Aula 01 - Instalações hidráulicas -2019-1

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Instalações Prediais - Hidráulicas
INSTALAÇÕES PREDIAIS - HIDRÁULICAS
Aula 01: Apresentação da Disciplina –
Fundamentos da hidráulica
Instalações Prediais - Hidráulicas Informações do docente
- Experiência de 19 anos na área de engenharia;
- Iniciação científica, graduação, mestrado e doutorado em
engenharia;
- Pesquisador do Inmetro desde 2002;
- Avaliador de laboratórios de ensaio (RBLE) e de calibração
(RBC) de acordo com a norma ABNT NBR ISO 17025:2017;
- Participa de Comissões da ABNT na área de ensaios
mecânicos e energia;
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Instalações Prediais - Hidráulicas
- Experiência de 10 anos de ensino técnico
profissionalizante;
- Experiência de 4 anos como docente dos cursos de
Engenharia Civil e Mecânica;
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Instalações Prediais - Hidráulicas
Pré-requisitos
CCE0317 – Instalações Prediais Hidráulicas – 8º
CCE0187 - FENÔMENOS DE TRANSPORTES – 4º 
CCE0217 - HIDRÁULICA – 5º 
CEL0009 - INTRODUÇÃO AO CÁLCULO DIFERENCIAL – 1º
CCE0056 - FÍSICA TEÓRICA I - 2º
CCE0189 - FÍSICA TEÓRICA II – 3º 
CCE0375 – PROBABILIDADE E ESTATÍSTICA – 3º
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Instalações Prediais - Hidráulicas
Conteúdo do curso
Água Fria;
Água Quente;
Esgoto Sanitário;
Águas Pluviais;
Instalações Prediais - Hidráulicas
Fornecer conhecimentos sobre as instalações hidráulicas
prediais nas suas diversas vertentes permitindo a
aplicação no âmbito das competências do Engenheiro
Civil e servindo de base para o aprofundamento dos
conteúdos.
Objetivos Gerais
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Instalações Prediais - Hidráulicas
Capacitar o estudante a :
• Identificar e diferenciar os diversos elementos componentes das Instalações 
Prediais Hidráulicas.
• Calcular por diversos métodos redes de instalações de água fria, água quente e 
esgotamento sanitário.
• Dimensionar e qualificar os diferentes tipos de aquecedores residenciais.
• Analisar criticamente projetos diversos de instalações de água potável e servida.
• Elaborar projetos básico de Instalações Prediais Hidráulicas.
Objetivos Específicos
Instalações Prediais - Hidráulicas
Metodologia das aulas viando sempre o melhor aprendizado
- Sem timidez para questionar, argumentar, ou contribuir com a 
sua experiência;
- Lembre-se a dúvida não sanada pode levar a erros nas provas;
- A maior satisfação para um professor é de ter certeza de que seus 
alunos aprenderam a sua disciplina;
- Objetivo é aprovação de todos sempre.
Aprendizado no Ensino Superior
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Instalações Prediais - Hidráulicas
Metodologia das aulas viando sempre o melhor aprendizado
- Chamada obrigatória 10 minutos antes de terminar a aula;
- Celular silencioso/vibracall (aulas) e desligado (provas);
- Atender celular somente fora da sala de aula;
- Silêncio durante as aulas, a cooperação entre aluno e 
professor é fundamental para o aprendizado;
Aprendizado no Ensino Superior
Instalações Prediais - Hidráulicas
Metodologia das aulas viando sempre o melhor aprendizado
- Esclarecimento de dúvidas:
- E-mail: jorgetrotafilho@hotmail.com
- No início e no fim das aulas;
- Intervalo;
Aprendizado no Ensino Superior
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Instalações Prediais - Hidráulicas
• Atividades Teóricas em sala de aula :
O conteúdo programático será desenvolvido por meio de 
exposições dialogadas e exercícios.
• Atividades em Grupo:
A disciplina contém atividades estruturadas a serem 
desenvolvidas pelos alunos a serem apresentadas para 
composição da Nota.
Metodologia de Ensino
Instalações Prediais - Hidráulicas
Procedimentos de Avaliação
Datas importantes:
- Avaliação 01 – Projeto de Instalações de Água Fria –
Instalação de uma edificação de 1 pavimento – entrega
até 21 de maio de 2019;
- Avaliação 02 – 11/06/2019;
- Avaliação 03 – 25 /06/2019;
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Instalações Prediais - Hidráulicas
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Procedimentos de Avaliação
Instalações Prediais - Hidráulicas
Procedimentos de Avaliação
Projeto em Grupo:
- Número máximo de componentes: 5 alunos (Ou seja, o projeto pode
ser feito de forma individual, em dupla, em trio, ou em quarteto);
- Não serão aceitos projetos fora do prazo;
- O projeto deve conter introdução, materiais e métodos, resultados, a
memória de cálculo, lista de materiais, plantas baixas, detalhes e
vistas;
- Os desenhos podem ser feitos manualmente ou utilizando programas
aplicáveis tipo AutoCad, Revit, Pro-Hidráulica etc.
