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BREHNO NARCISO DE CASTRO OLIVEIRA Instalações Prediais de água fria Janeiro, 2019 • Água para consumo humano sempre foi preocupação de todos os povos; • Desde a antiguidade, as civilizações se fixaram próximas de cursos d’água; • Leonardo da Vinci (1452-1519): “cidade ideal” seria circundada por canais para abastecimento de água e rede de esgotos; • Uso da água fria potável nos prédios é condição indispensável para atender as condições elementares de habitabilidade, higiene e conforto; • O abastecimento pode apresentar-se de modo deficiente, insuficiente ou até inexistente; • Há quem reduz custos sacrificando as instalações; INTRODUÇÃO E OBJETIVOS INTRODUÇÃO E OBJETIVOS Projetos de uma Instalação Predial de Água Fria devem atender as Exigências e recomendações estabelecidas pela norma NBR 5626/1998: • Preservar a potabilidade da água e garantir o fornecimento contínuo de água e em quantidade suficiente, amenizando ao máximo os problemas decorrentes da interrupção do funcionamento do sistema público de abastecimento; • Respeitar os valores limites de pressões e velocidades no sistema, assegurando-se dessa forma o bom funcionamento dos componentes de uma instalação e, evitando-se assim, consequentes vazamentos e ruídos nas tubulações e aparelhos; • Promover a economia de água e de energia e proporcionar conforto aos usuários através de técnicas de distribuição e reservas coerentes e adequadas, propiciando aos usuários boas condições de higiene e saúde. 1 4 INTRODUÇÃO E OBJETIVOS NBR 5626 Associação Brasileira de Normas Técnicas CONCEPÇÃO DO PROJETO Tipo e ocupação do prédio; Capacidade atual e futura; Tipo do sistema de abastecimento; Pontos de utilização; Traçado do sistema de distribuição; Localização de reservatórios e aparelhos; Materiais a serem utilizados. ETAPAS DE UM PROJETO DE IPAF DIMENSIONAMENTO DO SISTEMA Determinação de vazões; Fundamentos básicos de hidráulica; Determinação de diâmetros de canalizações e volumes de reservatórios; Verificação de velocidades limites (máximas); Verificação de pressões limites (máximas e mínimas) ETAPAS DE UM PROJETO DE IPAF • O desenvolvimento do projeto das instalações prediais de água fria deve ser conduzido concomitantemente, e em conjunto (ou em equipe de projeto), com os projetos de arquitetura, estruturas e de fundações do edifício, de modo que se consiga a mais perfeita harmonia entre todas as exigências técnico-econômicas envolvidas. ETAPAS DE UM PROJETO DE IPAF ETAPAS DE UM PROJETO DE IPAF • ELEMENTOS DO PROJETO oMemorial descritivo e justificativo, norma de execução, especificações dos materiais e equipamentos a serem utilizados utilizados; oMemorial de cálculo; oPlantas, esquemas hidráulicos, desenhos isométricos e outros além dos detalhes que se fizerem necessários ao perfeito entendimento dos elementos projetados; oPoderão ou não constar, dependendo de acordo prévio entre os interessados, as relações de materiais e equipamentos necessários à instalação e o orçamento do projeto. COMPONENTES PRINCIPAIS DA IPAF SISTEMAS DE DISTRIBUIÇÃO • SISTEMA DE DISTRIBUIÇÃO DIRETO oA Alimentação predial é feita diretamente da rede de distribuição; oNão utiliza reservatório: menor custo! oSupõe abastecimento público com continuidade, abundância e pressão suficiente; oCuidados especiais contra refluxo: Válvula de retenção. 