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Aula 2 - Classificação e Projetos INSTALAÇÕES HIDRÁULICAS – ESGOTO E DRENAGEM 18 Aula 2: Classificação e Projetos O critério básico de classificação do Sistema Predial de Esgoto Sanitário refere-se ao tipo de ventilação existente no mesmo. Assim, serão apresentados nesta aula os tipos e classificações pertinentes e usuais bem como algumas tipificações alternativas, mas não menos interessantes. Ademais, serão inseridos os conceitos de Projetos, tópico este fundamental para a próxima etapa de dimensionamento. 1. Tipologias 1.1. SPES’s com Ventilação Primária e Secundária São divididas em duas, sendo elas apresentadas a seguir. 1.1.1. Ventilação através do tubo ventilador primário, coluna e ramais de ventilação. Esta tipologia encontra-se ilustrada na Figura. A linha contínua representa o subsistema de coleta e transporte de esgotos sanitários (aparelhos sanitários, ramais de descarga e de esgoto, tubo de queda, subcoletores e coletores). Já a linha pontilhada representa o subsistema de ventilação. O subsistema de ventilação desta tipologia divide-se em primário e secundário. A ventilação primária é basicamente a extensão do tubo de Aula 2 – Classificação e Projetos UNIDADE 1 – EGOTOS PREDIAIS 19 queda além do ramal conectado mais elevado; esta extensão é denominada tubo ventilador primário e sua extremidade fica em contato com a atmosfera. Já a ventilação secundária é composta de colunas e ramais de ventilação. 1.1.2. Ventilação através do tubo ventilador primário e coluna de ventilação Esta tipologia, conforme Figura abaixo, diferencia-se da tipologia anterior apenas pelo fato de não apresentar ramais de ventilação, isto é, a ventilação secundária consta somente de uma coluna conectada ao tubo de queda. 1.2. SPES Apenas com Ventilação Primária Nesta tipologia, há apenas previsão da ventilação primária, através do prolongamento do tubo de queda. Aula 2 - Classificação e Projetos INSTALAÇÕES HIDRÁULICAS – ESGOTO E DRENAGEM 20 1.3. Tipologias Alternativas 1.3.1. SPES com Dispositivos de Admissão de Ar Os dispositivos de admissão de ar são utilizados no intuito de substituir os ramais e colunas de ventilação, equilibrando as pressões pneumáticas que normalmente se estabelecem no interior do sistema quando sob solicitação. Quanto à concepção, há dois tipos básicos de dispositivos de admissão de ar. 1.3.1.1. VÁLVULAS DE ADMISSÃO DE AR As válvulas de admissão de ar, em função de suas dimensões e pontos de instalação, dividem-se em dois tipos: • Válvulas de topo de tubo de queda; • Válvulas para ramais. As válvulas de topo de tubo de queda possuem dimensões maiores em relação às para ramais e são instaladas de forma a evitar a perfuração dos telhados para a passagem de ventilação. a Figura abaixo ilustra uma válvula para topo de tubo de queda. As válvulas para ramais podem ser instaladas no topo do tubo de queda, porém, para a instalação no tubo de queda há limitações a serem observadas quanto a somatória das Unidades de Contribuição de Hunter (UHCs) e do diâmetro do tubo de queda. A Figura a seguir apresenta a estrutura da válvula para ramais e a próxima apresenta os posicionamentos possíveis das válvulas. Aula 2 – Classificação e Projetos UNIDADE 1 – EGOTOS PREDIAIS 21 Ambos os tipos de válvulas apresentam o mesmo mecanismo de funcionamento, conforme pode ser observado na Figura 28. Quando ocorrem depressões pneumáticas no interior da tubulação, o diafragma abre-se, possibilitando, assim, o acesso de ar para o Aula 2 - Classificação e Projetos INSTALAÇÕES HIDRÁULICAS – ESGOTO E DRENAGEM 22 interior da mesma equilibrando, consequentemente, a pressão pneumática. Atingido tal equilíbrio, o diafragma fecha-se e obstrui a saída dos gases. 1.3.1.2. SIFÕES AUTO-VENTILADOS Consta de um sifão ao qual é acoplado um mecanismo que viabiliza sua auto- ventilação quando surgem depressões pneumáticas no interior dos respectivos ramais. 