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Prof. Dr. Béda Barkokébas Jr. Prof. Dr. Béda Barkokébas Jr. INSTALAÇÕES PREDIAIS E HIDROSANITÁRIAS Prof. Dr. Béda Barkokébas Jr. • As instalações prediais constituem parte fundamental da edificação, e são de vital importância para o seu funcionamento e habilidade; • Um edifício moderno não pode ser concebido sem eficientes redes de suministro de água e saneamento, proteção contra incêndio, água quente, ar condicionado, gás, etc.; • Estas exigências de higiene e conforto que requer as edificações modernas podem ser solucionadas através dos sistemas de instalações; INTRODUÇÃO Prof. Dr. Béda Barkokébas Jr. • Os diferentes sistemas de instalações de uma edificação podem ser da mesma forma considerados “Meios de Transportes”; • Deve-se estar atento as diferenças dos edifícios antigos, onde as instalações eram acrescentadas a edificação; • Hoje as instalações fazem parte da edificação como um todo, ou seja, são constituídas ao mesmo tempo dos demais elementos da construção; • Assim, ao projetar um edifício, deve-se desde o primeiro momento, levar em consideração a passagem das tubulações de água fria e quente, saneamento, gás, etc.; Prof. Dr. Béda Barkokébas Jr. As instalações das edificações fazem parte de um planejamento muito mais amplo, que envolvem outros, no que diz respeito ao chamado planejamento urbano das cidades ou regiões. ASPECTO IMPORTANTE Prof. Dr. Béda Barkokébas Jr. » A “pena d’água” de uma edificação, por um lado é o começo da rede de distribuição do edifício e por outro, é o ponto final de uma “rede de transportes” que pode estar situada a quilômetros de distância, além de passar por diferentes setores de tratamento e distribuição; » As instalações prediais são de grande complexidade e devem ser abordadas sempre por especialistas; » Em geral, as instalações estão ocultas nas paredes, pisos e forros; » Além da comodidade e funcionalidade, deve-se incorporar beleza e estética as edificações; Exemplos Prof. Dr. Béda Barkokébas Jr. • Visando um entendimento geral das instalações prediais no campo da arquitetura e da engenharia, a disciplina abordará os seguintes temas: - Instalações prediais de água fria; - Instalações prediais de esgotos sanitários; - Proteção contra incêndio; - Escoamento de águas pluviais; - Instalações especiais: Ar condicionado; Água quente; Gás. Prof. Dr. Béda Barkokébas Jr. • Princípios básicos do projeto de instalação; • Visão global de cada instalação: descrição dos diferentes processos, sistemas e elementos; • Consideração e aspectos construtivos das instalações e materiais; • Exemplos de calculo de instalações; • Normas sobre o tema. Cada um dos itens apresentados será desenvolvido de acordo a seguinte metodologia: Prof. Dr. Béda Barkokébas Jr. Esquema geral: Sistema de distribuição de água Figura 1 – Fonte: Creder, Helio REDE DE DISTRIBUIÇÃO DE ÁGUA Prof. Dr. Béda Barkokébas Jr. BIBLIOGRAFIA - BORGES, Ruth Silveira; BORGES, Wellington Luiz. Instalações Prediais Hidráulico-Sanitárias e de Gás. 4. ed. São Paulo: PINI, 1992. - BORGES, Ruth Silveira; BORGES, Wellington Luiz. Manual de instalacoes prediais hidraulico-sanitarias e de gas. 4. ed. Sao paulo: Pini, 2000 - Carvalho Junior, Roberto. Instalações Hidráulicas e o Projeto de Arquitetura – Editora Blucher, 3ª Edição Páginas: 284 , 2010 - CREDER, Hélio. Instalações Hidráulicas e Sanitárias. Ed. Ver. 5. ed. São Paulo: LTC- Livros Técnicos e Científicos Editora S.A., 1991. - Garcez, Lucas Nogueira. Elementos de Engenharia Hidráulica e Sanitária Editora: Edgard Blucher , 2ª Edição Páginas: 234 , 2010 Prof. Dr. Béda Barkokébas Jr. BIBLIOGRAFIA - MACINTYRE, ARCHIBALD JOSEPH. MANUAL DE INSTALAÇÕES HIDRÁULICAS E SANITÁRIAS ‘ Editora LTC, Páginas 324, 2010 - SITES • www.amanco.com.br/Hidraulica • www.deca.com.br • www.docol.com.br/ • www.eternit.com.br/produtos/...sanitarias/index.ph • www.incepa.com.br • www.tigre.com.br Prof. Dr. Béda Barkokébas Jr. • Da rede geral pública ou • Da captação de água do subsolo (poços). O importante é que seja potável apta ao consumo humano. A água para subministro de um edifício pode ser procedente: Prof. Dr. Béda Barkokébas Jr. Para ser considerada potável, a água deve ter as seguintes características: • Incolor, inodora e insípida; • Turbidez máxima: 5mg/l de SiO²; • Dureza total: 200mg/l de Ca CO³; • pH e alcalinidade máxima: pH = 6 e isenção de alcalinidade; • Sólidos totais: Maximo de 1.000mg/l Fonte: Creder (1991) POTABILIDADE DA ÁGUA Prof. Dr. Béda Barkokébas Jr. • A água é muito importante para a sobrevivência e evolução do homem, pois sem ela não haveria vida animal ou vegetal sobre a terra; • É fato que a vida humana depende dos recursos hídricos, pois, 70% do organismo humano são constituído de água; • A água e a saúde estão intimamente relacionadas, pois, segundo a OMS (Organização Mundial de Saúde), cerca de 81% dos casos de doenças, tem como origem a água; IMPORTÂNCIA DA ÁGUA Prof. Dr. Béda Barkokébas Jr. • Do volume total 1.386 milhões de km³ de água na Terra, 97,50% são de água salgada e os 2,50% restantes são de água doce (Shklomanov apud Tomaz P.); Água doce Água Salgada 97,50% 2,50% Prof. Dr. Béda Barkokébas Jr. • Desses 2,5%, 68,9% encontram-se nas geleiras, calotas polares ou em regiões montanhosas, 29,9% representa águas subterrâneas, 0,9% compõe a unidade do solo e dos pântanos e apenas 0,3% constitui a porção superficial de água doce presente em rios, lagos e represas. Geleiras, calotas e montanhas Águas subterrâneas Umidade do solo e pantanos Rios, lagos e represas 68,9% 0,3% 0,9% 2,5% Prof. Dr. Béda Barkokébas Jr. • O Brasil possui 12% da água doce no mundo, no entanto, não é bem distribuída no país; Regiao Norte Regiao Nordeste Regiao Sudeste Regiao Sul Regiao Centro-Oeste Dados: Tomaz P. (2001) 3,3% 6,0% 6,5% 15,7% 68,5% Prof. Dr. Béda Barkokébas Jr. • Apesar de relativamente abundante, a disponibilidade de água no Brasil encontra-se comprometida; • Pode-se citar dentre as principais causas: - Mau uso; - Desperdício; -Contaminação (esgotos domésticos, efluentes industriais e agrotóxicos, desmatamentos, etc.); - Desmatamento; - Ocupação desordenada do solo; - Uso intensivo pelas atividades agrícolas e industriais. Outro problema é o índice de perda de água no sistema de abastecimento publico que chega a 40%, em razão de falhas na tubulação e ligações clandestinas. Prof. Dr. Béda Barkokébas Jr. • Em regiões como os Estados Unidos, a China e a Índia, a água subterrânea é consumida mais rápido do que a capacidade de reposição dos aqüíferos; • Aqüífero é toda formação geológica em que a água pode ser armazenada e que possua permeabilidade suficiente para permitir que esta se movimente. • Cerca de 70% de toda água doce disponível no mundo é usada na agricultura. Mas devido a sistemas de irrigação deficientes, principalmente em países em desenvolvimento, mais de 60% dessa água é perdida por evaporação ou retorna aos rios e aqüíferos carregando resíduos deagrotóxicos. • Mais de 10 mil espécies aquáticas de ecossistemas de água doce já estão extintas. Prof. Dr. Béda Barkokébas Jr. • A economia da água refere-se à redução da demanda do uso consumptivo; • A conservação de água refere-se à redução da demanda, independente do uso consumptivo ou não. Entende-se por uso consumptivo, aquele quando não ocorre retorno da água retirada dos sistemas de abastecimentos disponíveis. CONSERVAÇÃO DA ÁGUA x ECONOMIA DA ÁGUA Prof. Dr. Béda Barkokébas Jr. Para Tomaz (2001), a conservação da água é um conjunto de atividades com objetivo de: • Reduzir a demanda da água; • Melhorar o uso da água e reduzir