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INSTALAÇÕES HIDRÁULICAS INSTALAÇÕES HIDRÁULICAS Instalações Hidráulicas Viviam Aparecida Vaz Pedrozo Cardoso e Jorge Alberto CecinViviam Aparecida Vaz Pedrozo Cardoso e Jorge Alberto Cecin GRUPO SER EDUCACIONAL gente criando o futuro A água potável é, sem dúvida, um recurso essencial para garantir a manutenção da vida, higiene, segurança e conforto dos seres humanos. Desde os primórdios, já era possível identi� car tal preocupação, porque os locais escolhidos para desenvolvimen- to das civilizações da época remontavam o cenário das construções e/ou habitações próximas aos cursos d’água, isto é, a ideia de local próprio para moradia priorizava o aproveitamento dessas regiões. Tal fato é demonstrado por Leonardo da Vinci (1452- 1519) em sua obra conhecida como Cidade Ideal. Nesse projeto, a cidade seria circun- dada por canais para abastecimento de água e rede de esgotos. Neste contexto, por meio da disciplina de Instalações Hidráulicas, o aluno será capaz de ler, interpretar e projetar os sistemas prediais de água fria, água quente e esgoto. Capa_SER_EC_INSTAHI.indd 1,3 29/09/20 16:53 © Ser Educacional 2020 Rua Treze de Maio, nº 254, Santo Amaro Recife-PE – CEP 50100-160 *Todos os gráficos, tabelas e esquemas são creditados à autoria, salvo quando indicada a referência. Informamos que é de inteira responsabilidade da autoria a emissão de conceitos. Nenhuma parte desta publicação poderá ser reproduzida por qualquer meio ou forma sem autorização. A violação dos direitos autorais é crime estabelecido pela Lei n.º 9.610/98 e punido pelo artigo 184 do Código Penal. Imagens de ícones/capa: © Shutterstock Presidente do Conselho de Administração Diretor-presidente Diretoria Executiva de Ensino Diretoria Executiva de Serviços Corporativos Diretoria de Ensino a Distância Autoria Projeto Gráfico e Capa Janguiê Diniz Jânyo Diniz Adriano Azevedo Joaldo Diniz Enzo Moreira Viviam Aparecida Vaz Pedrozo Cardoso Jorge Alberto Cecin DP Content DADOS DO FORNECEDOR Análise de Qualidade, Edição de Texto, Design Instrucional, Edição de Arte, Diagramação, Design Gráfico e Revisão. SER_EC_INSTAHI_UNID1.indd 2 29/09/20 16:12 Boxes ASSISTA Indicação de filmes, vídeos ou similares que trazem informações comple- mentares ou aprofundadas sobre o conteúdo estudado. CITANDO Dados essenciais e pertinentes sobre a vida de uma determinada pessoa relevante para o estudo do conteúdo abordado. CONTEXTUALIZANDO Dados que retratam onde e quando aconteceu determinado fato; demonstra-se a situação histórica do assunto. CURIOSIDADE Informação que revela algo desconhecido e interessante sobre o assunto tratado. DICA Um detalhe específico da informação, um breve conselho, um alerta, uma informação privilegiada sobre o conteúdo trabalhado. EXEMPLIFICANDO Informação que retrata de forma objetiva determinado assunto. EXPLICANDO Explicação, elucidação sobre uma palavra ou expressão específica da área de conhecimento trabalhada. SER_EC_INSTAHI_UNID1.indd 3 29/09/20 16:12 Unidade 1 - Sistemas prediais (água fria e água quente) Objetivos da unidade ........................................................................................................... 13 Água fria: sistemas de distribuição; reservatórios; barriletes; colunas e ramais de distribuição............................................................................................................................14 Introdução ao tema ......................................................................................................... 14 Sistemas de distribuição ................................................................................................ 15 Reservatórios ................................................................................................................... 18 Barriletes, colunas e ramais de distribuição .............................................................. 21 Vazões de projeto, pressões e velocidades, dimensionamento ................................. 22 Vazões de projeto ............................................................................................................ 22 Pressões e velocidades ................................................................................................. 23 Dimensionamento ............................................................................................................ 24 Água quente: sistemas de aquecimento; aquecedores; distribuição e dimensionamento ...... 31 Sistemas de aquecimento ............................................................................................. 32 Aquecedores ................................................................................................................... 32 Distribuição ...................................................................................................................... 34 Dimensionamento ............................................................................................................ 35 Sintetizando ........................................................................................................................... 38 Referências bibliográficas ................................................................................................. 39 Sumário SER_EC_INSTAHI_UNID1.indd 4 29/09/20 16:12 Sumário Unidade 2 - Esgoto e ventilação sanitária: componentes Objetivos da unidade ........................................................................................................... 41 Introdução .............................................................................................................................. 42 Rapidez e segurança no escoamento do esgoto ............................................................ 44 Sistema de coleta do esgoto .............................................................................................. 45 Esquema geral das instalações ......................................................................................... 47 Aparelhos sanitários............................................................................................................ 54 Tubulação e conexões ......................................................................................................... 57 Considerações finais ........................................................................................................... 60 Sintetizando ........................................................................................................................... 62 Referências bibliográficas ................................................................................................. 63 SER_EC_INSTAHI_UNID1.indd 5 29/09/20 16:12 Sumário Unidade 3 - Instalações de esgoto sanitário, internas de gás e águas pluviais Objetivos da unidade ........................................................................................................... 65 Projeto de instalações de esgoto sanitário .................................................................... 66 Dimensionamento do sistema de esgoto .................................................................... 67 Dispositivos complementares ....................................................................................... 72 Subsistema de ventilação .............................................................................................. 74 Águas pluviais: calhas e rufos, condutores, coletores, elementos acessórios e dimensionamento ................................................................................................................. 78 Sistema de captação, transporte e descarte (ou reservação) das águas pluviais ....... 81 Instalação interna de gás: características, gás natural e gás liquefeito de petróleo ....86 Sintetizando ........................................................................................................................... 89 Referências bibliográficas................................................................................................. 90 SER_EC_INSTAHI_UNID1.indd 6 29/09/20 16:12 Sumário Unidade 4 - Prevenção e combate a incêndios Objetivos da unidade ........................................................................................................... 92 Introdução .............................................................................................................................. 93 Combustão ........................................................................................................................ 94 Classes de fogo ................................................................................................................ 94 Classificação das edificações ...................................................................................... 95 Proteção passiva .................................................................................................................. 97 Proteção ativa .................................................................................................................. 99 Materiais de extinção ..................................................................................................... 99 Extintores de incêndio .................................................................................................. 101 Sistemas de alarme e detecção de incêndio ........................................................... 102 Rede de chuveiros automáticos (sprinklers) ............................................................ 103 Sistema sob comando de hidrantes ........................................................................... 104 Dimensionamento............................................................................................................... 108 Vazão e material a ser instalado no abrigo do hidrante ......................................... 110 Posicionamento do abrigo .......................................................................................... 111 Dimensionamento da tubulação ................................................................................. 111 Bombas de incêndio ..................................................................................................... 112 Dimensionamento da reserva de incêndio ............................................................... 113 Projeto e regulamentação ................................................................................................ 114 Sintetizando ......................................................................................................................... 116 Referências bibliográficas ............................................................................................... 117 SER_EC_INSTAHI_UNID1.indd 7 29/09/20 16:12 SER_EC_INSTAHI_UNID1.indd 8 29/09/20 16:12 A água potável é, sem dúvida, um recurso essencial para garantir a manu- tenção da vida, higiene, segurança e conforto dos seres humanos. Desde os primórdios, já era possível identifi car tal preocupação, porque os locais esco- lhidos para desenvolvimento das civilizações da época remontavam o cenário das construções e/ou habitações próximas aos cursos d’água, isto é, a ideia de local próprio para moradia priorizava o aproveitamento dessas regiões. Tal fato é demonstrado por Leonardo da Vinci (1452-1519) em sua obra conhecida como Cidade Ideal. Nesse projeto, a cidade seria circundada por canais para abastecimento de água e rede de esgotos. Neste contexto, por meio da discipli- na de Instalações Hidráulicas, o aluno será capaz de ler, interpretar e projetar os sistemas prediais de água fria, água quente e esgoto. INSTALAÇÕES HIDRÁULICAS 9 Apresentação SER_EC_INSTAHI_UNID1.indd 9 29/09/20 16:12 Ao meu amado e inesquecível fi lho, João. A professora Viviam Aparecida Vaz Pedrozo Cardoso é Consultora Técni- ca, Projetista em Instalações Hidráuli- cas, Perita e Auditora em obras de Sa- neamento Básico, possuí mestrado em Engenharia Civil pela Universidade São Judas Tadeu (2018). É especialista em En- genharia de Segurança do Trabalho pela Universidade Cruzeiro do Sul (2018). Graduada em Engeharia Civil pela Uni- versidade São Judas Tadeu (2015). Currículo Lattes: http://lattes.cnpq.br/4884534222606099 INSTALAÇÕES HIDRÁULICAS 10 A autora SER_EC_INSTAHI_UNID1.indd 10 29/09/20 16:13 Este trabalho é dedicado a todos que buscam superar o fl agelo que representa a falta do saneamento básico. O professor Jorge Alberto Cecin é mes- tre (2012) em Habitação – Planejamento e Tecnologia pelo Instituto de Pesquisas Tecnológicas do Estado de São Paulo e graduado (1984) em Engenheiria Civil pela Escola Politécnica da Universida- de de São Paulo. Por mais de 35 anos, atua em empresas construtoras e de engenharia, privadas e públicas, e como docente por mais de 10 anos em escolas técnicas, universidades e faculdades de engenharia, ministrando aulas de Insta- lações Hidráulicas. Currículo Lattes: http://lattes.cnpq.br/0193301856537986 O autor INSTALAÇÕES HIDRÁULICAS 11 SER_EC_INSTAHI_UNID1.indd 11 29/09/20 16:14 SISTEMAS PREDIAIS (ÁGUA FRIA E ÁGUA QUENTE) 1 UNIDADE SER_EC_INSTAHI_UNID1.indd 12 29/09/20 16:17 Objetivos da unidade Tópicos de estudo Desenvolver os conceitos básicos de instalações hidráulicas; Capacitar e habilitar o aluno para ler, interpretar e projetar os sistemas de água fria e água quente predial; Fornecer as principais diretrizes técnicas normativas para que o projeto atenda o melhor custo-benefício. Água fria: sistemas de distri- buição; reservatórios; barriletes; colunas e ramais de distribuição Introdução ao tema Sistemas de distribuição Reservatórios Barriletes, colunas e ramais de distribuição Vazões de projeto, pressões e velocidades, dimensionamento Vazões de projeto Pressões e velocidades Dimensionamento Água quente: sistemas de aquecimento; aquecedores; dis- tribuição e dimensionamento Sistemas de aquecimento Aquecedores Distribuição Dimensionamento INSTALAÇÕES HIDRÁULICAS 13 SER_EC_INSTAHI_UNID1.indd 13 29/09/20 16:17 Introdução ao tema De acordo com a norma NBR 5626 (ABNT,1998), intitulada “Instalação pre- dial de água fria”, denomina-se por água fria a água em temperatura ambiente. O sistema de instalação hidráulica predial é concebido com o propósito de garantir que a água seja transportada de uma fonte de abastecimento até os pontos de utilização, em condições de qualidade e quantidades sufi cientes. Além disso, de acordo com a referida norma, deve-se reduzir ao máximo os ní- veis de ruídos nas tubulações, de maneira que atenda ao conforto do usuário. Para dimensionamento, manutenção e execução do projeto de instalações hidráulicas devem ser respeitadas e atendidas as exigências técnicas e reco- mendações da Associação Brasileiras de Normas Técnicas (ABNT), com o in- tuito de obter o melhor desempenho da instalação e potabilidade da água. Elementos do projeto Todo projeto de instalações hidráulicas deve apre- sentar alguns itens imprescindíveis para sua correta e efetiva execução, tais como: Água fria: sistemas de distribuição; reservatórios; barriletes; colunas e ramais de distribuição As instalações hidráulicas são, sem dúvida, de suma importância em uma edifi cação, visto que são indispensáveis para que sejam atendidas as condições mínimas de habitabilidade, higiene e conforto. Infelizmente, no cenário atual, ainda é possível encontrar diversas regiões sem o abastecimento de água potável adequado, de forma defi ciente, insufi cien- te ou inexistente. No tocante ao abastecimento de forma defi ciente e/ou insu- fi ciente, uma das principais possíveis causas é a imprevisibilidade em projeto (subdimensionamento). Neste sentido, a disciplina de Instalações Hidráulicas busca fornecer os co- nhecimentos básicos, para que sejam atendidas as exigências técnicasmínimas, quanto a higiene, segurança, economia e conforto das instalações hidráulicas, de modo a permitir o seu dimensionamento da maneira mais efi caz e econômica. INSTALAÇÕES HIDRÁULICAS 14 SER_EC_INSTAHI_UNID1.indd 14 29/09/20 16:17 a) Memorial descritivo: deve conter as informações detalhadas, com as especifi cações quanto aos materiais, equipamentos e métodos a serem empre- gados na fase de execução, bem como as respectivas normas aplicáveis; b) Memorial de cálculo: esse documento deve apresentar, de maneira deta- lhada, todas as informações consideradas durante a fase, desenvolvimento do dimensionamento dos sistemas, por exemplo: estimativa da população, forma de abastecimento, capacidade do sistema, entre outras pertinentes ao projeto; c) Projeto: deve conter todos os esquemas, desenhos isométricos, plantas e cortes e/ou elevações detalhadas, com objetivo de permitir sua total compreen- são. Nos esquemas isométricos e plantas, recomenda-se o emprego da escala 1:50, e no caso de esquema de liga- ções do reservatório (inferior e superior) e cortes e/ou elevações recomenda-se a utilização da escala 1:25; d) Opcionais: a entrega da relação de lista de materiais e equipamentos e o orçamento pode ser acordado entre as partes contratada (engenheiro) e a parte contratante (cliente), sendo esses itens de caráter opcional. Sistemas de distribuição Geralmente, a rede de distribuição predial é alimentada por um distribui- dor público (concessionaria, por exemplo SABESP). Entretanto, é possível que essa fonte possa ser particular (poço, nascente, etc.), contanto que seja assegu- rada a qualidade da água (potabilidade) por meio de testes laboratoriais. Além disso, é possível ter o sistema de distribuição misto, ou seja, por meio de rede particular e rede pública (CREDER, 2006). Para realização da escolha do tipo de sistema de abastecimento mais ade- quado, alguns pontos devem ser observados com atenção, tais como: a) Vazão do sistema de abastecimento (Qsa); b) Vazão de pico do sistema de distribuição (Qpsd); c) Pressão do sistema de abastecimento (Psa); d) Pressão do ponto de consumo (Ppc); e) Número de pavimentos da edifi cação. INSTALAÇÕES HIDRÁULICAS 15 SER_EC_INSTAHI_UNID1.indd 15 29/09/20 16:17 DICA No caso de abastecimento alimentado por um distribuidor público, é aconselhável fazer uma consulta prévia junto à concessionária local (responsável pela distribuição de água), para verificar a disponibilidade de água (descontinuidade no abastecimento), possíveis limitações de vazão, variações de pressão, qualidade da água, entre outros fatores que possam interferir na eficácia do projeto, com a finalidade de evitar o subdimensionamento do sistema. Estas são as principais variáveis a serem analisadas, de modo a permitir que o sistema escolhido seja a alternativa mais viável, ou seja, aquele que irá garantir o melhor custo-benefício, sem que isso acarrete prejuízos ou mal fun- cionamento do sistema. Dessa maneira, garante-se que a concepção seja feita de modo eficiente e suficiente. Sistema de distribuição direto A alimentação do sistema é realizada pela rede de distribuição (pública ou particular), sem passar por um reservatório (caixa d’água). Nesse caso, a ali- mentação dos pontos de utilização de água (aparelhos, torneiras etc.) é feita de forma direta pela rede de distribuição. Além disso, considera-se que há uma capacidade de abastecimento contínuo e com pressão adequada. A Figura 1 ilustra o sistema de distribuição direto: REDE PÚBLICA VR Figura 1. Sistema de distribuição direto. INSTALAÇÕES HIDRÁULICAS 16 SER_EC_INSTAHI_UNID1.indd 16 29/09/20 16:17 Sistema de distribuição indireto Neste tipo de sistema, os pontos de utilização recebem a água de um reser- vatório (ou mais de um reservatório). Sendo assim, o sistema de distribuição indireto pode ser de dois tipos: a) Sem bombeamento: utilizado em casos no qual a pressão na rede de dis- tribuição é suficiente para alimentar o reservatório superior. A distribuição da água até os pontos de utilização é feita por gravidade; b) Com bombeamento: é aplicado quando a pressão na rede de distribui- ção não é o suficiente para alimentar o reservatório superior de modo dire- to, nessa situação, se faz necessário o uso de reservatório inferior, e a partir deste é feita a alimentação do reser- vatório superior, através do sistema de recalque. A alimentação dos pontos de utilização é feita por gravidade a partir do reservatório superior. Sistema de distribuição misto Os pontos de utilização recebem água de ambas as formas (direto e indireto). Sistema de distribuição hidropneumático Este tipo de sistema é pouco usual, empregado em casos especiais, quan- do não é possível alcançar a pressão necessária em um determinado ponto de utilização de água, ou ainda por razões técnicas ou econômicas em que não é possível construir um reservatório superior. O sistema em questão consiste na pressurização da água, por meio de equi- pamento elétrico. Desse modo, recomenda-se a previsão de instalação de um gerador, assim, caso falte energia elétrica na edificação, o abastecimento de água permanecerá assegurado. Também é necessária a realização de manu- tenções periódicas para garantir o bom funcionamento do sistema. No Quadro 1, serão apresentadas as principais vantagens e desvantagens dos sistemas de distribuição direto e indireto: INSTALAÇÕES HIDRÁULICAS 17 SER_EC_INSTAHI_UNID1.indd 17 29/09/20 16:17 Tipo de Sistema de Distribuição Vantagens Desvantagens Direto A qualidade da água é melhor (devido a presença de cloro); Maior pressão disponível na rede pública (pressão mínima 10 m.c.a); Reduz o custo dispendido com a instalação (dispensa o uso de bombas, registros, boia, caixa d´água etc.). Descontinuidade no abastecimento (possibilidade da falta de água na rede pública); Elevadas variações de pressão ao longo do dia (picos de maior ou menor consumo); Grandes pressões em construções localizados em cotas mais baixas (pontos baixos da cidade); Vazão limitada (ocasionada pelo pequeno diâmetro das tubulações, o que impossibilita a inclusão de válvulas de descarga); Possibilidade de golpe de aríete; Necessidade de maior capacidade do sistema de reserva público. Indireto Fornecimento contínuo de água (caso falte água no sistema público, este é assegurado pelo reservatório); Baixa variação de pressão no decorrer do dia; É possível incluir válvula de descarga; Golpe de aríete é insignifi cante. Possibilidade de contaminação da água (lodo e/ou detritos no interior do reservatório); Na impossibilidade de elevação do reservatório pode ocorrer redução na pressão; Elevação no custo de instalação do sistema (necessidade de boia, reservatório, etc.). QUADRO 1. SISTEMAS DE DISTRIBUIÇÃO: VANTAGENS E DESVANTAGENS ASSISTA Você sabe o que é golpe de aríete? Para descobrir, assista ao vídeo: O que é golpe de ariéte. Reservatórios Os reservatórios são comumente aplicados para suprir as necessidades de água, em especial, para compensar as irregularidades no fornecimento de água, decorrentes das falhas ou insufi ciências (falta de água) na rede de abastecimento público, com a fi nalidade de garantir o abastecimento de água de maneira contínua, mesmo quando há interrupção no fornecimento de água. INSTALAÇÕES HIDRÁULICAS 18 SER_EC_INSTAHI_UNID1.indd 18 29/09/20 16:17 Segundo a NBR 5626 (ABNT,1998), o volume mínimo reservado deve ser o suficiente para garantir o abastecimento de água pelo período mínimo de 24 horas. Nesse caso, considera-se o consumo de água normal. Atenção, pois essa reserva de água não comtempla a reserva de água para combate a incêndio. O volume de água a ser atribuído para combate a incêndio deve estar de acordo com a legislação do corpo de bombeiros local, geralmente esse volume é cerca de 15% a 20% do volume total. Definida a capacidade requerida para reservara água, caso haja reservató- rio superior e inferior, é habitual a distribuição do volume de água em 60% do volume total para o reservatório inferior e 40% para o superior. • Cálculo da reservação (estimativa da população) É usual a adoção da estimativa populacional por ambiente, sendo de duas pessoas por quarto social e de uma pessoa por quarto de serviço. Na ausência de informações, podemos adotar a estimativa de população, de acordo com o tipo de edificação (prédios públicos ou comerciais), conforme apresentado na Tabela 1: Local Taxa de Ocupação Bancos Uma pessoa por 5,00 m² de área Escritórios Uma pessoa por 6,00 m² de área Pavimentos térreos Uma pessoa por 2,50 m² de área Lojas-pavimentos superiores Uma pessoa por 5,00 m² de área Museus e bibliotecas Uma pessoa por 5,50 m² de área Salas de hotéis Uma pessoa por 5,50 m² de área Restaurantes Uma pessoa por 1,40 m² de área Salas de operação (hospital) Oito pessoas Teatros, cinemas e auditórios Uma cadeira para cada 0,70 m² de área TABELA 1. TAXA DE OCUPAÇÃO POR TIPO DE EDIFICAÇÃO Fonte: CREDER, 