ESTUDO DA VIABILIDADE DE IMPLANTAÇÃO DE UM SISTEMA DE CAPTAÇÃO DE ÁGUAS PLUVIAIS NA FAENGE UMA PR (1)

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UNIVERSIDADE DO ESTADO DE MINAS GERAIS 
 
 
PRÓ-REITORIA DE PESQUISA E PÓS GRADUAÇÃO 
PROGRAMA INSTITUCIONAL DE BOLSAS DE INICIAÇÃO 
CIENTÍFICA E TECNOLÓGICA 
- PIBIC / FAPEMIG/ UEMG - 
EDITAL 07/2016 
 
 
ESTUDO DA VIABILIDADE DE IMPLANTAÇÃO DE UM SISTEMA DE 
CAPTAÇÃO DE ÁGUAS PLUVIAIS NA FAENGE: UMA PROPOSTA 
PARA REDUÇÃO DO CONSUMO DE ÁGUA POTÁVEL PARA FINS 
NÃO POTÁVEIS 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
João Monlevade 
2016 
 
 
 
 
 
 
 
ESTUDO DA VIABILIDADE DE IMPLANTAÇÃO DE UM SISTEMA DE 
CAPTAÇÃO DE ÁGUAS PLUVIAIS NA FAENGE: UMA PROPOSTA 
PARA REDUÇÃO DO CONSUMO DE ÁGUA POTÁVEL PARA FINS 
NÃO POTÁVEIS 
 
 
 
 
 
 
Projeto de Pesquisa referente ao estudo da 
viabilidade de implantação de um sistema de 
captação de águas pluviais na 
FaEnge/UEMG. 
 
 
 
 
 
 
 
JOÃO MONLEVADE 
2016 
 
 
 
SUMÁRIO 
 
 
1 INTRODUÇÃO ......................................................................................................... 7 
2 REFERENCIAL TEÓRICO ....................................................................................... 9 
2.1 Reaproveitamento de águas pluviais .................................................................... 9 
2.2 Precipitação ......................................................................................................... 10 
2.3 Índice pluviométrico ............................................................................................. 11 
2.4 Qualidade da água da chuva ............................................................................... 12 
2.5 Componentes básicos de um sistema de captação de água da chuva ............... 13 
2.5.1 Área de captação .......................................................................................... 13 
2.5.2 Calhas e tubulações ...................................................................................... 14 
2.5.3 Reservatório .................................................................................................. 14 
2.6 Dimensionamento do reservatório pelo método prático brasileiro (Azevedo Neto)
 .................................................................................................................................. 15 
2.7 Dimensionamento do reservatório pelo método de Rippl .................................... 15 
3 JUSTIFICATIVA ..................................................................................................... 17 
4 OBJETIVOS ........................................................................................................... 19 
4.1 Objetivo geral ...................................................................................................... 19 
4.2 Objetivos específicos .......................................................................................... 19 
5 METODOLOGIA .................................................................................................... 20 
6 PLANO DE TRABALHO PARA O BOLSISTA ........................................................ 23 
6.1 Média geral do aluno bolsista referente ao último semestre cursado .................. 23 
6.2 Plano de trabalho ................................................................................................ 23 
6.2.1 Revisão bibliográfica ..................................................................................... 23 
6.2.2 Coleta de dados da estação pluviométrica e dimensionamento do telhado .. 23 
 
 
6.2.3 Dimensionamento do reservatório ................................................................ 24 
6.2.4 Levantamento dos locais com demanda de água não potável e produção do 
relatório técnico ...................................................................................................... 24 
6.2.5 Campanha de conscientização da comunidade acadêmica ......................... 25 
7 CRONOGRAMA DE EXECUÇÃO .......................................................................... 26 
8 FONTES DE FINANCIAMENTO E CONTRAPARTIDA DA INSTITUIÇÃO ............ 27 
8.1 Acervo Bibliográfico ............................................................................................. 27 
8.2 Dados pluviométricos .......................................................................................... 27 
8.3 Dimensionamento da área de captação .............................................................. 27 
8.4 Material para campanha interna .......................................................................... 27 
9 EQUIPE EXECUTORA .......................................................................................... 28 
10 DURAÇÃO TOTAL PREVISTA ............................................................................ 29 
REFERÊNCIAS ......................................................................................................... 30 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
LISTA DE FIGURAS 
 
 
Figura 01: O gigantesco ciclo das águas da Terra ..................................... 07 
Figura 02: Área de captação disponível ..................................................... 22 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
LISTA DE QUADROS 
 
 
Quadro 01: Método de Rippl ...................................................................... 12 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
LISTA DE SIGLAS 
 
 
CGEE - Centro de Gestão e Estudos Estratégicos 
ANA - Agência Nacional de Águas 
ABNT - Associação Brasileira de Normas Técnicas 
UEMG - Universidade do Estado de Minas Gerais 
FaEnge - Faculdade de Engenharia 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
7 
 
