INSTALAÇÕES HIDROSANITÁRIAS

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INSTALAÇÕESINSTALAÇÕES
HIDROSANITÁRIASHIDROSANITÁRIAS
Me. Daniel Cordeiro Ferreira
IN IC IAR
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introdução
Introdução
Você, como futuro engenheiro, deve saber que, para elaborar seus projetos de
Engenharia, deverá procurar, sempre, seguir recomendações técnicas, para que
seus trabalhos aproximem-se do ideal estabelecido. No Brasil, quando falamos
de Sistemas Prediais de Água Potável, deve vir, a nossa mente, a normativa
técnica NBR 5.626 (ABNT, 1998a) - Instalação Predial de Água Fria.
Apesar de ser algo inviável, detalhar todos as particularidades de um sistema de
água predial (o corpo do texto da norma �caria muito extenso), a NBR 5.626
(ABNT, 1998a) procura pincelar as principais exigências que você, projetista ou
executor, deverá observar quando estiver trabalhando com esse tipo de serviço.
Nesta unidade, veremos, especi�camente, aspectos sobre a concepção do
sistema de água predial e como este está relacionado a todo o processo de
abastecimento de água. Veremos, também, adentrando já às instalações
prediais, aspectos dos reservatórios de água e de outras instalações
importantes: ramais, recalque, sucção, extravasores e limpeza predial. Por �m,
iniciaremos uma conversa sobre os métodos para a de�nição do consumo de
água das peças de utilização de uma edi�cação, abordando, especi�camente, o
método do Consumo Máximo Provável (Método dos Pesos).
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Você utiliza-a, mesmo sem, às vezes, dar-se conta, todos dias e durante o dia
todo. Ao acordar e antes de dormir, a água é parte de nossas vidas. Certamente,
esta substância química é primordial para a existência dos seres vivos em nosso
planeta e, em um aspecto pessoal, é aquilo que mais utilizamos.
É fato que a água foi elemento-chave para o desenvolvimento das comunidades
inicialmente e, depois, para a sociedade, de uma forma geral, concorda? Esse
tipo de a�rmação você já deve ter lido e ouvido por várias vezes. O que talvez
não seja tão familiar e você nem tenha pensado ainda é: se a água é tão
essencial para a humanidade, e nós, até poucos séculos, ainda tínhamos-na em
abundância, por que só agora, nas últimas décadas, tivemos acesso aos seus
benefícios dentro de nossos lares? Esta pergunta é norteadora, certamente,
deste curso.
Vamos continuar avançando em nossa re�exão. A utilização da água foi
necessária para o desenvolvimento e crescimento das cidades e para a criação
de produtos e serviços novos às pessoas. Porém, quando mais demandou-se
água, mais percebeu-se a necessidade de que essa água chegasse aos pontos de
consumo de forma ágil. Aliado a isso, a desenfreada demanda do recurso
hídrico, por parte das indústrias que  desprezavam, até então, a questão
Sistemas de AbastecimentoSistemas de Abastecimento
PredialPredial
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ambiental e sustentável do uso da água, trouxe sérios prejuízos à sua
potabilidade, inviabilizando a ingestão de água, por exemplo, de muitos
mananciais localizados nas metrópoles daquela época (séculos XVIII e XIX). Neste
cenário, o pensamento higienista e sanitarista ganhou força no mundo, visando
aumentar a e�ciência ao processo de uso da água, sem diminuir sua qualidade
destinada ao consumo humano e animal.
Sobre a qualidade da água, hoje, sabe-se que, para ser potável, esta deve, além
de ser insípida, inodora e incolor (CREDER, 2016), possuir, no máximo,
características como (BRASIL, 1990):
pH situado no intervalo de 6,5 a 8,5;
sólidos totais dissolvidos em concentração de 1000 mg/L;
dureza total em concentração de 500 mg/L de CaCO3 (Carbonato de
Cálcio).
Quanto à Hidráulica (do grego hydro = água; aulos = condução/tubo), esta
avançou nas cidades por meio do advento dos sistemas de abastecimento de
água, que é o conjunto de tubulações (Figura 1.1) e equipamentos destinados a
transportar água de uma fase de captação diretamente (ou após uma pré-
reservação) ao consumidor �nal.
saiba mais
Saiba mais
No link a seguir, Carlos César Santejo Saiani e
Rudinei Toneto Júnior , por meio de um artigo
cientí�co, detalham, com bastantes dados, a
evolução do Saneamento Básico no Brasil entre
1970 e 2004.
Fonte: Saiani e Toneto Júnior (2010).
Acesse o link para saber mais:
ACESSAR
http://www.scielo.br/pdf/ecos/v19n1/a04v19n1.pdf
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No Brasil, temos normativas que descrevem todas as componentes de um
sistema de abastecimento de água (SAS), que são:
1. NBR 12.211 (ABNT, 1992) - estudos de concepção de sistemas públicos
de abastecimento de água;
2. NBR 12.212 (ABNT, 2017) - projeto de poço tubular para captação de
água subterrânea - procedimento;
3. NBR 12.213 (ABNT, 1992) - projeto de captação de água de superfície
para abastecimento público - procedimento;
4. NBR 12.214 (ABNT, 1992) - projeto de bombeamento de água para
abastecimento público - procedimento;
5. NBR 12.215-1 (ABNT, 2017) - projeto de adutora de água. Parte 1:
conduto forçado;
6. NBR 12.216 (ABNT, 1992) - projeto de estação de tratamento de água
para abastecimento público - procedimento;
7. NBR 12.217 (ABNT, 1994) - projeto de reservatório de distribuição de
água para abastecimento público - procedimento;
8. NBR 12.218 (ABNT, 2017) - projeto de rede de distribuição de água para
abastecimento público - procedimento.