2006. (Adaptado). INSTALAÇÕES HIDRÁULICAS 19 SER_EC_INSTAHI_UNID1.indd 19 29/09/20 16:17 Também podemos calcular o consumo diário a partir da população estima- da e do tipo de edificação, de acordo com a Tabela 2: Prédio Consumo (litros) Alojamento provisório 80 per capita Casas populares ou rurais 120 per capita Residências 150 per capita Apartamentos 200 per capita Hotéis (s/cozinha e s/lavanderia) 120 por hóspede Hospitais 250 por leito Escolas - internatos 150 per capita Escolas - externatos 50 per capita Quartéis 150 per capita Edifícios públicos ou comerciais 50 per capita Escritórios 50 per capita Cinemas e teatros 2 por lugar Templos 2 por lugar Restaurantes e similares 25 por refeição Garagens 50 por automóvel Lavanderias 30 por Kg de roupa seca Mercados 5 por m² de área Matadouros - animais de grande porte 300 por cabeça abatida Matadouros - animais de pequeno porte 150 por cabeça abatida Fábricas em geral (uso pessoal) 70 por operário Postos de serviço p/automóvel 150 por veículo Cavalariças 100 por cavalo Jardins 1,5 por m² TABELA 2. CONSUMO DE ÁGUA POR TIPO DE EDIFICAÇÃO Fonte: CREDER, 2006. (Adaptado). O consumo diário (Cd) pode ser calculado pela fórmula: Cd = P ∙ q Onde: P = população estimada; q = consumo por pessoa (litros/dia); INSTALAÇÕES HIDRÁULICAS 20 SER_EC_INSTAHI_UNID1.indd 20 29/09/20 16:17 Cd = consumo diário (litros/dia). • Capacidade dos reservatórios: Para garantir o abastecimento de água, mesmo quando ocorrer a interrup- ção do fornecimento, aconselha-se que, para cálculo da capacidade dos reser- vatórios, considere-se o período de dois dias de consumo, deste modo: CR = 2 ∙ Cd Onde: Cd = consumo diário (litros/dia); CR = capacidade total do reservatório (litros). Barriletes, colunas e ramais de distribuição Podemos dividir um sistema predial completo de água fria em três sub-sistemas: a) Sub-sistema de alimentação: ramal predial, cavalete/hidrômetro e alimen- tador predial; b) Sub-sistema de reservação: reservatório inferior, estação elevatória e reser- vatório superior; c) Sub-sistema de distribuição interna: barrilete, coluna, ramal e sub-ramal. A Figura 2 apresenta a representação de um sistema predial completo de água fria: Barrilete Reservatório superior (RS) Registro de gaveta Tubulação de recalque Válvula de retenção Estação elevatória Alimentador predial Rede pública Ramal predial Cavalete hidrômetro Resevatório inferior (RI) Sub ramal Ramal Coluna de distribuição Figura 2. Sistema predial de água fria. INSTALAÇÕES HIDRÁULICAS 21 SER_EC_INSTAHI_UNID1.indd 21 29/09/20 16:17 Vazões de projeto A vazão de projeto é a vazão que deve ser atendida nos pontos de utilização. Além disso, vale ressaltar que essa vazão deve ser igual ou maior a estabelecida na Tabela 4. Os valores apresentados na quarta coluna da Tabela 3 são referentes aos pesos relativos, e serão utilizados mais adiante. Na Tabela 4 é apresentada a relação de diâmetros pelo ábaco de perdas de carga: Vazões de projeto, pressões e velocidades, dimensionamento A seguir, serão apresentadas as principais defi nições, exigências mínimas e tabelas, que devem ser aplicadas para fi ns de dimensionamento do sistema de água fria conforme preconizadas pelas normas técnicas regulamentadoras. Vazão nos pontos de utilização em função do aparelho sanitário e da peça de utilização Aparelho sanitário Peça de utilização Vazão de projeto (litros/s) Peso relativo Bacia sanitária Caixa de descarga 0,15 0,3 Válvula de descarga 1,70 32 Banheira Misturador (água fria) 0,30 1 Bebedouro Registro de pressão 0,10 0,1 Bidê Misturador (água fria) 0,10 0,1 Chuveiro ou ducha Misturador (água fria) 0,20 0,4 Chuveiro elétrico Registro de pressão 0,10 0,1 Lavadora de pratos ou de roupas Registro de pressão 0,30 1 Lavatório Torneira ou misturador (água fria) 0,15 0,3 Mictório cerâmico Com sifão integrado Válvula de descarga 0,50 2,8 Sem sifão Integrado Caixa de descarga, registro de pressão ou válvula de descarga para mictório 0,15 0,3 TABELA 3. VAZÕES DE PROJETO E PESOS RELATIVOS INSTALAÇÕES HIDRÁULICAS 22 SER_EC_INSTAHI_UNID1.indd 22 29/09/20 16:17 Mictório tipo calha Caixa de descarga ou registro de pressão 0,15 por metro de calha 0,3 Pia Torneira ou misturador (água fria) 0,25 0,7 Torneira elétrica 0,10 0,1 Tanque Torneira 0,25 0,7 Torneira de jardim ou lavagem em geral Torneira 0,20 0,4 Fonte: ABNT, 1998. (Adaptado). Fonte: JUNIOR, 2013. (Adaptado). Ábaco simplifi cado (somatórios de 0 a 100). Soma dos pesos 0 ⇔ 1,1 ⇔ 3,5 ⇔ 18 ⇔ 44 ⇔ 100 ø Soldável (mm) 20 mm 25 mm 32 mm 40 mm 50 mm ø Roscável (pol.) 1/2” 3/4” 1” 1.1/4” 1.1/2” TABELA 4. ÁBACO (DIÂMETROS) Pressões e velocidades Segundo a NBR 5626 (ABNT, 1998), para verifi cação da pressão disponível, deve-se realizar o cálculo trecho a trecho. Desse modo, para encontrar a pres- são disponível residual no ponto de utilização, devemos subtrair, da pressão inicial, os valores referentes a perda de carga (determinados para os tubos, conexões, registros e outras singularidades). O processo adotado consiste em tentativas, assim, o diâmetro escolhido deve respeitar a velocidade máxima de 3m/s. Quando a pressão residual for negativa ou inferior à pressão necessária para o ponto de utili- zação, bem como em casos nos quais o diâmetro calculado for impraticável, deve-se aumentar os diâmetros dos trechos anteriores e recalcular o diâmetro do trecho atual. INSTALAÇÕES HIDRÁULICAS 23 SER_EC_INSTAHI_UNID1.indd 23 29/09/20 16:17 Para garantir o atendimento da vazão de projeto nos pontos de utilização, conforme apresentado anteriormen- te na Tabela 4, deve-se estabelecer a pressão de água em condições di- nâmicas (com escoamento). Segundo a NBR 5626 (ABNT,1998), a pressão nunca deve ser inferior a 10 kPa, ex- ceto no ponto de descarga, no qual a pressão pode ser inferior a tal valor, com um valor mínimo de 5 kPa. Já no caso da válvula de descarga até a ba- cia sanitária, a pressão não pode ser inferior a 15 kPa. No tocante a velocidade, a referida norma estabelece que, para o dimen- sionamento das tubulações, deve-se respeitar a velocidade limite de 3 m/s em todos os trechos das tubulações. Recomenda-se a adoção de velocidades entre 0,6 m/s e 1m/s. Dimensionamento A seguir, serão apresentadas as principais fórmulas, métodos e critérios adotados para dimensionamento do sistema de água fria. • Cálculo do diâmetro: Partindo da equação da continuidade, podemos determinar a área neces- sária da seção circular da tubulação, e a partir deste dado, calcular o diâmetro da tubulação. 1º passo: calcular a vazão a partir dos dados de consumo diária: Cd 1 dia Cd 24 x 60 x60 =Qalim = Onde: Qalim = vazão (em m³/s); Cd = consumo diário (em m³); 1 dia = 86.400 segundos (24 horas, com 60 minutos por hora e 60 segundospor minuto). INSTALAÇÕES HIDRÁULICAS 24 SER_EC_INSTAHI_UNID1.indd 24 29/09/20 16:18 2º passo: calcular o diâmetro da tubulação, utilizando a fórmula abaixo: Dalim = 4 x Qalim π ∙ v Onde: Dalim = diâmetro da tubulação (em m); v = velocidade da água (em m/s). Dimensionamento do conjunto elevatório • Vazão de recalque: Segundo a NBR 5626 (ABNT, 1998), a capacidade de funcionamento horária da bomba é de 15% do consumo diário. É aconselhável a adoção de 20%. Desse modo, podemos garantir o funcionamento da bomba por 5 horas, assim recal- car o volume diário, consequentemente: 0,20 x Cd 5 horas Qrec ≥ Onde: Qrec = vazão de recalque (em m³/s); 0,20 ∙ Cd = 20% do consumo diário. • Tubulação de recalque: Drec = 1,3 4 x ∙ Qrec Onde: Drec = diâmetro da tubulação de recalque (em m); x = relação entre o número de horas de funcionamento diário da bomba e 24 horas; Qrec = vazão de recalque (em m³/s). • Tubulação de sucção: Deve-se adotar, como diâmetro da tubulação de sucção, um diâmetro acima do diâmetro de recalque. Por exemplo, se o diâmetro de recalque for igual a 20 mm, adota-se como diâmetro de sucção, 25 mm. Atenção: consultar sempre as tabelas comerciais dos fabricantes. • Altura manométrica: A altura manométrica é calculada como a soma da altura geométrica acres- cida da somatória das perdas de carga localizadas e perdas de carga distribuí- das ao longo da canalização. Conforme apresentado na Figura 3: INSTALAÇÕES HIDRÁULICAS 25 SER_EC_INSTAHI_UNID1.indd 25 29/09/20 16:18 RESERVATÓRIO RESERVATÓRIO Hg Hr Hs Figura 3. Conjunto elevatório. Hg = Hr + Hs Onde: Hg = altura geométrica (em m); Hs = altura de sucção (em m); Hr = altura tubulação de recalque (em m). Hm = Hg + ∑ΔHr + ∑ΔHs Onde: Hm = altura manométrica (em m); Hg = altura geométrica (em m); ∑ΔHs = somatória das perdas de carga na tubulação de sucção (em m); ∑ΔHr = somatória das perdas de carga na tubulação de recalque (em m). • Potência do conjunto moto-bomba: A potência do conjunto moto-bomba pode ser calculada pela seguinte fórmula: γ ∙ Qrec ∙ Hm 75 ∙ η P = Onde: P = potência do conjunto moto-bomba (em HP ou CV); γ = peso específico do líquido (em Kgf/m³); Qrec = vazão de recalque (em m³/s); Hm = altura manométrica (em m); η = rendimento do conjunto moto-bomba (ηB ∙ ηM). INSTALAÇÕES HIDRÁULICAS 26 SER_EC_INSTAHI_UNID1.indd 26 29/09/20 16:18 • Cálculo da energia consumida: E = P ∙ Δt Onde: E = energia consumida (em kWh); P = potência do conjunto moto-bomba (em HP ou CV); Δt = período da bomba em funcionamento, número de horas diário multipli- cado pela quantidade de dias. • Comprimentos equivalente e real: Denominamos como comprimento real (LR) o comprimento da tubulação, já o comprimento virtual (Lv) ou comprimento equivalente (L equivalente) são os referentes as conexões, conforme serão apresentados nas Tabelas 6 e 7: L total = L equivalente + L real Onde: L total = somatória dos comprimentos (em m); L equivalente = somatória dos comprimentos equivalentes (em m); L real = somatória dos comprimentos das tubulações (em m). • Perda de carga: Podemos definir como perda de carga a diferença de energia final e inicial. Nas tubulações, essa perda de carga pode ocorrer de duas formas: a) Perda de carga distribuída: ge- rada pelo deslocamento da água nas tubulações; b) Perda de carga localizada: ocor- re devido às conexões, válvulas, re- gistros etc. Por meio da equação universal, é possível calcular a perda de carga nas tubulações, utilizando-se dos valores de rugosidade dos tubos disponibilizados pelo fabricante. Na ausência dessas informações, pode-se empregar as expres- sões de Fair-Whipple Hsiao, dadas por: Para tubos rugosos (tubos de aço-carbono, galvanizado ou não): J = 20,2 x 106 x Q1,88 x D-4,88 INSTALAÇÕES HIDRÁULICAS 27 SER_EC_INSTAHI_UNID1.indd 27 29/09/20 16:18 Para tubos lisos (tubos de plástico, cobre ou liga de cobre): J = 8,69 x106 x Q1,75 x D-4,75 Onde: J = perda de carga unitária (em kPa/m); Q = vazão estimada na seção considerada (em l/s); D = diâmetro interno do tubo (em mm). Nas Tabelas 5 e 6 são apresentados os valores referentes a perda de cargas em conexões: Fonte: ABNT, 1998. (Adaptado). Diâmetro nominal (DN) Cotovelo 90° Cotovelo 45° Curva 90° Curva 45° Tê passagem direta Tê passagem lateral 15 0,5 0,2 0,3 0,2 0,1 0,7 20 0,7 0,3 0,5 0,3 0,1 1 25 0,9 0,4 0,7 0,4 0,2 1,4 32 1,2 0,5 0,8 0,5 0,2 1,7 40 1,4 0,6 1 0,6 0,2 2,1 50 1,9 0,9 1,4 0,8 0,3 2,7 65 2,4 1,1 1,7 1 0,4 3,4 80 2,8 1,3 2 1,2 0,5 4,1 100 3,8 1,7 2,7 ... 0,7 5,5 125 4,7 2,2 ... ... 0,8 6,9 150 5,6 2,6 4 ... 1,0 8,2 TABELA 5. PERDA DE CARGA EM CONEXÕES - COMPRIMENTO EQUIVALENTE PARA TUBO RUGOSO INSTALAÇÕES HIDRÁULICAS 28 SER_EC_INSTAHI_UNID1.indd 28 29/09/20 16:18 Diâmetro nominal (DN) Cotovelo 90° Cotovelo 45° Curva 90° Curva 45° Tê passagem direta Tê passagem lateral 15 1,1 0,4 0,4 0,2 0,7 2,3 20 1,2 0,5 0,5 0,3 0,8 2,4 25 1,5 0,7 0,6 0,4 0,9 3,1 32 2,0 1,0 0,7 0,5 1,5 4,6 40 3,2 1,0 1,2 0,6 2,2 7,3 50 3,4 1,3 1,3 0,7 2,3 7,6 65 3,7 1,7 1,4 0,8 2,4 7,8 80 3,9 1,8 1,5 0,9 2,5 8,0 100 4,3 1,9 1,6 1 2,6 8,3 125 4,9 2,4 1,9 1,1 3,3 10,0 150 5,4 2,6 2,1 1,2 3,8 11,1 TABELA 6. PERDA DE CARGA EM CONEXÕES - COMPRIMENTO EQUIVALENTE PARA TUBO LISO Fonte: ABNT, 1998. (Adaptado). A perda de carga é dada pela fórmula a seguir: ∑ ΔH = ∑ ΔH dist. + ∑ ΔH loc Onde: ∑ ΔH = somatória da variação de perda de carga (em m); ∑ ΔH dist. = somatória da variação de perda de carga distribuída (em m); ∑ ΔH loc. = somatória da variação de perda de carga localizada (em m). Onde: ΔH = J ∙ Ltotal Com: ΔH = perda de carga (em m); J = perda de carga unitária (em kPa/m); L total = L equivalente + L real (em m). INSTALAÇÕES HIDRÁULICAS 29 SER_EC_INSTAHI_UNID1.indd 29 29/09/20 16:18 • Estimativa de vazão (demanda provável): Podemos estimar a vazão de consumo ocasionada em razão da demanda de uso simultâneo pela equação a seguir: Q = 0,3 ΣP Onde: Q = vazão estimada na seção considerada (em l/s); ΣP = somatória dos pesos das peças de utilização. Atenção, este método deve ser aplicado apenas para instalações residências de uso comum. • Dimensionamento de barriletes e colunas de distribuição (prumadas): Temos que levar em conta as pressões mínimas disponíveis (dinâmicas) e má- ximas estáticas, bem como a velocidade máxima de 3 m/s. Atenção em qualquer ponto da tubulação, porque a pressão dinâmica não pode ser menor que 5 kPa (0,5 m.c.a). Aplicando Com base no conteúdo teórico apresentado, vamos resolver um estudo de caso para fixar e internalizar alguns dos conceitos aprendidos. Estudo de caso Você trabalha em uma empresa que foi contratada para elaborar o projeto de instalações hidráulicas de um edifício residencial de 11 pavimentos, com 4 aparta- mentos por pavimento, sendo que cada apartamento possui 3 quartos e duas de- pendências de empregada. Sabe-se que a reserva de incêndio é de 20.000 litros a ser armazenada no reservatório superior. Adotar a velocidade igual a 1m/s. Determine: a) A população do prédio; b) O volume de um dia de consumo; c) O volume dos reservatórios inferior e superior; d) A vazão e o diâmetro do ramal de alimentação. Solução: a) A população do prédio: 1º passo: definir a população estimada, conforme recomendações: 2 pessoas por quarto e 1 pessoa por dependência de empregada. 2° passo: calcular a população estimada: P = (3 ∙ 2) + (2 ∙ 1) = 8 pessoas / apto ∙ 44 aptos P = 352 pessoas INSTALAÇÕES HIDRÁULICAS 30 SER_EC_INSTAHI_UNID1.indd 30 29/09/20 16:18 b) O volume de um dia de consumo: 1° passo: consultar o consumo diário (por pessoa) por tipo de prédio na Tabela 3: 200 l/dia 2° passo: calcular o consumo diário: Cd = P . q. Cd = 352 x 200 l / dia = 70.400 l / dia ou 70,40 m³/dia c) O volume dos reservatórios inferior e superior: 1° passo: calcular, a capacidade dos reservatórios CR = 2Cd CR = 2 × 70.400 = 140.800 l 2° passo: distribuição do volume de água por reservatório CR (superior) = (0,4 × 140.800) + 20.000 l = 76.320 l CR (inferior) = (0,6 × 140.800) = 84.480 l d) A vazão e o diâmetro do ramal de alimentação: 1º passo: calcular, a partir dos dados de consumo diário, a vazão: Cd 1 dia 70.400 24 x 60 x60 Qalim = = = 0,8148 l/s 2º passo: calcular o diâmetro da tubulação, utilizando a fórmula abaixo: Dalim = 4 x Qalim π ∙ v = 0,0322 m ∴ Dcomercial = 40 mm= Dalim = 4 x 0,8148 x 10-3 π.1 Água quente: sistemas de aquecimento; aquecedores; distribuição e dimensionamento Podemos defi nir como instalações prediais de água quente os sistemas que têm, por fi nalidade, garantir o aquecimento e distribuição da água em uma edifi cação. Segundo a NBR 7198 (ABNT, 1993), os sistemas de água quente de- vem ser dimensionados com objetivo de atender as necessidades no que se refere ao fornecimento de água de forma contínua, em temperatura adequada, INSTALAÇÕES HIDRÁULICAS 31 SER_EC_INSTAHI_UNID1.indd 31 29/09/20 16:18 com quantidades sufi cientes, pressões e velocidades que proporcionem o bom funcionamento dos aparelhos sanitários e tubulações, bem como garantir a segurança aos usuários. Além disso, deve, também, assegurar a potabilidade da água, o conforto dos usuários e racionalização do consumo de energia. Sistemas de aquecimento Os sistemas de aquecimento de água quente são constituídos, basicamente, pelos seguintes componentes: a) Tubulações de água fria: alimentam o sistema de água quente; b) Aquecedores: podem ser instantâneos (de passagem) e de acumulação; c) Peças de utilização: chuveiros, torneiras, lavatórios, etc; d) Tubulações de distribuição; e) Dispositivo de segurança. Tipos de sistemas de água quente Os sistemas de instalação de água quente podem ser classifi cados em: a) Individual: alimenta apenas um aparelho (por exemplo, apenas o chuveiro); b) Central privado: alimenta diversos aparelhos de uma unidade residencial; c) Central coletivo: alimenta um conjunto de aparelhos de diversas unidades (hospitais, escolas, prédios de apartamentos, etc.). A temperatura da água quente A temperatura da água quente é variável de acordo com a destinação: a) Uso pessoal para higiene e banhos: 35 °C a 50 °C; b) Dissolução de gorduras (cozinhas): 60 °C a 70 °C; c) Lavanderias: 75 °C a 85 °C; d) Finalidades médicas (esterilização): 100 °C ou mais. Aquecedores Há diversos tipos de aquecedores, os mais utilizados são: a) Instantâneos ou de passagem: não é necessária a reservação, aquece a água no momento em que passa por ele. Exemplos comuns desse tipo de aquecedor: tornei- ras elétricas, chuveiros elétricos, aquecedores a gás, etc; INSTALAÇÕES HIDRÁULICAS 32 SER_EC_INSTAHI_UNID1.indd 32 29/09/20 16:18 b) De acumulação: constituído por um reservatório no qual a água em seu interior é aquecida para posteriormente ser utilizada, comumente empregados em instalações de aquecimento central privado e coletivo. Um exemplo típico desse tipo de aquecedor é o boiler. A utilização de aquecedores de acumulação proporciona maior conforto nas instalações, de modo a possibilitar uma maior vazão nos pontos de utili- zação (torneiras, chuveiros etc.), sem depender da pressão da água para o seu bom funcionamento. Entretanto, no caso dos aquecedores de acumulação a gás, pode-se destacar, como desvantagem, suas dimensões serem maiores, desse modo, ocupam maior espaço, sendo recomendados apenas em casos em que haja grande volume de água que torne viável o seu emprego (superior a quatro pontos de utilização). As fontes de aquecimento: vantagens e desvantagens As fontes de aquecimento podem ser de três tipos: elétricas, gás e solar. Os aquecedores elétricos apresentam, como principal vantagem, o fato de serem de fácil instalação e dispensarem tubulações, entretanto, eles apresen- tam maior custo com consumo de energia (kW), baixa pressão e pouca vazão de água ( JUNIOR, 2013). Os aquecedores a gás se destacam em comparação aos aquecedores elétri- cos, pois apresentam pressão de água superior e fornecimento de água quente para uso imediato, no entanto é preciso se atentar com a instalação, de tal forma a evitar a ocorrência de vazamento de gás. Além disso, esse tipo de aquecedores requerem uma maior atenção, sua alimentação é feita pelo reservatório de água superior ou ainda por dispositivo de pressurização. Para sua correta instalação, deve-se consul- tar a NBR 13103 (ABNT, 2006), que apresenta as exigências para sua correta instalação, bem como seguir as especifica- ções e recomendações dos fabricantes. ASSISTA Para saber um pouco mais sobre os tipos de aquecedo- res, assista ao vídeo: Principais sistemas de aquecimento de água. INSTALAÇÕES HIDRÁULICAS 33 SER_EC_INSTAHI_UNID1.indd 33 29/09/20 16:18 O uso de aquecedores solares tem sido mais frequente atualmente. Com o desenvolvimento de novas tecnologias, os custos com a implantação do siste- ma de aquecedores solares são menores. Além disso, eles representam a eco- nomia no consumo de energia elétrica, assim, com a redução dos custos com o consumo de energia elétrica, o sistema se torna viável. Ainda vale ressaltar a importância desse sistema, uma vez que ele pertence ao grupo de fontes de energia consideradas sustentáveis e ecologicamente corretas. A principal vantagem do sistema de aquecedores solares é, sem dúvida, a economia de energia. Ele reduz em cerca de 35% do consumo de energia elé- trica. Outra vantagem é a facilidade de manutenção do sistema, considerada pouco necessária, além de ser uma fonte de energia inesgotável e limpa. Distribuição A rede de distribuição de água quente segue as mesmas regras da rede de distribuição de água fria. O traçado da rede de água quente é independente, ou seja, por tubulações separadas do sistema de água fria. Materiais: Os materiais empregados nas tubulações de água quente são de cobre re- cozido com conexões em bronze, latão, CPVC (policloreto de vinila clorado), PEX (tubos fl exíveis de polietileno reticulado) e PPR (polipropileno copolímero Randon). Não é aconselhável o uso de tubos de ferro, pois esse tipo de mate- rial apresenta baixa resistência à cor- rosão. Também não é recomendável a utilização de tubulações de PVC (clore- to de vinila). Por conta do coefi ciente de dilatação térmica, o material amo- lece a 100 ºC a 60 ºC a a pressão de ser- viço reduz para 2 kgf/cm². As tubulações de cobre, CPVC e PPR geralmente são as mais utilizadas nos sistemas de água quente. Isolamento: Para isolamento das tubulações, recomenda-se a utilização de produtos à base de lã de rocha, vermiculita e silicato de cálcio. INSTALAÇÕES HIDRÁULICAS 34 SER_EC_INSTAHI_UNID1.indd 34 29/09/20 16:19 Dimensionamento Para o dimensionamento do sistema de água quente, vamos respeitas as premissas apresentadas anteriormente para o sistema de água fria, bem como atender as exigências impostas pelas normas técnicas, em especial a NBR 7198 (ABNT, 1983). Consumo de água quente Na ausência de dados, podemos estimar o consumo de água quente de acordo com a Tabela 7: Tipo de Edifi cação Unidade Consumo (litros/dia) Alojamento provisório de obra por pessoa 24 Casa popular ou rural por pessoa 36 Residências Aquecedor elétrico por pessoa 45 Aquecedor a gás por pessoa 40 Aquecedor solar por pessoa 50 Apartamento por pessoa 60 Quartel por pessoa 45 Escola (internato) por pessoa 45 Hotel (sem incluir cozinha e lavanderia) por hóspede 36 Hospital por leito 125 Restaurante e similares por refeição 12 Lavanderia por kg de roupa seca 15 TABELA 7. ESTIMATIVA DE CONSUMO DE ÁGUA QUENTE Fonte: ABNT, 1983. (Adaptado). • Dimensionamento de aquecedores de acumulação: O volume de água a ser reservado pode ser determinado por meio da equa- ção dos misturadores líquidos. V1T1 + V2T2 = V3T3 Onde: V1 = volume de água quente no aquecedor; INSTALAÇÕESHIDRÁULICAS 35 SER_EC_INSTAHI_UNID1.indd 35 29/09/20 16:19 V2 = volume de água fria a ser misturado; V3 = volume de água no final do misturador; T1 = temperatura da água no aquecedor; T2 = temperatura da água fria; T3 = temperatura da água final da mistura. • Dimensionamento aquecedor solar: Quantidade de calor: Q = m ∙ c ∙ Δt Onde: Q = quantidade de calor por unidade de tempo (em kcal/dia); m = massa de um líquido por unidade de tempo (em kg/h); c = calor específico do líquido (em kcal/kg.°C); Δt = diferença de temperatura entre a água que sai e a que entra no coletor (em °C). A área do coletor: Q I . η A = Onde: A = área do coletor (em m²); Q = quantidade de calor por unidade de tempo (em kcal/dia); I = intensidade média da radiação solar (em kcal.h/m² ou kWh/m² dia); η = rendimento do coletor, estimado em 50%. • Cálculo do consumo de energia elétrica O aquecimento ocorre por meio do calor dissipado com a passagem de cor- rente elétrica de intensidade I (em ampères) pelo condutor de resistência R (ohms). A energia dissipada potência P (em Watts) é dada por: Potência: P = R ∙ I² Onde: P = potência (em Watts); R = resistência (em ohms); I = corrente (em ampères). Resistência: ρL S R = INSTALAÇÕES HIDRÁULICAS 36 SER_EC_INSTAHI_UNID1.indd 36 29/09/20 16:19 Onde: R = resistência (em ohms); ρ = resistividade do material (em ohms.mm²/m); L = comprimento do resistor (em metros); S = seção do resistor (em mm²). Tensão: V = R ∙ I Onde: V = tensão (em volts); R = resistência (em ohms); I = corrente (em ampères). Energia: E = P ∙ t Onde: E = energia (em Watts/h); P = potência (em Watts); t = tempo (em horas). Quantidade de calor: Q = m ∙ c ∙ Δt Onde: Q = quantidade de calor por unidade de tempo (em kcal/dia); m = massa de um líquido por unidade de tempo (em kg/h); c = calor específico do líquido (em kcal/kg.°C); Δt = diferença de temperatura entre a água que sai e a que entra no coletor (em °C). Q = 0,00024 R ∙ I² ∙ t Onde: Q = quantidade de calor (em kcal); R = resistência (em ohms); I = corrente (em ampères). t = tempo (em segundos). 