as perdas e desperdícios da mesma; • Implantar práticas agrícolas para economizar a água. CONSERVAÇÃO DA ÁGUA Prof. Dr. Béda Barkokébas Jr. • Economia de energia elétrica; • Redução de esgotos sanitários; • Proteção do meio ambiente nos reservatórios de água nos mananciais subterrâneos. Benefícios obtidos com a conservação da água: Prof. Dr. Béda Barkokébas Jr. • Lavar a louça com torneira da pia pouco aberta, durante 15 minutos, gasta em media 243 litros de água; • Bacia sanitária com válvula com o tempo de acionamento por 6 segundos gasta em media 10 litros de água. No entanto, caso a válvula estiver defeituosa, pode chegar aos 30 litros; • Escovar os dentes em 5 minutos com a torneira não muito aberta, o consumo é de 12 litros de água. Porém, o fato de fechar a torneira enquanto escova os dentes e, ainda enxaguar a boca com um copo de água, resulta em uma economia de 11,5 litros de água; DESPERDÍCIOS Prof. Dr. Béda Barkokébas Jr. • Uma torneira pingando chega a um desperdício de 45 litros/dia. Isto são 1.380 litros/mês. • Um litro de óleo de cozinha usado em frituras despejados na pia, que vai parar nos rios, contamina cerca de 1 milhão de litros de água, equivalente ao consumo de uma pessoa em 14 anos. Prof. Dr. Béda Barkokébas Jr. CREDER, Helio. Instalações hidráulicas e sanitárias. 5ª edição. São Paulo: LTC. 1991. GONÇALVES, O.M. Execução e manutenção de sistemas hidráulicos prediais. 1ª edição. São Paulo: Pini, 2000. TOMAZ, Plínio. Economia de água. 2ª edição. São Paulo: Navegar editora, 2001. BIBLIOGRAFIA Prof. Dr. Béda Barkokébas Jr. INSTALAÇÕES PREDIAIS E HIDROSANITÁRIAS COMPONENTES DO SISTEMA DE ÁGUA FRIA PREDIAL Prof. Dr. Béda Barkokébas Jr. Prof. Dr. Béda Barkokébas Jr. ESQUEMA GERAL Prof. Dr. Béda Barkokébas Jr. DEFINIÇÕES IMPORTANTES Vazão É o volume de água que passa através da secção transversal de uma tubulação em um determinado tempo. Q = volume / tempo = v / t As unidades utilizadas são m³/s ou l/s. Prof. Dr. Béda Barkokébas Jr. Pressão É definida como força atuando perpendicularmente a uma superfície de área A. P = força / área = F / A A unidade utilizada é N/m² ou Pa. Outras unidades são muito usadas na prática, a atmosfera (atm), o milímetro de mercúrio (mmHg), metros por coluna de água (mca). A pressão que a água exerce sobre uma superfície qualquer depende apenas da altura do nível da água até a superfície. Prof. Dr. Béda Barkokébas Jr. É quando o somatório dos tempos de falta de água (em 24hrs) na edificação for inferior à 2hrs. Perda de carga Perdas de carga referem-se à energia perdida pela água no seu deslocamento na tubulação. Essa perda de energia é provocada por atritos entre água e as paredes da tubulação, devido à rugosidade da mesma. Quando um líquido escoa entre dois pontos quaisquer de um conduto, uma parcela da energia inicial disponível é perdida no trecho, dissipando-se na forma de calor. Esta perda de carga (perda de energia) é devida ao atrito interno, na massa do fluido ao atrito gerado pela aspereza da parede do conduto e as perturbações do fluxo causadas pelos obstáculos existentes no conduto. Regularidade Prof. Dr. Béda Barkokébas Jr. São classificadas em dois tipos: Perdas de carga contínuas ou por atrito • São aquelas relativas às perdas ao longo de uma tubulação, sendo função do comprimento, material e diâmetro. Ou seja, ocorre ao longo de toda extensão do conduto, dependendo da rugosidade e das características físicas do líquido, principalmente, a viscosidade. Perdas de carga localizadas ou acidentais • São aquelas proporcionadas por elementos que compõe a tubulação, em peças como, as curvas de 90˚ ou 45˚, registros, válvulas, luvas e reduções. Prof. Dr. Béda Barkokébas Jr. COMPONENTES DO SISTEMA PARTE I Prof. Dr. Béda Barkokébas Jr. PARTE I Ramal Predial É a canalização compreendida entre a rede pública e a instalação predial. O limite entre o ramal predial deve ser definido pelo regulamento da Companhia de água local. Hidrômetro Aparelho que mede a quantidade do volume de água que entra na edificação. Prof. Dr. Béda Barkokébas Jr. Alimentador Predial Tubulação compreendida entre o ramal predial e a primeira derivação ou válvula de flutuador do reservatório. Reservatório inferior Reservatório intercalado entre o alimentador predial e a instalação elevatória. Destinado a reservar água e funcionar como poço de sucção da instalação elevatória Prof. Dr. Béda Barkokébas Jr. COMPONENTES DO SISTEMA PARTE II Prof. Dr. Béda Barkokébas Jr. PARTE II Instalação elevatória Conjunto de tubulações, equipamentos e dispositivos destinados a elevar a água para o reservatório de distribuição. Tubulação de sucção Tubulação compreendida entre a saída da bomba e o ponto de descarga no reservatório de distribuição. Prof. Dr. Béda Barkokébas Jr. Tubulação de recalque Tubulação compreendida entre o ponto de tomada no reservatório inferior e a entrada da bomba. Reservatório superior Reservatório ligado ao alimentador predial ou a tubulação de recalque, destinado a alimentar a rede predial de distribuição. Prof. Dr. Béda Barkokébas Jr. COMPONENTES DO SISTEMA PARTE III Prof. Dr. Béda Barkokébas Jr. PARTE III Barriletes É a canalização horizontal inferior ou superior principal destinada a distribuir água às colunas. Coluna de distribuição Tubulação vertical, ascendente ou descendente, derivada do barrilete, destinada a alimentar os ramais nos diversos andares do edifício. Prof. Dr. Béda Barkokébas Jr. Ramal Tubulação derivada da coluna de distribuição, destinada a alimentar os sub-ramais. As instalações podem ser ramificadas ou em forma de anel. Sub – Ramal Tubulação que liga o ramal à peça de utilização. Prof. Dr. Béda Barkokébas Jr. • Instalações em forma de anel Prof. Dr. Béda Barkokébas Jr. Prof. Dr. Béda Barkokébas Jr. • Instalações Ramificadas Prof. Dr. Béda Barkokébas Jr. Vantagens das derivações em forma de anel: • Permite melhor funcionamento de toda a rede; • Distribuição da pressão mais uniforme; • Permite melhor controle da rede, em caso de avaria / manutenção. Recomendações • Convém que as derivações não tenham canalizações com diâmetro pequeno, para que sejam evitados velocidades excessivas e ruído; Deve ter uma pendentesuperior a 1% em relação às colunas, para facilitar o deságüe em caso de manutenção e avaria. Prof. Dr. Béda Barkokébas Jr. SISTEMAS DE ABASTECIMENTO É mais usual a rede de distribuição predial ser alimentada por distribuidor público, porém, poderá ser feita por fonte particular (nascentes, poços, etc.), desde que garanta potabilidade por exame laboratorial. SISTEMAS DE ALIMENTAÇÃO Sistema de alimentação direta (SD); Sistema de alimentação indireta (SI); - com bombeamento (SI-CB) - sem bombeamento (SI-SB) Sistema Hidropnemático de Alimentação (SH). Prof. Dr. Béda Barkokébas Jr. Sistema de Alimentação Direta • Consiste em conectar as colunas ascendentes diretamente à canalização de distribuidores; • Deve ser utilizado quando a rede de distribuição pública tiver regularidade e pressão suficiente para alimentar o ponto d’água mais alto do edifício; • Na prática se considera que a pressão é suficiente quando existir pelo menos 5m de altura da coluna d’água acima do ponto mais alto do edifício; • É o sistema mais econômico e menos propenso a danos e/ou avarias. Prof. Dr. Béda Barkokébas Jr. Sistema de Alimentação Indireta • Consiste no sistema de um ou mais reservatórios no ponto mais alto do edifício, onde partem as canalizações de distribuição para colunas; • As caixas d’água superiores podem ser alimentadas: - Diretamente da rede pública (sem bombeamento); - Sistema de pressão (com bombeamento) de um reservatório