Perceba, então, que as normativas técnicas brasileiras são pautadas nas seis
grandes fases de um SAS: captação, bombeamento, adução, tratamento,
Figura 1.1 - Tubulações de um sistema predial de abastecimento de água
Fonte: Tomasz Wyszolmirski / 123RF.
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reservação e distribuição. Essas etapas estão descritas a seguir, na Figura 1.2. É
importante ressaltar que a ordem de algumas dessas etapas pode variar em
função da concepção do SAS desenvolvida.
Apesar de todas essas etapas estarem relacionadas à água que você consome
em sua casa, para falarmos de Instalações Hidrossanitárias Prediais ,
consideraremos a análise do �uxo de água a partir da chegada no usuário (que
pode ser uma residência, edifício, escola, indústria, etc.), sua utilização e a
condução do e�uente que sai do local de utilização (usuário).
Quando falamos em distribuição de água potável dentro de uma instalação
predial, devemos considerar a NBR 5.626 (ABNT, 1998a) - instalação de água
predial, que estabelece as exigências técnicas mínimas quanto à higiene,
economia, segurança e conforto em instalações hidrossanitárias em sistemas
prediais (CREDER, 2016).
Figura 1.2 - Partes de um sistema de abastecimento de água
Fonte: Adaptada de Tratamento… (on-line).
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Assim como outros projetos de um edifício (estrutural, arquitetônico, elétrico,
climático, dentre outros), quando falamos em instalações hidrossanitárias,
devemos logo remeter à nossa mente um projeto. Um projeto de engenharia,
como você sabe, possui elementos bem característicos: escala, plantas-baixas e
cortes, bem como tabela de quantitativos, detalhamento técnico, en�m, tudo o
que for necessário para que os pro�ssionais que forem executá-lo saibam
exatamente o que fazer e, posteriormente,se houver análise sobre o sistema,
quem for analisar entender como o sistema foi concebido.
reflita
Re�ita
Tudo tem um prazo de validade. Alimentos, máquinas e até
normativas. Sim, as normas da ABNT possuem, também, um
período de atividade ideal e o recomendado é que, de tempo em
tempo, haja atualizações, para que a normativa apresente-se
sempre conexa às realidades sobre o assunto que aborda. Como
você percebe, a NBR 5.626 (ABNT, 1998a) já tem mais de 20 anos
de vigência, sem nenhuma atualização. Você acha que a norma
pode estar defasada, quanto às novas tecnologias da área? De
fato, existem materiais novos a cada dia, especialmente neste
setor da Engenharia, em que se busca otimizar o consumo de
água em um viés ambiental. Como um futuro engenheiro, como
você lidaria com a situação de trabalhar com novos
procedimentos desta área que ainda não estão normatizados?
Lembre-se de que você, como engenheiro, possui
responsabilidades diante à sociedade quanto ao exercício de sua
pro�ssão. Por isso, é sempre recomendado que se utilize as
indicações das normas técnicas brasileiras, �cando atento à
novas atualizações.
Fonte: Elaborado pelo autor.
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Um detalhe importante a ser mencionado quanto à água é que, quando falamos
sobre a condução de água potável em sistemas hidráulicos prediais, além da
norma NBR 5.626 (ABNT, 1998a), temos, também, a NBR 7.198 (ABNT, 1993). A
diferença entre essas duas normativas é que a primeira aborda apenas sobre o
escoamento de água em tubulações à temperatura ambiente ou água fria, como
a norma a chama; a segunda aborda sobre o escoamento de água aquecida em
tubulações. Estamos falando, neste tópico, inicialmente sobre a condução de
água fria e, posteriormente, voltaremos à NBR 7.198 (ABNT, 1993).
De acordo com a norma NBR 5.626 (ABNT, 1998a), as instalações de água fria
devem:
1. Oferecer garantia sanitária, ou seja, todas as exigências aplicáveis às
outras etapas do Sistema de Abastecimento de Água (SAS) são
aplicáveis, também, às instalações de água fria, uma vez que se
considera estas como um “subsistema” ou a “extremidade” do SAS;
2. Apresentar um bom desempenho. As instalações prediais devem atender
aos requisitos técnicos e critérios de desempenho direcionados por
outras normativas ou outros materiais técnicos, de modo a satisfazer às
demandas dos usuários.
Alguns aspectos mais técnicos que essa normativa aponta para as instalações de
água fria são no sentido de (CREDER, 2016):
garantir o fornecimento de água de forma contínua e em quantidade
su�ciente, bem como com pressões e velocidades adequadas ao
funcionamento de peças de utilização e tubulações. Esta também é uma
exigência de outras fases do SAS;
preservar o máximo de conforto dos usuários, incluindo a redução dos
níveis de ruído. Esta é uma questão que pode não ser muito relevante
para quem nunca morou em apartamento, mas, para quem já morou
ou mora, sabe que o ruído provocado por instalações hidrossanitárias,
especialmente no período noturno, pode incomodar bastante.
