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INSTALAÇÕES PREDIAIS Colegiado de Arquitetura e Urbanismo Faculdade Centro Leste Método de Hunter A rq u itetu ra e U rb an ism o 1 Instalações Prediais Pauta 79_2020.1_Aula 08 Prof.ª MsC. Dayanne Severiano Meneguete dayannemeneguete@ucl.br mailto:dayannemeneguete@ucl.br P ro gr am a D e ta lh ad o 1. Introdução 1.1 Tipos de instalações prediais 1.2 Importância do projeto, execução, operação e manutenção das instalações 1.3 Normas técnicas 2. Instalações Prediais de Água Fria 2.1 Sistemas de distribuição de água 2.2 Consumo predial de água 2.3 Capacidade dos reservatórios 2.4 Materiais utilizados 2.5 Dimensionamento: consumo máximo possível e máximo provável 2.6 Instalações mínimas e pressão de serviço 2.7 Elementos componentes da instalação 2.8 Elevação mecânica da água A rq u itetu ra e U rb an ism o 2 2 . I n st al aç õ e s P re d ia is d e Á gu a Fr ia A rq u itetu ra e U rb an ism o 3 Dimensionamento das Canalizações Velocidade Máxima Pressão de Serviço Pressões Máximas e Mínimas 2 . I n st al aç õ e s P re d ia is d e Á gu a Fr ia A rq u itetu ra e U rb an ism o 4 Dimensionamento das Canalizações Velocidade Máxima (V) Sendo a NBR 5626:1998, “As tubulações devem ser dimensionadas de modo que a velocidade máxima da água, em qualquer trecho de tubulação, não atinja valores superiores a 3 m/s”, nem os valores resultantes da fórmula. 𝑉 = 14 𝐷 Onde: D é o diâmetro nominal do tubo V é a velocidade em m/s 2 . I n st al aç õ e s P re d ia is d e Á gu a Fr ia A rq u itetu ra e U rb an ism o 5 Dimensionamento das Canalizações Velocidade Máxima (V) 2 . I n st al aç õ e s P re d ia is d e Á gu a Fr ia A rq u itetu ra e U rb an ism o 6 Dimensionamento das Canalizações Pressão de Serviço • As peças de utilização são projetadas de modo a funcionar com pressões estática ou dinâmicas preestabelecidas. • Pressão Estática – quando não há fluxo de água. • Pressão Dinâmica – quando as peças estão em funcionamento, ou seja, há fluxo de água. 2 . I n st al aç õ e s P re d ia is d e Á gu a Fr ia A rq u itetu ra e U rb an ism o 7 Dimensionamento das Canalizações Pressões Máximas e Mínimas • Pressões Mínimas Na Tabela 1.6 (Hélio Creder), são apresentadas as pressões máximas e mínimas das peças utilizadas. No geral, segundo a NBR 5626:1998 a pressão não deve ser inferior a 10 kPa. Exceção para caixa de descarga onde a pressão pode ser até um mínimo de 5 kPa e do ponto da válvula de descarga para bacia sanitária onde a pressão não deve ser inferior a 15 kPa. 10 m.c.a = 100 kPa = 1 kgf/cm² 2 . I n st al aç õ e s P re d ia is d e Á gu a Fr ia A rq u itetu ra e U rb an ism o 8 Dimensionamento das Canalizações Pressões Máximas e Mínimas 2 . I n st al aç õ e s P re d ia is d e Á gu a Fr ia A rq u itetu ra e U rb an ism o 9 Dimensionamento das Canalizações Pressões Máximas e Mínimas • Pressões Máximas I. A pressão estática máxima recomendada pela norma é de 40 m.c.a (400 kPa). II. O fechamento de qualquer peça não deve provocar, em nenhum ponto, sobrepressão que supere em mais de 20 m.c.a a pressão estática neste mesmo ponto. III. Obs. – em edifícios muito altos, as pressões estáticas máximas podem ultrapassar os valores máximos que as peças suportam. Deve-se provocar uma queda de pressão, utilizando-se, por exemplo, válvulas redutoras de pressão. 2 . I n st al aç õ e s P re d ia is d e Á gu a Fr ia A rq u itetu ra e U rb an ism o 1 0 Dimensionamento das Canalizações Pressões Máximas e Mínimas Sistemas de instalação de válvulas redutoras de pressão 2 . I n st al aç õ e s P re d ia is d e Á gu a Fr ia A rq u itetu ra e U rb an ism o 1 1 Dimensionamento das Canalizações Pressões Máximas e Mínimas Sistemas de instalação de válvulas redutoras de pressão A) Quando não se tem possibilidade de acesso às válvulas nos andares e sim no subsolo, a coluna desce do reservatório superior, vem ao subsolo e se ramifica em duas outras colunas, a partir de um barrilete ascendente; B) Quando podemos zonear o prédio de tal modo que as colunas partam de barriletes descendentes, com as pressões controladas de acordo com a altura do pavimento; Instalação de válvulas redutoras de pressão em edifícios altos (mais de 12 pavimentos) (CREDER, 1999). 