Memorial Sistema Predial

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PONTIFÍCIA UNIVERSIDADE CATÓLICA GOIÁS
INSTALAÇÕES HIDRÁULICAS PREDIAIS
Prof.: CELSO MACHADO DE FARIA
Goiânia, 2018
Introdução
A água é um elemento de fundamental importância para a vida. E para que seja eficiente, deve estar disponível em quantidade adequada e em condições de consumo. Dessa forma, ela passa por diversas etapas até chegar às torneiras das residências.
Os rios próximos às cidades servem como mananciais de captação, desde que apresentem qualidade suficiente. Após a captação, a água é levada para tratamento nas ETAs, ou seja, Estações de Tratamento de Água, sendo posteriormente reservada e, por fim, distribuída à população.
Em uma residência, a água chega da concessionária, é medida através de um hidrômetro, e caminha por um sistema de tubulações e acessórios que devem ser adequadamente projetados para atender os seguintes objetivos: Fornecimento contínuo de água aos usuários e em quantidade suficiente, amenizando ao máximo os problemas decorrentes da interrupção do funcionamento do sistema público de abastecimento; Limitação de certos valores de pressões e velocidades, definidos na NBR 5625/1998, assegurando-se dessa forma o bom funcionamento da instalação e, evitando-se assim, consequentes vazamentos e ruídos nas canalizações e aparelhos; Preservação da qualidade da água através de técnicas de distribuição e reservação coerentes e adequadas, propiciando aos usuários boas condições de higiene, saúde e conforto. Economia global nas instalações, locação e execução do sistema predial de água fria.
Sistema Predial de Água Fria
Os componentes de um sistema predial de água fria são, geralmente:
Tomada de Água: Ponto de conexão do ramal com a rede de distribuição de água;
Ramal Predial: Tubulação compreendida dentre a tomada de água e o cavalete;
Cavalete de Entrada (Abrigo e Hidrômetro): Elementos para medição do volume consumido;
Alimentador Predial: Tubulação que sai do hidrômetro e vai para o reservatório;
Reservatório Inferior: Responsável por fazer a primeira reservação da água que chega ao edifício;
Conjunto elevatório: Tubulação de sucção, bombas e coluna de recalque;
Reservatório Superior: Responsável por reservar a água que será consumida pelos usuários do edifício, além da reserva técnica de incêndio;
Barrilete: Tubulação de regulação da água que será destinada aos usuários;
Coluna de Água Fria: Tubulação que sai do reservatório superior e atende os pavimentos do edifício;
Ramal de Distribuição: Compreende a tubulação que caminha por dentro da unidade habitacional e distribui para os sub-ramais consumidores;
Sub-Ramal: Tubulação que direciona a água dos ramais para os pontos de utilização;
Extravasador: Dispositivo que permite a liberação de água em caso de excesso nos reservatórios.
A figura abaixo representa o sistema predial de água fria.
Figura 1: Representação do Sistema Predial de Água Fria.
Memorial Descritivo
A norma principal que apoia o sistema predial de água fria é a NBR 5626:1998 – Instalação Predial de Água Fria. Nela estão as diretrizes para dimensionamento, especificações e orientações para a execução de um bom projeto.
A NBR em questão, no item “4.4 – Materiais Plásticos”, cita outras normas para os materiais que serão utilizados neste projeto, no caso as tubulações em PVC e o reservatório em concreto armado. Elas estão apresentadas nas figuras 3, 4, 5 e 6.
Figura 2: NBR 5626:1998 – Instalação Predial de Água Fria.
Figura 3: ABNT NBR 5648:2010 – Tubos e Conexões de PVC-U com junta soldável para sistemas prediais de água fria.
Figura 4: NBR – 5680:1977 – Dimensões de tubo de PVC rígido.
Figura 5: NBR 7372:1982 – Execução de tubulações de pressão de PVC rígido com junta soldada, rosqueada, ou com anéis de borracha.
Figura 6: NBR 6118:2014 – Projeto de estruturas de concreto.
	Cálculo populacional e do consumo diário
Para o cálculo da quantidade populacional temos a seguinte equação:
Logo temos que: 
De acordo com a tabela a seguir, utilizaremos o dado fornecido para o cálculo do consumo diário.
Tabela 01 – Indicador de Consumo (L/Dia)
	EDIFÍCIO	
	INDICADOR
	CONSUMO (l/dia)
	Alojamento provisório
	80
	per capita
	Apartamento
	200
	per capita
	Asilo, orfanato
	150
	per capita
	Cinema e teatro
	2
	por lugar
	Edifício público, comercial ou com escritórios
	50
	per capita
 O cálculo do consume diário é realizado da seguinte forma: 
Sendo:
CD = Consumo diário
ND = Número de dias
Dimensionamento dos reservatórios
Adotaremos um Volume de Reserva (VR) = 2 x CD, sendo assim:
Reservatório Inferior: Possuindo 60% do Volume de Reserva.
Reserva Técnica de Incêndio (RTI), calculando pela formula: 
 
