água quente

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? Estrutura Estrutura FundaFundaçções ões 
SuperestruturaSuperestrutura
VerticaisVerticais
? DivisDivisóórias de esparias de espaçços internosos internos HorizontaisHorizontais
EscadasEscadas
VerticaisVerticais
? DivisDivisóórias de esparias de espaçços externosos externos HorizontaisHorizontais
Escadas Escadas 
? EnvoltEnvoltóória externaria externa Sob o nSob o níível do solovel do solo
Sobre o nSobre o níível do solovel do solo
Suprimento de Suprimento de ááguagua
Sistema de disposição de água
Controle térmico e ventilação
? ServiServiçços os Suprimento de energia (elétrica e gás) 
Telecomunicações
Transporte mecanizado
Segurança - incêndio, pessoal e patrimonial
Automação
O projeto dos sistemas prediais de O projeto dos sistemas prediais de áágua quente devem gua quente devem 
ser projetados de forma a garantir que a ser projetados de forma a garantir que a áágua gua chegue chegue 
em todos os pontos de consumoem todos os pontos de consumo, sempre que , sempre que 
necessnecessáário, na rio, na temperatura, quantidade e qualidadetemperatura, quantidade e qualidade
adequadas ao uso.adequadas ao uso.
?? Qualidade da Qualidade da ááguagua
?? Quantidade de Quantidade de áágua (controle)gua (controle)
?? Disponibilidade de Disponibilidade de ááguagua
?? AdequabilidadeAdequabilidade do uso da do uso da ááguagua
?? Temperatura da Temperatura da ááguagua
1.1. CLASSIFICACLASSIFICAÇÇÃO DOS SISTEMASÃO DOS SISTEMAS
?? sistema individual;sistema individual;
?? sistema central privado;sistema central privado;
?? sistema central coletivo.sistema central coletivo.
1.11.1 Sistema individual Sistema individual 
Consiste na alimentaConsiste na alimentaçção de ão de um ponto de utilizaum ponto de utilizaççãoão, , 
sem a necessidade de uma rede de sem a necessidade de uma rede de áágua quente.gua quente.
a.a. GeraGeraçção e ão e ReservaReservaççãoão
?? Fontes energFontes energééticas: ticas: ggáás combusts combustíível e eletricidade.vel e eletricidade.
?? Aquecedores a eletricidade Aquecedores a eletricidade -- a resistência ela resistência eléétrica trica éé
acionada automaticamente pelo pracionada automaticamente pelo próóprio fluxo de prio fluxo de 
áágua.gua.
?? Aquecedores a gAquecedores a gáás combusts combustíível vel -- possuem um possuem um 
queimadorqueimador que que éé acionado por uma chama piloto, acionado por uma chama piloto, 
quando da passagem do fluxo de quando da passagem do fluxo de áágua.gua.
b.b. DistribuiDistribuiççãoão
O Equipamento gerador de O Equipamento gerador de áágua quente gua quente éé situado situado 
no prno próóprio ponto de utilizaprio ponto de utilizaçção.ão.
1.21.2 SISTEMA CENTRAL PRIVADOSISTEMA CENTRAL PRIVADO
Consiste de um equipamento responsConsiste de um equipamento responsáável pelo aquecimento vel pelo aquecimento 
da da áágua e de uma rede de tubulagua e de uma rede de tubulaçções, que distribuem a ões, que distribuem a ááguagua
aquecida a conjuntos de aparelhos pertencentes a uma mesmaaquecida a conjuntos de aparelhos pertencentes a uma mesma
unidade como, por exemplo, um apartamento.unidade como, por exemplo, um apartamento.
a.a. GeraGeraçção e ão e ReservaReservaççãoão
?? Fontes energFontes energééticas:ticas: ggáás combusts combustíível, eletricidade, vel, eletricidade, 
óóleo combustleo combustíível, lenha e energia solar.vel, lenha e energia solar.
