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Indaial – 2020 Práticas de instalações Hidrossanitárias Prof. João Marcos Bosi Mendonça de Moura 1a Edição Copyright © UNIASSELVI 2020 Elaboração: Prof. João Marcos Bosi Mendonça de Moura Revisão, Diagramação e Produção: Centro Universitário Leonardo da Vinci – UNIASSELVI Ficha catalográfica elaborada na fonte pela Biblioteca Dante Alighieri UNIASSELVI – Indaial. Impresso por: M929p Moura, João Marcos Bosi Mendonça de Práticas de instalações hidrossanitárias. / João Marcos Bosi Mendonça de Moura. – Indaial: UNIASSELVI, 2020. 191 p.; il. ISBN 978-65-5663-156-1 ISBN Digital 978-65-5663-152-3 1. Instalações hidrossanitárias. - Brasil. II. Centro Universitário Leonardo da Vinci. CDD 620 aPresentação Caro acadêmico! Seja muito bem-vindo ao livro da disciplina Práticas de Instalações Hidrossanitárias. Buscaremos aqui construir conhecimentos teóricos e práticos sobre instalações prediais de água fria, esgoto e preventivo de incêndio, com ênfase em construções residenciais. É com muita alegria que apresento a você atividades que possam contribuir para uma formação profissional comprometida com a qualidade e a sustentabilidade dos projetos de engenharia. Trilharemos este percurso por meio de três Unidades, levando sempre em conta a importância que as instalações hidrossanitárias possuem para a segurança e o conforto dos usuários da edificação. Na Unidade 1, apresentaremos os fundamentos para concepção e projeto de instalações hidráulicas de água fria. Trabalharemos as práticas voltadas ao conhecimento de seus elementos (Tópico 1), lembrando e relembrando algumas informações básicas para a elaboração de projetos. Estudaremos também os sistemas de reservação e bombeamento (Tópico 2), tendo em vista a importância que possuem para o fornecimento de água com adequada vazão e pressão. Veremos também como dimensionar as mais diversas tubulações de uma instalação de água fria (Tópico 3) e, ao final, esperamos que você tenha condição de avaliar e conceber um projeto (Tópico 4). As mais importantes práticas voltadas às instalações prediais de esgoto sanitário serão estudadas na Unidade 2. No primeiro tópico, refletiremos alguns aspectos teóricos e práticos gerais e, no segundo tópico, aprenderemos como funciona o dimensionamento de cada um dos elementos da instalação. No Tópico 3, você terá a oportunidade de dimensionar sistemas de tratamento individual de esgoto, algo fundamental para lotes sem acessos a um sistema público de coleta e tratamento. Por fim, refletiremos no Tópico 4 alguns aspectos normativos importantes e também um projeto predial de esgoto sanitário. Na última e terceira Unidade, você será apresentado às principais diretrizes para concepção e projeto de sistemas de combate e prevenção ao incêndio. O panorama legal e normativo brasileiro sobre esse tema é amplo, uma vez que o Corpo de Bombeiros de cada unidade/estado da federação exerce o poder de regulação local. No Tópico 1, serão apresentados algumas diretrizes fundamentais e adaptadas ao seu contexto de atuação profissional. Afinal de contas, quais são os fatores responsáveis pelos incêndios? Eles podem ser evitados? Refletiremos algumas dessas perguntas para além do senso comum. Na sequência, abordaremos práticas voltadas aos sistemas hidráulicos (Tópico 2) e de bombas (Tópico 3) de combate ao incêndio, questões muito importantes para a segurança de uma edificação. Alguns conteúdos vistos na Você já me conhece das outras disciplinas? Não? É calouro? Enfim, tanto para você que está chegando agora à UNIASSELVI quanto para você que já é veterano, há novi- dades em nosso material. Na Educação a Distância, o livro impresso, entregue a todos os acadêmicos desde 2005, é o material base da disciplina. A partir de 2017, nossos livros estão de visual novo, com um formato mais prático, que cabe na bolsa e facilita a leitura. O conteúdo continua na íntegra, mas a estrutura interna foi aperfeiçoada com nova diagra- mação no texto, aproveitando ao máximo o espaço da página, o que também contribui para diminuir a extração de árvores para produção de folhas de papel, por exemplo. Assim, a UNIASSELVI, preocupando-se com o impacto de nossas ações sobre o ambiente, apresenta também este livro no formato digital. Assim, você, acadêmico, tem a possibilida- de de estudá-lo com versatilidade nas telas do celular, tablet ou computador. Eu mesmo, UNI, ganhei um novo layout, você me verá frequentemente e surgirei para apresentar dicas de vídeos e outras fontes de conhecimento que complementam o assun- to em questão. Todos esses ajustes foram pensados a partir de relatos que recebemos nas pesquisas institucionais sobre os materiais impressos, para que você, nossa maior prioridade, possa continuar seus estudos com um material de qualidade. Aproveito o momento para convidá-lo para um bate-papo sobre o Exame Nacional de Desempenho de Estudantes – ENADE. Bons estudos! NOTA Unidade 1 serão úteis nesta etapa. Por fim, encerraremos a Unidade 3 com a análise de práticas voltadas ao desenvolvimento de projetos e à inspeção de sistema de prevenção e combate ao incêndio (Tópico 4). Em resumo, caro acadêmico, esperamos que este livro lhe proporcione uma ótima oportunidade de crescimento profissional. Aproveite as práticas elaboradas com especial cuidado para alunos e alunas que optaram por essa fascinante e gratificante atividade: a Engenharia! Uma ótima leitura e bons estudos! Prof. Dr. João Marcos Bosi Mendonça de Moura. Olá, acadêmico! Iniciamos agora mais uma disciplina e com ela um novo conhecimento. Com o objetivo de enriquecer seu conhecimento, construímos, além do livro que está em suas mãos, uma rica trilha de aprendizagem, por meio dela você terá contato com o vídeo da disciplina, o objeto de aprendizagem, materiais complemen- tares, entre outros, todos pensados e construídos na intenção de auxiliar seu crescimento. Acesse o QR Code, que levará ao AVA, e veja as novidades que preparamos para seu estudo. Conte conosco, estaremos juntos nesta caminhada! LEMBRETE sumário UNIDADE 1 — PRÁTICAS DE INSTALAÇÕES DE ÁGUA FRIA .............................................. 1 TÓPICO 1 — INSTALAÇÕES DE ÁGUA FRIA: ASPECTOS GERAIS ...................................... 3 1 INTRODUÇÃO .................................................................................................................................... 3 2 SISTEMA DE ABASTECIMENTO E DISTRIBUIÇÃO ............................................................... 6 3 CONSUMO DE ÁGUA E NÚMERO DE APARELHOS: DIRETRIZES PRÁTICAS .............. 7 4 DIMENSIONAMENTO DE ALIMENTADOR ........................................................................... 10 5 PRÁTICA – PARÂMETROS BÁSICOS DE EMPREENDIMENTOS ...................................... 12 6 PRÁTICA – CONSUMO DE ÁGUA .............................................................................................. 14 RESUMO DO TÓPICO 1..................................................................................................................... 16 AUTOATIVIDADE .............................................................................................................................. 17 TÓPICO 2 — RESERVATÓRIOS E SISTEMAS DE BOMBEAMENTO: DIMENSIONAMENTO E VERIFICAÇÕES ................................................................................... 19 1 INTRODUÇÃO ................................................................................................................................. 19 2 DIMENSIONAMENTO DE RESERVATÓRIO ........................................................................... 21 2.1 RESERVATÓRIO INFERIOR ....................................................................................................... 22 2.2 RESERVATÓRIO SUPERIOR ...................................................................................................... 23 2.3ELEMENTOS COMPLEMENTARES ......................................................................................... 24 3 DIÂMETRO DAS TUBULAÇÕES DE RECALQUE E DE SUCÇÃO ...................................... 25 4 CONJUNTO MOTOBOMBA .......................................................................................................... 28 5 PRÁTICA – DIMENSIONAMENTO DE RESERVATÓRIO ..................................................... 34 RESUMO DO TÓPICO 2..................................................................................................................... 35 AUTOATIVIDADE .............................................................................................................................. 36 TÓPICO 3 — DIMENSIONAMENTO E ESPECIFICAÇÕES DE RAMAIS, COLUNAS E BARRILETES ......................................................................................................................................... 39 1 INTRODUÇÃO .................................................................................................................................. 39 2 SUB-RAMAIS E RAMAIS ............................................................................................................... 42 3 COLUNAS DE DISTRIBUIÇÃO .................................................................................................... 46 4 BARRILETES ...................................................................................................................................... 47 5 PRESSÕES MÍNIMAS E MÁXIMAS ............................................................................................ 48 RESUMO DO TÓPICO 3..................................................................................................................... 