inferior ou água do subsolo (poço). Prof. Dr. Béda Barkokébas Jr. • No caso dos reservatórios ou caixas d’água superiores, deve-se prever um reforço adequado nas estruturas da edificação, assim como, ter cuidado especial com a impermeabilização dos mesmos. Sem bombeamento Com bombemaneto Prof. Dr. Béda Barkokébas Jr. Sistema Hidropneumático de Distribuição • Sistema que com auxílio de um depósito inferior, pressuriza toda a rede de distribuição interna do edifício; • É utilizado para evitar a construção de caixas d’água superiores. Prof. Dr. Béda Barkokébas Jr. Detalhe do Sistema Elevatório - Hidropneumático Fonte: CREDER, H. 1991 Prof. Dr. Béda Barkokébas Jr. INFORMAÇÕES NECESSÁRIAS E CRITÉRIOS PARA O PROJETO DE REDE DE INSTALAÇÃO DE ÁGUA FRIA EM UM EDIFÍCIO Deve-se conhecer: • Volume, pressão, continuidade e potabilidade da água fornecida pela rede de abastecimento (companhia de abastecimento ou poço); • Projeto de arquitetura com plantas de pavimento tipo, cobertura, pilotis, cortes, etc. que permita identificar a localização, números e tipo de pontos de consumo; • Localização de entrada da alimentação e local das caixas d’água inferior e superior, assim como o local dos medidores; • Localização dos outros sistemas de instalação (gás, eletricidade, telefonia, audiovisual, etc.); • Norma ABNT – NBR 5625 Prof. Dr. Béda Barkokébas Jr. Observações importantes: • Cada coluna deverá atender a no máximo 10 andares; • Instalar válvulas de redução de pressão em todos os pontos de rede onde a pressão for superior a 4 atmosfera; Prof. Dr. Béda Barkokébas Jr. Válvula redutora de pressão: É a válvula de controle que mantém a jusante a uma pressão estabelecida, qualquer que seja a pressão dinâmica a montante. Prof. Dr. Béda Barkokébas Jr. • Caso o fornecimento de água seja descontínuo deve-se providenciar caixa d’água inferior, com capacidade sempre superior ao equivalente a 2 dias de consumo do edifício; • O trecho entre a rede de distribuição e o contador é de propriedade e manutenção da companhia de distribuição; • As tubulações de água devem estar localizadas, no mínimo, a 30 cm de distância da rede de eletricidade; • As tubulações de água quente e fria deverão estar separadas a uma distância de pelo menos 5 cm, para que não tenham influência entre si; • Nas instalações de água em edifícios de interesse público (hospitais, hotéis, etc.) devem-se ter no mínimo duas “penas d’água” de abastecimento. Prof. Dr. Béda Barkokébas Jr. Observações importantes para o projeto de instalações em edifícios altos: • Quando o edifício tem uma altura superior a 15 ou 20 andares, é conveniente zonificar o sistema de distribuição de água, dividindo a altura total do edifício em faixas horizontais e projetando as canalizações de água fria separadamente para cada uma; • Considerar o edifício, como uma estrutura única, implicará em dimensionamento de bombas e tubulações excessivas e dispendiosas; • Para evitar o problema de super dimensionamento, se projeta um sistema de colunas, que é alimentado independentemente, mediante depósitos no alto de cada zona. Prof. Dr. Béda Barkokébas Jr. Distribuição de água em edifícios altos Prof. Dr. Béda Barkokébas Jr. PRECAUÇÕES PARA UM BOM FUNCIONAMENTO E CONSERVAÇÃO DA INSTALAÇÃO Golpe de aríete: amortecedores Chama-se golpe de aríete ao choque produzido sobre as paredes das tubulações quando a passagem de um liquido é interrompido bruscamente, produzindo-se um aumento elevado de pressão no interior da tubulação. Para atenuar os efeitos do golpe de aríete utiliza-se: • Menores velocidades da água nas tubulações; • Fechamento lento das válvulas e registros; • Válvulas anti-ariete; • Válvulas de alivio. As tubulações, conexões e outros acessórios sevem ser de boa qualidade e resistir aos impactos do golpe de aríete. Prof. Dr. Béda Barkokébas Jr. Movimento dos edifícios Devido à acomodação das fundações, vento, contrações, os edifícios têm movimentos que devem ser considerados na colocação das tubulações; Nas juntas de dilatação dos edifícios convém que estas não sejam atravessadas pelas tubulações. Prof. Dr. Béda Barkokébas Jr. Ruídos da tubulação As principais causas de ruídos e os meios para evitá-los são: • Pressões excessivas na rede, portanto velocidades muito elevadas da água, que originam vibrações nas tubulações. Em conseqüência, terá que dispor de redutores de pressão em lugares adequados; • As curvas fechadas de pouco raio e as trocas bruscas de seção modificam o regime de circulação regular, dando lugar à ‘turbulências’ ruidosas; • O golpe de aríete causado por fechamentos bruscos de torneiras, originando trepidações. Utilizam-se torneiras de fechamento progressivo, ou anti-ariete; • Peças mal ajustadas nas torneiras que vibram com a passagem da água. Evita-se esse ruído utilizando material de boa qualidade e em perfeito estado de funcionamento. Prof. Dr. Béda Barkokébas Jr. INSTALAÇÕES PREDIAIS E HIDROSANITÁRIAS DIMENSIONAMENTO DAS INSTALAÇÕES PREDIAIS Prof. Dr. Béda Barkokébas Jr. Prof. Dr. Béda Barkokébas Jr. CONSUMO PREDIAL 1. Taxa de ocupação Para fins de calculo do consumo residencial diário, estimamos: • Cada quarto social ocupado por 2 (duas) pessoas e • Cada quarto de serviço ocupado por 1 (uma) pessoa. Prof. Dr. Béda Barkokébas Jr. Para outras edificações, considera-se o prescrito na tabela: LOCAL TAXA DE OCUPAÇAO 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 e hotéis Uma pessoa por 5,50 m² de área Restaurantes Uma pessoa por 1,40m² de área Salas de operações (hospital) Oito pessoas Teatros, cinemas, auditórios Uma cadeira para cada 0,70 m² de área Prof. Dr. Béda Barkokébas Jr. 1. Consumo Conhecida a população do prédio, calcula-se o consumo, utilizando a tabela: Prof. Dr. Béda Barkokébas Jr. LOCAL CONSUMO (litros) Alojamentos provisórios 80 per capta Casas populares ou rurais 120 per capta Residências 150 per capta Apartamentos 200 per capta Hotéis (s/ cozinha e s/ lavanderia) 120 per capta Hospitais 250 por leito Escolas – internatos 150 per capta Escolas – externatos 50 per capta Quartéis 150 per capta Edifícios públicos ou comerciais 50 per capta Escritórios 50 per capta 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 Fabricas em geral (uso pessoal) 70 por operário Postos de serviço para automóvel 150 por veiculo Cavalariças 100 por cavalo Jardins 1,5 por m² Prof. Dr. Béda Barkokébas Jr. 2.1 Cálculo do consumo: VR = (N x C) + (RI) (Mínimo reserva de 2 dias) (N x C) x n=2 VR = volume do reservatório RI = reserva de incêndio (15% a 20%) N = nº pessoas + nº zeladores C = consumo Prof. Dr. Béda Barkokébas Jr. DIMENSIONAMETO DOS RESERVATÓRIOS 1. População total 2. Consumo diário 3. Reserva (2 ou mais dias) 4. Volume total 5. Distribuição dos Reservatórios, para qual especifica-se: - O volume do reservatório inferior deverá corresponder a 3/5 do volume total. V.R.Inf. = 3/5 V.Total - O volume do reservatório superior deverá corresponder a 2/5 do volume total. V.R.Sup. = 2/5 V. Total Prof. Dr. Béda Barkokébas Jr. 6. Reserva de Incêndio Deve-se prever a reserva de incêndio, estimada em 15 a 20% do consumo diário. Para os edifícios residenciais, considera-se: - Edificações com até 4 pavimentos ou 14 m de altura = Isento - Edificações com até 8 pavimentos ou 20 m de altura = 7.200 litros - Edificações com mais de 8 pavimentos ou 20 m de altura = 10.800 litros Prof. Dr. Béda Barkokébas Jr. RECOMENDAÇÕES GERAIS • O fechamento da tampa de inspeção dos reservatórios deverá ser do tipo encaixe (caixa de sapato) e preferencialmente com sistema de segurança (cadeado ou fechadura). • O acesso acessos reservatórios deverá ser