1.3.2. Sistema SOVENT Este sistema é composto, basicamente, pelos seguintes componentes: • Um ramal de descarga por andar; • Tubo de queda único; • Uma conexão aeradora por andar; • Uma conexão de aeradora nas mudanças de direção. Aula 2 – Classificação e Projetos UNIDADE 1 – EGOTOS PREDIAIS 23 Tanto a conexão aeradora, assim como a deaeradora possuem a função de equilibrar as pressões pneumáticas no interior da tubulação. A conexão aeradora equilibra as pressões negativas, enquanto os deaeradores aliviam as sobrepressões. Estas conexões encontram- se esquematizadas ao lado. 1.3.3. Sistema Gustavsberg O objetivo deste sistema é atender os requisitos básicos de um SPES, viabilizando concomitantemente economia no consumo de água e redução das quantidades e diâmetros das tubulações. Os componentes deste sistema são os seguintes: • Bacia sanitária com caixa acoplada de volume reduzido de descarga; • Diafragma instalado entre a bacia sanitária e o ramal de descarga, cuja função é aumentar a capacidade de sifonagem da bacia; • Tubulações em PVC, cujos diâmetros são reduzidos em conformidade aos volumes reduzidos de descarga; • Reservatório com sifão, no qual um certo volume de esgoto será acumulado, viabilizando posterior carregamento dos dejetos, de maneira a garantir a autolimpeza das tubulações. 2. Projetos Neste tema é apresentada, inicialmente, a estrutura básica de um projeto do sistema predial de esgoto sanitário. Posteriormente, encontram-se algumas recomendações técnicas relacionadas ao desenvolvimento do projeto propriamente dito. 2.1. Estrutura Básica As etapas do projeto do SPES são as seguintes: 1º Passo: Concepção; 2º Passo: Dimensionamento; 3º Passo: Elaboração do projeto de produção; 4º Passo: Quantificação e orçamentação; 5º Passo: Elaboração do projeto “como construído” (as built). Inicialmente, concebe-se o SPES estabelecendo-se uma configuração que deverá ter um desempenho adequado diante das diversas solicitações previstas. Devem ser consideradas, igualmente nesta fase fatores como a integração deste sistema com os Aula 2 - Classificação e Projetos INSTALAÇÕES HIDRÁULICAS – ESGOTO E DRENAGEM 24 demais sistemas da edificação, a normalização vigente, materiais e componentes disponíveis no mercado, etc. Concebido o SPES e definida uma configuração, procede-se o dimensionamento do mesmo, onde as dimensões obtidas deverão atender às solicitações previstas. Concluído o dimensionamento do sistema, elabora-se o projeto para a produção, o qual consta de simbologia utilizada, representações gráficas e um conjunto de documentos. A representação gráfica deve conter, basicamente, o seguinte: • Planta baixa da cobertura, do pavimento tipo, do térreo e do subsolo, apresentando os tubos de queda, ramais, desvios, colunas de ventilação e dispositivos diversos; • Planta baixa do pavimento inferior, apresentando os subcoletores, coletores, dispositivos de inspeção, pontos de emissão dos esgotos sanitários, entre outros detalhes específicos; • Esquema vertical (fluxograma) sem escala, no qual serão apresentados os principais componentes do sistema; • Plantas dos ambientes sanitários apresentando o traçado e diâmetros das tubulações, normalmente em escala 1:20; • Detalhes específicos. A seguir são apresentadas a simbologia e algumas representações gráficas usualmente empregadas no projeto dos SPES. Aula 2 – Classificação e Projetos UNIDADE 1 – EGOTOS PREDIAIS25 A documentação básica, por sua vez, é a seguinte: • Memorial descritivo; • Memória de cálculo; • Especificações técnicas; • Quantificação; • Orçamento. Conforme Autores, o memorial descritivo deve apresentar, basicamente, as características da solução proposta. As justificativas dos métodos e técnicas para atingir tal solução também devem ser apresentadas. A memória de cálculo consta da apresentação de todo o dimensionamento e as referências normativas. As especificações técnicas devem conter, basicamente, a especificação comercial dos materiais e os detalhes construtivos, entre outras informações julgadas importantes. Na sequência realiza-se a quantificação e a orçamentação dos componentes do sistema. O projeto “as built”, por fim, registrará aqueles detalhes executivos que não seguiram o projeto de produção visando-se, assim, ter o registro fiel do sistema instalado. 