Logo teremos, 
N = Número total de pavimentos
15 pavimentos tipos + térreo + subsolo = 17 pavimentos
Reservatório Superior (40 % de VR + RTI):
Cálculo do dimensionamento do alimentador predial
O cálculo da vazão do alimentador predial (Qap) é realizado a partir dos dados anteriores.
Encontrar o Diâmetro do alimentador predial (Dap), com:
Adotando Vmáx = 1,0 m/s, temos:
Conforme disponibilizado pelo material de apoio, adotaremos o Diâmetro Nominal (DN) = 40 mm. 
D REF: 1 ¹/4 pol
DN: 40 mm
DE: 40 mm
DI: 35,2 mm
E: 2,4 mm
Cálculo do dimensionamento do ramal predial
O hidrômetro utilizado na entrada do edifício será do tipo 20m³/h x 1.1/2”.
Os Hidrômetros utilizados nos pavimentos serão do tipo 3m³/h x 3/4”, escolhidos a partir do consumo diário calculado para o edifício. Serão duplos para atender aos dois apartamentos de cada pavimento.
Figura 7 – Detalhes do hidrômetro
Calculando o dimensionamento do conjunto elevatório 
Calcula-se a vazão de recalque primeiramente com:
Vazão de Recalque
 
 
 
Diâmetro encontrado conforme gráfico (ÁBACO)
Drec = 50 mm (2”)
Dsup = 60 mm (2 ½”)
Cálculo da Perda de Carga Sucção
DI utilizado será = 53 mm
J^' s=0,00085*Q^1,75/D^4,75 
J^' s=0,00085* (2,67 x 〖10〗^(-3) )^1,75/〖(53 x 〖10〗^(-3))〗^4,75 
J^' s=0,030 m/m
	Tubulação de Sucção
	Comprimento real: 8,58
	
	Válvula Pé de Crivo: 25,0
	
	Joelho D 60mm: 3,7
	
Leq Total: 37,28m
Perda de Carga
 
Perda de Carga Recalque
DI utilizado será = 44mm
	Tubulação de Recalque
	Qtd
	Descrição
	Total
	-
	Comprimento real
	74,51
	01
	válvula de retenção D50mm
	7,1
	01
	tê de saída lateral D50mm
	7,6
	01
	tê passagem direita D50mm
	2,3
	01
	registro de gaveta D50mm
	0,8
	03
	joelhos 90 D50mm
	10,2
	01
	saída de canalização
	3,3
	
	
	Leq105,81m
Perda de Carga
Velocidade Máxima
Hsuc = 8,00m
Hrec = 53,00m
Jr = 7,83 m/m
Js = 1,11 m/m
Então calcula-se a potência da bomba para o conjunto elevatório, no qual possui um rendimento (η) igual a 70 %, e altura manométrica (Hman) igual a 70,18 metros, com seguinte fórmula da potência:
Temos:
 adota-se 4,5 CV.
Cálculo do dimensionamento do ramal
Primeiro é feito o cálculo da vazão do ramal predial (Qrp) com a seguinte fórmula:
Assim temos:
Com isso podemos calcular o Diâmetro do ramal predial com:
Podemos adotar um diâmetro nominal para o ramal predial de 20 milímetros
Cálculo do dimensionamento do sub-ramal
Após ser realizado os cálculos necessários para definição do diâmetro das tubulações, observamos que o valor obtido foi baixo então a bitola de 20 milímetros como mínima para a tubulação do sub-ramal, já que este diâmetro é a de dimensão mínima mais facilmente encontrada no mercado.
	 Cálculo de dimensionamento da água fria
Trechos 	Q = Vazão	 ∑Trechos	 Diam. Encontrado	
AB	0,3000	1,0	 11,62892903	mm	 20mm
BC	0,3912	1,7	 13,27858967	mm	 20mm
CD	0,4550	2,3	 14,32094508	mm	 20mm
DE	0,6504	4,7	 17,12238211	mm	 20mm
EF	0,8161	7,4	 19,17995793	mm20mm
FG	0,8538	8,1	 19,61828209	mm	 20mm
Dimensionamento do Barrilete
PESOS DO PAVIMENTO TIPO
	
	Lavatório
	Máq Lavar
	Máq Lavar Louças
	Pia/Tanque
	Bacia c/ Caixa Acoplada
	Chuveiro
	Total
	Cozinha
	-
	
