Instalações Hidráulicas Aula 1

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Instalações Hidráulicas /
Instalaçoes hidrossanitarias
Do original do Prof. Carlos Emmanuel R. Lautenschläger, M.Sc.
2016.1
Aula 1
Instalações Hidráulicas/ Hidrossanitarias
Prof. Moacir (portoferreira@oi.com.br)
(210 98783-0500
Bibliografia Básica Recomendada
MACINTYRE, A. J. Instalações hidráulicas. Rio de Janeiro: LTC, 1996.
ANDRADE, T. Q. Instalações hidráulicas e de gás. Rio de Janeiro: LTC, 1986.
CREDER, H. Instalações hidráulicas e sanitárias. 5. ed. Rio de Janeiro: LTC, 1991.
Instalações Hidráulicas/ Hidrossanitarias
Objetivo da Disciplina 
Capacitar o futuro engenheiro a entender, interpretar e projetar instalações hidráulicas, sanitárias, pluviais, de incêndio e de gás de uma edificação
Familiarizar o aluno de engenharia com as normas técnicas, terminologia adequada e com os tramites de legalização junto à prefeitura e concessionárias
Normas
NBR 5626 - Instalações Prediais de Água Fria
NBR 7198 - Instalações Prediais de Água Quente
NBR 8160 - Sistemas Prediais de Esgoto Sanitário
NBR 5688 - Sistemas Prediais de Água Pluvial e Esgoto Sanitário
NBR 10844 NB 611- Instalações Prediais de Águas Pluviais
NBR 13714 – Instalações Hidráulicas Contra Incêndio
COSCIP – Código de Segurança Contra Incêndio e Pânico
Instalações de Água Fria
O Sistema predial de suprimento de água (instalação predial de água) deve prover, quando necessária ao uso, água de boa qualidade, em quantidade e temperatura controláveis pelo usuário, para a sua adequada utilização:
Alimentação
Higiene e saúde pessoal
Higiene ambiental e de objetos
Lazer
Demais atividades (processos industriais, laboratórios).
Instalações de Água Fria
É necessário observar as inter-relações entre os projetos, para que os mesmos sejam compatíveis, evitando interferências entre projetos e execução. 
Os projetos devem atender os requisitos de desempenho relativos à:
Qualidade da água
Quantidade de água (suprimento)
Disponibilidade de água
Adequabilidade do uso de água
Temperatura da água
Subsistemas Prediais
Subsistema de alimentação: 
ramal predial
cavalete / hidrômetro
alimentador predial
Subsistema de reservação: 
reservatório inferior
estação elevatória
reservatório superior
Subsistema de distribuição interna: 
barrilete
coluna
ramal
sub-ramal
Suprimento de Água Fria e Quente
Distribuição de Água Fria e Quente
Sistema de Esgotamento Sanitário
Sistema de Águas Pluviais
Suprimento de Gás
Abastecimento de Gás
Suprimento de Água para Incêndio
Abastecimento de Água para Incêndio
Subsistemas dos Serviços de Inst. Prediais
Fatores Relevantes no Projeto
Tipologia Arquitetônica  padronização
Sistemas Construtivos
Embutidos na alvenaria (quebra)
Blocos vazados
Divisórias Leves
Falsa Parede
Mão-de-obra e Assentamento  qualificada?
Materiais de Construção  disponibilidade
Custos 
Fatores Relevantes no Projeto
Tipos de Sistemas de Abastecimento
Sistema Elevatório 
bombeamento e recalque / pressão da rede pública
População Predial
Consumo Diário
Capacidade dos Reservatórios
Locação dos sub-ramais, ramais e colunas 
Tipos de Barriletes
Etapas do Projeto
Elaboração do projeto para execução
Planta do pilotis, pavimento tipo, subsolo, cobertura
Esquema vertical  para cada ponto de consumo
Sistema de recalque
Reservatórios e barrilete
Isométrico dos ambientes  trajetos 3D
Colunas, ramais, sub-ramais e pontos de utilização
Memorial descritivo, especificações técnicas e lista de materiais
Elaboração do projeto “as built”