1 INTRODUÇÃO 
 
A água é um recurso natural renovável responsável pela vida de grande parte dos 
seres vivos do planeta. Ademais, aquela considerada como fonte de vida, está 
presente em todos os aspectos da civilização humana, desde sua utilização para o 
desenvolvimento agrícola e industrial às necessidades da sociedade no dia a dia. 
Apesar de toda sua importância, é notório que os recursos hídricos do planeta estão 
se esgotando gradativamente através da poluição dos rios e dos mananciais, da 
utilização irresponsável e da falta de técnicas sustentáveis para o seu consumo. 
Grandes cidades brasileiras já decretaram estado de emergência por conta da 
grande queda dos níveis de água em seus reservatórios, como é o caso da grande 
São Paulo, por exemplo, que em 2014 sofreu sua pior crise hídrica em décadas, 
sendo necessário submeter-se ao racionamento oficial de água (Folha de S. Paulo, 
2014). Nesta mesma época, no reservatório do Sistema Cantareira em Bragança 
Paulista o nível de água chegou a 26,7% considerando todo o volume morto 
(reservatório com 400 milhões de metros cúbicos, nunca utilizado para atender à 
população, situado abaixo das comportas das represas do Sistema Cantareira). 
Visando reduzir os impactos causados pela má utilização da água potável e pela 
poluição que atinge os rios e mananciais, algumas alternativas de reaproveitamento 
já estão sendo implantadas em propriedades particulares. Todavia, isso ainda não é 
suficiente para que se tenha uma significante redução no consumo irresponsável da 
água no país. Alternativas simples e de grande eficiência devem ser adotadas, 
também, pelos patrimônios públicos como escolas, hospitais, universidades e outros 
para que cada vez mais essa prática do bem se torne comum e estes impactos 
sejam reduzidos. 
A reutilizaçãoda água da chuva após a sua captação por calhas é uma técnica que 
possui grandes vantagens, dentre elas duas principais: diminuição do volume 
escoado para as galerias pluviais e a redução do consumo da água potável para fins 
não potáveis (FREITAS, 2014). Isso posto, com esta técnica é possível que afazeres 
do cotidiano como descargas em bacias sanitárias, irrigação de gramados e plantas 
ornamentais, lavagem de veículos, limpeza de calçadas e ruas e limpeza de pátios 
 
8 
 
sejam realizados de maneira sustentável gerando tanto uma redução no consumo 
da água potável quanto uma economia nas contas de água daqueles que a adotam. 
A implantação de sistema para reaproveitamento de água pluvial depende 
especialmente de três fatores: precipitação, área de captação e demanda de água 
(FREITAS, 2014). Tendo como base as condições de localização, da área disponível 
para captação e da demanda de água da Faculdade de Engenharia da Universidade 
do Estado de Minas Gerais, o presente projeto propõe a criação de um sistema de 
captação de água pluvial para ser utilizada pela própria unidade visando reduzir os 
gastos em reais com água potável e tornar a UEMG um modelo de universidade 
sustentável. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
9 
 
2 REFERENCIAL TEÓRICO 
 
Apesar de ser considerada como responsável pela fonte e manutenção da vida a 
água é um recurso natural cada vez mais escasso no planeta. Poucos têm a 
consciência que este é um recurso finito e que por sua escassez atual várias regiões 
brasileiras sofrem com problemas de abastecimento usualmente (MORERA, 2016). 
É necessário que a utilização dos recursos hídricos seja feita de forma consciente, 
visando reduzir os impactos causados pela falta d’água no país e aprimorando as 
técnicas de reutilização da mesma. 
Deve-se considerar a reutilização da água como parte de uma atividade maior, o uso 
racional da água, na qual se enquadra também o controle de desperdícios bem 
como a minimização da produção de resíduos que gerem poluição aos recursos 
hídricos (CARVALHO et al., 2014). 
 
2.1 Reaproveitamento de águas pluviais 
 
Apenas 3% da água existente no planeta é potável. Desse percentual, somente 
0,7% está acessível. Mais da metade da água utilizada, quase 70%, vai para a 
agroindústria; 20% é direcionada para as indústrias e 10%, para as casas. Desta 
forma, a água da chuva deve ser considerada uma alternativa sustentável para que 
vise reduzir o consumo da água potável para fins não potáveis. 
A água da chuva é considerada pela legislação brasileira hoje como esgoto, pois ela, 
usualmente, é escoada dos telhados e pavimentos para as bocas de lobo aonde se 
mistura com vários tipos de impurezas as quais dissolvidas e arrastadas para um 
córrego ou rio, muitas vezes, acabam juntamente com eles suprindo uma captação 
para Tratamento de Água Potável (FERREIRA; VASCONCELOS, 2007). 
Dentre os mecanismos de captação da água pluvial o mais famoso é a captação 
pelo telhado, este é essencial para captar a chuva precipitada e permitir seu 
escoamento para o tanque por meio de calhas e tubulações (AUGUSTO et al., 
2014). 
 
10 
 
Alguns cuidados devem ser tomados para que água captada seja utilizada de 
maneira correta. A primeira água precipitada no telhado, lavando-o, é considerada 
uma água inutilizável, mesmo para fins não potáveis, e deve ser descartada por 
apresentar um grau de contaminação bastante elevado (FERREIRA; 
VASCONCELOS, 2007). 
Para implantação de um sistema de captação eficaz é necessário levar em conta 
alguns fatores, como o índice pluviométrico da região, a área de telhado que recebe 
chuva e o reservatório/tanque que armazenará toda água captada. 
 
2.2 Precipitação 
 
O processo de precipitação é o retorno da água dissolvida na atmosfera para a 
superfície terrestre na forma líquida ou sólida (GUIMARÃES; LANDAU; REIS, 2010). 
Para que este processo seja concluído algumas etapas devem ocorrer de forma 
natural. Devido ao calor do sol uma pequena parte da água dos oceanos, mares, 
rios e lagos passa lentamente do estado líquido para o estado gasoso, isto é, 
evapora-se: 
Este vapor de água sobe à atmosfera, onde esfria progressivamente e se 
condensa para dar origem às nuvens. As massas de água atmosférica 
assim formadas são atraídas pela gravidade e voltam a cair na Terra, 
principalmente na forma de chuva, neblina e neve (REBOUÇAS, 2001, p. 
328). 
 
