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INSTALAÇÕES HIDRAULICA PROFª CINTIA BRAVO VAZAMENTOS VAZAMENTOS VAZAMENTOS VAZAMENTOS VAZAMENTOS VAZAMENTOS VAZAMENTOS INSTALAÇÕES HIDRAULICAS PREDIAIS • AGUA FRIA – NBR 5626 • AGUA QUENTE – NBR 7198 • AGUA SERVIDA / ESGOTAMENTO SANITARIO – NBR 8160 • COMBATE A INCENDIO – NBR 10847 / 5667 / 11861 / 13714 • GAS ENCANADO – NBR 15526 / 15358 AGUA FRIA ABASTECIMENTO • O abastecimento de uma instalação predial de água fria pode ser feito pela rede pública ou fonte particular. • Quando não é possível o atendimento da rede pública em área não urbanizada, é preciso recorrer à captação via nascentes, ou em lenços subterrâneo (verificação da potabilidade). • Local e tipo de captação • ETA • Reservatórios • Distribuição SISTEMA DE DISTRIBUIÇÃO • DIRETO • Este tipo de abastecimento é efetuado diretamente da rede pública e por tanto, sem reservatórios, somente deve ser utilizado quando houver garantias de sua regularidade e atendimento de vazão e pressão. SISTEMA DE DISTRIBUIÇÃO • INDIRETO SEM BOMBEAMENTO • Este tipo de abastecimento é efetuado diretamente da rede pública até um reservatório interno, comuns ou pressurizado, de modo a garantir a regularidade de abastecimento. SISTEMA DE DISTRIBUIÇÃO • INDIRETO COM BOMBEAMENTO • Este tipo de abastecimento é efetuado quando a pressão é insuficiente e descontínuo. Aí precisamos de 2 reservatórios, um inferior e outro superior. Sendo indispensável a bomba de recalque. CONSUMO PREDIAL • Para fins de cálculo do consumo residencial diário, estimamos cada quarto social ocupado por 2 pessoas e cada quarto de serviço, por uma pessoa. • Conhecida a população do prédio ou residência, podemos calcular o consumo, utilizando a tabela abaixo: CAPACIDADE DOS RESERVATÓRIOS • Devemos prever reservatórios com capacidade suficiente para 1 ou 2 dias de consumo diário, tendo em vista a intermitência do abastecimento da rede pública. • O reservatório inferior deve armazenar 3/5 e o superior 2/5 do consumo. Devemos prever também a reserva de incêndio, estimada em 15 a 20% do consumo diário. Exemplo • Edifício de 10 pavimentos, com quatro apartamentos por pavimento, tendo cada apartamento 3 quartos sociais e um de empregada, mais o apartamento do zelador. Qual a capacidade dos reservatórios superior e inferior? Solução • Cada apartamento 7 pessoas • Cada pavimento 28 pessoas • Zelador 4 pessoas • População do prédio 284 pessoas • De acordo com a tabela, devemos computar 200lts por pessoa: • Consumo diário: 200 x 284 = 56.800 lts • Reserva de incêndio 20%: 11.360 lts • Total: 68.160lts Reserva • Para armazenar o consumo de 2 dias, pelo menos, o reservatório inferior deverá ter a capacidade aproximada de 110 000 lts e o superior de 72.000 lts. PARA FIXAR: • Um edifício de apartamentos possui 12 pavimentos, com 4 apartamentos por pavimento. Cada apartamento de 3 quartos possui uma dependência completa de empregada (quarto de empregada). Como será o sistema de reservação de água de consumo em 2 reservatórios, para um período de 2 dias? • Resolução: Para cada apartamento, deveremos considerar que existam 7 pessoas (2 para cada dormitório e mais 1 para o quarto de empregada). Como temos 4 apartamentos por andar e 12 pavimentos no edifício, o número total de pessoas que devemos considerar para o dimensionamento do reservatório de água é 4 x 12 x 7 = 336 pessoas. • De acordo com a tabela de estimativa de consumo predial diário, uma pessoa consome em média 200 litros de água por dia em apartamentos. Logo, o consumo total diário do edifício será de 200 litros/hab x 336 hab = 67200 litros. • 20% de incêndio = 13440 litros. Total = 80 640 litros • Como os reservatórios deverão atender o prédio por dois dias, não podemos de esquecer de multiplicar o consumo por 2: 80640 x 2 = 161280 litros. • Para o cálculo do reservatório inferior de água, considera-se 3/5 da capacidade total encontrada, ou seja, 3/5 de 161280 L = 96768 litros. Aproximadamente 100 000 litros • Para o cálculo do reservatório superior de água, considera-se 2/5 da capacidade total encontrada, ou seja, 2/5 de 161280 L = 64512 litros. Aproximadamente 61 000 litros Vazão das Peças de Utilização • As peças de utilização são projetadas para funcionar mediante certa vazão, que não deverá ser inferior que a seguinte: Consumo máximo provável • Como é fácil imaginar, salvo em instalações cujos horários de funcionamento são rígidos, como quarteis, colégios etc, nunca há o caso de utilizarem todas as peças ao mesmo tempo. Há uma diversificação, que representa economia do dimensionamento das canalizações. Assim, por exemplo, se uma pessoa utiliza um quarto de banho, poderá haver consumo de água na banheira, enquanto outra pessoa utiliza o vaso sanitário, o bidê ou o lavatório, mas nunca todas as peças simultaneamente. • A expressão seguinte, extraída da Norma 5626 dá uma ideia da vazão provável em função dos pesos atribuídos as peças de utilização: Exemplo • Queremos dimensionar um encanamento (ramal) que alimenta um banheiro, com as seguintes peças: vaso sanitário, um lavatório, um bidê, uma banheira e um chuveiro. • Vaso sanitário 