Projeto com as alterações no sistema feitas na obra
Requisitos de Projeto e Implementação
Viabilidade Técnica e Econômica. 
Concepção visando o uso racional da água
Utilização de tecnologias disponíveis no mercado nacional compatíveis com o uso
Utilização de materiais em conformidade com as normas técnicas e de qualidade
O traçado do percurso das canalizações deve ser o mais curto e retilíneo possível, reduzindo-se as curvas em planta ou perfil e as emendas ou conexões 
Não devem ser embutidas em elementos estruturais do edifício  possibilidade de recalques ou dilatações das estruturas
Requisitos de Projeto e Implementação
Preservar a potabilidade da água. 
Garantir o fornecimento de água de forma contínua
quantidade adequada e com pressões e velocidades compatíveis com o perfeito funcionamento dos aparelhos sanitário e peças de utilização
Promover economia de água e de energia
Possibilitar manutenção fácil e econômica
Evitar níveis de ruído inadequados à ocupação do ambiente
Requisitos de Projeto e Implementação
Proporcionar conforto aos usuários, prevendo peças de utilização adequadamente localizadas, de fácil operação e com vazões satisfatórias
Solicitação de água para a obra, seja obra nova ou demolição – loja da CEDAE
Escritura, RGI ou IPTU
Licença da obra
Planta de situação com locação do hidrômetro
Protocolo
Final da obra  vistoria para mudança do uso e liberação do habite-se
Regulamentações
Materiais Usuais
Aço-carbono  NBR 5580 e NBR 5256
Cobre  NBR 13206
Ferro Fundido  NBR 6943
PVC  NBR 5648 e NBR 5680
Obedecer a leis, decretos e regulamentos das concessionárias locais (CEDAE-RJ)
Consulta prévia à concessionária para obter informações sobre a oferta da água, vazões disponíveis, regime de variação de pressões e constância no abastecimento 
Regulamentações
O abastecimento das instalações prediais de água fria deve ser proveniente da rede pública de água
Rio de Janeiro: 
Lei nº 4956, de 20 de dezembro de 2006
instalação de unidade de tratamento de águas servidas em prédios de unidades imobiliárias destinados ao uso residencial e/ou empresarial, constituídos por mais de 03 (três) unidades  aproveitamento no esgotamento sanitário
Sistema Predial de Água Fria
Conjunto de tubulações, equipamentos, reservatórios e dispositivos existentes a partir do ramal predial
destinado ao abastecimento dos pontos de utilização de água da edificação, em quantidade suficiente e mantendo a qualidade da água fornecida pelo sistema de abastecimento 
Rede predial de distribuição - conjunto de tubulações constituído por: barrilete, colunas de distribuição, ramais e sub-ramais destinados a levar a água ao ponto de utilização
Terminologia
Ramal predial - tubulação compreendida entre a rede pública de abastecimento de água e a extremidade a montante do alimentador predial. Trecho compreendido entre a rede pública e o aparelho medidor (hidrômetro) 
Alimentador predial - trecho compreendido entre o hidrômetro e a primeira derivação (entrada de um reservatório)
Instalação elevatória - sistema destinado a elevar a pressão da água em uma instalação predial de água fria
Barrilete - tubulação que se origina no reservatório e da qual derivam as colunas de distribuição
Coluna de distribuição - tubulação derivada do barrilete e destinada a alimentar os ramais
Ramal - tubulação derivada da coluna de distribuição e destinada a alimentar os sub-ramais
Sub-ramal - tubulação que liga o ramal ao ponto de utilização 
Esquema do Sistema Predial
 