1 kWh = 860 kcal INSTALAÇÕES HIDRÁULICAS 37 SER_EC_INSTAHI_UNID1.indd 37 29/09/20 16:19 Sintetizando Nessa unidade, foram apresentados os principais critérios e exigências que devem ser atendidas no dimensionamento dos sistemas prediais de água fria e água quente, bem como quais são os componentes básicos de projeto de instalações hidráulicas. Além disso, foram apresentadas as principais normas técnicas, que devem ser atendidas para o bom funcionamento do projeto. Os sistemas prediais de água fria e água quente devem ser dimensionados de modo a garantir o abastecimento de água em quantidades e qualidade sufi- cientes para o uso a qual se destina a edificação, bem como atender às normas técnicas pertinentes a cada tipo de sistema. Com o fechamento dessa unidade, esperamos que você seja capaz de: di- mensionar o sistema de água fria , desde a identificação das vantagens e des- vantagens de cada tipo de sistema de abastecimento, bem como a estimar a população de projeto, calcular a capacidade dos reservatórios, verificar a ve- locidade e pressão máxima e mínima, calcular a vazão de projeto, calcular o diâmetro das tubulações, definir a potência do conjunto moto-bomba, calcular perda de carga e altura manométrica. Referente ao sistema de água quente, esperamos que você seja capaz de identificar quais são vantagens e desvantagem de cada tipo de aquecedor, os principais tipos de sistema de aquecimentos, as diferentes fontes de aque- cimento, a temperatura de uso conforme destinação, tipos de aquecedores, distribuição, materiais empregados nas tubulações, bem como a estimar a po- pulação, estimar o consumo de água quente, dimensionar os aquecedores e calcular o consumo de energia. INSTALAÇÕES HIDRÁULICAS 38 SER_EC_INSTAHI_UNID1.indd 38 29/09/20 16:19 Referências bibliográficas ABNT – ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 7198: Projeto e execução de instalações prediais de água quente. Rio de Janeiro, 1993. ABNT – ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 5626: Instala- ção predial de água fria. Rio de Janeiro, 1998. ABNT – ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 13103: Instala- ção de aparelhos a gás para uso residencial - Requisitos. Rio de Janeiro, 2006. CREDER, H. Instalações hidráulicas e sanitárias. 6. ed. Rio de Janeiro: Editora Livros Técnicos e Científicos Ltda (LTC), 2006. JUNIOR, R. C. Instalações hidráulicas e o projeto de arquitetura. 7. ed. São Paulo: Editora Blucher, 2013. O QUE É o golpe de aríete?. Postado por Engenharia Detalhada (6min. 57s.). son. color. port. Disponível em: <https://www.youtube.com/watch?v=rl0pj40x- jnE>. Acesso em: 04 jun. 2020. PRINCIPAIS sistemas de aquecimento de água. Postado por Projeto Estrutu- ral Online (1min. 13s.). son. color. port. Disponível em: <https://www.youtube. com/watch?v=g6fnB-KnM9c>. Acesso em: 04 jun. 2020. INSTALAÇÕES HIDRÁULICAS 39 SER_EC_INSTAHI_UNID1.indd 39 29/09/20 16:19 ESGOTO E VENTILAÇÃO SANITÁRIA: COMPONENTES 2 UNIDADE SER_EC_INSTAHI_UNID2.indd 40 29/09/20 16:13 Objetivos da unidade Tópicos de estudo Conhecer os princípios norteadores para instalação de sistemas prediais de esgoto sanitário; Conhecer os diversos componentes dos sistemas prediais de esgoto sanitário. Introdução Rapidez e segurança no escoa- mento do esgoto Sistema de coleta do esgoto Esquema geral das instalações Aparelhos sanitários Tubulação e conexões Considerações finais INSTALAÇÕES HIDRÁULICAS 41 SER_EC_INSTAHI_UNID2.indd 41 29/09/20 16:13 Introdução Dentro da abordagem sistêmica de uma edifi cação, as instalações hidros- sanitárias são um conjunto de elemen- tos inter-relacionados com função de desempenhar, de forma adequada, o fornecimento de água e a deposição das águas servidas (esgoto), garantin- do fornecimento contínuo e com qua- lidade adequada, além de assegurar também sua estanqueidade, incomu- nicabilidade entre os sistemas e segu- rança sanitária dos usuários. A coleta, transporte e afastamento do esgoto são realizados através de tubulações e outros dispositivos, e as recomendações para execução dessas instalações estão na norma NBR 8160:1999: Sistemas prediais de esgoto sanitário – Projeto e execução. Essa norma estabelece as exigências e reco- mendações relativas ao projeto, execução, ensaio e manutenção dos siste- mas prediais de coleta de esgoto, visando a higiene, segurança, economia e conforto dos usuários. CITANDO Segundo a NBR 8160:1999, “o sistema predial de esgoto deve ser projetado de modo a: a) evitar a contaminação da água [...]; b) permitir o rápido escoamento da água utilizada e dos despejos introdu- zidos [...]; c) impedir que os gases provenientes do interior do sistema predial de esgoto sanitário atinjam áreas de utilização; d) impossibilitar o acesso de corpos estranhos ao interior do sistema [...]; f) impossibilitar o acesso de esgoto ao subsistema de ventilação; g) permitir a fi xação dos aparelhos sanitários somente por dispositivos que facilitem a sua remoção para eventuais manutenções.” A elaboração do projeto de instalações pode ser dividida em fases defi nidas no Quadro 1. INSTALAÇÕES HIDRÁULICAS 42 SER_EC_INSTAHI_UNID2.indd 42 29/09/20 16:14 Concepção A partir da arquitetura, dos pontos de consumo, do uso da edifi cação e da disponibilidade de redes públicas de coleta, é traçado, de forma geral, o sistema de esgoto. Demanda Defi ne a quantidade de esgoto e vazão a ser escoada em função da estimativa de uso. Dimensionamento A partir da demanda, são defi nidas as tubulações e demais equipa-mentos e seus diâmetros. Comunicação Conjunto de desenhos, elementos gráfi cos e textuais responsáveis por explicitar a execução do projeto. A partir da arquitetura, dos pontos de consumo, do uso da edifi cação A partir da arquitetura, dos pontosde consumo, do uso da edifi cação e da disponibilidade de redes públicas de coleta, é traçado, de forma geral, o sistema de esgoto. A partir da arquitetura, dos pontos de consumo, do uso da edifi cação e da disponibilidade de redes públicas de coleta, é traçado, de forma geral, o sistema de esgoto. A partir da arquitetura, dos pontos de consumo, do uso da edifi cação e da disponibilidade de redes públicas de coleta, é traçado, de forma geral, o sistema de esgoto. Defi ne a quantidade de esgoto e vazão a ser escoada em função da A partir da arquitetura, dos pontos de consumo, do uso da edifi cação e da disponibilidade de redes públicas de coleta, é traçado, de forma geral, o sistema de esgoto. Defi ne a quantidade de esgoto e vazão a ser escoada em função da estimativa de uso. A partir da arquitetura, dos pontos de consumo, do uso da edifi cação e da disponibilidade de redes públicas de coleta, é traçado, de forma geral, o sistema de esgoto. Defi ne a quantidade de esgoto e vazão a ser escoada em função da estimativa de uso. A partir da demanda, são defi nidas as tubulações e demais equipa- A partir da arquitetura, dos pontos de consumo, do uso da edifi cação e da disponibilidade de redes públicas de coleta, é traçado, de forma geral, o sistema de esgoto. Defi ne a quantidade de esgoto e vazão a ser escoada em função da estimativa de uso. A partir da demanda, são defi nidas as tubulações e demais equipa- mentos e seus diâmetros. A partir da arquitetura, dos pontos de consumo, do uso da edifi cação e da disponibilidade de redes públicas de coleta, é traçado, de forma geral, o sistema de esgoto. Defi ne a quantidade de esgoto e vazão a ser escoada em função da estimativa de uso. A partir da demanda, são defi nidas as tubulações e demais equipa- mentos e seus diâmetros. A partir da arquitetura, dos pontos de consumo, do uso da edifi cação e da disponibilidade de redes públicas de coleta, é traçado, de forma geral, o sistema de esgoto. Defi ne a quantidade de esgoto e vazão a ser escoada em função da estimativa de uso. A partir da demanda, são defi nidas as tubulações e demais equipa- mentos e seus diâmetros. Conjunto de desenhos, elementos gráfi cos e textuais responsáveis A partir da arquitetura, dos pontos de consumo, do uso da edifi cação e da disponibilidade de redes públicas de coleta, é traçado, de forma geral, o sistema de esgoto. Defi ne a quantidade de esgoto e vazão a ser escoada em função da A partir da demanda, são defi nidas as tubulações e demais equipa- mentos e seus diâmetros. Conjunto de desenhos, elementos gráfi cos e textuais responsáveis por explicitar a execução do projeto. A partir da arquitetura, dos pontos de consumo, do uso da edifi cação e da disponibilidade de redes públicas de coleta, é traçado, de forma Defi ne a quantidade de esgoto e vazão a ser escoada em função da A partir da demanda, são defi nidas as tubulações e demais equipa- mentos e seus diâmetros. Conjunto de desenhos, elementos gráfi cos e textuais responsáveis por explicitar a execução do projeto. A partir da arquitetura, dos pontos de consumo, do uso da edifi cação e da disponibilidade de redes públicas de coleta, é traçado, de forma Defi ne a quantidade de esgoto e vazão a ser escoada em função da A partir da demanda, são defi nidas as tubulações e demais equipa- mentos e seus diâmetros. Conjunto de desenhos, elementos gráfi cos e textuais responsáveis por explicitar a execução do projeto. A partir da arquitetura, dos pontos de consumo, do uso da edifi cação e da disponibilidade de redes públicas de coleta, é traçado, de forma Defi ne a quantidade de esgoto e vazão a ser escoada em função da A partir da demanda, são defi nidas as tubulações e demais equipa- mentos e seus diâmetros. Conjunto de desenhos, elementos gráfi cos e textuais responsáveis por explicitar a execução do projeto. A partir da arquitetura, dos pontos de consumo, do uso da edifi cação e da disponibilidade de redes públicas de coleta, é traçado, de forma Defi ne a quantidade de esgoto e vazão a ser escoada em função da A partir da demanda, são defi nidas as tubulações e demais equipa- mentos e seus diâmetros. Conjunto de desenhos, elementos gráfi cos e textuais responsáveis por explicitar a execução do projeto. A partir da arquitetura, dos pontos de consumo, do uso da edifi cação e da disponibilidade de redes públicas de coleta, é traçado, de forma Defi ne a quantidade de esgoto e vazão a ser escoada em função da A partir da demanda, são defi nidas as tubulações e demais equipa- Conjunto de desenhos, elementos gráfi cos e textuais responsáveis por explicitar a execução do projeto. A partir da arquitetura, dos pontos de consumo, do uso da edifi cação e da disponibilidade de redes públicas de coleta, é traçado, de forma Defi ne a quantidade de esgoto e vazão a ser escoada em função da A partir da demanda, são defi nidas as tubulações e demais equipa- Conjunto de desenhos, elementos gráfi cos e textuais responsáveis por explicitar a execução do projeto. A partir da arquitetura, dos pontos de consumo, do uso da edifi cação e da disponibilidade de redes públicas de coleta, é traçado, de forma Defi ne a quantidade de esgoto e vazão a ser escoada em função da A partir da demanda, são defi nidas as tubulações e demais equipa- Conjunto de desenhos, elementos gráfi cos e textuais responsáveis por explicitar a execução do projeto. A partir da arquitetura, dos pontos de consumo, do uso da edifi cação e da disponibilidade de redes públicas de coleta, é traçado, de forma Defi ne a quantidade de esgoto e vazão a ser escoada em função da A partir da demanda, são defi nidas as tubulações e demais equipa- Conjunto de desenhos, elementos gráfi cos e textuais responsáveis por explicitar a execução do projeto. A partir da arquitetura, dos pontos de consumo, do uso da edifi cação e da disponibilidade de redes públicas de coleta, é traçado, de forma Defi ne a quantidade de esgoto e vazão a ser escoada em função da A partir da demanda, são defi nidas as tubulações e demais equipa- Conjunto de desenhos, elementos gráfi cos e textuais responsáveis por explicitar a execução do projeto. A partir da arquitetura, dos pontos de consumo, do uso da edifi cação e da disponibilidade de redes públicas de coleta, é traçado, de forma Defi ne a quantidade de esgoto e vazão a ser escoada em função da A partir da demanda, são defi nidas as tubulações e demais equipa- Conjunto de desenhos, elementos gráfi cos e textuais responsáveis por explicitar a execução do projeto. e da disponibilidade de redes públicas de coleta, é traçado, de forma Defi ne a quantidade de esgoto e vazão a ser escoada em função da A partir da demanda, são defi nidas as tubulações e demais equipa- Conjunto de desenhos, elementos gráfi cos e textuais responsáveis Defi ne a quantidade de esgoto e vazão a ser escoada em função da A partir da demanda, são defi nidas as tubulações e demais equipa- Conjunto de desenhos, elementos gráfi cos e textuais responsáveis Defi ne a quantidade de esgoto e vazão a ser escoada em função da A partir da demanda, são defi nidas as tubulações e demais equipa- Conjunto de desenhos, elementos gráfi cos e textuais responsáveis A partir da demanda, são defi nidas as tubulações e demais equipa- Conjunto de desenhos, elementos gráfi cos e textuais responsáveis A partir da demanda, são defi nidas as tubulações e demais equipa- Conjunto de desenhos, elementos gráfi cos e textuais responsáveis Conjunto de desenhos, elementos gráfi cos e textuais responsáveis Conjunto de desenhos, elementos gráfi cos e textuais responsáveis Conjunto de desenhos, elementos gráfi cos e textuais responsáveis QUADRO 1. FASES DO PROJETO A fase da concepção do sistema é a etapa mais importante, na qual ocorre a maioria das análises e decisões dos projetistas. Aqui, geralmente são pondera- dos conhecimentos, experiência e defi nições a serem consideradas. Assim,as defi nições de concepção passam pelos seguintes itens: a) Identifi cação dos pontos geradores de: • Águas servidas; • Águas negras; • Águas com gordura. b) Defi nição e posicionamento dos desconectores: • Caixas ou ralos sifonados; • Sifões; • Caixas de inspeção e de passagem; c) Defi nição do sistema ventilação: • O sistema de ventilação mantém a pressão atmosférica na tubulação, e é composto pelas colunas de ventilação e pelos ramais de ventilação; d) Posicionamento dos tubos de queda: • Esgoto primário; • Gordura; • Deve-se evitar que os tubos de queda atravessem as vigas. Para que isso aconteça, preferencialmente deve-se usar sistema de shafts, e, na impossibili- dade, criar “pilares falsos” para embutir a tubulação; e) Defi nição do destino do esgoto: • Preferencialmente, utilizar os coletores do sistema público; • Sistema de tratamento e descarte particular. INSTALAÇÕES HIDRÁULICAS 43 SER_EC_INSTAHI_UNID2.indd 43 29/09/20 16:14 Dadas essas defi nições, parte-se para a análise da demanda e do dimensio- namento, traduzindo esse estudo para os elementos de comunicação. Rapidez e segurança no escoamento do esgoto Como dito, a NBR 8160:1999 estabelece as exigências e recomendações rela- tivas ao projeto, execução, ensaio e manutenção dos sistemas prediais de coleta de esgoto, visando a higiene, segurança, economia e conforto dos usuários. O esgoto deve ser escoado de maneira extremamente rápida, tendo seu traçado o mais curto possível. Deve-se dar preferência à utilização de curvas de 45°. Caso não seja possível, as curvas de 90° devem ser longas e com possi- bilidade de inspeção antes e depois destas. O sistema deve impedir também o retorno de gases, assim como a entrada de corpos estranhos e animais, com passagens vedadas por meio de fecho hí- drico – uma coluna de água com pelo menos 50 mm, que deve ser mantida em qualquer condição de funcionamento. O fecho hídrico pode ser obtido com a utilização de desconectores, como sifões, caixas sifonadas etc., conforme de- monstra a Figura 1. CURIOSIDADE O odor desagradável e estranho presente em apartamentos que fi cam vazios por muito tempo pode ser um indicativo de que a água que formava o fecho hídrico evaporou, e os gases do esgoto entraram no local. Figura 1. Fecho hídrico: a coluna de água retida no sifão impede que gases tenham acesso ao interior dos ambientes. Fonte: Shutterstock. Acesso em: 30/07/2020. INSTALAÇÕES HIDRÁULICAS 44 SER_EC_INSTAHI_UNID2.indd 44 29/09/20 16:15 O sistema deve impedir também a contaminação do meio ambiente, evi- tando vazamentos e conexões a redes com outras fi nalidades, como drenagem ou abastecimento. O vazamento de esgoto pode levar à contaminação da água para consumo ou cozimento de alimentos, tornando sua vedação adequada e manutenção corretiva e preventiva extremamente importante. Deve também evitar-se o retorno de efl uentes ou espumas, assim como a passagem em re- baixos de pisos ou em canaletas de águas servidas. Ademais, devem ser impossibilitados rebaixos ou colos na tubulação que permitam o depósito e acúmulo de material particulado, causando, com o tem- po, obstrução na tubulação. O sistema deve ser concebido prevendo pontos para acesso e inspeção da rede para futuras manutenções, principalmente quanto a obstruções e entupimentos. Sistema de coleta do esgoto O sistema de coleta deve ser preferencialmente público. A rede coletora as- sentada nas ruas das cidades deverá ser ligada através do ramal predial às ins- talações de esgoto do edifício. Via de regra, cada “endereço” deve ter somente um ramal predial interligado à rede pública, e grandes obras e casos especiais devem ser discutidos com a concessionária pública desse serviço. A instalação predial de esgoto direciona os efl uentes para uma caixa de ins- peção localizada nos limites do terreno, e a partir daí será feita a ligação até a rede pública, como mostra a Figura 2. TQ Cl Sub coletor Sub coletor Sub coletor Coletor predial Coletor público Sub coletor Alinhamento Cl Cl ClCl TQ Figura 2. Exemplo de implantação da rede de coletores com coletor predial conectado à rede pública. Cl INSTALAÇÕES HIDRÁULICAS 45 SER_EC_INSTAHI_UNID2.indd 45 29/09/20 16:15 Nas localidades onde não há o sistema público de coleta, o esgoto deve ser tratado e descartado de forma individual seguindo as prescrições das normas: • NBR 7229:1993 – Projeto, construção e operação de sistemas de tanques sépticos; • NBR 13969:1997 – Tanques sépticos – Unidades de tratamento complemen- tar e disposição final dos efluentes líquidos – Projeto, construção e operação. Antes de ser lançado em um sumidouro – instalação que permitirá a absorção dos efluentes pelo solo –, o esgoto deverá passar por tratamento anaeróbico em uma fossa séptica, que proporcionará sua decomposição para a eliminação de or- ganismos patogênicos, como mostra a Figura 3. Periodicamente, a fossa séptica deve ser limpa, devido à decantação de elementos sólidos dos efluentes. A fossa séptica e o sumidouro devem estar localizados em pontos estratégicos, evitando contaminações, e o efluente direcionado ao sumidouro é absorvido pelo solo. Sub coletor TQ TQ CI CI CI CI CI Sub coletor Sub coletor Sub coletor Fossa séptica Sumidouro Figura 3. Tratamento de efluentes em local onde não há rede pública. Não havendo rede pública, é necessária a implantação de sistema de trata- mento básico com uma fossa séptica, que vai decompor o esgoto por processo anaeróbico, na ausência de oxigênio. Seu efluente será direcionado para o sumi- douro, que vai promover a absorção do efluente pelo solo. A fossa séptica deve ser periodicamente limpa com a utilização dos caminhões limpa-fossas. INSTALAÇÕES HIDRÁULICAS 46 SER_EC_INSTAHI_UNID2.indd 46 29/09/20 16:15 Esquema geral das instalações A primeira grande divisão do sistema pode ser feita entre: • Instalação primária de esgotos: é a parte do sistema em que os tubos e demais dispositivos apresentam, em seu interior, gases provenientes do es- goto, do coletor público ou de instalações de tratamento. São as tubulações localizadas antes do fecho hídrico; • Instalação secundária de esgotos: é a parte do sistema em que os tubos e demais dispositivos não apresentam, em seu interior, gases provenientes do esgoto, do coletor público ou de instalações de tratamento. O bloqueio desses gases, como já dito, é realizado pelos fechos hídricos (e desconectores), forma- dos por colunas d’água com pelo menos 50 mm, criadas por dispositivos como sifões, caixas sifonadas, entre outros. Figura 4. Esquema geral das instalações: o efl uente de esgoto é captado dos aparelhos, direcionado a uma tubulação vertical (tubo de queda) e transportado por uma rede de coletores para o destino fi nal (rede pública ou tratamento local). Fonte: Shutterstock. Acesso em: 30/07/2020. INSTALAÇÕES HIDRÁULICAS 47 SER_EC_INSTAHI_UNID2.indd 47 29/09/20 16:15 No esquema geral do sistema (Figura 4), as tubulações podem ser classifi - cadas como: • Coletor predial; • Subcoletores; • Tubos de queda; • Ramais de esgoto; • Ramais de descarga; • Ramais de ventilação; • Tubos de ventilação. Coletor predial Coletor predial é o trecho da tubulação entre o coletor público e a última cai- xa de inspeção (Figura 5). Essa caixa de inspeção deve estar localizada dentro do terreno e próxima à divisa com a via pública, distante, no máximo, a 15 m do coletor público. Nos locais desprovidos de coletor público, o coletor predial destina o esgoto coletado ao sistema de tratamento local, e seu diâmetro mí- nimo é de 100 mm. Figura 5. Coletor predial, a tubulação que conecta a rede de coletores da edifi cação ao coletor público. Fonte: Shutterstock. Acesso em: 30/07/2020. INSTALAÇÕES HIDRÁULICAS 48 SER_EC_INSTAHI_UNID2.indd 48 29/09/20 16:17 Caixa de inspeção A caixa de inspeção intercepta a tubulação para que seja possível realizarinspeção, limpeza e eventual desobstrução das tubulações de esgoto. É insta- lada quando ocorrem mudanças de direção ou de declividade, ou quando o comprimento da tubulação de esgoto ultrapassa 25 m. Estando a jusante dos tubos de queda (TQ) e recebendo seu efluente, deve ser instalada a menos de 2 m de distância dos TQ, que contribuem para essa caixa. Ela pode ser construída em concreto, alvenaria ou plástico e ser prismática, com lado interno mínimo de 60 cm, ou cilíndrica, com diâmetro mínimo de 60 cm. A tampa deve ficar visível e ter vedação perfeita, impedindo a saída de ga- ses e animais de seu interior (Figura 6). A profundidade da caixa de inspeção não deve ser superior a 1 m. Caso haja necessidade de uma profundidade maior, deve-se construir um poço de visitas, para dar acesso à caixa de inspeção. Figura 6. Caixa de Inspeção (CI), que permite acesso às tubulações para limpeza e manutenção. Fonte: Shutterstock. Acesso em: 30/07/2020. Subcoletor O subcoletor é a tubulação que recebe efluentes dos tubos de queda ou ra- mais de esgoto, interceptados por caixas de inspeção, e que direciona o efluen- te para a última caixa de inspeção, localizada próxima à divisa do terreno, e que está à montante do coletor predial. INSTALAÇÕES HIDRÁULICAS 49 SER_EC_INSTAHI_UNID2.indd 49 29/09/20 16:17 O transporte desse material deve se dar por gravidade, e para isso a tu- bulação deve ser instalada com uma declividade mínima de 2%, para tubos de 75 mm; 1%, para tubos com diâme- tros até 200 mm; e 0,5%, para diâme- tros maiores ou iguais a 200 mm. As declividades não devem ser superiores a 5%, devido à necessi- dade de limitação de velocidade do escoamento, que pode gerar ruídos incompatíveis com os padrões de conforto acústico. Caixas de passagem Tem como função permitir a junção de várias tubulações. Ela pode ser do- tada de grelha ou tampa cega e é des- tinada a receber água de lavagem de pisos e afluentes de tubulação secundária de uma mesma unidade autônoma. Caixas sifonadas Esta é uma caixa dotada de fecho hídrico e destinada a receber efluentes de lavagem ou aparelhos sanitários. Pode ser fechada ou com grelha, desem- penhando função também de ralo – no caso, sendo denominada ralo sifonado. Na caixa sifonada, é retida uma coluna d’água que impede o acesso dos gases do esgoto para o ambiente interno O regime de escoamento do sistema de esgoto é livre, não forçado e é pos- sível através de um sistema de ventilação que mantém as pressões internas iguais à pressão atmosférica, evitando pressões negativas que poderiam suc- cionar a água presente no fecho hídrico. Caixa de gordura Caixa destinada a reter as gorduras, graxas e óleos contidos no esgoto. De- ve-se realizar a limpeza da caixa de forma regular, a fim de remover o material retido. É usada para receber esgotos que contêm resíduos gordurosos prove- nientes de pias de copa e cozinha (Figura 7). INSTALAÇÕES HIDRÁULICAS 50 SER_EC_INSTAHI_UNID2.indd 50 29/09/20 16:18 10 20 Corte Lastro de concreto Tampa removível de concreto armado H Va riá ve l Ø Ø L L Planta Dimensões conforme norma local Ø Ø Figura 7. Caixa de gordura: sendo a gordura mais leve que a água, ela boiará, e a captação do efluente é feita na parte inferior da caixa. Fonte: CARVALHO JUNIOR, 2014, n. p. (Adaptado). Caixa coletora Caixa em que se reúnem os refugos líquidos que exigem elevação mecânica (bomba). Geralmente, está localizada em nível inferior ao coletor predial. Preferencialmente, o transporte do esgoto deve acontecer por gravidade, dan- do uma declividade (ou inclinação) na tubulação de, no mínimo, 1%. Caso não seja possível, utiliza-se a caixa