51 AUTOATIVIDADE .............................................................................................................................. 52 TÓPICO 4 — BOAS PRÁTICAS DE PROJETO DE INSTALAÇÃO DE ÁGUA FRIA ........... 53 1 INTRODUÇÃO .................................................................................................................................. 53 2 PROJETOS DE INSTALAÇÕES DE ÁGUA FRIA: CONCEPÇÃO E DIRETRIZES ............ 54 3 CASOS PRÁTICOS – ANÁLISE DE PROJETOS DE INSTALAÇÃO DE ÁGUA FRIA ..... 59 LEITURA COMPLEMENTAR ............................................................................................................ 61 RESUMO DO TÓPICO 4..................................................................................................................... 64 AUTOATIVIDADE .............................................................................................................................. 65 REFERÊNCIAS ...................................................................................................................................... 66 UNIDADE 2 — PRÁTICAS DE INSTALAÇÕES DE ESGOTO SANITÁRIO ......................... 69 TÓPICO 1 — INSTALAÇÕES DE ESGOTO SANITÁRIO: ASPECTOS GERAIS ................. 71 1 INTRODUÇÃO .................................................................................................................................. 71 2 ELEMENTOS DA INSTALAÇÃO DE ESGOTO SANITÁRIO ................................................ 72 2.1 BANHEIROS.................................................................................................................................. 73 3 COZINHA, ÁREAS DE SERVIÇO E LIMPEZA GERAL ........................................................... 76 RESUMO DO TÓPICO 1..................................................................................................................... 80 AUTOATIVIDADE .............................................................................................................................. 81 TÓPICO 2 — INSTALAÇÃO DE ESGOTO SANITÁRIO: COMO DIMENSIONAR? .......... 83 1 INTRODUÇÃO ................................................................................................................................. 83 2 ELEMENTOS: TUBULAÇÕES E CAIXAS DE INSTALAÇÃO ................................................ 84 2.1 RAMAL DE DESCARGA E ESGOTO ........................................................................................ 85 2.2 TUBO DE QUEDA ........................................................................................................................ 87 2.3 SUBCOLETOR E COLETOR PREDIAL..................................................................................... 87 2.4 VENTILAÇÃO .............................................................................................................................. 90 3 CAIXAS DE INSPEÇÃO, GORDURA E SIFONADAS ............................................................. 92 RESUMO DO TÓPICO 2..................................................................................................................... 95 AUTOATIVIDADE .............................................................................................................................. 96 TÓPICO 3 — TRATAMENTO INDIVIDUAL DE ESGOTO SANITÁRIO .............................. 99 1 INTRODUÇÃO .................................................................................................................................. 99 2 SISTEMA DE TANQUE SÉPTICO E FILTRO ANAERÓBIO ................................................. 100 2.1 DIMENSIONAMENTO DO SISTEMA DE TRATAMENTO INDIVIDUAL ...................... 102 2.1.1 Tanque séptico .................................................................................................................... 102 2.1.2 Filtro anaeróbio .................................................................................................................. 106 3 RECOMENDAÇÕES PRÁTICAS ................................................................................................. 107 RESUMO DO TÓPICO 3................................................................................................................... 110 AUTOATIVIDADE ............................................................................................................................ 111 TÓPICO 4 — BOAS PRÁTICAS DE PROJETO ........................................................................... 113 1 INTRODUÇÃO ................................................................................................................................ 113 2 PROJETOS DE INSTALAÇÕES DE ESGOTO SANITÁRIO: CONCEPÇÃO E DIRETRIZES ....................................................................................................................................... 113 LEITURA COMPLEMENTAR .......................................................................................................... 118 RESUMO DO TÓPICO 4................................................................................................................... 122 AUTOATIVIDADE ............................................................................................................................ 123 REFERÊNCIAS .................................................................................................................................... 124 UNIDADE 3 — PRÁTICAS DE INSTALAÇÕES DE PREVENÇÃO E COMBATE AO INCÊNDIO ........................................................................................................................................... 127 TÓPICO 1 — INSTALAÇÕES DE PREVENÇÃO E COMBATE AO INCÊNDIO: ASPECTOS GERAIS ................................................................................................................................................. 129 1 INTRODUÇÃO ................................................................................................................................ 129 2 FATORES DE RISCO DE INCÊNDIOS E SUAS IMPLICAÇÕES ......................................... 130 2.1 CLASSIFICAÇÃO DE RISCOS E CARGA DE FOGO ........................................................... 132 3 CLASSES DE INCÊNDIO E SEUS MATERIAISDE COMBATE .......................................... 134 4 CASOS PRÁTICOS – RISCO E CARGA DE INCÊNDIO ....................................................... 136 5 CASOS PRÁTICOS – RISCO E CARGA DE INCÊNDIO ....................................................... 136 6 CASOS PRÁTICOS – RISCO E CARGA DE INCÊNDIO ....................................................... 137 RESUMO DO TÓPICO 1................................................................................................................... 141 AUTOATIVIDADE ............................................................................................................................ 142 TÓPICO 2 — SISTEMAS HIDRÁULICOS DE COMBATE AO INCÊNDIO ......................... 143 1 INTRODUÇÃO ................................................................................................................................ 143 2 EXTINTORES .................................................................................................................................. 144 3 SISTEMA HIDRAÚLICO PREVENTIVO (SPH): TUBULAÇÕES E RESERVATÓRIO .... 146 3.1 TUBULAÇÕES DO SISTEMA HIDRAÚLICO ...................................................................... 150 3.2 CAIXA DE INCÊNDIO .............................................................................................................. 153 3.3 RESERVATÓRIOS ....................................................................................................................... 155 4 CASOS PRÁTICOS – CONCEPÇÃO DE SISTEMAS DE EXTINTORES ........................... 156 RESUMO DO TÓPICO 2................................................................................................................... 158 AUTOATIVIDADE ............................................................................................................................ 159 TÓPICO 3 — BOMBAS EM SISTEMAS DE COMBATE AO INCÊNDIO ............................. 161 1 INTRODUÇÃO ................................................................................................................................ 161 2 BOMBAS DE INCÊNDIO: PARÂMETROS E POTÊNCIA ..................................................... 161 3 ESPECIFICAÇÕES E PROCEDIMENTOS PRÁTICOS DE INSPEÇÃO ............................. 163 4 CASOS PRÁTICOS – INSPEÇÃO DE SISTEMAS DE BOMBAS DE INCÊNDIO ........... 167 RESUMO DO TÓPICO 3................................................................................................................... 169 AUTOATIVIDADE ............................................................................................................................ 170 TÓPICO 4 — BOAS PRÁTICAS DE PROJETO E INSPEÇÃO ................................................. 173 1 INTRODUÇÃO ................................................................................................................................ 173 2 PRÁTICAS DE PROJETO E INSPEÇÃO .................................................................................... 174 2.1 PROJETO: CONCEPÇÃO E ELABORAÇÃO ......................................................................... 174 2.1.1 Elementos de projeto ......................................................................................................... 176 2.2 INSTALAÇÃO, INSPEÇÃO E MANUTENÇÃO ................................................................... 178 3 CASOS PRÁTICOS – AVALIAÇÃO E PROJETO DE SISTEMAS DE PREVENÇÃO E COMBATE ............................................................................................................................................ 