Instalaçoes_Agua_Fria

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UNIVERSIDADE REGIONAL DE BLUMENAU 
CENTRO TECNOLÓGICO/DEPTO. DE ENGª CIVIL 
INSTALAÇÕES HIDRO-SANITÁRIAS 
INSTALAÇÕES HIDRÁULICAS 
Prof° Mário Tachini 
 
 
UNIDADE: INSTALAÇÕES PREDIAIS DE ÁGUA FRIA 
 
NORMAS: 
1) Instalações prediais de água fria - NBR 5626/98. 
2) Sistemas prediais de água fria – tubos e conexões de PVC 
750 kPa, com junta soldável – requisitos - NBR 5648/99 
 
 
A) Terminologia : 
1 - Ramal predial- tubulação compreendida entre a rede pública de 
abastecimento e a instalação predial (hidrômetro) 
2 - Alimentador predial : tubulação compreendida entre o ramal predial e a 
primeira derivação ou válvula de flutuador do reservatório 
3 - Conjunto elevatório : sistema de elevação de água. 
4 - Barrilete : conjunto de tubulações que se origina no reservatório e do qual 
se derivam as colunas de distribuição 
5 - Coluna de distribuição : tubulação derivada do barrilete e destinada a 
alimentar ramais 
6 - Ramal : tubulação derivada da coluna de distribuição e destinada a 
alimentar os sub-ramais 
7 - Sub-ramais : tubulação que liga o ramal à peça de utilização 
8 - Ponto de utilização : extremidade de jusante do sub-ramal. 
 
 
 
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B) CONDIÇÕES GERAIS 
 
São instalações que compõem o conjunto de canalizações, conexões, 
aparelhos para o suprimento de água em prédios, armazenamento e 
distribuição aos pontos de consumo. 
 
 
1. Projeto deve ser elaborado, supervisionado e de 
responsabilidade de profissionais de nível superior, legalmente 
habilitado pelas leis do país. 
 
2. AS INSTALAÇÕES DE ÁGUA FRIA devem: 
 
a) garantir o fornecimento de forma contínua com pressão e velocidade 
adequadas; 
b) preservar rigorosamente a qualidade da água; 
c) preservar o máximo conforto dos usuários, incluindo-se a redução dos 
níveis de ruído. 
 
 
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3. Desenvolvimento do Projeto: deve ser conduzido em conjunto com os 
projetos de arquitetura, estrutural e de fundações do edifício. 
 
4. Os equipamentos e reservatórios devem ser adequadamente 
localizados tendo em vista as suas características funcionais, a saber: 
- espaço, iluminação, ventilação, proteção sanitária, operação e 
manutenção. 
 
5. Será permitida a localização de tubulações solidárias à estrutura se 
não forem prejudicadas pelos esforços ou deformações próprias 
dessa estrutura (melhor sua total independência). 
 
6. O projeto de I.A.F. deve conter: - memorial descritivo e justificativo, 
cálculos, especificação dos materiais e equipamentos a serem 
utilizados, esquemas hidráulicos, desenhos isométricos, detalhes 
construtivos. 
 
7. Partes principais de uma I.A.F. de distribuição indireta: 
 
 a) Sub-sistema de Alimentação: ramal predial, micromedição 
(hidrômetro) e ramal de alimentação, 
b) Sub-sistema de Reservação: reservatório inferior, instalação de 
recalque, reservatório superior; 
c) Sub-sistema de Distribuição Interna: barrilete, colunas, ramais de 
distribuição, sub-ramais ou ligações dos aparelhos, 
d) Aparelhos Sanitários. 
 
Escala : projeto - 1 : 50 ou 1 : 100 
 detalhes - 1 : 25 ou 1 : 20 
 
 
C) Sistemas de Abastecimento e Distribuição: 
 
 
 
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 Sistema direto de distribuição - A alimentação da rede interna de 
distribuição é feita diretamente pelo alimentador ou ramal predial. 
Requer abastecimento público com continuidade, abundância e pressão 
suficiente (AF 2). 
 