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praticar
Vamos Praticar
“O Sistema de Abastecimento de Água inclui diversas etapas construtivas para que
água seja conduzida de um local de captação até o destino �nal: o usuário. Neste
sentido, as instalações prediais de água fria fazem parte do Saneamento Básico, em
geral, e devem, portanto, cumprir as mesmas exigências requeridas às outras etapas
do processo. Nesse sentido, as instalações prediais de água fria se constituem com um
subsistema do abastecimento de água” (ABNT, 1998a, p. 2).
Como subsistema do amplo Sistema de Abastecimento de Água, algumas
características básicas devem ser atendidas, também, pelas instalações de água fria.
Diante disso, analise as alternativas a seguir e assinale aquela que representa algumas
das características apontadas similarmente para as instalações de água fria e para as
outras componentes do SAS.
a) Máxima pressão e velocidade possíveis, fornecimento de água de forma
contínua e qualidades sanitárias preservadas.
b) Pressão e velocidade adequadas, fornecimento de água em função da
reservação própria e qualidades sanitárias preservadas.
c) Pressão e velocidade adequadas, fornecimento de água de forma contínua e
qualidades sanitárias dependentes do número de usuários.
d) Pressão e velocidade adequadas, fornecimento de água de forma contínua e
qualidades sanitárias preservadas.
e) Mínima pressão e velocidade possíveis, fornecimento de água em forma
contínua e qualidades sanitárias preservadas.
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Se você já subiu no telhado de sua casa alguma vez ou se já acessou ao último
piso de seu prédio, muito provavelmente sabe exatamente onde localiza-se o
reservatório de água, similar ao da Figura 1.3, do local em que você habita. Mas
você já se perguntou qual é(são) a(s) função(ões) deste elemento?
Figura 1.3 - Exemplo de Reservatório
Fonte: Frameangel / 123RF.
Dimensionamento deDimensionamento de
ReservatóriosReservatórios
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Como nós havíamos conversado anteriormente, as instalações prediais de água
fria são um subsistema do amplo Sistema de Abastecimento de Água (SAS), ou
seja, estas têm funções similares às funções do SAS. No SAS, existem, também,
os reservatórios. É possível que você já tenha visto um ou mais reservatórios de
água espalhados por sua cidade. Estes reservatórios possuem algumas
atribuições:
armazenar água de forma su�ciente, para atender às oscilações de
consumo ao longo do dia e para eventuais demandas excepcionais (falta
de água e incêndios);
uniformizar e atingir os patamares desejados, quanto à concentração
de cloro residual na água transportada;
para reservatórios elevados, pressurizar a rede de abastecimento.
Para os reservatórios de água de um sistema predial não é diferente. A ideia é
que este elemento seja capaz de armazenar água em eventuais faltas d’água, por
parte da concessionária de abastecimento, de pressurizar os trechos de
tubulações do sistema e realizar essas funções sem que haja perdas nos padrões
de potabilidade mínimos necessários.
Antes de entrarmos propriamente nas informações da NBR 5.626 (ABNT, 1998a)
sobre reservatórios, é interessante que saibamos as formas de concepção de um
projeto de um sistema predial de água fria em função da reservação. Existem
três possibilidades: sistema direto de distribuição, sistema indireto de
distribuição (sem bombeamento) e sistema indireto de distribuição (com
bombeamento) (CREDER, 2016).
O sistema direto de distribuição, como o nome sugere, é o sistema que há
�uxo direto do sistema de abastecimento de água da rede pública à peça de
utilização. Isso quer dizer que a pressão da rede pública de abastecimento, nesse
caso, é su�ciente para abastecer todos os pontos de consumo do sistema
predial. Já o sistema indireto de distribuição (sem bombeamento), pelo fato de
ser indireto, indica-nos a existência de uma etapa de reservação. No entanto,
nesse caso, a pressão da rede pública é su�ciente para que a água chegue a um
reservatório elevado e, então, por gravidade, supra os pontos de demanda do
edifício. Normalmente, este é o caso representativo de residências e pequenos
edifícios (até três pavimentos).
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Por �m, o sistema indireto de distribuição (com bombeamento) é aplicado,
normalmente, aos casosem que a pressão de água da rede pública não é
su�ciente para alimentar o(s) reservatório(s) superior(es). Nesse caso, utiliza-se
de um reservatório intermediário (normalmente alocado no piso térreo) e, então,
por um sistema de bombeamento, faz-se a adução de água deste reservatório
intermediário para o(s) reservatório(s) superior(es). A Figura 1.4 ilustra os três
tipos de sistemas, com as respectivas concepções para a reservação.
Figura 1.4 - Sistemas de Distribuição com as concepções de reservação
Fonte: Creder (2016, p. 7).
Existe, ainda, um quarto tipo de sistema de distribuição, que é o
hidropneumático , no qual torna-se dispensável o uso de reservação superior,
sendo, a adução de água, totalmente via energia elétrica, o que torna, na maioria
das vezes, esta alternativa inviável, pelo alto custo de implantação e operação.
Entrando, agora, de fato, nas recomendações da NBR 5.626 (ABNT, 1998a), a
norma aponta cinco tópicos que falaremos a seguir:
preservação da potabilidade;
de�nição da forma e dimensões;
instalação e estabilidade mecânica;
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operação;
extravasão e limpeza.