A formação de massas de água na atmosfera se dá, também, através da 
transpiração das plantas. A água do solo é absorvida pelas raízes das plantas para 
que essas possam desempenhar suas necessidades fisiológicas. Por meio da 
transpiração elas eliminam água no estado de vapor para o ambiente, 
principalmente pelas folhas, essa água é evaporada e sobe à atmosfera para 
formação de nuvens compondo outra parte do ciclo da água (ECO, 2014). 
Este ciclo natural, representado na figura 1, é responsável pelo equilíbrio do 
ecossistema e pela vida de animais e plantas bem como para o abastecimento dos 
reservatórios, dos mananciais e do lençol freático (MALVEZZI, 2014). 
 
11 
 
 
Figura 1 – O gigantesco ciclo das águas da Terra 
 
Fonte: Rebouças et al. (1999) 
 
2.3 Índice pluviométrico 
 
O cálculo do índice pluviométrico anual de uma cidade depende diretamente da 
precipitação a qual esta cidade está submetida neste mesmo período de tempo. 
A quantidade de água precipitada por metro quadrado, em determinado local e 
período refere-se ao índice pluviométrico. Este, por sua vez, é calculado em 
milímetros, ou seja, para cada metro quadrado de superfície tem-se, em milímetros, 
a altura atingida pela água. 
O volume de água da chuva em uma região que choveu 100 mm (milímetros), por 
exemplo, é dado pelo volume do paralelepípedo de 1m² de área da base e de altura 
de (100 mm = 0,1 metros). Assim, o volume da chuva nesta região será dado por V 
= (área da base) x altura. Logo, V = 1 x 0,1 = 0,1m². Considerando que 1m² = 1000 
litros, pode-se afirmar que uma chuva de 100mm equivale a um volume em litros de 
V = 0,1 X 1000 = 100 litros (RIGONATTO, 2016). 
A microrregião de Itabira e a região metropolitana de Belo Horizonte, cuja cidade de 
João Monlevade está situada, fazem parte das áreas com maiores taxas de 
 
12 
 
precipitações do estado de Minas Gerais, os índices pluviométricos anuais nessas 
áreas podem ultrapassar 1850 mm (GUIMARÃES; LANDAU; REIS, 2010). 
Baseado no cálculo de volume de água da chuva citado anteriormente, pode-se 
afirmar que em um local com área aproximada de 500 m², na cidade de João 
Monlevade, o volume em litros de chuva precipitada em um ano, cujo índice 
pluviométrico foi de 1850 mm, foi de 9.250.000 litros, o que equivale a 
aproximadamente 9 mil caixas d’água de mil litros cada. 
 
2.4 Qualidade da água da chuva 
 
A qualidade da água da chuva pode ser dividida em quatro etapas. A primeira etapa 
é considerada quando a água ainda não atingiu o solo. A segunda etapa é aquela na 
qual a água precipita sobre o telhado e é escoada. Por conseguinte, a terceira etapa 
é considerada quando a água é armazenada em um reservatório e por fim, a quarta 
etapa é quando a água chega ao ponto de consumo, como por exemplo, a descarga 
na bacia sanitária (TOMAZ, 2009). 
A utilização de áreas de cobertura para a coleta da água também altera as 
características naturais da mesma. Em períodos de estiagem, por exemplo, o 
acúmulo de dejetos e absorção de gases nas superfícies de captação alteram a 
qualidade da água fazendo com que as primeiras águas captadas sejam 
descartadas (WEIERBACHER, 2008). 
O padrão de qualidade das águaspluviais dependem, também, da região na qual a 
chuva é considerada. 
Em áreas como centros urbanos e pólos industriais, passam a ser 
encontradas alterações nas concentrações naturais da água da chuva 
devido a poluentes do ar, como o dióxido de enxofre (SO2), óxidos de 
nitrogênio (NOx) ou ainda chumbo, zinco e outros. Em geral, as chuvas só 
devem ser usadas para uso não-potável, principalmente em regiões 
industriais, onde é grande a poluição atmosférica. A conhecida chuva ácida 
é aquela cujo pH é menor que 5,6. (TOMAZ, 2009, c. 2, p. 8). 
 
 
13 
 
2.5 Componentes básicos de um sistema de captação de água da chuva 
 
Os principais componentes para um sistema de água da chuva são área de 
captação, calhas, tubulações e reservatório. 
 
2.5.1 Área de captação 
 
As áreas para captação de águas pluviais são áreas que recebem diretamente a 
água da chuva. Geralmente são os telhados das casas ou indústrias. O 
dimensionamento desta área deverá ser feito tomando como base a NBR 10844/89. 
As superfícies das coberturas podem ser planas, pouco inclinadas ou intensamente 
inclinadas (TOMAZ, 2003). 
As coberturas planas necessitam de drenos internos ou de calhas ao longo 
do perímetro, as moderadamente inclinadas escoam as águas com mais 
facilidade e intensamente inclinadas produzem um escoamento mais rápido. 
Uma cobertura com uma leve inclinação aumenta a área de captação. 
(SILVA, 2014 p. 20) 
 
De acordo com a NBR 10844/89 a área de captação deve possuir uma inclinação 
mínima de 0,5% para garantir o escoamento até as extremidades onde estarão 
localizadas as calhas. 
Segundo a “ABNT NBR 15527:2007 Água de chuva - Aproveitamento de coberturas 
em áreas urbanas para fins não potáveis – Requisitos” a primeira água proveniente 
da área de captação possui um elevado grau de contaminação, pois pode carregar 
poeira, fuligem, folhas, galhos e detritos e deve ser descartada. Toda água escoada 
deve ser direcionada para o reservatório onde ocorrerá o descarte das primeiras 
águas e, posteriormente, o armazenamento do volume captado. 
O volume da água que teve o primeiro contato com a superfície de captação pode 
ser lançado na rede de galerias de águas pluviais, na via pública ou ser infiltrado, 
levando em consideração que ele não apresente perigo de contaminação ao lençol 
freático. (ABNT, 2007) 
 
 
14 
 
2.5.2 Calhas e tubulações 
 
As calhas e tubulações são os elementos necessários para transportar a chuva 
coletada e são encontrados em diversos materiais, no entanto os mais utilizados são 
em PVC e metálicos (alumínio e aço galvanizado). Toda a tubulação que compor 
esse sistema deve ser diferenciada e possuir avisos de que ela conduz água de 
chuva evitando, assim, conexões cruzadas com a tubulação de água potável 
(COHIM; GARCIA; KIPERSTOK, 2007). 
 