	1,0
	0,7
	-
	-
	1,7
	Lavabo
	0,3
	-
	-
	-
	0,3
	-
	0,6
	Bho Social
	0,3
	-
	-
	-
	0,3
	0,1
	0,7
	Bho DCE
	0,3
	-
	-
	-
	0,3
	0,1
	0,7
	Bho Suíte
	0,3
	-
	-
	-
	0,3
	0,1
	0,7
	Lavanderia
	-
	1
	1
	0,7
	-
	-
	2,7
	Sacada
	0,3
	-
	-
	-
	-
	-
	0,3
	TOTAL GERAL
	8,1
Tabela de Cálculo dos Pesos - Apartamentos
	COLUNA DE DISTRIBUIÇÃO
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	PAV
	TRECHO
	PESOS
	Q (L/S)
	DIAMETRO(MM)
	COMPRIMENTO
	PERDA DE CARGA
	PRESSÃO (MCA)
	
	
	UNIT
	TOTAL
	
	CALCULADO
	NOMINAL
	INTERNO
	REAL
	EQUIV
	TOTAL
	UNITARIA
	TOTAL
	
	15
	A-1
	19,2
	288
	5,09
	46,48
	60,00
	53,00
	7,00
	11,4
	18,40
	0,095
	1,741233
	1,647
	14
	1-2
	19,2
	268,8
	4,92
	45,69
	60,00
	53,00
	3,00
	7,8
	10,80
	0,089
	0,962155
	0,873
	13
	2-3
	19,2
	249,6
	4,74
	44,85
	60,00
	53,00
	3,00
	7,8
	10,80
	0,083
	0,901745
	0,818
	12
	3-4
	19,2
	230,4
	4,55
	43,96
	50,00
	44,00
	3,00
	7,6
	10,60
	0,188
	1,997372
	1,809
	11
	4-5
	19,2
	211,2
	4,36
	43,02
	50,00
	44,00
	3,00
	7,6
	10,60
	0,175
	1,850947
	1,676
	10
	5-6
	19,2
	192
	4,16
	42,00
	50,00
	44,00
	3,00
	7,6
	10,60
	0,161
	1,702846
	1,542
	9
	6-7
	19,2
	172,8
	3,94
	40,91
	50,00
	44,00
	3,00
	7,6
	10,60
	0,146
	1,552879
	1,406
	8
	7-8
	19,2
	153,6
	3,72
	39,72
	40,00
	35,20
	3,00
	7,3
	10,30
	0,381
	3,928557
	3,547
	7
	8-9
	19,2
	134,4
	3,48
	38,42
	40,00
	35,20
	3,00
	7,3
	10,30
	0,339
	3,495345
	3,156
	6
	9-10
	19,2
	115,2
	3,22
	36,97
	40,00
	35,20
	3,00
	7,3
	10,30
	0,297
	3,054299
	2,758
	5
	10-11
	19,2
	96
	2,94
	35,32
	40,00
	35,20
	3,00
	7,3
	10,30
	0,253
	2,603922
	2,351
	4
	11-12
	19,2
	76,8
	2,63
	33,40
	40,00
	35,20
	3,00
	7,3
	10,30
	0,208
	2,142061
	1,934
	3
	13-14
	19,2
	57,6
	2,28
	31,09
	32,00
	27,80
	3,00
	4,6
	7,60
	0,496
	3,770089
	3,274
	2
	14-15
	19,2
	38,4
	1,86
	28,09
	32,00
	27,80
	3,00
	4,6
	7,60
	0,348
	2,644063
	2,296
	1
	15-16
	19,2
	19,2
	1,31
	23,62
	25,00
	21,40
	3,00
	1,5
	4,50
	0,657
	2,958127
	2,301
Dimensionamento do caminho crítico
Deve-se levar em consideração o ponto de utilização mais desfavorável do projeto, como o chuveiro posicionado o mais próximo verticalmente e mais longe horizontalmente do reservatório superior. Sendo que o mesmo deve atender uma pressão mínima de 1,0 mca e uma velocidade máxima de 3,0 m/s. Assim estamos considerando como o chuveiro mais desfavorável o da suíte do 15º andar, pois o mesmo atende os requisitos citados anteriormente. Abaixo segue a planilha de cálculo da primeira tentativa e da segunda e última tentativa.
J TOTAL 
 
5,47
REFERÊNCIAS 
Neste projeto foram usadas as seguintes normas:
Sistema Predial de Água Fria: NBR 5226/1998 – Instalação Predial de Água Fria
NBR 5680/77 – (PB 277) – Dimensões de tubos de PVC rígido.
NBR 5648/10 – Tubos e conexões de PVC-U com junta soldável para sistemas prediais de água fria.
NBR 13714 – 2000 – Sistemas de Hidrantes e de Mangotinhos para Combate a Incêndio.
PARA A FABRICAÇÃO E INSTALAÇÃO DOS HIDRÔMETROS:
NBR 8009
NBR 8194
NBR NM 212
NBR 15
NBR 5426