A norma indica que, para que se mantenha os padrões de potabilidade, o
reservatório deve ser um recipiente estanque, com tampa de acesso opaca e
vedação que impeça a entrada de líquidos, poeiras e insetos. É importante que o
local de instalação do reservatório em uma edi�cação seja estratégico, para que
impeça o acesso fácil a estranhos, mas que seja acessível para que uma pessoa
designada possa inspecioná-lo e limpá-lo. Caso seja possível, deve-se evitar o
apoio do reservatório diretamente no solo ou, ainda, enterrá-lo, em função do
risco de contaminação pela permeabilidade das paredes do tanque (ABNT,
1998a).
reflita
Re�ita
A norma NBR 5.626 (ABNT, 1998a) traz um destaque especial
para a relação da reservação em um sistema de instalações
hidrossanitárias e a manutenção dos padrões de potabilidade. É
possível perder a qualidade da água a partir do momento em
que esta chega do sistema de abastecimento da rede pública e
armazena-se neste elemento? Sim, claro! Se existem fatores que
impedem o �uxo de água contínuo no sistema ou
contaminantes, por exemplo, certamente, as características de
potabilidade serão afetadas. Quais seriam os fatores, se possível,
para essa diminuição da qualidade da água “retida” no
reservatório? Contaminantes, falta de vedação, falta de
limpeza/manutenção, reservatório enterrado não atendendo às
condições normativas, entre outros.
Fonte: Elaborado pelo autor.
Entrando na parte de dimensionamento e de�nição de formas, inicialmente, é
necessário apontar que a norma indica que a capacidade dos reservatórios deve
ser projetada em função, especialmente, do consumo de água no edifício.
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Macintyre (2017) a�rma que a reservação total, tanto nos reservatórios inferiores
quanto nos superiores, não pode ser inferior ao consumo diário. Em outras
palavras, o autor aborda sobre uma outra exigência da norma, em que “o
volume de água reservado para uso doméstico deve ser, no mínimo, o
necessário para 24h de consumo normal do edifício [...]” (ABNT, 1998a, p. 10). A
norma desconsidera, neste volume mínimo, o volume de reservação destinado
ao combate de incêndios, volume este estabelecido pelo órgão regulamentador
de bombeiros local. Em havendo dados medidos internos (no caso, por exemplo,
de uma empresa de Engenharia que já tenha estimativas próprias), esses são
utilizados. Caso o projetista ou a empresa não tenha dados sobre o consumo
médio real, pode estimar valores por meio de informações fornecidas pela
concessionária de água, quanto ao valor estimado do consumo de água por
pessoa por dia, em função do tipo de uso do edifício.
Para residências, a norma estabelece um volume mínimo de reservação de 500
L. Quanto ao volume máximo, Macintyre (2017) sugere que não se ultrapasse
três vezes o valor do consumo médio diário. No caso do volume de reservação
máximo, a norma sugere que sejam garantidos dois critérios: de potabilidade
nos reservatórios e de atendimento ao volume máximo regulamentado por
quaisquer órgãos legais relacionados que assim o façam. De forma prática, é
recomendado que se faça uma divisão de 40% do volume total reservado de
água para os reservatórios superiores e 60% do volume para os reservatórios
inferiores.
A NBR 5.626 (ABNT, 1998a) cita alguns pontos especí�cos para a operação de
reservatórios que, aliados à prática (CREDER, 2016; MACINTYRE, 2017), podem
orientar o projetista na concepção da reservação de água fria do sistema. Dentre
as recomendações, citamos:
que toda a tubulação que abastece o reservatório deve ser equipada
com torneira de boia (Figura 1.6) ou qualquer outro dispositivo com o
mesmo efeito no controle da entrada de água e manutenção do nível
(ABNT, 1998a);
que se sugere instalar, na tubulação de alimentação do reservatório, um
registro de fechamento para eventuais operações de manutenção
(ABNT, 1998a);
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que reservatórios com mais de 4.000 L devem ser divididos em dois
compartimentos iguais, comunicando-se por meio de um barrilete
(MACINTYRE, 2017).
Finalmente, a norma a�rma que em todos os reservatórios devem ser instaladas
tubulações de extravasão (excesso de água no interior do reservatório) e limpeza
(para permitir o esvaziamento completo, caso necessário).
praticar
Vamos Praticar
Uma das principais funções do reservatório em edi�cações é suprir a demanda por,
pelo menos, um dia de eventuais falhas no abastecimento de água por parte da
concessionária pública de Saneamento. Além dessa vantagem, a norma NBR 5.626
(ABNT, 1998) - Instalação Predial de Água Fria cita algumas outras utilizações para o
reservatório neste tipo de sistema. A partir dessas informações, analise as alternativas
a seguir e, de acordo com a normativa, assinale a alternativa correta.
a) O reservatório de água tem, como função, atender à demanda de água de
chuveiros elétricos.
b) A reservação, como elemento de proteção no sistema de abastecimento de
água predial, é necessária e obrigatória em edifícios de médio e grande porte,
obedecendo às exigências vigentes, quanto ao corpo de bombeiros, na
demanda de água para o combate a incêndios.
c) Uma das utilizações dos reservatórios em edifícios de grande porte é evitar o
uso de água da rede pública, barateando o custo de água para os moradores.
d) O sistema de reservação de água em edifícios tem, como função, aumentar a
qualidade da potabilidade de água, por meio do tempo de retenção de água em
um mesmo recipiente.