2.5.3 Reservatório 
 
Em um sistema de captação de águas pluviais toda a água precipitada sobre a área 
de captação é escoada e direcionada, através das tubulações, para um reservatório 
onde será armazenada e posteriormente utilizada. Os reservatórios utilizados para 
esta função devem atender à ABNT NBR 12217. 
Durante os processos de dimensionamento de reservatório para água de chuva, é 
aconselhado que se construa grandes reservatórios para acumular água durante o 
período chuvoso, regularizando a vazão, possibilitando o uso desta água durante a 
estiagem (COHIM; GARCIA; KIPERSTOK, 2007). 
A norma NBR 15527/07, que apresenta os requisitos para aproveitamento de águas 
pluviais para fins não potáveis, dispõe alguns métodos para dimensionamento de 
reservatório para água da chuva, sendo eles: Rippl, Simulação, Azevedo Neto 
(Prático Brasileiro), Prático (Alemão, Ingles, Australiano). 
A água armazenada deve ser protegida contra a incidência direta da luz solar e do 
calor, deve-se prevenir também que animais possam adentrar o reservatório através 
da tubulação ou que dejetos trazidos pela água sejam liberados dentro do mesmo. 
NBR 15527 (ABNT, 2007). 
 
 
15 
 
2.6 Dimensionamento do reservatório pelo método prático brasileiro (Azevedo 
Neto) 
 
Neste método é desconsiderada a influencia da demanda, ou seja, considera-se 
apenas o volume captado e o período sem chuva (mensal). (COHIM; GARCIA; 
KIPERSTOK, 2007) O volume do reservatório é calculado por V = 0,042 x P x A x T 
onde: 
P é o valor numérico da precipitação média anual, expresso em milímetros 
(mm). T é o valor numérico do número de meses de pouca chuva ou seca. 
A é o valor numérico da área de coleta em projeção, expresso em metros 
quadrados (m²). V é o valor numérico do volume de água aproveitável e o 
volume de água do reservatório, expresso em litros (L). NBR 15527 (ABNT, 
2007). 
 
 
2.7 Dimensionamento do reservatório pelo método de Rippl 
 
O método mais comumente usado em aproveitamento de água de chuva é o de 
Rippl devido a sua simplicidade e facilidade de aplicação. Este método apresenta o 
valor do volume máximo do reservatório e deve ser utilizado em lugares onde há 
grande variação nas precipitações médias mensais. 
 
 
Quadro 1 – Método de Rippl 
 
Fonte: Aproveitamento de água da chuva (TOMAZ, 2012) 
 
No quadro acima as colunas 1, 2, 3 e 4 se referem ao período de janeiro a 
dezembro, índice pluviométrico mensal em milímetros, demanda mensal constante 
em metros cúbicos e à área de captação (telhado) em metros quadrados, 
respectivamente. 
 
16 
 
A coluna 5 faz referência ao volume mensal de água da chuva disponível. Para obter 
os valores desta coluna basta multiplicar a coluna 2 pela coluna 4 e pelo coeficiente 
de runoff (0,80), dividindo-se por 1000 (mil) para que o resultado do volume seja em 
metros cúbicos. 
O cálculo para os valores da coluna 6 é feito através da diferença entre o volume da 
demanda e o volume mensal (coluna 3 menos coluna 5). O sinal negativo indica que 
há excesso de água e o sinal positivo indica que o volume da demanda é maior que 
o volume disponível, nos meses correspondentes (SILVA, 2015). 
As diferenças acumuladas da coluna 6 considerando somente os valores positivos 
compõem a coluna 7. Para preencher esta coluna deve admitir-se a hipótese inicial 
de o reservatório estar cheio. Os valores negativos não são computados, pois, 
correspondem a meses em que há excesso de água (volume disponível superando a 
demanda). Começa-se com a soma pelos valores positivos, prosseguindo-se até 
que se anule, desprezando-se todos os valores negativos seguintes, recomeçando-
se a soma quando aparecer o primeiro valor positivo. O volume máximo obtido na 
coluna 7 pelo Método de Rippl será o volume máximo para que o reservatório 
regularize a demanda constante. (TOMAZ, 2012). 
O preenchimento da coluna 8 deve ser feito utilizando a letras E, D ou S, sendo que 
E = água escoando pelo extravasor; D= nível de água baixando e S= nível de água 
subindo. 
Supondo que no inicio o reservatório esteja cheio quando os valores da coluna 6 
estiverem negativos significa que a água está escoando pelo extravasor. Quando 
esses valores forem positivos os nível do reservatório está abaixando e quando os 
mesmo voltarem a ser negativos significa que o nível está subindo (TOMAZ, 2003). 
 