facilitado. • Recomenda-se a limpeza com desinfecção a cada 6 meses. • Os reservatórios que não são alimentados por sistema de recalque deverão possuir válvulas de flutuador na canalização de entrada. Prof. Dr. Béda Barkokébas Jr. Reservatório Superior • Acima do nível máximo da água deve-se ter um espaço livre de, no mínimo, 30 cm. • Reservatórios com capacidade acima de 4.000 litros devem ser divididos em dois compartimentos, comunicantes entre si, através de barriletes. • Os reservatórios devem ficar com o fundo, no mínimo, a 0,80m acima do último teto. • A saída da alimentação de água (saída do barrilete) deverá estar, no mínimo, a 0,10m acima do fundo do reservatório. Reservatório Inferior • O crivo da canalização de sucção deve ficar a pelo menos 0,10m do fundo, evitando assim que a sucção revolva os lodos depositados. • Deverá estar afastado 5 metros do sistema de destino final de esgoto. Prof. Dr. Béda Barkokébas Jr. Consumo das peças de utilização As peças de utilização são projetadas para funcionar mediante certa vazão, que não deverá ser inferior às especificadas na tabela a seguir: PEÇA DE UTILIZAÇÃO VAZÃO (l/s) PESO Bacia sanitária com caixa de descarga 0,15 0,30 Bacia sanitária com válvula de descarga 0,90 40,0 Banheira 0,30 1,0 Bebedouro 0,05 0,1 Bidê 0,10 0,1 Chuveiro 0,20 0,5 Lavatório 0,20 0,5 Máquina de lavar prato ou roupa 0,30 1,0 Mictório auto-aspirante 0,50 2,8 Mictório de descarga contínua, por metro ou por aparelho 0,075 0,2 Mictório de descarga contínua 0,15 0,3 Pia de despejo 0,30 1,0 Pia de cozinha 0,25 0,7 Tanque de lavar roupa 0,30 1,0 Prof. Dr. Béda Barkokébas Jr. Dimensionamento dos Sub- Ramais São especificados os diâmetros mínimos dos sub-ramais conforme a tabela a seguir: Prof. Dr. Béda Barkokébas Jr. PEÇA DE UTILIZAÇÃO DIÂMETRO (mm e pol) Aquecedor de baixa pressão 20 (3/4) Aquecedor de alta pressão 15 (1/2) Bacia sanitária com caixa de descarga 15 (1/2) Bacia sanitária com válvula de descarga 32 (1 1/4) Banheira 15 (1/2) Bebedouro 15 (1/2) Bidê 15 (1/2) Chuveiro 15 (1/2) Filtro de pressão 15 (1/2) Lavatório 15 (1/2) Máquina de lavar pratos e roupa 20 (3/4) Mictório auto-aspirante 25 (1) Mictório de descarga descontínua 15 (1/2) Pia de despejo 20 (3/4) Pia de cozinha 15 (1/2) Tanque de lavar roupa 20 (3/4) Prof. Dr. Béda Barkokébas Jr. Dimensionamento dos Ramais • Consumo Máximo Provável (Q) Especificará a vazão provável, em função dos “pesos” atribuídos às peças de utilização. Q = C √ ∑ P Onde: Q = vazão em litros / segundo C = coeficiente de descarga = 0,30 l/s ∑ P = soma dos pesos de todas as peças de utilização alimentadas através do trecho considerado. -∑ dos pesos de utilização simultânea e de maior peso. - ∑ P Ábaco da vazão l/s e ᴓ (pol.) Prof. Dr. Béda Barkokébas Jr. ÁBACO – vazões e diâmetros em função dos pesos Prof. Dr. Béda Barkokébas Jr. EXEMPLO: Cálculo da Vazão do Ramal do Banheiro Cada aparelho possui uma vazão específica e um peso relativo, como apresentados na tabela abaixo: aparelho vazão Q (l/s) peso relativo (P) Chuveiro 0,20 0,40 Lavatório 0,15 0,30 Bacia com caixa acoplada 0,15 0,30 TOTAL 0.50 1,00 Prof. Dr. Béda Barkokébas Jr. Para calcular a vazão a partir dos pesos relativos podemos utilizar a fórmula abaixo: Prof. Dr. Béda Barkokébas Jr. Cálculo da Vazão do Sub-ramal do Chuveiro Como só existe um aparelho atendendo o sub-ramal do chuveiro, a vazão do trecho é a vazão do equipamento, Q = 0,20 l/s ou 0,19 l/s se consultar o ábaco ou utilizar a fórmula. aparelho vazão Q (l/s) peso relativo (P) Chuveiro 0,20 0,40 TOTAL 0.20 0,40 Prof. Dr. Béda Barkokébas Jr. Pré-dimensionamento do tubo do Ramal do Banheiro A leitura direta do ábaco também permite o pré-dimensionamento do diâmetro do tubo do sub-ramal do chuveiro. Porém agora caímos no que chamamos de zona de duplo diâmetro. O diâmetro do tubo pode ser de 15 ou de 20 mm Prof. Dr. Béda Barkokébas Jr. Consumo máximo possível Neste cálculo admite-se que 2 peças possam funcionar ao mesmo tempo. O ∑ dos pesos de todas as peças, é especificado conforme a tabela - ábaco de vazões e diâmetros em função dos pesos. Método das seções equivalentes Pelo consumo máximo possível, utiliza-se o método das seções equivalentes, em que todos os diâmetrossão expressos em função da vazão obtida em ½ polegada, conforme especificado na tabela abaixo: Diâmetro dos canos (pol.) ½ ¾ 1 1 ¼ 1 ½ 2 2 ½ 3 4 N˚ de canos de ½ com a mesma capacidade 1 2,9 6,2 10,9 17,4 37,8 65,5 110,5 189 Prof. Dr. Béda Barkokébas Jr. Observações importantes: • Este tipo de dimensionamento é o método mais usado nas instalações comuns, pois permite um dimensionamento mais seguro baseado no consumo; • Queda de pressão; • Pré – dimensionamento. Por causa do atrito, passa uma maior vazão por um tubo de 1” do que por quatro tubos de ½”, pois há mais paredes e, conseqüentemente, mais atrito. Prof. Dr. Béda Barkokébas Jr. Pressão As unidades mais utilizadas são: • Kgf / cm² - kilograma por centímetro quadrado; • Mca – metro coluna d’água; • Kpa – pascal 1 Kgf / cm² = 10Mca =100Kpa Prof. Dr. Béda Barkokébas Jr. SISTEMA ELEVATÓRIO Prof. Dr. Béda Barkokébas Jr. Constituído de: Para a elevação da água do reservatório inferior utiliza-se a bomba em uma operação denominada bombeamento. O bombeamento é • Tubulação de sucção; • Conjunto motor – bomba; • Tubulação de recalque. Tubulação de sucção: • A sucção deve ser a mais curta possível, nunca ultrapassando 7,50m, que é o limite prático. Sempre que possível deve ser inferior a 5,00m; • A altura de sucção somada às perdas de carga e a pressão do vapor d’água não deverão ultrapassar os limites práticos de capacidade de sucção de bombas, indicadas pelos fabricantes; • Deverá ser estanque, evitando assim a entrada e formação de bolhas de ar; • A válvula de pé deverá ser bem dimensionada e especificada. Prof. Dr. Béda Barkokébas Jr. • A redução entre a bomba e a tubulação de sucção deverá ser excêntrica, evitando assim a formação de bolhas de ar; • O registro de gaveta deverá ser colocado na horizontal (haste na horizontal), para evitar também a formação de bolhas de ar; • Para impedir que objetos estranhos danifiquem a bomba, um crivo deverá ser instalado no inicio da sucção, tendo 3 a 4 vezes a área da tubulação. Prof. Dr. Béda Barkokébas Jr. Tubulação de recalque: As linhas de recalque deverão ser projetadas e construídas conforme: • Colocar na saída da bomba, em primeiro lugar, uma válvula de retenção e depois um registro de gaveta; • A válvula de retenção irá proteger a bomba contra - Pressão excessiva; - Efeito do golpe de aríete, quando da parada da bomba; - A possibilidade de a mesma girar em sentido contrário. O registro de gaveta tem por finalidade possibilitar a manutenção e poderá ainda ser usado para regulagem da vazão. Prof. Dr. Béda Barkokébas Jr. Vazão a considerar para a bomba O sistema elevatório deverá ter, segundo a Norma NBR 5626/82, uma vazão mínima horária igual a 15% do consumo diário, ou seja, 6,66 horas por dia; Baseado em inúmeras instalações executadas, adotaremos tempos de funcionamento diários: • Prédios de apartamentos e hotéis: três períodos de 1 hora e 30 minutos cada; • Prédios de escritórios: dois períodos de 2 horas cada; Prof. Dr. Béda Barkokébas Jr. A vazão da bomba será: Q = 0,15 CD ou Q = CD / h Q = vazão da bomba CD = consumo diário h = horas que a bomba trabalhará por dia A vazão Q poderá ser expressa em: l/s, m³/s, l/h, m³/h. Prof. Dr. Béda Barkokébas Jr. A Fórmula de Forchheimmer: DR = 1,3 √Q √x ou usar o gráfico de Forchheimmer DR = diâmetro da tubulação de recalque, em m Q = vazão da bomba, em m³/s X = h / 24h (h = horas de funcionamento da