coletora associada a uma bomba de recalque. INSTALAÇÕES HIDRÁULICAS 51 SER_EC_INSTAHI_UNID2.indd 51 29/09/20 16:18 Tubo de queda Tubulação vertical que recebe efluentes de ramais de esgoto ou de ramais de descarga. Deve ter prolongamento até acima do topo do edifício – como te- lhado, laje impermeabilizada, entre outros – para promover ventilação, sendo este prolongamento denominado tubo ventilador primário (Figura 8). Os tubos de queda que transportam efluentes de pias de cozinha devem ser exclusivos, devido à presença de gordura. Eles devem ser direcionados a uma caixa de gordura que deverá ser limpa periodicamente, impedindo que a gordura cause obstruções no sistema. Os efluentes de máquinas de lavar tam- bém devem ter tubos de queda exclusivos para evitar o retorno de espuma, fortemente presente nesses equipamentos. Figura 8. Tubo de queda (TQ), tubulação vertical que recolhe o esgoto dos ramais e o transporta para o nível da rua, onde uma rede de coletores vai direcioná-lo para o coletor público. Fonte: Shutterstock. Acesso em: 30/07/2020. Tubo ventilador, tubo de ventilação ou coluna de ventilação Este é um tubo que possibilita a troca de ar entre a atmosfera e o interior da instalação de esgoto, e vice-versa. A circulação de ar no interior da instalação tem como finalidade manter a pressão no interior da tubulação igual à atmos- férica, protegendo o fecho hídrico dos desconectores de ruptura por aspiração ou descompressão. Também encaminha os gases gerados e vindos do sistema de instalação primária para a atmosfera. Desconector É todo dispositivo dotado de sifão sanitário – criando um fecho hídrico –, ligado a uma canalização primária; ou seja, é um dispositivo hidráulico destina- INSTALAÇÕES HIDRÁULICAS 52 SER_EC_INSTAHI_UNID2.indd 52 29/09/20 16:18 do a impedir a passagem de gases do interior das canalizações de esgoto para o interior dos edifícios. Representa o ponto de separação entre as instalações primárias e secundárias. Tubo ventilador primário Tubo com extremidade superior que ultrapassa a cobertura e se mantém em contato com a atmosfera, acima da cobertura do prédio. Prolongando-se o tubo de queda acima da cobertura, pode-se caracterizar sua parte superior como tubo ventilador primário. Ramal de descarga Conectado aos aparelhos sanitários, recebe os efluentes dali originados, di- recionando-os ao ramal de esgoto ou tubo de queda (Figura 9). Ramal de esgoto Dois ou mais ramais de descarga podem se juntar e, a partir daí, essa tubula- ção que recebe efluentes dos ramais de descarga é definida como ramal de esgo- to – e será direcionada a um tubo de queda ou outro ramal de esgoto (Figura 9). Ramal de ventilação Tubo ventilador que interliga um desconector, ramal de descarga ou ramal de esgoto, de um ou vários aparelhos sanitários, a uma coluna de ventilação ou tubo ventilador primário (Figura 9). Ramais de descarga Ramal de ventilação Ramal de esgoto Bacia sanitária Tubo de queda Coluna de ventilação Figura 9. Ramal de descarga, ramal de esgoto, tubo de queda e ramal de ventilação. Fonte: CARVALHO JUNIOR, 2014, n.p. INSTALAÇÕES HIDRÁULICAS 53 SER_EC_INSTAHI_UNID2.indd 53 29/09/20 16:20 Ralo seco e ralo sifonado O ralo seco não tem proteção hídrica, ao passo que o sifonado a possui. Normalmente, os ralos secos são utilizados para receber águas provenientes de chuveiro (box), pisos laváveis, áreas externas, terraços, varandas etc. Não devem, entretanto, receber efl uentes de ramais de descarga. Existem diversas variações para os ralos, e um modelo de ralo seco efi ciente na drenagem, cons- tituindo-se como um facilitador da execução, é o ralo linear (Figura 10). Figura 10. Ralo linear: instalado em um box, facilita a execução do piso com declividade para o ralo. Fonte: Shutterstock. Acesso em: 30/07/2020. Aparelhos sanitários Os aparelhos sanitários têm como função básica coletar os dejetos, deven- do propiciar uma utilização confortável e higiênica ao usuário. Eles são conec- tados aos ramais de descarga e têm funções específi cas. Os mais comuns e usuais estão ilustrados na Figura 11. INSTALAÇÕES HIDRÁULICAS 54 SER_EC_INSTAHI_UNID2.indd 54 29/09/20 16:20 Figura 11. Aparelhos sanitários básicos em uma residência.Fonte: Shutterstock. Acesso em: 30/07/2020. Lavatório Destinado à lavagem das mãos e rosto. O ramal de descarga desse aparelho deve estar ligado a uma caixa sifonada. Bacia sanitária Destinada à captação de dejetos humanos, pode ser acionada por válvula hidra ou por caixa acoplada. O ramal de descarga das bacias não deve estar conectado a caixas sifonadas. Ao contrário dos demais aparelhos localizados em um banheiro, seu ramal de descarga é direcionado diretamente ao tubo de queda. O ramal de esgoto conectado ao ralo sifonado se liga ao ramal de descarga da bacia sanitária. A partir desse ponto, é feita a conexão com o tubo de queda. Tanque Este aparelho sanitário é, geralmente, destinado à lavagem de roupas. CURIOSIDADE Com a utilização cada vez mais disseminada do reúso de água de esgoto e aproveitamento de água de chuva, é consenso entre os pesquisadores que esta água não deve ser utilizada para o preparo de alimentos e em atividades que tenham contato direto com o corpo (como, por exemplo, o banho). A uti- lização desta, porém, para a lavagem de roupas é uma questão polêmica. Em alguns países da Europa, por exemplo, são deixados dois pontos de alimenta- ção para essa atividade: um com água potável e outro com água não potável. INSTALAÇÕES HIDRÁULICAS 55 SER_EC_INSTAHI_UNID2.indd 55 29/09/20 16:20 Máquina de lavar roupas Este equipamento é destinado à lavagem mecânica de roupas. O tubo de queda para a máquina de lavar roupas deve ser exclusivo, e não deve ser com- partilhado com tanques ou ralos, uma vez que a quantidade de espuma pro- duzida pode gerar retorno em ralos e em outros aparelhos conectados ao tubo de queda. A boa prática recomenda, inclusive, que, até o segundo andar de um edifício, os tubos de queda para esses aparelhos sejam exclusivos para cada unidade autônoma. Assim, devido à quantidade de espuma gerada, é prática comum direcionar o ramal de descarga da máquina de lavar roupas a um tubo de queda exclusivo, a fim de evitar o retorno da espuma. Pia de cozinha É destinada ao manuseio e lavagem de alimentos e louças. Antes de ser lan- çado em um subcoletor, o efluente das pias de cozinha e das máquinas de lavar louça devem ser conduzidos a uma caixa de gordura. O usual é que o efluente do tubo de queda que recebe o esgoto desses ramais seja direcionado à caixa de gordura, situada antes da caixa de inspeção que fará conexão com a rede dos subcoletores. Banheira Este aparelho sanitário é destinado a banhos de imersão. É interessante ressaltar que as banheiras de hidromassagem possuem um circuito próprio de tubulações, que lançam jatos de água sob pressão. Portanto, a instalação dessas banheiras exige sua associação a uma bomba. Ligação entre os aparelhos e a tubulação A ligação entre os aparelhos e a tubulação (no caso aos ramais de descarga) se dá através de tubos de ligação, normalmente sifonados. No caso de alguns aparelhos, a sifona- gem é feita na própria peça, como, por exemplo, nas bacias sanitárias. Os sifões podem ser com caneca ou flexíveis (Figura 12). Figura 12. Sifão flexível, o qual tem a vantagem de ser facilmente moldável. Fonte: Shutterstock. Acesso em: 30/07/2020. INSTALAÇÕES HIDRÁULICAS 56 SER_EC_INSTAHI_UNID2.indd 56 29/09/20 16:21 Tubulação e conexões São variados os elementos que permitem a conexão estre os diversos trechos das tubulações, propiciando prolongamento da tubulação, ligação entre dois trechos a 45° ou a 90° ou mudança de direção, também a 45° e 90°. Assim, a linha de esgoto predial é fornecida na linha predial de cor branca ao passo que a linha de esgoto para in- fraestrutura possui cor ocre (Figura 13). Figura 13. Tubo em PVC ocre: linha infraestrutura de esgoto. Fonte: Shutterstock. Acesso em: 30/07/2020. Figura 14. Algumas conexões disponíveis comercialmente. Fonte: Shutterstock. Acesso em: 30/07/2020. INSTALAÇÕES HIDRÁULICAS 57 SER_EC_INSTAHI_UNID2.indd 57 29/09/20 16:21 Figura 15. Joelho 45°: as conexões com ângulo de 45° diminuem as possibilidades de obstrução da tubulação. Fonte: Shutterstock. Acesso em: 30/07/2020. Figura 16. Conexão tê. Fonte: Shutterstock. Acesso em: 30/07/2020. Cotovelo ou joelho Conexão que promove a mudança de direção em 90° ou 45° da tubulação. Essa conexão provê essa mudança de forma imediata e pode ter um elemento (visita) que permite manutenção da tubulação quando ocorre entupimento (Figura 15). Tê Esta é uma conexão que possui ramificação a 90° (Figura 16). Curva Conexão que também promove a mudança de direção em 90° ou 45° da tubulação; porém, de maneira mais suave (Figura 17). Figura 17. Curva. Fonte: Shutterstock. Acesso em: 30/07/2020. INSTALAÇÕES HIDRÁULICAS 58 SER_EC_INSTAHI_UNID2.indd 58 29/09/20 16:21 Figura 18. Luva. Fonte: Shutterstock. Acesso em: 30/07/2020. Figura 19. Luva com redução. Fonte: Shutterstock. Acesso em: 30/07/2020. Luva Permite o prolongamento da tubulação, emendando-a. As luvas de redução permitem a emenda de tubulações com diâmetros diferentes (Figuras 18 e 19). Junção Permite a conexão de duas tubulações na direção de 45° (Figura 20). Figura 20. Instalação sendo montada com utilização de uma junção. Fonte: Shutterstock. Acesso em: 30/07/2020. INSTALAÇÕES HIDRÁULICAS 59 SER_EC_INSTAHI_UNID2.indd 59 29/09/20 16:22 Diâmetros comerciais das tubulações e conexões Devido ao ambiente agressivo característico, as tubulações devem prefe- rencialmente ser de PVC. Em casos especiais, os tubos e conexões utilizados são de ferro fundido. As tubulações e conexões são disponíveis nos diâmetros indicados na Tabe- la 1, e as suas instalações devem adotá-los. Linha Diâmetro nominal (mm) Correspondência em polegadas Linha predial em PVC branco 40 1 1/2 50 2 75 3 100 4 150 6 200 8 Linha infraestrutura em PVC ocre 100 4 150 6 200 8 250 10 300 12 350 14 400 16 TABELA 1. DIÂMETROS COMERCIAIS DAS TUBULAÇÕES DE ESGOTO Considerações finais A abordagem feita considera a técnica e tecnologia corrente no tratamento do assunto. A partir da segunda metade do século XX e com a crise hídrica nas grandes metrópoles do mundo, o esgoto foi visto como um efl uente que poderia ser tratado e reutilizado em atividades que não exigissem classifi cação da água como potável, como na preparação de alimentos e em atividades que propicias- sem contatos com o corpo (banhos, lavagem das mãos, entre outros). O exemplo mais comum de reúso é em atividades como descarga em bacias sanitárias e lavagem de pisos, etc. INSTALAÇÕES HIDRÁULICAS 60 SER_EC_INSTAHI_UNID2.indd 60 29/09/20 16:22 Isso leva à necessidade de estudos que viabilizem tal prática e à construção de instalações que propiciem o tratamento mínimo de filtragem e desinfecção para esse fim. Outra prática também em difusão é o funcionamento do sistema sob pressão – e toda uma instalação de pressurização precisaria ser dimensio- nada para sua viabilização. Tais assuntos não fazem parte do escopo de nosso estudo, mas apontam para horizontes a serem cada vez mais explorados e expandidos. INSTALAÇÕES HIDRÁULICAS 61 SER_EC_INSTAHI_UNID2.indd 61 29/09/20 16:22 Sintetizando O sistema de coleta, transporte e descarte de esgotos prediais é composto por tubulações convenientemente dimensionadas. A interface do sistema com os usuários se dá pelos aparelhos sanitários. Vimos que os dejetos gerados são recolhidos pelos ramais de descarga, que se juntam em ramais de esgoto. Os ramais de esgoto direcionam os dejetos para os tubos de queda, que os transportam para o nível em que se dará o descarte (normalmente, no térreo) para o coletor público ou estação de tra- tamento. Os subcoletores recolhem o produto trazido pelos tubos de queda, direcionando-os à caixa de inspeção ligada ao coletor predial. Aprendemos também que a interligação entre as tubulações se dá por co- nexões, caixas de inspeção e caixas de passagem. O esgoto gerado em níveis inferioresao do coletor predial deverá ser recalcado, utilizando-se bombas. Especial atenção deve ser dada ao esgoto proveniente de cozinhas, devido à grande quantidade de gordura que poderá entupir as tubulações. Para que isso seja evitado, esse esgoto deve passar por caixas de gordura, que têm como função bloquear o acesso da gordura para a tubulação. É necessário que essas caixas sejam periodicamente limpa, retirando-se a gordura acumulada. Por fim, aprendemos que, considerando-se que os condutos de esgoto fun- cionam como condutos livres e não forçados, a pressão no interior da tabula- ção deverá ser igual à pressão atmosférica. Dessa forma, deve-se prever um sistema de ventilação que garanta essa condição e não permita a existência de pressões negativas, que poderiam esvaziar os fechos hídricos e permitir o caminhamento dos gases do esgoto para o interior da edificação. INSTALAÇÕES HIDRÁULICAS 62 SER_EC_INSTAHI_UNID2.indd 62 29/09/20 16:22 Referências bibliográficas ABNT – ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 8160:1999 – Sis- temas prediais de esgoto sanitário – Projeto e execução. Rio de Janeiro: ABNT, 1999. ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS [ABNT]. NBR 7229:1993 – Projeto, construção, e operação de sistemas de tanques sépticos. Rio de Janei- ro: ABNT, 1999. ABNT – ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 13969:1997 – Tanques sépticos – Unidades de tratamento complementar e disposição final dos efluentes líquidos – Projeto, construção e operação. Rio de Janeiro: ABNT, 1999. CARVALHO JUNIOR, R. Instalações prediais hidráulico-sanitárias. São Paulo: Edgard Blucher, 2014. MACINTYRE, A. J. Manual de instalações hidráulicas. Rio de Janeiro: Guana- bara, 1990. CREDER, H. Instalações hidráulicas prediais. Rio de Janeiro: Livros Técnicos e Científicos, 1982. INSTALAÇÕES HIDRÁULICAS 63 SER_EC_INSTAHI_UNID2.indd 63 29/09/20 16:22 INSTALAÇÕES DE ESGOTO SANITÁRIO, INTERNAS DE GÁS E ÁGUAS PLUVIAIS 3 UNIDADE SER_EC_INSTAHI_UNID3.indd 64 29/09/20 16:13 Objetivos da unidade Tópicos de estudo Habilitar o estudante a projetar e dimensionar instalações de esgoto sanitário; Conhecer os componentes e princípios norteadores para dimensionamento do sistema de captação de águas pluviais; Conhecer as características das instalações e os gases combustíveis utilizados em edificações habitacionais. Projeto de instalações de esgo- to sanitário Dimensionamento do sistema de esgoto Dispositivos complementares Subsistema de ventilação Águas pluviais: calhas e rufos, condutores, coletores, elementos acessórios e dimensionamento Sistema de captação, transpor- te e descarte (ou reservação) das águas pluviais Instalação interna de gás: ca- racterísticas, gás natural e gás liquefeito de petróleo INSTALAÇÕES HIDRÁULICAS 65 SER_EC_INSTAHI_UNID3.indd 65 29/09/20 16:13 Projeto de instalações de esgoto sanitário Para início da elaboração do projeto de esgoto predial, é necessária a de- fi nição da posição dos aparelhos sanitários, que é dada pelo projeto arquite- tônico. Além dessas defi nições, é preciso saber que todas as disciplinas que envolvem o projeto de uma edifi cação são iterativas e, para um bom resultado, é necessária uma perfeita coordenação e compatibilização com os projetos de arquitetura e estrutura, além de total sintonia com os demais envolvidos no empreendimento. Os critérios para elaboração do projeto de esgotos estão prescritos na NBR 8160:1999. O dimensionamento das tubulações apresentado baseia-se no mé- todo das Unidades Hunter de Contribuição (UHC). Uma UHC corresponde à descarga de um lavatório residencial, considerando uma vazão de 28 litros por minuto. A descarga dos demais aparelhos sanitários foi estabelecida a partir dessa consideração, de forma proporcional. Esse método foi desenvolvido nos EUA e teve como diretriz a vazão de esgoto produzida em cada aparelho e o fator de simultaneidade do uso, recebendo esse nome em homenagem ao pes- quisador que desenvolveu o método, D. Roy B. Hunter, no início do século XX. EXPLICANDO A NBR 8160:1999, em seu anexo B, apresenta o dimensionamento pelo método hidráulico que também faz considerações probabilísticas sobre o uso simultâneo dos aparelhos e defi ne o diâmetro das tubulações em função das vazão de projeto, do coefi ciente de manning para a rugosidade da tubulação, da sua declividade e da taxa de ocupação da água durante o escoamento. O dimensionamento pelo método hidráulico normalmente resulta em diâmetros menores que pelo método das UHC, porém, também deve obedecer aos diâmetros prescritos pela norma. Os diâmetros normatizados para tubulação e conexões em PVC – esgoto predial (branco) são: 40, 50, 75, 100, 150 e 200 mm; e em PVC – esgoto infraes- trutura (ocre) são: 100, 150, 200, 250, 300, 350 e 400 mm. Para que o transporte dos efl uentes ocorra por gravidade, é necessário que, ao instalar as tubulações horizontais, seja imposta uma declividade. A declivi- dade mínima recomendada é de 2% para tubulações com diâmetro nominal de até 75 mm e de 1% para tubulações com diâmetros iguais ou superiores a 100 INSTALAÇÕES HIDRÁULICAS 66 SER_EC_INSTAHI_UNID3.indd 66 29/09/20 16:13 mm. Atenção: quando se tratar de um trecho muito longo entre o aparelho sa- nitário e o tubo de queda, o projetista poderá lançar mão do dimensionamento de uma tubulação com declividade inferior aos limites informados, desde que atenda à tabela de dimensionamento dos subcoletores e coletores prediais quanto ao diâmetro. Em desvios ou curvas em trechos horizontais, devem ser usadas peças de 45°, e as mudanças de direção em plano vertical devem ser executadas com curvas de a 90°. Dimensionamento do sistema de esgoto A sequência racional para o dimensionamento da tubulação é: • Ramais de descarga; • Ramais de esgoto; • Tubos de queda; • Subcoletores; • Coletor predial; • Ventilação. Ramais de descarga e ramais de esgoto As tubulações dos ramais de descarga devem obedecer ao diâmetro míni- mo indicado no Quadro 1. Aparelho sanitário Número de UHC Diâmetro nominal mínimo do ramal de descarga Bacia sanitária 6 100 Banheira de residência 2 40 Bebedouro 0,5 40 Bidê 1 40 Bidê 1 40 Chuveiro De residência 2 40 Coletivo 4 40 QUADRO 1. NÚMERO DE UHC E DIÂMETRO MÍNIMO PARA RAMAIS DE DESCARGA POR APARELHO INSTALAÇÕES HIDRÁULICAS 67 SER_EC_INSTAHI_UNID3.indd 67 29/09/20 16:13 Lavatório De residência 1 40 De uso geral 2 40 Mictório Válvula de des- carga 6 75 Caixa de descarga 5 50 Descarga auto- mática 2 40 De calha 2 50 Pia de cozinha residencial 3 50 Pia de cozinha industrial Preparação 3 50 Lavagem (pa- nelas) 4 50 Tanque de lavar roupa 3 40 Máquina de lavar louça 2 50 Máquina de lavar roupa 3 50 Fonte: ABNT, 1999. (Adaptado). O Quadro 1 indica o número de UHC considerado para cada aparelho sanitário de uso mais comum e o diâmetro nominal da tubulação que deve ser instalada. Considerando que nem todos os aparelhos sanitários estão contemplados neste quadro, além do fato de que novos aparelhos podem ser criados ou adapta- dos, a Tabela 1 pode ser utilizada estimando o número de UHC’s correspondente. Diâmetro nominal mínimo do ramal de descarga Número de UHC 40 2 50 3 75 5 100 6 TABELA 1. NÚMERO DE UHC E DIÂMETRO DA TUBULAÇÃO PARA RAMAIS DE DESCARGA – APARELHOS NÃO RELACIONADOS Fonte: ABNT, 1999. (Adaptado). INSTALAÇÕES HIDRÁULICAS 68 SER_EC_INSTAHI_UNID3.indd 68 29/09/20 16:13 A Tabela 1 indica o diâmetro nominal mínimo do ramal de descarga a par- tir do número de UHC estimado para cada aparelho sanitário não relacionado nesta tabela. Pela definição da NBR 8160:1999, ramal de esgoto é uma “tubulação primária que recebe os efluentes dos ramais de descarga diretamente ou através de um desconector” (ABNT, 1999, p. 3). A Tabela 2 indica o diâmetro nominal da tubulação em função do número de UHCs, já considerando o fator estatístico. Diâmetro nominalmínimo do ramal de descarga Número de UHC 40 3 50 6 75 20 100 160 TABELA 2. NÚMERO DE UHC E DIÂMETRO MÍNIMO PARA RAMAIS DE ESGOTO Fonte: ABNT, 1999. (Adaptado). Os aparelhos sanitários devem estar protegidos por desconectores. Eles de- vem estar presentes a montante dos ramais de esgoto e impedem o retorno de ga- ses para os ambientes internos. Poderão ser executados em barro vidrado (como nas bacias sanitárias, ferro fundido ou ferro galvanizado (por exemplo, sifões de caneca) ou PVC (sifões e caixas sifonadas). Quando a instalação é executada sobre lajes de concreto armado, deverá ter um rebaixo de 30 cm para melhor execução dos ramais de esgoto. Tubos de queda Os tubos de queda recebem os efluentes dos ramais de esgoto ou de ramais de descarga e os transportam para o nível da rua. Devem ser instalados em uma linha vertical reta e, se possível, com uma única prumada. Havendo necessidade de des- vios, usam-se conexões de raio longo, devendo ser previstas conexões com visita. A Tabela 3 indica o diâmetro nominal mínimo em função do número de UHCs e da quantidade de pavimentos da edificação. INSTALAÇÕES HIDRÁULICAS 69 SER_EC_INSTAHI_UNID3.indd 69 29/09/20 16:13 Diâmetro nominal do tubo Número de UHC Prédio de até três pavimentos Prédio com mais de três pavimentos 40 4 8 50 10 24 75 30 70 100 240 500 150 960 1.900 200 2.200 3.600 250 3.800 5.600 300 6.000 8.400 TABELA 3. NÚMERO DE UHD E DIÂMETRO MÍNIMO PARA TUBOS DE QUEDA POR QUANTIDADE DE PAVIMENTOS Fonte: ABNT, 1999. (Adaptado). Nas extremidades inferiores, são instaladas curvas que levam os efluentes para caixas de inspeção conectadas à rede de subcoletores. Todo tubo de queda deve prolongar-se verticalmente, acima da cobertura, constituindo-se um ventila- dor primário. Nenhum tubo de queda poderá ter diâmetro inferior ao da maior canalização a ele ligado, exigindo-se um diâmetro mínimo de 100 mm para as ca- nalizações que recebem despejos de bacias sanitárias. Subcoletores e coletor predial O diâmetro dos subcoletores e do coletor predial pode ser dimensionado utili- zando a Tabela 4, que relaciona o diâmetro, as UHCs e a declividade da tubulação. Para o coletor predial e os subcoletores em prédios residenciais, considere ape- nas o aparelho de maior descarga de cada banheiro para a somatória do número de UHC. Nos demais casos, considere as UHCs de todos aparelhos. INSTALAÇÕES HIDRÁULICAS 70 SER_EC_INSTAHI_UNID3.indd 70 29/09/20 16:13 Diâmetro nominal do tubo Número máximo de UHC em função da declividade mínima (%) 0,5 1 2 4 100 - 180 216 250 150 - 700 846 1.000 200 1.400 1.600 1.920 2.300 250 2.500 2.900 3.500 4.200 300 3.900 4.600 5.600 6.700 400 7.000 8.300 10.000 12.000 TABELA 4. NÚMERO DE UHD E DIÂMETRO MÍNIMO PARA SUBCOLETORES E COLETORES Fonte: ABNT, 1999. (Adaptado). O coletor predial e os subcoletores devem ser construídos, sempre que possível, na parte não edificada do terreno, o que facilita os serviços de manutenção e desobstrução quando estes se fizerem necessários. Quan- do inevitável a sua construção em área edificada, devem ser tomados cui- dados especiais para proteção, além de localizá-los considerando facili- dades em eventuais manutenções futuras. Devem ser, preferencialmente, retilíneos, e nos trechos em deflexão imposta pela configuração de prédio ou de terreno, devem ser colocadas caixas ou peças de inspeção que per- mitam a limpeza e desobstrução dos trechos adjacentes. Nas mudanças de direção em que não for possível intercalar caixas de inspeção, devem ser usadas curvas de ângulo central máximo igual a 90° de raio longo, prefe- rencialmente de 45°, desde que se usem peças com inspeção prevista para limpeza e desobstrução. INSTALAÇÕES HIDRÁULICAS 71 SER_EC_INSTAHI_UNID3.indd 71 29/09/20 16:13 Dispositivos complementares A caixa de gordura é dividida em duas câmaras separadas por um septo não removível. A tomada de água para jusante é feita por uma curva voltada para o fundo da caixa. Sendo a gordura mais leve que a água, ela vai “boiar”, e a tomada de água é feita livre de gordura, sendo facilmente retirada no proce- dimento de limpeza e manutenção. Os critérios para o dimensionamento das caixas de gordura estão no Quadro 2. Tipo de Caixa Quantidade de cozinhas a atender Diâmetro nominal in- terno (cm) Parte submersa do septo (cm) Capacidade de retenção (litro) Diâmetro nominal da tubulação de saída (mm) Pequena (CGP) 1 a 2 30 20 18 75 Simples (CGS) 2 40 20 31 75 Dupla (CGD) 3 a 12 60 35 120 100 Especial (CGE) Acima de 12 e industriais * 40 2N + 20 * 100 • O volume é dado por V = 2N + 20, sendo N o número de pessoas atendidas pela cozinha no momento de maior fl uxo; • Distância mínima entre o septo e a saída = 20 cm; • Altura molhada = 60 cm. QUADRO 2. DIMENSIONAMENTO DA CAIXA DE GORDURA Caixa de passagem Na defi nição da NBR 8160:1999, a caixa de passagem é “destinada a permitir a junção de tubulações do subsistema de