memorial descritivo hidraulico (1)

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Universidade Federal de Ouro Preto
Escola de Minas
Departamento de Engenharia Civil
MEMORIAL DESCRITIVO
INSTALAÇÕES DE ÁGUA FRIA
Professora: Ana Letícia Pilz De Castro
Disciplina: Instalações Hidráulicas (CIV109-11)
Karine Franco Basto – 15.2.1148
Larissa Santana Moreira Machado – 17.1.1516
Larissa Valverde Uryu – 15.2.1147
Nara Luiza Teixeira Macedo – 15.2.1349
Thacio Carvalho Pereira – 15.2.1328
				
Minas Gerais
Ouro Preto, 03 de maio de 2019
INTRODUÇÃO
O presente projeto tem por finalidade atender a um edifício residencial multifamiliar, sendo um total de quatro apartamentos. O sistema de distribuição adotado foi do tipo indireto composto por um reservatório inferior ao nível do subsolo com 60% da capacidade total de abastecimento e dois reservatórios elevados com 40% da capacidade total de acordo com a ABNT. Sendo essa capacidade equivalente ao consumo diário e 20% da reserva de incêndio. Os cálculos foram feitos considerando uma reserva capaz de suprir a residência por até dois dias sem fornecimento de água.
O recalque d’água para o reservatório superior será feito por meio de eletrobomba.
Todo o sistema está previsto para funcionar por gravidade, com exceção da tubulação de recalque que será mecânico.
As instalações hidráulicas deverão atender a toda edificação, sendo que todas as tubulações hidráulicas de água fria deverão ser de PVC rígido soldável, inclusive as conexões, ambos de primeira qualidade e executados conforme projeto hidráulico.
Normas Técnicas de Referência
Para o desenvolvimento das soluções apresentadas foram observadas as normas, códigos e recomendações abaixo relacionadas:
NBR 5.626/1998 - Instalações prediais de água fria. Estabelece exigências e recomendações relativas ao projeto, execução e manutenção da instalação predial de água fria, respeitando aos princípios de bom desempenho da instalação e da garantia de potabilidade da água no caso de instalação de água potável.
NBR 5.648/2010 – Tubos e conexões de PVC-U com junta soldável para sistemas prediais de água fria – Requisitos
Estabelece os requisitos para os tubos e conexões de PVC – série normal utilizados em sistemas de água fria.
Distribuição
Alimentador predial
Deve-se considerar o valor máximo da pressão da água proveniente da fonte de abastecimento, possuir resistência mecânica adequada para suportar essa pressão. Além da resistência mecânica, os componentes devem apresentar funcionamento adequado em pressões altas, principalmente no que se refere a ruídos e vibrações, como é o caso da torneira de boia. 
O cavalete, destinado à instalação do hidrômetro, bem como o seu abrigo devem ser projetados obedecendo às exigências estabelecidas pela concessionária. O alimentador predial deve ser dotado, na sua extremidade a jusante, de torneira de bóia ou outro componente que cumpra a mesma função. Tendo em vista a facilidade de operação do reservatório, recomenda-se que um registro de fechamento seja instalado fora dele, para permitir sua manobra sem necessidade de remover a tampa.
Tubulação de distribuição
A tubulação de distribuição é compreendida pela tubulação que deriva do reservatório, ou seja, entre a caixa d’água e o barrilete. 
Sub-Ramais
 São as tubulações que alimentam diretamente as peças de utilização, é o trecho da canalização que conduz água somente para uma peça de utilização sanitária.
Ramais
Tubulação derivada da coluna de distribuição e destinada a alimentar os sub-ramais. Já o ramal predial consiste na tubulação compreendida entre a rede pública de abastecimento e a instalação predial. O limite entre o ramal predial e o alimentador predial deve ser definido pelo regulamento da Cia. Concessionária de Água local.
Colunas
São tubulações que descem na posição vertical alimentando os ramais nos pavimentos que, por sua vez, alimentam os sub-ramais das peças de utilização. Cada coluna deverá conter um registro de gaveta posicionado à montante do primeiro ramal.
Barriletes
Tubulação que se origina no reservatório e da qual derivam as colunas de distribuição, quando o tipo de abastecimento é indireto. No caso de tipo de abastecimento direto, pode ser considerado como a tubulação diretamente ligada ao ramal predial ou diretamente ligada à fonte de abastecimento particular.
Extravasor
O extravasor é o trecho de canalização que se destina a escoar qualquer excesso de água decorrente de eventuais danos ocorridos com a torneira de boia. 
Capacidade e recomendações
A NBR 5626 recomenda que a reserva total a ser acumulada nos reservatórios inferiores e superiores não deve ser inferior ao consumo diário e não deve ultrapassar a três vezes o mesmo. Os reservatórios com capacidade superior a 1000L devem ser compartimentados a fim de que o sistema de distribuição não seja interrompido durante uma operação de limpeza, pois ao se levar um compartimento, o outro garantirá o funcionamento da instalação. 
Os reservatórios devem ser construídos com materiais de qualidade comprovada e estanque. Os materiais empregados na sua construção e impermeabilização não devem transmitir à água substâncias que possam poluí-la, evitando também servir de pontos de drenagem de águas residuais ou estagnadas em sua volta. 
MEMORIAL DE CÁLCULOS
Toda a instalação foi dimensionada trecho a trecho, funcionando como conduto forçado, ficando caracterizados para cada trecho os quatro parâmetros hidráulicos do escoamento: vazão, velocidade, perda de carga e pressão dinâmica atuante. A rede foi projetada de modo que a pressão mínima no ponto de tomada d’água nos barriletes existentes deve ser de 1,0 mca, a velocidade em qualquer trecho não ultrapasse a 2,5 m/s e a carga cinética correspondente não supere a dez vezes o diâmetro nominal do trecho considerado, para garantir o perfeito funcionamento do sistema.
Os registros de gaveta pressão ou esferas serão instalados nos locais previstos no projeto, terão a finalidade de fechar o fluxo de água para a manutenção da instalação.
Nesta etapa, será feito todo o dimensionamento das tubulações, seguindo a ordem: Tubulação de distribuição; Sub-ramais; Ramais; Colunas; Barriletes.
Cálculo da população
O número total de pessoas () na edificação é calculado por:
Onde é a taxa de ocupação da edificação (2 pessoas por dormitório) e é o número total de pavimentos.
	Logo, a população considerada para a distribuição será de 16 pessoas.
Estimativa de consumo
O consumo diário per capita (C) em uma casa popular é de 120 L, conforme Tabela 1.
Tabela 1: Consumo diário em edifícios
	Edificação
	Consumo (em L)
	Alojamentos provisórios
	80 per capita
	Casas populares ou rurais
	120 per capita
	Residências
	150 per capita
	Apartamentos
	200 per capita
	Hospitais
	250 por leito
	Escolas ou internatos
	150 per capita
	Restaurantes
	25 por refeição
	Edifícios públicos ou comerciais
	50 per capita
	Teatro, cinema e auditórios
	2 por lugar
	Sendo assim, o consumo diário (Cd) será:
 