1 11 SISTEMAS DE DISTRIBUIÇÃO – SISTEMA DIRETO • VANTAGENS Água de melhor qualidade devido a presença de cloro residual na rede de distribuição; Maior pressão disponível devido a pressão mínima de projeto em redes de distribuição pública ser da ordem de 10 m.c.a.; Menor custo de instalação, não havendo necessidade de reservatórios, bombas, registro de bóia, etc. • DESVANTAGENS ⨷Falta de água no caso de interrupção no sistema de abastecimento ou de distribuição; ⨷Grandes variações de pressões ao longo do dia – picos de maior ou menor consumo na rede; ⨷Pressões elevadas em prédios situados nos pontos baixos da cidade; ⨷ Limitação da vazão, não havendo a possibilidade de instalação de válvulas de descarga devido ao pequeno diâmetro das ligações domiciliares empregadas pelos serviços de abastecimento público; ⨷Possíveis golpes de ariete; ⨷Tem-se um aumento da reserva de água no sistema público. SISTEMAS DE DISTRIBUIÇÃO oA Alimentação dos aparelhos, das torneiras e peças da instalação é feita por meio de reservatórios; oDuas opções: RS e RS+ RI. • SISTEMA DE DISTRIBUIÇÃO INDIRETO POR GRAVIDADE SISTEMAS DE DISTRIBUIÇÃO o Pode-se construir dois ou mais reservatórios elevados, cada um atendendo 12 a 13 pavimentos. • SISTEMA DE DISTRIBUIÇÃO INDIRETO POR GRAVIDADE SISTEMAS DE DISTRIBUIÇÃO – SISTEMA INDIRETO • VANTAGENS Fornecimento de água de forma contínua, pois em caso de interrupções no fornecimento, tem- se um volume de água assegurado no reservatório; Pequenas variações de pressão nos aparelhos ao longo do dia; Permite a instalação de válvula de descarga; Golpe de ariete desprezível. • DESVANTAGENS ⨷Possível contaminação da água reservada devido à deposição de lodo no fundo dos reservatórios e à introdução de materiais indesejáveis; ⨷Menores pressões, no caso da impossibilidade da elevação do reservatório; ⨷Maior custo da instalação devido a necessidade de reservatórios, registros de bóia e outros acessórios. SISTEMAS DE DISTRIBUIÇÃO o Combinação do sistema direto e indireto por gravidade. Sistema direto apenas abastece alguns pontos de utilização, como torneira de jardim, torneiras de pias de cozinha e de tanques, situados em pavimento térreo. • SISTEMA DE DISTRIBUIÇÃO MISTO SUBSISTEMA DE ALIMENTAÇÃO RAMAL PREDIAL CAVALETE/HIDRÔMETRO ALIMENTADOR PREDIAL PARTES CONSTITUINTES DE UMA IPAF SUBSISTEMA DE RESERVAÇÃO RESERVATÓRIO INFERIOR ESTAÇÃO ELEVATÓRIA RESERVATÓRIO SUPERIOR SUBSISTEMA DE DISTRIBUIÇÃO INTERNA BARRILETE COLUNA RAMAL SUB-RAMAL PARTES CONSTITUINTES DE UMA IPAF SUBSISTEMA DE ALIMENTAÇÃO RAMAL PREDIAL CAVALETE/HIDRÔMETRO ALIMENTADOR PREDIAL PARTES CONSTITUINTES DE UMA IPAF SUBSISTEMA DE RESERVAÇÃO RESERVATÓRIO INFERIOR ESTAÇÃO ELEVATÓRIA RESERVATÓRIO SUPERIOR PARTES CONSTITUINTES DE UMA IPAF SUBSISTEMA DE DISTRIBUIÇÃO INTERNA BARRILETE COLUNA RAMAL SUB-RAMAL • Rede pública de abastecimento: É o ponto de partida da IPAF, embora não pertença a mesma. • Ramal predial: Também chamado de ramal externo, é a tubulação entre a rede pública de abastecimento e a instalação predial. • Hidrômetro: Aparelho instalado geralmente nas laterais dos prédios, para medir o consumo de água. Finalidade do hidrômetro: medir consumos e reduzir desperdícios de água. • Alimentador predial: Também chamado de ramal interno, é a tubulação existente entre o hidrômetro e a entrada de água no reservatório de acumulação. • Extravasor: Serve para avisar do não funcionamento da válvula de bóia, dirigindo a descarga adequadamente. O extravasor também é conhecido como “ladrão” ou “aviso”. PARTES CONSTITUINTES DE UMA IPAF • Sistema de recalque: o sistema de recalque atua no sentido de