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e) Uma das principais funções dos reservatórios instalados nos pontos de
consumo é diminuir a quantidade de água a ser transportada pela
concessionária.
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Avançando em nossa análise das instalações de água prediais, neste tópico,
falaremos sobre o dimensionamento das tubulações: ramal predial, recalque,
sucção, extravasor e limpeza.
Ramal Predial
Segundo a norma NBR 5.626, o ramal predial é uma “tubulação compreendida
entre a rede pública de abastecimento de água e a extremidade a montante do
alimentador predial ou de rede predial de distribuição [...]” (ABNT, 1998a, p. 5).
É importante saber que, segundo a norma, quem de�ne o ponto em que este
ramal predial termina é a concessionária de abastecimento.A Figura 1.5 ilustra
os elementos presentes na entrada de água na instalação predial.
Ramal Predial, Recalque,Ramal Predial, Recalque,
Sucção, Extravasor eSucção, Extravasor e
LimpezaLimpeza
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Figura 1.5 - Detalhe dos elementos presentes na chegada de água para as
instalações prediais
Fonte: Macintyre (2017, p. 2).
Pela Figura 1.5, percebe-se que o trecho do ramal predial sai da tubulação de
uma conexão com a rede pública e estende-se até o cavalete, que faz parte do
imóvel e, assim, é responsabilidade do usuário.
saiba mais
Saiba mais
Para o dimensionamento e concepção do
ramal predial, existe uma normativa da ABNT
que aborda especi�camente sobre este
assunto. Trata-se da NBR 14.122 (ABNT, 1998b)
Ramal predial - Cavalete galvanizado DN 20 -
Requisitos.
OBS.: as normas ABNT são normativas não-
gratuitas e o acesso a elas pode ser por meio
de impressão do arquivo digital original ou por
meio de acesso ao conteúdo on-line. Para
saber mais, consulte o site da ABNT.
Fonte: Elaborado pelo autor.
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A recomendação normativa (ABNT, 1998a) e a literatura (CREDER, 2016) indicam
que o diâmetro mínimo do ramal predial é de ¾” (lê-se três quartos de polegada)
ou, ainda, para padrões nacionais, diâmetro nominal de 20mm ou DN20. A
Tabela 1.1 aponta algumas orientações para o diâmetro do ramal, em função do
número de ligações prediais (ou comumente chamada de “economias”).
Tabela 1.1 - Relação do número de ligações e diâmetro do ramal predial
Fonte: Adaptada de Creder (2016, p. 32).
A sugestão da NBR 5.626 (ABNT, 1998a) é que a velocidade máxima no ramal
predial seja de 1 m/s. Com a recomendação de velocidade e de diâmetros da
tubulação, é possível estimar a vazão máxima que adentra pelo ramal predial no
sistema de água fria, por meio da Equação 01 a seguir:
em que:
Qrp é a vazão máxima escoada pelo ramal predial em m³/s;
v é a velocidade máxima do escoamento, no ramal, em m/s (sugere-se 1
m/s);
Nº de Ligações
Diâmetro do Ramal Predial (polegada e
milímetros)
1 - 5 ¾” 20
6 - 10 1” 25
11 - 20 1 ½” 40
21 - 80 2” 50
81 - 400 3” 75
401 - 600 4” 100
Qrp = v ⋅ π ⋅
D2
4
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D é o diâmetro da tubulação do ramal predial em m.
Sabemos que, para um bom projeto, a vazão do ramal predial (vazão de entrada)
deve ser igual à vazão consumida no edifício (vazão demandada). Se a vazão
demandada é estimável, logo, a vazão do ramal é também. Dessa forma, o que
normalmente deseja-se estimar com a Equação 01 não é a vazão propriamente
dita, mas sim o diâmetro do ramal predial.
Para exempli�carmos, suponha que a vazão demandada no prédio seja de 10 L/s
(ou 0,01 m³/s). Sabendo que a velocidade no ramal é de, no máximo, 1,5 m/s
para o exemplo, o diâmetro interno mínimo da tubulação deverá ser de:
Vemos, neste exemplo, que, para atender às condições de vazão e velocidade,
seria necessário um diâmetro interno de, no mínimo, 92 mm. Neste caso, em
especial, o projeto seria para uma tubulação de diâmetro nominal DN100, uma
vez que os tubos, por viabilidade comercial, são vendidos em diâmetros
padronizados.
Recalque e Sucção
As instalações de recalque são elementos que possuem a função principal de
elevar água para níveis superiores. Essa elevação é feita, normalmente, por meio
de energia elétrica, através de equipamentos de bombeamento. Obviamente, o
projetista deve considerar o uso mais e�caz de pressão disponível, tendo em
vista a conservação de energia. De forma prática, na situação em que se permitir
a utilização de energia potencial (gravidade), o projetista deve considerá-la
primariamente.