30,0 • Lavatório 0,5 • Bidê 0,1 • Banheira 1,0 • Chuveiro 0,5 Soma: 32,1 • Os pesos correspondentes as peças conforme tabela são: • Aplicando a fórmula, temos Q=1,70 l/s, o que corresponde a uma tubulação de 1 ¼” (32 mm) Ábaco – Cálculo de das tubulações Exemplo • Se quisermos dimensionar a coluna que vai alimentar 20 banheiros semelhantes ao do exemplo anterior – vaso sanitário 1,9 l/s; banheira 0,30 l/s , a vazão total será: • 1,9 x 20 x 0,1643= 6,24 l/s • 0,3 x 20 x 0,30 = 1,80 l/s • Total = 8,04 l/s, corresponde de 2 1/2”. https://youtu.be/iE2DNlAm40A CAIXA DAGUA SUPERIOR / RESERVA DE INCÊNDIO VISTA LATERAL – CAIXA DAGUA / BARRILETE / CASA DE MAQUINAS Aula 21/03 ISOMÉTRICOS DIMENSIONAMENTO DE TUBULAÇÃO AGUA FRIA (AF) Força, Pressão e Perda de Carga Quando uma força é aplicada sobre uma área, ocorre o que chamamos de pressão. Imagine um reservatório com 10 metros de altura, completamente cheio de água. Qual é a força ou pressão, que teremos sobre o fundo deste reservatório? Será de 10 metros de força em cada cm² do seu fundo, não importando qual seja seu diâmetro. Aula 28/03 A água contida em um tubo tem um determinado peso, o qual exerce uma determinada pressão nas paredes desse tubo. Qual é essa pressão? Olhando para os dois copos A e B, em qual dos dois existe maior pressão sobre o fundo de cada um? O copo A ou o copo B? A primeira idéia que nos vem na cabeça é que existe maior pressão no fundo do copo A No entanto, se ligarmos os dois copos, como mostra a figura abaixo, observaremos que os níveis permanecem exatamente os mesmos. Isto significa que: Se as pressões dos copos fossem diferentes, a água contida no copo A empurraria a água do copo B, que transbordaria. As pressões portanto, são iguais em ambos os copos! É isto mesmo o que ocorre na prática. Esta experiência é chamada “Princípio dos Vasos Comunicantes”. Agora, se adicionarmos água no copo A, inicialmente ocorre um pequeno aumento da altura “hA”. O nível do copo A, então, vai baixando aos poucos. Com a adição de água, houve um aumento de pressão no fundo do mesmo, a qual tenderá a se igualar a pressão exercida pela água do copo B A pressão que a água exerce sob uma superfície qualquer só depende da altura do nível da água até essa superfície. É o mesmo que dizer: A pressão não depende do volume de água contido em um tubo, e sim da altura. Níveis iguais, geram pressões iguais. A pressão não depende da forma no recipiente. Dentro do sistema de abastecimento e da instalação predial a água exerce uma força sobre as paredes das tubulações. Conclusão A esta força damos o nome de “pressão”. Nos prédios, o que ocorre com a pressão exercida pela água nosdiversos pontos das tubulações, é o mesmo que no exemplo dos copos. Isto é: a pressão só depende da altura do nível da água, desde um ponto qualquer da tubulação até o nível da água do reservatório. Quanto maior for a altura, maior será a pressão. Se diminuirmos a altura, a pressão diminui. PRESSÕES MÍNIMAS E MÁXIMAS Nas instalações prediais, consideram-se três tipos de pressão: • Estática (pressão nos tubos com a água parada), • Dinâmica (pressão com a água em movimento), • Serviço (pressão máxima que se pode aplicar a um tubo, conexão, válvula ou outro dispositivo, quando em uso normal). As pressões são medidas em kgf/cm² (quilograma força por centímetro quadrado). Porém a forma mais usual nas instalações prediais de água fria é o m.c.a (metro de coluna d’água). Com relação à equivalência entre ambas, 1 kgf/cm² é a pressão exercida por uma coluna d’água de 10 m de altura. 1 kgf/cm² é a pressão exercida por uma coluna d’água de 10 m de altura O Brasil adota o Sistema Internacional de Medidas, segundo o qual a unidade de pressão é o Pa (pascal). PRESSÃO ESTÁTICA Em uma instalação predial de água fria, em qualquer ponto, a pressão estática máxima não deve ultrapassar 40 m.c.a. (metros de coluna d’água). A pressão estática é a pressão que é exercida por um líquido ou um gás, tal como água ou ar. Especificamente, é a pressão medida quando o líquido ou gás ainda está em repouso. PRESSÃO DINÂMICA Está associada a velocidade do escoamento, e representa o aumento de pressão quando o fluido em movimento é levado a parar. Em qualquer ponto da rede predial de distribuição, a pressão da água em regime de escoamento não deve ser inferior a 0,50 m.c.a. Para que as peças de utilização tenham um funcionamento perfeito, a pressão da água nos pontos de utilização (pressão dinâmica) não deve ser inferior a 1 m.c.a., com exceção do ponto da caixa de descarga, onde a pressão pode ser menor, até um mínimo de 0,50 m.c.a. PRESSÃO DE SERVIÇO “o fechamento de qualquer peça de utilização não pode provocar sobrepressão em qualquer ponto da instalação que seja maior que 20 m.c.a. acima da pressão estática nesse ponto”. Isso significa que a pressão de serviço não deve ultrapassar a 60 m.c.a., pois é o resultado da máxima pressão estática (40 m.c.a.) somada à máxima sobrepressão (20 m.c.a.). É a condição da pressão máxima que podemos aplicar a um tubo, conexão, válvula ou outro dispositivo, quando em uso normal.
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