 Sistema indireto de distribuição - adota-se reservatórios para fazer 
frente à intermitência ou irregularidade no abastecimento de água e as 
variações de pressão na rede pública decorrente das variações horárias de 
consumo (AF 3). 
 
 
 
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D) CONSUMO DE ÁGUA NOS PRÉDIOS 
 
1 - Critério Para Previsão: depende naturalmente da destinação ou 
finalidade do prédio cuja necessidade de abastecimento se está 
procurando determinar (ver Tabelas 1 e 2): 
 
Tabela 1 – Estimativa de consumo diário de água (continua) 
Tipo de Prédio Unidade Consumo (L/dia) 
1. Serviço doméstico 
Apartamento Per capita 200 
Apartamento de luxo Por dormitório 300 a 400 
 Por quarto empregada 200 
Residência de luxo Per capita 300 a 400 
Res. Médio valor Per capita 150 
Res. populares Per capita 120 a 150 
Alojamento provisório Per capita 80 
Apto zelador Per capita 600 a 1000 
2. Serviço público 
Edifícios de escritórios Por ocupante efetivo 50 a 80 
 
 
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Escolas, internatos Per capita 150 
Escolas, externatos Por aluno 50 
Escolas, semi-internatos Por aluno 100 
Hospitais e casas saúde Por leito 250 
Hotéis com Coz. Lavanderia Por hóspede 250 a 350 
Hotéis sem Coz. Lavanderia Por hóspede 120 
Lavanderias Por kg de roupa seca 30 
Quarteis Por soldado 150 
Cavalariças Por cavalo 100 
Restaurantes Por refeição 25 
Mercados Por m2 de área 5 
Garagens e postos de 
serviços para automóveis 
Por automóvel 
Por caminhão 
100 
150 
Rega de jardins Por m2 de área 1,5 
Cinemas, teatros Por lugar 2 
Igrejas Por lugar 2 
Ambulatórios Per capita 25 
Creches Per capita 50 
3. Serviço industrial 
Fábricas (uso pessoal) Por operário 70 a 80 
Fábrica com restaurante Por operário 100 
Piscina domiciliar: lâmina de água de 2cm/dia 
Fonte: MACINTYRE, Archibald Joseph (1986). Instalações Hidráulicas, 2ª ed., Guanabara 
Dois, Rio de Janeiro. 
 
 
 
Tabela 2 – Taxa de ocupação de acordo com a natureza do local 
Natureza do local Taxa de ocupação 
Prédios de apartamentos Duas pessoas/dormitório 
Prédios de escritórios de: 
- uma só entidade locadora Uma pessoa / 7 m2 de área 
- mais de uma entidade locadora Uma pessoa / 5 m2 de área 
Restaurantes Uma pessoa / 1,50 m2 de área 
Teatros e cinemas Uma cadeira para cd 0,70 m2 de área 
Lojas (pavimento térreo) Uma pessoa / 2,50 m2 de área 
Lojas (pavimentos superiores) Uma pessoa / 5,0 m2 de área 
Supermercados Uma pessoa / 2,50 m2 de área 
Shopping centers Uma pessoa / 5,0 m2 de área 
Museus Uma pessoa / 5,5 m2 de área 
Fonte: MACINTYRE, Archibald Joseph (1986). Instalações Hidráulicas, 2ª 
ed., Guanabara Dois, Rio de Janeiro. 
 
 
2 - Numero Mínimo de Aparelhos p/ Diversas Serventias: 
 
 
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a) Nas escolas: 
- um Lv/30 alunos nas escolas primárias; 
- um Lv/50 alunos nas escolas secundárias; 
- um VS para 50 alunos, tanto primário como secundário. 
 
b) Instalações provisórias de canteiros de obras: deve-se prever pelo menos 
01 VS e 01 Mictório para cada 30 operários. 
 
E) Dimensionamento do Alimentador Predial 
O abastecimento da rede deve ser contínuo e suficiente para atender ao 
consumo diário do prédio no período de 24 horas. 
 