 
 
 
 
17 
 
3 JUSTIFICATIVA 
 
Desde os primórdios da humanidade a água é considerada como um elemento 
garantidor da vida. As sociedades humanas ao longo de seu processo de 
desenvolvimento sempre mantiveram essa estreita ligação de que a água é um 
elemento vital, tanto que os antigos impérios, cidades e comunidades foram 
construídas a margens de rios e de regiões costeiras (CGEE; ANA, 2014). 
Apesar da água doce ainda ser encontrada em grande quantidadeno planeta, em 
alguns lugares do mundo, suprir a demanda de água tornou-se um grande problema 
em função do acelerado crescimento populacional e, consequentemente, urbano 
(WEIERBACHER, 2008). Inúmeros conflitos são gerados constantemente em 
regiões que sofrem com problemas de abastecimento de água e o que até então era 
considerada fonte da vida, tornou-se responsável por gerar sede e tristeza para 
muitos povos. 
Deste modo, vem à tona a necessidade de estabelecer mecanismos de garantia do 
uso da água, que se configura não só como recurso hídrico indispensável à 
manutenção das diversas formas de vida, como também elemento impreterível na 
produção econômica da sociedade (CGEE; ANA, 2014). 
O estudo para implantação de um sistema de captação de água da chuva visando 
reduzir o uso da água potável para fins não potáveis na Universidade do Estado de 
Minas Gerais campus João Monlevade fomenta a disseminação desta técnica em 
outras universidades públicas, tornando-as colaboradoras com a promoção da 
segurança hídrica em um contexto onde os riscos de não atendimento das 
necessidades básicas e dos ecossistemas dependentes da água tornaram-se cada 
vez mais frequentes. 
São inúmeros os trabalhos acadêmicos que se propõem a viabilizar técnicas de 
captação de água da chuva em locais públicos. Este projeto, porém possui o 
diferencial importante, pois além de estudar propor a implantação de um sistema 
apto a atender a demanda da água não potável na Faenge por meio da utilização 
das águas pluviais, objetiva conscientizar à comunidade acadêmica acerca da 
 
18 
 
situação atual de nossos recursos hídricos incentivando-a a estudar e desenvolver 
outras técnicas que garantam uma segurança hídrica para todos. 
Outro fator que agrega relevância a este trabalho é a diminuição em reais nas 
contas mensais de água da faculdade por conta da grande economia hídrica gerada 
pela implantação de um sistema de captação de água da chuva na mesma. Este 
valor econômico gerado poderá ser utilizado em outras áreas como pesquisa e 
extensão. 
Frente aos argumentos supracitados, o desenvolvimento do presente projeto 
justifica-se, também, pela inserção do graduando à pesquisa, uma vez que ela é 
responsável por garantir o conhecimento técnico ao aluno incentivando-o a se tornar 
um profissional crítico e capaz de desenvolver técnicas que colaborem para o 
desenvolvimento sustentável. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
19 
 
4 OBJETIVOS 
 
4.1 Objetivo geral 
 
O objetivo geral deste trabalho é estudar a implantação de um sistema de captação 
de água da chuva na UEMG/Faenge, visando reduzir os gastos com a utilização da 
água potável para fins não potáveis tornando-a um modelo sustentável para as 
outras unidades da UEMG. 
 
4.2 Objetivos específicos 
 
Para que se atinja esse propósito, é preciso executar, rigorosamente, os Objetivos 
Específicos: 
a) Identificar o índice pluviométrico, mensal e anual da cidade de João Monlevade; 
b) Dimensionar a área de captação de água da chuva disponível na unidade; 
c) Estabelecer o volume de água que poderá ser captada, mensal e anualmente, de 
acordo com a área de captação disponível; 
d) Dimensionar o reservatório para armazenamento da água captada, de acordo 
com os itens a, b e c, por um dos métodos citados neste trabalho; 
e) Localizar, na unidade, os locais com demanda de água não potável, os quais 
receberão a água captada; 
f) Elaborar um relatório técnico com todas as informações obtidas, acerca de volume 
estimado para captação, área de captação, pontos que receberão água pluvial e 
indicando o melhor local para construção do reservatório bem como a quantidade de 
calhas e tubulações necessárias; 
g) Realizar uma campanha interna de conscientização sobre o uso da água na 
faculdade. 
 
20 
 
5 METODOLOGIA 
 
Este projeto foi dividido em etapas, de forma a maximizar o andamento e reunião de 
dados. Inicialmente realizar-se-á revisões bibliográficas, a fim de se delimitar a forma 
de reaproveitamento da água da chuva que mais se enquadra com as condições e 
localização de estruturas disponíveis na unidade, possibilitando um direcionamento 
das próximas fases. A posteriori, um levantamento acerca da quantidade de água 
que pode ser captada de acordo com os dados gerados anteriormente será 
realizado, com o dimensionamento e indicação da melhor localização do reservatório 
que armazenará a água, entre outras características pertinentes ao sistema. Como 
terceira fase, tem-se a organização de dados e cálculos de quantidade de água 
passível de ser reaproveitada em um período anual, com base em Normas Técnicas 
específicas da construção civil. Essa fase engloba, também a análise laboratorial do 
recurso hídrico a ser reaproveitado, sendo possível, assim, destiná-lo corretamente 
para uso na instituição. Os dados gerados poderão direcionar cálculos de estimativa 
do valor, em reais, que será economizado anualmente na conta de água da 
faculdade. Por último, será realizado o cálculo de investimento necessário para 
implantação do projeto e entrega de um documento técnico à instituição. Através 
desse conjunto de atividades será possível indicar forma de redução dos gastos 
mensais com água potável bem como contribuir de maneira sustentável com o meio 
ambiente em um contexto no qual a falta d’água é um problema recorrente. 
Para melhor compreensão, as etapas são detalhadas a seguir: 
 
Etapa I: Revisão bibliográfica específica 
A etapa que dará início ao projeto envolve a pesquisa, leitura, interpretação e 
discussão de diversos artigos e publicações de fontes variadas fazendo com que 
sejam considerados pontos de vistas distintos acerca do reaproveitamento da água 
da chuva, levando para a realidade da unidade e possibilitando a delimitação de 
como fazer e onde fazer. 
 