Para o reservatório inferior , temos:
 
	Para o reservatório superior , temos;
	
Considerando 2 dias sem abastecimento, os volumes calculados serão 3072 L e 2304L. Deste modo, o volume comercial adotado para o reservatório inferior será de 3000 L e serão adotados dois reservatórios de 1000L cada na parte superior.
DIMENSIONAMENTO
Alimentador predial
O dimensionamento do alimentador predial dependerá da vazão de consumo diário , do tempo de abastecimento e da velocidade média de escoamento da água. O alimentador será dimensionado para um tempo de abastecimento de 48 horas. Sendo a vazão:
 
Considerando uma velocidade de da água do hidrômetro até o reservatório, tem-se o diâmetro interno do alimentador:
 
Logo, o diâmetro comercial do alimentador predial será de 15mm.
Extravasor
Adota-se, para o extravasor, a bitola (diâmetro) imediatamente acima daquela escolhida para o alimentador predial, isto é . Logo, diâmetro comercial do extravasoradotado: 20mm.
O caminho da água que vier a passar pelo extravasor deverá ser sempre livre de interrupções ou bloqueios. A canalização de extravasão poderá ser conectada à tubulação de limpeza dos reservatórios, desde que o caminho da água de extravasão seja livre. Assim, o diâmetro do tubo adotado para canalização de limpeza também será de 20mm.
Ramais e sub-ramais
	Como o edifício é multifamiliar e todos os pavimentos são iguais, o dimensionamento será o mesmo para todos os ramais e sub-ramais ligados à mesma coluna.
Sub-ramais
Como cada peça sanitária terá o seu próprio sub-ramal, o diâmetro mínimo deste será determinado, em geral, em função da vazão mínima necessária ao funcionamento adequado do aparelho sanitário conforme Tabela 2:
Tabela 2: Diâmetros mínimos dos sub-ramais.
	Peças de utilização
	Diâmetro (mm)
	Diâmetro (pol)
	Aquecedor de baixa pressão
	20
	3/4
	Aquecedor de alta pressão
	15
	1/2
	Bacia sanitária com caixa de descarga
	15
	1/2
	Bacia sanitária com válvula de descarga
	32
	1 1/4
	Banheira
	15
	1/2
	Bebedouro
	15
	1/2
	Bidê
	15
	1/2
	Chuveiro
	15
	1/2
	Filtro de pressão
	15
	1/2
	Lavatório
	15
	1/2
	Máquina de lavar pratos ou roupa
	20
	3/4
	Mictório auto-aspirante
	25
	1
	Mictório de descarga contínua
	15
	1/2
	Pia de despejo
	20
	3/4
	Pia de cozinha
	15
	1/2
	Tanque de lavar roupa
	20
	3/4
Apesar de a tabela apresentar os valores mínimos dos diâmetros a serem adotados, para fins de praticidade, será utilizado o mesmo diâmetro dos ramais.
Assim, adotou-se para todos os sub-ramais ligados às colunas 1 e 2:
Tabela 3: Sub-ramais da coluna 1
	Coluna 1
	Aparelho
	Peso Unitário
	Vazão de Projeto (l/s)
	Diâmetro (mm)
	Máquina de lavar roupa
	1,0
	0,30
	20
	Tanque de lavar roupa
	1,0
	0,30
	20
	Pia de cozinha
	0,7
	0,25
	15
	Somatório pesos:
	2,7
	-
	-
Tabela 4: Sub-ramais da coluna 2
	Coluna 2
	Aparelho
	Peso Unitário
	Vazão de Projeto (l/s)
	Diâmetro (mm)
	Pia de banheiro
	0,7
	0,25
	20
	Bacia sanitária com caixa de descarga
	0,3
	0,15
	15
	Chuveiro tipo ducha
	0,4
	0,20
	20
	Somatório pesos:
	1,4
	-
	-
Ramais
O dimensionamento dos ramais foi feito utilizando o método de consumo máximo provável, sugerido pela NBR 5626/82. Este método consiste em determinar a vazão máxima provável (Q) para cada trecho de canalização e considera o uso simultâneo das peças. Para o cálculo dos pesos e das vazões de cada peça foi utilizada a Tabela 3. Com a vazão, estima-se a velocidade de escoamento no trecho e, posteriormente, calcula-se o diâmetro da canalização (d). 
Tabela 5: Vazões de projeto e pesos relativos por aparelho sanitário.
Para todos os ramais ligados à coluna 1:
 , onde 
Considerando um total de três aparelhos e uso comum. A vazão de uso será multiplicada por 80%. Logo:
Em seguida, com a utilização do ábaco de vazão e diâmetros em função do peso, se extrai o diâmetro correspondente. Temos, portanto:
 ou ¾”
Para que não haja ruído na tubulação, sabe-se que a velocidade máxima recomendada não deve ser superior a 3 m/s. Assim:
 