esgoto sanitário” (ABNT, 1999, p. 2). De acordo com a norma, suas dimensões devem atender às seguintes caracte- rísticas (ABNT, 1999, p. 16): • Se cilíndrica, a base deve ter 15 cm de diâmetro e, se poligonal, a base deve ser inscrita a um círculo de 15 cm de diâmetro; • Deve ter tampa cega se estiver localizada na rede de esgoto primário; • Altura mínima = 10 cm; INSTALAÇÕES HIDRÁULICAS 72 SER_EC_INSTAHI_UNID3.indd 72 29/09/20 16:13 • Diâmetro mínimo de saída = 15 cm, ou conforme cálculo de demanda. Caixa de inspeção e poço de visita Na definição da NBR 8160:1999, a caixa de inspeção é “destinada a permitir a inspeção, limpeza, desobstrução, junção, mudanças de declividade e/ou direção das tubulações” (ABNT, 1999, p. 2). O poço de visitas também é um dispositivo a ser utilizado quando as caixas de inspeção tiverem seu fundo em uma cota inferior a um metro em relação ao terreno. De acordo com a norma, as dimensões desses dispositivos de inspeção devem atender aos seguintes critérios (ABNT, 1999, p. 7): • A profundidade máxima da caixa de inspeção é de um metro e o poço de visi- tas deve ser construído para profundidades superiores a um metro; • Se a caixa de inspeção tiver base prismática, a menor dimensão dos lados é 60 cm; se a base for circular, o diâmetro mínimo deve ser de 60 cm. Se o poço de visita tiver base prismática, a menor dimensão dos lados é 1,10 m; se a base for circular, o diâmetro mínimo deve ser de 1,10 m; • A tampa para ambos deverá ter vedação perfeita e ser de fácil remoção; • O fundo de ambos deverá proporcionar rápido escoamento e impedir a de- cantação e acúmulo de sólidos; • O poço de visita deve ser provido de degraus para acesso ao seu interior; • O poço de visita é formado por duas partes: uma câmara inferior e a chaminé de acesso. Tendo uma profundidade de até 1,80 m, a câmara deverá ter, no míni- mo, altura de 1,50 m. A chaminé de acesso deverá ter diâmetro mínimo de 60 cm. Caixa coletora Na definição da NBR 8160:1999, a caixa de coletora é “onde se reúnem os efluentes líquidos, cuja disposição exija elevação mecânica” (ABNT, 1999, p. 2). Os requisitos mínimos para a caixa coletora são (ABNT, 1999, p. 20): • Profundidade mínima de 60 cm e, se receber efluentes de bacias sanitárias, de 90 cm; • Conjunto de dois grupos de moto bomba com funcionamento alternado, per- mitindo passagem de esferas de 18 mm; se recebe efluentes de bacias sanitárias, esfera de 60 mm; • Se receber efluentes de bacias sanitárias, deverá ter o fundo inclinado de for- ma a impedir a deposição de materiais sólidos quando a caixa for totalmente es- vaziada e um tubo de ventilação independente; INSTALAÇÕES HIDRÁULICAS 73 SER_EC_INSTAHI_UNID3.indd 73 29/09/20 16:13 • Tubulação de recalque mínima com diâmetro nominal de 75 mm se receber efl uentes de bacias sanitárias e com diâmetro mínimo de 40 mm se não receber efl uentes de bacias sanitárias. Caixas sifonadas Na defi niçãoda NBR 8160:1999, a caixa sifonada é “caixa provida de desco- nector, destinada a receber efl uentes da instalação secundária de esgoto” (ABNT, 1999, p. 2). Observe, na Tabela 5, os valores para dimensionamento das caixas si- fonadas. Número de UHC Diâmetro Nominal (DN) 6 100 10 125 15 150 TABELA 5. DIMENSIONAMENTO DAS CAIXAS SIFONADAS Fonte: NETTO; FERNÁNDEZ, 2015, p. 511. (Adaptado). O ramal de saída da caixa sifonada deve ser dimensionado conforme indicado na tabela de ramais de esgoto. Subsistema de ventilação O ramal de ventilação é dimensionado em função da soma das UHCs dos apa- relhos conectados ao ramal de esgoto associado. Os critérios também estão su- bordinados à presença ou não no grupo de aparelhos de bacias sanitárias, confor- me mostrado na Tabela 6. INSTALAÇÕES HIDRÁULICAS 74 SER_EC_INSTAHI_UNID3.indd 74 29/09/20 16:13 Grupo de aparelho sem bacias sanitárias Grupo de aparelhos com bacias sanitárias Número de UHC Diâmetro nominal do ramal de venti- lação Número de UHC Diâmetro nominal do ramal de venti- lação Até 12 40 Até 17 50 13 a 18 50 18 a 60 75 19 a 36 75 - - TABELA 6. DIMENSIONAMENTO DOS RAMAIS DE VENTILAÇÃO Fonte: ABNT, 1999. (Adaptado). Fonte: ABNT, 1999. (Adaptado). A efetividade do sistema de ventilação também está relacionada à distância entre o ramal de ventilação e sua distância até o desconector, conforme indicado na Tabela 7. DN do ramal de ventilação Distância máxima (m) 40 1,0 50 1,2 75 1,8 100 2,4 TABELA 7. DISTÂNCIA DO RAMAL DE VENTILAÇÃO AO CONECTOR Colunas e barriletes de ventilação Os ramais de ventilação conectam-se às colunas ou aos barriletes de ventila- ção. Define-se barrilete de ventilação, segundo a NBR 8160:1999, como uma “tu- bulação horizontal com saída para a atmosfera em um ponto, destinada a receber dois ou mais tubos ventiladores” (ABNT, 1999, p. 2). As colunas de ventilação são conectadas ao tudo de queda após sua conexão INSTALAÇÕES HIDRÁULICAS 75 SER_EC_INSTAHI_UNID3.indd 75 29/09/20 16:13 com o último ramal de esgoto. A partir desse ponto, o tubo de queda é prolongado até acima da cobertura, passando a ter a função de ventilar o sistema. A partir daí, é chamado de tubo de ventilação primário. As colunas de ventilação podem ser dimensionadas com auxílio da Tabela 8. Observe: Diâmetro Nominal do Tubo de Queda ou do Ramal de Esgoto (mm) DN do ra- mal de ven- tilação Diâmetro Nominal mínimo do Tubo de Ventilação (mm) 40 50 75 100 150 200 250 300 Comprimento permitido (em metros) 40 8 46 40 10 30 50 12 23 61 50 20 15 46 75 10 13 46 317 75 21 10 33 247 75 53 8 29 207 75 102 8 26 189 100 43 11 76 299 100 140 8 61 229 100 320 7 52 195 100 530 6 46 177 TABELA 8. DIMENSIONAMENTO DAS COLUNAS E BARRILETES DE VENTILAÇÃO RAMAIS DE VENTILAÇÃO INSTALAÇÕES HIDRÁULICAS 76 SER_EC_INSTAHI_UNID3.indd 76 29/09/20 16:13 150 500 10 40 305 150 1.100 8 31 238 150 2.000 7 26 201 150 2.900 6 23 183 200 1.800 10 73 286 200 3.400 7 57 219 200 5.600 6 49 186 200 7.600 5 43 171 250 4.000 24 94 293 250 7.200 18 73 225 250 11.000 16 60 192 250 15.000 14 55 174 300 7.300 9 37 116 287 300 13.000 7 29 90 219 300 20.000 6 24 76 186 300 26.000 5 22 70 152 Fonte: ABNT, 1999. (Adaptado). Os tubos ventiladores primários ou as colunas de ventilação com extremidade aberta à atmosfera devem atender a vários critérios (ABNT, 1999, p. 7): • Devem ter um afastamento de pelo menos 4 m de qualquer janela, porta ou vão de ventilação, a menos que es- teja elevado a pelo menos 1 m das vergas dos respectivos vãos; INSTALAÇÕES HIDRÁULICAS 77 SER_EC_INSTAHI_UNID3.indd 77 29/09/20 16:13 • Devem ter altura superior altura mínima de 2 m acima de laje impermeabiliza- da se for utilizada para outros fi ns além de simples cobertura da edifi cação. Caso contrário, a altura mínima deve ser de 30 cm; • Os trechos aparentes devem ter proteção contra choques ou acidentes que possam causar danos; • A seção aberta à atmosfera deve ser protegida por terminal tipo chaminé, tê ou dispositivos que impeçam a entrada das águas de chuva na tubulação. Águas pluviais: calhas e rufos, condutores, coletores, elementos acessórios e dimensionamento O sistema de captação de águas pluviais destina-se exclusivamente ao reco- lhimento e condução de água de chuva até os locais previstos para descarte ou acumulação, sendo vedada sua interligação com outras instalações (os sistemas de esgoto e águas pluviais são independentes e sem interligação). Ele deve ser estanque, permitir limpeza e desobstrução, absorver esforços provocados por di- latação térmica ou por choques mecânicos (quando for passível a eles), ser resis- tente à ação do intemperismo ou ao contato com outros materiais de construção, não provocar ruídos excessivos, resistir às pressões a que será submetido e fi xado de forma adequada. Nas coberturas, as águas de chuva são aparadas por telhados ou lajes imper- meabilizadas, estas com declividade mínima de 0,5%. São direcionadas para calhas conectadas a tubulações verticais, os condutores verticais, que direcionam esse efl uente para condutores horizontais, que devem ser instalados com declividade mínima de 0,5%. Esses componentes podem ser de ferro fundido, fi brocimento, PVC rígido, aço galvanizado, cerâmica vidrada, concreto, cobre, concreto ou alvenaria. Dependendo das condições e da infraestrutura existente, essas águas podem ser dispostas em sarjetas, sendo direcionadas para o sistema público de drena- gem, em poços absorventes, para infi ltração no solo, em reservatórios de reten- ção, para posterior descarte ou eventual utilização para fi ns não potáveis ou dis- postas em escoamento superfi cial. Um dos principais elementos para dimensionamento do projeto de captação de águas pluviais é a intensidade e o regime das chuvas incidentes no local da edifi cação. INSTALAÇÕES HIDRÁULICAS 78 SER_EC_INSTAHI_UNID3.indd 78 29/09/20 16:13 A intensidade de chuva (I) é adotada para a localidade e para certo período de retorno (número médio de anos em que uma precipitação com mesma duração e intensidade pluviométrica é igualada ou ultrapassada apenas uma vez). A NBR 10844:1989, considerando chuvas com tempo de duração t = 5 minutos, fixa os períodos de retorno (T) de acordo com as características da área a ser dre- nada (ABNT, 1989, p. 3): • T = 1 ano, para obras externas, sendo empoçamentos tolerados; • T = 5 anos, para coberturas e/ou terraços; • T = 25 anos, para coberturas e áreas em que empoçamentos ou extravasa- mentos não possam ser tolerados. Para construções com área de projeção de até 100 m², salvo casos especiais, pode-se adotar: I = 150mm/h. Para as demais construções, utilizar a Tabela 9: TABELA 9. CHUVAS INTENSAS NO BRASIL (DURAÇÃO DE 5 MIN) Local Intensidade pluviométrica (mm/h) Período de retorno (anos) 1 5 25 Belém/PA 138 157 185(20) Belo Horizonte/MG 132 227 230(12) Cuiabá/MT 144 190 230(12) Fortaleza/CE 120 156 180(21) Goiânia/GO 120 178 192(17) Manaus/AM 138 180 198 Porto Alegre/RS 118 147 167(21) Rio de Janeiro/RJ 50 18 a 60 75 (Jardim Botânico) 122 167 227 Salvador/BA 108 122 145(24) São Paulo/SP 50 18 a 60 75 INSTALAÇÕES HIDRÁULICAS 79 SER_EC_INSTAHI_UNID3.indd 79 29/09/20 16:13 (Congonhas) 122 132 - São Paulo 50 18 a 60 75 (Mirante de Santana) 122 172 191(7) Teresina/PI 154 240 262(23) Fonte: ABNT, 1999. (Adaptado). Os números entre parênteses representam o tempo de retorno a que se refe- rem as intensidades em vez de 25 anos, devido ao tempo de observação. CURIOSIDADE Analisando a Tabela 9, notamos que locais tradicionalmente áridos apresentam intensidades pluviométricas maiores que em locais tradicio- nalmente chuvosos para o mesmo tempo de retono. Por exemplo, para o tempo de retorno de cinco anos, São Paulo (em Congonhas) apresenta intensidade pluviométrica de 132 mm/h, enquanto Teresina tem 240 mm/h. Isso quer dizer que, em Teresina, a intensidadeda chuva com tempo de retorno de cinco anos é muito maior que a de São Paulo. Apesar de cho- ver pouco ao longo do ano, em Teresina tem “pancadas de chuva” mais intensas que em São Paulo. A partir da intensidade pluviométrica e considerando as áreas das superfícies que vão aparar a chuva, obtemos a vazão de projeto da água que será captada pela relação: Q = I . A 60 (1) Sendo que: I = intensidade pluviométrica, em mm/h; A = área de contribuição, em m². Considerando que 1 litro = 1 dm³, temos a seguinte relação entre as unidades: [mmh] · [m2] = [ 10 -2 dm h ] · [102 · dm2] = dm3/hora = litros/hora e hora minuto litros litros 60 = Temos, então, a unidade da vazão fornecida pela relação: Q = vazão em li- tros/min. A ação dos ventos deve ser levada em conta pela adoção de um ângulo de in- INSTALAÇÕES HIDRÁULICAS 80 SER_EC_INSTAHI_UNID3.indd 80 29/09/20 16:13 clinação da chuva em relação à horizontal. Afi nal, devido aos ventos, a chuva não cai necessariamente a 90°, e não caindo a 90°, ela vai atingir muros e fachadas, o que faz com que parte dessa água contribua com a vazão nos condutores. O vento deve ser considerado na direção que ocasionar maior quantidade de chuva interceptada pelas superfícies consideradas. As superfícies horizontais (lajes ou pisos) devem ter uma declividade em re- lação aos ralos de pelo menos 0,5%, mas, apesar dessa declividade, devem ser consideradas planas. Sistema de captação, transporte e descarte (ou reservação) das águas pluviais As calhas podem ser defi nidas como canais, instalados na horizontal, com declividade mínima de 0,5%, que captam a água aparada pela superfície de um telhado, cobertura ou terraço, conduzindo-a a um ou mais pontos em que será captada por condutores verticais (tubulação) e transportada até o nível do solo. No nível do solo, o efl uente dos condutores verticais é direcionado para condutores horizontais, sendo encaminhados para descarte ou eventual re- servação. A conexão entre os condutores é feita por meio de caixas, chamadas caixas de areia. Os rufos são elementos, geralmente metálicos, que têm a função de proteger o encontro das calhas com paredes ou muros, evitando a infi ltração da água da chuva nesses encontros. As calhas podem ser instaladas em platibandas, beirais ou em águas furtadas. A Figura 1 mostra um croqui dessas instalações: Figura 1. Croqui de calha instalada em beiral, platibanda e agua furtada. Água furtada Platibanda Beiral INSTALAÇÕES HIDRÁULICAS 81 SER_EC_INSTAHI_UNID3.indd 81 29/09/20 16:13 Calhas O dimensionamento de calhas pode ser feito por meio da fórmula de Man- ning-Strickler, indicada a seguir, ou de qualquer outra fórmula equivalente da hidráulica. Q = K · · Rh2/3· √i A n (2) Sendo que: Q = vazão de projeto, em L/min; A = área da seção molhada, em m²; n = coeficiente de rugosidade – depende do material da calha; Rh = raio hidráulico, em m; i = declividade da calha, em m/m (mínimo de 0,5%); K = 60 000 (coeficiente para transformar a vazão em m³/s para L/min.). EXPLICANDO Os conceitos de raio hidráulico (Rh), seção molhada (A) e perímetro mo- lhado (P) vêm da hidráulica. Por exemplo, a área molhada de um tubo com seção circular com escoamento à seção plena coincide com a área do círculo; a meia seção, a área molhada é metade da área do círculo. O perímetro molhado é o comprimento da seção que está em contato com a água. No nosso exemplo, à seção plena, o perímetro molhado é o compri- mento da circunferência e a meia seção, metade desse comprimento. O raio hidráulico é a razão entre a área da seção molhada e o comprimento do perímetro molhado. O coeficiente de rugosidade depende do material da calha: materiais menos rugosos contribuem para uma maior vazão e os mais rugosos, tendem a dimi- nuir a vazão, pelo atrito entre a água e a calha. Na instalação das calhas, deve ser imposta uma declividade em direção aos condutores verticais para evitar empoçamentos. Se houver impedimento em aplicar declividade nas calhas, os condutores verticais deverão ter um aumento na sua capacidade de escoamento ou aumentar o número de condutores. Um fator que influencia a eficiência da calha é a distância entre o ponto de captação de condutor vertical e de eventual curva para mudança de direção da calha e o tipo de acabamento da curva, sendo os cantos arredondados ou retos. Em calhas de beiral ou platibanda, quando a saída estiver a menos de 4 INSTALAÇÕES HIDRÁULICAS 82 SER_EC_INSTAHI_UNID3.indd 82 29/09/20 16:13 m de uma mudança de direção, a vazão de projeto deverá ser majorada multi- plicando-a pelos coeficientes da Tabela 10. Tipo de curva Curva a menos de 2 m de saída da calha Curva entre 2 m e 4 m de saída da calha Canto reto 1,20 1,10 Canto arredondado 1,10 1,05 TABELA 10. COEFICIENTES MULTIPLICADORES DE VAZÃO DE PROJETO Fonte: ABNT, 1989. (Adaptado). Condutores verticais Os condutores verticais captam as águas das calhas ou de ralos das lajes de cobertura ou terraços, e podem ser instalados externa ou internamente à edificação, com diâmetro interno mínimo de 70 mm. Os materiais mais comuns desse componente são o PVC e o ferro fundido. Preferencialmente, deve-se instalar os condutores em linha reta, em uma única prumada. Se houver necessidade de desvio, deve-se usar curvas de 90° longas ou de 45°. Também, para evitar obstruções, na entrada dos ralos é reco- mendado o uso de grelhas semiesféricas. O acabamento da saída da calha para o condutor vertical tem influência significativa na sua eficiência. Para o dimensionamento dos condutores, a NBR 10844:1989 fornece dois ábacos: um em que as saídas das calhas são em ares- tas vivas e outro com saídas em funil. INSTALAÇÕES HIDRÁULICAS 83 SER_EC_INSTAHI_UNID3.indd 83 29/09/20 16:14 150 D mm 140 130 120 110 100 90 80 70 60 50 0 400200 600 800 1000 1200 (a) Calha com saída em aresta viva 1400 1600 1800 2000 2200 2400 QI / mín 2600 2800 L = ∞ L = 2 5 m L = 6 m L = 3 m L = 2 m L = 1,5 mL = 1 m L = 0,3 m H = 7 0 m m H = 6 0 m m H = 5 0 m m H = 9 0 m m H = 8 0 m m L = 0,6 m H = 1 00 m m Figura 2. Ábaco para dimensionamento de condutores para calha com saída em aresta viva. Fonte: ABNT, 1989, p. 8. Figura 3. Ábaco para dimensionamento de condutores para calha com saída em funil. Fonte: ABNT, 1989, p. 8. 150 D mm 140 130 120 110 100 90 80 70 60 50 0 400200 600 800 1000 1200 Calha com funil de saída 1400 1600 1800 2000 2200 2400 QI / mín 2600 2800 L = ∞ L = 2 5 m L = 6 m L = 3 m L = 2 m L = 1 ,5 m L = 1 m H = 10 0 m m H = 90 m m H = 80 m m H = 7 0 m m H = 6 0 m m H = 5 0 m m L = 0 ,6 m L = 0 ,3 m INSTALAÇÕES HIDRÁULICAS 84 SER_EC_INSTAHI_UNID3.indd 84 29/09/20 16:14 Para utilizar o ábaco, considera-se: • Q = vazão de projeto, em L/min (na linha das abcissas); • H = altura da lâmina de água na calha, em mm; • L = comprimento do condutor vertical, em m; • D = diâmetro do condutor, em mm. O procedimento para utilização desses ábacos é: 1. Levantar uma vertical por Q até interceptar as curvas de H e L correspon- dentes e interpolar se for o caso; 2. Transportar a interseção mais alta até o eixo D; 3. Adotar o diâmetro nominal cujo diâmetro interno seja superior ou igual ao valor encontrado. Condutores horizontais Os condutores horizontais recebem o efluente dos condutores verticais. Essa conexão deve ser feita preferencialmente utilizando-se caixas de areia e, caso não seja possível, utilizar curvas longas de 90° ou 45°, com inspeção. Eles devem ser projetados com declividade mínima de 0,5%. Deve ser prevista inspeção na tubulação a cada 20 metros. Para o dimensionamento dos condutores horizontais de seção circular, em- prega-se a fórmula de Manning-Stricler, com altura de lâmina d’água igual a 2/3 do diâmetro interno do tubo. Caixas de areia As conexões entre as tubulações enterradas devem ser fei- taspreferencialmente por caixas de areia, que têm a função de inspeção e limpeza das tubulações. Uma das diferencia- ções entre as caixas de areia e as de inspeção de esgoto é em relação à posição da geratriz inferior das tubulações. Nas caixas de inspeção, a geratriz inferior coincide com o fundo da caixa, enquanto nas de areia elas devem estar pelo menos 10 cm acima do fundo. Isso é necessário para reter grãos de areia ou lama arrastados pelas águas, que devem ser periodicamente retirados. As caixas de areia devem ser utilizadas para fazer a conexão das tubula- ções quando houver mudança de direção ou declividade e a cada 20 metros de tubulação, que é o limite de comprimento prescrito para um trecho reto de tubulação de águas pluviais. INSTALAÇÕES HIDRÁULICAS 85 SER_EC_INSTAHI_UNID3.indd 85 29/09/20 16:14 Diferentemente da caixa de inspeção de esgoto, é possível instalar ralos na tampa da caixa de areia para captação das águas de chuva. Devido a suas ca- racterísticas, esse sistema não produz os gases que são produzidos no esgoto, não tendo necessidade de desconectores. Instalação interna de gás: características, gás natural e gás liquefeito de petróleo A norma brasileira publicada pela Associação Brasileira de Normas Técnicas (ABNT) que estabelece os requisitos para projeto e instalação de sistema de dis- tribuição de gás combustível em edifi cações residenciais é a NBR 15526 – redes de distribuição interna para gases combustíveis em instalações residenciais – projeto e execução, atualizada em 2016. O limite de pressão para essas instalações é de 150 kPa (1,53 kgf/cm²). Em uma edifi cação residencial, o gás combustível é usado basicamente em fo- gões para preparação de alimentos, em aquecedores de acumulação ou de passa- gem para aquecimento de água ou em máquinas secadoras de roupas. Em regiões de frio intenso, pode ser usado em sistemas de calefação. O uso comercial indus- trial é mais amplo e obedece a regras específi cas. A instalação do sistema de gás combustível também deve atender a exigências locais como do Corpo de Bombeiros, leis e decretos que regem esse uso. A tubulação dessas instalações pode ser de aço carbono, cobre sem costura ou polietileno específi co para esse uso. A interligação entre o ponto de utiliza- ção e os equipamentos de consumo deve ser feita por mangueiras de borracha fl exível com capacidade para a pressão exigida, tubos metálicos fl exíveis ou tubos de cobre fl exíveis. As instalações devem ter dispositivos para segurança e operação como vál- vulas de bloqueio (tipo esfera) para interrupção da vazão do gás, manuais e auto- máticas, reguladores de pressão, manômetros, fi ltros, válvulas de alívio, válvulas redutoras de pressão e os medidores de consumo. Os gases disponíveis para o uso são o gás liquefeito de petróleo (GLP), forne- cido em botijões e o gás natural (GN), canalizado e fornecido normalmente por uma concessionária de serviços públicos. O GLP se liquefaz quando submetido a altas pressões e, dessa forma, é facil- INSTALAÇÕES HIDRÁULICAS 86 SER_EC_INSTAHI_UNID3.indd 86 29/09/20 16:14 mente armazenado em botijões. Ele é mais pesado que o ar (densidade relativa = 1,8) e é formado por vários hidrocarbonetos, com predominância do propano (C3 H8), propeno (C3 H6), butano (C4 H10) e buteno (C4 H8). O GN é mais leve que o ar (densidade relativa = 0,6) e é formado predominan- temente pelo gás metano (70%), CH4. CURIOSIDADE Vamos fazer a seguinte consideração: o gás predominante na atmosfera é o nitrogênio (N2) e seu peso molecular é 2 · 17 = 34 (sabemos que o peso atômico de nitrogênio é 17); o peso molecular do metano, predominante no GN, é 1 · 12 + 4 · 1 = 16 (sabemos que o peso atômico do carbono é 12 e do hidrogênio é 1); e o peso molecular do propano, um dos gases predomi- nantes no GLP, é 3 · 12 + 8 · 1 = 44. Podemos notar que o GN é mais leve que a atmosfera e o GLP mais pe- sado e, assim, se houver vazamento de gás em um ambiente fechado, se esse gás for GLP, vai se concentrar na parte baixa do ambiente, por ser mais pesado que a atmosfera; se for GN, vai se concentrar na parte alta do ambiente. Nos ambientes em que são instalados os aquecedores a gás, deve ser garanti- da ventilação cruzada por dispositivos que garantam ventilação permanente. Es- ses dispositivos podem ser venezianas instaladas em portas ou janelas. A queima dos gases pelo aquecedor que gera a energia necessária para o aque- cimento da água não tem eficiência de 100%. Isso leva à necessidade de se instalar uma chaminé, que vai encaminhar para o ambiente externo essa parcela de gás que não foi queimada, tornando-se um dispositivo obrigatório. A presença de gases em ambientes confinados é capaz de gerar acidentes graves, pois a simples faísca de um dispositivo elétrico, como, por exemplo, um simples interruptor, é capaz produzir a ignição desse gás confinado, podendo cau- sar explosões de grande magnitude. A instalação de tubulação de gás em dutos, ambientes fechados, sancas e dispositivos que permitam seu confinamento repre- sentam grande risco para a segurança. Os parâmetros para o dimensionamento estão descritos no item 6 da NBR15526:2016 (ABNT, 2016) e, a exemplo dos demais projetos de engenharia, o primeiro passo é estabelecer a demanda de gás. Para isso, é necessário ter a defi- nição dos equipamentos que serão instalados, eventuais expansões e a potência adotada para cada um. INSTALAÇÕES HIDRÁULICAS 87 SER_EC_INSTAHI_UNID3.indd 87 29/09/20 16:14 A potência adotada deve ser computada para cada ramal da tubulação em fun- ção dos equipamentos que serão alimentados por cada um desses ramais, consi- derando o fator de simultaneidade. O fator de simultaneidade para um trecho com potência adotada menor que 21.000 kcal/h é 100%. A = F · C/100 (3) Sendo que: A = potência adotada (kcal/h); F = fator de simultaneidade (%); C =potência computada (kcal/h). Com a potência adotada, calcula-se a vazão de gás necessária considerando o poder calorífico inferior (PCI) do gás fornecido. Para GN PCI = 8.600 kcal/m³ e para GLP PCI= 24.000 kcal/m3, ambos considerados a uma temperatura de 20 °C e pressão de 1 atm. Temos então que: Q = A/PCI (4) Sendo que: Q = vazão. A partir da vazão, do cálculo das perdas de carga e das limitações de pressões e velocidade, determina-se o diâmetro da tubulação de cada trecho. A perda de carga máxima em um trecho que alimenta diretamente um apa- relho é de 10%, e em um trecho que alimenta regulador de pressão é de 30%. Deve-se respeitar as faixas de pressão de funcionamento dos equipamentos e dos reguladores de pressão. A máxima velocidade admitida é de 20 m/s. INSTALAÇÕES HIDRÁULICAS 88 SER_EC_INSTAHI_UNID3.indd 88 29/09/20 16:14 Sintetizando Vimos, nessa unidade, que o dimensionamento das instalações de esgoto sanitário baseia-se nas Unidades Hunter de Contribuição, que têm como prin- cípio a vazão de esgoto gerada por um lavatório; a vazão dos demais aparelhos é medida proporcionalmente. O método leva em consideração a simultanei- dade do uso dos aparelhos e se baseia somente na soma das UHC, mas na probabilidade de uso simultâneo. Ao projetar esse sistema, deve-se ter a preo- cupação em criar dispositivos que mitiguem a possibilidade de obstruções e entupimento da tubulação, evitando curvas retas e priorizando a utilização de caixas para inspeção e eventual desobstrução da rede. As águas que contêm gordura devem ser direcionadas para caixas de gordura para evitar a presença desse material na tubulação. Outra preocupação presente na elaboração do projeto é a criação de desconectores que impeçam o retorno de gases para o interior da edificação. Mais adiante, notamos que o dimensionamento do sistema de águas plu- viais também considera elementos que minimizem a possibilidade da forma- ção de obstruções na tubulação com a utilização de caixas e inspeções para proporcionarfacilidade na manutenção e limpeza. O dimensionamento ba- seia-se na intensidade das chuvas e, dessa forma, duas edificações idênticas localizadas em locais com diferente índice pluviométrico vão ter um sistema de drenagem das águas de chuva diferentes. Ao contrário do sistema de esgotos, o projeto não prevê o uso de desconectores, pois o problema do retorno de gases não está presente. Estudamos também que o sistema de fornecimento de gás combustível deve ter especial atenção no quesito segurança, devido à contundência de eventuais acidentes. Deve estar no centro das preocupações evitar a possibi- lidade de acúmulo de gases provenientes de eventual vazamento ou de gases que não foram queimados. O sistema também apresenta fortes diferenças em função do gás que está sendo fornecido, GLP ou GN. INSTALAÇÕES HIDRÁULICAS 89 SER_EC_INSTAHI_UNID3.indd 89 29/09/20 16:14 Referências bibliográficas ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS – ABNT. NBR 10844:1989 – instalações prediais de águas pluviais - procedimento. Rio de Janeiro: ABNT, 1989. ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS – ABNT. NBR 8160:1999 – Sis- temas prediais de esgoto sanitário – Projeto e execução, Rio de Janeiro: ABNT, 1999. ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS – ABNT. NBR 15526:2016 – redes de distribuição interna para gases combustíveis em instalações residen- ciais - projeto e execução. Rio de Janeiro: ABNT, 2016. CREDER, H. Instalações hidráulicas e sanitárias. 6. ed. São Paulo: LTC, 2006. MACINTYRE, A. J. Manual de instalações hidráulicas e sanitárias. São Paulo: LTC, 1990. NETTO, J. M. A.; FERNÁNDEZ, M. F. Manual de hidráulica. 9. ed. São Paulo: Edgard Blucher, 2015. INSTALAÇÕES HIDRÁULICAS 90 SER_EC_INSTAHI_UNID3.indd 90 29/09/20 16:14 PREVENÇÃO E COMBATE A INCÊNDIOS 4 UNIDADE SER_EC_INSTAHI_UNID4.indd 91 29/09/20 16:14 Objetivos da unidade Tópicos de estudo Fornecer uma visão geral dos sistemas de proteção contra incêndios (SPCI); Conhecer o projeto de prevenção e combate a incêndios (PPCI); Apresentar os elementos de regulamentação e dimensionamento dos PPCI. Introdução Combustão Classes de fogo Classificação das edificações Proteção passiva Proteção ativa Materiais de extinção Extintores de incêndio Sistemas de alarme e detecção de incêndio Rede de chuveiros automáticos (sprinklers) Sistema sob comando de hi- drantes Dimensionamento Vazão e material a ser instalado no abrigo do hidrante Posicionamento do abrigo Dimensionamento da tubulação Bombas de incêndio Dimensionamento da reserva de incêndio Projeto e regulamentação INSTALAÇÕES HIDRÁULICAS 92 SER_EC_INSTAHI_UNID4.indd 92 29/09/20 16:14 Introdução Para se conceber um sistema de proteção contra incêndio (SPCI), a pri- meira caracterização a se fazer é a do uso da edifi cação. Os riscos que envol- vem uma indústria, por exemplo, são diferentes daqueles que estão presen- tes em uma edifi cação residencial ou comercial. Da mesma forma, uma edifi cação vertical, com vários pavimentos, apresenta riscos diferentes dos encontrados em conjuntos horizontais. O sistema construtivo adotado é outro elemento a ser caracterizado. Uma edifi cação pode ter sua estrutura em madeira, em concreto ou em aço. Cada material empregado tem comportamentos diferentes na presença de um in- cêndio, e o sistema de proteção deve entender esse comportamento e estabe- lecer as condições mais apropriadas para cada um. Os materiais utilizados nos acabamentos da construção também devem ser elementos de análise, pois sua maior ou menor combustibilidade e os gases produzidos durante sua combustão (em quantidade e qualidade) podem ser fatores importantes em uma situação de incêndio. Outra abordagem se dá no campo do combate a um incêndio iniciado. O projeto deve prever instrumentos para que seja feito o primeiro combate aos pequenos focos. Esse combate é feito por pessoas com um treinamento míni- mo ou brigadas de incêndio, utilizando extintores, hidrantes e outro elementos para impedir que o fogo se propague. Junto com isso, o projeto deve ser concebido para garantir que as pessoas que estão dentro da edifi cação sejam avisadas e tenham caminhos protegi- dos para conseguir fugir. Além disso, o sistema deve garantir que o Corpo de Bombeiros, instituição que tem como uma de suas fi nalidades o combate a incêndios, consiga chegar à edifi cação e adentrá-la, com mínima segurança, para combater o incêndio. A situação ideal é aquela em que o incêndio não acontece, mas se acontecer, o sistema tem que estar pronto para ele, com sua manutenção em dia, sendo capaz de impedir a propagação do fogo. INSTALAÇÕES HIDRÁULICAS 93 SER_EC_INSTAHI_UNID4.indd 93 29/09/20 16:16 Combustão A combustão pode ser entendida como um processo em que ocorrem rea- ções químicas entre um material chamado de combustível, e outro chamado de comburente (normalmente o oxigênio). Ela tem seu início em um processo de ignição, quando ocorre uma elevação de temperatura. Essa reação é normal- mente exotérmica, emitindo calor e luz. Veja a Figura 1: Figura 1. Reação de combustão: combinação do combustível + oxigênio + calor. Fonte: Shutterstock. Acesso em: 24/08/2020. Para que ocorra a combustão, é necessária a presença desses três elementos: combustível, comburente e calor. Para interrompê-la, basta retirar um desses três elementos, isolando o combustível do comburente e/ ou eliminando o calor. OXIGÊNIO CALOR COMBUSTÍVEL Classes de fogo A classifi cação do incêndio pode se dar em função da natureza do material que, potencialmente, está sendo queimado. A Norma Regulamentadora 23 – proteção contra incêndios, do Ministério de Trabalho e Emprego, e os códigos de segurança contra incêndio de vários estados brasileiros adotam o sistema de classifi cação de fogo indicado no Quadro 1: INSTALAÇÕES HIDRÁULICAS 94 SER_EC_INSTAHI_UNID4.indd 94 29/09/20 16:17 Classe de fogo ou classifi cação do incêndio Material combustível A Materiais de fácil combustão, que queimam na superfície e profundamente, deixando resíduos. Exemplos: madeira, tecido, papel, lixo comum, fi bras, ferragens, carvão, coque, fi lmes, material fotográfi co, entre outros. B Materiais infl amáveis que queimam somente na superfície e não deixam resíduos. Exemplo: óleos, graxa, verniz, gasolina, borracha, tinta, querosene, solventes, entre outros. C Fogo proveniente de equipamentos elétricos energizados, como motores, transformadores, quadros de distribuição, fi os, entre outros. D Materiais piróforos e suas ligas. Exemplos: magnésio, sódio, potássio, alumínio, zircônio, titânio, entre outros. Grupo Ocupação/ Uso Divisões A Residencial A1; A2; A3. profundamente, deixando resíduos. Exemplos: madeira, tecido, papel, lixo comum, fi bras, ferragens, carvão, coque, fi lmes, material fotográfi co, entre Materiais de fácil combustão, que queimam na superfície e profundamente, deixando resíduos. Exemplos: madeira, tecido, papel, lixo comum, fi bras, ferragens, carvão, coque, fi lmes, material fotográfi co, entre Materiais de fácil combustão, que queimam na superfície e profundamente, deixando resíduos. Exemplos: madeira, tecido, papel, lixo comum, fi bras, ferragens, carvão, coque, fi lmes, material fotográfi co, entre Materiais de fácil combustão, que queimam na superfície e profundamente, deixando resíduos. Exemplos: madeira, tecido, papel, lixo comum, fi bras, ferragens, carvão, coque, fi lmes, material fotográfi co, entre deixam resíduos. Exemplo: óleos, graxa, verniz, gasolina, borracha, tinta, Materiais de fácil combustão, que queimam na superfície e profundamente, deixando resíduos. Exemplos: madeira, tecido, papel, lixo comum, fi bras, ferragens, carvão, coque, fi lmes, material fotográfi co, entre Materiais infl amáveis que queimam somente na superfície e não deixam resíduos. Exemplo: óleos, graxa, verniz, gasolina, borracha, tinta, Materiais de fácilcombustão, que queimam na superfície e profundamente, deixando resíduos. Exemplos: madeira, tecido, papel, lixo comum, fi bras, ferragens, carvão, coque, fi lmes, material fotográfi co, entre Materiais infl amáveis que queimam somente na superfície e não deixam resíduos. Exemplo: óleos, graxa, verniz, gasolina, borracha, tinta, Fogo proveniente de equipamentos elétricos energizados, como motores, Materiais de fácil combustão, que queimam na superfície e profundamente, deixando resíduos. Exemplos: madeira, tecido, papel, lixo comum, fi bras, ferragens, carvão, coque, fi lmes, material fotográfi co, entre Materiais infl amáveis que queimam somente na superfície e não deixam resíduos. Exemplo: óleos, graxa, verniz, gasolina, borracha, tinta, Fogo proveniente de equipamentos elétricos energizados, como motores, Materiais de fácil combustão, que queimam na superfície e profundamente, deixando resíduos. Exemplos: madeira, tecido, papel, lixo comum, fi bras, ferragens, carvão, coque, fi lmes, material fotográfi co, entre Materiais infl amáveis que queimam somente na superfície e não deixam resíduos. Exemplo: óleos, graxa, verniz, gasolina, borracha, tinta, Fogo proveniente de equipamentos elétricos energizados, como motores, Materiais de fácil combustão, que queimam na superfície e profundamente, deixando resíduos. Exemplos: madeira, tecido, papel, lixo comum, fi bras, ferragens, carvão, coque, fi lmes, material fotográfi co, entre Materiais infl amáveis que queimam somente na superfície e não deixam resíduos. Exemplo: óleos, graxa, verniz, gasolina, borracha, tinta, Fogo proveniente de equipamentos elétricos energizados, como motores, transformadores, quadros de distribuição, fi os, entre outros. Materiais piróforos e suas ligas. Exemplos: magnésio, sódio, potássio, Materiais de fácil combustão, que queimam na superfície e profundamente, deixando resíduos. Exemplos: madeira, tecido, papel, lixo comum, fi bras, ferragens, carvão, coque, fi lmes, material fotográfi co, entre Materiais infl amáveis que queimam somente na superfície e não deixam resíduos. Exemplo: óleos, graxa, verniz, gasolina, borracha, tinta, querosene, solventes, entre outros. Fogo proveniente de equipamentos elétricos energizados, como motores, transformadores, quadros de distribuição, fi os, entre outros. Materiais piróforos e suas ligas. Exemplos: magnésio, sódio, potássio, Materiais de fácil combustão, que queimam na superfície e profundamente, deixando resíduos. Exemplos: madeira, tecido, papel, lixo comum, fi bras, ferragens, carvão, coque, fi lmes, material fotográfi co, entre Materiais infl amáveis que queimam somente na superfície e não deixam resíduos. Exemplo: óleos, graxa, verniz, gasolina, borracha, tinta, querosene, solventes, entre outros. Fogo proveniente de equipamentos elétricos energizados, como motores, transformadores, quadros de distribuição, fi os, entre outros. Materiais piróforos e suas ligas. Exemplos: magnésio, sódio, potássio, Materiais de fácil combustão, que queimam na superfície e profundamente, deixando resíduos. Exemplos: madeira, tecido, papel, lixo comum, fi bras, ferragens, carvão, coque, fi lmes, material fotográfi co, entre outros. Materiais infl amáveis que queimam somente na superfície e não deixam resíduos. Exemplo: óleos, graxa, verniz, gasolina, borracha, tinta, querosene, solventes, entre outros. Fogo proveniente de equipamentos elétricos energizados, como motores, transformadores, quadros de distribuição, fi os, entre outros. Materiais piróforos e suas ligas. Exemplos: magnésio, sódio, potássio, Materiais de fácil combustão, que queimam na superfície e profundamente, deixando resíduos. Exemplos: madeira, tecido, papel, lixo comum, fi bras, ferragens, carvão, coque, fi lmes, material fotográfi co, entre outros. Materiais infl amáveis que queimam somente na superfície e não deixam resíduos. Exemplo: óleos, graxa, verniz, gasolina, borracha, tinta, querosene, solventes, entre outros. Fogo proveniente de equipamentos elétricos energizados, como motores, transformadores, quadros de distribuição, fi os, entre outros. Materiais piróforos e suas ligas. Exemplos: magnésio, sódio, potássio, Materiais de fácil combustão, que queimam na superfície e profundamente, deixando resíduos. Exemplos: madeira, tecido, papel, lixo comum, fi bras, ferragens, carvão, coque, fi lmes, material fotográfi co, entre Materiais infl amáveis que queimam somente na superfície e não deixam resíduos. Exemplo: óleos, graxa, verniz, gasolina, borracha, tinta, querosene, solventes, entre outros. Fogo proveniente de equipamentos elétricos energizados, como motores, transformadores, quadros de distribuição, fi os, entre outros. Materiais piróforos e suas ligas. Exemplos: magnésio, sódio, potássio, alumínio, zircônio, titânio, entre outros. Materiais de fácil combustão, que queimam na superfície e profundamente, deixando resíduos. Exemplos: madeira, tecido, papel, lixo comum, fi bras, ferragens, carvão, coque, fi lmes, material fotográfi co, entre Materiais infl amáveis que queimam somente na superfície e não deixam resíduos. Exemplo: óleos, graxa, verniz, gasolina, borracha, tinta, querosene, solventes, entre outros. Fogo proveniente de equipamentos elétricos energizados, como motores, transformadores, quadros de distribuição, fi os, entre outros. Materiais piróforos e suas ligas. Exemplos: magnésio, sódio, potássio, alumínio, zircônio, titânio, entre outros. Materiais de fácil combustão, que queimam na superfície e profundamente, deixando resíduos. Exemplos: madeira, tecido, papel, lixo comum, fi bras, ferragens, carvão, coque, fi lmes, material fotográfi co, entre Materiais infl amáveis que queimam somente na superfície e não deixam resíduos. Exemplo: óleos, graxa, verniz, gasolina, borracha, tinta, querosene, solventes, entre outros. Fogo proveniente de equipamentos elétricos energizados, como motores, transformadores, quadros de distribuição, fi os, entre outros. Materiais piróforos e suas ligas. Exemplos: magnésio, sódio, potássio, alumínio, zircônio, titânio, entre outros. Materiais de fácil combustão, que queimam na superfície e profundamente, deixando resíduos. Exemplos: madeira, tecido, papel, lixo comum, fi bras, ferragens, carvão, coque, fi lmes, material fotográfi co, entre Materiais infl amáveis que queimam somente na superfície e não deixam resíduos. Exemplo: óleos, graxa, verniz, gasolina, borracha, tinta, querosene, solventes, entre outros. Fogo proveniente de equipamentos elétricos energizados, como motores, transformadores, quadros de distribuição, fi os, entre outros. Materiais piróforos e suas ligas. Exemplos: magnésio, sódio, potássio, alumínio, zircônio, titânio, entre outros. Materiais de fácil combustão, que queimam na superfície e profundamente, deixando resíduos. Exemplos: madeira, tecido, papel, lixo comum, fi bras, ferragens, carvão, coque, fi lmes, material fotográfi co, entre Materiais infl amáveis que queimam somente na superfície e não deixam resíduos. Exemplo: óleos, graxa, verniz, gasolina, borracha, tinta, querosene, solventes, entre outros. Fogo proveniente de equipamentos elétricos energizados, como motores, transformadores, quadros de distribuição, fi os, entre outros. Materiais piróforos e suas ligas. Exemplos: magnésio, sódio, potássio, alumínio, zircônio, titânio, entre outros. Materiais de fácil combustão, que queimam na superfície e profundamente, deixando resíduos. Exemplos: madeira, tecido, papel, lixo comum, fi bras, ferragens, carvão, coque, fi lmes, material fotográfi co, entre Materiais infl amáveis que queimam somente na superfície e não deixam resíduos. Exemplo: óleos, graxa, verniz, gasolina, borracha, tinta, querosene, solventes, entre outros. Fogo proveniente de equipamentos elétricos energizados, como motores, transformadores, quadros de distribuição, fi os, entre outros. Materiais piróforos e suas ligas. Exemplos: magnésio,sódio, potássio, alumínio, zircônio, titânio, entre outros. profundamente, deixando resíduos. Exemplos: madeira, tecido, papel, lixo comum, fi bras, ferragens, carvão, coque, fi lmes, material fotográfi co, entre Materiais infl amáveis que queimam somente na superfície e não deixam resíduos. Exemplo: óleos, graxa, verniz, gasolina, borracha, tinta, querosene, solventes, entre outros. Fogo proveniente de equipamentos elétricos energizados, como motores, transformadores, quadros de distribuição, fi os, entre outros. Materiais piróforos e suas ligas. Exemplos: magnésio, sódio, potássio, alumínio, zircônio, titânio, entre outros. profundamente, deixando resíduos. Exemplos: madeira, tecido, papel, lixo comum, fi bras, ferragens, carvão, coque, fi lmes, material fotográfi co, entre Materiais infl amáveis que queimam somente na superfície e não deixam resíduos. Exemplo: óleos, graxa, verniz, gasolina, borracha, tinta, Fogo proveniente de equipamentos elétricos energizados, como motores, transformadores, quadros de distribuição, fi os, entre outros. Materiais piróforos e suas ligas. Exemplos: magnésio, sódio, potássio, alumínio, zircônio, titânio, entre outros. profundamente, deixando resíduos. Exemplos: madeira, tecido, papel, lixo comum, fi bras, ferragens, carvão, coque, fi lmes, material fotográfi co, entre Materiais infl amáveis que queimam somente na superfície e não deixam resíduos. Exemplo: óleos, graxa, verniz, gasolina, borracha, tinta, Fogo proveniente de equipamentos elétricos energizados, como motores, transformadores, quadros de distribuição, fi os, entre outros. Materiais piróforos e suas ligas. Exemplos: magnésio, sódio, potássio, alumínio, zircônio, titânio, entre outros. comum, fi bras, ferragens, carvão, coque, fi lmes, material fotográfi co, entre Materiais infl amáveis que queimam somente na superfície e não deixam resíduos. Exemplo: óleos, graxa, verniz, gasolina, borracha, tinta, Fogo proveniente de equipamentos elétricos energizados, como motores, transformadores, quadros de distribuição, fi os, entre outros. Materiais piróforos e suas ligas. Exemplos: magnésio, sódio, potássio, alumínio, zircônio, titânio, entre outros. deixam resíduos. Exemplo: óleos, graxa, verniz, gasolina, borracha, tinta, Fogo proveniente de equipamentos elétricos energizados, como motores, transformadores, quadros de distribuição, fi os, entre outros. Materiais piróforos e suas ligas. Exemplos: magnésio, sódio, potássio, alumínio, zircônio, titânio, entre outros. deixam resíduos. Exemplo: óleos, graxa, verniz, gasolina, borracha, tinta, Fogo proveniente de equipamentos elétricos energizados, como motores, transformadores, quadros de distribuição, fi os, entre outros. Materiais piróforos e suas ligas. Exemplos: magnésio, sódio, potássio, alumínio, zircônio, titânio, entre outros. Fogo proveniente de equipamentos elétricos energizados, como motores, transformadores, quadros de distribuição, fi os, entre outros. Materiais piróforos e suas ligas. Exemplos: magnésio, sódio, potássio, Fogo proveniente de equipamentos elétricos energizados, como motores, Materiais piróforos e suas ligas. Exemplos: magnésio, sódio, potássio, Materiais piróforos e suas ligas. Exemplos: magnésio, sódio, potássio, ResidencialResidencialResidencialResidencial A1; A2; A3.A1; A2; A3.A1; A2; A3. QUADRO 1. CLASSE DE FOGO OU CLASSE DE INCÊNDIO QUADRO 2. CLASSIFICAÇÃO DAS EDIFICAÇÕES E ÁREAS DE RISCO QUANTO A OCUPAÇÃO Fonte: MTE, 2011. (Adaptado). A forma de combater o incêndio, o tipo de extintor a ser utilizado, o tipo de instalação a ser disponibilizada e a técnica de operação são determinados pela classe de fogo. Uma forma inadequada de combate ao fogo é capaz de espalhar o incêndio ao invés de debelá-lo. Classificação das edificações As edifi cações também recebem uma classifi cação quanto ao risco de in- cêndios. Os critérios adotados para essa classifi cação são o tipo de ocupação, a altura e a carga de incêndio. Nas defi nições do Decreto nº 63.911/2018, do Estado de São Paulo, a carga de incêndio é defi nida como “a soma das energias calorífi cas possíveis de serem liberadas pela combustão completa de todos os materiais combustíveis contidos em um espaço, inclusive o revestimento das paredes, divisórias, pisos e tetos” (SÃO PAULO, 2018). A classifi cação das edifi - cações e áreas de risco quanto a ocupação está resumida no Quadro 2: INSTALAÇÕES HIDRÁULICAS 95 SER_EC_INSTAHI_UNID4.indd 95 29/09/20 16:17 B Serviço de hospedagem B1; B2. C Comercial C1; C2; C3. D Serviço profi ssional D1; D2; D3; D4. E Educacional e cultura física E1; E2; E3; E4; E5; E6. F Local de reunião de público F1; F2; F3; F4; F5; F6; F7; F8; F9; F10; F11. G Serviço automotivo e assemelhados G1; G2; G3; G4; G5. H Serviço de saúde e institucional H1; H2; H3; H4; H5; H6. I Indústria I1; I2; I3. J Depósito J1; J2; J3; J4. K Energia K1. L Explosivo L1; L2; L3. M Especial M1; M2; M3; M4; M5; M6; M7. Fonte: SÃO PAULO, 2018. (Adaptado). Fonte: SÃO PAULO, 2018. (Adaptado). Cada grupo de ocupação é subdividido em partes que caracterizam, de for- ma mais pormenorizada, o uso das edifi cações. O Quadro 3 mostra as divisões do grupo A (ocupação/uso residencial): Serviço de hospedagemServiço de hospedagemServiço de hospedagemServiço de hospedagemServiço de hospedagem Comercial Serviço profi ssional Educacional e cultura física Serviço de hospedagem Comercial Serviço profi ssional Educacional e cultura física Serviço de hospedagem Comercial Serviço profi ssional Educacional e cultura física Local de reunião de público Serviço automotivo e assemelhados Serviço profi ssional Educacional e cultura física Local de reunião de público Serviço automotivo e assemelhados Serviço profi ssional Educacional e cultura física Local de reunião de público Serviço automotivo e assemelhados Serviço de saúde e institucional Educacional e cultura física Local de reunião de público Serviço automotivo e assemelhados Serviço de saúde e institucional Educacional e cultura física Local de reunião de público Serviço automotivo e assemelhados Serviço de saúde e institucional Educacional e cultura física Local de reunião de público Serviço automotivo e assemelhados Serviço de saúde e institucional Local de reunião de público Serviço automotivo e assemelhados Serviço de saúde e institucional Indústria B1; B2. Serviço automotivo e assemelhados Serviço de saúde e institucional Indústria Depósito B1; B2. C1; C2; C3. F1; F2; F3; F4; F5; F6; F7; F8; F9; F10; F11. Serviço automotivo e assemelhados Serviço de saúde e institucional Indústria Depósito C1; C2; C3. D1; D2; D3; D4. E1; E2; E3; E4; E5; E6. F1; F2; F3; F4; F5; F6; F7; F8; F9; F10; F11. Serviço de saúde e institucional Depósito Energia C1; C2; C3. D1; D2; D3; D4. E1; E2; E3; E4; E5; E6. F1; F2; F3; F4; F5; F6; F7; F8; F9; F10; F11. Energia Explosivo D1; D2; D3; D4. E1; E2; E3; E4; E5; E6. F1; F2; F3; F4; F5; F6; F7; F8; F9; F10; F11. Explosivo Especial D1; D2; D3; D4. E1; E2; E3; E4; E5; E6. F1; F2; F3; F4; F5; F6; F7; F8; F9; F10; F11. G1; G2; G3; G4; G5. Explosivo Especial E1; E2; E3; E4; E5; E6. F1; F2; F3; F4; F5; F6; F7; F8; F9; F10; F11. G1; G2; G3; G4; G5. H1; H2; H3; H4; H5; H6. Especial