ClassificaClassificaçção dos Equipamentos de Aquecimentoão dos Equipamentos de Aquecimento
segundo o Princsegundo o Princíípio de Funcionamentopio de Funcionamento
?? AquecedoresAquecedores instantâneos ouinstantâneos ou de passagemde passagem -- a a ááguagua
vai sendo aquecida vai sendo aquecida àà medida que passa pela fontemedida que passa pela fonte
de aquecimento, sem requerer de aquecimento, sem requerer reservareservaççãoão..
?? Aquecedores de acumulaAquecedores de acumulaççãoão -- existe a existe a 
reservareservaççãoão do volume de do volume de áágua a ser aquecido. gua a ser aquecido. 
Entrada de gás
Válvula de água e gás
Queimador
Capa externa
Câmara de combustão
Serpentina
Regulador de tiragemProdutos de combustão
Entrada de água fria
Saída de água quente
Sistema Central Privado Sistema Central Privado -- aquecedor a gaquecedor a gáás combusts combustíível vel 
de passagem.de passagem.
Aquecedor de Passagem à Gás
Aquecedor de Passagem à Gás
Aquecedores de acumulaAquecedores de acumulaçção ão –– NBR 7198/93NBR 7198/93
?? a entrada de a entrada de áágua fria deve ser feita em uma gua fria deve ser feita em uma cota superior aocota superior ao
aquecedoraquecedor o que, associado a uma ventilao que, associado a uma ventilaçção permanenteão permanente
(respiro(respiro) evita o esvaziamento do mesmo em caso de falta ) evita o esvaziamento do mesmo em caso de falta 
dd´´ááguagua no reservatno reservatóório ou no caso de manutenrio ou no caso de manutençção dos ão dos 
aquecedores;aquecedores;
?? deve ser previsto um deve ser previsto um dispositivo que evite o retorno da dispositivo que evite o retorno da ááguagua do do 
aquecedor em direaquecedor em direçção ão àà coluna, evitando assim maiores perdascoluna, evitando assim maiores perdas
de energia, como por exemplo, o de energia, como por exemplo, o sifão tsifão téérmico, que reduz as rmico, que reduz as 
perdasperdas, não as eliminando por completo., não as eliminando por completo.
b.b. DistribuiDistribuiççãoão
ConstituConstituíída por ramais que conduzem a da por ramais que conduzem a áágua aquecida desdegua aquecida desde
o equipamento de aquecimento ato equipamento de aquecimento atéé os diversos pontos de os diversos pontos de 
consumo.consumo.
b. Distribuição
ConstituConstituíída por ramais que conduzem a da por ramais que conduzem a áágua aquecida desde o equipamentogua aquecida desde o equipamento
de aquecimento atde aquecimento atéé os diversos pontos de consumo.os diversos pontos de consumo.
Aquecedor de acumulação a gás
1 - coluna de água fria
2 - saída de água quente
3 - entrada para retorno
4 - dreno
5 - entrada de gás
6 - saída de gases
1.3 1.3 SISTEMA CENTRAL COLETIVOSISTEMA CENTRAL COLETIVO
Consiste de um equipamento, responsConsiste de um equipamento, responsáável pelo aquecimento vel pelo aquecimento 
da da áágua e de umagua e de uma rede de tubularede de tubulaçções que distribuem a ões que distribuem a ááguagua
aquecida a conjuntos de aparelhos pertencentes a mais de aquecida a conjuntos de aparelhos pertencentes a mais de 
uma unidadeuma unidade como, por exemplo, edifcomo, por exemplo, edifíício de apartamentos.cio de apartamentos.
a.a. GeraGeraçção e ão e ReservaReservaççãoão
?? fontes energfontes energééticas:ticas: ggáás combusts combustíível, eletricidade,vel, eletricidade,
óóleo combustleo combustíível, dentre outros;vel, dentre outros;
?? uma vez que o equipamento de gerauma vez que o equipamento de geraçção de ão de áágua quentegua quente
abastece vabastece váárias unidades, estrias unidades, estáá implimplíícita a cita a reservareservaççãoão dodo
volume a ser aquecido.volume a ser aquecido.
b.b. DistribuiDistribuiççãoão
Quanto ao tipo de distribuiQuanto ao tipo de distribuiçção o sistema central coletivo pode ão o sistema central coletivo pode 
ser classificado emser classificado em ascendente, descendente e misto.ascendente, descendente e misto.