Q = Cd / 86.400 
onde : 
Q = vazão mínima, m3/s 
Cd = consumo diário, m3/d 
 
Velocidade máxima : 1.0 m/s 
Velocidade mínima : 0.6 m/s 
Pela equação da continuidade, Q = V . A, determina-se o diâmetro do 
alimentador predial. 
 
Q = V . ( pipipipi . D2 ) / 4 
Dmin = ¾ " ou 25 mm 
 
 
 F) Reservação 
 
A reservação total a ser acumulada nos reservatórios inferiores e superiores 
não pode ser inferior ao consumo diário, sem considerar a reserva técnica de 
incêndio. “Para o volume máximo de reservação, recomenda-se que sejam 
atendidos dois critérios: garantia de potabilidade da água nos reservatório no 
período de detenção médio em utilização normal e, em segundo, 
 
 
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atendimento à disposição legal ou regulamento que estabeleça volume 
máximo de reservação” (NBR 5626/98, p.10). 
 
Reservatório Superior = 2/5 do consumo diário + RTI + RAC 
RTI = reserva técnica de incëndio (Volume mínimo = 5.000 litros) 
RAC = reserva para ar condicionado (SE HOUVER) 
Reservatório Inferior = 3/5 do consumo diário + acréscimos (a critério da 
situação). 
 
OBSERVAÇÕES: 
Prever mais de um compartimento ou célula para edificaçõesmultifamiliares, públicas, comerciais. 
 
Reservatório Inferior: 
��Cuidado com o material – contaminação; 
��Deve ser facilmente inspecionável; 
��Material deve haver proteção anticorrosão, se for o caso; 
��Res. Apoiado ou Enterrado, deve ser construído dentro de um 
compartimento próprio, que permita a inspeção e manutenção, 
com um afastamento mínimo de 60cm entre as faces externas 
do res. (laterais, fundo e cobertura) e as faces internas do 
compartimento. O compartimento deve ser dotado de drenagem 
por gravidade e por bombeamento. 
 
Reservatório Superior: 
��O reservatório superior deve ficar com o fundo no mínimo 80 cm 
acima do piso do compartimento, para facilitar acesso aos 
barriletes e tubulações de limpeza. 
��As tampas do reservatório superior deverão ser elevadas em 
pelo menos 4 cm do piso e nunca rente a este. 
 
Aviso, Extravasão e Limpeza: 
 
 
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��Devem escoar livremente no espaço em lugar visível (servir de 
advertência). 
��Extremidade livre deve ser dotada de um crivo de tela de latão 
com 0.5 mm. 
��Diâmetro deve ser imediatamente superior ao diâmetro de 
entrada. 
 
 
G) Dimensionamento do Sistema de Recalque 
O sistema de recalque é composto da canalização de sucção e de recalque e 
do conjunto motobombas. 
Vazão horária mínima = 15% consumo diário 
Tempo máximo de funcionamento = 6.66 h 
 
Recomenda-se : 
- prédios de apartamentos e hotéis = 03 períodos de 1 h 30 min.; 
- prédios de escritórios = 02 períodos de 2 horas; 
- hospitais = 03 períodos de 02 horas; 
- industrias = 02 períodos de 02 horas cada. 
 
Diâmetro de recalque : 
Fórmula de Forchheimer = > D Q X= 13 4. 
sendo: 
 D = Diâmetro da tubulação de recalque, metros; 
Q = descarga, m 3/s; 
X = h / 24 horas 
h = número de horas de funcionamento no período de 24 horas. 
 Diâmetro de Sucção : 
 Um diâmetro superior ao diâmetro de recalque. 
Conjunto motobomba 
 Utiliza-se dois conjuntos sendo um de reserva 
 
 
 
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 P = (γ . Q . AMT) / ( η . 75) 
 
P - potência do motor (CV) 
γ - peso especifico do liquido bombeado, para água 1000 kgf/m3 
Q - vazão em m3/s 
ATM - altura manométrica (m) 
η - rendimento do conjunto motobomba 
 η = Pu
Pm
 