E1; E2; E3; E4; E5; E6. F1; F2; F3; F4; F5; F6; F7; F8; F9; F10; F11. G1; G2; G3; G4; G5. H1; H2; H3; H4; H5; H6. F1; F2; F3; F4; F5; F6; F7; F8; F9; F10; F11. G1; G2; G3; G4; G5. H1; H2; H3; H4; H5; H6. F1; F2; F3; F4; F5; F6; F7; F8; F9; F10; F11. G1; G2; G3; G4; G5. H1; H2; H3; H4; H5; H6. I1; I2; I3. F1; F2; F3; F4; F5; F6; F7; F8; F9; F10; F11. H1; H2; H3; H4; H5; H6. I1; I2; I3. J1; J2; J3; J4. H1; H2; H3; H4; H5; H6. I1; I2; I3. J1; J2; J3; J4.J1; J2; J3; J4. K1. M1; M2; M3; M4; M5; M6; M7. K1. L1; L2; L3. M1; M2; M3; M4; M5; M6; M7. L1; L2; L3. M1; M2; M3; M4; M5; M6; M7. L1; L2; L3. M1; M2; M3; M4; M5; M6; M7.M1; M2; M3; M4; M5; M6; M7.M1;M2; M3; M4; M5; M6; M7.M1; M2; M3; M4; M5; M6; M7.M1; M2; M3; M4; M5; M6; M7. Grupo Ocupação/uso Divisão Descrição Exemplo A Residencial A1 Habitação unifamiliar Casas térreas ou assobradadas (isoladas e não isoladas) e condomínios horizontais. A2 Habitação multifamiliar Edifícios de apartamento em geral. A3 Habitação coletiva Pensionatos, internatos, alojamentos, mosteiros e conventos. Capacidade máxima de 16 leitos. ResidencialResidencialResidencial A1 A2 Habitação unifamiliar A2 Habitação unifamiliar Habitação unifamiliarunifamiliar Habitação multifamiliar A3 Casas térreas ou assobradadas Habitação multifamiliar Casas térreas ou assobradadas Habitação multifamiliar Habitação coletiva Casas térreas ou assobradadas (isoladas e não isoladas) e multifamiliar Habitação coletiva Casas térreas ou assobradadas (isoladas e não isoladas) e condomínios horizontais. Habitação coletiva Casas térreas ou assobradadas (isoladas e não isoladas) e condomínios horizontais. Edifícios de apartamento em Habitação coletiva Casas térreas ou assobradadas (isoladas e não isoladas) e condomínios horizontais. Edifícios de apartamento em Habitação coletiva Casas térreas ou assobradadas (isoladas e não isoladas) e condomínios horizontais. Edifícios de apartamento em Habitação coletiva Casas térreas ou assobradadas (isoladas e não isoladas) e condomínios horizontais. Edifícios de apartamento em Pensionatos, internatos, Casas térreas ou assobradadas (isoladas e não isoladas) e condomínios horizontais. Edifícios de apartamento em geral. Pensionatos, internatos, alojamentos, mosteiros Casas térreas ou assobradadas (isoladas e não isoladas) e condomínios horizontais. Edifícios de apartamento em geral. Pensionatos, internatos, alojamentos, mosteiros e conventos. Capacidade Edifícios de apartamento em Pensionatos, internatos, alojamentos, mosteiros e conventos. Capacidade máxima de 16 leitos. Edifícios de apartamento em Pensionatos, internatos, alojamentos, mosteiros e conventos. Capacidade máxima de 16 leitos. Edifícios de apartamento em Pensionatos, internatos, alojamentos, mosteiros e conventos. Capacidade máxima de 16 leitos. Pensionatos, internatos, alojamentos, mosteiros e conventos. Capacidade máxima de 16 leitos. Pensionatos, internatos, alojamentos, mosteiros e conventos. Capacidade máxima de 16 leitos. e conventos. Capacidade máxima de 16 leitos. QUADRO 3. CLASSIFICAÇÃO DAS EDIFICAÇÕES RESIDENCIAIS QUANTO A OCUPAÇÃO Os Quadros 4 e 5 mostram a classifi cação das edifi cações e áreas de risco quanto a altura e a carga de incêndio, respectivamente: INSTALAÇÕES HIDRÁULICAS 96 SER_EC_INSTAHI_UNID4.indd 96 29/09/20 16:17 Tipo Denominação Altura I Edifi cação térrea Um pavimento II Edifi cação baixa H ≤ 6 m III Edifi cação de baixa-média altura 6,00 m < H ≤ 12 m IV Edifi cação de média altura 12,00 m < H ≤ 23 m V Edifi cação medianamente alta 23,00 m < H ≤ 30 m VI Edifi cação alta H > 30 m Potencial de risco Carga de incêndio (MJ/m²) Baixo Até 300 MJ/m². Médio Entre 300 e 1.200 MJ/m². Alto Acima de 1.200 MJ/m². Edifi cação térrea Edifi cação de baixa-média altura Edifi cação térrea Edifi cação baixa Edifi cação de baixa-média altura Edifi cação térrea Edifi cação baixa Edifi cação de baixa-média altura Edifi cação de média altura Edifi cação térrea Edifi cação baixa Edifi cação de baixa-média altura Edifi cação de média altura Edifi cação medianamente alta Edifi cação térrea Edifi cação baixa Edifi cação de baixa-média altura Edifi cação de média altura Edifi cação medianamente alta Edifi cação baixa Edifi cação de baixa-média altura Edifi cação de média altura Edifi cação medianamente alta Edifi cação de baixa-média altura Edifi cação de média altura Edifi cação medianamente alta Edifi cação alta Edifi cação de baixa-média altura Edifi cação de média altura Edifi cação medianamente alta Edifi cação alta Edifi cação de baixa-média altura Edifi cação de média altura Edifi cação medianamente alta Edifi cação alta Edifi cação de baixa-média altura Edifi cação de média altura Edifi cação medianamente alta Edifi cação alta Edifi cação medianamente alta Edifi cação alta Um pavimento Edifi cação medianamente alta Um pavimentoUm pavimento 6,00 m < H ≤ 12 m Um pavimento H ≤ 6 m 6,00 m < H ≤ 12 m 12,00 m < H ≤ 23 m Um pavimento H ≤ 6 m 6,00 m < H ≤ 12 m 12,00 m < H ≤ 23 m 6,00 m < H ≤ 12 m 12,00 m < H ≤ 23 m 23,00 m < H ≤ 30 m 6,00 m < H ≤ 12 m 12,00 m < H ≤ 23 m 23,00 m < H ≤ 30 m 6,00 m < H ≤ 12 m 12,00 m < H ≤ 23 m 23,00 m < H ≤ 30 m H > 30 m 12,00 m < H ≤ 23 m 23,00 m < H ≤ 30 m H > 30 m 23,00 m < H ≤ 30 m H > 30 m 23,00 m < H ≤ 30 m BaixoBaixo MédioMédio AltoAlto Até 300 MJ/m². Entre 300 e 1.200 MJ/m². Até 300 MJ/m². Entre 300 e 1.200 MJ/m². Até 300 MJ/m². Entre 300 e 1.200 MJ/m². Acima de 1.200 MJ/m². Até 300 MJ/m². Entre 300 e 1.200 MJ/m². Acima de 1.200 MJ/m². Até 300 MJ/m². Entre 300 e 1.200 MJ/m². Acima de 1.200 MJ/m². Entre 300 e 1.200 MJ/m². Acima de 1.200 MJ/m². Entre 300 e 1.200 MJ/m². Acima de 1.200 MJ/m². Entre 300 e 1.200 MJ/m². Acima de 1.200 MJ/m².Acima de 1.200 MJ/m². QUADRO 4. CLASSIFICAÇÃO DAS EDIFICAÇÕES E ÁREAS DE RISCO QUANTO A ALTURA QUADRO 5. CLASSIFICAÇÃO DAS EDIFICAÇÕES E ÁREAS DE RISCO QUANTO A CARGA DE INCÊNDIO Fonte: SÃO PAULO, 2018. (Adaptado). Fonte: SÃO PAULO, 2018. (Adaptado). A partir dessas classifi cações, são estabelecidas as exigências quanto as ins- talações. Cada estado da Federação tem sua legislação específi ca. No Rio de Janeiro, por exemplo, ela se dá pelo Decreto nº 42/2018. Proteção passiva Os sistemas de proteção passiva são incorporados na concepção dos edi- fícios. Eles devem ser funcionais no uso diário do edifício e reagir passivamente em uma situação de incêndio, minimizando ou retardando a propagação do incêndio, facilitando a fuga dos usuários, postergando uma situação de colapso estrutural e facilitando a atuação e acesso das brigadas de incêndio e do Corpo de Bombeiros. Uma das medidas que pode ser considerada, nessa perspectiva, é a exis- tência de rotas de fuga sinalizadas e amplamente divulgadas, para que em uma situação de incêndio os usuários da edifi cação saibam para onde sair. Normal- INSTALAÇÕES HIDRÁULICAS 97 SER_EC_INSTAHI_UNID4.indd 97 29/09/20 16:17 mente, as escadarias fazem parte da rota de fuga. Elas devem ser isoladas do resto do edifício por portas corta-fogo, e devem ter configurações ou sistemas de exaustão que, em uma situação de incêndio, as deixem livres da fumaça. Nas rotas de fuga, o sentido de abertura das portas deve ser sempre na direção da saída, para facilitar o fluxo das pessoas. A estrutura do edifício deve estar protegida para que não entre em colapso. O concreto apresenta uma boa resistência ao fogo, já o aço perde sua resis- tência muito rapidamente em altas temperaturas. As estruturas de concreto armado devem ter cobrimento adequado das armaduras, e as estruturas de aço devem ser revestidas com argamassas de baixa densidade, que contém rochas (como a vermiculita) com alto grau de isolamento térmico. Outro trata- mento a ser dado nas estruturas de aço é a aplicação de pintura intumescente para postergar a propagação do calor. A pintura intumescente tem a aparência de uma pintura normal, mas em altas temperaturas, ela se expande formando uma espuma isolante. A estrutura de madeira apresenta bom desempenho contra incêndios, quando comparada a outros materiais estruturais. As peças robustas formam uma camada de carvão isolante, impedindo a saída de gases inflamáveis e a propagação de calor para o interior da seção, resultando em uma velocidade média de carbonização de 0,63 mm/min. Isso colabora favoravelmente para a capacidade de sustentação estrutural, mesmo após a edificação ter sido ex- posta aelevadas temperaturas, pois a alma da seção se mantém fria, pouco distante da zona queimada, conservando grande parte das propriedades físi- cas da madeira. A compartimentalização horizontal e vertical dos ambientes é outra estra- tégia adotada para minimizar a possibilidade de expansão do fogo de um am- biente para outro. Em áreas muito grandes, a propagação é mais fácil, enquanto em ambientes compartimentali- zados a presença de divisórias retarda a propagação. A compartimentalização também deve ocorrer na verti- cal. Aberturas em lajes propiciam a transmissão do fogo de um andar para o outro. Essa transmissão na direção vertical também pode ocorrer pela fa- chada e em função do projeto, tendo distâncias pe- INSTALAÇÕES HIDRÁULICAS 98 SER_EC_INSTAHI_UNID4.indd 98 29/09/20 16:17 quenas entre as janelas. Devem ser instaladas barreiras, que podem ser deta- lhes arquitetônicos, que impeçam essa transmissão. Outra medida prevista em legislação é a formação de brigadas de incêndio, formada por usuários dos edifícios, que são treinados por instituições certifi cadas pelo Corpo de Bombeiros para fornecer treinamento mínimo de orientação em casos de incêndio e manuseio dos equipamentos. O aviso sobre a ocorrência do incêndio é outro fator a ser considerado. A presença de alarmes avisa às pessoas da ocorrência, e os brigadistas podem fazer seu trabalho de forma mais efetiva. ASSISTA Um dos maiores e mais emblemáticos incêndios ocorridos no Brasil foi do edifício Joelma, em 1974. Assista ao vídeo com o depoimento de um bombeiro que atuou no combate a esse incêndio e testemunhou as difi culdades encontradas na época, devido à desinformação e ao mau uso ou ausência de equipamentos que hoje são obrigatórios. Na época, a legisla- ção era mais branda em relação às exigências de segurança, mas a falta de informação e o excesso de confi ança ainda estão presentes em diversas situações atuais. Proteção ativa Os sistemas de proteção passiva têm, como objetivo, postergar a propaga- ção do incêndio e permitir que a pessoas abandonem o local. Já os sistemas de proteção ativa visam a extinção e o controle do incêndio. São utilizados so- mente na ocorrência do incêndio, e devem ter sua manutenção sempre em dia. Materiais de extinção Os materiais utilizados para o combate ao incêndio e a forma de sua aplica- ção dependem da classifi cação do incêndio. • Água: material abundante e relativamente barato. Pode ser aplicado na forma de jato ou por aspersão, formando uma neblina. O jato é ob- tido com a utilização de mangueiras com bocais e ponteiras, chamadas de requinte. As mangueiras são alimentadas por uma tubulação que faz parte da rede de incêndio. Em ambientes abertos e na utilização a gran- INSTALAÇÕES HIDRÁULICAS 99 VEJA + Clique aqui SER_EC_INSTAHI_UNID4.indd 99 29/09/20 16:17 des distâncias, usa-se um dispositivo mais potente chamado canhão. O jato é direcionado à base do fogo e é indicado para a extinção de fogo classe A. A aplicação por aspersão pode ser automática (sprinklers) ou manual, com bicos adequados. A neblina de água dessa aplicação forma uma barreira, dificultando a passagem do oxigênio, elemento comburente do processo. Além disso, a aspersão age no resfriamento das superfícies. A água nebulizada também pode formar, temporaria- mente, uma emulsão na superfície de óleos ou líquidos inflamáveis, tornando-os incombustíveis; • Espuma mecânica: a espuma é formada pela mistura de água com um agente formador de espuma. É indicado para incêndios em líquidos, em que é lançada grande quantidade de espuma na superfície do líqui- do. Esse sistema também pode ser usado em incêndios classe A; • Freon 1301 e hallon 1301: esses gases apresentam bons resultados para incêndios classe A, B e C, mas tem uso restrito, pois são agentes destruidores da camada de ozônio da atmosfera terrestre; • Gás carbônico (CO2): seu efeito consiste em substituir o oxigênio con- tido no ar. Ele é armazenado na forma líquida, sob pressão, em cilindros metálicos. Quando liberado, expande-se em até 450 vezes, fazendo bai- xar o teor de oxigênio no ar. Ele é indicado para incêndios classes B e C. A grande vantagem da utilização de gases na extinção de incêndios consiste no fato deles não deixarem resíduos. Esse material é muito re- comendado em centros de processamento de dados, locais com trans- formadores, locais com geradores e indústrias químicas; • Pó químico seco: é formado por bicarbonato de sódio ou sul- fato de potássio. Ele é lançado com o auxílio de um gás sob pressão, que pode ser o gás carbônico, nitrogênio ou mesmo o ar, e funcionam como propelentes. Ele é indicado para incêndios classes B, C e D. EXPLICANDO Emulsão é uma mistura de dois ou mais líquidos imiscíveis (um não dilui o outro). Sua formação acontece com um dos líquidos formando pequenos glóbulos que se dispersam no seio do outro. INSTALAÇÕES HIDRÁULICAS 100 SER_EC_INSTAHI_UNID4.indd 100 29/09/20 16:17 Extintores de incêndio Pela definição da Instrução Técnica nº 3, do Corpo de Bombeiros do Estado de São Paulo, extintor de in- cêndio é um aparelho de acionamento manual, por- tátil ou sobre rodas, que está destinado a combater princípios de incêndios (CORPO DE BOMBEIROS, 2018c). O tipo de extintor a ser instalado em um local depende da classe de incêndio a qual, poten- cialmente, a área está sujeita. A quantidade e disposição dos extintores é dada a partir da classe de risco de incêndio, e da área a ser coberta pelo extintor. As distâncias má- ximas para o alcance do operador, conforme o risco de fogo, são (CORPO DE BOMBEIROS, 2018a): • Baixo: distância máxima de 25 m do operador; • Médio: distância máxima de 20 m do operador; • Alto: distância máxima de 15 m do operador. O local de instalação dos extintores deve ser adequadamente sinalizado. Eles devem ser fi xados de forma que sua parte superior fi que instalada a uma altura de até 1,60 m. Os extintores de maior capacidade podem ser instalados sobre rodas. Extintor de água pressurizada O extintor de água pressurizada é indicado para incêndios classe A. Sua capacidade mínima é de 10 litros, havendo, porém, extintores de até 18 litros. Ele possui uma câmara de gás propelente. Extintor de espuma mecânica O extintor de espuma é indicado para fogos de classes A e B. Sua capacida- de mínima é de 10 litros. Extintor de gás carbônico O extintor de gás carbônico é indicado para os incêndios de classes B e C. Sua capacidade mínima é de 4 kgf. Os mais usados são de 6 kg e 25 kg (sobre rodas). Existem unidades de até 150 kgf, usados sobre rodas. Ele possui uma válvula de descarga, um manômetro indicando a pressão e um esguicho difu- sor, como mostra a Figura 2: INSTALAÇÕES HIDRÁULICAS 101 SER_EC_INSTAHI_UNID4.indd 101 29/09/20 16:17 Figura 2. Extintor de gás carbônico. Fonte: Shutterstock. Acesso em: 24/08/2020. Extintor de pó químico seco O extintor de pó químico seco é indicado para fogos de classes B e C. Sua capacidade mínima é de 4 kgf. Esse tipo de extintor também pode ser indica- do para fogo de classe D, porém o pó é escolhido especifi camente para cada material. Extintores de gases halogenados Esse tipo de extintor pode ser exigido a critério do Corpo de Bombeiros. Informações sobre o extintor Bico Dióxido de carbono ou outro produto químico Medidor de pressão Pino de segurança Alça Alça Botijão de gás Tubo Sistemas de alarme e detecção de incêndio Em indústrias e em grandes edifícios, instala-se um sistema de alarme para avisar os usuários do início do incêndio e um sistema de detecção de incêndio, que indica em que local está ocorrendo seu início. Esses sistemas podem ser manuais ou automáticos. Nos sistemas de alar- me manuais, os mecanismos de acionamento estão, normalmente, localizados INSTALAÇÕES HIDRÁULICAS 102 SER_EC_INSTAHI_UNID4.indd 102 29/09/20 16:18 próximos a unidade de extinção, que em um edifício podeestar localizada no hall de cada andar. Essa unidade é composta, normalmente, pelos extintores, hidrantes e um dispositivo para acionamento de alarme, que pode estar ligado a uma central (na portaria) que acusa o local em que o alarme foi acionado. Os sistemas automáticos são providos de detectores de fumaça, de radia- ção infravermelha ou de calor, que ao serem sensibilizados acusam o local do incêndio em uma central. Esses sistemas podem acionar automaticamente o alarme e os dispositivos de combate ao fogo como, por exemplo, os sprinklers. Rede de chuveiros automáticos (sprinklers) O sistema de chuveiros automáticos ou sistema de sprinklers (aspersores) consiste em uma rede de tubulações ligadas a um reservatório ou pressurizada com bombas, sendo racionalmente distribuídos em uma rede aspersores que, em uma situação de incêndio, permitem que a água seja liberada sob forma de chuva, resfriando o local e impedindo que o incêndio se alastre. Veja a Figura 3: Figura 3. Rede de tubulação de sistema de sprinklers. Fonte: Shutterstock. Acesso em: 24/08/2020. A liberação da água ocorre com o rompimento de um obturador, que impede a saída da água quando a temperatura do ambiente estiver normal. Esse obtura- dor pode ser feito com uma ampola de quartzo que contém, em seu interior, um líquido muito expansível. Com o aumento da temperatura, esse líquido rompe a ampola, liberando a água no local onde ocorreu o aumento da temperatura. INSTALAÇÕES HIDRÁULICAS 103 SER_EC_INSTAHI_UNID4.indd 103 29/09/20 16:18 Outra forma de vedação do aspersor é feita com metal ou liga metálica com baixo ponto de fusão. Com o aumento da temperatura, o metal se funde, libe- rando a passagem da água. Os aspersores podem ser direcionados para baixo (pendentes), para cima (em pé) ou para a lateral (de parede). Os aspersores podem ser instalados aci- ma do forro. Em situações especifi cas, é possível utilizar sprinklers especiais que usam ga- ses, como o gás carbônico ou gases halogenados. Isso ocorre em função da ade- quabilidade do uso de água sobre o material cujo incêndio deverá ser debelado. O sistema de tubulações é composto por linhas alimentadoras que abaste- cem as colunas, e de colunas verticais que abastecem os ramais. Nos ramais e sub-ramais são instalados os aspersores. As tubulações devem ser de aço sem costura, preto e para solda. O sistema deve ser provido de dreno. Nos ramais principais devem ser instaladas válvulas de controle de vazão, a fi m de indicar a atividade de disparo de algum aspersor. Esse controle deve estar ligado a uma central. Para não usar a água do reservatório superior de um edifício, pode-se pro- ver a rede de sistema de pressurização da tubulação. No Brasil, a legislação sobre proteção e combate a incêndios é estadual, e existe uma variação quanto à exigência do uso de sprinklers. De uma forma geral, os elementos que defi nem o seu uso são: a altura do edifício, seu uso, sua área e a compartimentalização dessas áreas. Devido a classe de risco (pequeno, médio ou grande), são defi nidos os es- paçamentos entre sprinklers, sua vazão e a temperatura de disparo. Essa tem- peratura de disparo é relacionada à coloração do líquido contido na ampola. Sistema sob comando com hidrantes O emprego da água no combate ao incêndio, além do sistema automático de sprinklers, é feito por sistemas com a manobra de registros em postos de hidrantes, também chamados de tomadas de incêndio. Esse sistema é composto por uma rede de tubulações e permite a utilização de mangueiras, esguichos e requintes (bico instalado no esguicho). A Figura 4 mostra um hi- drante e seus acessórios: INSTALAÇÕES HIDRÁULICAS 104 SER_EC_INSTAHI_UNID4.indd 104 29/09/20 16:18 Figura 4. Hidrante com registro, mangueira, esguicho e requinte. Fonte: Shutterstock. Acesso em: 24/08/2020. INSTALAÇÕES HIDRÁULICAS 105 SER_EC_INSTAHI_UNID4.indd 105 29/09/20 16:19 Para atender à exigência da vazão e pressão nas tomadas de incêndio, geralmente, é necessário instalar um sistema de bombas. Essas bombas são instaladas em paralelo, em um sistema by pass, e seu acionamento pode ser manual ou au- tomático. O acionamento manual é feito por comando loca- lizado nos andares mais altos da edificação, mais próximos do reservatório superior e, portanto, com menores pressões. Quando automáti- co, o acionamento pode ser feito por válvulas de fluxo. A alimentação dessas bombas é feita por instalação independente do siste- ma que alimenta o restante da edificação. Nas caixas de entrada de energia do edifício, existe uma entrada independente para as bombas de incêndio, de for- ma que se o fornecimento de energia do prédio for interrompido, o circuito que alimenta as bombas de incêndio não será afetado. Em uma situação de incên- dio, uma das primeiras providências a ser tomada é o desligamento da energia, e sem a independência dos circuitos as bombas não poderiam funcionar. Em ocupações com maior potencial de risco, podem ser especificadas uma bomba com acionamento elétrico e outra com a motor por explosão. Hidrante ou tomada de incêndio É um dispositivo instalado no interior dos edifícios. Primeiro, é instalado o abrigo, uma caixa de incêndio colocada na prumada da tubulação. Para um edi- fício de risco médio, é instalado um registo de gaveta de 2 ½” , uma junta Storz de 2 ½” (conexão de engate rápido que permite adaptação da mangueira do Corpo de Bombeiros), uma redução de 2 ½” para 1 ½”, que permite a adaptação da mangueira a ser usada pelos moradores do edifício, e uma mangueira de 1 ½”, com junta e esguicho de 1 ½” e requinte de ½”. Hidrante de passeio ou de recalque É um dispositivo instalado na calçada. É instalado uma caixa no piso da calçada, contendo na tampa a inscrição incêndio e pintada de vermelho. A tubulação de incêndio chega até essa caixa, que possui um registro de gave- ta de 2 ½”, com um tampão com corrente de engate rápido (Storz) e que per- mite que os bombeiros recalquem água para o interior, que será usado em suas mangueiras, que serão engatadas nos hidrantes do prédio. Na saída da tubulação de incêndio do reservatório superior, deve ser instalada uma válvula de retenção, de modo que a água bombeada a partir do hidrante de INSTALAÇÕES HIDRÁULICAS 106 SER_EC_INSTAHI_UNID4.indd 106 29/09/20 16:19 passeio não retorne para o reservatório, ao invés de atender aos pontos de tomada de incêndio Hidrante urbano ou de coluna É abastecido pela rede pública e permite a ligação direta das mangueiras do Corpo de Bombeiros. É exigido em loteamentos, agrupamento de edificações unifamiliares de seis casas ou lotes, agrupamentos residenciais multifamiliares e em grandes estabelecimentos. Mangueiras de incêndio As mangueiras devem ser guardadas nos abrigos dos hidrantes e podem ser dotadas de esguicho regulável para jato denso ou produção de neblina. São colocadas nos abrigos 30 metros de mangueira em dois lances de 15 metros com juntas Storz. O diâmetro interno das mangueiras pode ser de 38 mm (1 ½”) e requinte de 13 mm (1/2”), ou de 63 mm (2 ½”) e requinte de 19 mm (3/4”). As mangueiras de 1 ½” são chamadas de mangotinhos, e as de 2 ½”, de mangueiras de incêndio. São fabricadas com fibras resistentes a umidade, devem ser flexíveis, reves- tidas internamente de borracha e capazes de suportar pressão de 20 kgf/cm². O diâmetro das mangueiras é definido em função da ocupação e classe de risco. Vale ressaltar que todo sistema deve ter sinalização orientativa. Nos postos de combate a incêndio, devem ser colocadas sinalizações indicando o hidrante, os extintores, pontos de acionamento de alarme e a bomba (se não for automá- tica). A Figura 5 mostra mangueira com conexão de engate rápido: Figura 5. Mangueira com conexão de engate rápido. Fonte: Adobe Stock. Acesso em: 24/08/2020. INSTALAÇÕES HIDRÁULICAS 107 SER_EC_INSTAHI_UNID4.indd 107 29/09/20 16:20 Tubulação O sistema de tubulaçõesde combate a incêndio é totalmente independente das tubulações destinadas ao abastecimento do edifício. As colunas de incên- dio devem ser de ferro galvanizado ou cobre, admitindo, também, material ter- moplástico enterrado ou fora da projeção da edifi cação. Esse material deve ser resistente à pressão de 20 kgf/cm² e ter diâmetro interno mínimo de 2 ½”. As colunas juntam-se no pavimento térreo, vão em direção à fachada principal do edifício e terminam no hidrante de passeio. A tubulação aparente ou que passa em dutos verticais ou horizontais deve ser pintada de vermelho. Segundos a IT 22/2018, do Copo de Bombeiros do Estado de São Paulo, a tubulação pode, opcionalmente, ser pintada de outra cor, mas a cada três metros deve haver uma faixa vermelha pintada em forma de anel, com 20 cm de largura (CORPO DE BOMBEIROS, 2018b). Dimensionamento No Brasil, o dimensionamento do