180 4 CASOS PRÁTICOS – AVALIAÇÃO E PROJETO DE SISTEMAS DE PREVENÇÃO E COMBATE ............................................................................................................................................ 181 LEITURA COMPLEMENTAR .......................................................................................................... 184 RESUMO DO TÓPICO 4................................................................................................................... 187 AUTOATIVIDADE ............................................................................................................................ 188 REFERÊNCIAS .................................................................................................................................... 189 1 UNIDADE 1 — PRÁTICAS DE INSTALAÇÕES DE ÁGUA FRIA OBJETIVOS DE APRENDIZAGEM PLANO DE ESTUDOS A partir do estudo desta unidade, você deverá ser capaz de: • analisar e definir a escolha de parâmetros e critérios técnicos que viabili- zem o funcionamento de um sistema de abastecimento; • aplicar técnicas de dimensionamento e projeto de reservação e distribui- ção de água fria em residências e diversos estabelecimentos; • especificar e dimensionar tubulações em um sistema de água fria; • elaborar e compreender projetos de instalações de água fria com aprofun- dado aporte teórico e prático. Esta unidade está dividida em quatro tópicos. No decorrer da unidade, você encontrará autoatividades com o objetivo de reforçar o conteúdo apresentado. TÓPICO 1 – INSTALAÇÕES DE ÁGUA FRIA: ASPECTOS GERAIS TÓPICO 2 – RESERVATÓRIOS E SISTEMAS DE BOMBEAMENTO: DIMENSIONAMENTO E VERIFICAÇÕES TÓPICO 3 – DIMENSIONAMENTO E ESPECIFICAÇÕES DE RAMAIS, COLUNAS E BARRILETES TÓPICO 4 – BOAS PRÁTICAS DE PROJETO DE INSTALAÇÃO DE ÁGUA FRIA Preparado para ampliar seus conhecimentos? Respire e vamos em frente! Procure um ambiente que facilite a concentração, assim absorverá melhor as informações. CHAMADA 2 3 TÓPICO 1 — UNIDADE 1 INSTALAÇÕES DE ÁGUA FRIA: ASPECTOS GERAIS 1 INTRODUÇÃO Caro acadêmico, você já deve ter sentido os efeitos indesejados da falta de água, não é? Se já sentiu, então pode imaginar a importância de uma instalação hidráulica adequada e bem suprida para uso da edificação. A água é um elemento fundamental para vida e estudaremos aqui como fornecê-la adequadamente nas construções. Inicialmente, é válido destacar que as instalações hidráulicas podem ser preparadas para receber água quente, fria, de combate ao incêndio ou de drenagem (água da chuva, pluvial). Cada qual possui sua especificidade técnica. Nesta unidade, nos limitaremos a abordar a instalação de água fria, isto é, de água em temperatura ambiente. Aguarde mais um pouco e, na Unidade 3, veremos práticas importantes nas instalações hidráulicas de combate ao incêndio. ESTUDOS FU TUROS Podemos definir a instalação de água fria como um sistema de engenharia formado por tubulações, equipamentos, reservatórios e acessórios de conexão (ABNT, 1998). Seu objetivo é promover o abastecimento dos aparelhos de água das construções com um desempenho que atenda às necessidades dos usuários (CARVALHO JÚNIOR, 2014). Na Figura 1, podemos observar os principais elementos de uma instalação de água fria residencial. Tais elementos e suas respectivas funções são descritas a seguir: UNIDADE 1 — PRÁTICAS DE INSTALAÇÕES DE ÁGUA FRIA 4 FIGURA 1 – ELEMENTOS BÁSICOS DE INSTALAÇÃO HIDRÁULICA DE ÁGUA FRIA FONTE: Adaptada de Carvalho Júnior (2014, p. 23) 1) O reservatório (“caixa d’água”) armazena água com o intuito de amenizar os efeitos de uma possível paralisação do fornecimento de água da rede pública. 2) O “ladrão” é uma saída localizada na lateral superior do reservatório que evitará o extravasamento não controlado do reservatório. Quando o “ladrão” é acionado, a água deve ser encaminhada para um lugar visível, que alerte o problema ao usuário e não danifi que a construção. 3) Uma tubulação de limpeza é contemplada para que seja possível esvaziar o reservatório de maneira segura e rápida. Observe que ela se une ao “ladrão” na parte inferior esquerda do reservatório. 4) Registros são acessórios importantes para que se possa interromper o fornecimento de água e realizar a manutenção e o controle das instalações. 5) Astubulações de distribuição permitem que a água contida no reservatório abasteça os aparelhos sanitários (pias, vasos sanitários, chuveiros etc.). Veremos mais à frente que elas podem ser dividas em barriletes, colunas, ramais e sub- ramais. 6) O hidrômetro visa quantifi car o consumo de água da residência para fi ns de controle e cobrança, portanto, deve estar em um local protegido e de fácil acesso. 7) O ramal predial é a tubulação que conectará a rede pública de abastecimento ao hidrômetro. 8) O alimentador será a tubulação responsável por levar a água do hidrômetro até a construção. TÓPICO 1 — INSTALAÇÕES DE ÁGUA FRIA: ASPECTOS GERAIS 5 9) Aparelho sanitário é todo e qualquer equipamento que permite acesso direto à água em condições adequadas de vazão, velocidade e pressão (exemplo: torneiras, vasos sanitários etc.). Na instalação predial de água fria é comum o uso de sistemas de bombeamento. Nem sempre a pressão fornecida pela rede pública de abastecimento será suficiente para conduzir a água ao reservatório. Nesta unidade, veremos como dimensionar e especificar bombas e instalações acessórias. Você sabia que as concessionárias da rede pública de abastecimento devem fornecer água a uma pressão dinâmica mínima de 100 kPa e uma pressão estática máxima de 500 kPa? A exigência pode ser conferida na NBR 12218 (ABNT, 1994). A pressão mínima fornece energia suficiente para que muitas residências com um ou dois pavimentos não necessitem de bombas para distribuir a água (BOTELHO; RIBEIRO JUNIOR, 2014) – é o que chamaremos de sistema direto de distribuição. Já a pressão máxima é estabelecida para que não haja sobrecarga mecânica e danos nas instalações de água das construções. FONTE: ABNT – Associação Brasileira de Normas Técnicas. NBR 12218 – Projeto de redes de distribuição para abastecimento público. Rio de Janeiro: ABNT, 1994. NOTA O correto funcionamento das instalações de água fria começa pelo desenvolvimento de um projeto que considere o uso da edificação. A integração com o projeto arquitetônico, estrutural e de outros elementos construtivos é sempre bem-vinda. É preciso que as instalações de água fria tenham fácil acesso e bom desempenho. Buscaremos alcançar um correto funcionamento de tubulações, reservatórios e outros componentes dimensionando-os a partir dos princípios da física e da hidráulica. Na tarefa de projetar e executar, um bom aliado também será a literatura técnica. Por exemplo, a NBR 5626/1998 – Instalações Prediais de Água Fria (ABNT, 1998) será nossa guia para determinar critérios e parâmetros de projeto. Lá, você também encontrará orientações sobre execução e manutenção das instalações hidráulicas. Sempre que possível, não deixe de lê-la e consultá-la. Assim teremos em mente a missão de sempre garantir (ABNT, 1998): • A manutenção da qualidade da água da instalação. • O fornecimento de água de forma contínua, em quantidade adequada e com pressões e velocidades compatíveis com o funcionamento dos aparelhos sanitários, peças de utilização (válvulas, registros etc.) e demais componentes. • O uso racional dos recursos naturais. • Uma instalação com manutenção simples e de baixo custo. UNIDADE 1 — PRÁTICAS DE INSTALAÇÕES DE ÁGUA FRIA 6 • A eliminação de ruídos incômodos aos usuários. • O conforto por meio da colocação de peças de fácil operação e acesso. 2 SISTEMA DE ABASTECIMENTO E DISTRIBUIÇÃO Uma instalação de água fria pode ser alimentada pela rede pública de abastecimento ou por um sistema privado na forma da lei – por exemplo, via poços artesianos (CARVALHO JÚNIOR, 2014). De maneira geral, o abastecimento de água potável é realizado por meio de sistemas públicos de distribuição, forma pela qual iremos focar nossa atenção neste estudo. Podemos destacar três tipos de sistema de abastecimento e distribuição: o sistema indireto, direto e misto. A diferença entre os dois primeiros está no uso ou não de reservatório na construção. O sistema misto será aquele em que parte da água fria da residência é distribuída de maneira direta (sem uso do reservatório) e outra parte indireta (com uso de reservatório). Veremos que cada um dos sistemas possui vantagens e desvantagens. Estes aspectos devem ser sempre esclarecidos ao nosso usuário/cliente final. O sistema indireto de distribuição faz uso de reservatório(s) (Figura 1). Ele pode ser adotado tanto em casas como em edifícios, com ou sem o uso de bombas. A reserva de água reduz a chance de problemas de desabastecimento e de variação de pressão ao longo do dia. Contudo, o sistema exigirá do usuário um contínuo cuidado com a sua conservação e limpeza. De igual maneira, é necessário verificar se o projeto estrutural da residência ou edifício contempla um lugar específico para a colocação do reservatório. Na Figura 2, observa-se uma residência com sistema direto de distribuição. Ele é utilizado quando a pressão da rede pública é suficiente para a alimentação da rede interna de distribuição. Seria o caso para residências com um ou dois pavimentos (BOTELHO; RIBEIRO JUNIOR, 2014). TÓPICO 1 — INSTALAÇÕES DE ÁGUA FRIA: ASPECTOS GERAIS 7 FIGURA 2 – SISTEMA DIRETO DE DISTRIBUIÇÃO – SEM USO DE RESERVATÓRIO FONTE: Carvalho Júnior (2014, p. 32) Em geral, quando não se utiliza reservatório, reduz-se despesa de manutenção e o risco de contaminação da água (TACHINI, 2015). Por outro lado, a construção ficará suscetível a qualquer descontinuidade no abastecimento público, tanto em termos de vazão quanto de pressão. Lembra da pressão mínima exigida por norma? Infelizmente, não há como garantir que ela sempre seja alcançada. 