bomba por dia) A tubulação de sucção é determinada, adotando-se uma bitola comercial imediatamente superior à bitola da tubulação de recalque. Prof. Dr. Béda Barkokébas Jr. • Gráfico de Forchheimmer para determinação do diâmetro da tubulação de recalque: A descarga será a quantidade de l por dia / h de funcionamento por dia h = hora de funcionamento por 24hrs (deve ser no máximo 6,66hrs). A linha que passa na diagonal no ponto de interseção é o diâmetro da bitola. Prof. Dr. Béda Barkokébas Jr. Exemplo: l por dia / h de funcionamento por dia 60.000 l por dia / 4,5 horas de funcionamento = descarga de 13,3 m³ / h. Prof. Dr. Béda Barkokébas Jr. INSTALAÇÕES PREDIAIS E HIDROSANITÁRIAS ÁGUA QUENTE Prof. Dr. Béda Barkokébas Jr. Prof. Dr. Béda Barkokébas Jr. As instalações de água quente são regidas pela NBR 7198/82 da ABNT, que fixa as exigências técnicas mínimas para criar um ambiente de maior conforto aos usuários. O uso da água quente é comum em quase todas as atividades humanas e as instalações para sua condução podem ser específicas para indústrias, hospitais, hotéis, motéis e residências. As temperaturas mais usuais de água quente são as seguintes: • Uso pessoal e banho ................. 35 a 50°C • Cozinhas (gordura) .................... 60 a 75°C • Lavanderias ............................... 75 a 80°C • Finalidades hospitalares ........... 100°C ou mais Prof. Dr. Béda Barkokébas Jr. Para reduzir as perdas de calor no sistema costuma-se envolver as tubulações com material isolante como lã e vidro, amianto em pó ou cortiça moída, vermiculita, etc. Hoje já existem tubos e conexões de materiais com propriedades termoplásticas que são isolantes térmicos; ainda assim alguns fabricantes recomendam envolver as tubulações para minimizar os efeitos da dilatação térmica. O sistema de aquecimento poderá ser: • Individual - quando alimenta uma única peça de utilização. Ex. chuveiros, torneiras. • Central Privado – quando alimenta várias peças de utilização de um único domicílio, como aquecedor de acumulação. • Central Coletivo – quando alimenta peças de utilização de vários domicílios. Ex. hotéis, motéis, hospitais... Prof. Dr. Béda Barkokébas Jr. Consumo predial A NBR 7198/82 dita o consumo predial. Conhecida a população da edificação, calcula-se o consumo predial através da tabela : Prof. Dr. Béda Barkokébas Jr. ESTIMATIVA DE CONSUMO DE ÁGUA QUENTE PRÉDIO CONSUMO LITROS / DIA Alojamento provisório de obra 24 L por pessoa Casa popular ou rural 26 L por pessoa Residência 45 L por pessoa Apartamento 60 L por pessoa Quartel 45 L por pessoa Escola (internato) 45 L por pessoa Hotel (sem incluir cozinha e lavanderia) 36 L por hóspede Hospital 125 L por leito Restaurantes e similares 12 L por refeição Lavanderia 15 L por kg de roupa seca Prof. Dr. Béda Barkokébas Jr. Condução de água quente Pressão máxima e mínima: • A pressão máxima para as peças e para os aquecedores é: 400 KPa (40,00 m H2O); • A pressão mínima nas torneiras e nos chuveiros são de 10 KPa e 5 KPa (1,00 m H2O e 0,50 m H2O), respectivamente. Prof. Dr. Béda Barkokébas Jr. Vazões e velocidade máxima de fluxo A tabela seguinte fornece as vazões e velocidade máxima. A NBR 7198/82 fixa a velocidade máxima em 4,00 m/s e o projeto de revisão adota o valor de 2,50 m/s. Prof. Dr. Béda Barkokébas Jr. VELOCIDADES E VAZÕES MÁXIMAS PARA ÁGUA QUENTE DIÂMETRO NOMINAL VELOCIDADES MÁXIMAS VAZÕES MÁXIMAS DN (Diâmetro Nominal) (mm) Referência (polegada) m / s l / s 15 ½ 1.60 0.20 20 ¾ 1.95 0.55 25 1 2.25 1.15 32 1 ¼ 2.50 2.00 40 1 ½ 2.75 3.10 50 2 3.15 6.40 65 2 ½ 3.55 11.2080 3 3.85 17.60 100 4 4.00 32.50 Prof. Dr. Béda Barkokébas Jr. Perdas de carga Idêntico ao de água fria. Vazão e diâmetro mínimo A NBR 7198/82 fornece a vazão mínima para que elas tenham um perfeito desempenho, conforme a seguinte tabela: VAZÃO MÍNIMA E PESO DAS PEÇAS DE UTILIZAÇÃO PEÇAS DE UTILIZAÇÃO VAZÃO l / s PESO Banheira 0,30 1,0 Bidê 0,06 0,1 Chuveiro 0,12 0,5 Lavatório 0,12 0,5 Pia de cozinha 0,25 0,7 Pia de despejo 0,30 1,0 Lavadora de roupa 0,30 1,0 Prof. Dr. Béda Barkokébas Jr. DIMENSIONAMENTO PARA DISTRIBUIÇÃO DE ÁGUA QUENTE Este processo segue o mesmo raciocínio empregado para a água fria, porém fazendo as devidas alterações quanto ao consumo, conforme a NBR 7198/82. Sub – ramais A NBR 7198/82 recomenda os diâmetros mínimos para os sub-ramais conforme a tabela que segue: DIÂMETRO MÍNIMO DOS SUB - RAMAIS PEÇAS DE UTILIZAÇÃO DIÂMETRO (mm) Banheira 15 Bidê 15 Chuveiro 15 Lavatório 15 Pia de cozinha 15 Pia de despejo 20 Lavadora de roupa 20 Prof. Dr. Béda Barkokébas Jr. Ramais de alimentação A NBR 7298/82 recomenda o sistema de funcionamento máximo provável das peças de utilização. Q = 0,30 √∑p ∑p = soma de todos os pesos das peças de utilização. Produção de água quente Dá-se pela transferência de calorias de uma fonte de calor para que a água alcance a temperatura desejada através de diversas fontes de energia térmica: • Combustíveis sólidos (madeira, carvão...), líquidos (óleo, querosene, álcool...) e gasosos (glp...); • Energia elétrica (mais usado no país) • Energia solar; • Vapor Prof. Dr. Béda Barkokébas Jr. Eletricidade e gás Os aquecedores residenciais normalmente utilizam eletricidade ou gás como fonte de energia térmica: • De PASSAGEM CONTÍNUA DA ÁGUA, que são os aquecedores individuais ou central privado. • De ACUMULAÇÃO, no qual a água acumulada é aquecida. É constituído de 2 reservatórios: 1 interno – de aço ou cobre – no qual a água é acumulada e aquecida e 1 externo – de aço – criando assim uma camada de ar entre os dois tambores , necessária para isolamento térmico do sistema. A tabela que segue é utilizada para o dimensionamento dos aquecedores de acumulação. Prof. Dr. Béda Barkokébas Jr. DIMENSIONAMENTO INDICADO PARA AQUECEDORES ELÉTRICOS DE ACUMULAÇÃO CONSUMO DIÁRIO A 70°C CAPACIDADE DO AQUECEDOR (L) POTÊNCIA (kw) 60 50 0,75 95 75 0,75 130 100 1,0 200 150 1,25 260 200 1,50 330 250 2,0 430 300 2,5 570 400 3,0 700 500 4,0 850 600 4,5 1.150 750 5,5 1.500 1.000 7,0 1.900 1.250 8,5 2.300 1.500 10,0 2.900 1.750 12,0 3.300 2.000 14,0 4.200 2.500 17,0 5.000 3.000 20,0 Prof. Dr. Béda Barkokébas Jr. INSTALAÇÕES PREDIAIS E HIDROSANITÁRIAS ESGOTO SANITÁRIO Prof. Dr. Béda Barkokébas Jr. Prof. Dr. Béda Barkokébas Jr. A NBR 8160/83 da ABNT prescreve as condições mínimas para projeto e execução das instalações prediais de esgoto sanitário de modo a: • Permitir rápidos despejos e fáceis desobstruções (evitar acumular água no interior da tubulação) • Não permitir vazamento, escapamento de gases ou formação de depósitos no interior das tubulações • Vedar a passagem de gases e de animais das tubulações para o interior do edifício • Impedir contaminação de água potável. O esgoto sanitário deverá ser lançado na rede pública ou em sistema particular, devendo ser submetido a tratamento antes de ser lançado nos cursos d’água. Esta medida evita a poluição das águas. Como exemplo de sistema particular pode citar a fossa séptica. Prof. Dr. Béda Barkokébas Jr. Esgoto primário e Esgoto secundário Esgoto Primário – são as canalizações que possam ter acesso de gases, ou seja, descargas que vão dos desconectores (caixas sinfonadas, ralos sinfonados, sifões...) até o coletor público. (ramal de esgoto - acesso ao mau cheiro) Esgoto secundário – são as canalizações e as peças de utilização que não tem acesso de gases provenientes do coletor público, ou seja, as descargas vão até os desconectores: as caixas sinfonadas, ralos sinfonados, sifões e demais desconectores. (ramal de descarga – não tem acesso ao mau cheiro - porque está protegido pelo sifão) Prof. Dr. Béda Barkokébas