gesso acartonado). Assista ao vídeo a seguir: Atividade 1. Em qual desenho complementar são dimensionadas as prumadas de uma edificação? 2. Quais os tipos de tubos que podem ser usados em um projeto de água quente e quais não precisam de isolamento térmico? 3. Onde são utilizados os registros de gaveta? Referências _______________. NBR 5626. Instalação predial de água fria. Associação Brasileira de Normas Técnicas. Rio de Janeiro, 1998. _______________. NBR 7198. Projeto e execução de instalações prediais de água quente. Associação Brasileira de Normas Técnicas. Rio de Janeiro, 1993. _______________. Lei 112 de 17 de março de 2011. Dispõe sobre a obrigatoriedade de individualização do medidor de consumo de água em edificações multifamiliares e dá outras providências. Rio de Janeiro. _______________. Lei 5.224 de 25 de setembro de 2012. Torna obrigatório o uso de equipamentos inteligentes nos mictórios, descargas e torneiras, na forma que menciona. Rio de Janeiro. AZEVEDO NETTO, J. Manual de hidráulica. São Paulo: Blucher, 1998. AZEVEDO NETTO, J.; MELO, V. Instalações prediais hidráulico-sanitárias. São Paulo: Blucher, 1997. BORGES, R. S.; BORGES, W. L. Manual de instalações hidráulico-sanitárias e gás. São Paulo: LTC, 2000. CARVALHO JR, R. Instalações hidráulicas e o projeto de arquitetura. São Paulo: Blucher, 2016. CREDER, H. Instalações hidráulicas e sanitárias. Rio de Janeiro: LTC, 2006. MACINTYRE, A. Instalações hidráulicas. Rio de Janeiro: LTC, 2010. Próximos Passos Dispositivos economizadores; Principais grandezas; Válvulas redutoras de pressão (VRP). Explore mais Pesquise na internet, sites, vídeos e artigos relacionados ao conteúdo visto. Em caso de dúvidas, converse com seu professor online por meio dos recursos disponíveis no ambiente de aprendizagem. Visite os sites a seguir para consultar os catálogos de produtos de hidráulica: • Catálogos Amanco de produtos e manuais <http://amanco.com.br/downloads#catalogo-de-produtos> • Catálogos Tigre de produtos e manuais <https://www.tigre.com.br/catalogos-tecnicos> • Catálogos Eluma <https://www.paranapanema.com.br/show.aspx? idCanal=Y+c3XmHkO1KwIBZ4CCrSCQ> • Catálogos de tubos de ferro galvanizados – Quality tubos <http://www.qualitytubos.com.br/fabricante-tubos-galvanizados> • Catálogos de tubos de PPR – tecnofluidos (Acqua System) <http://www.tecnofluidos.com.br/> • Louças e metais Deca <https://www.deca.com.br/> • Metais Docol <https://www.docol.com.br/pt> • Metais Fabrimar <http://www.fabrimar.com.br/> http://amanco.com.br/downloads#catalogo-de-produtos https://www.tigre.com.br/catalogos-tecnicos https://www.paranapanema.com.br/show.aspx?idCanal=Y+c3XmHkO1KwIBZ4CCrSCQ http://www.qualitytubos.com.br/fabricante-tubos-galvanizados http://www.tecnofluidos.com.br/ https://www.deca.com.br/ https://www.docol.com.br/pt http://www.fabrimar.com.br/ Disciplina: Instalações prediais – Hidráulica Aula 2: Dispositivos economizadores, principais grandezas e válvulas redutoras de pressão (VRPs) Introdução Com todo o conceito de sustentabilidade divulgado amplamente na mídia, não poderemos ficar fora disso, não é mesmo? Já que a disciplina é sobre água, o que fazer para economizar e preservar esse líquido tão precioso e fundamental na vida de todos? Nesta aula, iremos apresentar dispositivos economizadores que nada mais são do que metais e louças sanitárias que utilizam quantidade reduzida de água. Ao fazer a redução do consumo de água, também fazemos outra economia indireta, que é a redução da quantidade de água tratada pelas concessionárias. Faremos um resumo de alguns conceitos hidráulicos essenciais para um projeto de instalações prediais hidráulicas, principalmente aqueles relacionados à pressão conforme norma da ABNT e dispositivos que são utilizados para seu controle. Objetivos Apontar os principais dispositivos economizadores, suas funções, normas e legislações pertinentes ao tema; Resumir as principais grandezas utilizadas nos projetos de instalações com seus respectivos conceitos; Descrever e avaliar quando são utilizados sistemas de redução de pressão através de válvulas redutoras de pressão (VRPs). Dispositivos economizadores Os dispositivos economizadores de água possuem tecnologias que utilizam uma vazão reduzida de água, evitando-se assim o desperdício devido ao fechamento precário dos componentes convencionais. Na prática, são metais ou louças sanitárias que apresentam uma maior eficiência hídrica em relação aos que existem usualmente. Promovem não só a economia de água como também o desperdício. Esses dispositivos vêm sendo usados principalmente em estabelecimentos comerciais devido a legislações específicas das cidades bem como da vigilância sanitária. No município do Rio de Janeiro, por exemplo, temos a seguinte lei: 5.224, de 25 de setembro de 2012. Torna obrigatório o uso de equipamentos inteligentes nos mictórios, descargas e torneiras, na forma que menciona. A própria lei especifica como equipamento inteligente qualquer dispositivo que acione ou suspenda o fluxo de água sem contato manual. Seu uso é obrigatório nos mictórios, descargas e torneiras destinados ao uso público. Veremos a seguir uma sequência de torneiras com tipo de acionamento distinto: por pressão, por sensor e por presença. Creio que a maioria de vocês já se deparou com esses tipos de torneiras em shoppings, prédios comerciais, lojas, restaurantes etc. Torneira com acionamento por pressão| Fonte: catálogo Docol Torneira com acionamento por sensor | Fonte: catálogo Docol Torneira com acionamento por presença| Fonte: catálogo Docol Em seguida, apresentaremos válvulas de descarga. A válvula de descarga libera o quanto de água quiser enquanto você aperta. Já a caixa acoplada consome em média 8 litros. Existem também válvulas de descarga com acionamento duo. O acionamento duo é composto por duas teclas identificadas. Uma de acionamento parcial destinado à limpeza de líquidos à esquerda (3 a 4 litros de água) e outra à direita de acionamento total para sólidos (6 a 8 litros de água). Válvula de descarga com acionamento duo | Fonte: Catálogo Docol As próximas figuras mostram exemplos de bacias sanitárias com caixa acoplada e caixa de embutir que consomem bem menos água que uma bacia com válvula de descarga, podendo também ser de acionamento duo. A caixa de descarga externa também poderá ter de acionamento duo, utilizando-se de dois ciclos com aproximadamente 3 litros para o primeiro ciclo e 6 litros para o segundo ciclo. Caixa acoplada externa. Fonte: catálogo Docol. Caixa de embutir na alvenaria. Fonte: catálogo Montana. Acionamento duo. Fonte: catálogo Docol Agora, falaremos sobre os mictórios. Existem atualmente válvulas de descarga para mictório com acionamentoautomático de fluxo após a saída do usuário do campo de detecção do sensor. Válvula de descarga de mictório por sensor | Fonte: Catálogo Docol Acionamento sem uso das mãos Existem alguns tipos de acionamento de torneiras para uso laborativo (hospitais, cínicas, fábricas, restaurantes etc) que evitam o contato das mãos, a saber: Acionamento por botão no piso. Acionamento por tecla na parede. Arejadores O arejador é um dispositivo instalado na saída de uma torneira. Possui orifícios na sua superfície lateral que permitem a entrada de ar durante o escoamento da água, dando a sensação de uma vazão maior do que é na realidade. NBR 5626 (item 5.3.5.8). Modelos de arejadores | Fonte: Catálogo Docol Vídeo comparativo entre os diferentes tipos de arejadores. https://www.youtube.com/embed/TlSeZGxBrcY Há no mercado metais com certificação LEED (leadership in energy and environmental design). Trata-se de uma certificação americana referente a “prédios verdes” pertencentes ao Green Building Council, do qual o Brasil é membro. Essa certificação assegura