2 . I n st al aç õ e s P re d ia is d e Á gu a Fr ia A rq u itetu ra e U rb an ism o 1 2 Dimensionamento das Canalizações Pressões Máximas e Mínimas Sistemas de instalação de válvulas redutoras de pressão C) quando fazemos a redução da pressão na própria coluna de alimentação. Devem sempre ser instaladas em local de fácil acesso. Instalação de válvulas redutoras de pressão em edifícios altos (mais de 12 pavimentos) (CREDER, 1999). 2 . I n st al aç õ e s P re d ia is d e Á gu a Fr ia A rq u itetu ra e U rb an ism o 1 3 Dimensionamento das Canalizações Pressões Máximas e Mínimas Sistemas de instalação de válvulas redutoras de pressão O tipo de válvula tem que ser especificado para a redução de pressão desejada, como por exemplo, 2:1, 3:1, etc., pois não possui meios de regulagem depois de instalada. 2 . I n st al aç õ e s P re d ia is d e Á gu a Fr ia A rq u itetu ra e U rb an ism o 1 4 Dimensionamento das Canalizações Pressões Máximas e Mínimas Golpe de Aríete É um fenômeno que se observa no escoamento de qualquer fluido em conduto forçado, quando o escoamento é bruscamente interrompido. Nas instalações prediais, cuidados especiais devem ser observados com as válvulas de descarga, pois já foram registrados vários casos de rompimento das tubulações e barulhos excessivos devidos ao golpe de aríete, do qual resulta uma elevação rápida de pressão. 2 . I n st al aç õ e s P re d ia is d e Á gu a Fr ia A rq u itetu ra e U rb an ism o 1 5 Dimensionamento das Canalizações Pressões Máximas e Mínimas Golpe de Aríete As seguintes medidas devem ser tomadas para evitar o golpe de aríete: • Regular as válvulas de descarga para fechamento lento; • Limitar a velocidade do líquido aos valores recomendados por norma; • Instalar, em casos especiais, válvulas de alívio que permitam a descarga da água quando a pressão da tubulação ultrapassar 20% dos valores recomendados; • Empregar válvulas redutoras de pressão ou “caixas de quebra-pressão” todas as vezes em que a pressão estática máxima ultrapassar 40 m.c.a. 2 . I n st al aç õ e s P re d ia is d e Á gu a Fr ia A rq u itetu ra e U rb an ism o 1 6 Dimensionamento das Colunas (Método de Hunter) • As colunas são dimensionadas trecho por trecho, e, para isso, é necessário dispor do esquema vertical da instalação, com as peças que serão atendidas em cada coluna. • É bom lembrar que, em vez de ramais longos, é preferível criar novas colunas. • Deve-se evitar colocar em uma mesma coluna vasos sanitários com válvulas de descarga e aquecedores, pois, devido ao golpe de aríete, estes ficarão avariados em pouco tempo. • Será sempre recomendável projetar, nos banheiros, uma coluna atendendo somente as válvulas e outra para atender as demais peças. 2 . I n st al aç õ e s P re d ia is d e Á gu a Fr ia A rq u itetu ra e U rb an ism o 1 7 Dimensionamento das Colunas (Método de Hunter) A NBR 5626 sugere uma Planilha de Cálculo das Colunas que facilita o dimensionamento, além da constatação das velocidades e vazões máximas e a pressão dinâmica a jusante. Deve-se observar a seguinte marcha de cálculo: a) Numerar a coluna; b) Marcar com letras os trechos em que haverá derivações para os ramais; c) Somar os pesos de todas as peças de utilização; d) Juntar os pesos acumulados no trecho; e) Determinar a vazão, em litros por segundo; f) Arbitrar um diâmetro D (mm) – Ábaco. 