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Instalações Prediais - Hidráulicas
CREDER, Helio. Instalações hidráulicas 
e sanitárias. Rio de Janeiro: LTC, s/d.
CARVALHO, JR, Roberto. Instalações 
hidráulicas e o projeto de arquitetura. 
São Paulo: Blücher, s/d.
Bibliografia Básica
Bibliografia
Instalações Prediais - Hidráulicas
MACINTYRE, Joseph A. Manual de Instalações 
Hidráulicas e Sanitárias. Rio de Janeiro: Guanabara, s/d
Bibliografia Complementar
Bibliografia
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Instalações Prediais - Hidráulicas
• Roma antiga I
A água de aquedutos circulava através das paredes de 
certas casas para arrefecer (diminuição de calor, 
resfriamento);
• Roma antiga II 
Piscinas para banho na época do império Romano eram 
comuns ;
• Aqueduto de Segóvia (Espanha) 
Aqueduto de Segóvia operou por 1800 anos abastecendo a 
cidade. Atualmente, está desativado, mas a sua estrutura 
permanece como ponto turístico da cidade.
História de algumas obras hidráulicas
Pequeno Histórico 
Instalações Prediais - Hidráulicas
Instalações hidráulicas atuais
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Instalações Prediais - Hidráulicas
Adutoras – Predomina as
perdas de carga contínuas.
Hidráulica Predial –
Contabilizar as perdas
de carga localizadas.
Fonte: internet
Instalações Prediais - Hidráulicas
Instalações hidráulicas atuais
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Instalações Prediais - Hidráulicas
Fundamentos da Hidráulica
(apresentação Dr. Jorge Trota Filho – UNESA)
Instalações Prediais - Hidráulicas
O Conceito de Hidráulica
O termo hidráulica significa condução de água.
Do grego – hydros – água & aulos – condução;
Revisão de Hidráulica
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Instalações Prediais - Hidráulicas Dimensões e unidades
Unidades Básicas do SI
Instalações Prediais - Hidráulicas
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Instalações Prediais - Hidráulicas
As revisões dos conceitos que serão apresentadas são
indispensáveis ao eficaz entendimento da disciplina
Instalações Prediais - Hidráulicas, por isto devem ser
observadas para consulta quando necessárias.
Hidráulica
Instalações Prediais - Hidráulicas
Os conceitos de massa e peso são, muitas vezes, confundidos, contudo são
grandezas físicas distintas.
A massa pode ser definida como a quantidade de matéria que constitui um corpo.
A massa padrão internacionalmente aceita é o quilograma, cujo protótipo é o
bloco de platina-irídio conservado na cidade de Sevres, França.
O peso é o produto da massa do corpo pela aceleração da gravidade.
A aceleração é definida como a variação da velocidade na unidade de tempo.
A velocidade, no Sistema SI, é expressa em m/s e a aceleração em m/s².
A força é definida como a grandeza capaz de imprimir uma aceleração a uma dada
massa.
A 2ª lei do movimento de Newton inter-relaciona essas grandezas pela seguinte
expressão: F= m . a
Massa, Força e Peso
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Instalações Prediais - Hidráulicas
Figura 1 – Peso padrão internacional de 1 kg
Instalações Prediais - Hidráulicas
No Sistema SI, podemos dizer que a unidade de força é capaz de imprimir à 
unidade de massa, kg, uma aceleração de 1 m/segundo por segundo.
Essa unidade de força é o newton (N) ou N = kg·m/s².
O peso de um corpo é uma força dita gravitacional, pois tende a dirigir esse 
corpo para o centro da Terra.
Portanto, em qualquer ponto da superfície da Terra, o peso é praticamente 
o mesmo, variando em apenas 0,5%. 
Fora da superfície do nosso planeta, o peso poderá sofrer grandes variações, 
chegando mesmo a se anular a grandes altitudes , como vemosnas naves 
espaciais.
A expressão do peso de um corpo é: """" = m. g
onde: g = aceleração da gravidade, aproximadamente = 9,81 m/s²
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Instalações Prediais - Hidráulicas
A pressão é definida pela Física clássica como força atuando por unidade de área. 
Se a força atua sobre um fluido homogêneo e estacionário, a pressão é uniforme ao longo de 
todo o fluido, se for desprezada a força da gravidade que atua no fluido. A mesma pressão é 
exercida sobre as paredes que contêm o fluido.