que o produto ou projeto seja sustentável e ambientalmente responsável. No Brasil, temos a certificação Procel Edifica, mas ela não aborda a questão hídrica. Alguns fabricantes já mostram em seus catálogos o selo do Green Building Council. Exemplo de torneira com selo Green Building Council | Fonte: Catálogo Docol A seguir, relacionamos, através de uma tabela, a economia presumida proporcionada para a adoção de dispositivos economizadores nos diversos aparelhos de utilização. ECONOMIA PRESUMIDA BASEADA EM ESTUDOS DE CASO Local Vazão (litros/min) Média Produtos indicados para banheiros e vestiários Redução % média Retorno do investimento Chuveiro 0,2 Registro regulador de vazão 40 Até 2 meses Válvula de fechamento automático 42 2 a 5 meses Válvula de acionamento pés 45 5 a 9 meses Lavatório 0,1 Registro regulador de vazão 40 Até 2 meses Arejador para bica ou torneira 24 2 a 5 meses Torneira automática 48 Até 2 meses Torneira eletrônica 58 2 a 5 meses Mictório 0,1 Válvula de mictório automação eletrônica 50 2 a 5 meses Local Vazão (litros/min) Média Produtos indicados para cozinhas Redução % média Retorno do investimento Pia 0,13 Arejador para bica ou torneira 24 Até 2 meses Torneira automática 48 2 a 5 meses Válvula de acionamento pés 52 2 a 5 meses Local Vazão (litros/min) Média Produtos indicados para áreas comuns e lazer Redução % média Retorno do investimento Chuveiro e piscina Registro regulador de vazão 40 Até 2 meses Torneira automática 48 Até 2 meses Válvula de acionamento com pés 45 2 a 5 meses Fonte: Agência Nacional de Água (ANA) Dispositivos economizadores Além de uma torneira ou misturador econômico, há outras formas de reduzir o uso de água para um chuveiro (sem ser chuveiro elétrico): utilizando-se chuveiros com vazão reduzida de água. Enquanto alguns chuveiros consomem aproximadamente 28 litros/min a 10 m.c.a., existem chuveiros econômicos que consomem 12 litros/min com a mesma pressão. Veja os gráficos a seguir: Chuveiro normal. Chuveiro econômico. Outra forma é através de regulador de vazão. Os reguladores de vazão são acessórios fundamentais para serem utilizados em conjunto com chuveiros, torneiras e misturadores. Aumentam a eficiência na economia de água e facilitam a manutenção. • Economia: o registro regulador de vazão possibilita a regulagem da vazão ideal, proporcionando economia de água e conforto ao mesmo tempo; • Manutenção: com o fechamento total através do registro regulador de vazão, pode-se fazer a manutenção da torneira, por exemplo, sem a necessidade de fechar o registro geral da rede. Registro regulador de vazão metálico ½”. Fonte: catálogo Docol Registro regulador de vazão para chuveiro. Fonte: catálogo Docol Principais grandezas Vamos a seguir recordar o conceito de pressão hidráulica e algumas grandezas que usaremos para o dimensionamento dos projetos. V = volume em litros; 1 m³ = 1.000 litros; Q = vazão em (l/s) ou m³/h; Pressão = m.c.a. Para podermos medir a pressão hidráulica, utilizamos um exemplo abaixo: Podemos utilizar: Kgf/cm² (quilograma força por centímetro quadrado); Lb/pol² (libra por polegada quadrada); m.c.a. (metro de coluna de água). No exemplo, temos: 1 Kgf/cm² = 10 metros de coluna de água = 10 m.c.a.; Kgf/cm² = 100 Kpa; Então, 1 m.c.a. = 10 Kpa. Fonte: FAU-UFRJ- Hidráulica - água fria – Prof. Rafael Tavares Em uma edificação, quanto maior for a altura do prédio, maior será a pressão. Então podemos concluir que os andares mais baixos terão maior pressão se isso for comparado com os andares situados mais próximos ao reservatório superior, conforme figura. Em pressões superiores a 400 Kpa (40 m.c.a.), torna-se necessário a instalação de VRPs (válvulas redutoras de pressão), atendendo ao item 5.3.5.3 da NBR 5626. Para o funcionamento de determinados aparelhos, há também a necessidade de uma pressão mínima. A NBR 5626 (item 5.3.5.1) e NBR 7198 estabelecem que, em qualquer caso, a pressão não deve ser inferior a 10 Kpa (1 m.c.a.), exceto no ponto da caixa de descarga que poderá ser até um mínimo de 5 Kpa (0,5 m.c.a.). O ponto para válvula de descarga para bacia sanitária não deverá ser inferior a 15 Kpa (1,5 m.c.a.). Em qualquer ponto da rede predial de distribuição, a pressão da água em condições dinâmicas (com escoamento) não deve ser inferior a 5 Kpa (0,5 m.c.a.) segundo a NBR 5626 (item 5.3.5.2.). Fonte: Prof. J. C. Mendonça A tabela abaixo exemplifica as principais peças de utilização e suas pressões dinâmicas mínimas. PEÇAS DE UTILIZAÇÃO E PRESSÕES DINÂMICAS MÍNIMAS Aparelho sanitário Peça de utilização Pressão dinâmica Kpa o m.c.a. Bacia sanitária Caixa de descarga 5 – 0,5 Bacia sanitária Válvula de descarga 15 – 1,5 Banheira Misturador 10 – 1,0 Bebedouro Registro de pressão 10 – 1,0 Bidê Misturador de água 10 – 1,0 Chuveiros ou duchas Misturador de água 10 – 1,0 Chuveiro elétrico Registro de pressão 10 – 1,0 Lavadoras Registro de pressão 10 – 1,0 Lavatórios Torneiras ou misturador 10 – 1,0 Mictórios com sifão integrado Válvulas de descarga 10 – 1,0 Mictório tipo calha Caixa de descarga ou registro de pressão 10 – 1,0 Pia Torneiras ou misturador 10 – 1,0 Tanque Torneiras 10 – 1,0 Torneira de jardim ou geral Torneiras 10 – 1,0 Fonte: Prof. J. C. Mendonça Na prática, devemos estar atentos aos equipamentos a serem instalados e verificar a recomendação mínima de pressão do fabricante. Um cuidado especial deve ser adotado ao projetar edifícios residenciais onde serão instalados aquecedores a gás individuais. Há fabricantes que recomendam pressões mínimas de 5 a 13 m.c.a de pressão dinâmica para o funcionamento com a vazão nominal do equipamento (veja a figura abaixo). Nesse caso, se não houver altura suficiente entre o fundo da caixa d’água e o ponto de alimentação de água fria do aquecedor, deverá ser previsto um sistema de pressurização para o suprimento de água fria para os últimos andares. O projeto deverá ser analisado com muita atenção, pois, se não houver pressão suficiente, o aquecedor a gás poderá até nem ligar ou funcionar muito precariamente. Alguns modelos exigem de 5 a 13 m.c.a. de pressão dinâmica para funcionar com a vazão nominal do equipamento. Fonte: catálogo da Rinnai Perda de carga Conceito: resistência sofrida pelo líquido em seu percurso (no caso, a água). Perda de parte de sua energia (pressão) inicial. Há diversos fatores que contribuem para a perda de carga: Rugosidade do conduto; Viscosidade e densidade do líquido conduzido; Velocidade de escoamento; Grau de turbulência do fluxo; Distância percorrida; Mudança de direção de linha. Fonte: FAU-UFRJ- Hidráulica - água fria – Prof. Rafael Tavares Válvulas redutoras de pressão As válvulas redutoras de pressão são dispositivos que, instalados nas redes de distribuição de água, reduzem a pressão de entrada a uma pressão de saída estável. Através de um mecanismo, é possível ajustar a pressãode saída da válvula. Quando não houver consumo, a válvula se fecha automaticamente. São utilizadas em pressões superiores a 400Kpa (40 m.c.a.). Principais fabricantes: Bermad, Emmeti, Jogofe, Caleffi e Spirax Sarco. Outra forma de fazer a redução da pressão é através de reservatórios intermediários na edificação. A desvantagem é a de se ter um armazenamento intermediário de água, ocupando espaço físico e sobrecarregando a estrutura do prédio, além da impermeabilização, limpeza das caixas etc. As válvulas redutoras de pressão podem ser individuais ou em conjunto dependendo da sua utilização. Válvula redutora de pressão individual. Fonte: catálogo Jogofe Válvula redutora de pressão P25. Fonte: catálogo Emmeti A figura a seguir mostra uma fotografia de dois conjuntos de válvulas reguladoras de pressão com todos os seus componentes e derivações para as colunas através de um barrilete. O conjunto está atendendo a duas