Pu - potência útil 
Pm - potência motriz 
 O rendimento varia conforme o tipo da bomba, e para uma mesma 
bomba varia com a descarga, a altura manométrica e o número de rotações. 
 η - 40 a 60% para bombas pequenas 
 η - 70 a 75% para bombas médias 
 
Altura Manométrica = 
 
AMT = AMR - AMS 
AMT = (Hr + hr) - (+ - Hs - hs) 
 
Hs - altura de sucção (m) (positivo, se a bomba está afogada - abaixo da 
linha d´água) 
Hr - altura de recalque (m) 
hs - perda de carga total na sucção (m) 
hr - perda de carga total no recalque (m) 
 
 
 
Determinação das Perdas de Carga 
 
A NBR 5626 recomenda o emprego das fórmulas de Flamant e Fair-Whipple-
Hsiao. 
 
 
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h h hi d L= + 
hd - perda de carga distribuída 
hL - perda de carga localizada 
 h k v
gL
=
2
2
 ou h JL = lv 
 
Aço galvanizado : Formula de Fair-Whipple-Hsiao 
Q m s J m m D m( / ) . ( / ) ( ). .3 0 632 2 59627113= 
 J = (Q/27,113)1,58 . D-4,11 
Cobre e plástico : Formula de Fair-Whipple-Hsiao 
Q m s J m m D m( / ) . ( / ) ( ). .3 0 571 2 71455 934= 
 J = (Q/55,934)1,75 . D-4,75 
 
Tubos de parede lisas (PVC): fórmula de Flamant 
 
( ) ( ) ( )
( )
D m J m m V m s
D m
/
.
/
4
0 000135
7
4= 
• Para Azevedo Netto, com diâmetro acima de 2”, recomenda a fórmula de 
Hazen-Willians: 
 
 J(m/m) = 10,643 . (Q / C) 1,85 . D – 4,87 
 
 
 
 
 
 
 
TABELAS DE COMPRIMENTOS EQUIVALENTES Para PVC E Cobre. 
 
 
 
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Fenômeno de Cavitação : 
 
A cavitação é a formação de bolhas de vapor todas vezes em que há uma 
subpressão na tubulação em conseqüência ou da velocidade excessiva do 
rotor ou do excesso de altura de sucção. 
A uma pressão inferior à atmosférica a água normalmente ferve a 
temperaturas baixas e os vapores formados provocam corrosão nas 
tubulações, rotor e registros. 
 
NPSH - altura de sucção absoluta 
 hsHsppNPSH vi −−+−= 
onde: 
 
 
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NPSH disponível 
pi - pressão na entrada da bomba (m) 
pv - pressão absoluta de vapor (m) 
Hs = altura de sucção 
 (+) = qdo a linha de centro da bomba estiver abaixo do nível do líquido, 
 (-) = qdo a linha de centro da bomba estiver acima do nível do líquido, 
NPSH requerido < NPSH disponível 
 
 
H) Dimensionamento de Ramais, Sub-Ramais, Colunas e Barriletes: 
 
Vazões nos Pontos de Utilização (Sub-ramais) 
 
Vazão de Dimensionamento do Barrilete e Colunas de Distribuição 
 � dimensionamento trecho por trecho, 
� recomenda-se para a estimativa dessas vazões, a aplicação da 
seguinte equação: 
 Q = C p � 
 sendo: Q = L/s 
C coeficiente de descarga = 0,30 l/s 
�P = pesos correspondentes a todas as peças de utilização alimentadas 
através do trecho considerado. 
Velocidade Limite < = 3,0 m/s 
 
 
 
 
 
 
 
Tabela 3 – Pesos relativos nos pontos de utilização identificados em função 
do aparelho sanitário e da peça de utilização 
Aparelho sanitário Peça de utilização Vazão (L/s) Peso 
 