Ramal predial
Cavalete / hidrômetro
Alimentador predial
RI
Estação elevatória
Tubulação de recalque
RS
Barrilete
Coluna de distribuição
Ramal
Sub-ramal
Componentes
Hidrômetro  aparelho que efetua a medição de consumo de água potável
Registro de gaveta  registro de fechamento, componente instalado na tubulação e destinado a interromper o fluxo de água
Registro de pressão  componente instalado na tubulação destinado a controlar a vazão da água utilizada
Extravasor  tubulação destinada a escoar o eventual excesso de água de um reservatório
Limpeza  tubulação destinada ao esvaziamento do reservatório para permitir sua limpeza e manutenção
Outros  torneiras, misturadores (banca ou parede), válvula de descarga, chuveiro, ducha, torneira de bóia
Sistema de Água Fria - Elementos
1 – entrada de água
2 – torneira bóia
3 – caixa d’água
4 - extravasor
5 - limpeza6 - adaptador
7 – registro de esfera
8 – curva de 90°
9 – registro de gaveta
10 – tê marrom de 90°
11 – joelho azul de 90°
12 – registro de pressão
Sistema de Água Fria - Esquema
 
SISTEMA DE
ABASTECIMENTO
SISTEMA DE DISTRIBUIÇÃO
SISTEMAS DE
RESERVAÇÃO,
TRATAMENTO,
MEDIÇÃO,
PRESSURIZAÇÃO
SISTEMA DE RESERVAÇÃO
SISTEMA DE TRATAMENTO - FILTROS
SISTEMA DE MEDIÇÃO - HIDRÔMETROS
SISTEMA DE PRESSURIZAÇÃO - “BOOSTER”
Garantia de fornecimento
Compensação (pico de vazão)
Deficiência no sistema de abastecimento (pressão e Vazão)
Qualidade da Água
Medição de consumo para efeitos tarifários
Deficiência no sistema de abastecimento (pressão)
Tipos de Sistema
O sistema direto é aquele em que todas as peças de utilização do edifício são ligadas diretamente à rede pública, através de uma rede de distribuição
R
B
R
Tipos de Sistema
No Sistema Indireto por Gravidade, a rede de distribuição do edifício é alimentada a partir de um reservatório elevado. 
R
B
RS
R
RI
B
RS
R
RS
Tipos de Sistemas
No Sistema Indireto Hidropneumático, a rede de distribuição é pressurizada através de um tanque de pressão que contém água e ar
R
TP
R
TP
RI
B
R
TP
B
Capacidade Mínima dos Reservatórios
 
Volume de água reservado para uso doméstico deve ser, no mínimo, o necessário para 24 h de consumo normal no edifício, sem considerar o volume de água para incêndio
Em residências reserva mínima de 500 litros 
Os reservatórios devem ser divididos em dois compartimentos (ou dois reservatórios) para permitir operação de manutenção
Reservatórios - Recomendações
 
Devem ser tomadas medidas no sentido de evitar os efeitos da formação de vórtices na entrada das tubulações  válvula de pé com crivo
Toda a tubulação que abastece o reservatório deve ser equipada com torneira de bóia para controle de entrada da água e manutenção do nível esperado 
Instalar tubulação de limpeza e extravasão
Instalação Elevatória
 
Consiste no bombeamento de água de um reservatório inferior para outro superior
As instalações elevatórias devem possuir no mínimo duas motos-bomba independentes para garantir o abastecimento de água no caso de falha de uma das unidades 
Nos pontos de suprimento de reservatórios:
a vazão de projeto pode ser determinada dividindo-se a capacidade do reservatório pelo tempo de enchimento. Em prédios, o tempo de enchimento pode ser de até 6 horas
Para manutenção de qualquer parte da rede predial de distribuição  instalação de registros de fechamento
no barrilete, posicionado no trecho que alimenta o próprio barrilete
na coluna de distribuição, posicionado a montante do primeiro ramal
no ramal, posicionando a montante do primeiro sub-ramal
Rede Predial de Distribuição
Rede Predial de Distribuição
 
