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INSTALAÇÕES HIDRAÚLICAS E SANITÁRIAS Profa. Ana Amélia Tinôco Buselli Fevereiro/2017 5. REVISÃO - CONCEITOS 5.1 Vazão, pressão e velocidade 5.1.1 Vazão – Volume de água que passa por uma tubulação por determinado tempo. Q = V/t em que: Q = Vazão V = Volume t = Tempo Unidades: L/h; L/s; m3/h; m3/s 2 5.1.2 Pressão – Quantidade de força sobre uma superfície P = F/A em que: P = Pressão F = Força A = Área Unidades: Kgf/m2; Kgf/cm2 Transformações: 1 Kgf/cm2 = 10mca S.I. = 1 Kgf/cm2 = 10mca =98.100 Pa 3 4 5.1.3 Velocidade – Velocidade da água é a medida de quanto a água se movimenta num determinado tempo V = Q/A em que: V = Velocidade Q= Vazão A = Área Unidades: m/s; 5.2. Golpe de Aríete: Ocorre quando o movimento da água na tubulação é interrompido bruscamente, há uma quantidade de água em movimento tentando passar pela tubulação, o que provoca pressão sobre a instalação. Pode provocar o rompimento de válvulas, registros e até mesmo tubulações. Comum em tubulações sob muita pressão, principalmente tubulações muito altas; Evitar: Interrupção de fluxo de água de forma gradual. 5 6 7 5.3. Perda de carga: A água ao se movimentar no interior de uma tubulação encontra certa resistência, que é denominada PERDA DE CARGA; Ao percorrer uma tubulação, a água poderá ter maior perda de carga, por exemplo, numa tubulação mais irregular em relação a uma lisa. Da mesma forma, se a água percorre um tubo reto, a perda é menor que em um tubo com mais curvas, sendo necessário mais conexões; Perda de carga distribuídas (movimento da água na tubulação) e localizadas (ocasionadas por registros, conexões, etc.) 8 Δh = J x L total; Em que: Δh = Perda de carga J = Perda de carga unitária (Ábaco de Fair Whipple Hsaio) L total = Comprimento total (Lreal + L equivalente) 9 5.4. Pressão mínimas e máximas Pressão estática (água parada), dinâmica (água em movimento) e de serviço (Pressão máxima que pode ser aplicada a um tubo, conexão, válvula, etc, quando em uso normal); Pressão estática máxima: 40mca (diferença de altura do reservatório superior e ponto mais baixo da tubulação não pode exceder esse valor). Solução: Válvulas redutoras de pressão no subsolo (mais usada); A pressão estática menos as perdas de carga corresponde a pressão dinâmica; Pressão dinâmica não deve ser inferior a 0,5mca. Caixa de descarga 0,5 mca, demais pontos 1 mca; 10 11 12 Pressão de serviço: Segundo a NBR 5626, o fechamento de qualquer peça de utilização não pode provocar sobrepressão em qualquer ponto da instalação que seja maior que 20mca acima da pressão estática nesse ponto; Pontos sem pressão: PRESSURIZADOR 13 Pontos com pressão acima de 40mca: Válvula redutora de pressão 14 Exemplo 1: Calcular a pressão dinâmica no ponto do chuveiro levando-se em consideração o nível mínimo do reservatório. Consultando-se o memorial descritivo e as memórias de cálculo do projeto, observa- se que: Nível mínimo do reservatório: 40m; Perda de carga total: 2mca; Pressão mínima no chuveiro: 1mca. 15 6. Vazão das peças de utilização: As peças de utilização são projetadas para funcionar sob certa vazão, não inferior as seguintes: Aparelho Sanitário Peça de Utilização Vazão de Projeto L/s Peso Relativo Bacia sanitária Caixa de descarga Válvula de descarga 0,15 1,70 0,3 32 Banheira Misturador (Água Fria) 0,30 1,0 Bebedouro Registro de Pressão 0,10 0,1 Bidê Misturador (Água Fria) 0,10 0,4 Chuveiro ou Ducha Misturador (Água Fria) 0,20 0,4 Chuveiro Elétrico Registro de Pressão 0,10 1,0 Lavadora de Pratos ou de Roupas Registro de Pressão 0,30 0,3 Lavatório Torneira ou Misturador (Água Fria) 0,15 0,3 Mictório Cerâmico C/ Sifão Integrado Válvula de Descarga 0,50 2,8 Mictório Cerâmico S/ Sifão Integrado Caixa de descarga, registro de pressão ou válvula de descarga para mictório 0,15 0,3 Mictório Tipo Calha Caixa de descarga, registro de pressão 0,15 por m de calha 0,7 Pia Torneira ou Misturador (Água Fria) Torneira Elétrica 0,25 0,10 0,1 Tanque Torneira 0,25 0,7 Torneira de jardim ou lavagem em geral Torneira 0,20 0,4 Pesos relativos nos pontos de utilização identificados em função do aparelho sanitário e da peça de utilização (NBBR 5626 – 1998) 16 6.1 Consumo máximo provável (Pré-dimensionamento) Usando a equação apresentada a seguir, o somatório de pesos é convertido na demanda simultânea total do grupo de peças de utilização considerado, que é expressa como uma estimativa da vazão a ser usada no dimensionamento da tubulação. Esse método é válido para instalações destinadas ao uso normal da água e dotadas de aparelhos sanitários e peças de utilização usuais; não se aplica quando o uso é intensivo (como é o caso de cinemas, escolas, quartéis, estádios e outros), onde torna-se necessário estabelecer, para cada caso particular, o padrão de uso e os valores máximos de demanda. Q = 0,3 ΣP onde: Q é a vazão estimada na seção considerada, em litros por segundo; ΣP é a soma dos pesos relativos de todas as peças de utilização alimentadas pela tubulação considerada. 17 Exemplo 2: Dimensionar um ramal que alimenta um banheiro, com as seguintes peças: Vaso sanitário, lavatório, bidê, uma banheira e um chuveiro. 18 6.3 Dimensionamento colunas (Método de Hunter) 19 20 21 22 23 Exemplo 3: Calcular os diâmetros de uma instalação de água fria que abastece os pontos indicados na figura:
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