zonas de pressão distintas. Fonte: Equipe de obra 17 Na próxima figura, há dois esquemas de distribuição de água. O da esquerda mostra a distribuição de duas colunas através de um reservatório superior e que no meio do prédio há um sistema de válvula redutora de pressão (A) para cada coluna. No esquema da direita, ele mostra a mesma distribuição com a opção de caixas d’água intermediárias que fazem a quebra da pressão. Válvulas redutoras de pressão – opção | Fonte: Priscilla Scura - Slideshare A figura ao lado mostra dois esquemas de distribuição de água em um prédio. O da esquerda cota a altura do fundo reservatório superior até o pavimento mais inferior, sendo a um total de 60m. Ressalta a importância de se considerar os 2 m de lâmina d‘água desse reservatório, pois o ponto em que se atinge a pressão de 40 m.c.a. está a 38 m do fundo da caixa. No esquema da direita, recomenda-se instalar a válvula redutora de pressão acima do ponto onde se encontra a pressão limite. Caso o prédio seja muito alto e a pressão chegue ao limite novamente, outras válvulas redutoras de pressão poderão ser instaladas. Instalação hidráulica de edifícios altos | Fonte: Equipe de obra 17 Caso não haja espaço suficiente para a instalação do conjunto redutor de pressão em andar intermediário, ele poderá ser instalado num andar técnico (ex.: subsolo) e a alimentação da distribuição será ascendente. Veja a figura. Válvulas redutoras de pressão (exemplo ascendente) | Fonte: Macintyre Assista aos vídeos a seguir para compreender o funcionamento de uma VRP. O primeiro vídeo mostra o funcionamento de uma válvula de redutora de pressão pilotada. O segundo vídeo apresenta os componentes de uma VRP, seus detalhes e funcionamento. Funcionamento da Válvula Redutora de Pressão | Fonte: Vaportec https://www.youtube.com/embed/0a35nF7BGfI Redutoras de pressão pré-reguláveis | Fonte: Caleffi Hydronic Solutions https://www.youtube.com/embed/dmSFyGqP9fI Atenção Utilize somente materiais com certificação do Inmetro ou laboratórios credenciados por ele. O engenheiro tem responsabilidade solidária nesse quesito. Atividade 1. O que são dispositivos economizadores de água? 2. O que são arejadores e como funcionam? 3. O que é uma válvula redutora de pressão? Em que condições é utilizada? Referências _______________. NBR 5626. Instalação predial de água fria. Associação Brasileira de Normas Técnicas. Rio de Janeiro, 1998. _______________. NBR 7198. Projeto e execução de instalações prediais de água quente. Associação Brasileira de Normas Técnicas. Rio de Janeiro, 1993. _______________. Lei 112 de 17 de março de 2011. Dispõe sobre a obrigatoriedade de individualização do medidor de consumo de água em edificações multifamiliares e dá outras providências. Rio de Janeiro. _______________. Lei 5.224 de 25 de setembro de 2012. Torna obrigatório o uso de equipamentos inteligentes nos mictórios, descargas e torneiras, na forma que menciona. Rio de Janeiro. AZEVEDO NETTO, J. Manual de hidráulica. São Paulo: Blucher, 1998. AZEVEDO NETTO, J.; MELO, V. Instalações prediais hidráulico-sanitárias. São Paulo: Blucher, 1997. BORGES, R. S.; BORGES, W. L. Manual de instalações hidráulico-sanitárias e gás. São Paulo: LTC, 2000. CARVALHO JR, R. Instalações hidráulicas e o projeto de arquitetura. São Paulo: Blucher, 2016. CREDER, H. Instalações hidráulicas e sanitárias. Rio de Janeiro: LTC, 2006. MACINTYRE, A. Instalações hidráulicas. Rio de Janeiro: LTC, 2010. Próximos Passos Sistemas de abastecimento de água; Entrada d’água; Reservatórios. Explore mais Pesquise na internet, sites, vídeos e artigos relacionados ao conteúdo visto. Em caso de dúvidas, converse com seu professor online por meio dos recursos disponíveis no ambiente de aprendizagem. Visite os sites a seguir para consultar os catálogos de produtos de hidráulica e padrões de eficiência energética. • Catálogos Amanco de produtos e manuais <http://amanco.com.br/downloads#catalogo-de-produtos> • Catálogos Tigre de produtos e manuais <https://www.tigre.com.br/catalogos-tecnicos> • Catálogos Eluma <https://www.paranapanema.com.br/show.aspx? idCanal=Y+c3XmHkO1KwIBZ4CCrSCQ> • Catálogos de tubos de ferro galvanizados – Quality tubos <http://www.qualitytubos.com.br/fabricante-tubos-galvanizados> • Catálogos de tubos de PPR – tecnofluidos (Acqua System) <http://www.tecnofluidos.com.br/> • Louças e metais Deca <https://www.deca.com.br/> • Metais Docol <https://www.docol.com.br/pt> • Metais Fabrimar <http://www.fabrimar.com.br/> • Jogofe <http://www.jogofe.com.br/site/?page_id=9> • Emmeti <https://www.emmeti.com.br/produtos/agua/category/redutora-de- pressao> • Certificação Leed <http://www.gbcbrasil.org.br/> • Bermad <http://catalogo.bermad.com.br/category/redutora-de-pressao> • Etiquetagem de eficiência energética de edificações <http://www.procelinfo.com.br/main.asp?View=%7BD3C90184-7BCF- 454B-A22E-31B8F2E1EE3C%7D&Team=¶ms=itemID=%7BC28C2387- 3172-4D9F-B769- EB386F0961E5%7D;LumisAdmin=1;&UIPartUID=%7BD90F22DB-05D4- 4644-A8F2-FAD4803C8898%7D > http://amanco.com.br/downloads#catalogo-de-produtos https://www.tigre.com.br/catalogos-tecnicos https://www.paranapanema.com.br/show.aspx?idCanal=Y+c3XmHkO1KwIBZ4CCrSCQ http://www.qualitytubos.com.br/fabricante-tubos-galvanizados http://www.tecnofluidos.com.br/ https://www.deca.com.br/ https://www.docol.com.br/pt http://www.fabrimar.com.br/ http://www.jogofe.com.br/site/?page_id=9 https://www.emmeti.com.br/produtos/agua/category/redutora-de-pressao http://www.gbcbrasil.org.br/ http://catalogo.bermad.com.br/category/redutora-de-pressao http://www.procelinfo.com.br/main.asp?View=%7BD3C90184-7BCF-454B-A22E-31B8F2E1EE3C%7D&Team=¶ms=itemID=%7BC28C2387-3172-4D9F-B769-EB386F0961E5%7D;LumisAdmin=1;&UIPartUID=%7BD90F22DB-05D4-4644-A8F2-FAD4803C8898%7D Disciplina: Instalações prediais – Hidráulica Aula 3: Sistemas de abastecimento de água, entrada d’água e reservatórios Introdução Chegou a hora de iniciarmos os cálculos. Como calcular o diâmetro do hidrômetro? Como calcular o tamanho dos reservatórios necessários? Esses cálculos são extremamente importantes para definição da arquitetura e da estrutura da edificação, pois o volume de um reservatório tem um impacto grande no custo da construção, bem como na área de construção. Todas essas definições deverão ser decididas pela equipe multidisciplinar, como comentado anteriormente, mas o proprietário do empreendimento é quem muita das vezes dá a palavra final por vários fatores. Nesta aula, serão relacionados os sistemas de abastecimento de água, cálculo do consumo diário para definir a reservação necessária e opções de reservatórios. Através do cálculo do consumo diário define-se também o diâmetro da entrada d’água. Objetivos Descrever os possíveis sistemas de abastecimento de água, suas vantagens e desvantagens; Exemplificar o cálculo do consumo diário conforme o tipo de local, o tipo de prédio e o consumo per capita por unidade. Definir o ramal de entrada de água e seu dimensionamento. Abordaremos também a questão dos hidrômetrosindividuais conforme legislação de algumas cidades; Observar os tipos de reservatórios e os principais cuidados a serem observados com relação aos mesmos. Sistemas de abastecimento de água O abastecimento de água, geralmente, é provido por uma concessionária local ou estadual que fornece a água potável que é tarifada. Podemos ter os seguintes tipos de abastecimento de água: Sistema direto; Sistema indireto; Sistema pressurizado. No sistema direto, a alimentação para o consumidor é feita diretamente da rede da concessionária (sem reservatórios). Requer alimentação contínua e pressão suficiente. A principal desvantagem é o risco de o consumidor ficar sem água. Na figura abaixo, temos o exemplo de um sistema direto. No sistema indireto, são