3 CONSUMO DE ÁGUA E NÚMERO DE APARELHOS: DIRETRIZES PRÁTICAS Você já parou para pensar quanta água consome por dia? Na hora de elaborar um projeto de instalação de água fria essa informação é fundamental. O consumo de água pode variar de acordo com o nível de renda dos usuários e seus hábitos culturais (NARCHI, 1989). Para estimar o consumo de água fria de uma construção, recorreremos a fontes de informações seguras e consolidadas pelo seu frequente uso nos projetos. Deste modo, por meio da equação I podemos calcular o consumo diário de água fria em uma construção: Cd = P . q (I) UNIDADE 1 — PRÁTICAS DE INSTALAÇÕES DE ÁGUA FRIA 8 Em que: Cd = consumo total diário de água fria na construção para fins de projeto (litros/ dia); P = taxa de ocupação estimada da construção (nº de usuários); q = consumo unitário diário de água fria (litros/usuário.dia). Vamos relembrar a relação entre unidades físicas importantes para nosso estudo? 1 m3 = 1000 litros; e 1 dia = 24 horas = 1440 minutos = 86400 segundos. NOTA Perceba que a taxa de ocupação estimada da construção (P) pode ser determinada pelos critérios apresentados na Tabela 1. O número de usuários depende do uso da construção e do seu tamanho. No caso de residências, o valor é diretamente proporcional ao número de dormitórios (Tabela 1). Em estabelecimentos comerciais (escritórios e lojas), a taxa depende da área privativa dos estabelecimentos, excluindo-se, portanto, a área não construída e de uso comum (corredores, escadas, elevadores). Tipologia/Uso da construção Taxa de ocupação (P) Casas e apartamentos – residências Duas pessoas por dormitório. Escritórios Uma pessoa por 5,00 m² de área privativa. Lojas Uma pessoa por 2,50 m² de área privativa. Estabelecimentos culturais Uma pessoa por 5,50 m² de área construída. Restaurantes Uma pessoa por 1,40 m² de área construída. TABELA 1 – TAXA DE OCUPAÇÃO ESTIMADA DA CONSTRUÇÃO (P) FONTE: Adaptada de Creder (2006, p. 9) Os dados apresentados servem de referência, mas nada lhe impede de realizar ajustes nas taxas a partir de um conhecimento mais apurado sobre a realidade do empreendimento. Osegundo parâmetro na equação I é o consumo unitário diário de água fria (q). Na Tabela 2, apresentamos uma referência para a estimativa deste parâmetro. Observe que ele também depende do uso em que será destinada a construção. TÓPICO 1 — INSTALAÇÕES DE ÁGUA FRIA: ASPECTOS GERAIS 9 Uso da construção Consumo unitário diário (q) (litro/usuário.dia) Residência padrão econômico e simples 150 Residência de padrão médio 200 Residência de padrão luxo 250 Edifícios públicos, comerciais e escritórios 50 Estabelecimentos culturais 1 Restaurantes e similares 25 TABELA 2 – CONSUMO UNITÁRIO DIÁRIO DE ÁGUA FRIA (Q) FONTE: Adaptada de Creder (1996, p. 9) Taxa de ocupação e consumo unitário diário para outros usos podem ser con- sultados no livro de Carvalho Júnior (2014). Dúvidas também com relação ao padrão das residências? Consulte o Manual de valores de edificações de imóveis urbanos do Instituto Brasileiro de Avaliações e Perícias de Enge- nharia de São Paulo (IBAPE-SP). Acesse e confira atualizações do documento: https://www. ibape-sp.org.br/adm/upload/uploads/1543595741-VEIU%202017.pdf. FONTE: CARVALHO JÚNIOR, R. de. Instalações hidráulicas e o projeto de arquitetura. 8. ed. São Paulo: Blucher, 2014. DICAS Determinado o número de ocupantes (P) e o consumo de água fria (q), é possível calcular o consumo total diário de água fria na construção para fins de projeto (Cd) – equação I. Veremos que esta medida será fundamental para o dimensionamento e projeto dos principais componentes da instalação de água fria. Outro fator importante de projeto é a estimativa mínima do número de aparelhos que fornecerão água aos usuários da construção. No Brasil, tem sido utilizada uma publicação do Uniform Plumbing Code (Tabela 3), a qual permite determinar um número mínimo de aparelhos para diversas serventias de acordo com o uso da construção (MACINTYRE, 1996). UNIDADE 1 — PRÁTICAS DE INSTALAÇÕES DE ÁGUA FRIA 10 TABELA 3 – NÚMERO MÍNIMO DE APARELHO PARA DIVERSAS SERVENTIAS FONTE: Adaptada de Macintyre (1996, p. 19-20) 4 DIMENSIONAMENTO DE ALIMENTADOR Como já observamos na introdução deste tópico, o alimentador (residencial ou predial) é a tubulação responsável por distribuir a água da saída do hidrômetro até a construção. Quando há na residência o sistema direto de distribuição de água, seu dimensionamento pode ser realizado como se fosse um “barrilete”. Por esta razão, nos aprofundaremos em seu dimensionamento no Tópico 3. No sistema indireto de distribuição, o alimentador seguirá do hidrômetro até o reservatório. No reservatório, uma válvula fl utuadora (“torneira de boia”) fechará a entrada de água quando o nível máximo permitido for alcançado. TÓPICO 1 — INSTALAÇÕES DE ÁGUA FRIA: ASPECTOS GERAIS 11 Caro acadêmico, veja como funciona uma torneira de boia no reservatório. Acesse e confira: https://www.youtube.com/watch?v=7sAWEJ7QNLU. DICAS No caso de distribuição indireta, considerar-se que a vazão de projeto do alimentador (Qalimentador) é igual à razão entre consumo total diário de água fria na construção para fins de projeto (Cd) e o tempo de um dia (equação II). Sendo: Qalimentador = vazão de projeto do alimentador (litros/s); Cd = consumo total diário de água fria na construção (litros/dia); Δt = número de segundos em 1 dia = 86 400 s. A vazão do alimentador, desta forma, representa a vazão mínima (suficiente) que a rede deve possuir para que seja possível abastecer a construção por 24h (BOTELHO; RIBEIRO JUNIOR, 2014). A partir da equação II e da equação da continuidade, podemos deduzir a equação III para determinar o diâmetro do alimentador de uma construção com sistema indireto de distribuição (BOTELHO; RIBEIRO JUNIOR, 2014). Em que: Dmín = diâmetro do alimentador residencial ou predial (m); Qalimentador = vazão de projeto do alimentador (m3/s); π = 3,1415; v = velocidade da água no alimentador (entre 0,6 e 1,0 m/s). Recomenda-se adotar velocidade entre 0,6 e 1,0 m/s nas instalações de água, embora a NBR 5626 estabeleça uma velocidade máxima de 3,0 m/s (ABNT, 1998). Experiências práticas têm indicado que nesta faixa de valores o efeito abrasivo da água é reduzido e a vida útil das tubulações é mais bem preservada (TACHINI, 2015). UNIDADE 1 — PRÁTICAS DE INSTALAÇÕES DE ÁGUA FRIA 12 Note que é importante verificar se o diâmetro comercial adotado (sempre maior que o Dmín, ou seja, o diâmetro interno) continuará proporcionando uma velocidade da água no alimentador entre 0,6 e 1,0 m/s. Essa verificação pode ser feita por meio da equação IV. Sendo: v = velocidade da água no alimentador (entre 0,6 e 1,0 m/s); Dadotado = diâmetro adotado do alimentador residencial ou predial (m); Qalimentador = vazão de projeto do alimentador (m3/s); π = 3,1415. Ainda, com relação ao diâmetro obtido, Botelho e Ribeiro Junior (2014, p. 57) destacam que: - O diâmetro calculado é o diâmetro útil o que pode ter como consequência uma pequena variação devido à velocidade adotada, devendo-se sempre arredondar o diâmetro obtido para o diâmetro comercial imediatamente superior. - A maioria das distribuidoras ou concessionárias adota o diâmetro de 20mm (3/4”) para o diâmetro da tubulação de alimentação das residências. [...] - O diâmetro calculado é o diâmetro mínimo e é de suma importância que seja calculado corretamente, pois este influencia diretamente no tempo de enchimento do reservatório, sendo que, se mal calculado pode provocar colapso no sistema, principalmente nos horários de pico (pelo fato de que a vazão de saída seria muito superior à vazão de entrada no reservatório). CASOS PRÁTICOS – PRINCÍPIOS DA INSTALAÇÃO PREDIAL DE ÁGUA FRIA 5 PRÁTICA – PARÂMETROS BÁSICOS DE EMPREENDIMENTOS Realize uma pesquisa na internet e busque, em sua cidade ou região, alguma edificação em lançamento cujo número total de dormitórios seja possível de quantificar. Você mora em um condomínio? Tente utilizá-lo também nessa atividade. Com o número total de dormitórios “em mãos”, determine: TÓPICO 1 — INSTALAÇÕES DE ÁGUA FRIA: ASPECTOS GERAIS 13 a) O consumo total diário de água fria desta construção para fins de projeto (Cd). b) Dimensione e especifique o diâmetro do alimentador predial, considerando a existência de um sistema indireto de distribuição de água (obs.: a especificação consiste em definir o tipo de material e o diâmetro comercial, ou seja, diâmetro disponível no mercado). Não se esqueça de verificar a velocidade da água na tubulação. Objetivos: aqui você será capaz estimar um consumo total diário de água fria para fins de projeto, bem como dimensionar e especificar um alimentador residencial/ predial de uma construção. Conceitos: taxa de ocupação (Tabela 1). Consumo unitário diário e uso da construção (Tabela 2). Consumo total diário de água fria na construção para fins de projeto (equação I). Vazão de projeto do alimentador predial (equação II). Diâmetro do alimentador residencial ou predial (equação III). Diâmetros nominal e interno de tubulações de PVC. Velocidade recomendada da água no alimentador (< 3m/s). Descrição dos procedimentos: escolher empreendimento por meio de uma busca na internet; quantificar número de cômodos e estimar número de habitantes; estimar o consumo total diário de água fria (Tabelas 1 e 2 e equação I); dimensionar alimentar predial conforme item 4, equações II e III. R.: Considerando um edifício padrão simples de 16 pavimentos, 40 apartamentos e 160 dormitórios. a) A taxa de ocupação será de: 160 dormitórios. 