2 . I n st al aç õ e s P re d ia is d e Á gu a Fr iaA rq u itetu ra e U rb an ism o 1 8 Dimensionamento das Colunas (Método de Hunter) g) Obter os outros parâmetros hidráulicos, ou seja, velocidade em m/s, a perda de carga unitária em m/m, conhecidos o diâmetro e a vazão; Caso a velocidade seja superior a 2,5 m/s, devemos escolher um diâmetro maior; h) Medir o comprimento real L da tubulação (basta medirmos na planta, indicando o comprimento em m); i) Calcular o comprimento equivalente (resultante das perdas localizadas nas conexões, nos registros, nas válvulas, etc. e representa um acréscimo ao comprimento real). j) Calcular o comprimento total Lt (soma do comprimento real com o equivalente); 2 . I n st al aç õ e s P re d ia is d e Á gu a Fr ia A rq u itetu ra e U rb an ism o 1 9 Dimensionamento das Colunas (Método de Hunter) l) Calcular a perda de carga total (multiplicar o comprimento total pela perda de carga unitária (m.c.a.); m) Calcular a pressão disponível no ponto considerado (é representa pela diferença de nível entre o meio do reservatório e esse ponto. É medida em metros de coluna de água (m.c.a). n) Calcular a pressão dinâmica à jusante (pressão disponível menos a perda de carga total). 2 . I n st al aç õ e s P re d ia is d e Á gu a Fr ia A rq u itetu ra e U rb an ism o 2 0 Dimensionamento das Colunas (Método de Hunter) 2 . I n st al aç õ e s P re d ia is d e Á gu a Fr ia A rq u itetu ra e U rb an ism o 2 1 Dimensionamento das Colunas (Método de Hunter) Observações: - A Tabela A.1 da norma equivale à Tabela 1.3 do Hélio Creder. - A equação apresentada em A.1.2 na norma é a da estimativa da vazão pelo método dos pesos equivalentes, ou pode ser obtido também pelo ábaco – vazões em função da soma dos pesos. - As equações indicadas em A.2.1 na norma é a da perda de carga (J). Velocidade (V) e perda de carga também podem ser obtidos da fórmula de Fair-whipple- Hsiao. 2 . I n st al aç õ e s P re d ia is d e Á gu a Fr ia A rq u itetu ra e U rb an ism o 2 2 2 . I n st al aç õ e s P re d ia is d e Á gu a Fr ia A rq u itetu ra e U rb an ism o 2 3 Dimensionamento das Colunas (Método de Hunter) Coluna Trecho Pesos Vazão Diâmetro Velocidade Comprimento Pressão Disponível Perda de Carga Pressão a jusante Obs. Unit. Acum. Real Equivalente Total Unit. Total PLANILHA DE CÁLCULO DE INSTALAÇÕES DE ÁGUA FRIA 2 . I n st al aç õ e s P re d ia is d e Á gu a Fr ia A rq u itetu ra e U rb an ism o 2 4 Ábaco de Fair-Whipple-Hsiao para tubulações de aço galvanizado e ferro fundido. 2 . I n st al aç õ e s P re d ia is d e Á gu a Fr ia A rq u itetu ra e U rb an ism o 2 5 Ábaco de Fair-Whipple- Hsiao para tubulações de cobre e plástico. 2 . I n st al aç õ e s P re d ia is d e Á gu a Fr ia A rq u itetu ra e U rb an ism o 2 6 Dimensionamento das Colunas (Método de Hunter) Perda de Carga É a energia perdida pela unidade de peso do fluido quando este escoa. • A perda de carga ao longo de um tubo depende do seu comprimento e diâmetro interno, da rugosidade da sua superfície interna e da vazão. • Para calcular o valor da perda de carga nos tubos, recomenda-se utilizar a equação universal, obtendo-se os valores das rugosidades junto aos fabricantes dos tubos. Para tubos lisos (plástico ou cobre ou liga de cobre): J = 8,69 x 106 x Q1,75 x D-4,75 Para Tubos rugosos (tubos de aço-carbono, galvanizado ou não) J = 20,2 x 106 x Q1,88 x D-4,88 Onde: J é a perda de carga unitária, em quilopascals por metro; Q é a vazão estimada na seção considerada, em litros por segundo; D é o diâmetro interno do tubo, em milímetros. 2 . I n st al aç õ e s P re d ia is d e Á gu a Fr ia A rq u itetu ra e U rb an ism o 2 7 Dimensionamento das Colunas (Método de Hunter) Perda de Carga – Comprimento Equivalente 2 . I n st al aç õ e s P re d ia is d e Á gu a Fr ia A rq u itetu ra e U rb an ism o 2 8 Dimensionamento das Colunas (Método de Hunter) Perda de Carga 2 . I n st al aç õ e s P re d ia is d e Á gu a Fr ia A rq u itetu ra e U rb an ism o 2 9 Perda de Carga 20 25 32 40 50 60 75 85 110 1/2" 3/4" 1" 1.1/4" 1.1/2" 2" 2.1/2" 3" 4" Joelho 90° 1,1 1,2 1,5 2 3,2 3,4 3,7 3,9 4,3 Joelho 45° 0,4 0,5 0,7 1 1 1,3 1,7 1,8 1,9 Curva 90° 0,4 0,5 0,6 0,7 1,2 1,3 1,4 1,5 1,6 Curva 45° 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1 TE 90° passagem direta 0,7 0,8 0,9 1,5 2,2 2,3 2,4 2,5 2,6 TE 90° saída de lado 2,3 2,4 3,1 4,6 7,3 7,6 7,8 8 8,3 TE 90° saída bilateral 2,3 2,4 3,1 4,6 7,3 7,6 7,8 8 8,3 Entrada normal 0,3 0,4 0,5 0,6 1 1,5 1,6 2 2,2 Perdas de carga localizados – sua equivalência em metros de tubulação de PVC rígido. DIÂMETROS DN mm Ref. pol. 2 . I n st al aç õ e s P re d ia is d e Á gu a Fr ia A rq u itetu ra e U rb an ism o 3 0 Dimensionamento das Colunas (Método de Hunter) Exemplo: Dimensione as colunas 1, 2 e 3 de um edifício residencial de quatro pavimentos, conforme desenho abaixo. Desenho fora de escala. 