Sistema Central Coletivo Sistema Central Coletivo -- caldeira a gcaldeira a gáás combusts combustíível. vel. 
Entrada de 
água fria
Retorno
Válvula de alívioSaída de água quente
Termômetro Termostato
Alimentação de gás
Lã de vidro dreno
Combinação do sistema de passagem a gás com 
reservatórios de acumulação.
Aquecedor a gAquecedor a gáás do tipo conjugados do tipo conjugado
dreno
Combinação do sistema de passagem a gás 
com reservatórios de acumulação.
Aquecedor a gAquecedora gáás do tipo conjugados do tipo conjugado
? Distribuição descendente 
≈
Respiro
Respiro
≈
? Distribuição ascendente
SISTEMAS PREDIAIS DE ÁGUA QUENTE
? Distribuição Mista
SISTEMA DE AQUECIMENTO SOLAR
É um sistema convencional assistido por coletores solares, ou seja é um sistema 
de pré-aquecimento da água.
? Os coletores solares devem ser instalados fazendo um ângulo do qual resulte a 
máxima incidência normal sobre o plano dos tubos coletores voltados para o 
norte e fazendo um ângulo de (latitude + 10o) com o plano horizontal. 
≈
Respiro
Aquecedor Vertical
Aquecedor Horizontal
Coletores Solar
Sistema Compacto
PEX – Polietileno reticulado
PEX – Polietileno reticulado
PE
X 
PEX – Polietileno reticulado
PEX
PPR - Polipropileno
PPR - Polipropileno
CPVC - Aquatherm
C
ob
re
C
ob
re
Solda – Filete de estanho
Pasta para Soldagem
Um conjunto de tubulações interligando os pontos mais distantes da rede 
ao equipamento de aquecimento
A recirculação pode ser natural ou forçada:
? NATURAL - utiliza-se a carga hidrostática gerada pela diferença de temperaturas, 
consequentemente de densidade, das redes de distribuição e de retorno;
TERMOSSIFÃO
água aquecida escoa por convecção térmica
? FORÇADA - a carga hidrostática necessária é obtida através da interposição de uma 
bomba, adequada à temperatura de serviço do sistema. 
SISTEMA DE RECIRCULAÇÃO DE ÁGUA QUENTE
? SISTEMA INDIVIDUAL
SISTEMAS PREDIAIS DE ÁGUA QUENTE
≈
Respiro
válvula de balanceamento
dispositivo de recirculação
? Sistema central coletivo - distribuição descendente 
com recirculação
SISTEMAS PREDIAIS DE ÁGUA QUENTE
? Sistema central coletivo - distribuição mista com
recirculação
≈
Respiro
válvula de balanceamento
dispositivo de
recirculação 
SISTEMAS PREDIAIS DE ÁGUA QUENTE
Dimensionamento dos Componentes do Sistema Predial
de Água Quente
1. Determinação do consumo diário de água
CD = C . P
onde:
CD - consumo diário de água quente (l/dia);
C - consumo diário per capita (l/pes/dia);
P - população do edifício.
E s t i m a t i v a d e c o n s u m o d e á g u a q u e n t e e m e d i f i c i o s .
E D I F Í C I O C O N S U M O ( l / d i a )
A l o j a m e n t o p r o v i s ó r i o 2 4 “ p e r c a p i t a ”
C a s a p o p u l a r o u r u r a l 3 6 “ p e r c a p i t a ”
R e s i d ê n c i a 4 5 “ p e r c a p i t a ”
A p a r t a m e n t o 6 0 “ p e r c a p i t a ”
Q u a r t e l 4 5 “ p e r c a p i t a ”
E s c o l a i n t e r n a t o 4 5 “ p e r c a p i t a ”
H o t e l ( s / c o z i n h a e s / l a v a n d e r i a ) 3 6 p o r h ó s p e d e
H o s p i t a l 1 2 5 p o r l e i t o
R e s t a u r a n t e e s i m i l a r e s 1 2 p o r r e f e i ç ã o
L a v a n d e r i a 1 5 p o r K g d e r o u p a s e c a
SISTEMAS PREDIAIS DE ÁGUA QUENTE
2. Dimensionamento do aquecedor de acumulação
Qcedido Qrecebido
m1 . c1. (Ti1 - Tf)
=
AQ
m2 . c2. (Tf -Ti2)
AF
c1 = c2 (mesmo líquido)
m1 . Ti1 + m2 . Ti2 = (m1 + m2) . Tf
VAQ TAQ VAF TAF TMIST
onde: TAQ - temperatura da água quente (no aquecedor = 70oC);
VAQ - volume de água quente - consumo diário a 70oC (incógnita);
TAF - temperatura da água fria (no inverno) 17oC;
VAF - volume de água fria;
TMIST - temperatura da água morna (42oC);
VMIST - volume de água morna utilizada - (consumo diário).