Ramal predial
Cavalete / hidrômetro
Alimentador predial
RI
Estação elevatória
Tubulação de recalque
RS
Barrilete
Coluna de distribuição
Ramal
Sub-ramal
Dimensionamento do Sistema
Estimativa do consumo diário de água
Dimensionamento do sistema de abastecimento
Ramal predial e alimentação
Alimentador predial
Dimensionamento do sistema de reservação
Dimensionamento do sistema de recalque
Tubulações de recalque e sucção
Escolha do conjunto do motor-bomba
Determinação da altura manométrica total da instalação
Consumo e Sustentabilidade
Preceito a ser seguido  saber usar para nunca faltar
Dever de todos usar os recursos:
de forma racional na concepção
de forma racional na distribuição
de forma racional no consumo
Consumo sustentável
usar os recursos naturais para satisfazer as nossas necessidades, sem comprometer as necessidades e aspirações das gerações futuras
Consumo por pessoa?
banho
higiene
comida
Lavar
limpeza
plantas
250 l
250 a 300 L
Distribuição Média em uma residência
Uso Racional da Água
Atuação na demanda:
Redução de perdas
Criação de indicadores de consumo	
Monitoramento
Adequação de processos (desperdício) 
Adequação de equipamentos hidraulico-sanitários
Conscientização do usuário
Uso Racional da Água
Redução de perdas
Detectar e solucionar vazamentos visíveis 
Política de manutenção preventiva
Realização da manutenção corretiva no menor tempo possível
Identificar e corrigir vazamentos não visíveis através do monitoramento do consumo
Uso Racional da Água
Adequação de Processos
Rotinas de limpeza das áreas externas, rega de jardins, etc.
Lavagem de carros e estacionamentos
Periodicidade
Forma de limpeza
Volume de água utilizado
Uso Racional da Água
Conscientização do Usuário
Cenário de escassez de água 
Divulgação dos dados de consumo
Estabelecimento de metas de redução
Identificação e correção de perdas
Mudança de comportamento
Consciência ambiental (Valorização do edifício “ambientalmente correto”)
Benefícios
Economia de energia elétrica
Redução nas contas
Redução de Esgoto Sanitário
Proteção do meio ambiente: reservatórios de água e dos mananciais subterrâneos
Tamanho do Desperdício
Exemplo de Sustentabilidade
Estimativa do Consumo Diário (CD)
O consumo diário (CD) é o volume máximo previsto para consumo da edificação durante 24h. Variável de acordo com a tipologia arquitetônica
				 CD = C . P
Onde:
CD – Consumo diário total (l/dia)
C – Consumo diário “per capta” (l/dia)
P – População do edifício
Estimativa do Consumo Diário (CD)
UTILIZAÇÃO DA EDIFICAÇÃO
CONSUMO (l/dia)
Unidades residenciais
300 por compartimento habitável
Hotéis
150 por hóspede
Estabelecimento hospitalar
250 por leito
Unidade de comércio
6 por metro quadrado de área útil
Cinemas, teatros e auditórios
2 por lugar
Garagem
50 por veículo
Unidade industrial
300 por compartimento habitável
 De acordo com o código de obras do RJ
Art. 82. Os reservatórios de água serão dimensionados pela estimativa de consumo mínimo de água por edificação, conforme sua utilização, e deverá obedecer aos índices da tabela abaixo:
Estimativa do Consumo Diário (CD)
Compartimentos Habitáveis
Dormitório, salas, lojas e sobrelojas, salas destinadas a comercio, locais de reunião
Compartimentos Não habitáveis
salas de espera, cozinhas, copas, áreas de serviço, banheiros, lavabos, instalações sanitárias, circulações em geral, garagens, frigoríficos, vestiários coletivos, casas de máquina, locais para depósito de lixo
Estimativa do Consumo Diário (CD)
Exercício
Edifício de apartamentos de 10 (dez) pavimentos com 4 (quatro) apartamentos por pavimentos, sendo cada apartamento com 3 (três) quartos sociais e 1 (um) de empregada, mais o apartamento do zelador
Estimar o Consumo Diário (CD)
Na aula seguinte...
Projeto de Reservatórios
Processos de Elevação