A redundância é um conceito bem utilizado na Engenharia de Segurança do
Trabalho e apresenta a ideia de ter-se um segundo dispositivo de segurança para
proteger o sistema e usuários, caso o primeiro sistema falhe. A norma NBR 5.626
(ABNT, 1998a), no princípio da redundância, indica que existem, em instalações
elevatórias, no mínimo, duas unidades de elevação de pressão, para garantir o
D = = ≈ 0, 092m
4Qrp
vπ
− −−−−
√ 4.0, 01
1, 5π
− −−−−−
√
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abastecimento de água intermitente, caso uma falhe ou seja posta para
manutenção (ABNT, 1998a).
Semelhante aos conceitos aprendidos em disciplinas como Hidráulica e
Mecânica dos Fluidos, podemos fazer o dimensionamento das tubulações de
recalque e dos equipamentos de bombeamento, em função dos princípios
conservativos (Bernoulli e conservação da energia ou carga, por exemplo). Aqui,
no entanto, considerando esses princípios teóricos e agregando conselhos de
projeto práticos recomendados pela literatura (CREDER, 2016), utilizaremos, para
o dimensionamento do diâmetro da tubulação de recalque, a fórmula de
Forchheimer, descrita pela Equação 02:
 (Equação 02)
em que:
D é o diâmetro da tubulação de recalque em m;
Q é a vazão em m³/s;
X é uma fração entre o número de horas de funcionamento da bomba e
o total de horas em um dia (24h).
Uma outra recomendação é que o sistema de bombeamento trabalhe, ao
menos, 20% do tempo ou, ainda, ao mínimo de 5h por dia, para que se atenda o
consumo médio diário do local (CREDER, 2016).
Considerando, então, um sistema de bombeamento trabalhando por 5h/dia e
uma vazão recalcada de 10 L/s (ou 0,01 m³/s), o diâmetro da tubulação de
recalque será:
Dessa forma, seria necessário, para recalcar uma vazão de 10 L/s por 5h/dia,
uma tubulação de diâmetro interno maior que 90 mm ou DN100.
A prática de dimensionamento, então, é:
1. Utiliza-se a Equação 02 para fazer a estimativa do diâmetro necessário
para a tubulação de recalque.
D = 1, 3. Q.
−−√ X−−√4
D = 1, 3. . = 1, 3. . = 1, 3.0, 1.0, 6756 ≈ 0, 9mQ
−−√ X−−√4 0, 01− −−−√
5
24
−−−
√4
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2. Adota-se, então, em função do resultado encontrado para a tubulação
de recalque, o diâmetro comercial imediatamente superior.
3. Para a tubulação de sucção, pela prática, adota-se, sempre, um
diâmetro comercial superior ao diâmetro comercial de�nido para a
tubulação de recalque (CREDER, 2016). Se, portanto, for de�nido um
diâmetro de 2” para a tubulação de recalque, o diâmetro sugerido para
a sucção é de 2 ½”.
Extravasão e Limpeza
De acordo com a NBR 5.626, a tubulação de extravasão (ou, no linguajar popular,
“ladrão”) é “destinada a escoar o eventual excesso de água de reservatórios onde
foi superado o nível de transbordamento” (ABNT, 1998a, p. 5). Já a tubulação de
limpeza é “a tubulação destinada ao esvaziamento do reservatório, para permitir
sua limpeza e manutenção” (ABNT, 1998a, p. 5). Um esquema simples dessas
tubulações, em um sistema de reservação, é ilustrado a seguir, pela Figura 1.6.
Figura 1.6 - Esquema simples dos componentes de um sistema de reservação
predial
Fonte: Macintyre (2017, p. 14).
De certa forma, é intuitivo, mas, para �xarmos bem, se a função do extravasor é
evitar o transbordamento de água no reservatório, o nível desta tubulação deve
ser igual ou imediatamente superior ao nível de entrada de água no reservatório.
Já a limpeza, se o intuito é propiciar que seja possível fazer operações, ao
esvaziar-se completamente o tanque, dentro do reservatório, o ideal é que esta
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tubulação possua o menor nível possível, a �m de garantir o esvaziamento
completo. Essa análise rápida que �zemos pode ser visualizada na Figura 1.6.
Como já mencionado anteriormente, pelo número grande de especi�cidades, a
norma de instalações trabalha apenas com as recomendações mais abrangentes
para o projeto desse tipo de sistema. No entanto, é interessante seguir
recomendações de autores consagrados que indicam aspectos bem avaliados
por projetistas e engenheiros ao depararem-se com esse tipo de serviço.
Macintyre (2017) indica que para extravasores:
o diâmetro deve ser superior ao diâmetro comercial da tubulação de
entrada do reservatório, além de nunca inferior a 25mm;
o extravasor não poderá escoar água em galerias de águas pluviais e
nem sistemas de esgoto, e sim livremente no terreno ou sarjeta do
logradouro;
uma boa prática de dimensionamento é constituir o extravasor por um
tubo horizontal e um tubo vertical de cerca de 50 cm de comprimento e
um joelho, havendo, na extremidade do tubo vertical, uma tela de
proteção contra insetos.