21 
 
Para organizar os estudos, essas informações serão reunidas em um fichamento 
bibliográfico, a fim de facilitar a localização e compreensão das ideias e dados 
encontrados. 
 
Etapa II: Estudo do índice pluviométrico da cidade de João Monlevade e 
dimensionamento da área de telhado que recebe água da chuva. 
Através do cálculo do índice pluviométrico de João Monlevade será possível 
estabelecer uma relação com a quantidade de chuva por metro quadrado na cidade 
anualmente com a área de telhado na faculdade que a recebe neste mesmo período 
de tempo, possibilitando calcular a quantidade anual estimada de água que poderá 
ser reaproveitada e a quantidade nos períodos mais e menos chuvosos. 
Figura 2: área de captação disponível 
 
 
Etapa III: Dimensionamento do reservatório que armazenará toda água captada e 
quantidade de calhas e tubulações necessárias. 
 
22 
 
Após calcular a quantidade de chuva em todos os meses do ano será possível 
realizar o dimensionamento de reservatório de água da chuva pelo método de Rippl 
ou pelo método prático brasileiro (Azevedo Neto) e estimar a quantidade de calha e 
tubulação necessárias de acordo com a área de telhado e a localização prevista do 
reservatório. 
 
Etapa IV: Definição dos locais para reutilização da água captada. 
Através de uma análise dos pontos que podem receber água não potável para 
reaproveitamento na faculdade, será feita uma planilha com aqueles que são viáveis 
de acordo com sua localização e a quantidade de água utilizadas por eles. 
 
Etapa V: Produção de um relatório técnico apontando as possibilidades viáveis 
levantadas nos estudos anteriores. 
Após completar as etapas anteriores será possível produzirum relatório técnico 
indicando onde e como fazer o reservatório para armazenamento da água pluvial 
captada, bem como a instalação das calhas e tubulações direcionando-a para ser 
armazenada e bombeada aos pontos estratégicos já definidos em uma planilha 
através de uma análise. Nesta etapa será possível mensurar o valor em reais que 
poderá ser economizado nas contas da Universidade de acordo com os dados 
captados. 
 
Etapa VI: Procedimentos de conscientização da comunidade acadêmica. 
À medida em que o relatório técnico for escrito para direcionar às etapas seguintes, 
uma campanha de conscientização será realizada visando mostrar as principais 
formas de desperdício de água que ocorrem dentro da Universidade 
constantemente. A fixação de cartazes em pontos estratégicos como banheiros e 
próximo às torneiras e a distribuição de cartilhas são algumas ferramentas a serem 
utilizadas nesta etapa. 
 
23 
 
6 PLANO DE TRABALHO PARA O BOLSISTA 
 
6.1 Média geral do aluno bolsista referente ao último semestre cursado 
 
Conforme histórico escolar do aluno concorrente à bolsa a média geral, referente ao 
último semestre cursado, é de 86,17. 
 
6.2 Plano de trabalho 
 
As etapas previstas, na metodologia que se encontra no item 5, para execução 
deste trabalho estão divididas ao longo de 12 meses. No decorrer de cada mês 
estarão sendo realizadas pelo menos 3 tarefas simultâneas. 
 
6.2.1 Revisão bibliográfica 
 
A princípio será realizado pelo bolsista um estudo detalhado, utilizando acervos 
bibliográficos da faculdade e de outras fontes, acerca de recursos hídricos, índices 
pluviométricos e reuso de águas pluviais. Esse estudo servirá como base de 
conhecimento teórico para que seja aplicado nos estudos técnicos seguintes, como 
por exemplo, na captação de dados em uma estação pluviométrica disponível na 
unidade. Simultaneamente neste período, será realizado um fichamento bibliográfico 
com todos os dados e informações coletadas que servirá como fonte de consulta 
para as etapas futuras. 
 
6.2.2 Coleta de dados da estação pluviométrica e dimensionamento do telhado 
 
Posteriormente, iniciar-se-á o estudo dos índices pluviométricos da cidade de João 
Monlevade. Os dados da estação pluviométrica serão coletados todos os meses 
 
24 
 
para que se obtenha o volume de chuva precipitado em cada mês do ano, 
possibilitando assim cálculos futuros. 
Para estimar o volume de chuva que poderá ser captado durante cada mês deverá 
ser feito o dimensionamento de toda a área de captação disponível na Faenge. 
Serão dimensionadas as áreas correspondentes às coberturas dos dois prédios que 
compõem a estrutura física da unidade, uma vez que ambos estão diretamente 
expostos à água da chuva e podem ser utilizados como área para captação. Para o 
dimensionamento desta área equipamentos disponíveis na unidade serão utilizados 
tomando como base a NBR 10844/89 da Associação Brasileira de Normas Técnicas. 
 
6.2.3 Dimensionamento do reservatório 
 
Tendo em vista os dados disponibilizados no fichamento bibliográfico e o volume de 
água que poderá ser captado de acordo com a área der captação disponível será 
possível realizar o primeiro dimensionamento do reservatório que armazenará a 
água da chuva. Um próximo dimensionamento será realizado após os 12 meses de 
coletas dos índices pluviométricos mensais para que se tenha uma maior precisão. 
 