Jr. DIMENSIONAMENTO DA TUBULAÇÃO DE ESGOTO SANITÁRIO Ramais de descarga e Ramais de esgoto • Ramal de descarga (RD): tubulação que recebe efluentes de aparelhos sanitários. • Ramal de esgoto (RE): tubulação que recebe efluentes de ramais de descarga. O dimensionamento da tubulação de esgoto sanitário é feito em função das “Unidades Hunter de Contribuição – UHC”, atribuídas aos aparelhos sanitários. As UHC e os diâmetros mínimos dos ramais de descargas estão relacionados na tabela UHC (01). O esgotamento sanitário é feito por conduto livre (por gravidade). Os ramais de descarga e esgoto devem obedecer às declividades da tabela (02). Os diâmetros dos ramais de esgoto estão na tabela (03). Prof. Dr. Béda Barkokébas Jr. DECLIVIDADES MÍNIMAS ( tab. 02) DIÂMETRO Polegada mm DECLIVIDADE % 1 ¼” 30 3 1 ½” 40 3 2” 50 3 3” 75 2 4” 100 2 5” 125 1,2 6” 150 0,7 8” 200 0,5 10” 250 0,5 12” 300 0,5 16” 400 0,5 DIMENSIONAMENTO DOS RAMAIS DE ESGOTO (tab. 03) Diâmetro nominal mínimo do tubo DN Número máximo de unidade Hunter de contribuição - UHC 30 1 40 3 50 6 75 20 100 160 150 620 Prof. Dr. Béda Barkokébas Jr. (tab.01) Prof. Dr. Béda Barkokébas Jr. Exemplos: • O dimensionamento da tubulação de esgoto sanitário é feito em função das UNIDADES HUNTER DE CONTRIBUIÇÃO – UHC (tabela 1) atribuídas aos aparelhos sanitários. Exemplo: ver na tabela 4.1 – VASO SANITÁRIO: UHC = 6 e DN = 100 - A tubulação de esgoto funciona por gravidade. • Ramal de esgoto e ramal de descarga obedecem às declividades da tabela 2. Ex. Depois de ver a tabela 4.1, DN = 100, ir para tabela 4.2 e ver a declividade. DN = 100 => Declividade = 2%. Prof. Dr. Béda Barkokébas Jr. • Diâmetro dos ramais de descarga (como recebe direto dos aparelhos sanitários): ver tabela 1 (DN mínimo = 40) Exemplo: ver na tabela 4.1 – VASO SANITÁRIO: DN = 100 • Diâmetro dos ramais de esgoto (somatório dos UHC dos ramais de descarga que conectam o tubo de esgoto) ver tabela 3. Exemplo: soma dos UHC = 20 => DN = 75) Prof. Dr. Béda Barkokébas Jr. TUBO DE QUEDA É a tubulação vertical que recebe efluentes de subcoletores, ramais de esgoto e ramais de descarga. Deverão segundo a NBR 8160/83 da ABNT: • Ser o mais vertical possível; • Empregar sempre curvas de raio longo nas mudanças de direção, quanto estas se fazem necessárias; • Nas mudanças de direção, colocar uma visita junto às curvas, sempre que estas forem inatingíveis por varas de limpeza, introduzidas através das caixas de inspeção; • Ser prolongados com o mesmo diâmetro, até a cobertura da edificação, para fins de ventilação. Prof. Dr. Béda Barkokébas Jr. Para o dimensionamento dos TQ a NBR 8160/83 recomenda a tabela a seguir com as seguintes restrições: • Nenhum vaso sanitário poderá descarregar em um tubo de queda de diâmetro inferior a DN 100; • Nenhum TQ deve ter diâmetro inferior ao da tubulação a ele ligada;• Nenhum TQ que receba descargas de pias de cozinha ou pias de despejo deve ter diâmetro inferior a DN 75, excetuando o caso se TQs que recebam até seis unidades Hunter de contribuição em prédios de até dois pavimentos, quando pode então ser utilizado o diâmetro nominal DN 50. Prof. Dr. Béda Barkokébas Jr. Prof. Dr. Béda Barkokébas Jr. Se necessários, os desvios dos tubos de queda devem ser dimensionados da seguinte forma: • Desvios com ângulos menores que 45˚ com a vertical, o TQ é dimensionado pela tabela – Dimensionamento dos tubos de queda (pág.63). • Desvios com ângulos maiores que 45˚: - Trecho acima do desvio, tabela - Dimensionamento dos tubos de queda (pág.63). - Trecho horizontal, que funciona como subcoletor, tabela a seguir: Prof. Dr. Béda Barkokébas Jr. Obs. Devem ter o comprimento máximo de 15m - Trecho abaixo do desvio, tabela - Dimensionamento dos tubos de queda (pág.63) - considerando o número de Unidades Hunter de Contribuição de todos os aparelhos esgotados pelo TQ, não podendo este trecho ter DN menos que o trecho anterior. DIMENSIONAMENTO DOS SUBCOLETORES E DO COLETOR PREDIAL Diâmetro nominal do tubo DN Número máximo de unidades Hunter de contribuição – UHC em função das declividades mínimas 0,5 1 2 4 100 - 180 216 250 150 - 700 840 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 Prof. Dr. Béda Barkokébas Jr. Coletor Predial, Subcoletor ou Rede Horizontal Coletor Predial Trecho de tubulação compreendido entre a última inserção de subcoletor,ramal de esgoto ou de descarga e o coletor público ou sistema particular. Subcoletor (SC) Tubulação que recebe efluentes de um ou mais TQ. Os coletores prediais, subcoletores ou redes horizontais de esgoto sanitário deverão: • Sempre que possível ser construído em área não edificada; • Na impossibilidade do item anterior, as caixas de inspeção deverão ser localizadas em áreas abertas e de fácil acesso; • Ter traçado retilíneo; • Ter, nas mudanças de direção, caixas de inspeção; • Ter diâmetro mínimo de 4” (100mm) Prof. Dr. Béda Barkokébas Jr. As interligações de ramais de descarga, ramais de esgoto e subcoletores devem ser feitas através de caixas de inspeção se as tubulações forem enterradas. O dimensionamento dos coletores prediais e subcoletores devem considerar o aparelho sanitário de maior contribuição para cada banheiro de prédio residencial no caso de cálculo de UHC, segundo a NBR 8160/83 da ABNT. Tabela – Dimensionamento dos subcoletores e coletores prediais (pág. 64) Prof. Dr. Béda Barkokébas Jr. DIMENSIONAMENTO DAS CAIXAS Caixa Coletora (CC) Caixa onde se reúnem os refúgios líquidos que exigem elevação mecânica, sendo utilizada quando o sistema de lançamento do esgoto no coletor público necessitar de bombeamento mecânico. Os efluentes de aparelhos sanitários não podem descarregar em caixas coletoras, e sim em caixas de inspeção, que devem der à caixa coletora. A capacidade da CC deve ser calculada em função do volume de esgoto e do funcionamento da bomba, que não deve ter freqüência exagerada de partidas e paradas por volume insuficiente de esgoto, sem contar que o volume exagerado pode levar o esgoto a estado séptico. A profundidade mínima deve ser de 0,90m a partir do nível de geratriz inferior da tubulação afluente mais baixa, devendo o fundo ser inclinado para permitir total esvaziamento. Prof. Dr. Béda Barkokébas Jr. Caixa de Inspeção (CI) Caixa destinada a permitir a inspeção, limpeza e desobstrução das tubulações. Deverão ser de anéis de concreto, alvenaria de tijolo maciço e blocos de concreto com paredes mínimas de 0,20m e poderão ter: • Seção circular de 0,60m de diâmetro, quadrada ou retangular com 0,60m de lado; • Profundidade máxima de 1,00m; • Tampa de fácil remoção e com perfeita vedação; • Fundo construído de modo que se tenha rápido escoamento e evitar formação de depósitos; • Distância máxima de 25m entre as caixas. Prof. Dr. Béda Barkokébas Jr. Caixa de Passagem (CP) Caixa dotada de grelha ou tampa cega destinada a receber água de lavagem de pisos e afluentes de tubulação secundária. Devem ter as seguintes características: • Cilíndricas, com diâmetro mínimo de 0,15m ou de uma forma tal que permita a inscrição de um círculo com essas características; • Altura mínima de 0,10m; • Tubulação de saída com diâmetro mínimo DN 50. Prof. Dr. Béda Barkokébas Jr. Caixa retentora de Gordura (CG) Dispositivo projetado e instalado para separar e reter substâncias indesejáveis às redes de esgotos – as gorduras. Devem ser instaladas em locais de fácil acesso e boas condições de ventilação, com tampa hermética e de fácil remoção, devendo ser divididas e duas câmaras: uma receptora e outra vertedora. As CGs poderão ser: 1. Caixa de Gordura individual ou Pequena (CGP) Tem diâmetro interno de 0,30m, capacidade de retenção para 18 litros e tubulação de saída com DN 75. 