adotados reservatórios para resguardar a intermitência da concessionária no abastecimento e variação da pressão. A vantagem é ter uma reservação na intermitência da concessionária. A seguir, temos a figura de uma edificação por abastecimento indireto, mostrando os reservatórios inferior e superior. No sistema pressurizado, recebe-se a água da concessionária diretamente para a edificação e instala-se um sistema de pressurização que vai atender aos pontos de consumo. De modo análogo ao sistema direto, a desvantagem é o risco de o consumidor ficar sem água. Os vídeos a seguir demonstram como funciona uma estação de tratamento de água. O vídeo abaixo apresenta uma explicação com linguagem bem simples sobre o assunto: Funcionamento de uma estação de tratamento| Fonte: Estação de Tratamento de Água https://www.youtube.com/embed/YcLtPJBjdAc Definição da função da Agência Nacional de Águas (ANA): Função da Agência Nacional de Águas| Fonte: Agência Nacional das Águas https://www.youtube.com/embed/eyD_YaxEle0 Consumo diário É necessário, inicialmente, calcular o consumo diário para podermos determinar o diâmetro da entrada de água e sua reservação. Para isso, verifica-se a natureza do local com sua taxa de ocupação conforme tabela abaixo. Natureza do local Taxa de ocupação Prédio de apartamentos 2 pessoas por dormitório 200 a 250 litros/dia/pessoa Prédio de escritórios de: - uma só entidade locadora 1 pessoa por 7 m² de área - mais de uma entidade locadora 1 pessoa por 5 m² de área Segundo o código de obras do RJ 6 litros/m² de área útil Restaurantes 1 pessoa por 1,5 m² de área Teatros e cinemas 1 cadeira para cada 0,70m² de área Lojas (pavimento térreo) 1 pessoa por 2,5 m² de área Lojas (pavimentos superiores) 1 pessoa por 5 m² de área Supermercados 1 pessoa por 2,5 m² de área Shopping centers 1 pessoa por 5 m² de área Salão de hotéis 1 pessoa por 5,5 m² de área Museus 1 pessoa por 5,5 m² de área Fonte: Macintyre Em seguida, verifica-se o tipo de prédio, no caso de residências, e o consumo em litros por dia per capita conforme tabela. Tipo de prédio Unidade Consumo l/dia Serviço doméstico Per capita 200 Apartamentos de luxo Por dormitório 300 a 400 Por quarto de empregada 200 Residência de luxo Per capita 300 a 400 Residência de médio valor Per capita 150 Residência popular Per capita 120 a 150 Alojamento provisório de obra Per capita 80 Apartamento de zelador Per capita 600 a 1000 Fonte: Macintyre No caso de residências, considere sempre duas pessoas por quarto e uma pessoa por quarto de empregada. Exemplo Para dimensionar o consumo diário para uma residência de luxo com 3 quartos, 2 suítes e 2 quartos de serviço (antigo quarto de empregada) e calcular o volume de água a reservar, considere a intermitência da concessionária de 3 dias. Cada quarto ou suíte considera a ocupação por duas pessoas. Em cada quarto de serviço, a ocupação é de uma pessoa. Solução: • 5 QT X 2 pessoas X 300 litros = 3.000 litros; • 2 QE X 1 pessoas X 200 litros = 400 litros; • Consumo total = 3.400 litros; • Reservação: 3.400 litros X 3 dias = 10.200 litros. Atividade 1. Calcule o consumo diário para um prédio de 20 apartamentos, sendo 10 apartamentos de 2 quartos e 10 apartamentos de 3 quartos, todos com 1 quarto de serviço (quarto de empregada). Intermitência da concessionária de 5 dias. Entrada de água A entrada de água é feita através do fornecimento da concessionária de água. A tubulação proveniente da rede de distribuição até a unidade de medição e controle (U.M.C), popularmente chamada de hidrômetro, denomina-se ramal predial. A tubulação proveniente do hidrômetro até o interior da edificação é chamada de instalação predial. Consulte sempre o padrão da concessionária local. Exemplificaremos a entrada de água através da concessionária Cedae que atende a cidade do Rio de Janeiro e outros municípios do Estado. O primeiro passo é tirar a CPAE (Consulta à Possibilidade de Abastecimento e Esgotamento). Essa consulta poderá ser feita via web pelo endereço http://www.cedae.com.br/cpaeweb <http://www.cedae.com.br/cpaeweb> . Teremos, então, de aguardar dois documentos: a DPA, que é a declaração de possibilidade de abastecimento, e a DPE, que é a possibilidade de esgotamento. A DPA é que vai definir a entrada do ramal predial (pressão, diâmetro). http://www.cedae.com.br/cpaeweb Temos na tabela a seguir a definição do diâmetro do hidrômetro conforme o consumo. Hidrômetro Pressão < 13 m.c.a. Consumo m³/dia Pressão > 13 m.c.a. Consumo m³/dia Ø 3/4" Até 4 Até 7 Ø 1" 5 a 10 8 a 16 Ø 1.1/2" 11 a 28 17 a 42 Ø 2" 29 a 65 43 a 130 Ø 3" 66 a 170 131 a 260 Ø 4" 171 a 320 261 a 480 Fonte: Cedae A escolha do diâmetro é feita conforme o consumo e a pressão fornecida pela concessionária. Geralmente adota-se o diâmetro mínimo para o ramal de entrada de ¾ de polegada. A seguir, temos o padrão e as recomendações da Cedae para construir e localizar uma caixa protetora para o hidrômetro. A caixa protetora do hidrômetro deve ser construída preferencialmente no muro (1) ou até 1,50 m da testada do imóvel (2). Detalhe de uma caixa protetora de hidrômetro. Fonte: Cedae A tabela a seguir apresenta as dimensões da caixa protetora de hidrômetro. TABELA DAS DIMENSÕES MÍNIMAS INTERNAS DA CAIXA DE PROTEÇÃO NO MURO (EM METROS) Dimensões internas da caixa Dimensões daporta Posição do ramal e alimentador Hidrômetro Comp. C Larg. L Alt. A Comp. Altura P E Z Ø 1/2" 0,60 0,15 0,32 0,56 0,28 0,15 0,20 0,38 Ø 3/4" 0,65 0,15 0,35 0,61 0,31 0,15 0,20 0,42 TABELA DAS DIMENSÕES MÍNIMAS INTERNAS DA CAIXA DE PROTEÇÃO NO MURO (EM METROS) Dimensões Dimensões daporta Posição do ramal e alimentador Hidrômetro Comp. C Larg. L Alt. A Comp. Altura P E Z Ø 1/2" A 3/4" 0,65 0,40 0,50 0,70 0,40 0,15 0,20 0,10 Ø 1" 0,90 0,50 0,60 0,80 0,50 0,15 0,25 0,15 Ø 1.1/2" 1,10 0,60 0,70 1,00 0,60 0,20 0,30 0,20 Ø 2" com filtro interno 1,10 0,60 0,70 1,00 0,60 0,20 0,40 0,20 Ø 2" com filtro externo 1,60 0,70 0,80 1,40 0,70 0,30 0,50 0,15 Ø 3" com filtro externo 2,80 0,90 1,20 2,50 0,90 0,40 0,60 0,20 Ø 4" com filtro externo 3,20 1,00 1,30 2,90 1,20 0,40 0,70 0,20 Ø 6" com filtro externo 3,90 1,10 1,50 3,50 1,40 0,40 0,70 0,20 Fonte: Cedae Caso a concessionária não tenha um padrão, a literatura nos indica o seguinte cálculo para o alimentador predial: Cd =Consumo diário; 86.400 s é o valor em segundos no período de 24 horas; Q min em litros/segundos; 𝑸𝒎𝒊𝒏=𝐶𝑑÷86.400 𝑠. Cálculo do diâmetro do alimentador predial (Dap): 𝐷𝑎𝑝≥√4×𝑄𝑚𝑖𝑛÷𝜋×𝑉𝑎𝑝; Em que: Vap é a velocidade do alimentador predial (0,6<𝑉𝑎𝑝≤1,0 𝑚/𝑠). A tabela a seguir apresenta os diâmetros do alimentador predial em função da velocidade e do consumo diário. Velocidade m³/s DIÂMETRO NOMINAL (mm) 20 25 32 40 50 60 75 100 125 150 CONSUMO DIÁRIO (m³) 0,6 16,3 25,4 41,7 65,1 101,8 146,6 229,0 407,2 636,2 916,1 1,0 27,1 42,4 69,5 108,6 169,6 244,3 381,7 678,5 1060,5 1526,8 Fonte: Site do Professor J. C. Mendonça Hidrômetros individuais (sustentabilidade) Nos dias atuais, a tendência é a utilização de hidrômetros individuais em habitações multifamiliares. Algumas cidades e estados já dispõem de leis com essa regulamentação. A vantagemé a possibilidade de cada consumidor pagar o justo pelo que gastou. Dessa forma, há uma conscientização maior em se fazer economia de água. O tratamento de água é muito caro, e algumas cidades no Brasil passaram por racionamento devido à falta de chuvas. Na cidade do rio de Janeiro, já existe uma lei obrigando a utilização de hidrômetros individuais. Lei 112 de 17 de março de 2011. Dispõe sobre a obrigatoriedade de individualização do medidor de consumo de água em edificações multifamiliares e dá outras providências. Faz-se a leitura individual de cada apartamento e soma-se então esse total. Diminui-se esse valor do total cobrado pelo hidrômetro