6.2.4 Levantamento dos locais com demanda de água não potável e produção do 
relatório técnico 
 
Para realização das próximas tarefas um levantamento dos locais com demanda de 
água não potável será realizado. Estes locais como descarga de bacias sanitárias, 
torneiras de águas utilizadas para lavagem de banheiro, das escadas e do piso 
serão estudados levando em consideração à quantidade de água utilizada 
mensalmente por eles e a viabilidade de implantação de redes de águas pluviais 
nestes pontos para realização destas tarefas, diminuindo desta maneira a utilização 
de água potável para fins não potáveis. 
A realização do levantamento permitirá indicar, de acordo com a demanda, o melhor 
local para construção do reservatório seguindo como principal critério o menor custo 
com tubulações tanto para escoamento das águas provenientes das calhas quanto 
 
25 
 
para distribuição desta água aos locais previamente indicados. Isso posto, será 
produzido um relatório técnico o qual será entregue à Universidade contendo todos 
os dados e resultados obtidos até este ponto. 
6.2.5 Campanha de conscientização da comunidade acadêmica 
 
Será realizado, também, um levantamento com a localização das principais fontes 
de desperdício de água potável da unidade que servirá como dado para realização 
de uma campanha de conscientização interna. 
A campanha, que será realizada durante dois meses, contará com a fixação de 
cartazes nos pontos com maiores índices de desperdício e com a distribuição de 
cartilhas informativas contendo as formas corretas de utilização de torneiras, 
descargas e afins, bem como as melhores maneiras para lavagem de banheiros, 
pátios, escadas e outros. 
Todas as atividades descritas estão dispostas no cronograma de execução deste 
projeto disponível no item 7. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
26 
 
7 CRONOGRAMA DE EXECUÇÃO 
 
As etapas a serem desenvolvidas nesse projeto de pesquisa foram distribuídas no 
período de 12 meses, conforme ilustra o quadro a seguir. 
 
Cronograma: Etapas do Projeto 
 
Atividades e Etapas 
Meses 
 
1 
 
2 
 
3 
 
4 
 
5 
 
6 
 
7 
 
8 
 
9 
 
10 
 
11 
 
12 
Reunião aluno/orientador X X X X X X X X X X X X 
Estudo da bibliografia teórica X X 
Elaboração de planilhas acerca do estudo teórico X X 
Captação dos dados da estação pluviométrica da 
Faenge X X X X X X X X X X X X 
Dimensionamento da área de captação disponível 
(telhado) X X 
Levantamento dos pontos com demanda de água 
não potável na unidade X X 
Produção do relatório parcial/final X X X X 
Produção de um relatório técnico com os dados 
obtidos 
 X 
Levantamento das fontes de desperdício de água da 
Faenge 
 X X 
Campanha de conscientização interna X X 
Dimensionamento do reservatório X X 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
27 
 
8 FONTES DE FINANCIAMENTO E CONTRAPARTIDA DA INSTITUIÇÃO 
 
8.1 Acervo Bibliográfico 
 
As bibliografias necessárias para revisão bibliográfica específica descrita na etapa I 
da metodologia que se encontra no item 5 deste trabalho serão disponibilizadas pela 
Faenge através de todo seu acervo bibliográfico e por fontes consulta externas como 
revistas, manuais e sites. 
 
8.2 Dados pluviométricos 
 
Os dados de precipitação mensal como, por exemplo, o índice pluviométrico serão 
coletados em uma estação pluviométrica instalada na unidade e disponibilizada aos 
alunos para estudos como este. 
 
8.3 Dimensionamento da área de captação 
 
Para o dimensionamento de toda área disponível para captação na unidade serão 
utilizados equipamentos disponíveis na Faenge e utilizados pelos alunos do curso de 
Engenharia Civil. 
8.4 Material para campanha interna 
 
Materiais como cartazes, banners e cartilhas contendo as principais fontes de 
desperdício de água na FaEnge e as formas corretas para utilização da água potável 
na mesma serão confeccionados em fontes externas e financiados pela equipe 
executora. 
 
28 
 
9 EQUIPE EXECUTORA 
 
Professor orientador: DSc. em Solos e nutrição de plantas.. Pesquisadordo 
Núcleo de Estudo e Planejamento de Uso da Terra 
 
 
Professora Co-Orientadora: MSc. Em Agroquímica/ Química Analítica e Ambiental 
(UFV-MG) - ênfase em análise de resíduos. 
 
 
Aluno concorrente à bolsa: Acadêmico do curso de Engenharia Civil da Faculdade 
de Engenharia da Universidade do Estado de Minas Gerais. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
29 
 
10 DURAÇÃO TOTAL PREVISTA 
 
Este projeto será desenvolvido no decorrer de 12 meses, cumprindo-se, 
mensalmente as atividades descritas no cronograma que se encontra no item 7. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
30 
 