2 . I n st al aç õ e s P re d ia is d e Á gu a Fr ia A rq u itetu ra e U rb an ism o 3 1 Dimensionamento das Colunas (Método de Hunter) Exemplo: Cada coluna deve atender às seguintes peças por pavimento: • Coluna 1: aquecedor, banheira, chuveiro, lavatório e bidê, nos 2º, 3º e 4º pavimentos, e vaso sanitário (com caixa de descarga), banheira, chuveiro, lavatório e bidê, no 1º pavimento. • Coluna 2: vaso sanitário com válvula de descarga. • Coluna 3: vaso sanitário com válvula de descarga, pia, filtro, tanque e chuveiro. Pé direito = 3m. 2 . I n st al aç õ e s P re d ia is d e Á gu a Fr ia A rq u itetu ra e U rb an ism o 3 2 Dimensionamento das Colunas (Método de Hunter) Exemplo: A tubulação será de ferro galvanizado. A pressão disponível na derivação do 4º pavimento é igual a 5,5m.c.a. O comprimento real da tubulação até a derivação, trecho A-B, no 4º pavimento, é igual a 10,50 m (Demais comprimentos tabela). • Entre os pontos A e B, existem as seguintes peças: registro de gaveta de 2 ½” (63mm), Tê de 2 ½” (63mm), curva de raio longo de 1 ¼” (32mm) e Tê de 1 ¼” (32mm). • Entre os pontos A e F, existem as seguintes peças: registro de gaveta de 2 ½” (63mm), Tê de 2 ½” (63mm), Tê de Redução de 2” (50mm) e Registro de Gaveta de 2” (50mm). • Considere que a soma dos comprimentos equivalentes das peças no trecho seja igual a 7,6m. 2 . I n st al aç õ e s P re d ia is d e Á gu a Fr ia A rq u itetu ra e U rb an ism o 3 3 Dimensionamento das Colunas (Método de Hunter) Coluna Trecho Pesos Vazão Diâmetro Velocidade Comprimento Pressão Disponível Perda de Carga Pressão a jusante Obs. Unit. Acum. Real Equivalente Total Unit. Total 1 A-B 10,5 B-C 3,0 C-D 3,0 D-E 3,0 2 A-F 7,5 F-G 3,0 G-H 3,0 H-I 3,0 3 A-J 8,5 J-L 3,0 L-M 3,0 M-N 3,0 PLANILHA DE CÁLCULO DE INSTALAÇÕES DE ÁGUA FRIA 2 . I n st al aç õ e s P re d ia is d e Á gu a Fr ia A rq u itetu ra e U rb an ism o 3 4 Dimensionamento das Canalizações Dimensionamento das Colunas (Método de Hunter) 1. CÁLCULO DOS PESOS Coluna 1: Peça Peso AQ 2,1 B 1,0 CH 0,5 L 0,5 BD 0,1 TOTAL 4,2 Considerando o aquecedor alimentando B, CH, L e BD Para 3 pavimentos tem-se: 4,2 x 3 = 12,6 Peça Peso VS 0,3 B 1,0 CH 0,5 L 0,5 BD 0,1 TOTAL 2,4 1º pavimento:2º, 3° e 4º pavimentos: TOTAL DA COLUNA 1: 12,6 + 2,4 = 15,0 2 . I n st al aç õ e s P re d ia is d e Á gu a Fr ia A rq u itetu ra e U rb an ism o 3 5 Dimensionamento das Canalizações Dimensionamento das Colunas (Método de Hunter) 1. CÁLCULO DOS PESOS Coluna 2: 1º, 2º, 3° e 4º pavimentos: Peça Peso VS 40,0 Para 4 pavimentos tem-se: 40,0 x 4 = 160,0 2 . I n st al aç õ e s P re d ia is d e Á gu a Fr ia A rq u itetu ra e U rb an ism o 3 6 Dimensionamento das Canalizações Dimensionamento das Colunas(Método de Hunter) 1. CÁLCULO DOS PESOS Coluna 3: 1º, 2º, 3° e 4º pavimentos: Para 4 pavimentos tem-se: 42,3 x 4 = 169,2 Peça Peso VS 40,0 P 0,7 F 0,1 T 1,0 CH 0,5 TOTAL 42,3 2 . I n st al aç õ e s P re d ia is d e Á gu a Fr ia A rq u itetu ra e U rb an ism o 3 7 Dimensionamento das Canalizações Dimensionamento das Colunas (Método de Hunter) Coluna Trecho Pesos Vazão Diâmetro Velocidade Comprimento Pressão Disponível Perda de Carga Pressão a jusante Obs. Unit. Acum. Real Equivalente Total Unit. Total 1 A-B 4,2 15,0 B-C 4,2 10,8 C-D 4,2 6,6 D-E 2,4 2,4 2 A-F 40,0 160,0 F-G 40,0 120,0 G-H 40,0 80,0 H-I 40,0 40,0 3 A-J 42,3 169,2 J-L 42,3 126,9 L-M 42,3 84,6 M-N 42,3 42,3 PLANILHA DE CÁLCULO DE INSTALAÇÕES DE ÁGUA FRIA 2 . I n st al aç õ e s P re d ia is d e Á gu a Fr ia A rq u itetu ra e U rb an ism o 3 8 