2 ocupantes/dormitório = 36 ocupantes. Consumo unitário = 150 L/ocupante. Cd = 36 ocupantes. 150L/ ocupante, portanto, Cd = 54000 L/dia = 54m³/dia. b) Qalimentador = 54m³/dia/86400s = 0,00064 m³/s (equação I). Adotando uma velocidade de 1m/s, teremos: Logo, o diâmetro nominal adotadopara o alimentador predial será de 32 mm. Como o diâmetro interno da tubulação de 32 mm é igual à 28mm, a velocidade efetiva será igual a velocidade adotada no cálculo anterior: UNIDADE 1 — PRÁTICAS DE INSTALAÇÕES DE ÁGUA FRIA 14 6 PRÁTICA – CONSUMO DE ÁGUA Busque dados nas faturas dos últimos 12 meses da conta de água da concessionária sobre o consumo de água de sua casa. Se morar em condomínio, e for possível o acesso às faturas, analise o consumo de água do seu prédio ou condomínio. Planilhe as informações de consumo e número de habitantes. Faça uma relação entre o consumo diário e o número de habitantes. Acompanhe também os efeitos da sazonalidade. Compare os valores encontrados com os valores de referência de consumo por habitante disponíveis no texto deste livro didático. Se os valores estiverem elevados, proponha ações para a redução no consumo da água. Apresente os dados no próximo encontro presencial e compare com as informações obtidas pelos seus colegas. Objetivos: aqui você será capaz estimar um consumo total diário de água fria “real” e confrontar os dados obtidos com aqueles recomendados aos projetos. Conceitos: dados de fatura de consumo de água residência. Consumo unitário diário (Tabela 2). Consumo per capita. Medidas de redução do consumo de água em residências. Descrição dos procedimentos: recolher as últimas 12 faturas de água de sua casa ou condomínio; planilhar dados no “Excel” considerando informações como: mês da fatura; consumo total; número de habitantes; consumo per capita; verificar os efeitos da sazonalidade no consumo; propor medidas de redução do consumo de água. R.: O seguinte histórico de consumo foi levantado em uma residência unifamiliar de padrão médio habitada por três pessoas. O consumo per capita foi calculado considerando que cada mês possui 30 dias. Mês Jan. Fev. Mar. Abr. Maio Jun. Jul. Ago. Set. Out. Nov. Dez. Consumo total (m³)¹ 13,5 12,6 9,9 8,1 9,0 9,0 9,9 9,9 10,8 8,1 13,5 16,2 Consumo per capita diário (L/dia) 150 140 110 90 100 100 110 110 120 90 150 180 Informação retirada da fatura de água. Observa-se que o consumo de água aumentou nos meses de verão, provavelmente devido às férias e o recebimento de visitas. O uso de uma pequena piscina de 1000 litros durante os meses de dezembro e janeiro é também um dos fatores explicativos do aumento significativo do consumo. Do mesmo modo, observa-se que em nenhum dos meses foi ultrapassado o consumo unitário diário de 200 L/ dia (Tabela 2), o que indica que os valores possuem certa “margem de segurança”. TÓPICO 1 — INSTALAÇÕES DE ÁGUA FRIA: ASPECTOS GERAIS 15 Exemplo de ações para a redução do consumo de água: uso de descarga com caixa acoplada, inspeção das instalações (verificação de infiltrações), reuso da água da máquina de lavar roupas para lavagem de áreas comuns e conscientização dos usuários no que se refere ao tempo no banho e outras atividades de consumo. 16 Neste tópico, você aprendeu que: • Existem diferentes sistemas de abastecimento e distribuição: indireto, direto e misto. • É necessário definir o consumo total diário de uma construção para o projeto de instalação de água fria, proporcionando conforto e economia ao usuário final. • Um alimentador residencial/predial de uma construção deve ser dimensionado e especificado em projeto. RESUMO DO TÓPICO 1 17 1 Sobre os elementos básicos de uma instalação de água fria, classifique V para as sentenças verdadeiras e F para as falsas: ( ) O reservatório residencial armazena água com o intuito de regularizar o fornecimento de água diante de uma possível paralisação do fornecimento público. ( ) O sistema conhecido como “ladrão” é composto por uma tubulação de saída na parte inferior do reservatório. ( ) Registros são acessórios importantes para que se possa realizar o controle das instalações prediais de água fria. ( ) O hidrômetro deve estar em um local inacessível a terceiros. Assinale a alternativa que apresenta a sequência CORRETA: a) ( ) V – F – V – F. b) ( ) F – F – V – V. c) ( ) V – V – V – F. d) ( ) F – F – F – V. 2 Considere um edifício comercial com 3000 m² de área privativa. Determine o consumo total diário de água fria na construção para fins de projeto, o número mínimo de vasos sanitários e o diâmetro mínimo do alimentador predial. Além disso, determine: a) Consumo total diário de água fria na construção para fins de projeto. b) O número mínimo de vasos sanitários necessários. c) O diâmetro do alimentador predial. AUTOATIVIDADE 18 19 TÓPICO 2 — UNIDADE 1 RESERVATÓRIOS E SISTEMAS DE BOMBEAMENTO: DIMENSIONAMENTO E VERIFICAÇÕES 1 INTRODUÇÃO No tópico anterior, observamos que sistemas de distribuição indireta fazem uso de reservatórios com ou sem bombeamento. Estudamos também que a função dos reservatórios é garantir regularidade no fornecimento de água sem prejuízo a sua potabilidade (BOTELHO; RIBEIRO JUNIOR, 2014). Agora estamos preparados para estudar aspectos práticos dos reservatórios e de sistemas de bombeamento. Estará incluso no nosso estudo, o dimensionamento de tubulações intermediárias, conhecidas como tubulações de recalque e sucção. Elas farão o papel de conectar o sistema de bombeamento ao reservatório. Os reservatórios de água fria podem ser classificados em duas categorias: superior e inferior. Em geral, pequenas residências possuem apenas um reservatório na parte superior da construção. Já em edificações multifamiliares de médio e grande porte é comum o emprego de reservatório nas duas localizações. Independentemente de sua posição na construção, a NBR 5626 ressalta que o volume de reservação no sistema de instalação de água fria deve ser estabelecido: “[...] levando-se em consideração o padrão de consumo de água no edifício e, onde for possível obter informações, a frequência e duração de interrupções do abastecimento” (ABNT, 1998, p. 10, grifo do autor). A locação do reservatório também é muito importante. O local deve permitir sua inspeção e limpeza. Evita-se apoiá-lo em superfícies potencialmente contaminadoras como o solo ou perto de tubulações de esgotamento sanitário (ABNT, 1998). Por isso, a sua instalação deve ser concebida sempre de maneira integrada com o projeto arquitetônico, estrutural etc. Deve-se prever o local exato do reservatório, bem como suas dimensões geométricas, seu material constituinte e seu volume máximo de armazenamento. Carvalho Júnior (2014, p. 39) sugere também que: Reservatórios de maior capacidade devem ser divididos em dois ou mais compartimentos (interligados por meio de um barrilete), para permitir operações de manutenção sem interrupção na distri buição de água. O arquiteto [e o engenheiro] deve também verificar a necessidade ou não da reserva de incêndio, que deverá ser acrescida à capacidade destinada ao consumo quando colocada no reservatório superior ou em um reservatório independente. 20 UNIDADE 1 — PRÁTICAS DE INSTALAÇÕES DE ÁGUA FRIA Além do dimensionamento e da localização dos reservatórios, o projetista deve prever uma altura adequada para o barrilete, com facilidade de acesso para a realização da manutenção do sistema (BOTELHO; RIBEIRO JUNIOR, 2014). Você sabe o que é barrilete? Segundo a NBR 5626 (ABNT, 1998), o barrilete no sistema de distribuição indireto é uma tubulação de saída do reservatório em que derivam as demais tubulações de distribuição de água na residência. Já no sistema direto, sem reservatório, ele faz também o papel de alimentador. NOTA No seu livro Instalações Hidráulicas, Carvalho Júnior (2014, p. 47) aponta também questões práticas importantes sobre os reservatórios: Os reservatórios domiciliares devem: ser providos obrigato riamente de tampa que impeça a entrada de animais e corpos estranhos; preservar os padrões de higiene e segurançaditados pelas normas; ter especificação para recebimento relativa a cada tipo de material, inclusive métodos de ensaio. Na instalação, de vem ser tomados alguns cuidados especiais. A caixa d’água deve ser instalada em local ventilado e de fácil acesso para inspeção e limpeza. Recomenda-se um espaço mínimo em torno da caixa de 60 cm, podendo chegar a 45 cm para caixas de até 1000 litros. O reservatório deve ser instalado sobre uma base estável, capaz de resistir aos esforços sobre ela atuantes. A base, preferencialmente de concreto, deve ter a superfície plana, rígida e nivelada sem a presença de pedriscos pontiagudos capazes de danificar a caixa; a furação também é importante: além de ferramentas apropriadas, o instalador deve verificar os locais indicados pelo fabricante antes de começar o procedimento. Na Figura 3, observamos o perfil de um típico reservatório de concreto divido em dois compartimentos. Tubos de ventilação e tampas são observados na parte superior. Perceba a presença de registros de gaveta (RG) nos vários barriletes. Eles garantirão o controle do fornecimento de água fria na edificação. Observe também a tomada de água mais alta para o consumo. Essa configuração garante que a reserva (técnica) de incêndio seja preservada para casos de emergência (Figura 3). TÓPICO 2 — RESERVATÓRIOS E SISTEMAS DE BOMBEAMENTO: DIMENSIONAMENTO E VERIFICAÇÕES 21 FIGURA 3 – PERFIL TÍPICO DE RESERVATÓRIO DE CONCRETO MOLDADO IN LOCO COM DOIS COMPARTIMENTOS E RESERVA TÉCNICA DE INCÊNDIO FONTE: Carvalho Júnior (2014, p. 45) 2 DIMENSIONAMENTO DE RESERVATÓRIO Qual será o tamanho adequado para o reservatório da construção? Segundo Tachini (2015), é recomendável que o volume total de reservação não seja inferior ao consumo diário estimado e previsto em projeto, desconsiderando a reserva técnica de incêndio. Assim, espera-se que qualquer reservatório esteja preparado para suprir um desabastecimento com pelo menos 24 horas de duração (ABNT, 1998). Em geral, podemos admitir uma reservação equivalente entre uma ou três vezes o consumo diário (CARVALHO JÚNIOR, 2014). Por meio da equação (V), portanto, a capacidade total de reservação pode ser definida como: Em que: CR = capacidade mínima total do reservatório da construção, sempre ≥ 500 litros (litros); N = número de dias em um hipotético cenário de desabastecimento (entre 1 e 3 dias); Cd = consumo total diário de água fria na construção para fins de projeto (litros/ dia); RTI = reserva técnica de incêndio, quando aplicável (litros). 