Mas: 
VAF =VMIST - VAQ e VMIST = m1 + m2
Então:
70. VAQ + 17 (VMIST - VAQ) = 42 . VMIST
ou: 
VAQ = 0,47 VMIST
VMIST
SISTEMAS PREDIAIS DE ÁGUA QUENTE
3. Distribuição
O dimensionamento do sistema de distribuição de água quente é feito de maneira 
análoga ao sistema de água fria, ou seja, considera-se regime permanente em 
conduto forçado, onde faz-se se um balanceamento entre o diâmetro da tubulação, a 
vazão de projeto esperada e as pressões necessárias para o funcionamento adequado 
dos aparelhos e equipamentos sanitários, tendo em vista a carga disponível. 
3.1 Vazão
Para uma mesmo nível de satisfação do usuário, a vazão unitária de água quente apresenta-
se variável em função de sua temperatura, sendo tanto mais alta aquela, quanto menor for 
esta, ou seja:
)(
)(
AFAQ
AFMIST
MISTAQ TT
TTqq −
−⋅=
onde: qAQ = vazão de água quente (l/s);
TMIST = temperatura de mistura (água morna) (oC);
TAF = temperatura da água fria (oC);
TAQ = temperatura da água quente (oC);
qMIST = vazão de mistura (água morna) (l/s).
qAF . TAF + qAQ . TAQ = qmist . Tmist
qAF . = qmist - qAQ
SISTEMAS PREDIAIS DE ÁGUA QUENTE
A determinação da vazão de projeto em cada trecho do sistema pode 
ser feita de duas maneiras:
? supor o funcionamento simultâneo de todos os pontos que compõem o sistema (vazão 
máxima de projeto), o que se constitui, na maioria dos casos, numa abordagem 
inadequada, uma vez que a probabilidade de que isto ocorra é bastante reduzida, 
conduzindo a sistemas anti-econômicos;
? incorporar à vazão máxima de projeto fatores que representem a probabilidade de 
ocorrência de uso simultâneo de diferentes pontos do sistema (vazão máxima provável).
?métodos empíricos
?métodos probabilísticos 
∑⋅= nipiqrQ PT
onde: qr - vazão de referência (l/s);
ni - número de aparelhos sanitários do tipo “i” ligados a jusante do trecho “T”;
pi - peso atribuído ao aparelho sanitário do tipo “i”, onde:
2
⎟⎟⎠
⎞
⎜⎜⎝
⎛=
qr
qipi
∑⋅= nipiQ PT 3,0
onde: qi - vazão unitária do tipo “i”.
O valor adotado tradicionalmente para a vazão de referência, “qr”, é igual a 0,3 l/s. Daí tem-se que:
2
3,0
⎟⎠
⎞⎜⎝
⎛= Qipi
e
SISTEMAS PREDIAIS DE ÁGUA QUENTE
Vazões unitárias e Pesos atribuídos aos pontos de utilização.