2. Caixa de Gordura Simples (CGS) Tem diâmetro interno de 0,40m, capacidade de retenção para 31 litros e tubulação de saída com DN 75. É usada para receber despejos de até duas pias de cozinha. Prof. Dr. Béda Barkokébas Jr. 3. Caixa de Gordura Dupla (CGD) Tem diâmetro interno de 0,60m, capacidade de retenção para 120 litros e tubulação de saída com DN 100. É usada para receber despejos de até doze pias de cozinha. 4. Caixa de Gordura Especial (CGE) Tem diâmetro para tubulação de saída DN 100. Utilizada quando o número de pias for superior a doze ou quando se tratar de cozinhas especiais. O volume CGE é calculado por: V = 2N + 20 onde: V = volume em litros N = número de pessoas servidas pela cozinha. Prof. Dr. Béda Barkokébas Jr. TUBULAÇÃO DE VENTILAÇÃO Objetivo da ventilação É obrigatório pela NBR 8160/83 e tem por objetivo conduzir os gases para a atmosfera, evitando o acesso dos mesmos ao interior das edificações, bem como a ruptura do fecho hídrico dos desconectores. Prescrições básicas • Toda instalação predial de esgoto sanitário deverá compreender, no mínimo, 1 tubo de ventilação primária com diâmetro não inferior a DN 75 se o prédio for residencial e tiver no máximo 3 vasos sanitários; nos demais casos, DN 100, ligado diretamente à caixa de inspeção e prolongado até acima da cobertura do prédio. Em edificações com 2 ou mais pavimentos a ventilação se faz pelo prolongamento vertical dos TQ até a cobertura, sendo todos os desconectores ligados por ramal de ventilação 1ª coluna de ventilação e esta ligação deverá ter, no mínimo, 0,15m acima do nível máximo da água do mais elevado aparelho sanitário; Prof. Dr. Béda Barkokébas Jr. • Deverá, no caso de telhados e lajes de cobertura, elevar-se, no mínimo, 0,30m acima destes e, no caso de terraços, 2,00m. Se a tubulação de ventilação estiver a menos de 4,00m de janelas ou portas, esta se elevará a 1,00m acima das vergas; • Deverá ser instalada de modo a possibilitar o escoamento, por gravidade, de qualquer líquido que porventura tenha acesso à mesma. A coluna de ventilação deverá ter: • Diâmetro uniforme; • Extremidade inferior ligada a um subcoletor ou a um TQ, em ponto situado abaixo da ligação do primeiroramal de esgoto ou de descarga, ou neste ramal; • Extremidade superior ou a ligação em tubos de ventilação primária nas mesmas condições prescritas para as tubulações de ventilação. Prof. Dr. Béda Barkokébas Jr. Tubos ventiladores individuais poderão ser interligados a um barrilete de ventilação, sendo que suas extremidades deverão ter no mínimo 2,00m acima da cobertura e diâmetro DN 150. Todo desconector deverá ser ventilado. São considerados devidamente ventilados os desconectores de pias, lavatórios e tanques, quando ligados a um TQ que não receba despejos de bacias sanitárias e mictórios, observando os valores da tabela abaixo. Assim também são considerados os desconectores instalados no último pavimento, ou pavimento único, quando o número de UHC for menor ou igual a 15 ou quando a distância do desconector a uma canalização ventilada não exceder os valores da tabela abaixo. Prof. Dr. Béda Barkokébas Jr. Os sistemas de ventilação podem ser individuais ou em circuitos, podendo o sistema individual ser contínuo ou não. Na ventilação continua permite-se o emprego de um único tubo ventilador para sifões instalados em dois ramais de descarga ou de esgoto que se ligam num único tubo de queda. DISTÂNCIA MÁXIMA DE UM DESCONECTOR AO TUBO VENTILADOR DIÂMETRO NOMINAL DO RAMAL DE DESCARGA DN (mm) DISTÂNCIA MÁXIMA 30 0,70 40 1,00 50 1,20 75 1,00 100 2,40 Prof. Dr. Béda Barkokébas Jr. Na ventilação em circuito, um tubo ventilador serve, no máximo, a oito aparelhos sanitários. É necessária a inclusão de um tubo ventilador suplementar, se houver aparelho sanitário, em pavimento superposto, ligado ao mesmo TQ. O tubo ventilador suplementar deverá ter a extremidade inferior ligada ao ramal de esgoto, entre o TQ e o primeiro dos aparelhos a ventilar, e a extremidade superior ligada ao tubo ventilador do circuito. A ligação do tubo ventilador a uma rede horizontal será feita acima do eixo da tubulação, no sentido vertical, ou com desvio máximo de 45˚ da vertical até 0,15m acima do nível máximo da água no mais elevado aparelho servido, antes de ser desenvolvida horizontalmente ou ser ligada a outro tubo ventilador Prof. Dr. Béda Barkokébas Jr. Dimensionamento da tubulação de ventilação A NBR 8160/83 fixa para o dimensionamento da ventilação além das prescrições já citadas, o seguinte: 1. Ramal de ventilação Deverão ter diâmetro mínimo de acordo com os limites fixados na tabela abaixo. DIMENSIONAMENTO DE RAMAIS DE VENTILAÇÃO GRUPO DE APARELHOS SEM VASOS SANITÁRIOS GRUPO DE APARELHOS COM VASOS SANITÁRIOS Nº UNIDADES HUNTER DE CONTRIBUIÇÃO DIÂMETRO NOMINAL DO RAMAL DE VENTILAÇÃO (mm) Nº UNIDADES HUNTER DE CONTRIBUIÇÃO DIÂMETRO NOMINAL DO RAMAL DE VENTILAÇÃO (mm) Até 2 30 Até 17 50 3 a 12 40 18 a 60 75 13 a 18 50 - - 19 a 36 75 - - Prof. Dr. Béda Barkokébas Jr. 2. Tubos ventiladores em circuito Terão, no mínimo, diâmetro igual ao do ramal de esgoto ou da coluna de ventilação a que estiver ligado. 3. Tubos ventiladores suplementares Terão, no mínimo, diâmetro igual à metade do diâmetro do ramal de esgoto a que estiver ligado. 4. Colunas de ventilação e barriletes Terão seus diâmetros de acordo com os valores da tabela abaixo. Prof. Dr. Béda Barkokébas Jr. Prof. Dr. Béda Barkokébas Jr. TERMINOLOGIA A NBR 7229/82 adota as seguintes definições: Câmara de decantação Compartimento da fossa séptica onde se processa o fenômeno da decantação. Câmara de digestão Espaço da fossa séptica destinado à acumulação e digestão do material decantado. Prof. Dr. Béda Barkokébas Jr. Câmara de digestão Espaço da fossa séptica destinado à acumulação e digestão do material decantado. Câmara de escuma Espaço da fossa séptica destinado à acumulação e digestão de escuma. Esgoto Refúgio líquido dos prédios, excluídas as águas pluviais e despejos industriais. Prof. Dr. Béda Barkokébas Jr. Despejo industrial Despejo recorrente de operações industriais. Diâmetro nominal Número que classifica, em dimensão, os tubos e acessórios e que corresponde aproximadamente ao diâmetro interno em milímetros das referidas peças, expresso em DN. Digestão Decomposição bioquímica da matéria orgânica em substâncias e compostos mais simples e estáveis. Prof. Dr. Béda Barkokébas Jr. Dispositivo de descarga de lodo Instalação hidráulica para descarga por pressão hidrostática do lado da fossa séptica. Dispositivo de entrada e saída Peças instaladas no interior da fossa séptica à entrada e à saída dos despejos destinadas a garantir a distribuição uniforme do líquido e impedir à saída de escuma. Escuma Substância constituída de material graxo, sólidos em mistura com gases, que ocupa a superfície do líquido na fossa séptica. Prof. Dr. Béda Barkokébas Jr. Efluente Substância predominantemente líquida que flui, em condições normais, através do dispositivo de saída da fossa séptica. Filtro anaeróbico Unidade de tratamento biológico do efluente da fossa séptica de fluxo ascendente em condições anaeróbias cujo meio filtrante mantém-se afogado. Fossa séptica Unidade de sedimentação e digestão, de fluxo horizontal, destinada ao tratamento de esgotos. Prof. Dr. Béda Barkokébas Jr. Fossa séptica de câmaras em série Aquela constituída de compartimentos interligados, nos quais se processam, conjuntamente, os fenômenos de decantação e digestão, com predominância da digestão no primeiro compartimento. Fossa séptica de câmaras sobrepostas