22 UNIDADE 1 — PRÁTICAS DE INSTALAÇÕES DE ÁGUA FRIA Para residência de pequeno porte, a NBR 5626 recomenda uma reserva mínima de 500 litros de água fria (ABNT, 1998). Quanto à tipologia, você poderá encontrar no mercado reservatórios de poliéster reforçado com fibra de vidro ou de fibrocimento. Existe também a possibilidade de fabricá-lo na própria obra, in loco. Os reservatórios moldados in loco podem ser construídos de alvenaria ou concreto armado. São empregados geralmente quando se necessita armazenar um grande volume de água (CARVALHO JÚNIOR, 2014) ou quando há dificuldades de transporte de um reservatório pré-fabricado para o topo da edificação. A execução do concreto moldado in loco deve atender aos procedimentos e requisitos da NBR 6118 – Projeto de Estruturas de Concreto, considerando, evidentemente, um adequado e detalhado projeto de impermeabilização (NBR 9575). Anteriormente, comentamos da possiblidade de um reservatório na parte inferior e superior da edificação, não é verdade? A seguir, veremos algumas considerações práticas sobre as suas características e formas de dimensionamento. 2.1 RESERVATÓRIO INFERIOR O uso do reservatório inferior é muito útil quando se trabalha com edificação de médio e grande porte. Por meio da divisão do volume armazenado, reduzimos a sobrecarga sobre a estrutura da edificação. Por outro lado, será necessário bombear a água fria para o reservatório superior. Algumas recomendações de projeto e instalação são essenciais na hora de construir um reservatório inferior (CARVALHO JÚNIOR, 2014; TACHINI, 2015; ABNT, 1998): • O reservatório deve ser instalado em local de fácil acesso, bem ventilado e limpo (livre de possíveis contaminações). • Sua instalação deve ser afastada de tubulações de esgoto para prevenir contaminação por vazamentos. • As tampas devem ser elevadas pelo menos 10 cm em relação ao piso acabado para evitar a drenagem de contaminantes. • Material deve haver proteção anticorrosão. • No projeto deve haver um espaço físico para localização do sistema de bombeamento (elevatório), proporcionando espaço para instalação de dois conjuntos motobomba – caso um deles esteja passando por manutenção ou venha a falhar. Recomenda-se que o volume de um reservatório inferior seja igual a 60% da reserva total – sem considerar a reserva técnica de incêndio, pois esta estará localizada no reservatório superior. Portanto, a fórmula adotada para cálculo do reservatório inferior é igual a: TÓPICO 2 — RESERVATÓRIOS E SISTEMAS DE BOMBEAMENTO: DIMENSIONAMENTO E VERIFICAÇÕES 23 Em que: RI = volume do reservatório inferior (litros); CR = capacidade mínima total do reservatório da construção (litros); RTI = reserva técnica de incêndio, quando aplicável (litros). 2.2 RESERVATÓRIO SUPERIOR O dimensionamento do reservatório superior também leva em conta o consumo diário. Adota-se o valor complementar ao volume do reservatório inferior, ou seja, 40% da capacidade mínima total acrescida do volume de RTI (TACHINI, 2015). O volume total é expressado pela equação VII: Em que: RS = volume do reservatório superior (litros); CR = capacidade mínima total do reservatório da construção (litros); RS = volume do reservatório inferior (litros). Especialistas apontam que a reserva técnica de incêndio costuma variar entre 5000 e 8000 litros (TACHINI, 2015), contudo, nada dispensa a necessidade e obrigatoriedade de considerar os procedimentos e critérios da NBR 13714/2000 – Instalação Hidráulica contra Incêndio. NOTA Ainda seria possível destacar alguns pontos importantes e práticos que lhe ajudarão a elaborar um projeto econômico, integrado e, tecnicamente, eficiente para o reservatório superior (CARVALHO JÚNIOR, 2014): • Poderá ser alimentado diretamente pelo alimentador residencial/predial ou pela tubulação de recalque. • Em geral, o projeto deve localizá-lo mais próximo possível dos pontos de consumo. Desta maneira, a instalação de água fria tende a ser mais econômica e mais eficiente do ponto de vista energético (veremos mais à frente a questão da “perda de carga”). • Projetistas costumam posicionar o reservatório superior sobre escadas de emergência devido à presença de vãos relativamente menores, isto é, onde há maior proximidade entre pilares. 24 UNIDADE 1 — PRÁTICAS DE INSTALAÇÕES DE ÁGUA FRIA • É importante prever a facilidade de acesso ao reservatório superior, com escadas e portas independentes. Recomenda-se a colocação de avisos que indiquem a proibição da obstrução do acesso. • O acesso ao interior de reservatórios superiores moldados in loco deve ser garantido por meio de uma abertura mínima de 60x60 cm para inspeção e limpeza. Cuidados devem ser tomados durante a limpeza para que o sistema de impermeabilização não seja danificado. ATENCAO 2.3 ELEMENTOS COMPLEMENTARES Tão importante quanto o conhecimento do reservatório, é também o conhecimento dos seus elementos complementares. Para que a reservação cumpra seu propósito na instalação hidráulica, é necessário que estes elementos sejam conhecidos e instalados de maneira correta. Na Figura 4, observamos alguns deles conectados ao sistema de reservação de água fria. Por meiodo seu uso, evita-se a interrupção, o vazamento, a sobrepressão e a contaminação da água. FIGURA 4 – ELEMENTOS COMPLEMENTARES EM UM RESERVATÓRIO DE ÁGUA FRIA PADRÃO – POLIMÉRICO FONTE: SABESP (2016, p. 1) A seguir, listam-se os elementos complementares enumerados na Figura 4 (BOTELHO; RIBEIRO JUNIOR, 2014; CREDER, 2006): TÓPICO 2 — RESERVATÓRIOS E SISTEMAS DE BOMBEAMENTO: DIMENSIONAMENTO E VERIFICAÇÕES 25 1) Tubo de entrada: local de alimentação do reservatório, onde ocorrerá a entrada de água proveniente do sistema público/privado de abastecimento. 2) Registro de entrada: por meio deste equipamento a entrada de água no reservatório pode ser controlada para fins de inspeção, limpeza e manutenção. 3) Adaptador (ou flange) de entrada: conecta o tubo de entrada com o reservatório. 4) Torneira de boia: como já vimos nesse tópico, esse elemento serve para interromper a entrada de água quando o nível operacional máximo é alcançado, evitando o transbordamento do reservatório. 5) Adaptador (flange) de extravasor: conecta o reservatório com o tubo extravasor. 6) Extravasor: também conhecido como “ladrão”. É uma tubulação que evita o transbordamento do reservatório e em geral é duas vezes maior que o diâmetro da tubulação de entrada. Perceba que em algumas pias de cozinha ou de banheiro há um pequeno “furo” no canto superior que possui a mesma função, evitar que o nível máximo de água seja superado. 7) Joelho 90o: direciona o tubo extravasor à saída (aparelho de ligação). 8) Tê 90o: direciona o tubo extravaso e o conecta a saída do sistema (aparelho de ligação). 9) Tubulação de limpeza: destinada ao esvaziamento do reservatório para permitir a sua manutenção e limpeza. Dúvida em relação ao diâmetro a ser adotado aqui? Escolha o diâmetro imediatamente superior ao diâmetro da tubulação de entrada. 10) Registro de limpeza: controla a saída pela tubulação de limpeza, portanto, em situações normais de uso ele sempre se encontrará fechado. 11) Adaptador (flange) de limpeza: conecta o reservatório com a tubulação de limpeza. 12) Adaptador (flange) de saída: conecta o reservatório com a tubulação de saída. Recomenda-se que esteja pelo menos a 10 cm de altura da base do reservatório. 13) Registro de saída: controla a saída para o ramal de distribuição. 14) Tubulação de saída: também conhecida como barrilete. Fará a distribuição da água às colunas e aos ramais de consumo. 3 DIÂMETRO DAS TUBULAÇÕES DE RECALQUE E DE SUCÇÃO Na Figura 5, observa-se uma típica disposição das tubulações de recalque e sucção. Observe que a tubulação de recalque se localiza imediatamente após ao conjunto motobomba e é responsável pelo transporte da água fria até o reservatório superior (TACHINI, 2015). Já a tubulação de sucção liga o reservatório inferior ao conjunto motobomba, fazendo a “aspiração” da água (Figura 5). 