Já com relação à tubulação de limpeza, a NBR 5.626 (ABNT, 1998a) recomenda
que:
a descarga da água do reservatório, para que se efetue a limpeza, deve
ocorrer em um local onde não provoque transtornos às atividades dos
usuários;
a tubulação de limpeza não pode ter diâmetro interno menor que 19
mm.
praticar
Vamos Praticar
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Algumas tubulações no projeto e concepções de instalações de água fria em um
edifício são notáveis. Dentre estas, podemos citar, certamente, a tubulação de
recalque, a tubulação de sucção, a tubulação de limpeza, a tubulação de extravasão e o
ramal predial. De acordo com essas tubulações e seu dimensionamento, atendendo à
NBR 5.626 (ABNT, 1998a) e às recomendações da literatura, considere as seguintes
alternativas e assinale a que for correta.
a) A função do ramal predial é conectar a rede de abastecimento de água
pública às instalações de água fria do usuário, �cando, ao encargo da
concessionária, de�nir o ponto onde termina este ramal predial.
b) A tubulação de extravasão deve ser alocada à montante do cavalete e possuir
estrutura para escoar a água extravasada para o sistema de galeria de águas
pluviais.
c) A tubulação de recalque é a tubulação que interliga o sistema de
bombeamento à entrada do reservatório superior. O nível da tubulação de
recalque na entrada do reservatório deve estar na parte inferior do tanque.
d) Adota-se, por convenção, que o diâmetro da tubulação de sucção seja um
diâmetro comercialmente inferior ao diâmetro da tubulação de recalque.
e) A função da tubulação de limpeza é a existência de água no local em que o
reservatório superior está instalado, para que o operador possa limpar a parte
externa do reservatório, após um período pré-determinado por norma.
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Ainda que óbvio, lembre-se de que todas as tubulações de água fria são
dimensionadas para funcionar como condutos forçados. Isso signi�ca, na prática,
que as tubulações trabalham com seção cheia, ou seja, totalmente preenchidas
com água. Isso assegura que as tubulações forneçam, às peças de utilização, as
condições mínimas de pressão e velocidade, para que atendam às suas funções
esperadas.
Para sistemas hidrossanitários simples, como residências e edifícios com poucos
pavimentos, a análise hidráulica da rede de tubulações das instalações prediais
de água fria é relativamente fácil e torna-se possível, com o auxílio de uma
planilha ou calculadora, estimar as vazões e pressões nas peças de utilização. No
entanto, conforme o sistema vai �cando mais robusto, a complexidade aumenta
e estimar pressões e vazões pode ser uma tarefa difícil e, muitas vezes, inviável.
Nesse sentido, existem duas maneiras simpli�cadoras para estimar a vazão nas
peças de utilização e veri�car se, de fato, estas atenderam às demandas: um
método de determinação global de vazão e um método de determinação
estatística da vazão.
Algo que devemos ter em mente, inicialmente, é que, por mais que seja
interessante projetar um sistema que atenda à vazão mínima para todos os
Consumo Máximo ProvávelConsumo Máximo Provável
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pontos de consumo das instalações prediais, esta situação é totalmente
improvável de acontecer. É o caso, por exemplo, de um prédio de 10 andares
estar com todos os chuveiros, torneiras, vasos sanitários, máquinas de lavar e
outras peças de utilização funcionando ao mesmo tempo. Obviamente que, para
dimensionar esta situação, a demanda de vazão será muito maior do que
realmente utiliza-se na grande parte do tempo. Esse caso de dimensionar todo o
sistema, como se funcionando simultaneamente, é o que chamamos de método
do Consumo Máximo Possível, que será detalhado posteriormente. Neste
momento, vamos concentrar nossa atenção ao segundo método, que é mais
usual em projetos de instalações prediais.
O segundo método de dimensionamento é comumente conhecido como método
do Consumo Máximo Provável . Este é mais utilizado em projetos de instalações
hidrossanitárias, por prerrogativa da própria NBR 5.626, a qual a�rma que “cada
tubulação deve ser dimensionada de modo a garantir abastecimento de água
com vazão adequada, sem incorrer no superdimensionamento” (ABNT, 1998a, p.
12). Neste ponto, abrindo um parêntese, a norma indica que as tubulações,
independente do método de dimensionamento, devem:
não atingir velocidades superiores a 3 m/s;
em condições dinâmicas, não atingir pressões inferiores a 10 kPa, sendo
exceções a caixa de descarga (pressão mínima permitida de 5 kPa) e a
válvula de descarga (pressão mínima permitida de 15 kPa).
Voltando ao método do Consumo Máximo Provável, o seu princípio de
funcionamento é baseado em uma formulação gerada por teorias
probabilísticas, as quais indicam a probabilidade de uma peça de utilização estar
funcionando em um determinado instante. Tal probabilidade de estar
funcionando ou não aliado à demanda de água real da peça é comumente
conhecida como peso e, daí, temos um outro nome conhecido para o método do
Consumo Máximo Provável, que é Método dos Pesos.
No Anexo A - Procedimento para dimensionamento de tubulações da rede
predial de distribuição, da NBR 5.626 (ABNT, 1998a), a expressão para a vazão
provável de um ramal em função do peso atribuído à peça é apresentada e, aqui,
é destacada pela Equação 03 a seguir:
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 (Equação 03)
em que:
Q é a vazão estimada na seção considerada em L/s;
ΣP é a soma dos pesos relativos de todas as peças de utilização
alimentadas pela tubulação considerada.
O Anexo 1 apresenta uma tabela ilustrando algumas peças de utilização e seus
respectivos pesos relativos. Algumas dessas peças estão demonstradas na
Tabela 1.2 abaixo.