Dimensionamento das Canalizações Dimensionamento das Colunas (Método de Hunter) 2. CÁLCULO DAS VAZÕES Sabemos que: 𝑄 = 𝐶 𝑃 Então: Coluna 1: Para P = 15,0 tem-se Q = 1,2 l/s Coluna 2: Para P = 160,0 tem-se Q = 3,8 l/s Coluna 3: Para P = 169,2 tem-se Q = 3,9 l/s Obs. A vazão deve ser calculada para cada trecho. C = Coeficiente de descarga = 0,30 l/s 2 . I n st al aç õ e s P re d ia is d e Á gu a Fr ia A rq u itetu ra e U rb an ism o 3 9 Dimensionamento das Canalizações Dimensionamento das Colunas (Método de Hunter) Coluna Trecho Pesos Vazão Diâmetro Velocidade Comprimento Pressão Disponível Perda de Carga Pressão a jusante Obs. Unit. Acum. Real Equivalente Total Unit. Total 1 A-B 4,2 15,0 1,16 10,5 B-C 4,2 10,8 0,99 3,0 C-D 4,2 6,6 0,77 3,0 D-E 2,4 2,4 0,46 3,0 2 A-F 40,0 160,0 3,79 7,5 F-G 40,0 120,0 3,29 3,0 G-H 40,0 80,0 2,68 3,0 H-I 40,0 40,0 1,90 3,0 3 A-J 42,3 169,2 3,90 8,5 J-L 42,3 126,9 3,38 3,0 L-M 42,3 84,6 2,76 3,0 M-N 42,3 42,3 1,95 3,0 PLANILHA DE CÁLCULO DE INSTALAÇÕES DE ÁGUA FRIA 2 . I n st al aç õ e s P re d ia is d e Á gu a Fr ia A rq u itetu ra e U rb an ism o 4 0 Dimensionamento das Canalizações (Método de Hunter) 3. DIÂMETROS Utilizando o Ábaco: Dados dos primeiros trechos de cada coluna: • Coluna 1: Para P = 15,0 e Vazão 1,16 l/s • Coluna 2: Para P = 160,0 e Vazão 3,79 l/s • Coluna 3: Para P = 169,2 e Vazão 3,90 l/s Obs. O diâmetro deve ser arbitrado para cada trecho. A rq u itetu ra e U rb an ism o 4 1 2 . I n st al aç õ e s P re d ia is d e Á gu a Fr ia Primeiro Trecho Coluna 1: • P = 15,0 • Vazão 1,16 l/s • D = 32 mm Coluna 2: • P = 160,0 • Vazão 3,79 l/s • D = 50 mm Coluna 1: • P = 169,2 • Vazão 3,90 l/s • D = 50 mm 2 . I n st al aç õ e s P re d ia is d e Á gu a Fr ia A rq u itetu ra e U rb an ism o 4 2 Dimensionamento das Canalizações Dimensionamento das Colunas (Método de Hunter) Coluna Trecho Pesos Vazão Diâmetro Velocidade Comprimento Pressão Disponível Perda de Carga Pressão a jusante Obs. Unit. Acum. Real Equivalente Total Unit. Total 1 A-B 4,2 15,0 1,16 32 10,5 B-C 4,2 10,8 0,99 25 3,0 C-D 4,2 6,6 0,77 25 3,0 D-E 2,4 2,4 0,46 20 3,0 2 A-F 40,0 160,0 3,79 50 7,5 F-G 40,0 120,0 3,29 50 3,0 G-H 40,0 80,0 2,68 40 3,0 H-I 40,0 40,0 1,90 40 3,0 3 A-J 42,3 169,2 3,90 50 8,5 J-L 42,3 126,9 3,38 50 3,0 L-M 42,3 84,6 2,76 40 3,0 M-N 42,3 42,3 1,95 40 3,0 PLANILHA DE CÁLCULO DE INSTALAÇÕES DE ÁGUA FRIA 2 . I n st al aç õ e s P re d ia is d e Á gu a Fr ia A rq u itetu ra e U rb an ism o 4 3 Dimensionamento das Canalizações Dimensionamento das Colunas (Método de Hunter) 4. VELOCIDADE E PERDA DE CARGA UNITÁRIA Do ábaco tem-se: • Coluna 1: Trecho AB Para D = 32 mm e Q = 1,16 l/s • Coluna 2: Trecho AF Para D = 50 mm e Q = 3,8 l/s • Coluna 3: Trecho AJ Para D = 50 mm e Q = 3,9 l/s Obs. O velocidade deve ser arbitrado para cada trecho. 2 . I n st al aç õ e s P re d ia is d e Á gu a Fr ia A rq u itetu ra e U rb an ism o 4 4 • Coluna 1: Trecho AB Para D = 32 mm e Q = 1,16 l/s V = 1,5 m/s e J = 0,13 m.c.a/m J = 20,2 x 106 x Q1,88 x D-4,88 J = 20,2 x 106 x (1,16)1,88 x (32)-4,88 J =1,21 kPa/m J = 0,121 m/m 2 . I n st al aç õ e s P re d ia is d e Á gu a Fr ia A rq u itetu ra e U rb an ism o 4 5 • Coluna 2: Trecho AF Para D = 50 mm e Q = 3,8 l/s V = 1,9 m/s e J = 0,12 m.c.a/m J = 20,2 x 106 x Q1,88 x D-4,88 J = 20,2 x 106 x (3,8)1,88 x (50)-4,88 J =1,27 kPa/m J = 0,127 m/m 2 . I n st al aç õ e s P re d ia is d e Á gu a Fr ia A rq u itetu ra e U rb an ism o 4 6 • Coluna 3: Trecho AJ Para D = 50 mm e Q = 3,9 l/s V = 1,8 m/s e J = 0,134 m.c.a/m J = 20,2 x 106 x Q1,88 x D-4,88 J = 20,2 x 106 x (3,9)1,88 x (50)-4,88 J =1,34 kPa/m J = 0,134 m/m 2 . I n st al aç õ e s P re d ia is d e Á gu a Fr ia A rq u itetu ra e U rb an ism o 4 7 Dimensionamento das Canalizações Dimensionamento das Colunas (Método de Hunter) Coluna Trecho Pesos Vazão Diâmetro Velocidade Comprimento Pressão Disponível Perda de Carga Pressão a jusante Obs. Unit. Acum. Real Equivalente Total Unit. Total 1 A-B 4,2 15,0 1,16 32 1,5 10,5 0,13 B-C 4,2 10,8 