26 UNIDADE 1 — PRÁTICAS DE INSTALAÇÕES DE ÁGUA FRIA FIGURA 5 – ESQUEMA DE INSTALAÇÃO DA BOMBA E TUBULAÇÕES DE RECALQUE E SUCÇÃO FONTE: O autor De acordo com Macintyre (1996), para evitar o golpe de aríete, deve- se prever velocidades menores que 3,0 m/s nas tubulações e adotar dimensões diferentes de tubulação de sução e recalque (MACINTYRE, 1996). Na Figura 6, é possível observar o trecho de redução concêntrica que ameniza os efeitos nocivos do golpe de aríete. FIGURA 6 – REDUÇÃO CONCÊNTRICA DA TUBULAÇÃO DE RECALQUE ACOPLADA À BOMBA HIDRÁULICA FONTE: Adaptada de Bombas Hidráulicas (2016) TÓPICO 2 — RESERVATÓRIOS E SISTEMAS DE BOMBEAMENTO: DIMENSIONAMENTO E VERIFICAÇÕES 27 Já ouviu falar em golpe de aríete? Este fenômeno hidráulico acontece quando há um fechamento brusco do fluxo de água na instalação. Devido ao impacto do fechamento, a onda de energia transmitida pela água pode danificar seriamente a tubulação e o sistema de bombeamento da edificação. NOTA O diâmetro da tubulação de recalque pode ser calculado pela fórmula de Forchheimer, método de cálculo sugerido por Macintyre (1996) (equação VIII). Em que: Drecalque = diâmetro da tubulação de recalque (m); Cd = consumo total diário de água fria na construção para fins de projeto (litros/ dia); k = fator de conversão de unidades, igual a 3.600.000; P = número de períodos diários de funcionamento da bomba; h = tempo previsto de funcionamento da bomba para cada período (horas/ período). Na Tabela 4, podemos observar recomendações em relação ao número de períodos e ao tempo diário de funcionamento previsto para a bomba (TACHINI, 2015). Os dados contemplam construções de uso residencial, comercial e industrial. A quantidade de vezes em que a bomba funciona por dia é definido como período – P. O tempo total diário de funcionamento pode ser deduzido pela multiplicação entre o número de períodos e o tempo parcial (Tabela 4). Não é recomendável usar um tempo total diário maior que 6,66 horas (ABNT, 1998). 28 UNIDADE 1 — PRÁTICAS DE INSTALAÇÕES DE ÁGUA FRIA Tipo de uso da construção P – nº de períodos de funcionamento (diário) x h – Tempo parcial (horas/período) = Tempo total (horas) Residências e hotéis 3 1,5 4,5 Comercial 2 2,0 4,0 Indústria 2 2,0 4,0 TABELA 4 – PERÍODO E TEMPO DE FUNCIONAMENTO RECOMENDADO PARA BOMBAS CEN- TRÍFUGAS DE INSTALAÇÕES DE ÁGUA FRIA FONTE: Adaptada de Macintyre (1996, p. 46) Definido e especificado o diâmetro da tubulação de recalque, considere- se o diâmetro da tubulação de sucção (Dsucção) como igual ao diâmetro comercial disponível imediatamente superior ao de recalque – portanto, Dsucção > Drecalque. Logo, se aplicarmos a equação (VII) e hipoteticamente encontrarmos um diâmetro da tubulação de recalque (Drecalque) igual a 25 mm, o diâmetro da tubulação de sucção (Dsucção) será de 32 mm. 4 CONJUNTO MOTOBOMBA Creder (2006) descreve a bomba hidráulica utilizada nas instalações de água fria como uma máquina movida a energia elétrica (ou a combustão) destinada a elevar a água para o reservatório superior da edificação. Recomenda-se que o projeto de edificações contemple o uso de pelo menos dois conjuntos motobomba (duas bombas), de modo que um sistema permaneça na “reserva”, suprindo a edificação em eventuais falhas da bomba “principal” (TACHINI, 2015). Carvalho Júnior (2014) aponta dois tipos de disposição para as bombas nas edificações (Figura 7): 1) Posição inferior ou “afogada”, abaixo do nível d’água (N.A.) do reservatório inferior. Recomendado nos casos em que é reduzido o espaço disponível para o conjunto motobomba. É a disposição menos propícia ao fenômeno da cavitação. Uma maior proteção do sistema também é alcançada. TÓPICO 2 — RESERVATÓRIOS E SISTEMAS DE BOMBEAMENTO: DIMENSIONAMENTO E VERIFICAÇÕES 29 A cavitação é um fenômeno físico originado por uma forte redução da pressão da água durante o bombeamento. O fenômeno provoca a implosão de bolhas, que danifica os componentes da bomba e provoca um elevado ruído (CARVALHO JÚNIOR, 2014). Cuidado: é necessário considerar este fenômeno para especificar o conjunto motobomba, contudo, neste livro, focaremos nossa atenção à determinação da potência (equação VIII). NOTA 2) Posição superior, acima do N.A. do reservatório inferior. É o tipo de disposição mais comum. Proporciona melhores condições de acesso e manutenção. Contudo, por estar acima do N.A., mais energia é gasta para a sucção e elevação da água ao reservatório. FIGURA 7 – RESERVATÓRIO INFERIOR COM: (1) BOMBA “AFOGADA” E (2) BOMBA NÃO “AFOGADA” FONTE: Adaptada de Carvalho Júnior (2014, p. 41) As classificações de bombas hidráulicas variam conforme modelo e funcionamento, existindo basicamente três tipos (CREDER, 2006): • Volumétricas: podem ser de êmbolo (ou pistão) ou rotativas (de engrenagem ou palhetas). • De escoamento: centrífugas ou axiais. • Diversas: subdivididas em injetora, a ar comprimido ou carneiro hidráulico. Normalmente os edifícios são equipados com bombas centrífugas acionadaspor motores elétricos (CREDER, 2006). O seu dimensionamento consiste em definir sua potência (CV) que será função da altura manométrica (Hman), da vazão (Q) e do rendimento do conjunto motobomba (η) – equação IX. 30 UNIDADE 1 — PRÁTICAS DE INSTALAÇÕES DE ÁGUA FRIA Em que: P = potência do motor da bomba (CV); γ = peso específico da água (1000 kgf/m3 a 20 ºC); Cd = consumo total diário de água fria na construção para fins de projeto (litros/ dia); k = fator de conversão de unidades, igual a 3.600.000; P = número de períodos diários de funcionamento da bomba; h = tempo previsto de funcionamento da bomba para cada período (horas/ período); η = rendimento do conjunto motobomba; Hman = altura manométrica (m). O rendimento do motor (η) varia conforme o tipo e o fabricante do equipamento (MACINTYRE, 1996). Em geral, encontra-se valores na faixa de 40% a 60% para bombas com até 2 CV, 70% a 75% para bombas de 2 a 5 CV, e 80% para bombas com mais de 5 CV de potência (BOHN, 2006). A altura manométrica (Hman) é expressa pela equação X. Observe que ela pode ser definida como a diferença entre o desnível geométrico (Hr ± Hs) e a somatória dos comprimentos equivalentes de perda de carga (“perda de energia”) ocorrida nos trechos de sucção e recalque da instalação. Sendo: Hr = altura de recalque (m); Hs = altura de sucção (m) (negativa se a bomba está abaixo do N.A., positiva se está acima da N.A.); ∑Δ hs = somatória da perda de carga no trecho de sucção (m); ∑Δhr = somatória da perda de carga no trecho de recalque (m). Perda de carga: fique atento porque este é um conceito muito importante! Trataremos aqui como sinônimo de perda de pressão devido ao atrito, às turbulências e desvios que a água atravessa no interior da instalação (VIANA, 2019). NOTA TÓPICO 2 — RESERVATÓRIOS E SISTEMAS DE BOMBEAMENTO: DIMENSIONAMENTO E VERIFICAÇÕES 31 Na Figura 8, podemos compreender melhor o significado da equação X. Nela, apresenta-se um sistema de conjunto motobomba básico – bomba, acessórios e toda a instalação de recalque e sucção. As alturas de sucção e recalque estão destacadas a direita da imagem. FIGURA 8 – ESQUEMA DE CONJUNTO MOTOBOMBA DISPOSTO ACIMA DO NÍVEL D’ÁGUA (N.A.) – NÃO AFOGADO FONTE: Adaptada de Bombas Hidráulicas (2016) Observe que no trecho de sucção há: válvula de pé com crivo curva de 90º e a própria tubulação com comprimento linear variável; e na instalação de recalque: redução concêntrica válvula de retenção registro de gaveta joelho de 90º tubulação com comprimento linear variável e a saída da canalização. Todos esses itens devem ser levantados para que se quantifique a perda de carga total. Em seguida, a equação XI nos permite determinar a perda de carga total para o trecho de recalque ou sucção: 32 UNIDADE 1 — PRÁTICAS DE INSTALAÇÕES DE ÁGUA FRIA Em que: ∑Δh = perda de carga na tubulação de recalque ou sucção (m); Lr = comprimento real da tubulação de recalque ou sucção (m); Lperdas = comprimento equivalente de perdas (ver Tabela 5)(m); J = perda de carga unitária (m/m). O comprimente equivalente das perdas de carga na tubulação de recalque ou de sucção (Lperdas) é determinado por meio do levantamento de todos os componentes do trecho (Tabela 5). Observe na tabela a seguir que seu valor (em metros) também depende do diâmetro da tubulação. TABELA 5 – EQUIVALÊNCIA EM METROS DE PERDA DE CARGA PARA CADA CONEXÃO DE TUBULAÇÕES EM PVC E METAL TÓPICO 2 — RESERVATÓRIOS E SISTEMAS DE BOMBEAMENTO: DIMENSIONAMENTO E VERIFICAÇÕES 33 Observações: a – Os valores acima estão de acordo a NBR 5626/98 e Tabela de Perda de Targa da Tigre para PVC rígido e cobre, e NBR 92/80 e Tabela de Perda de Carga Tupy para ferro fundido galvanizado, bronze ou latão. b – (*) Os diâmetros indicados referem-se à menor bitola de reduções concêntricas, com fluxo da maior para a menor bitola, sendo a bitola maior uma medida acima da menor. Ex.: 1 ¼” x 1" – 1 ½” x 1 ¼” c – Diâmetro nominal em pol e sua aproximada equivalência em mm: 3/4” = 25 mm; 1” = 32 mm; 1 ¼” = 40 mm; 1 ½” = 50 mm; 2” = 60 mm; 2 ½” = 75 mm; 3” = 85 mm; 4” = 110 mm; 5” = 125 mm. FONTE: Adaptada de Schneider Motobombas (2006, p. 35) Para o cálculo da perda de carga unitária (J) utilizaremos a fórmula de Hazen-Willians (TACHINI, 2015), dada pela equação XII: Em que: J = perda de carga unitária (m/m); Q = vazão resultante da razão entre consumo total diário de água fria na construção para fins de projeto (Cd) e o tempo total (horas) de funcionamento da bomba (m3/s); D = diâmetro nominal da tubulação de recalque ou sucção (m); C = coeficiente de rugosidade da tubulação (adimensional), dependente do tipo de material da tubulação (Tabela 6). Material Coeficiente de Rugosidade (C) Aço galvanizado 125 Aço soldado 130 Cimento-amianto 130 Ferro fundido revestido 125 Polietileno 120 PVC ou cobre 140 TABELA 6 – VALORES ADOTADOS PARA O COEFICIENTE DE RUGOSIDADE – C FONTE: Adaptada de Aguiar (2011) 34 UNIDADE 1 — PRÁTICAS DE INSTALAÇÕES DE ÁGUA FRIA A perda de carga também será gerada devido à velocidade da água na tubulação (v²/2g), porém ela está sendo desprezada em nossos cálculos. Lembre-se também que: a perda de carga deve ser calculada tanto para tubulação de sucção quanto para a de recalque. Portando, deverão ser calculados L v e J para os trechos de sucção e recalque (∑hs e ∑hc). NOTA CASOS PRÁTICOS – RESERVATÓRIOS DE ÁGUA FRIA 5 PRÁTICA – DIMENSIONAMENTO DE RESERVATÓRIO A partir da mesma edificação utilizada nos “CASOS PRÁTICOS” do Tópico 1, dimensione o sistema de reservação de água fria da edificação nas seguintes condições: a) reservação de água fria em um único compartimento superior, sem reserva técnica de incêndio e considerando a possibilidade de um dia de desabastecimento; b) reservação de água fria em dois reservatórios, superior e inferior, sem reserva técnica de incêndio. Objetivos: com esta atividade você será capaz de dimensionar reservatórios de água fria com as mais diversas configurações. Conceitos: capacidade mínima total do reservatório da construção. Número de dias em um hipotético cenário de desabastecimento. Consumo total diário de água fria na construção para fins de projeto. Volume de reservatório único (equação V). Volume de reservatório inferior e superior (equações VI e VII). Descrição dos procedimentos: aplicar equações V, VI e VII respectivamente às condições da edificação escolhida. R.: Considerando o mesmo exemplo do Tópico 1: a) CR = 1 dia. 54 m³/dia = 54 m³. Poderá ser especificada a necessidade de 3 reservatórios de 20 m³, totalizando um volume de água reservada de 60 m³. Importante considerar a viabilidade arquitetônica e estrutural dessa medida. b) RI = 0,6. 