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MEMORIAL DE CÁLCULO Amanda Trindade Caline Cecília Lorena Aguiar Rafaella Farias Rogério Barbosa 1. Projeto de Esgoto 1.1 Dimensionamento do banheiro Detalhe 1=2=3=4 Tabela 1: Diâmetro dos ramais de descarga Aparelho Sanitário Nº de UHC Diâmetro Nominal mínimo Chuveiro Residência 2 UHC 40 mm Lavatório Residência 1 UHC 40 mm Total 3 UHC O diâmetro nominal do ramal de descarga do lavatório será de 40 mm. A caixa sifonada que receberá o esgoto proveniente do lavatório e de lavagem de piso será a de DN 100mm (100x100x50mm). Σ UHC = 3 → Tabela 5 (NBR 8160/99) → DN 40mm, no entanto, não existe no mercado, caixa sifonada com saída de 40mm. Então o diâmetro mínimo de saída adotado será de 50mm, sendo assim uma caixa sifonada de DN 150mm (150x150x50mm). Tabela 2: Bacia Sanitária Aparelho Sanitário Nº de UHC Diâmetro Nominal mínimo Bacia Sanitária 6 UHC 100 mm Tabela 3 (NBR 8160/99) → Diâmetro nominal mínimo de 100 mm para as tubulações que recebem despejos de bacias sanitárias. Tabela 3: Ramal de esgoto do banheiro Aparelho Sanitário Nº de UHC Diâmetro Nominal mínimo Chuveiro 2 UHC 40 mm Lavatório 1 UHC 40 mm Bacia Sanitária 6 UHC 100 mm Total 9 UHC Σ UHC = 9 → Tabela 5 (NBR 8160/99) → DN 75mm, porém, o diâmetro nominal mínimo do ramal do vaso é de 100mm, dessa forma será adotado o diâmetro nominal de 100mm. Σ UHC = 9 → Tabela 8, na qual está localizado o grupo de aparelhos com bacia sanitária (NBR 8160/99) para até 17 UHC. Com isso, o diâmetro nominal do ramal de ventilação será de 50mm. Detalhe 5=6=7=8 Tabela 4: Ramais de descarga Aparelho Sanitário Nº de UHC Diâmetro Nominal mínimo Chuveiro Residência 2 UHC 40 mm Lavatório Residência 1 UHC 40 mm Total 3 UHC O diâmetro nominal do ramal de descarga do lavatório será de 40 mm Σ UHC = 3 → Tabela 5 (NBR 8160/99) → DN 40mm. Tabela 5: Bacia sanitária Aparelho Sanitário Nº de UHC Diâmetro Nominal mínimo Bacia Sanitária 6 UHC 100 mm Tabela 3 (NBR 8160/99) → Diâmetro nominal mínimo de 100 mm para as tubulações que recebem despejos de bacias sanitárias. Tabela 6: Ramal de esgoto do banheiro Aparelho Sanitário Nº de UHC Diâmetro Nominal mínimo Chuveiro 2 UHC 40 mm Lavatório 1 UHC 40 mm Bacia Sanitária 6 UHC 100 mm Total 9 UHC Σ UHC = 9 → Tabela 5 (NBR 8160/99) → DN 75mm, porém, o diâmetro nominal mínimo do ramal do vaso é de 100mm, dessa forma será adotado o diâmetro nominal de 100mm. Σ UHC = 9 → Tabela 8, na qual está localizado o grupo de aparelhos com bacia sanitária (NBR 8160/99) para até 17 UHC. Com isso, o diâmetro nominal do ramal de ventilação será de 50mm. Na Tabela 2, na qual está localizado o dimensionamento de colunas e barriletes de ventilação (NBR 8160/99), temos que são 3 pavimentos com UHC = 9, logo Σ UHC = 27. Considerando o pé direito de 2,7m temos a altura total de 8,1m e ao observar que o tubo de queda é de 100mm, temos que o diâmetro nominal da coluna de ventilação será de 50mm. 1.2 Dimensionamento da Área de Serviço Detalhe 13=14=15=16 Tabela 7: Diâmetro nominal aparelhos área de serviço Aparelho Sanitário Nº de UHC Diâmetro Nominal mínimo 1 Tanque de lavar roupa 3 UHC 40 mm 1 Máquina de lavar roupas 3 UHC 50 mm Total 6 UHC Σ UHC = 6 → Tabela 5 (NBR 8160/99) → DN 50mm, no entanto, não existe caixa com entrada de 50mm e saída com o mesmo diâmetro. 