Aparelho
sanitário
Peça de
utilização
Vazão de
projeto L/s
Peso relativo
Bacia sanitária
Válvula de
descarga
1,70 32
Lavatório
Torneira ou
misturador
0,15 0,3
Pia
Torneira ou
misturador
0,25 0,7
Tanque Torneira 0,25 0,7
Tabela 1.2 - Pesos relativos nos pontos de utilização, em função do aparelho sanitário
e peça de utilização
Fonte: Adaptada de ABNT (1998a, p. 28).
Perceba que, para alguns aparelhos sanitários pré-de�nidos, a própria norma já
estabelece a vazão de projeto a ser adotada. Já para aqueles elementos não
de�nidos pela norma, aplica-se a utilização da Equação 03.
Para exempli�carmos, suponha que um mesmo ramal alimente quatro
aparelhos sanitários: chuveiro (P = 0,4), bidê (P = 0,1),bacia sanitária com caixa
de descarga (P = 0,3) e pia (P = 0,7). A vazão máxima provável neste ramal será:
Q = 0, 3 ΣP
−−−
√
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Dessa forma, veri�ca-se que, para o exemplo dado, o ramal terá uma vazão
máxima provável de, aproximadamente, 0,4 L/s.
O ramal, de acordo com a NBR 5.626, é a “tubulação derivada da coluna de
distribuição e destinada a alimentar os sub-ramais” (ABNT, 1998a, p. 5), que são
as tubulações que ligam o ramal ao ponto de utilização.
praticar
Vamos Praticar
Como é fácil de imaginar, salvo em instalações cujos horários de funcionamento são
rígidos, como quartéis, colégios, etc., nunca há o caso de utilizarem-se todas as peças
hídricas ao mesmo tempo. Há a diversi�cação, que representa uma economia no
dimensionamento das tubulações (CREDER, 2016). Para o dimensionamento de
tubulações, uma das sugestões da NBR 5.626 (ABNT, 1998) é a utilização do método
dos pesos. De acordo com este método de dimensionamento, assinale a alternativa
correta.
a) O método dos pesos consiste em um método computacional complexo,
baseado em simulações da rede predial de água e dos valores encontrados para
cada peça de utilização.
b) O método dos pesos consiste em dimensionar a tubulação do ramal predial
para aferir o quanto de vazão será necessária para alimentar todo o sistema
predial.
c) Fica a critério do projetista adotar os pesos relativos para cada aparelho
sanitário considerado no projeto, a �m de determinar sua vazão provável.
Q = 0, 3 = 0, 3. = 0, 3. ≈ 0, 37L/s\sigmaP
− −−−−−−
√ 0, 4 + 0, 1 + 0, 3 + 0, 7− −−−−−−−−−−−−−−−−√ 1, 5−−−√
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d) O método dos pesos, apesar de ser baseado em teorias probabilísticas, não
leva em consideração a probabilidade de funcionamento de um determinado
aparelho sanitário ao longo do dia.
e) O método dos pesos consiste num método probabilístico, que determina uma
vazão provável de utilização para os aparelhos sanitários, em função de sua
demanda hidráulica e de sua frequência de utilização.
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indicações
Material
Complementar
LIVRO
Sistemas Prediais Hidráulicos e Sanitários:
Projetos práticos e sustentáveis
Aline Pires Veról, Elaine Garrido Vazquez, Marcelo Gomes
Miguez
Editora: Elsevier
ISBN: 8535287434
Comentário: além das tecnologias convencionais, este
livro apresenta, ao leitor, sistemas sustentáveis
alternativos que estão sendo utilizados atualmente nas
edi�cações para promoção do uso racional da água.
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FILME
O Encanador
Ano: 1979
Comentário: apesar de ser um �lme de suspense, pelo
fato do personagem principal prestar serviços de
encanamento, algumas peças de utilização e detalhes
construtivos �cam evidentes neste longa-metragem. Para
conhecer mais sobre o �lme, acesse o trailer.
TRA ILER
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conclusão
Conclusão
Ao longo desta unidade, você pôde perceber que, no Brasil, a NBR 5.626 (ABNT,
1998a) direciona, basicamente, os projetos e a concepção de instalações de água
fria em edi�cações. Você pode perceber, também, que grandes autores (CREDER,
2016; MACINTYRE, 2017) apresentam, dentre as diversas possibilidades, aquelas
que tem sido frequentemente utilizadas pelos engenheiros.
No �m, é importante que você tenha, em mente, neste primeiro contato com a
disciplina, que as instalações prediais de água fria são a extremidade de todo um
ciclo de Saneamento, desde a captação de um corpo hídrico, até o instante em
que a água adentra ao local de consumo e disponibiliza-se diretamente ao
consumo. Nesse sentido, é dever do projetista manter todos os padrões de
potabilidade, de fornecimento e de quantidades su�cientes, assim como nas
outras etapas do abastecimento de água.
referências
Referências
Bibliográ�cas
ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS - ABNT. NBR 5.626: Instalação
predial de água fria. Rio de Janeiro. 1998a.
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Rio de Janeiro. 1993.
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http://www.copasa.com.br/wps/portal/internet/agua-de-qualidade/tratamento-
da-agua >. Acesso em: 19 jul. 2019.
IMPRIMIR
http://www.copasa.com.br/wps/portal/internet/agua-de-qualidade/tratamento-da-agua