possibilitar o transporte de água do reservatório inferior para o reservatório superior, mediante o fornecimento de energia ao líquido. No sistema de recalque incluem-se a canalização de sucção, o conjunto motor-bomba e a canalização de recalque. • Reservatório Inferior: Reservatório intercalado entre o alimentador predial e a instalação elevatória, destinada a reservar água e a funcionar como poço de sucção da instalação elevatória. • Reservatório Superior: reservatório ligado ao alimentador predial ou à tubulação de recalque, destinado a alimentar a redepredial de distribuição. PARTES CONSTITUINTES DE UMA IPAF RESERVATÓRIOS Os reservatórios de água potável constituem uma parte crítica da instalação predial de água fria no que diz respeito à manutenção do padrão de potabilidade. • Colar ou barrilete: Situa-se abaixo do reservatório superior e acima de laje-teto do último pavimento. É dotado de registros de gaveta que comandam toda distribuição de água. É aconselhável que o barrilete seja executado com um pequeno aclive (0,5 %) em direção ao reservatório. • Coluna de água fria (CAF): É uma canalização vertical que parte do barrilete e abastece os ramais de distribuição de água. • Ramal: É a canalização compreendida entre a coluna e os sub-ramais. • Sub-ramal: É a canalização que conecta os ramais aos aparelhos de utilização. PARTES CONSTITUINTES DE UMA IPAF A relação completa dos constituintes de uma instalação predial de água fria é apresentada na NBR-5626/98, item 3. PARTES CONSTITUINTES DE UMA IPAF PARTES CONSTITUINTES DE UMA IPAF PARTES CONSTITUINTES DE UMA IPAF PARTES CONSTITUINTES DE UMA IPAF A norma apresenta algumas exigências e recomendações para os materiais e componentes empregados nas instalações prediais de água fria. Essas exigências e recomendações baseiam-se nas seguintes premissas: • A potabilidade da água não pode ser colocada em risco pelos materiais com os quais estará em contato permanente; • O desempenho dos componentes não deve ser afetado pelas consequências que as características particulares da água imponham a eles, bem como pela ação do ambiente onde acham-se inseridos. • Os componentes devem ter desempenho adequado face às solicitações a que são submetidos quando em uso. • As instalações prediais de água fria devem ser projetadas, executadas e usadas de modo a evitar ou minimizar problemas de corrosão (materiais metálicos) ou degradação (materiais plásticos). MATERIAIS E COMPONENTES NBR 5626: aço galvanizado, cobre, ferro fundido, PVC rígido, etc o Os tubos e conexões mais empregados são os de aço galvanizado e os de PVC rígido (Temp. máx 60o C); o Os tubos de aço galvanizado suportam pressões elevadas sendo por isso muito empregado. O valor de referência que estabelece o diâmetro comercial desses tubos é a medida do diâmetro interno dos mesmos; o Os tubos de PVC rígido são agrupados em três classes: • classe 12 (6 kgf/cm2 ou 60 mca) • classe 15 (7,5 kgf/cm2 ou 75 mca) • classe 20 (10 kgf/cm2 ou 100 mca) O diâmetro comercial dos tubos de PVC é a medida do diâmetro externo dos mesmos. MATERIAIS E COMPONENTES • MATERIAIS, DIÂMETROS E PRESSÕES MATERIAIS E COMPONENTES VANTAGENS o Baixos peso e custo relativo; o Boa resistência química; o Baixo coeficiente de atrito; o Baixa tendência a entupimento; o Baixas condutividades elétrica e térmica; o Baixo custo de frete; o Fácil instalação e manutenção; o Segurança, quando protegido. DESVANTAGENS o Baixa resistência à temperatura; o Baixa resistência à pressão; o