sistema de hidrantes é regido pelas Instru- ções Técnicas de cada Corpo de Bombeiros de cada estado, já que isso cabe à legislação estadual, e pela Associação Brasileira de Normas Técnicas (ABNT), por meio da NBR 13.714:2000 – sistemas de hidrantes e de mangotinhos para com- bate a incêndio. A NR 23 do MTE também serve como referência à segurança nos ambientes de trabalho. DICA O Corpo de Bombeiros do Estado de São Paulo publicou 45 Instruções Técnicas que abrangem os mais diversos tipos de situações. Essas ITs estão disponíveis no site da corporação, que tem seu link disponível na bibliografi a desse material. Em geral, o sistema de água potável em edifícios abastecidos pela rede pública dispõe de um reservatório inferior e um reservatório superior. A água proveniente da rede pública é armazenada no reservatório inferior e recalcada por bombas para o reservatório superior, e a partir daí, ela é distribuída por gravidade. Existem variações desse sistema, dependendo do porte da edifi cação e de condições específi cas. A distribuição pode ser direta; realizada somente por re- INSTALAÇÕES HIDRÁULICAS 108 SER_EC_INSTAHI_UNID4.indd 108 29/09/20 16:20 servatórios inferiores, com distribuição a partir de rede pressurizada; realizada somente por reservatórios superiores; ou de forma mista. Os reservatórios em edifícios de médio ou grande porte, com reservatórios de capacidade superior a 1000 litros, devem possuir pelo menos duas câmaras para manutenção e limpeza. Enquanto uma câmara está sendo limpa a outra abastece o edifício. Uma parcela da água armazenada deve ser reservada para, uma situação de incêndio. É a chamada reserva de incêndio. O dimensionamento do reser- vatório superior é feito considerando um volume correspondente a 40% do consumo diário de edifício somado à reserva de incêndio. A reserva de incêndio é garantida posicionando a extremidade da tubulação das colunas de alimentação dos aparelhos sanitários a uma altura h do fundo do reservatório. Essa altura multiplicada pela área do fundo do reservatório é a reserva de incêndio disponível. A extremidade da tubulação da coluna de incêndio deve estar posicionada no fundo do reservatório, conforme mostra a Figura 6: Figura 6. Representação esquemática da reserva de incêndio. Reserva de incêndio Alimentação de aparelhos Coluna de incêndio h INSTALAÇÕES HIDRÁULICAS 109 SER_EC_INSTAHI_UNID4.indd 109 29/09/20 16:20 Em cada pavimento, a coluna de incêndio tem um ramal para o hidrante, sen- do que no térreo ele deriva para a calçada, até o hidrante de passeio. Se o prédio possuir subsolos, a coluna de incêndio continua até o hidrante do último subsolo. A pressão mínima no hidrante deve ser de 1 kgf/cm² (10 m.c.a. ou 1.000 kPa) e a máxima 4 kgf/cm² (40 m.c.a. ou 4.000 kPa). O cálculo dessa pressão deve considerar as perdas de carga ocorridas ao longo da tubulação e as perdas de carga localizadas. Não tendo disponível a pressão mínima, o que pode ocorrer nos andares mais altos, deve-se utilizar as bombas de incêndio. Se a pressão atingir valores maiores que 40 mca, deve-se lançar mão de válvulas redutoras de pressão. Vazão e material a ser instalado no abrigo do hidrante A NBR 13.714 estabelece a vazão e os equipamentos que devem estar pre- sentes no abrigo dos hidrantes. A Tabela 1 indica o esguicho e a vazão prescrita para cada tipo de sistema previsto, e o Quadro 6 descreve cada um dos sistemas: Tipo Esguicho Mangueira Saídas Vazão (l/min)Diâmetro (mm) Comprimento máximo (m) 1 Regulável 25 ou 32 30 1 80 ou 100 2 Jato compacto D = 16 mm ou regulável 40 30 2 300 3 Jato compacto D = 25 mm ou regulável 65 30 2 900 • Ocupação residencial (grupo A), tipo 1 com vazão 80 l/min e engate de 1 ½”; • Grupos B, D, E, H e F1 a F5, tipo 1 com vazão 80 l/min e engate de 1 ½”; • Demais grupos, consultar tabela D1 da NBR 13.714. Materiais Tipos de Sistema 1 2 3 Abrigos Sim Sim Sim 2 3 Regulável D = 16 mm ou regulável • Ocupação residencial (grupo A), tipo 1 com vazão 80 l/min e engate de 1 ½”; • Grupos B, D, E, H e F1 a F5, tipo 1 com vazão 80 l/min e engate de 1 ½”; Regulável Jato compacto D = 16 mm ou regulável • Ocupação residencial (grupo A), tipo 1 com vazão 80 l/min e engate de 1 ½”; • Grupos B, D, E, H e F1 a F5, tipo 1 com vazão 80 l/min e engate de 1 ½”; • Demais grupos, consultar tabela D1 da NBR 13.714. Regulável Jato compacto D = 16 mm ou regulável D = 25 mm ou regulável • Ocupação residencial (grupo A), tipo 1 com vazão 80 l/min e engate de 1 ½”; • Grupos B, D, E, H e F1 a F5, tipo 1 com vazão 80 l/min e engate de 1 ½”; • Demais grupos, consultar tabela D1 da NBR 13.714. Regulável Jato compacto D = 16 mm ou regulável Jato compacto D = 25 mm ou regulável • Ocupação residencial (grupo A), tipo 1 com vazão 80 l/min e engate de 1 ½”; • Grupos B, D, E, H e F1 a F5, tipo 1 com vazão 80 l/min e engate de 1 ½”; • Demais grupos, consultar tabela D1 da NBR 13.714. Jato compacto D = 16 mm ou regulável Jato compacto D = 25 mm ou regulável • Ocupação residencial (grupo A), tipo 1 com vazão 80 l/min e engate de 1 ½”; • Grupos B, D, E, H e F1 a F5, tipo 1 com vazão 80 l/min e engate de 1 ½”; • Demais grupos, consultar tabela D1 da NBR 13.714. Jato compacto D = 16 mm ou regulável Jato compacto D = 25 mm ou regulável • Ocupação residencial (grupo A), tipo 1 com vazão 80 l/min e engate de 1 ½”; • Grupos B, D, E, H e F1 a F5, tipo 1 com vazão 80 l/min e engate de 1 ½”; • Demais grupos, consultar tabela D1 da NBR 13.714. D = 16 mm ou regulável Jato compacto D = 25 mm ou regulável • Ocupação residencial (grupo A), tipo 1 com vazão 80 l/min e engate de 1 ½”; • Grupos B, D, E, H e F1 a F5, tipo 1 com vazão 80 l/min e engate de 1 ½”; • Demais grupos, consultar tabela D1 da NBR 13.714. 25 ou 32 D = 16 mm ou regulável Jato compacto D = 25 mm ou regulável • Ocupação residencial (grupo A), tipo 1 com vazão 80 l/min e engate de 1 ½”; • Grupos B, D, E, H e F1 a F5, tipo 1 com vazão 80 l/min e engate de 1 ½”; • Demais grupos, consultar tabela D1 da NBR 13.714. 25 ou 32 D = 25 mm ou regulável • Ocupação residencial (grupo A), tipo 1 com vazão 80 l/min e engate de 1 ½”; • Grupos B, D, E, H e F1 a F5, tipo 1 com vazão 80 l/min e engate de 1 ½”; • Demais grupos, consultar tabela D1 da NBR 13.714. 40 D = 25 mm ou regulável • Ocupação residencial (grupo A), tipo 1 com vazão 80 l/min e engate de 1 ½”; • Grupos B, D, E, H e F1 a F5, tipo 1 com vazão 80 l/min e engate de 1 ½”; • Demais grupos, consultar tabela D1 da NBR 13.714. • Ocupação residencial (grupo A), tipo 1 com vazão 80 l/min e engate de 1 ½”; • Grupos B, D, E, H e F1 a F5, tipo 1 com vazão 80 l/min e engate de 1 ½”; • Demais grupos, consultar tabela D1 da NBR 13.714. 65 • Ocupação residencial (grupo A), tipo 1 com vazão 80 l/min e engate de 1 ½”; • Grupos B, D, E, H e F1 a F5, tipo 1 com vazão 80 l/min e engate de 1 ½”; • Demais grupos, consultar tabela D1 da NBR 13.714. 30 • Ocupação residencial (grupo A), tipo 1 com vazão 80 l/min e engate de 1 ½”; • Grupos B, D, E, H e F1 a F5, tipo 1 com vazão80 l/min e engate de 1 ½”; • Demais grupos, consultar tabela D1 da NBR 13.714. 30 • Ocupação residencial (grupo A), tipo 1 com vazão 80 l/min e engate de 1 ½”; • Grupos B, D, E, H e F1 a F5, tipo 1 com vazão 80 l/min e engate de 1 ½”; • Demais grupos, consultar tabela D1 da NBR 13.714. 30 • Ocupação residencial (grupo A), tipo 1 com vazão 80 l/min e engate de 1 ½”; • Grupos B, D, E, H e F1 a F5, tipo 1 com vazão 80 l/min e engate de 1 ½”; • Demais grupos, consultar tabela D1 da NBR 13.714. 30 • Ocupação residencial (grupo A), tipo 1 com vazão 80 l/min e engate de 1 ½”; • Grupos B, D, E, H e F1 a F5, tipo 1 com vazão 80 l/min e engate de 1 ½”; • Demais grupos, consultar tabela D1 da NBR 13.714. 1 30 • Ocupação residencial (grupo A), tipo 1 com vazão 80 l/min e engate de 1 ½”; • Grupos B, D, E, H e F1 a F5, tipo 1 com vazão 80 l/min e engate de 1 ½”; • Demais grupos, consultar tabela D1 da NBR 13.714. • Ocupação residencial (grupo A), tipo 1 com vazão 80 l/min e engate de 1 ½”; • Grupos B, D, E, H e F1 a F5, tipo 1 com vazão 80 l/min e engate de 1 ½”; 2 • Ocupação residencial (grupo A), tipo 1 com vazão 80 l/min e engate de 1 ½”; • Grupos B, D, E, H e F1 a F5, tipo 1 com vazão 80 l/min e engate de 1 ½”; 80 ou 100 • Ocupação residencial (grupo A), tipo 1 com vazão 80 l/min e engate de 1 ½”; • Grupos B, D, E, H e F1 a F5, tipo 1 com vazão 80 l/min e engate de 1 ½”; 80 ou 100 2 • Ocupação residencial (grupo A), tipo 1 com vazão 80 l/min e engate de 1 ½”; • Grupos B, D, E, H e F1 a F5, tipo 1 com vazão 80 l/min e engate de 1 ½”; 80 ou 100 300 • Ocupação residencial (grupo A), tipo 1 com vazão 80 l/min e engate de 1 ½”; 300 900900 AbrigosAbrigosAbrigos Sim SimSim SimSim TABELA 1. TIPOS DE SISTEMA QUADRO 6. COMPONENTES PARA ABRIGO EM CADA TIPO DE SISTEMA Fonte: ABNT, 2000. (Adaptado). INSTALAÇÕES HIDRÁULICAS 110 SER_EC_INSTAHI_UNID4.indd 110 29/09/20 16:20 Mangueiras de incêndio Não Sim Sim Chaves para hidrantes e engate rápido Não Sim Sim Esguichos Sim Sim Sim Mangueira semirrígida Sim Sim Não Mangueiras de incêndio Chaves para hidrantes e engate rápido Mangueiras de incêndio Chaves para hidrantes e engate rápido Mangueiras de incêndio Chaves para hidrantes e engate rápido Mangueiras de incêndio Chaves para hidrantes e engate rápido Mangueiras de incêndio Chaves para hidrantes e engate rápido Mangueiras de incêndio Chaves para hidrantes e engate rápido Esguichos Mangueira semirrígida Mangueiras de incêndio Chaves para hidrantes e engate rápido Esguichos Mangueira semirrígida Chaves para hidrantes e engate rápido Esguichos Mangueira semirrígida Chaves para hidrantes e engate rápido Esguichos Mangueira semirrígida Chaves para hidrantes e engate rápido Mangueira semirrígida Chaves para hidrantes e engate rápido Mangueira semirrígidaMangueira semirrígida Não Não Sim Sim Sim Sim Sim Sim Sim Sim Sim Sim Sim Sim Sim SimSim Não Fonte: ABNT, 2000. (Adaptado). Posicionamento do abrigo Os pontos de tomada de água devem estar posicionados próximos às por- tas externas ou aos acessos das áreas a serem protegidas, não distantes mais do que cinco metros. O comprimento das mangueiras combinado com a dis- tância do ponto de tomada de água deve garantir que quaisquer pontos, da área a ser coberta, seja alcançado por um esguicho no sistema tipo 1 e por dois esguichos nos sistemas tipos 2 e 3. A posição do abrigo não deve atrapalhar o fl uxo da rota de fuga, e não deve ser instalado em escadas ou antecâmaras. A altura da parte superior do abrigo deve estar entre 1 m e 1 m do piso. Dimensionamento da tubulação O diâmetro mínimo recomendado da tubulação é de 2 ½”. Para o sistema tipo 1, admite-se diâmetro de 2”, se for comprovada efi ciência hidráulica e ele for aprovado pelos órgãos competentes. O dimensionamento da tubulação pode ser feito pelo Método Universal: hf = f . Lv2 D . 2g (1) Em que: • hf é a perda de carga, em metros de coluna d’água; • f é o fator de atrito; • L é o comprimento virtual da tubulação (tubos + conexões), em metros; • D é o diâmetro interno, em metros; • v é a velocidade do fl uido, em metros por segundo; • g é a aceleração da gravidade, em metros por segundo. INSTALAÇÕES HIDRÁULICAS 111 SER_EC_INSTAHI_UNID4.indd 111 29/09/20 16:20 Ou pela fórmula de Hazen-Williams: J = 605 . Q1,85 . C-1,85 . d-4,87 . 105 • J é a perda de carga por atrito, em quilopascal por metro; • Q é a vazão, em litros por minuto; • C é o fator de Hazen-Williams; • d é o diâmetro interno do tubo, em milímetros. O fator C depende do material de tubulação e pode ser visto no Quadro 7 (2) Tipo de Tubulação Fator C Ferro fundido ou dúctil, sem revestimento interno 100 Aço preto (sistema de tubo seco) 100 Aço preto (sistema de tubo molhado) 120 Aço galvanizado 120 Plástico 150 Ferro fundido ou dúctil, com revestimento interno 140 Cobre 150 Ferro fundido ou dúctil, sem revestimento internoFerro fundido ou dúctil, sem revestimento internoFerro fundido ou dúctil, sem revestimento internoFerro fundido ou dúctil, sem revestimento interno Aço preto (sistema de tubo seco) Aço preto (sistema de tubo molhado) Ferro fundido ou dúctil, sem revestimento interno Aço preto (sistema de tubo seco) Aço preto (sistema de tubo molhado) Ferro fundido ou dúctil, sem revestimento interno Aço preto (sistema de tubo seco) Aço preto (sistema de tubo molhado) Ferro fundido ou dúctil, com revestimento interno Ferro fundido ou dúctil, sem revestimento interno Aço preto (sistema de tubo seco) Aço preto (sistema de tubo molhado) Ferro fundido ou dúctil, com revestimento interno Ferro fundido ou dúctil, sem revestimento interno Aço preto (sistema de tubo seco) Aço preto (sistema de tubo molhado) Aço galvanizado Ferro fundido ou dúctil, com revestimento interno Ferro fundido ou dúctil, sem revestimento interno Aço preto (sistema de tubo seco) Aço preto (sistema de tubo molhado) Aço galvanizado Ferro fundido ou dúctil, com revestimento interno Ferro fundido ou dúctil, sem revestimento interno Aço preto (sistema de tubo seco) Aço preto (sistema de tubo molhado) Aço galvanizado Plástico Ferro fundido ou dúctil, com revestimento interno Ferro fundido ou dúctil, sem revestimento interno Aço preto (sistema de tubo seco) Aço preto (sistema de tubo molhado) Aço galvanizado Plástico Ferro fundido ou dúctil, com revestimento interno Ferro fundido ou dúctil, sem revestimento interno Aço preto (sistema de tubo molhado) Aço galvanizado Plástico Ferro fundido ou dúctil, com revestimento interno Aço preto (sistema de tubo molhado) Ferro fundido ou dúctil, com revestimento interno Cobre Ferro fundido ou dúctil, com revestimento interno Cobre Ferro fundido ou dúctil, com revestimento internoFerro fundido ou dúctil, com revestimento internoFerro fundido ou dúctil, com revestimento internoFerro fundido ou dúctil, com revestimento interno 100100 100 120 120 150 140140 150150 QUADRO 7. FATOR DE HAZEN-WILLIAMS A velocidade da água no interior da tubulação, calculada pela fórmula v = QA (3), não deve ser superior a 5 m/s e nos tubos de sução de bombas, não superior a 4 m/s. Fonte: ABNT, 2000. (Adaptado). Bombas de incêndio As bombas de incêndio devem ser dimensionadas para atender uma vazão da descarga em dois pontos de forma simultânea, conforme indicado na Tabela 1 e sob pressão mínima de 1 kgf/cm² (ou 10 m.c.a. ou 1.000 kPa). Para bombas localizadas acima do nível de água do reservatório, a velocidade máxima na tubulação de aspersão deve ser de 1,5 m/s, e no caso das bombas afogadas (situação ideal), de 2 m/s. A altura manométrica da bomba deve fi car além das perdas de carga ao longo da tubulação, das perdas de carga localizadas e das perdas de carga nas mangueiras desde o hidrante até o esguicho. De acordo com Macintyre (2010), costuma-se adotar os valores indicados na Tabela 2: INSTALAÇÕES HIDRÁULICAS 112 SER_EC_INSTAHI_UNID4.indd 112 29/09/20 16:20Mangueira (mm) Vazão (l/min) J = perda de carga (m.c.a./m) 38 (1 ½”) 250 0,40 63 (2 ½”) 500 0,15 63 (2 ½”) 900 0,30 TABELA 2. PERDAS DE CARGA NAS MANGUEIRAS Fonte: MACINTYRE, 2010. A alimentação elétrica das bombas de incêndio deve ser independente do consumo geral. Mesmo desligando a entrada de energia da edifi cação, o circui- to alimentador das bombas de incêndio deve funcionar de forma normal, sem prejuízo do funcionamento do motor da bomba de incêndio. Na falta de energia da concessionária, as bombas de incêndio acionadas por motor elétrico podem ser alimentadas por um gerador à diesel, ou baterias de acumulação. Deve ser instalado, também, um sistema de supervisão elétrica, para detectar quaisquer falhas nas instalações, que possam interferir no funcionamento das bombas de incêndio. As chaves elétricas de alimentação das bombas de incêndio devem ser sinalizadas com a inscrição Alimentação da bomba de incêndio – não desli- gue. Os fi os elétricos de alimentação do motor das bombas de incêndio devem ser protegidos contra danos mecânicos e químicos, fogo e umidade Dimensionamento da reserva de incêndio A reserva de incêndio pode ser armazenada em um reservatório exclusivo, ou compartilhada com o reservatório da edifi cação. O importante é que esteja garantido que seu volume seja acessível para uso exclusivo do sistema de com- bate a incêndios. A reserva de incêndio deve, preferencialmente, ser armazena- da no reservatório superior. O volume da reserva de incêndio deve ser igual a vazão de duas saídas do sis- tema, com a vazão indicada na Tabela 1, durante 60 minutos para os tipos 1 e 2 e durante 30 minutos para o tipo 3. Assim, para um edifício residencial vamos ter: 2 saídas . 80 l/min . 60 minutos = 9600 litros Para os sistemas tipo 2 e 3, não se admite interligação do sistema de alimentação dos hidrantes com outros sistemas. Para o tipo 1, admite-se a interligação com o sistema de sprinklers, desde que essa interligação seja devidamente dimensionada. (4) INSTALAÇÕES HIDRÁULICAS 113 SER_EC_INSTAHI_UNID4.indd 113 29/09/20 16:20 Projeto e regulamentação As legislações importantes para projetos envolvendo prevenção e combate a incêndios são, nos estados de São Paulo e Rio de Janeiro, o Decreto nº 63.911 e o De- creto nº 42, respectivamente. Além disso, a Instrução Técnica nº 1 do Corpo de Bombeiros do estado de São Paulo trás as orientações e procedimentos para apresentação dos projetos e pedidos de vistoria no estado de São Paulo (SÃO PAULO, 2018; RIO DE JANEI- RO, 2018; CORPO DE BOMBEIROS, 2019). As exigências são específi cas para cada projeto, considerando o tipo de ocu- pação, a área, a altura e o risco. O projeto de prevenção e combate a incêndio (PPCI) deve ser apresentado e aprovado pelo Corpo de Bombeiro de cada estado da federação. O projeto é composto de elementos gráfi cos e descritivos, apresentando ele- mentos que indiquem a localização e implantação do projeto; plantas baixas dos pavimentos, cortes e fachadas nas escalas em escala 1:50 ou 1:100; e detalhes nas escalas 1:20 ou 1:25. Fazem parte do projeto elementos que defi nem sua estrutura, tipos de acabamento, equipamentos presentes e o tipo de ocupação. Também de- vem constar os cálculos, dimensionamentos, perspectivas isométricas das tubulações, premissas, orientações para instalação, procedimentos de en- saio e recomendações para manutenção. Os parâmetros, ábacos, tabelas e outros recursos utilizados no projeto e no dimensionamento devem ser relacionados no memorial. Após o término das instalações, deve ser solicitada vistoria pelo Corpo de Bombeiros, que emitirá o Auto de Vistoria do Corpo de Bombeiros (AVCB), documento essencial para liberação do uso e ocupação da edifi cação. Os procedimentos da vistoria para obtenção de AVCB vão da inspeção visual até os ensaios de estanqueidade das tubulações, submetidas a uma pres- são de uma vez e meia a pressão de serviço. Além disso, são feitos ensaios de funcionamento dos sistemas automatizados, bombas, alarmes e outros elementos presentes no projeto. INSTALAÇÕES HIDRÁULICAS 114 SER_EC_INSTAHI_UNID4.indd 114 29/09/20 16:20 Além da vistoria física, é necessária a comprovação da formação da briga- da de incêndio e a comprovação do treinamento feito por entidade credenciada pelo Corpo de Bombeiros. O AVCB deve ser renovado periodicamente para garantir que a situação ini- cial de aprovação está preservada, e que a manutenção do sistema está sendo feita. Havendo alterações físicas ou na natureza de ocupação, que altere as exi- gências, deve ser feito um novo projeto a ser apresentado e nova vistoria. A manutenção preventiva e corretiva das instalações é tarefa obrigatória para conseguir o nível de segurança adequado. Muitas tragédias ocorrem por falta de manutenção, que torna o sistema inoperante em uma situação de incêndio. O plano de manutenção deve estabelecer um roteiro que abarca, entre ou- tras coisas: • A escolha e treinamento periódico da brigada de incêndio; • A recarga periódica dos extintores e a verificação dos seus níveis de pressão; • A verificação dos sistemas que podem apresentar alguma falha em qual- quer um dos seus componentes; • A verificação do funcionamento das válvulas e registros; • A verificação do estado de conservação das mangueiras e da integridade dos abrigos; • A verificação da presença de todos os materiais necessários nos abrigos; • A verificação do funcionamento das instalações elétricas e suas conexões; • A verificação da lubrificação e funcionamento do sistema de bombas; • A verificação da integridade dos elementos de sinalização, indicando as ro- tas de fuga; • A checagem da localização dos hidrantes, extintores, alarmes e dos siste- mas automatizados da edificação; • A manutenção das pinturas das tubulações. A manutenção corretiva deve ser feita de forma a não deixar desprotegida a edificação, tomando providências alternativas para a ausência temporária do elemento em manutenção. O tempo cíclico necessário para a execução da manutenção preventiva de- pendente das características dos componentes utilizados nas instalações, não devendo, porém, ultrapassar o prazo máximo de um ano. INSTALAÇÕES HIDRÁULICAS 115 SER_EC_INSTAHI_UNID4.indd 115 29/09/20 16:20 Sintetizando O incêndio é produto de um fenômeno químico que conhecemos como combustão. Para que ele ocorra é necessária a presença de um combustível, de oxigênio e do calor de um processo de ignição. O incêndio é capaz de produzir imensos prejuízos materiais, com repercus- sões sociais, e causar a morte ou deixar sequelas nas pessoas que sofrem a sua ação. Um sistema de proteção contra a ocorrência de incêndios e um sistema de combate, caso ele ocorra, são itens obrigatórios em todo projeto e execução de uma obra de edificação. O sistema a ser adotado depende do tipo de ocupação da edificação, de sua área, de sua altura e dos materiais que vão ser utilizados. O sistema pode ser subdividido em sistema passivo e ativo. O sistema pas- sivo previne a ocorrência do incêndio e propicia melhores condições de eva- cuação do local. O sistema ativo instrumentaliza o combate inicial ao incêndio. O sistema ativo tem como principal elemento a presença dos hidrantes, que tem seu dimensionamento baseado nos conceitos da hidráulica. No Brasil a legislação sobre o tema é da competência estadual. O Corpo de Bombeiros do estado é responsável pela aprovação do projeto e vistoria das instalações. INSTALAÇÕES HIDRÁULICAS 116 SER_EC_INSTAHI_UNID4.indd 116 29/09/20 16:20 Referências bibliográficas ABNT - ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 13.714: sistemas de hidrantes e de mangotinhos para combate a incêndio. Rio de Janeiro: ABNT, 2000. BOMBEIRO explica detalhes do incêndio no edifício Joelma. Postado por Câmera Record. (3min. 38s.). son. color. port. Disponível em: <https://www. youtube.com/watch?v=4tpi51mDzLA>.Acesso em: 24 ago. 2020. CCB POLÍCIA MILITAR. Segurança contra incêndio. Disponível em: <http:// www.ccb.policiamilitar.sp.gov.br/portalcb/_seguranca-contra-incendio/#3>. Acesso em: 24 ago. 2020. CORPO DE BOMBEIROS. Instrução Técnica n. 1: procedimentos administrativos. São Paulo: Corpo de Bombeiros, 2019. Disponível em: <http://www.corpodebom- beiros.sp.gov.br/dsci_publicacoes2/_lib/file/doc/it_01_2019.pdf>. Acesso em: 24 ago. 2020. CORPO DE BOMBEIROS. Instrução Técnica n. 21: sistema de proteção por ex- tintores de incêndio. São Paulo: Corpo de Bombeiros, 2018a. Disponível em: <http://www.corpodebombeiros.sp.gov.br/dsci_publicacoes2/_lib/file/doc/ it_21_2018.pdf>. Acesso em: 24 ago. 2020. CORPO DE BOMBEIROS. Instrução Técnica n. 22: sistemas de hidrantes e de mangotinhos para combate a incêndio. São Paulo: Corpo de Bombeiros, 2018b. Disponível em: <http://www.corpodebombeiros.sp.gov.br/dsci_publicacoes2/_ lib/file/doc/it_22_2018.pdf>. Acesso em: 24 ago. 2020. CORPO DE BOMBEIROS. Instrução Técnica n. 3: terminologia de segurança contra incêndio. São Paulo: Corpo de Bombeiros, 2018c. Disponível em: <http:// www.corpodebombeiros.sp.gov.br/dsci_publicacoes2/_lib/file/doc/it_03_2018. pdf>. Acesso em: 24 ago. 2020. MACINTYRE, A. J. Instalações hidráulicas: prediais e industriais. 4. ed. Rio de Janeiro: LTC, 2010. MINISTÉRIO DO TRABALHO E EMPREGO – MTE. Norma Regulamentadora 23: proteção contra incêndios. Brasília: MTE, 2011. RIO DE JANEIRO. Decreto n. 42, de 17 de dezembro de 2018. Diário Oficial do Estado do Rio de Janeiro, Rio de Janeiro, RJ, 17 dez. 2018. Disponível em: <ht- tps://www.legisweb.com.br/legislacao/?id=372879>. Acesso em: 24 ago. 2020. INSTALAÇÕES HIDRÁULICAS 117 SER_EC_INSTAHI_UNID4.indd 117 29/09/20 16:20 SÃO PAULO. Decreto n. 63.911, de 10 de dezembro de 2018. Imprensa Oficial, São Paulo, SP, 10 dez. 2018. Disponível em: <https://www.al.sp.gov.br/reposi- torio/legislacao/decreto/2018/decreto-63911-10.12.2018.html>. Acesso em: 24 ago. 2020. INSTALAÇÕES HIDRÁULICAS 118 SER_EC_INSTAHI_UNID4.indd 118 29/09/20 16:20