0,99 25 1,8 3,0 0,27 C-D 4,2 6,6 0,77 25 1,5 3,0 0,18 D-E 2,4 2,4 0,46 20 1,6 3,0 0,24 2 A-F 40,0 160,0 3,79 50 1,9 7,5 0,12 F-G 40,0 120,0 3,29 50 1,7 3,0 0,10 G-H 40,0 80,0 2,68 40 2,0 3,0 0,18 H-I 40,0 40,0 1,90 40 1,5 3,0 0,10 3 A-J 42,3 169,2 3,90 50 1,8 8,5 0,12 J-L 42,3 126,9 3,38 50 1,6 3,0 0,09 L-M 42,3 84,6 2,76 40 2,0 3,0 0,18 M-N 42,3 42,3 1,95 40 1,6 3,0 0,11 PLANILHA DE CÁLCULO DE INSTALAÇÕES DE ÁGUA FRIA 2 . I n st al aç õ e s P re d ia is d e Á gu a Fr ia A rq u itetu ra e U rb an ism o 4 8 Dimensionamento das Canalizações Dimensionamento das Colunas (Método de Hunter) 5. COMPRIMENTO REAL O comprimento real da tubulação até a derivação, no 4º pavimento, é igual: • Trecho A-B: 10,50 m (dado do problema). • Trecho A-F: 7,50 m (tirado da planta). • Trecho A-J: 8,50 m (tirado da planta). • Pé direito igual a 3 m (dado do problema). A pressão disponível na derivação do 4º pavimento é igual a 5,5m.c.a. O comprimento real da tubulação até a derivação, no 4º pavimento, é igual a 10,50 m. 2 . I n st al aç õ e s P re d ia is d e Á gu a Fr ia Dimensionamento das Canalizações Dimensionamento das Colunas (Método de Hunter) 5. COMPRIMENTO REAL O comprimento real da tubulação até a derivação, no 4º pavimento, é igual 10,50 m (dado do problema). Coluna 1: Trecho A-B: • Peso total = 15 • Diâmetro = 32 mm • Velocidade = 1,5 m/s (Ábaco) A rq u itetu ra e U rb an ism o 4 9 Peça Comprimento Equivalente Registro de gaveta de 2 ½” (63mm) 0,4 Tê de 2 ½” (63mm) 4,20 Curva de raio longo de 1 ¼” (32mm) 0,80 Tê de 1 ¼” (32mm) 2,10 Comprimento Total 7,50 m 2 . I n st al aç õ e s P re d ia is d e Á gu a Fr ia A rq u itetu ra e U rb an ism o 5 0 Dimensionamento das Canalizações Dimensionamento das Colunas (Método de Hunter) Coluna Trecho Pesos Vazão Diâmetro Velocidade Comprimento Pressão Disponível Perda de Carga Pressão a jusante Obs. Unit. Acum. Real Equivalente Total Unit. Total 1 A-B 4,2 15,0 1,16 32 1,5 10,5 0,13 B-C 4,2 10,8 0,99 25 1,8 3,0 0,27 C-D 4,2 6,6 0,77 25 1,5 3,0 0,18 D-E 2,4 2,4 0,46 20 1,6 3,0 0,24 2 A-F 40,0 160,0 3,79 50 1,9 7,5 0,12 F-G 40,0 120,0 3,29 50 1,7 3,0 0,10 G-H 40,0 80,0 2,68 40 2,0 3,0 0,18 H-I 40,0 40,0 1,90 40 1,5 3,0 0,10 3 A-J 42,3 169,2 3,90 50 1,8 8,5 0,12 J-L 42,3 126,9 3,38 50 1,6 3,0 0,09 L-M 42,3 84,6 2,76 40 2,0 3,0 0,18 M-N 42,3 42,3 1,95 40 1,6 3,0 0,11 PLANILHA DE CÁLCULO DE INSTALAÇÕES DE ÁGUA FRIA 2 . I n st al aç õ e s P re d ia is d e Á gu a Fr ia Dimensionamento das Canalizações Dimensionamento das Colunas (Método de Hunter) 5. COMPRIMENTO REAL A rq u itetu ra e U rb an ism o 5 1 OPÇÃO 1 2 . I n st al aç õ e s P re d iais d e Á gu a Fr ia Dimensionamento das Canalizações Dimensionamento das Colunas (Método de Hunter) 5. COMPRIMENTO REAL O comprimento real da tubulação até a derivação, no 4º pavimento, é igual 10,50 m (dado do problema). Coluna 1: Trecho A-B: • Peso total = 15 • Diâmetro = 32 mm • Velocidade = 1,5 m/s (Ábaco) • Comprimento Equivalente = 7,50 m Comprimento Total = 10,5 + 7,50 = 18 m A rq u itetu ra e U rb an ism o 5 2 2 . I n st al aç õ e s P re d ia is d e Á gu a Fr ia Dimensionamento das Canalizações Dimensionamento das Colunas (Método de Hunter) 5. COMPRIMENTO REAL Coluna 2: Trecho A-F: Comprimento real da tubulação: 7,50 m (dado do problema) • Peso total = 160 • Diâmetro = 50 mm • Velocidade = 1,9 m/s (Ábaco) A rq u itetu ra e U rb an ism o 5 3 Peça Comprimento Equivalente Registro de gaveta de 2 ½” (63mm) 0,4 Tê de 2 ½” (63mm) 4,20 Tê de redução de 2” (50 mm) 3,30 Registro de gaveta de 2” (50 mm) 0,4 Comprimento Total 8,30 m 2 . I n st al aç õ e s P re d ia is d e Á gu a Fr ia A rq u itetu ra e U rb an ism o 5 4 Dimensionamento das Canalizações Dimensionamento das Colunas (Método de Hunter) Coluna Trecho Pesos Vazão Diâmetro Velocidade Comprimento Pressão Disponível Perda de Carga Pressão a jusante Obs. Unit. Acum. Real Equivalente Total Unit. Total 1 A-B 4,2 15,0 1,16 32 1,5 10,5 7,50 18 0,13 B-C 4,2 10,8 0,99 25 1,8 3,0 0,27 C-D 4,2 6,6 0,77 25 1,5 3,0 