REFERÊNCIAS 
 
 
GUIMARÃES, Daniel Pereira; LANDAU. Elena Charlotte; REIS, Ruibran Januário 
dos. Índices Pluviométricos em Minas Gerais. Sete Lagoas: Embrapa Milho e 
Sorgo, 2010. 
MORERA, Daniela Faraci. Análise Hídrica da Faculdade de Engenharia da 
Universidade do Estado de Minas Gerais: Estudo de Caso. 2016. 46 f. Trabalho 
de Conclusão de Curso (Graduação em Engenharia Civil). Faculdade de Engenharia 
da Universidade do Estado de Minas Gerais, João Monlevade, 2016. 
REBOUÇAS, Aldo da Cunha. Água e desenvolvimento rural. São Paulo: ISSN, 
2001. Disponível em: <http://www.scielo.br/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0103-
40142001000300024> Acesso em 7 de outubro de 2016. 
CGEE; ANA. Fundamentos conceituais - mudanças climáticas e adaptação no 
setor de recursos hídricos. In: CGEE; ANA. Fortaleza, 2014. Disponível em: 
<http://arquivos.ana.gov.br/portais/MudancasClimaticas_FundamentosConceituais.p
df>. Acesso em 7 de outubro de 2016. 
ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 10844:1989 
Instalações prediais de águas pluviais - Procedimento. 1989. Disponível em: 
<http://docslide.com.br/documents/nbr-10844-nb-611-instalacoes-prediais-de-aguas-
pluviais.html> Acesso em 7 de outubro de 2016. 
ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. ABNT NBR 15527:2007 
Água de chuva - Aproveitamento de coberturas em áreas urbanas para fins não 
potáveis. 2007. Disponível em: < 
http://www.ebah.com.br/content/ABAAAArNUAA/nbr-15-527 > Acesso em 7 de 
outubro de 2016. 
WEIERBACHER, Leonardo. Estudo de captação e aproveitamento de água da 
chuva na indústria moveleira de Bento Móveis de Alvorada -RS. 2008. 69 f. 
Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação em Engenharia Civil). Universidade 
Luterana do Brasil, Canoas, 2008. Disponível em: 
<http://www.pliniotomaz.com.br/downloads/07leonardo.pdf>. Acesso em 7 de 
outubro de 2016. 
SILVA, Daniel Freitas Reis e. Aproveitamento de água de chuva através de um 
sistema de coleta com cobertura verde: avaliação da qualidade da água drenada 
e potencial de economia de água potável. 2014. 110 f. Projeto de graduação 
(Graduação em Engenharia Civil). Escola Politécnica da Universidade Federal do 
Rio de Janeiro, Rio de Janeiro, 2014. Disponível em: 
 
31 
 
<http://monografias.poli.ufrj.br/monografias/monopoli10009251.pdf>. Acesso em 8 
de outubro de 2016. 
CARVALHO, Natália Leal et al. Reutilização de águas residuárias. Revista 
Monografias Ambientais. Santa Maria. v. 14, n. 2 Março, 2014 p. 3164 - 3171. 
Disponível em: <https://periodicos.ufsm.br/remoa/article/viewFile/12585/pdf> Acesso 
em 8 de outubro de 2016. 
AUGUSTO, Anderson et al. Projeto Técnico de Captação e Reuso da Água. 2014. 
22 f. Projeto Técnico. (Graduação em Administração Pública). Universidade Federal 
Rural do Rio de Janeiro, Rio de Janeiro, 2014. Disponível em: 
<http://cursos.ufrrj.br/grad/admpublica/files/2014/08/Capta%C3%A7%C3%A3o-e-
Reuso-da-%C3%81gua.pdf>. Acesso em 8 de outubro de 2016. 
FERREIRA, Osmar Mendes; VASCONCELOS, Leonardo Ferreira de. Captação de 
água de chuva para uso domiciliar. 2007. 20 f. Estudo de Caso (Graduação em 
Engenharia Ambiental). Universidade Católica de Goiás, Goiânia, 2007. Disponível 
em: 
<http://www.pucgoias.edu.br/ucg/prope/cpgss/ArquivosUpload/36/file/CAPTA%C3%8
7%C3%83O%20DE%20%C3%81GUA%20DE%20CHUVA%20PARA%20USO%20D
OMICILIAR.pdf>. Acesso em 8 de outubro de 2016. 
RIGONATTO, Marcelo. Cálculo do volume de chuvas. Brasil Escola. Disponível 
em <http://brasilescola.uol.com.br/matematica/calculo-volume-chuvas.htm>. Acesso 
em 9 de outubro de 2016. 
ECO, o. O que é evapotranspiração. O Eco. Disponível em: 
<http://www.oeco.org.br/dicionario-ambiental/28768-o-que-e-evapotranspiracao/> 
Acesso em 9 de outubro de 2016. 
MALVEZZI, Roberto. A Importância e a ruptura do ciclo das águas. In: Eco 
Debate Revista Eletrônica. 2014. Disponível em: 
<https://www.ecodebate.com.br/2014/12/03/a-importancia-e-a-ruptura-do-ciclo-das-
aguas-artigo-de-roberto-malvezzi-gogo/> Acesso em 9 de outubro de 2016. 
TOMAZ, Plinio.In:______. Qualidade da água de chuva. Guarulhos: Navegar, 
2009. cap. 2 p. 2-8. Disponível em: 
<http://www.pliniotomaz.com.br/downloads/livros/Livro_aprov._aguadechuva/Livro%
20Aproveitamento%20de%20agua%20de%20chuva%205%20dez%202015.pdf> 
Acesso em 9 de outubro de 2016. 
TOMAZ, Plinio. In:______. Dimensionamentos de reservatórios de água de 
chuva. Guarulhos: Navegar, 2012. cap. 109 p. 10-12. Disponível em: 
<http://www.pliniotomaz.com.br/downloads/livro_calculos/capitulo109_julho.pdf> 
Acesso em 10 de outubro de 2016. 
 
32 
 
COHIM, Eduardo; GARCIA, Ana; KIPERSTOK, Asher. Captação e aproveitamento 
de água de chuva: dimensionamento de reservatórios. In: IX Simpósio de Recursos 
Hídricos do Nordeste. 2007. Salvador, 2007. p. 7-9. Disponível em: 
<http://www.teclim.ufba.br/site/material_online/publicacoes/pub_art74.pdf> Acesso 
em 10 de outubro de 2016. 
SILVA, Julian. Dimensionamento de reservatório de água da chuva pelo método 
de Rippl. In: Mais Engenharia. Disponível em: 
<http://maisengenharia.altoqi.com.br/hidrossanitario/dimensionamento-de-
reservatorio-de-agua-da-chuva-pelo-metodo-de-rippl/>. Acesso em 10 de outubro de 
2016.