da concessionária (geral). A diferença é rateada por todos os apartamentos, pois se trata do serviço, como regas de jardim, apartamento de zelador e consumo de outras áreas comuns, tipo piscina, play, churrasqueira etc. Graças à tecnologia, há hidrômetros com leitura por telemetria, facilitando o trabalho da captação dos dados para a conta individual. Os hidrômetros devem trabalhar na posição horizontal em função de sua relojoaria. Se trabalharem na vertical, poderá haver erro de leitura. Hidrômetro individual em posição correta. Fonte: Toda Bahia. Hidrômetro individual em posição incorreta. Fonte: Zap em Casa. Hidrômetros individuais com leitura por telemetria Funcionamento de hidrômetro individual com leitura por telemetria | Fonte: Tecmetra Atividade 2. Quando será obrigatória em todo o território nacional a utilização de hidrômetros individuais? Pesquise a lei 13.312/2016. Reservação O cálculo da reservação consiste em pegar o cálculo do consumo diário multiplicado pelo número de dias de intermitência, mais a RTI (reserva técnica de incêndio). Entende-se por dias de intermitência o número de dias que a concessionária poderá ficar sem ofertar água. Essa informação vem escrita na própria DPA. Em prédios comerciais, verifique com o projetista de ar-condicionado a necessidade de consumo de água para o sistema e o seu volume. A determinação do(s) tipo(s) de reservatório(s) será em função do projeto arquitetônico e do tipo de distribuição hidráulica. Reservatórios Poderão ser em concreto, em fibra, metálicos etc. Seguem algumas recomendações com relação aos reservatórios: Reservatório > 4.000 litros – dividir em duas células, comunicantes com registros para manobra e manutenção; Possuir visitas com medida mínima de 60 X 60 cm; A lâmina d’água deverá ficar a no mínimo 20 cm abaixo da tampa; A proporção normalmente utilizada é de 3/5 do volume para o inferior e 2/5 para o superior; Proibida a passagem de tubulação esgoto sanitário sobre o reservatório. Reservatório de fibra. Fonte: Siote Reservatórios castelo d’água. Fonte: Hidrometal Reservatório superior 01 Abastecimento (tubo de entrada de água). 02 Torneira-boia (serve para limitar a entrada de água, se a caixa estiver cheia). 03 Extravasor (ladrão). Serve para extravasar a água caso a torneira de boia falhe. 04 Suspiro. Serve para fazer a ventilação da tubulação, eliminando bolhas de ar. 05 Vem do ramal predial (tubo). 06 Limpeza. Serve para a limpeza da caixa d’água. 07 Saída. 08 Registro geral. 09 Vai ao barrilete. 10 Registro de limpeza. 11 Dreno. Vai à rede de águas pluviais. Fontes: FAU-UFRJ- Hidráulica-água fria – Prof. Rafael Tavares Na figura acima, temos a representação de um reservatório superior através de duas vistas, uma longitudinal e outra transversal. Vale destacar a altura ideal ser maior que 80 cm em relação à laje e a distância de 20 cm para a entrada de água abaixo da tampa. Reservatório inferior É muito importante destacar o que diz o item 5.2.4.8 da NBR 5626: Em princípio, um reservatório para água potável não deve ser apoiado no solo, ou ser enterrado total ou parcialmente, tendo em vista o risco de contaminação proveniente do solo, em face de permeabilidade das paredes do reservatório ou qualquer falha que implique a perda da estanqueidade. Nos casos em que tal exigência seja impossível de ser atendida, o reservatório deve ser executado dentro de compartimento próprio, que permita operações de inspeção e manutenção, devendo haver um afastamento mínimo de 60 cm entre as faces externas do reservatório (laterais, fundo e cobertura) e as faces internas do compartimento (Box in Box). O compartimento deve ser dotado de drenagem por gravidade, ou bombeamento, sendo que, nesse caso, uma bomba hidráulica deve ser instalada em poço adequado e dotada de sistema elétrico que adverte em casos de falha no funcionamento da bomba. Atendimento ao item 5.2.4.8 da NBR 5626 Temos na figura ao lado o desenho de um reservatório inferior enterrado de água potável, dividido em duas células, um reservatório de águas cinzas também dividido em duas células e, em anexo, um compartimento para casa de bombas. O objetivo deste desenho é mostrar o afastamento do reservatório de água potável do contato com o solo e do reservatório de águas cinzas conforme NBR 5626. Utilize somente materiais com certificação do Inmentro ou de laboratórios credenciados por ele. O engenheiro tem responsabilidade solidária nesse quesito. Fonte: Autoria própria. Atividade 3. Quais os cuidados necessários para a preservação da potabilidade da água nos reservatórios dos condomínios? 4. Quais os tipos de sistemas de abastecimento de água que podemos ter? 5. Como deve ser determinado o diâmetro da entrada de água e a reservação de água de uma edificação? 6. Cite duas recomendações que devem ser observadas com relação aos reservatórios. Referências _______________. NBR 5626. Instalação predial de água fria. Associação Brasileira de Normas Técnicas. Rio de Janeiro, 1998. _______________. NBR 7198. Projeto e execução de instalações prediais de água quente. Associação Brasileira de Normas Técnicas. Rio de Janeiro, 1993. _______________. Lei 112 de 17 de março de 2011. Dispõe sobre a obrigatoriedade de individualização do medidor de consumo de água em edificações multifamiliares e dá outras providências. Rio de Janeiro. _______________. Lei 5.224 de 25 de setembro de 2012. Torna obrigatório o uso de equipamentos inteligentes nos mictórios, descargas e torneiras, na forma que menciona. Rio de Janeiro. AZEVEDO NETTO, J. Manual de hidráulica. São Paulo: Blucher, 1998. AZEVEDO NETTO, J.; MELO, V. Instalações prediais hidráulico-sanitárias. São Paulo: Blucher, 1997. BORGES, R. S.; BORGES, W. L. Manual de instalações hidráulico-sanitárias e gás. São Paulo: LTC, 2000. CARVALHO JR, R. Instalações hidráulicas e o projeto de arquitetura. São Paulo: Blucher, 2016. CREDER, H. Instalações hidráulicas e sanitárias. Rio de Janeiro: LTC, 2006. MACINTYRE, A. Instalações hidráulicas. Rio de Janeiro: LTC, 2010. Próximos Passos Sistemas de distribuição de água; Metodologia para um projeto de instalações hidráulicas prediais. Explore mais Pesquise na internet, sites, vídeos e artigos relacionados ao conteúdo visto. Em caso de dúvidas, converse com seu professor online por meio dos recursos disponíveis no ambiente de aprendizagem. Visite os sites a seguir para consultar os catálogos de produtos de hidráulica e padrões de eficiência energética. • Catálogos Amanco de produtos e manuais <http://amanco.com.br/downloads#catalogo-de-produtos> • Catálogos Tigre de produtos e manuais <https://www.tigre.com.br/catalogos-tecnicos> • Catálogos Eluma <https://www.paranapanema.com.br/show.aspx? idCanal=Y+c3XmHkO1KwIBZ4CCrSCQ> • Catálogos de tubos de ferro galvanizados – Quality tubos <http://www.qualitytubos.com.br/fabricante-tubos-galvanizados> • Catálogos de tubos de PPR – tecnofluidos (Acqua System) <http://www.tecnofluidos.com.br/> • Cedae <http://www.cedae.com.br/cpaeweb> • Louças e metais Deca <https://www.deca.com.br/> • Metais Docol <https://www.docol.com.br/pt> • Metais Fabrimar <http://www.fabrimar.com.br/> • Fortlev <http://www.fortlev.com.br/> http://amanco.com.br/downloads#catalogo-de-produtos https://www.tigre.com.br/catalogos-tecnicoshttps://www.paranapanema.com.br/show.aspx?idCanal=Y+c3XmHkO1KwIBZ4CCrSCQ http://www.qualitytubos.com.br/fabricante-tubos-galvanizados http://www.tecnofluidos.com.br/ http://www.cedae.com.br/cpaeweb https://www.deca.com.br/ https://www.docol.com.br/pt http://www.fabrimar.com.br/ http://www.fortlev.com.br/ Disciplina: Instalações prediais – Hidráulica Aula 4: Sistemas de distribuição de água, metodologia para um projeto de instalações hidráulicas prediais Introdução Como iniciar um dimensionamento