2.2. Recomendações Gerais As seguintes recomendações são de caráter geral e estão em conformidade com a NBR-8160 (ABNT,1999). Recomendações mais específicas devem ser observadas na norma citada. a) Todos os aparelhos sanitários devem ser protegidos por desconectores, os quais podem atender apenas um aparelho ou a um conjunto de aparelhos de um mesmo ambiente. b) As caixas sifonadas podem ser utilizadas para a coleta dos despejos de conjuntos de aparelhos sanitários (lavatórios, bidês, chuveiros) de um mesmo ambiente, além de águas provenientes de lavagens de pisos; neste caso as caixas sifonadas devem ser providas de grelhas. Quanto às bacias sanitárias, as mesmas já são providas internamente de um desconector, devendo, assim, ser ligadas diretamente ao tubo de queda (Figura). Aula 2 - Classificação e Projetos INSTALAÇÕES HIDRÁULICAS – ESGOTO E DRENAGEM 26 c) Devem ser previstos dispositivos de inspeção nos ramais de descarga de pias de cozinha e máquina de lavar louças (ver Figura). d) Os tubos de queda devem, sempre que possível, ser instalados em um único alinhamento. Quando necessários, os desvios devem ser feitos com peças com ângulo central igual ou inferior a 90o, de preferência com curvas de raio longo ou duas curvas de 45o. e) Para edifícios de dois ou mais andares, quando os tubos de queda recebem efluentes contendo detergentes geradores de espuma, pelo menos uma das seguintes soluções, a fim de evitar o retorno de espuma para os ambientes sanitários, deve ser adotada: Aula 2 – Classificação e Projetos UNIDADE 1 – EGOTOS PREDIAIS 27 • Não conectar as tubulações de esgoto e de ventilação nas regiões de ocorrência de sobrepressão; • Atenuar a sobrepressão através de desvios do tubo de queda para a horizontal, utilizando uma curva de 90º de raio longo ou duas curvas de 45o; • Instalar de dispositivos que evitem o retorno de espuma. • São consideradas regiões de sobrepressão (ver próxima figura): • O trecho, de comprimento igual a 40 diâmetros, imediatamente a montante de desvio para horizontal, o trecho de comprimento igual a 10 diâmetros imediatamente a jusante do mesmo desvio e o trecho horizontal de comprimento igual a 40 diâmetros imediatamente a montante do próximo desvio; • O trecho, de comprimento igual a 40 diâmetros, imediatamente a montante da base do tubo de queda e o trecho do coletor ou subcoletor imediatamente a jusante da mesma base; • Os trechos a montante e a jusante o primeiro desvio na horizontal do coletor ou subcoletor, com comprimento igual a 40 diâmetros e a 10 diâmetros, respectivamente; • O trecho da coluna de ventilação, para o caso de sistemas com ventilação secundária, com comprimento igual a 40 diâmetros, a partir da ligação da base da coluna com o tubo de queda ou ramal de esgoto. Aula 2 - Classificação e Projetos INSTALAÇÕES HIDRÁULICAS – ESGOTO E DRENAGEM 28 f) Para pias de cozinha e máquinas de lavar louças, devem ser previstos tubos de queda especiais com ventilação primária; estes tubos devem descarregar em uma caixa de gordura coletiva. g) Recomenda-se o uso de caixas de gordura para efluentes que contenham resíduos gordurosos. h) As pias de cozinha e/ou máquinas de lavar louças instaladas superpostas em vários pavimentos devem descarregar em tubos de queda exclusivos, os quais conduzem os esgotos para caixas de gordura coletivas; sendo vetado o uso de caixas de gordura individuais nos andares. i) O interior das tubulações deve ser sempre acessível através de dispositivos de inspeção. j) Desvios em tubulações enterradas devem ser feitos empregando-se caixas de inspeção. k) A extremidade aberta de um tubo ventilador primário ou coluna de ventilação: • Deve elevar-se verticalmente pelo menos 0,30 m acima da cobertura; todavia, quando esta atender outros fins além de simples cobertura, a elevação vertical deve ser, no mínimo, de 2,00 m (ver Figura abaixo); não sendo conveniente o referido prolongamento, pode ser usado um barrilete de ventilação. • Deve conter um terminal tipo chaminé, tê ou outro dispositivo