1.3 Dimensionamento da cozinha Detalhe 9=10=11=12 Tabela 8: Diâmetro nominal aparelhos cozinha Aparelho Sanitário Nº de UHC Diâmetro Nominal mínimo 1 Pia de cozinha residencial 3 UHC 50 mm 1 Máquina de lavar louça 2 UHC 50 mm Total 5 UHC Σ UHC = 5 → Tabela 5 (NBR 8160/99) → DN 40mm. 2. Tubos de queda 2.1 Tubos de queda dos banheiros De acordo com a Tabela 6 da NBR 8160/99, temos os números máximos de UHC para cada diâmetro de tubo de queda, temos que os tubos de queda recebem efluentes do banheiro, portanto UHC = 9, considerando o prédio tendo até 3 pavimentos, Σ UHC = 27, logo, podemos adotar o diâmetro de 75 mm mas como é conectado a bacia sanitária → DN 100mm. Serão 4 tubos de queda (TQ1=TQ2=TQ3=TQ4), um para casa banheiro do pavimento tipo. 2.2 Tubos de queda da área de serviço De acordo com a Tabela 6 da NBR 8160/99, temos os números máximos de UHC para cada diâmetro de tubo de queda, temos que os tubos de queda recebem efluentes das duas áreas de serviço, portanto UHC = 12, considerando o prédio tendo até 3 pavimentos, Σ UHC = 36, logo, podemos adotar o diâmetro de 100 mm. Serão 2 tubos de queda (TQ5=TQ6), um a cada duas áreas de serviço do pavimento tipo. 2.3 Tubos de gordura da cozinha De acordo com a Tabela 6 da NBR 8160/99, temos os números máximos de UHC para cada diâmetro de tubo de gordura, temos que os tubos de gordura recebem efluentes das duas cozinhas, portanto UHC = 10, considerando o prédio tendo até 3 pavimentos, Σ UHC = 30, logo, podemos adotar o diâmetro de 100 mm. Serão 2 tubos de gordura (TG1=TG2), um a cada duas cozinhas do pavimento tipo. 3. Dimensionamento do subcoletor e do coletor predial. 3.1 Subcoletor 1 (entre CI-1 e CI-2) = Subcoletor 4 ( entre CI-5 e CI-6) Serão consideradas as contribuições do chuveiro, bacia sanitária e lavatório e tubo de queda 2. Logo: Σ UHC = 27 + 9 = 36 → Tabela 7 (NBR 8160/99), considerando declividade de 1% → DN 100mm. 3.2 Subcoletor 2 ( entre CI-2 e CI-3) = Subcoletor 5 ( entre CI-6 e CI-7) Serão consideradas as contribuições da CI-1, das duas pias de cozinha, duas maquinas de lavar louças, duas maquinas de lavar roupa, dois lavatórios e duas pias, tubo de queda 6 e tubo de gordura 2. Σ UHC = 36 + 30 + 12 + 10 + 12 = 100 → Tabela 7 (NBR 8160/99), considerando declividade de 1% → DN 100mm. 3.3 Subcoletor 3 (entre CI-3 e CI-4) = Subcoletor 6 (entre CI-7 e CI-8) Serão consideradas as contribuições da CI-2, chuveiro, bacia sanitária e lavatório e tubo de queda 3. Σ UHC = 100 + 27 = 127 → Tabela 7 (NBR 8160/99), considerando declividade de 1% → DN 100mm 3.4 Coletor Predial Serão consideradas as contribuições das caixas de inspeção. Σ UHC = 526 → Tabela 7 (NBR 8160/99), considerando declividade de 1% → DN 150mm. 4. Fossa séptica Segundo a NBR 7229:1993, as fossas sépticas deverão obedecer às distâncias horizontais mínimas de 1,50 m de construções, limites de terreno, sumidouros, valas de infiltração e ramal predial de água. O dimensionamento para encontrar o volume seguiu os procedimentos descritos na NBR 7229:1993, onde o volume útil total é dado por: V = 1000 + N (C x T + K x Lf) onde, V = volume útil, em litros; N = número de pessoas ou unidades de contribuição; C = contribuição de despejos, em litro/pessoa x dia ou em litro/unidade x dia; T = período de detenção, em dias; K = taxa de acumulação de lodo digerido em dias, equivalente ao tempo de acumulação de lodo fresco; Lf = contribuição de lodo fresco, em litro/pessoa x dia ou em litro/unidade x dia. Os valores de C e Lf são encontrados na tabela 1 da NBR 7229:1993, e sendo 4 o número