 
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Caixa de descarga 0,15 0,3 Bacia sanitária 
Válvula de descarga 1,70 32 
Banheira Misturador (água fria) 0,30 1,0 
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 1,0 
Lavatório Torneira ou misturador(água f.) 0,15 0,3 
Válvula descarga (c/sifão integ.) 0,50 2,8 Mictório cerâmico 
Caixa descarga, registro de 
pressão ou válvula de descarga 
p/ mictório (s/sifão integrado) 
0,15 0,3 
Mictório calha Caixa descarga ou registro pres 0,15/m calha 0,3 
Torneira ou misturados (água f.) 0,25 0,7 Pia 
Torneira elétrica 0,10 0,1 
Tanque Torneira 0,25 0,7 
Torneira jardim ou 
lavagem em geral 
Torneira 0,20 0,4 
Fonte: NBR 5626/98 
 
Registros: 
A perda de carga em registros de pressão pode ser computada através da 
seguinte equação: 
 
∆h = 8 x 10 6 . K . Q 2 . � -2 . d -4 
sendo: 
∆h é a perda de carga do registro, kgPa (1,0 m.c.a. = 10 kgPa) 
K é o coeficiente de perda de carga do registro 
Q é a vazão estimada na seção considerada, L/s 
d é o diâmetro interno da tubulação, em mm 
Segundo a NBR 10071/1994 – Registro de pressão fabricado com corpo e 
castelo em ligas de cobre para instalações hidráulicas prediais – 
especificações. 
 
Tabela 4 – Valores máximos do coeficiente K da perda de carga 
DN K Faixa de vazão para determinação de K (L/s) 
15 45 0,20 a 0,30 
 
 
15
20 40 0,40 a 0,60 
25 32 0,60 a 1,15 
Fonte: NBR 10071/1994 
 
PRESSÕES 
a) Mínima: 
��em qualquer caso a pressão dinâmica não deve ser inferior a 10 
kPa (1,0 m.c.a), com exceção da caixa de descarga onde a 
pressão pode ser menor até o limite de 5 kPa; 
��VD para vaso sanitário deve ser >= 15 kPa; 
��Em qualquer ponto de rede predial de distribuição a pressão 
dinâmica não deve ser inferior a 5 kPa. 
b) Máxima: 
��Em condições estáticas, a pressão da água em qualquer ponto 
de utilização da rede predial de distribuição não deve ser 
superior a 400 kPa; 
��A ocorrência de sobrepressões deve ser considerada no 
dimensionamento das tubulações até um limite de 200 kPa. 
 
 
EXERCÍCIOS: 
1. Para uma residência unifamiliar localizada no litoral, que dispõe de 4 
quartos, definir o diâmetro do alimentador predial e a reservação. 
 
2. Para um edifício residencial unifamiliar com 06 pavimentos de 8 
apartamentos com 3quartos, sem dependência de empregada, definir o 
diâmetro do alimentador predial e a reservação total, inferior e superior. 
Admitir que o edifício esteja em Blumenau. 
 
3.
 O empreendimento Sun Park possue 1 bloco de escritórios (Trade Center) 
com 6 salas/andar de 40 m 2 ao longo de 13 pavimentos. Em outro bloco há 
um Flat (Hotel) com 96 apartamentos de 32 m 2 . Calcular o diâmetro do 
alimentador predial e a reservação total, inferior e superior. 
 
 
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4. Para um edifício residencial com 06 pavimentos de 8 apartamentos com 3 
quartos, sem dependência de empregada, definir o diâmetro de recalque, e a 
altura manométrica, conforme a instalação, considerando toda canalização 
como sendo de PVC. 
 
5. Para o exercício anterior, considere que a capacidade máxima do 
reservatório superior é de 25 % do total previsto, além da Reserva Técnica 
Inferior. Sendo assim, determine o diâmetro de recalque, e a altura 
manométrica, conforme a instalação, considerando toda canalização como 
sendo de PVC. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
ANEXO IV 
SISTEMAS DE REDUÇÃO DE PRESSÕES.