Aquela em que os despejos e o lodo digerido são separados em câmaras distintas, nos quais se processam independentemente, os fenômenos de decantação e digestão. Fossa séptica de câmara única Aquela constituída de um só compartimento no qual se processam, conjuntamente, os fenômenos de decantação e digestão. Prof. Dr. Béda Barkokébas Jr. Lodo Substância acumulada por sedimentação de sólidos contidos nos esgotos frescos ou digeridos nas câmaras de acumulação e digestão das fossas sépticas. Lodo digerido Lodo resultante da digestão completa das matérias decantadas na fossa séptica. Lodo fresco Lodo instável cujo processo de digestão não foi iniciado. Prof. Dr. Béda Barkokébas Jr. Período de armazenagem do lodo digerido Intervalo de tempo entre duas operações consecutivas de remoção do lodo da fossa séptica, excluindo o período de digestão. Período de detenção do esgoto Intervalo de tempo médio de permanência dos esgotos no interior da fossa séptica. Período de digestão Intervalo de tempo entre duas operações consecutivas de remoção do lodo da fossa séptica. Prof. Dr. Béda Barkokébas Jr. Período de limpeza Intervalo de tempo entre duas operações consecutivas de remoção do lodo na fossa séptica. Profundidade útil Distância vertical entre o nível do líquido e o fundo da fossa. Seção transversal útil Área obtida pelo produto da largura da fossa pela altura útil.Sumidouro Poço destinado a receber efluente da fossa séptica e a facilitar sua infiltração subterrânea. Prof. Dr. Béda Barkokébas Jr. Tubo de limpeza Tubo instalado na fossa séptica com a finalidade de permitir o fácil acesso dos dispositivos de remoção do lodo. Valas de filtração Unidade complementar de tratamento do efluente da fossa séptica, por filtração biológica, constituída de tubulação e leito filtrante. Valas de infiltração Valas destinadas a receber efluente da fossa séptica, através da tubulação conveniente instalada e a permitir sua infiltração em camadas subsuperficiais do terreno. Prof. Dr. Béda Barkokébas Jr. Volume útil Capacidade útil calculada com o emprego de fórmulas. Zona neutra Espaço da fossa séptica de câmaras sobrepostas destinado a reduzir a turbulência do material em digestão. Prof. Dr. Béda Barkokébas Jr. TABELAS Prof. Dr. Béda Barkokébas Jr. TABELAS – DIMENSIONAMENTO DAS INSTALAÇÕES PREDIAIS CONSUMO PREDIAL 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 m 2 de área Museus e bibliotecas Uma pessoa por 5,50 m2 de área Salas e hotéis Uma pessoa por 5,50 m2 de área Restaurantes Uma pessoa por 1,40 m 2 de área Salas de operações (hospital) Oito pessoas Teatros, cinemas, auditórios Uma cadeira para cada 0,70m2 de área Prof. Dr. Béda Barkokébas Jr. LOCAL CONSUMO (litros) Alojamentos provisórios 80 per capta Casas populares ou rurais 120 per capta Residências 150 per capta Apartamentos 200 per capta Hotéis (s/ cozinha e s/ lavanderia) 120 per capta Hospitais 250 por leito Escolas – internatos 150 per capta Escolas – externatos 50 per capta Quartéis 150 per capta Edifícios públicos ou comerciais 50 per capta Escritórios 50 per capta 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 Fabricas em geral (uso pessoal) 70 por operário Postos de serviço para automóvel 150 por veiculo Cavalariças 100 por cavalo Jardins 1,5 por m² Prof. Dr. Béda Barkokébas Jr. Consumo das peças de utilização PEÇA DE UTILIZAÇÃO VAZÃO (l/s) PESO Bacia sanitária com caixa de descarga 0,15 0,30 Bacia sanitária com válvula de descarga 0,90 40,0 Banheira 0,30 1,0 Bebedouro 0,05 0,1 Bidê 0,10 0,1 Chuveiro 0,20 0,5 Lavatório 0,20 0,5 Máquina de lavar prato ou roupa 0,30 1,0 Mictório auto-aspirante 0,50 2,8 Mictório de descarga contínua, por metro ou por aparelho 0,075 0,2 Mictório de descarga contínua 0,15 0,3 Pia de despejo 0,30 1,0 Pia de cozinha 0,25 0,7 Tanque de lavar roupa 0,30 1,0 Prof. Dr. Béda Barkokébas Jr. PEÇA DE UTILIZAÇÃO DIÂMETRO (mm e pol) Aquecedor de baixa pressão 20 (3/4) Aquecedor de alta pressão 15 (1/2) Bacia sanitária com caixa de descarga 15 (1/2) Bacia sanitária com válvula de descarga 32 (1 1/4) Banheira 15 (1/2) Bebedouro 15 (1/2) Bidê 15 (1/2) Chuveiro 15 (1/2) Filtro de pressão 15 (1/2) Lavatório 15 (1/2) Máquina de lavar pratos e roupa 20 (3/4) Mictório auto-aspirante 25 (1) Mictório de descarga descontínua 15 (1/2) Pia de despejo 20 (3/4) Pia de cozinha 15 (1/2) Tanque de lavar roupa 20 (3/4) Prof. Dr. Béda Barkokébas Jr. ÁBACO - Vazões de diâmetros em função dos pesos Prof. Dr. Béda Barkokébas Jr. Gráfico do Forchheimmer Prof. Dr. Béda Barkokébas Jr. TABELAS – ÁGUA QUENTE ESTIMATIVA DE CONSUMO DE ÁGUA QUENTE PRÉDIO CONSUMO LITROS / DIA Alojamento provisório de obra 24 L por pessoa Casa popular ou rural 26 L por pessoa Residência 45 L por pessoa Apartamento 60 L por pessoa Quartel 45 L por pessoa Escola (internato) 45 L por pessoa Hotel (sem incluir cozinha e lavanderia) 36 L por hóspede Hospital 125 L por leito Restaurantes e similares 12 L por refeição Lavanderia 15 L por kg de roupa seca Prof. Dr. Béda Barkokébas Jr. VELOCIDADES E VAZÕES MÁXIMAS PARA ÁGUA QUENTE DIÂMETRO NOMINAL VELOCIDADES MÁXIMAS VAZÕES MÁXIMAS DN (Diâmetro Nominal) (mm) Referência (polegada) m / s l / s 15 ½ 1.60 0.20 20 ¾ 1.95 0.55 25 1 2.25 1.15 32 1 ¼ 2.50 2.00 40 1 ½ 2.75 3.10 50 2 3.15 6.40 65 2 ½ 3.55 11.20 80 3 3.85 17.60 100 4 4.00 32.50 Prof. Dr. Béda Barkokébas Jr. VAZÃO MÍNIMA E PESO DAS PEÇAS DE UTILIZAÇÃO PEÇAS DE UTILIZAÇÃO VAZÃO l / s PESO Banheira 0,30 1,0 Bidê 0,06 0,1 Chuveiro 0,12 0,5 Lavatório 0,12 0,5 Pia de cozinha 0,25 0,7 Pia de despejo 0,30 1,0 Lavadora de roupa 0,30 1,0 Prof. Dr. Béda Barkokébas Jr. DIÂMETRO MÍNIMO DOS SUB – RAMAIS PEÇAS DE UTILIZAÇÃO DIÂMETRO (mm) Banheira 15 Bidê 15 Chuveiro 15 Lavatório 15 Pia de cozinha 15 Pia de despejo 20 Lavadora de roupa 20 Prof. Dr. Béda Barkokébas Jr. DIMENSIONAMENTO INDICADO PARA AQUECEDORES ELÉTRICOS DE ACUMULAÇÃO CONSUMO DIÁRIO A 70°C CAPACIDADE DO AQUECEDOR (L) POTÊNCIA (kw) 60 50 0,75 95 75 0,75 130 100 1,0 200 150 1,25 260 200 1,50 330 250 2,0 430 300 2,5 570 400 3,0 700 500 4,0 850 600 4,5 1.150 750 5,5 1.500 1.000 7,0 1.900 1.250 8,5 2.300 1.500 10,0 2.900 1.750 12,0 3.300 2.000 14,0 4.200 2.500 17,0 5.000 3.000 20,0 Prof. Dr. Béda Barkokébas Jr. TABLAS – ESGOTO SANITÁRIO DECLIVIDADES MÍNIMAS ( tab. 02) DIÂMETRO Polegada mm DECLIVIDADE % 1 ¼” 30 3 1 ½” 40 3 2” 50 3 3” 75 2 4” 100 2 5” 125 1,2 6” 150 0,7 8” 200 0,5 10” 250 0,5 12” 300 0,5 16” 400 0,5 DIMENSIONAMENTO DOS RAMAIS DE ESGOTO (tab. 03) Diâmetro nominal mínimo do tubo DN Número máximo de unidade Hunter de contribuição - UHC 30 1 40 3 50 6 75 20 100 160 150 620 Prof. Dr. Béda Barkokébas Jr. DIMENSIONAMENTO DOS SUBCOLETORES E DO COLETOR PREDIAL Diâmetro nominal do tubo DN Número máximo de unidades Hunter de contribuição – UHC em função das declividades mínimas 0,5 1 2 4 100 - 180 216 250 150 - 700 840 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 Prof. Dr. Béda Barkokébas Jr. Prof. Dr. Béda Barkokébas Jr. Prof. Dr. Béda Barkokébas Jr. TABELAS - TUBULAÇÃO DE VENTILAÇÃO DISTÂNCIA MÁXIMA DE UM DESCONECTOR AO TUBO VENTILADOR DIÂMETRO NOMINAL DO RAMAL DE DESCARGA DN (mm) DISTÂNCIA MÁXIMA 30 0,70 40 1,00 50 1,20 75 1,00 100 2,40 Prof. Dr. Béda Barkokébas Jr. DIMENSIONAMENTO DE RAMAIS DE VENTILAÇÃO GRUPO DE APARELHOS SEM VASOS SANITÁRIOS GRUPO DE APARELHOS COM VASOS SANITÁRIOS NºUNIDADES HUNTER DE CONTRIBUIÇÃO DIÂMETRO NOMINAL DO RAMAL DE VENTILAÇÃO (mm) Nº UNIDADES HUNTER DE CONTRIBUIÇÃO DIÂMETRO NOMINAL DO RAMAL DE VENTILAÇÃO (mm) Até 2 30 Até 17 50 3 a 12 40 18 a 60 75 13 a 18 50 - - 19 a 36 75 - - Prof. Dr. Béda Barkokébas Jr.
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