de pessoas por apartamento, totalizando 64 pessoas em todos os quatro pavimentos. O tempo de detenção (T) é encontrado na tabela 2 da NBR 7229:1993 a partir da contribuição diária de esgoto, ou seja, multiplicando o número de pessoas pelo valor de C encontrado anteriormente. A taxa de acumulação de lodo digerido (K) é encontrado na tabela 3 da mesma NBR 7229:1993, onde foi considerado o intervalo de limpeza de 1 ano devida a quantidade de pessoas e faixa de temperatura t > 20°C para a cidade de Barreiras. Sendo assim, o volume útil total do tanque foi de: V = 1000 + 64 ( 130 x 0,58 + 57 x 1) V = 9.473,6 L ou 9,474 m³ Pela tabela 4 da mesma NBR e pelo volume calculado tem-se como profundidade útil mínima e máxima em metros, 1,50 e 2,50 respectivamente. Foi escolhido o tanque séptico de forma cilíndrica com largurainterna mínima de 0,80m e tendo o volume total e adotada a profundidade mínima de 1,50, encontrou-se o diâmetro de 1,42 m. 5. Consumo diário “A capacidade dos reservatórios de uma instalação predial de água fria deve ser estabelecida 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... O volume de água reservado para uso doméstico deve ser, no mínimo, o necessário para 24h de consumo normal no edifício, sem considerar o volume de água para combate a incêndio.” (NBR 6526/1998, item 5.2.5.1). Dessa forma, o consumo diário é calculado pela fórmula a seguir: 𝐶𝑑 = 𝑃 × 𝑞 (Equação 1) onde, 𝐶𝑑 é o consumo diário em L/dia; P é a quantidade de pessoas que ocupará a edificação; q é o consumo por capita em L/dia. Tabela 9 - Taxa de ocupação de acordo com a natureza local Fonte: CARVALHO JÚNIOR, R. 2013. Tabela 10 - Consumo predial diário (valores indicativos) Fonte: CARVALHO JÚNIOR, R. 2013. De acordo com a Tabela 1, considerando a natureza do local como “residências e apartamentos”, sabe-se que a taxa de ocupação de duas pessoas por dormitório. Ademais, pela Tabela 2, considerando um prédio de “apartamentos”, conclui-se que o consumo diário em L/dia é de 200 per capita. Além disso, sabendo que temos quatro pavimentos, cada um com 4 apartamentos, e cada apartamento com dois dormitórios, pode-se dizer que a quantidade de pessoas que ocupará a edificação será igual à 64 pessoas. Assim, usando a equação 1, o consumo diário será: 𝐶𝑑 = 64 × 200 𝐶𝑑 = 12 800 𝐿/𝑑𝑖𝑎 6. Capacidade do reservatório A capacidade do reservatório adotada será de abastecimento para dois dias, logo, 𝐶𝑅 = 2 × 𝐶𝑑 = 2 × 12 800 = 25 600 𝐿 “Nos casos em que houver reservatórios inferior e superior, a divisão da capacidade de reservação total deve ser feita de modo a atender às necessidades da instalação predial de água fria quando em uso normal, às situações eventuais onde ocorra interrupção do abastecimento de água da fonte de abastecimento e às situações normais de manutenção...” (NBR 6526/1998, item 5.2.5.2). Assim, como há reservatório inferior (𝐶𝑅𝐼) e superior (𝐶𝑅𝑆), consideramos uma divisão de 40% do volume total para o reservatório superior e 60% do volume total para o reservatório inferior, acarretando: 𝑪𝑹𝑰 = 𝟔𝟎% 𝒅𝒆 𝟐𝟓 𝟔𝟎𝟎 = 𝟏𝟓 𝟑𝟔𝟎 𝑳 𝐶𝑅𝑆 = 40% 𝑑𝑒 25 600 = 10 240 𝐿 7. Volume de água destinada ao combate a incêndio O Corpo de Bombeiros da Bahia viabiliza as normas técnicas de “Carga de incêndio nas edificações e áreas de risco” e “Sistemas de hidrantes e de mangotinhos para combate a incêndio”. Tabela 11 - Cargas de incêndio específicas por ocupação/uso Fonte: Corpo de Bombeiros da Bahia Tabela 12 - Aplicabilidade dos tipos de sistemas e volumes de reserva de incêndio mínima por m³ Fonte: Corpo de Bombeiros da Bahia Pela Tabela 3, para edificação “residencial de apartamentos, divisão A-2”, a carga de incêndio é de 300MJ/m². Ademais, pela Tabela 4, considerando “divisão A-2 e sistema Tipo 1”, determina-se um volume mínimo de 5m³ de reserva para uma área de incêndio de até 2500m², mas será adotado o dobro do volume mínimo necessário por questões de segurança. Assim, 𝑪𝑹𝑺 = 𝟏𝟎 𝟐𝟒𝟎 + 𝟏𝟎 𝟎𝟎𝟎 = 𝟐𝟎 𝟐𝟒𝟎 𝑳 8. Dimensionamento do sistema de alimentação 8.1 Ramal predial e alimentador predial Considera-se que o abastecimento da rede será contínuo, a alimentação será feita pela rede pública de abastecimento, a vazão será suficiente para suprir o consumo diário de t = 24h em uma velocidade de v = 0,6m/s (no pior cenário). Sendo assim, a vazão mínima (𝑄𝑚í𝑛) dada por: 𝑄𝑚í𝑛 = 𝐶𝑑 𝑡 = 12 800 𝐿 24ℎ = 0,148 𝐿/𝑠 Ademais, pode-se calcular o diâmetro mínimo do ramal (𝐷𝑚í𝑛), pela fórmula abaixo: 𝐷𝑚í𝑛 = √ 4 000 × 𝑄𝑚í𝑛 𝜋 × 𝑣 = √ 4 000 × 0,148 𝜋 × 0,6 = 17,72 𝑚𝑚 ≅ 18 𝑚𝑚 Atendendo ao diâmetro mínimo achado acima, o diâmetro nominal comercial (DN) será de 20 mm, o qual será adotado para o alimentador predial. 8.2 Hidrômetro O dimensionamento de um hidrômetro é feito de acordo com o consumo mensal da edificação e com base na capacidade máxima de cada hidrômetro. Sabendo que o consumo diário é 12 800L/dia, o consumo mensal, ou seja, durante 30 dias será 384 000L/mês ou 384 m³/mês. Tabela 13 - Dimensionamento de hidrômetros Fonte: SANEAGO. 2016 De acordo com a Tabela 5, o hidrômetro será de 7m³/h com diâmetro de uma polegada. 9. Dimensionamento do sistema de distribuição interna 9.1 Sub-ramais De acordo com as tabelas apresentadas em aula, pode-se classificar os pontos de alimentação do chuveiro elétrico (CH), do lavatório (LV), da bacia sanitária (BS) com caixa de descarga e pia tendo o diâmetro de 20 mm, enquanto os pontos de alimentação da máquina de lavar roupas e do tanque terão um diâmetro de 25 mm. Mas, por questões construtivas, vamos mudar os diâmetros de 20 mm para 25 mm. 9.2 Ramais De acordo com a NBR 5626/1998, item 5.3.2.2 “A rede predial de distribuição deve ser dimensionada de tal forma que, no uso simultâneo provável de dois ou mais pontos de utilização, a vazão de projeto, estabelecida na tabela 1, seja plenamente disponível...”. Tabela 14 - Pesos relativos dos pontos de utilização identificados em função do aparelho sanitário e da peça de utilização Fonte: ABNT NBR 5626/1998. Nas aulas foi apresentada uma fórmula para o cálculo da vazão (Q) de cada trecho da tubulação relacionada ao somatório dos pesos dos aparelhos alimentados (∑ 𝑃), a qual é descrita abaixo: 𝑄 = 0,3 × √∑ 𝑃 Sabendo que o somatório dos pesos relativos da pia (P = 0,7) com bacia sanitária com caixa de descarga (P = 0,3) e chuveiro elétrico (P = 0,1) é igual a 1,1, podemos calcular a vazão: 𝑄 = 0,3 × √∑ 𝑃 → 𝑄 = 0,3 × √1,1 → 𝑄 = 0,31 𝐿/𝑠 Agora pegando um outro ramal, temos que, o somatório dos pesos relativos da pia (P=0,7) com a máquina de lavar (P=1) e o tanque (P=0,7) será igual a 2,4. 𝑄 = 0,3 × √∑ 𝑃 → 𝑄 = 0,3 × √2,4 → 𝑄 = 0,46 𝐿/𝑠 REFERÊNCIAS ABNT – ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 5626: Instalação predial de água fria. Rio de Janeiro, 1998. CARVALHO JÚNIOR, R. Instalações hidráulicas e o projeto de arquitetura. 7. ed. São Paulo: E. Blucher, 2013.
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