de uma tubulação de um apartamento, por exemplo? Inicialmente, precisaremos conhecer quais são os sistemas e subsistemas de uma distribuição predial de água fria. Depois, mostraremos o passo a passo das etapas para o desenvolvimento de um projeto de instalações hidráulicas, começando com o exemplo de um apartamento. Faremos uma abordagem mais prática com cálculos simples, utilizando-se de ábacos que tornam essa tarefa mais simples e com menos risco de erro. O objetivo é propor ao profissional a tomada de decisões rápidas através de cálculos práticos para o dia a dia. Objetivos Descrever os possíveis sistemas de distribuição de água e seus subsistemas; Reconhecer a metodologia para execução de um projeto de instalações hidráulicas prediais desde a base do projeto de arquitetura, a representação em plantas e seus detalhes; Analisar os cálculos do ramal de um apartamento conforme a NBR 5626 pelos métodos da demanda máxima possível e pelo método da demanda máxima provável. Sistemas de distribuição predial de água Definido como o conjunto de tubulações que conduzem a água até os pontos de consumo terminais. Podemos categorizar em três subsistemas: alimentação; reservação; distribuição. O sistema de suprimento de água deve prover água de boa qualidade para o consumo (potável). Atualmente, pode-se reaproveitar água de chuva ou até mesmo águas servidas provenientes de banho e lavatórios para reuso em descarga de vasos sanitários, por exemplo. Esse assunto, reuso, será abordado mais adiante. Subsistema de alimentação São os sistemas que fazem a alimentação hídrica da edificação. Ramal predial: é a ligação do sistema de abastecimento público ao cavalete/hidrômetro; Cavalete/hidrômetro: é o local onde se instala o medidor da concessionária conforme o seu padrão; Alimentador predial: tubulação que interliga o hidrômetro ao interior da edificação, geralmente até o reservatório inferior. Subsistema de reservação São os sistemas que compõem a reserva de água da edificação. Reservatório inferior: local onde se armazena a água proveniente da concessionária, fazendo uma reserva para mais dias de consumo. Denominado popularmente como cisterna; Estação elevatória (bombas de recalque ou pressurização). Encarregada de elevar a água até um reservatório superior ou, na ausência dele, pressurizar a distribuição de baixo para cima até os pontos de consumo; Reservatório superior: local onde se armazena a água para o consumo diário, sendo a distribuição da mesma feita por gravidade. Subsistema de distribuição São os sistemas que distribuem a água até os pontos de consumo. Barrilete: conjunto de tubos que interliga dois reservatórios e faz ramificações para as colunas de distribuição; Coluna: tubulação vertical que alimenta ramais e sub-ramais; Ramal, sub-ramal: tubulações horizontais que interligam a coluna até os pontos intermediários e finais de consumo. No caso da não existência de reservatório superior, sendo o sistema pressurizado de baixo para cima, o barrilete ficará localizado logo após o sistema de pressurização. Barrilete após o sistema de pressurização. Fonte: Arquivo pessoal. As duas figuras a seguir mostram todos os sistemas e subsistemas do sistema predial de água. Esquema de sistema predial de água fria. Fonte: UFG – Prof. Ricardo Prado Abreu Reis Esquema de sistema predial de água fria. Fonte: UFG – Prof. Ricardo Prado Abreu Reis Atividade 1. Definido como o conjunto de tubulações que conduzem a água até os pontos de consumo terminais. Podemos categorizar em três subsistemas: digite a resposta , digite a resposta e digite a resposta . Metodologia para o desenvolvimento de um projeto de instalações hidráulicas prediais Primeiro, precisamos ter como base o projeto de arquitetura. Exemplo: um apartamento. Depois, precisamos fazer a preparação da base de projeto (matriz). A matriz é realizada fazendo-se um novo arquivo da planta baixa e retirando-se todos os elementos do projeto de arquitetura que não são necessários no projeto de instalações prediais. Em seguida, faz-se a marcação dos pontos e traça-se a distribuição das tubulações para os pontos de consumo. Recomenda-se fazer um esquema da distribuição para facilitar os cálculos. Procede-se aos cálculos segundo a NBR 5626 e a NBR 7198. Escolhe-se o diâmetro da tubulação de acordo com o material a ser utilizado e coloca-se esse diâmetro em projeto. Fonte: Arquivo pessoal. Preparação da base (matriz) Limpe todos os elementos da planta de arquitetura não necessários: cotas; designação de esquadrias; indicação de piso, parede e teto; retirada (se houver) de todos os pontos de elétrica, telefone, especiais, ralos e pontos hidráulicos; retirada da indicação de cortes e rebaixos, retirada de hachuras. Se houver diferença de nível em pisos, deixe-a. Deixe também a identificação dos pilares, do número do apartamento e dos cômodos. A planta deverá ser em escala 1/50. Na impossibilidade de ser 1/50, apresente-a em 1/100 ou escala maior, mas faça os detalhes das áreas molhadas em 1/50 e as vistas em 1/25. No exemplo, a tubulação para o apartamento parte do armário de hidrômetros situado na parede lateral do compartimento de lixo. A partir do hidrômetro, a tubulação de água fria entra no apartamento pela cozinha/área de serviço e alimenta o registro dessa área situado na de serviço. Faz-se nesse ramal uma derivação através de uma caixa fixada no teto, onde é feita a transição do tubo de PVC PEX, que corre em um tubo camisa embutido na laje, pois na sala não há rebaixo de teto. De forma inversa, há uma caixa no banheiro da suíte fazendo a transição do PEX para a tubulação de PVC. A derivação para o outro banheiro se faz sobre o forro rebaixado nos banheiros e na circulação. Nos dois banheiros, são previstos registros de gaveta para água fria. Na água quente, não foram previstos registros parciais, sendo utilizado o registro do próprio aquecedor como registro geral de água quente. Fonte: Arquivo pessoal. Detalhe para armário de hidrômetros | Fonte: Arquivo pessoal. Veja na figura a seguir um detalhe para o armário de hidrômetros. Lembre que os hidrômetros sempre deverão trabalhar na posição horizontal em função da relojoaria desses tipos de medidores. Trata-se de um armário para seis hidrômetros posicionados acima da altura de 1,20 m, um sobre o outro, derivando da coluna AF-gravidade-01. Após essa derivação, há um registro geral de esfera e, a partir dele, faz-se a derivação de cada medidor. Antes e após cada medidor, também há um registro. Após o medidor, a tubulação segue para o respectivo apartamento. Esquema da distribuição A fim de facilitar os cálculos, recomenda-se fazer um esquema da distribuição, colocando as peças a que cada registro está atendendo na distribuição de cada compartimento. O esquema abaixo mostra a alimentação até os registros gerais de água fria. A partir deles, uma caixa de texto descrevendo os aparelhos que cada registro alimenta. Trechos B e C: alimenta um chuveiro, um lavatório e uma caixa de descarga acoplada. Trecho D: alimenta uma pia de cozinha, um tanque, um filtro e um aquecedor a gás de passagem que, por sua vez, atende a dois chuveiros. Esquema de distribuição com identificação dos trechos | Fonte: Arquivo pessoal. Exemplo Cálculos: Prédio padrão simples. O aquecedor de passagem alimenta apenas os dois chuveiros (água quente). Existem dois métodos de calculo pela NBR 5626: demanda máxima possível e demanda máxima provável. Demanda máxima possível:Soma das vazões: Acontece onde houver pico de consumo em determinados horários (Ex: escolas, quartéis, vestiários, estádios, internatos etc.); • Demanda máxima provável: Soma dos pesos relativos (método Hunter), utilizado em residências e em prédios comerciais (90% dos casos). No exemplo acima, o cálculo deverá ser pela