0,18 D-E 2,4 2,4 0,46 20 1,6 3,0 0,24 2 A-F 40,0 160,0 3,79 50 1,9 7,5 0,12 F-G 40,0 120,0 3,29 50 1,7 3,0 0,10 G-H 40,0 80,0 2,68 40 2,0 3,0 0,18 H-I 40,0 40,0 1,90 40 1,5 3,0 0,10 3 A-J 42,3 169,2 3,90 50 1,8 8,5 0,12 J-L 42,3 126,9 3,38 50 1,6 3,0 0,09 L-M 42,3 84,6 2,76 40 2,0 3,0 0,18 M-N 42,3 42,3 1,95 40 1,6 3,0 0,11 PLANILHA DE CÁLCULO DE INSTALAÇÕES DE ÁGUA FRIA 2 . I n st al aç õ e s P re d ia is d e Á gu a Fr ia Dimensionamento das Canalizações Dimensionamento das Colunas (Método de Hunter) 5. COMPRIMENTO REAL A rq u itetu ra e U rb an ism o 5 5 OPÇÃO 1 2 . I n st al aç õ e s P re d ia is d e Á gu a Fr ia Dimensionamento das Canalizações Dimensionamento das Colunas (Método de Hunter) 5. COMPRIMENTO REAL Coluna 2: Trecho A-F: • Peso total = 160 • Diâmetro = 50 mm • Velocidade = 1,9 m/s (Ábaco) • Comprimento Real = 7,50 • Comprimento Equivalente = 8,30 m Comprimento Total = 7,50 + 8,30 = 15,80 m A rq u itetu ra e U rb an ism o 5 6 2 . I n st al aç õ e s P re d ia is d e Á gu a Fr ia Dimensionamento das Canalizações Dimensionamento das Colunas (Método de Hunter) 5. COMPRIMENTO REAL Coluna 3: Trecho A-J: • Peso total = 169,3 • Diâmetro = 50 mm • Velocidade = 1,8 m/s (Ábaco) • Comprimento Real = 8,50 • Comprimento Equivalente = 7,60 m Comprimento Total = 8,50 + 7,60 = 16,10 m A rq u itetu ra e U rb an ism o 5 7 2 . I n st al aç õ e s P re d ia is d e Á gu a Fr ia A rq u itetu ra e U rb an ism o 5 8 Dimensionamento das Canalizações Dimensionamento das Colunas (Método de Hunter) Coluna Trecho Pesos Vazão Diâmetro Velocidade Comprimento Pressão Disponível Perda de Carga Pressão a jusante Obs. Unit. Acum. Real Equivalente Total Unit. Total 1 A-B 4,2 15,0 1,16 32 1,5 10,5 7,50 18 0,13 B-C 4,2 10,8 0,99 25 1,8 3,0 1,9 4,9 0,27 C-D 4,2 6,6 0,77 25 1,5 3,0 1,9 4,9 0,18 D-E 2,4 2,4 0,46 20 1,6 3,0 1,9 4,9 0,24 2 A-F 40,0 160,0 3,79 50 1,9 7,5 8,3 15,8 0,12 F-G 40,0 120,0 3,29 50 1,7 3,0 0,4 3,4 0,10 G-H 40,0 80,0 2,68 40 2,0 3,0 0,4 3,4 0,18 H-I 40,0 40,0 1,90 40 1,5 3,0 0,4 3,4 0,10 3 A-J 42,3 169,2 3,90 50 1,8 8,5 7,6 16,1 0,12 J-L 42,3 126,9 3,38 50 1,6 3,0 0,3 3,3 0,09 L-M 42,3 84,6 2,76 40 2,0 3,0 0,3 3,3 0,18 M-N 42,3 42,3 1,95 40 1,6 3,0 0,3 3,3 0,11 PLANILHA DE CÁLCULO DE INSTALAÇÕES DE ÁGUA FRIA 2 . I n st al aç õ e s P re d ia is d e Á gu a Fr ia Dimensionamento das Canalizações Dimensionamento das Colunas (Método de Hunter) 5. PRESSÃO DISPONÍVEL X PERDA DE CARGA TOTAL X PRESSÃO A JUSANTE Coluna 1: Trecho A-B: • Pressão disponível = 5,50 m.c.a (dado) (Altura de Coluna D’água) • Perda de Carga Unitária = 0,121 m/m (Ábaco) • Perda de Carga Total = ∆ℎ = 𝐽. 𝐿 = 0,121 × 18 = 2,18 𝑚. 𝑐. 𝑎 Pressão à jusante = Pressão à Montante – Δh Pressão à jusante = 5,5 – 2,18 Pressão à jusante = 3,32 m A rq u itetu ra e U rb an ism o 5 9 2 . I n st al aç õ e s P re d ia is d e Á gu a Fr ia Dimensionamento das Canalizações Dimensionamento das Colunas (Método de Hunter) 5. PRESSÃO DISPONÍVEL X PERDA DE CARGA TOTAL X PRESSÃO A JUSANTE Coluna 2: Trecho A-F: • Pressão disponível = 5,50 m.c.a (dado) • Perda de Carga Unitária = 0,127 m/m (Ábaco) • Perda de Carga Total = ∆ℎ = 𝐽. 𝐿 = 0,127 × 15,8 = 2,00 𝑚. 𝑐. 𝑎 Pressão à jusante = Pressão à Montante – Δh Pressão à jusante = 5,5 – 2,00 Pressão à jusante = 3,50 m A rq u itetu ra e U rb an ism o 6 0 2 . I n st al aç õ e s P re d ia is d e Á gu a Fr ia Dimensionamento das Canalizações Dimensionamento das Colunas (Método de Hunter) 5. PRESSÃO DISPONÍVEL X PERDA DE CARGA TOTAL X PRESSÃO A JUSANTE Coluna 3: Trecho A-J: • Pressão disponível = 5,50 m.c.a (dado) • Perda de Carga Unitária = 0,134 m/m (Ábaco) • Perda de Carga Total = ∆ℎ = 𝐽. 𝐿 = 0,134 × 16,1 = 2,15 𝑚. 𝑐. 