P o n t o d e u t i l i z a ç ã o V a z ã o ( l / s ) P e s o
B i c a d e b a n h e i r a 0 , 3 0 1 , 0
B i d ê 0 , 0 6 0 , 1
C h u v e i r o 0 , 1 2 0 , 5
M á q u i n a d e l a v a r r o u p a s 0 , 3 0 1 , 0
T o r n e i r a o u m i s t u r a d o r ( A Q ) l a v a t ó r i o 0 , 1 2 0 , 5
T o r n e i r a o u m i s t u r a d o r ( A Q ) p i a d e c o z i n h a 0 , 2 5 0 , 7
3.2 Velocidade
A NBR 7198/93 recomenda a utilização do seguinte valor:
VMÁX = 3,0 m/s
3.3 Pressão
A NBR 7198/93 recomenda os seguintes valores máximo e mínimo
para a pressão:
PRESSÃO ESTÁTICA MÁXIMA: 400 KPa (40 m.c.a.)
PRESSÃO DINÂMICA MÍNIMA NAS TUBULAÇÕES : 5KPa (0,5 m.c.a.)
4. Dimensionamento
4.1 Sub-ramais P o n t o d e u t i l i z a ç ã o D i â m e t r o R e f . ( p o l )
B a n h e i r a 1 / 2
B i d ê 1 / 2
C h u v e i r o 1 / 2
L a v a t ó r i o 1 / 2
M á q u i n a d e l a v a r r o u p a s 3 / 4
P i a d e c o z i n h a 1 / 2
SISTEMAS PREDIAIS DE ÁGUA QUENTE
4.2 Ramais, colunas e barriletes
A determinação das vazões de projeto dos ramais, colunas e barriletes pode ser feita 
de duas formas:
? soma das vazões de todos os aparelhos ligados ao ramal (vazão máxima possível);
? incorporação de fatores de simultaneidade à vazão máxima possível, obtendo-se a 
vazão máxima provável ou então, simplesmente, soma das vazões dos aparelhos 
ligados ao ramal e que se julga estarem em funcionamento simultâneo.
Conhecendo-se as vazões de projeto nos diferentes trechos do sistema, pode-se efetuar o 
pré-dimensionamento dos mesmos, uma vez que pela pela equação da continuidade:
Qp = Amín . Vmáx
Qp
Amín = 
Vmáxou 
V
QD
máx
p
mín π=
4
onde: 
Qp - vazão de projeto (m3/s);
Amín - área mínima da seção transversal do tubo (m2);
Vmáx - limite superior admitido para a velocidade média (m/s);
Dmín - diâmetro interno mínimo (m).
Adota-se, para cada trecho, a bitola comercial imediatamente superior,
cujo diâmetro interno real seja maior ou igual ao valor de DMÍN calculado.
SISTEMAS PREDIAIS DEÁGUA QUENTE
4.3 Perda de carga
4.4 Verificação das pressões mínimas necessárias
? Fórmulas de Fair Whipple-Hsiao
As fórmulas de Fair Whipple-Hsiao, recomendadas para tubulações de pequeno 
diâmetro, variando entre 15 mm e 50 mm, são dadas por:
? Para tubos de cobre, água quente
onde: Q - vazão, m3/s;
J - perda de carga unitária, m/m;
D - diâmetro do tubo, m. 
75,4
751,1
0007,0
D
QJ =
2,7140,571 DJ63,281Q ⋅⋅=
ou
Na seqüência passa-se à verificação das pressões mínimas necessárias ao longo 
do sistema predial de água quente, em especial aquelas referentes aos pontos de 
utilização. 
Evidentemente, a geometria da instalação determina a(s) configuração(ões) críticas 
a ser(em) verificadas. 
SISTEMAS PREDIAIS DE ÁGUA QUENTE
A pressão dinâmica disponível a jusante em um trecho qualquer é obtida através da 
seguinte expressão:
PJUSANTE = PMONTANTE ± Desnível - Perda de carga
onde: PJUSANTE = pressão dinâmica disponível a jusante do trecho considerado;
PMONTANTE = pressão dinâmica disponível a jusante do trecho considerado;
Desnível = diferença de cotas geométricas dos pontos que definem o trecho.
DESNÍVEL positivo DESNÍVEL negativo
5. Isolamento Térmico
A tubulação de água quente deve ser isolada com material de baixa condutibilidade 
térmica. Empregam-se os seguintes materiais:
? poliuretano expandido em calha;
? lã de rocha em calha;
? lã de vidro em calha;
? silicato de cálcio hidratado com fibras de amianto;
? produtos a base de vermiculite (argamassa).