54m³ = 32,4m³. RS = 54m³ - 32,4m³ = 21,6m³. A solução adotada poderá ser: reservatório inferior = 35000 litros. Reservatório superior = 25000 litros. 35 RESUMO DO TÓPICO 2 Neste tópico, você aprendeu que: • Reservatórios superiores e inferiores de água fria devem ser dimensionados e especificados, bem como conhecidos seus elementos complementares de instalação. • Tubulações de recalque e sucção devem ser concebidas analiticamente e de modo a evitar o fenômeno conhecido como golpe de aríete. • Um conjunto motobomba pode ter as mais variadas disposições construtivas, e cabe também ao projetista dimensioná-lo. 36 1 O reservatório de distribuição de água potável é um elemento importante da instalação predial de água fria. A estrutura permite a regularização da vazão e o fornecimento de pressões adequadas para a rede. Contudo, o seu uso requer cuidados referentes à instalação, manutenção e limpeza. Com base no exposto, classifique V para as sentenças verdadeiras e F para as falsas: ( ) É recomendável que o reservatório superior esteja o mais próximo possível dos pontos de consumo.( ) Durante a limpeza dos reservatórios moldados in loco, há o risco de danificação do sistema de impermeabilização, por isso, somente profissionais habilitados devem realizar este serviço. ( ) A torneira de boia é dispensável em um reservatório pequeno. ( ) A reserva técnica de incêndio deverá ser concebida a critério somente do/a projetista. Assinale a alternativa que apresenta a sequência CORRETA: a) ( ) V – V – F – F. b) ( ) F – V – F – F. c) ( ) F – F – V – F. d) ( ) V – F – F – V. 2 Determine os diâmetros da tubulação de recalque e sucção, bem como a potência da bomba (CV) para uma edificação com 11 andares. Os dados do problema e a instalação encontram-se a seguir AUTOATIVIDADE Total de dormitórios na edificação 150 Consumo unitário diário (per capita) 200 litros Altura estática da sucção 200 cm Comprimento da tubulação de sucção 300 cm Altura estática de recalque 40,0 m Comprimento da tubulação de recalque 61,0 m Toda a tubulação é de aço galvanizado, inclusive conexões. Sendo assim determine: a) os diâmetros de sucção e recalque; b) a altura manométrica total (Hman). Sugestão de roteiro de cálculo: - Calcule a altura de sucção e recalque (Hs e Hr). - Calcule ∑hs por meio do comprimento real e do comprimento virtual da tubulação de sucção. Determine nesta condição a perda de carga unitária (J). 37 - Calcule ∑hr por meio do comprimento real e do comprimento virtual da tubulação de recalque. Determine nesta condição a perda de carga unitária (J). c) a potência do motor para acionar a bomba em CV (equação IX). FONTE: Adaptada de Creder (2006, p. 53) Peças do sistema de bombeamento (figura anterior) 38 39 TÓPICO 3 — UNIDADE 1 DIMENSIONAMENTO E ESPECIFICAÇÕES DE RAMAIS, COLUNAS E BARRILETES 1 INTRODUÇÃO Caro acadêmico, até aqui abordamos aspectos práticos de projeto e dimensionamento de alimentadores, reservatórios e sistemas de bombeamento. No início do Tópico 1, vimos também os principais elementos de uma instalação de água fria de uso doméstico. Agora, focaremos nossa atenção nas tubulações, que farão o papel de distribuir a água do reservatório para os aparelhos sanitários da construção, assim, classificados em três tipos: • barriletes; • colunas (ou prumadas); • ramais e sub-ramais. Na Figura 9, é possível observar cada um destes elementos em uma instalação de água fria. Você já conferiu nesta unidade que o barrilete no sistema de distribuição indireto é uma tubulação de saída do reservatório que se conecta às colunas de distribuição (tubulações verticais). Por sua vez, observe que das colunas de distribuição se derivam os ramais e sub-ramais (ABNT, 1998). 40 UNIDADE 1 — PRÁTICAS DE INSTALAÇÕES DE ÁGUA FRIA FIGURA 9 – BARRILETE, COLUNAS, RAMAS E SUB-RAMAIS EM UMA INSTALAÇÃO DE ÁGUA FRIA RESIDENCIAL FONTE: Adaptada de Carvalho Júnior (2014, p. 70) No desenvolvimento de um projeto, você terá a importante tarefa de traçar essas tubulações na construção. Busque sempre manter certa proporcionalidade na distribuição. Leve em conta um desenho econômico, simples, que separe as colunas de distribuição conforme a natureza da sua utilização. Lembre-se que um número de pontos de consumo muito concentrado em uma coluna, exigirá um maior diâmetro da tubulação. Separe, por exemplo, uma coluna ou mais colunas para alimentação do banheiro e outra coluna para a cozinha e área de serviço (CARVALHO JÚNIOR, 2014). Uma tubulação de ventilação (6), com saída vedada por uma tela, evitará a retrossifonagem da água e sua possível contaminação. TÓPICO 3 — DIMENSIONAMENTO E ESPECIFICAÇÕES DE RAMAIS, COLUNAS E BARRILETES 41 As tubulações de distribuição atuam como condutos fechados, portanto, seu dimensionamento levará em conta princípios de hidráulica. Seu dimensionamento dependerá de quatro parâmetros: vazão, velocidade, perda de carga e pressão (BOTELHO; RIBEIRO JUNIOR, 2014). Em seu livro de Instalações Hidráulicas Prediais, Botelho e Ribeiro Junior (2014) afirmam que: A vazão (Q) é um dado estabelecido, a priori, em função dos consumos dos diversos pontos de utilização e a outra variável adotada é a velocidade, fixada no valor máximo de 3,0 m/s, visando minorar os ruídos nas tubulações e sobrepressões (golpes de aríete). A partir destes dois dados, por intermédio dos ábacos, obtêm-se os outros dois dados, a perda de carga (h) e o respectivo diâmetro (D) mais adequados, ambos necessários para complementação do projeto (BOTELHO; RIBEIRO JUNIOR, 2014, p. 62, grifo do autor). Já vimos anteriormente que a NBR 5626 estabelece a velocidade máxima de 3,0 m/s para a água nas tubulações (ABNT, 1998). Na prática, estudos recomendam que a velocidade efetiva esteja na faixa de 0,6 a 1,0 m/s (TACHINI, 2015; BOTELHO; RIBEIRO JUNIOR, 2014). Ela pode ser verificada por meio da equação XIII, conhecida também como a equação da continuidade. Em que: v = velocidade da água na tubulação (m/s); Q = vazão da tubulação (m3/s); A = área da seção interna da tubulação, ou seja, valor nominal (DN) menos o dobro da espessura da tubulação (m2). A perda de carga será um fator igualmente importante para o dimensionamento. Lembra-se que ela representa o quanto de pressão é “perdida” na instalação? Consideraremos aqui as perdas de carga distribuídas e localizadas. O somatório delas nos fornecerá a redução de pressão do sistema de distribuição (barriletes colunas ramais). Com relação aos diâmetros adotados/comerciais das tubulações de distribuição, recomenda-se evitar a redução do tamanho das tubulações no sentido do fluxo de água (barrilete coluna ramais sub-ramais). Essa mudança tornará mais custosa e complicada a instalação (BOTELHO; RIBEIRO JUNIOR, 2014). Veremos que a pressão mínima e máxima deverá também ser verificada ao longo de todo o sistema de distribuição, trecho a trecho (ABNT, 1998). Segundo a NBR 5626 (ABNT, 1998) a rede de distribuição de água fria deve possuir, em qualquer um de seus pontos, pressão dinâmica mínima de 5 kPa (≈ 0,5 mca) e pressão estática máxima de 400 kPa (≈ 40 mca). 42 UNIDADE 1 — PRÁTICAS DE INSTALAÇÕES DE ÁGUA FRIA A pressão estática da água pode ser calculada pelo desnível geométrico entre dois pontos analisados na instalação de água fria. A pressão dinâmica da água levará em conta também a perda de carga que a água “sofre” em movimento. NOTA As pressões na tubulação devem obedecer aos limites normativos. Este aspecto é de suma importância para que o sistema atue de forma apropriada, sem colocar em risco o desempenho e a integridade da instalação (ABNT, 1998). Segundo Botelho e Ribeiro Junior (2014), é possível adotar uma válvula redutora de pressão (VRP) se as pressões excederem a máxima prevista pela NBR 5626. Este acessório é muito comum em edificações altas, com mais de 35 metros de altura (CARVALHO JÚNIOR, 2014). Veja mais detalhes práticos de instalação, dimensionamento, especificação e projeto das válvulas redutoras de pressão no link a seguir: https://thorusengenharia.com.br/ blog/valvula-redutora-de-pressao-o-que-e-como-funciona-aonde-usar-como-escolher- como-dimensionar-exemplos/ DICAS Veremos, a seguir, aspectos de dimensionamento, especificação e projeto de sub-ramais, ramais, colunas e barriletes. Você perceberá que a ordem de apresentação está invertida em relação ao fluxo de água na construção. Este é um processo padrão, normal de cálculo, não estranhe. O dimensionamento das tubulações de distribuição segue uma ordem invertida por uma questão lógica. Iniciam-se pelos pontos de consumo para que ao final se conheça a condições global no barrilete da construção (ponto inicial, saída de água do reservatório). 2 SUB-RAMAIS E RAMAIS Os sub-ramais, tubulações ligadas diretamente com as peças de utilização, tratam-se
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