que impeça a entrada das águas pluviais diretamente ao tubo de ventilação. l) O projeto do subsistema de ventilação deve ser feito de modo a impedir o acesso de esgoto sanitário ao interior do mesmo. m) O tubo ventilador primário e a coluna de ventilação devem ser verticais e, sempre que possível, instalados em uma única prumada. n) Todo o desconector deve ser ventilado. A distância máxima de um desconector até o ponto onde o tubo ventilador que o serve está conectado consta na Tabela. Aula 2 – Classificação e Projetos UNIDADE 1 – EGOTOS PREDIAIS 29 o) Toda coluna de ventilação deve ter: • Diâmetro uniforme; • A extremidade inferior ligada a um subcoletor ou a um tubo de queda, em ponto situado abaixo da ligação do primeiro ramal de esgoto ou de descarga, ou neste ramal de esgoto ou de descarga; • A extremidade superior situada acima da cobertura do edifício, ou ligada a um tubo ventilador primário a 0,15 m, ou mais, acima do nível de transbordamento da água do mais elevado aparelho sanitário por ele servido. Nota: Entende-se por nível de transbordamento da água do mais alto dos aparelhos sanitários aquele referente aos aparelhos sanitários com seus desconectores ligados a tubulação de esgoto primário (bacias sanitárias, pias de cozinha, tanques de lavar, etc.) excluindo-se aparelhos sanitários que despejem em ralos sifonados de piso. Não devem ser considerados como pontos mais altos de transbordamento as grelhas dos ralos sifonados de piso, quando o ramal a ser ventilado serve também para outros aparelhos não ligados diretamente aos mesmos. p) Quando não for conveniente o prolongamento de cada tubo ventilador até acima da cobertura, pode ser usado um barrilete de ventilação. q) As ligações da coluna de ventilação aos demais componentes do sistema de ventilação ou do sistema de esgotos sanitários devem ser feitas com conexões apropriadas: • Quando feita em uma tubulação vertical, a ligação deve ser executada por meio de junção a 45°; • Quando feita em uma tubulação horizontal, deve ser executada acima do eixo da tubulação, elevando-se o tubo ventilador de uma distância de até 0,15 m, ou mais, acima do nível de transbordamento da água do mais alto dos aparelhos sanitários por ele ventilados, antes de ligar-se a outro tubo ventilador, respeitando-se o que se segue: ✓ A ligação ao tubo horizontal deve ser feita por meio de tê 90° ou junção 45°, com a derivação instalada em ângulo, de Aula 2 - Classificação e Projetos INSTALAÇÕES HIDRÁULICAS – ESGOTO E DRENAGEM 30 preferência, entre 45° e 90° em relação ao tubo de esgoto, conforme a Figura;✓ Quando não houver espaço vertical para a solução apresentada no item acima, podem ser adotados ângulos menores, com o tubo ventilador ligado somente por junção 45° ao respectivo ramal de esgoto e com seu trecho inicial instalado em aclive mínimo de 2%; ✓ A distância entre o ponto de inserção do ramal de ventilação ao tubo de esgoto; ✓ O cotovelo de mudança do trecho horizontal para a vertical deve ser a mais curta possível. r) Quando não for possível ventilar o ramal de descarga da bacia sanitária ligada diretamente ao tubo de queda, o tubo de queda pode ser ventilado imediatamente abaixo da ligação do ramal da bacia sanitária (ver Figura). Aula 2 – Classificação e Projetos UNIDADE 1 – EGOTOS PREDIAIS 31 s) É dispensada a ventilação do ramal de descarga de uma bacia sanitária ligada através de ramal exclusivo a um tubo de queda a uma distância máxima de 2,40m, desde que esse tubo de queda receba, do mesmo pavimento, imediatamente abaixo, outros ramais de esgoto ou de descarga devidamente ventilados, conforme Figura. t) Bacias sanitárias instaladas em bateria devem ser ventiladas por um tubo ventilador de circuito ligando a coluna de ventilação ao ramal de esgoto na região entre a última e a penúltima bacia sanitária, conforme a Figura. Deve ser previsto um tubo ventilador suplementar a cada grupo de, no máximo, oito bacias sanitárias, contadas a partir da mais próxima ao tubo de queda. Baseado e adaptado de ABNT, GONÇALVES (2000), GRAÇA (1985). Edições sem prejuízo de conteúdo.