Para todos os ramais ligados à coluna 2, tem-se, analogamente:
Com um total de três aparelhos e uso comum, a vazão de uso também será multiplicada por 80%. Logo:
Com a utilização do ábaco, o diâmetro correspondente será:
 ou ¾”
A velocidade máxima será:
Colunas
Considerando que a edificação possui 4 pavimentos, o peso total de cada ramal será multiplicado por 4. Desta forma, para a coluna 1 temos:
	Com um total de 12 aparelhos e uso comum, a vazão de uso será multiplicada por 50%. Logo:
Com a utilização do ábaco, o diâmetro correspondente será:
 ou 1”
A velocidade máxima será:
Para a coluna 2:
Com um total de 12 aparelhos e uso comum, a vazão de uso também será multiplicada por 50%. Logo:
Com a utilização do ábaco, o diâmetro correspondente será:
 ou 1”
A velocidade máxima será:
Barriletes
Considerando que os valores dos pesos e das vazões serão os mesmos obtidos para as colunas, teremos os diâmetros dos barriletes 1 e 2, ambos de 1”. Porém, ainda é necessário considerar 
Normalização
	A partir dos cálculos anteriores, tem-se:
Tabela 6: Dimensionamento dos ramais, colunas e barriletes. 
Tabela 7: Comprimentos equivalentes em metro de canalização, PVC rígido. 
Tabela 8: Comprimentos equivalentes em metro de canalização, PVC rígido.
Tabela 9: Ábaco de vazão e diâmetros em função do peso.
.
Bomba
Para o dimensionamento da instalação elevatória da edificação consideramos a instalação elevatória, com período de trabalho de 5 horas diárias.
Altura manométrica
Temos os seguintes dados:
Onde é a vazão de consumo diária para abastecer os reservatórios pré-definidos, a vazão recalcada e X a fração do período de trabalho da bomba. Temos que o diâmetro da tubulação de recalque será:
 
 0,010 m
Assim, o diâmetro comercial adotado para a tubulação de recalque será de 0,015 m e o diâmetro para a tubulação de sucção será o imediatamente acima, de 0,020 m.
Para as tubulações de recalque e sucção, foram calculados os seguintes valores para as perdas de carga, tendo que:
 ; ; ; 
Assumindo Ks = 0,0008695, pois a tubulação é de PVC rígido.
Tubulação de recalque
Tubulação de sucção
Logo a perda de carga total será: 
A altura manométrica () é dado por:
 = 14,28 m
Potencia da Bomba 
Considerando-se um rendimento da bomba de 0,5 e substituindo os valores na expressão do calculo da potência, temos:
	
Analisando os modelos de bomba nos catálogos da marca KSB, a partir do cálculo da altura manométrica e potência, a bomba que se encaixa nos parâmetros encontrados foi o modelo Hydrobloc P.
NORMAS DE EXECUÇÃO
Foi tomada como referência para a execução do projeto a utilização da norma ABNT NBR 5626/1998(1). As alturas adotadas para as instalações foram as apresentadas na Tabela 9.
Tabela 10: Altura das instalações.
REFERÊNCIAS 
ABNT. NBR 5626. Instalação predial de água fria. Rio de Janeiro, 1998.
ANEXOS
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