𝑎 Pressão à jusante = Pressão à Montante – Δh Pressão à jusante = 5,5 – 2,15 Pressão à jusante = 3,35 m A rq u itetu ra e U rb an ism o 6 1 2 . I n st al aç õ e s P re d ia is d e Á gu a Fr ia Dimensionamento das Canalizações Dimensionamento das Colunas (Método de Hunter) 5. PRESSÃO DISPONÍVEL X PERDA DE CARGA TOTAL X PRESSÃO A JUSANTE Para dimensionar os demais trechos das colunas 1, 2 e 3, procede-se de modo análogo, considerando que a pressão disponível será a pressão a jusante no trecho anterior mais o desnível entre este trecho e o ponto considerado. A pressão a jusante deve ser verificada para cada peça, para ver se está dentro dos limites especificados para cada peça (Tabela 1.6 Creder). A rq u itetu ra e U rb an ism o 6 2 2 . I n st al aç õ e s P re d ia is d e Á gu a Fr ia A rq u itetu ra e U rb an ism o 6 3 2 . I n st al aç õ e s P re d ia is d e Á gu a Fr ia A rq u itetu ra e U rb an ism o 6 4 Dimensionamento das Canalizações Dimensionamento das Colunas (Método de Hunter) Coluna Trecho Pesos Vazão Diâmetro Velocidade Comprimento Pressão Disponível Perda de Carga Pressão a jusante Obs. Unit. Acum. Real Equivalente Total Unit. Total 1 A-B 4,2 15,0 1,16 32 1,5 10,5 7,50 18 5,5 0,13 2,34 3,16 B-C 4,2 10,8 0,99 25 1,8 3,0 1,9 4,9 6,16 0,27 1,32 4,84 C-D 4,2 6,6 0,77 25 1,5 3,0 1,9 4,9 7,84 0,18 0,88 6,96 D-E 2,4 2,4 0,46 20 1,6 3,0 1,9 4,9 9,96 0,24 1,17 8,79 2 A-F 40,0 160,0 3,79 50 1,9 7,5 8,3 15,8 5,5 0,12 1,90 3,60 F-G 40,0 120,0 3,29 50 1,7 3,0 0,4 3,4 6,60 0,10 0,34 6,26 G-H 40,0 80,0 2,68 40 2,0 3,0 0,4 3,4 9,26 0,18 0,61 8,65 H-I 40,0 40,0 1,90 40 1,5 3,0 0,4 3,4 11,65 0,10 0,34 11,31 3 A-J 42,3 169,2 3,90 50 1,8 8,5 7,6 16,1 5,5 0,12 1,93 3,57 J-L 42,3 126,9 3,38 50 1,6 3,0 0,3 3,3 6,57 0,09 0,3 6,27 L-M 42,3 84,6 2,76 40 2,0 3,0 0,3 3,3 9,27 0,18 0,6 8,67 M-N 42,3 42,3 1,95 40 1,6 3,0 0,3 3,3 11,67 0,11 0,36 11,31 PLANILHA DE CÁLCULO DE INSTALAÇÕES DE ÁGUA FRIA 2 . I n st al aç õ e s P re d ia is d e Á gu a Fr ia A rq u itetu ra e U rb an ism o 6 5 Dimensionamento das Canalizações Dimensionamento das Colunas (Método de Hunter) Verificação 1. Pressão Disponível em Pontos mais Baixos: 𝑷𝒅 = 𝑷é 𝑫𝒊𝒓𝒆𝒊𝒕𝒐 + 𝑷𝒅𝒂 Pressão disponível em E, I e N = 3 + 3 + 3 + 5,5 = 14,5 m 2 . I n st al aç õ e s P re d ia is d e Á gu a Fr ia A rq u itetu ra e U rb an ism o 6 6 Dimensionamento das Canalizações Dimensionamento das Colunas (Método de Hunter) Verificação 2. Soma das perdas até os pontos mais baixos: • Soma das perdas até E –COLUNA 1 2,18 + 1,45 + 0,91 + 1,05 = 5,59 m • Soma das perdas até I – COLUNA 1 2,00 + 0,33 + 0,67 + 1,03 = 4,04 m • Soma das perdas até N – COLUNA 1 2,15 + 0,34 + 0,68 + 1,06 = 4,23 m Dados da tabela MODELADA. 2 . I n st al aç õ e s P re d ia is d e Á gu a Fr ia A rq u itetu ra e U rb an ism o 6 7 Dimensionamento das Canalizações Dimensionamento das Colunas (Método de Hunter) Verificação 2. Pressão a jusante dos pontos mais baixos: 𝑷𝒋𝒊 = 𝑷𝒓𝒆𝒔𝒔ã𝒐 à 𝑱𝒖𝒔𝒂𝒏𝒕𝒆 𝒏𝒐 𝑷𝒐𝒏𝒕𝒐 + 𝑷𝒆𝒓𝒅𝒂𝒔 𝒅𝒆 𝑪𝒂𝒓𝒈𝒂 𝒂𝒕é 𝒑 𝒑𝒐𝒏𝒕𝒐 • Pressão a jusante em E = 8,91 + 5,59 = 14,5 m • Pressão a jusante em I = 10,46 + 4,04 = 14,5 m • Pressão a jusante em N = 10,27 + 4,23 = 14,5 m Dados da tabela. Com as pressões encontradas, todas as peças ligadas ao ramal funcionarão satisfatoriamente. R ef e rê n ci as Bibliografia Básica: − MACINTYRE, A. J. Instalações Hidráulicas Prediais e Industriais. LTC Livros Técnicos e Científicos Editora, 1996, Rio de Janeiro, 3a ed., 739p. − MACINTYRE, A. J. Manual de Instalações Hidráulicas e Sanitárias. LTC Livros Técnicos e Científicos Editora, Rio de Janeiro, 1990, 324p. − CREDER, H. Instalações Hidráulicas e Sanitárias. Livros Técnicos e Científicos Editora Ltda, 1999,Rio de Janeiro, 5a ed., 466p. Bibliografia Complementar: − NBR 5626. Instalação Predial de Água Fria. Rio de Janeiro. 1998. − NBR 8160. Sistemas Prediais de Esgoto Sanitário – Projeto e Execução. Rio de Janeiro. 1999. − NBR 7229/NB 41. Projeto, Construção e Operação de Sistemas de Tanques Sépticos. 09/1993 Tanques Sépticos − NBR 13969. Unidades de Tratamento dos Efluentes Líquidos – Projeto, Construção e Operação. 1997. − NBR 7198/NB 128. Projeto e Execução de Instalações Prediais de Água Quente. 09/1993. − NBR 10844. Instalações Prediais de Águas Pluviais. Rio de Janeiro. 1989. A rq u itetu ra e U rb an ism o 6 8
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