Baixa resistência mecânica; o Alto coeficiente de dilatação; o Baixa resistência física ao choque; o Baixa resistência físico ao fogo. • MATERIAL PLÁSTICO NORMAS DE REFERÊNCIAS - A norma da Associação Brasileira de Normas Técnicas que rege a fabricação dos tubos e conexões de PVC rígido é a NBR 5648 - Sistemas prediais de água fria - Tubos e Conexões de PVC 6,3 , PN 750 kPa com Junta Soldável. Para a instalação, deve ser seguida a norma NBR 5626- Instalação Predial de Água Fria. MATERIAIS E COMPONENTES • TUBULAÇÃO DE PVC RÍGIDO o SOLDÁVEIS Função e Aplicação Conduzir água fria em sistemas prediais. Pode ser utilizada em todos os tipos e padrões de obra: residenciais, comerciais e industriais. Suporta pressão de serviço de até 75 m.c.a. MATERIAIS E COMPONENTES • TUBULAÇÃO DE PVC RÍGIDO o SOLDÁVEIS Benefícios • Linha completa de tubos e conexões: atende a todos os projetos. • Facilidade de transporte, estocagem e manuseio: leveza do material. • Facilidade de instalação: junta soldável a frio de simples execução. Não requer equipamentos especiais. • Durabilidade: vida útil de 50 anos. . MATERIAIS E COMPONENTES • TUBULAÇÃO DE PVC RÍGIDO o SOLDÁVEIS Benefícios • Linha completa de tubos e conexões: atende a todos os projetos. • Facilidade de transporte, estocagem e manuseio: leveza do material. • Facilidade de instalação: junta soldável a frio de simples execução. Não requer equipamentos especiais. • Durabilidade: vida útil de 50 anos. . MATERIAIS E COMPONENTES • TUBULAÇÃO DE PVC RÍGIDO o SOLDÁVEIS Características Técnicas • Fabricados em PVC - Cloreto de Polivinila, cor marrom. • Temperatura máxima de trabalho: 20°C. • Diâmetros disponíveis: 20, 25, 32, 40, 50, 60, 75, 85, 110. • Pressão de serviço (a 20°C): • Tubos: 7,5 Kgf/cm² (75 m.c.a.); • Conexões entre 20 mm e 50 mm: 7,5 Kgf/cm² (75 m.c.a.); • Conexões entre 60 mm e 110 mm: 10,0 kgf/cm² (100 m.c.a.). MATERIAIS E COMPONENTES • TUBULAÇÃO DE PVC RÍGIDO o SOLDÁVEIS MATERIAIS E COMPONENTES • TUBULAÇÃO DE PVC RÍGIDO o SOLDÁVEIS MATERIAIS E COMPONENTES • TUBULAÇÃO DE PVC RÍGIDO o SOLDÁVEIS MATERIAIS E COMPONENTES • TUBULAÇÃO DE PVC RÍGIDO o SOLDÁVEIS MATERIAIS E COMPONENTES • TUBULAÇÃO DE PVC RÍGIDO o SOLDÁVEIS MATERIAIS E COMPONENTES • TUBULAÇÃO DE PVC RÍGIDO o SOLDÁVEIS MATERIAIS E COMPONENTES • TUBULAÇÃO DE PVC RÍGIDO o SOLDÁVEIS MATERIAIS E COMPONENTES • TUBULAÇÃO DE PVC RÍGIDO o SOLDÁVEIS MATERIAIS E COMPONENTES • TUBULAÇÃO DE PVC RÍGIDO oROSQUEAVEIS Normas de referencia A norma utilizada pela TIGRE para a fabricação dos tubos e conexões de PVC roscáveis é a PeCp 34 (para tubos) e NBR 5648 (para conexões). As roscas são fabricadas conforme NBR ISO 7/1. Para a instalação, deve ser seguida a norma NBR 5626 – Instalação Predial de Água Fria MATERIAIS E COMPONENTES • TUBULAÇÃO DE PVC RÍGIDO o ROSQUEAVEIS Função e Aplicação Tubos e conexões roscáveis para conduzir e armazenar água potável nos sistemas prediais de água fria, em condições adequadas de temperatura e pressão. É recomendada para instalações (prediais e industriais) onde haja necessidade de desmontagem da linha para mudança de projeto ou manutenções. Suporta pressão de serviço de até 75 m.c.a. Benefícios • Linha completa de tubos e conexões: atende a todos os projetos. • Facilidade de transporte, estocagem e manuseio: leveza do material. • Fácil desmontagem: a junta roscável permite desmontagem, caso seja necessário desfazê-la para manutenção. MATERIAIS E COMPONENTES • TUBULAÇÃO DE PVC RÍGIDO o SOLDÁVEIS Características Técnicas • Fabricados em PVC - Cloreto de Polivinila, cor marrom. • Temperatura máxima de trabalho: 20°C. • Diâmetros disponíveis: 20, 25, 32, 40, 50, 60, 75, 85, 110. • Pressão de serviço (a 20°C): • Tubos: 7,5 Kgf/cm² (75 m.c.a.); • Conexões entre 20 mm e 50 mm: 7,5 Kgf/cm² (75 m.c.a.); • Conexões entre 60 mm e 110 mm: 10,0 kgf/cm² (100 m.c.a.). MATERIAIS E COMPONENTES • TUBULAÇÃO DE PVC RÍGIDO oROSQUEAVEIS MATERIAIS E COMPONENTES • TUBULAÇÃO DE PVC RÍGIDO oROSQUEAVEIS MATERIAIS E COMPONENTES • TUBULAÇÃO DE PVC RÍGIDO oROSQUEAVEIS MATERIAIS E COMPONENTES • TUBULAÇÃO DE PVC RÍGIDO o INSTALAÇÕES EMBUTIDAS MATERIAIS E COMPONENTES • TUBULAÇÃO DE PVC RÍGIDO As instalações deverão permitir fácil acesso para qualquer necessidade de reparo e não deverão prejudicar a estabilidade da construção. A tubulação não deverá ficar solidária à estrutura da construção, devendo existir folga ao redor do tubo nas travessias de estruturas ou paredes, para se evitar danos à tubulação na ocorrência de eventuais recalques (rebaixamento da terraou da parede após a construção da obra). o INSTALAÇÕES APARENTES MATERIAIS E COMPONENTES • TUBULAÇÃO DE PVC RÍGIDO Nas instalações aparentes, os tubos devem ser fixados com braçadeiras de superfícies internas lisas e largas, com um comprimento de contato de no mínimo 5 cm, abraçando o tubo quase que totalmente (em ângulo de 180°). Deve-se obedecer o seguinte espaçamento na posição horizontal: o INSTALAÇÕES APARENTES MATERIAIS E COMPONENTES • TUBULAÇÃO DE PVC RÍGIDO Para tubos na posição vertical, deve-se colocar um suporte (braçadeira) a cada 2 metros. Os apoios deverão estar sempre o mais próximo possível das mudanças de direção (curvas, tês etc). Num sistema de apoios, apenas um deverá ser fixo no tubo, os demais deverão permitir que a tubulação se movimente livremente, pelo efeito da dilatação térmica. o INSTALAÇÕES ENTERRADAS MATERIAIS E COMPONENTES • TUBULAÇÃO DE PVC RÍGIDO As tubulações devem ser assentadas em terreno resistente ou sobre base apropriada, livre de detritos ou materiais pontiagudos. O fundo da vala dever ser uniforme. Quando for preciso regularizá-lo, utilize areia ou material granular. Estando o tubo colocado no seu leito, preencha as laterais com o material indicado, compactando-o manualmente em camadas de 10 cm a 15 cm até atingir a altura da parte superior do tubo. Complete a colocação do material até 30 cm acima da parte superior do tubo. A seguir, tabela de profundidade mínima de assentamento de acordo com as cargas: o INSTALAÇÕES ENTERRADAS MATERIAIS E COMPONENTES • TUBULAÇÃO DE PVC RÍGIDO Caso não seja possível executar o recobrimento mínimo, ou se a tubulação estiver sujeita à carga de rodas, fortes compressões ou, ainda, situada sob área edificada, deverá existir uma proteção adequada, com uso de lajes ou canaletas de concreto que impeçam a ação desses esforços sobre a tubulação. oDILATAÇÃO TERMICA MATERIAIS E COMPONENTES • TUBULAÇÃO DE PVC RÍGIDO Quando o tamanho de um material aumenta em função de variações de temperatura, diz-se que ele se dilata termicamente, com uma tubulação de PVC este fenômeno também acontece. oDILATAÇÃO TERMICA MATERIAIS E COMPONENTES • TUBULAÇÃO DE PVC RÍGIDO Portanto, são necessários certos cuidados: em trechos longos de tubulações enterradas, é recomendável que a tubulação seja instalada em formato de “cobra”, ou seja, não muito alinhada, porque nessa forma há maior flexibilidade para absorver possíveis dilatações.
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