demanda máxima provável, mas faremos os dois casos para compararmos os resultados. Para ambos os casos, é utilizada a tabela A.1 da NBR 5626. TABELA A.1 DA NBR 5626 - PESOS RELATIVOS NOS PONTOS DE UTILIZAÇÃO Aparelho sanitário Peça de utilização Vazão de projeto L/s Peso relativo Bacia sanitária Caixa de descarga 0,15 0,3 Válvula de descarga 1,70 32,0 Banheira Misturador (água fria) 0,30 1,0 Bebedouro Registro de pressão 0,10 0,1 Bidê Misturador (água fria) 0,10 0,1 Chuveiro ou ducha Misturador (água fria) 0,20 0,4 Chuveiro elétrico Registro de pressão 0,10 0,1 Lavadora de pratos ou de roupas Registro de pressão 0,30 1,0 Lavatório Torneira ou misturador (água fria) 0,15 0,3 Mictório cerâmico Com sifão integrado Válvula de descarga 0,50 2,8 Sem sifão integrado Caixa de descarga, registro de pressão ou válvula de descarga para mictório 0,15 0,3 Mictório tipo calha Caixa de descarga ou registro de pressão 0,15 Por metro de calha Pia Torneira ou misturador (água fria) 0,25 0,7 Tanque Torneira elétrica 0,10 0,1 Torneira de jardim ou lavagem em geral Torneira 0,20 0,4 Fonte: NBR 5626 Cálculo pela demanda máxima possível Faz-se a soma das vazões relativas de cada aparelho sanitário trecho a trecho de acordo com a tabela A1 do anexo A da NBR 5626. Acontece em locais onde houver pico de consumo em determinados horários. Ex: escolas, quartéis, vestiários, estádios, internatos etc. Com o somatório da vazão, faz-se a consulta no ábaco das vazões (Q) em l/s, à esquerda, e verifica-se o diâmetro correspondente ao trecho. Os diâmetros considerados são o diâmetro interno do tubo. De acordo com o material utilizado, faça a correção. Trecho Vazão Diâmetro B = C 1 chuveiro 0,20 20 (3/4”) 1 lavatório 0,15 20 (3/4”) 1 CDA 0,15 20 (3/4”) Σ Q 0,5 25 (1”) Trecho Vazão Diâmetro D 1 pia 0,25 20 (3/4”) 1 filtro 0,1 20 (3/4”) 1 tanque 0,25 20 (3/4”) 1 MLR 0,3 20 (3/4”) AQ (2 CH) 0,4 20 (3/4”) Σ Q 1,3 32 (1.1/4”) Trecho Vazão Diâmetro B = C 0,5 25 (1”) B – D 1,0 25 (1”) D – A 1,3 20 (3/4”) 1 tanque 0,25 25 (1”) Σ Q 2,8 40 (1.1/2”) Fonte: autoria própria Ábaco das vazões em função das vazões e pesos | Fonte: Macintyre Cálculo pela demanda máxima provável Faz-se a soma dos pesos relativos de cada aparelho sanitário trecho a trecho de acordo com a tabela A1 do anexo A da NBR 5626 e depois se faz a soma total de pesos do ramal (método da demanda máxima provável). O cálculo da demanda máxima provável é utilizado em todos os demais casos em que não haja utilização simultânea, ou seja, em 90% dos casos, como residências, prédios comerciais etc. Da mesma forma, faz-se o somatório dos pesos e consulta-se no ábaco dos pesos (ΣP), à direita, além de se verificar o diâmetro correspondente ao trecho. Os diâmetros considerados são o diâmetro interno do tubo. De acordo com o material utilizado, faça a correção. Trecho Peso Diâmetro B = C 1 chuveiro 0,4 20 (3/4”) 1 lavatório 0,3 20 (3/4”) 1 CDA 0,3 20 (3/4”) Σ P 1,0 25 (1”) Trecho Peso Diâmetro D 1 pia 0,7 20 (3/4”) 1 filtro 0,1 20 (3/4”) 1 tanque 0,7 20 (3/4”) 1 MLR 1,0 20 (3/4”) AQ (2 CH) 0,8 20 (3/4”) Σ Q 3,3 32 (1.1/4”) Trecho Peso Diâmetro B = C 1,0 25 (1”) B – D 2,0 25 (1”) D – A 3,3 32 (1.1/4”) Σ P 5,3 32 (1.1/4”) Fonte: autoria própria Ábaco das vazões em função das vazões e pesos | Fonte: Macintyre Nota-se que, pelo cálculo da demanda máxima possível, há um dimensionamento exagerado da tubulação para o caso de um apartamento comparado com o cálculo da demanda máxima provável. Então pegamos o resultado da soma dos pesos e calculamos a demanda simultânea total (vazão) através da formula: Q = 0,3 √ ΣP Q = 0,3 √ 5,3 Q = 0,69 litros/seg ou 0,69 l /s Conferimos o valor do diâmetro escolhido no ábaco (derivado da fórmula de Fair-Whipple-Hsiso) para encanamentos de cobre e PVC desta forma (método prático): Ábaco para encanamentos de cobre e PVC | Fonte: Macintyre Com o diâmetro escolhido de 32 mm, traçamos uma linha que vai de 32 mm na coluna DN (diâmetro nominal) até a coluna Q (vazão= 0,69 l/s) e verificamos qual a velocidade V (m/s) e a perda de carga J (m/m). Temos então V = 0,8m/s e J= 0,025 m/m. Pela NBR 5626, a velocidade não deverá ultrapassar 3,0 m/s em qualquer trecho da tubulação (item 5.3.4). Na prática, aconselhamos não ultrapassar 2,5m/s e a perda de carga em 0,08. Caso isso ocorra, aumenta-se um diâmetro da bitola do tubo e efetua-se a verificação da velocidade e a perda de carga novamente. Esquema dimensionado com os diâmetros das tubulações | Fonte: Autoria própria Apresentamos, a seguir, uma tabela de equivalência de diâmetros dos principais tubos de condução de água existentes no mercado. A relação de polegadas para milímetro refere-se sempre ao diâmetro interno do tubo nos ábacos anteriores. Exemplo: Um tubo de PVC de 25 mm equivale a ¾ de polegada, pois seu diâmetro interno é de 21,8 mm. Os 25 mm referem-se ao diâmetro externo. TABELA DE EQUIVALÊNCIA DE DIÂMETROS (EXTERNOS) Ferro Polegada Diâmetro interno do tubo PVC água (mm) Cobre (mm) PPR PN20 (mm) CPVC (mm) PEX (mm) 1/2" 15 20 15 20 15 16 3/4" 20 25 22 25 22 20 1" 25 32 28 32 28 25 1.1/4" 32 40 35 40 35 32 1.1/2" 40 50 42 50 42 40 2" 50 60 54 63 54 50 2.1/2" 65 75 66 75 73 63 3" 80 85 79 90 89 75 4" 100 110 104 110 114 90 Para diâmetros internos, consulte catálogo do fabricante. Fonte: Arquivo pessoal O próximo passo é o dimensionamento nos detalhes (plantas baixas e vistas) e na escala maior (1/25 ou 1/20). Detalhe de um banheiro – planta baixa e vista| Fonte: Arquivo pessoal Detalhe de uma cozinha/ área de serviço– planta baixa | Fonte: Arquivo pessoal Detalhe de uma cozinha/ área de serviço–vista | Fonte: Arquivo pessoal Atenção Utilize somente materiais com certificação do Inmetro ou de laboratórios credenciados por ele. O engenheiro tem responsabilidade solidária nesse quesito. Assista e aprenda fazer uma solda e rosca em um tubo de PVC de maneira rápida e fácil. Amanco Água Fria Soldável e Roscável | Fonte: Amancobr https://www.youtube.com/embed/UGn-qr7lF4M Atividade 2. Quais os sistemas que compõem o subsistema de reservação? 3. Quais os sistemas do subsistema de alimentação? 4. Descreva em quais casos se usa o cálculo de demanda máxima possível e em quais casos o cálculo da demanda máxima provável. Referências _______________. NBR 5626. Instalação predial de água fria. Associação Brasileira de Normas Técnicas. Rio de Janeiro, 1998. _______________. NBR 7198. Projeto e execução de instalações prediais de água quente. Associação Brasileira de Normas Técnicas. Rio de Janeiro, 1993. _______________. Lei 112 de 17 de março de 2011. Dispõe sobre a obrigatoriedade de individualização do medidor de consumo de água em edificações multifamiliares e dá outras providências. Rio de Janeiro. _______________. Lei 5.224 de 25 de setembro de 2012. Torna obrigatório o uso de equipamentos inteligentes nos mictórios, descargas e torneiras, na forma que menciona. Rio de Janeiro. AZEVEDO NETTO, J. Manual de hidráulica. São Paulo: Blucher, 1998. AZEVEDO NETTO, J.; MELO, V. Instalações prediais hidráulico-sanitárias. São Paulo: Blucher, 1997. BORGES, R. S.; BORGES, W. L. Manual de instalações hidráulico-sanitárias e gás. São Paulo: LTC, 2000. CARVALHO JR, R. Instalações hidráulicas e o projeto de arquitetura. São Paulo: Blucher, 2016. CREDER, H. Instalações hidráulicas e sanitárias. Rio de Janeiro: LTC, 2006. MACINTYRE, A. Instalações hidráulicas. Rio de Janeiro: LTC, 2010. Próximos Passos Revisão com relação aos cálculos na distribuição; Cálculos de colunas; Cálculos de barriletes. Explore mais Pesquise na internet, sites, vídeose artigos relacionados ao conteúdo visto. Em caso de dúvidas, converse com seu professor online por meio dos recursos disponíveis no ambiente de aprendizagem. Visite os sites a seguir para consultar os catálogos de produtos de