No Sistema SI, a pressão é definida por: P = F / A = N / m² = 1 pascal ou 1 Pa .'. 1 Pa = 1 kg / 
ms²
Em termodinâmica, só se considera a pressão absoluta, isto é, a pressão medida pelo 
manômetro acrescida da pressão atmosférica ou dela diminuída, no caso de vácuo.
A medida da pressão atmosférica pode ser feita através do barômetro de Torricelli (1643), 
que consiste no seguinte: 
mergulha-se, em uma cuba contendo mercúrio, um tubo de vidro, aberto em uma das 
extremidades e cheio também de mercúrio. 
A coluna de mercúrio se fixará em h = 760 mm de altura desde que a temperatura seja de 0 
ºC e a aceleração da gravidade local seja g = 9,80665 m/s² (ao nível do mar e latitude 45º N).
Pressão
Instalações Prediais - Hidráulicas
Então :
1 atm = 760 mm de Hg ou 13.596 kg/m³ x 9,80665 m/s²
x 0,76 m = 101.325 kg/ms2 ≈≈≈≈
≈ 1.013 x 105 Pa
Se, em vez de mercúrio, tivéssemos um tubo cheio
d'água, a coluna d'água subiria para uma altura de 10,33
m, pelo fato do peso específico da água ser de 103
kg/m³, ou seja:
1.000 kg/m³ x 9,81 m/s² x 10,33 m = 1,013 X 105 Pa
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Instalações Prediais - Hidráulicas
ou, resumindo as unidades de pressão:
1 N/m2 = 1 Pa
103 Pa = 1 kPa
105 Pa = 10² kPa = 1 bar
106 = 1Mpa = 10 bar
101.325 Pa= 1 atm ≈≈≈≈ 10,33 m col. d'água
Instalações Prediais - Hidráulicas Pressão de Vapor
Fonte: Yunus A. Çengel, John M. Cimbala. Mecânica dos Fluidos. 3a Edição.
Editora AMGH, 2015.
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Instalações Prediais - Hidráulicas
Cavitação
Instalações Prediais - Hidráulicas
Densidade ou Massa Específica
É a razão entre a massa e o volume de
um determinado fluido.
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Instalações Prediais - Hidráulicas
Instalações Prediais - Hidráulicas
Peso Específico
É o produto da massa específica pela
aceleração da gravidade local
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Instalações Prediais - Hidráulicas
Tipos de Escoamento
Laminar – movimento do fluido em
trajetórias bem definidas. Movimento em
camadas.
Turbulento – movimento do fluido em
trajetórias irregulares, movimentos
aleatórios, promovendo transferência de
fluidos em várias direções do escoamento.
Hidrodinâmica
Instalações Prediais - Hidráulicas Hidrodinâmica
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Instalações Prediais - Hidráulicas Regime de transição
Fonte: Yunus A. Çengel, John M. Cimbala. Mecânica dos Fluidos. 3a Edição.
Editora AMGH, 2015.
Instalações Prediais - Hidráulicas
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Instalações Prediais - Hidráulicas
Qual dos três tipos de escoamentos
ocorre com mais freqüência na
hidráulica e o porquê?
Instalações Prediais - Hidráulicas
Para responder a pergunta é preciso
lembrar o que é viscosidade.
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Instalações Prediais - Hidráulicas
A viscosidade é uma resistência que o fluido
apresenta ao escoamento. Sendo que essa
resistência é definida como o atrito interno que é
resultante do movimento de uma camada de
fluido em relação à outra.
Instalações Prediais - Hidráulicas
Unidade no SI = N s/m2 = Pa s ou kg/ms.
Lei de Newton da Viscosidade
Tensão de 
cisalhamento
Viscosidade
Gradiente de 
Velocidade
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Instalações Prediais - Hidráulicas
Viscosidade
Instalações Prediais - Hidráulicas
Viscosidade
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Instalações Prediais - Hidráulicas
Viscosidade
Instalações Prediais - Hidráulicas
Viscosidade
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Instalações Prediais - Hidráulicas
Lei de Newton da Viscosidade
Instalações Prediais - Hidráulicas
Comportamento da Viscosidade em função da temperatura
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Unidade utilizada para
água fora do SI = 1 CP
(centiPoise) = 0,01
g/cms
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Como a água possui uma viscosidade
relativamente baixa comparada com outros
fluidos. A tendência é que o escoamento em
hidráulica seja predicantemente turbulento.
Hidrodinâmica
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Alguns dados de Itaipu
-Vazão média de 2000 m3/s;
- 18 turbinas;
- altura de queda 128 m;
- Capacidade de Geração de Energia 234
GW.
Hidrodinâmica
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Obrigado pela atenção!!!!