hidráulica e padrões de eficiência energética. • Catálogos Amanco de produtos e manuais <http://amanco.com.br/downloads#catalogo-de-produtos> • Catálogos Tigre de produtos e manuais <https://www.tigre.com.br/catalogos-tecnicos> • Catálogos Eluma <https://www.paranapanema.com.br/show.aspx? idCanal=Y+c3XmHkO1KwIBZ4CCrSCQ> • Catálogos de tubos de ferro galvanizados – Quality tubos <http://www.qualitytubos.com.br/fabricante-tubos-galvanizados> • Catálogos de tubos de PPR – tecnofluidos (Acqua System) <http://www.tecnofluidos.com.br/> • Cedae <http://www.cedae.com.br/cpaeweb> • Louças e metais Deca <https://www.deca.com.br/> • Metais Docol <https://www.docol.com.br/pt> • Metais Fabrimar <http://www.fabrimar.com.br/> • Fortlev <http://www.fortlev.com.br/> http://amanco.com.br/downloads#catalogo-de-produtos https://www.tigre.com.br/catalogos-tecnicos https://www.paranapanema.com.br/show.aspx?idCanal=Y+c3XmHkO1KwIBZ4CCrSCQ http://www.qualitytubos.com.br/fabricante-tubos-galvanizados http://www.tecnofluidos.com.br/ http://www.cedae.com.br/cpaeweb https://www.deca.com.br/ https://www.docol.com.br/pt http://www.fabrimar.com.br/ http://www.fortlev.com.br/ Disciplina: Instalações prediais – Hidráulica Aula 5: Revisão com relação aos cálculos na distribuição e cálculos de colunas e barriletes Introdução Vimos na aula anterior como fazer a distribuição das instalações hidráulicas e os cálculos de um ramal. E agora, o que fazer? Como ficam as colunas de distribuição e o barrilete? Nesta aula, será feita uma revisão sobre os cálculos da distribuição dos ramais e serão explicados os cálculos com relação ao barrilete e às colunas de distribuição. Assim como no exemplo da aula anterior, faremos uma abordagem mais prática, com a utilização de ábacos para os cálculos. Objetivos Reconhecer mais um exemplo de cálculo da distribuição de um ramal; Aplicar cálculos referentes ao barrilete e às colunas de distribuição conforme a NBR 5626. Sistemas de distribuição predial de água Recapitulando, vamos revisar os cálculos de ramais e sub-ramais conforme a demanda máxima provável. Demanda máxima provável Soma dos pesos relativos (método Hunter) utilizada em residências e prédios comerciais (90% dos casos). Aplica-se tabela A.1 da NBR 5626, usando-se a coluna de pesos relativos de cada aparelho. Efetua-se a soma dos pesos relativos trecho a trecho. Recomenda-se fazer um esquema da distribuição colocando as peças a que cada registro está atendendo. A demanda máxima provável parte de um princípio de que nem todos os aparelhos estejam em uso ao mesmo tempo. Observemos o funcionamento de um banheiro residencial: por exemplo, um vaso sanitário, um chuveiro, um lavatório, uma ducha manual e uma banheira. Poderemos considerar o uso simultâneo de uma banheira enchendo e um lavatório (duas peças). Na hipótese de se considerar a utilização de três peças simultâneas, podemos dizer que essa situação é bem menos provável. Na prática, observamos um mesmo ramal abastecendo vários aparelhos. Então foi estudado pela primeira vez por Roy B. Hunter e publicado na National Bureau of Standards Publication, em 1923, o cálculo das probabilidades. Esse método baseia-se em probabilidades e estatísticas em que a possibilidade de uso diminui com o aumento do número de aparelhos. Ao analisar a probabilidade do uso dos aparelhos, Hunter estabeleceu valores, referindo-se à vazão em determinado tipo de instalação, à duração e à frequência de uso de cada peça. Esses valores foram denominados de pesos e são representados por valores absolutos. A vazão aproximada obtida em função da soma dos pesos é dada por: Q= 0,3 √ΣP Em que Q é a vazão e litros/segundo (l/s). TABELA A.1 DA NBR 5626 - PESOS RELATIVOS NOS PONTOS DE UTILIZAÇÃO Aparelho sanitário Peça de utilização Vazão de projeto L/s Peso relativo Bacia sanitária Caixa de descarga 0,15 0,3 Válvula de descarga 1,70 32,0 Banheira Misturador (água fria) 0,30 1,0 Bebedouro Registro de pressão 0,10 0,1 Bidê Misturador (água fria) 0,10 0,1 Chuveiro ou ducha Misturador (água fria) 0,20 0,4 Chuveiro elétrico Registro de pressão 0,10 0,1 Lavadora de pratos ou de roupas Registro de pressão 0,30 1,0 Lavatório Torneira ou misturador (água fria) 0,15 0,3 Mictório cerâmico Com sifão integrado Válvula de descarga 0,50 2,8 Sem sifão integrado Caixa de descarga, registro de pressão ou válvula de descarga para mictório 0,15 0,3 Mictório tipo calha Caixa de descarga ou registro de pressão 0,15 Por metro de calha Pia Torneira ou misturador (água fria) 0,25 0,7 Tanque Torneira elétrica 0,10 0,1 Torneira de jardim ou lavagem em geral Torneira 0,20 0,4 Fonte: NBR 5626 Dimensionamento de ramais Para o dimensionamento de ramais: Faz-se a soma total dos pesos relativos (método Hunter) de cada ramal – tabela A.1 da NBR 5626; Utiliza-se o ábaco das funções dos pesos para escolher o diâmetro do tubo. Calcula-se a vazão pela fórmula: 𝑄=0,3√ 𝛴𝑃; No mesmo ábaco, confira se o diâmetro escolhido equivale a vazão; No ábaco para encanamentos de cobre e PVC, marque o diâmetro escolhido e a vazão. Trace uma reta nos dois pontos. A velocidade terá de ser menor que 3 m/s (NBR 5626). A velocidade de escoamento é limitada em função do ruído, da possibilidade de corrosão e também para controlar o golpe de aríete. Caso isso ocorra, aumente uma bitola no diâmetro da tubulação. Nesse caso, usaremos como base o ábaco para PVC por ser o mais utilizado. Na figura a seguir, apresentamos de novo esquematicamente todos os subsistemas de um sistema predial de água. Sistema predial de água | Fonte: UFG – Prof. Ricardo Prado Abreu Reis Golpe de aríete O golpe de aríete é um fenômeno que ocorre nas instalações hidráulicas quando a água, ao descer com velocidade elevada pela tubulação, for bruscamente interrompida, ficando os equipamentos sujeitos a golpes de elevada intensidade (grande pressão). Se um líquido, ao passar por uma calha, tiver seu fluxo bruscamente interrompido, seu nível subirá rapidamente, passando a escorrer pelos lados. Se essa situação acontecer dentro de um tubo, o líquido não terá como sair, provocando um aumento de pressão nas paredes do tubo e causando sérias consequências na instalação. Alguns tipos de válvulas de descarga e registro de fechamento rápido podem provocar o efeito do golpe de aríete, causando danos aos equipamentos das instalações. Já existem algumas válvulas de descarga que possuem dispositivos antigolpe de aríete, os quais fazem com que o fechamento da válvula seja mais suave. Golpe de aríete Fonte: Alves & Trindade Empreendimentos Danos causados pelo Golpe de aríete Fonte: TLV Ventilação nas instalações hidráulicas Podem ocorrer os seguintes problemas caso não se tenha ventilação da tubulação: Possibilidade de contaminação devido ao fenômeno da retrossifonagem (pressões negativas na rede que causam o refluxo de água com germes através do ramal do vaso sanitário ou ralo sifonado). Pode ocorrer quando o registro do início de uma coluna for fechado e se der descarga em um ou mais vasos sanitários. A água, ao esvaziar o trecho superior da coluna, provoca uma rarefação (vácuo). Se não houver válvula adequada, a água poderá sair do vaso e seguir para a coluna onde se formou o vácuo; Nas tubulações, sempre ocorrem bolhas de ar que acompanham o fluxo de água, causando a diminuição das vazões nas tubulações. Se existir o tubo ventilador (suspiro), essas bolhas serão expulsas, melhorando o desempenho das peças de utilização. Pode ocorrer também o esvaziamento da tubulação por falta de água e, na volta dela, o ar ficar “preso”, dificultando a passagem da água. Nesse caso, a ventilação expulsará o ar acumulado. Atividade 1. Calcule a vazão, o diâmetro da tubulação, a velocidade e a perda de carga de todos os
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