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Rede de Ensino Doctum Faculdade de Arquitetura e Urbanismo Instalações Prediais I – Hidráulica Profa. MSc. Lia Soares Salermo Versão 4.0 2º Sem./2019 1 Profa. MSc. Lia Soares Salermo - Engenheira Civil E-mail: liasalermo@gmail.com Trabalho de Instalações Prediais II Horizontalidade com PA3 Valor: XX ptos 1. OBJETIVO O trabalho consiste na apresentação e desenvolvimento do Projeto Arquitetônico apresentado na disciplina de PA5 com caracterizações e detalhamentos dos atributos necessários ao desenvolvimento de Projeto de Sistemas Hidrossanitário Predial. 2. DADOS PARA PROJETO - Pressão dinâmica medida pela concessionária local em frente ao imóvel: 12mca 3. ITENS PRINCIPAIS A SEREM DESENVOLVIDOS - Locação e detalhamento de reservatórios superior e inferior (inferior para edificações com mais de 3 andares); - Locação e detalhamento de Shafts (dutos) (cozinha, banheiros, área de serviço e corredores de acesso); - Locação de central de gás liquefeito de petróleo (GLP); - Locação de área referente ao sistema de tratamento de água de piscina, se existir; - Locação e detalhamento de caixa de gordura; - Locação de caixas de inspeção de esgoto; - Locação de caixas de areia de águas pluviais; - Locação de sistema de aquecimento de água; - Locação de área para instalação de hidrômetros para medição individual; - Traçado dos subcoletores da rede de esgoto; - Traçado das tubulações horizontais da rede de águas pluviais; Poderão ser desenvolvidos outros itens referentes aos Sistemas Hidráulicos Prediais, os quais o aluno achar conveniente. 4. PERÍODO DE REALIZAÇÃO DAS ATIVIDADES As atividades deverão ser realizadas paralelamente ao desenvolvimento do Projeto Arquitetônico. 5. ELEMENTOS A SEREM ENTREGUES Deverão ser entregues em meio digital e impresso os seguintes elementos: - Memorial de Cálculo e Descritivo dos itens desenvolvidos e direcionados aos Sistemas Hidrossanitários Prediais, como também parte do memorial referente ao Projeto Arquitetônico apresentando os dados técnicos principais que interfiram com o desenvolvimento do projeto; - Projeto Arquitetônico com detalhamento dos itens desenvolvidos e direcionados aos Sistemas Hidrossanitários Prediais; 2 Profa. MSc. Lia Soares Salermo - Engenheira Civil E-mail: liasalermo@gmail.com 6. DATA DE ENTREGA - A ser definida 7. OBSERVAÇÕES FINAIS - Cada item desenvolvido representa um percentual do valor do trabalho, a não execução e especificação de algum item principal acarretará na eliminação da pontuação referente ao mesmo; - Capricho e organização são considerados na apresentação do trabalho. - Dúvidas entrar em contato pelo E-mail: liasalermo@gmail.com.br Bom Trabalho! Lia Soares Salermo Engenheira Civil, MSc. Juiz de Fora, 13/08/2019. A título de orientação é apresentado na tabela a seguir os itens avaliados. Trabalho de Hidráulica - Arquitetura e Urbanismo Nota: Aluno: MEMORIAL (Valor 23 ptos) Item Valor Obtido Descrição do Edifício Cálculo do Reservatório (volume e dimensões) Cálculo das Caixas de Gordura (volume e dimensão) Sistema de Shaft Central de Gás Tipo de aquecimento e locação Total 1 PROJETO (Valor 22 ptos) Item Valor Obtido Locação de reservatórios superior e inferior (volume e dimensão) Locação de caixa de gordura (volume e dimensão) Locação de central de gás Locação de aquecimento de água Locação de Shaft Locação de tratamento de piscina Locação de caixa de inspeção de esgoto Locação de caixas de areia pluvial Locação de hidrômetro individual Trajetória subcoletores esgoto Trajetória condutores horizontais de água pluvial Total 2 mailto:liasalermo@gmail.com.br� 3 Profa. MSc. Lia Soares Salermo - Engenheira Civil E-mail: liasalermo@gmail.com 1 AS INSTALAÇÕES HIDRÁULICAS E A ARQUITETURA Durante o processo de elaboração de uma proposta de um projeto, ou mesmo durante a sua execução propriamente dita, o profissional de Arquitetura se vê envolvido na necessidade de solução de diversas situações, entre as quais pode-se citar: estética, conforto térmico, conforto acústico, iluminação, ventilação, insolação, entre outros. O que se percebe na maior parte das vezes, talvez devido ao despreparo, ou mesmo por que a sua atenção não foi devidamente provocada, as necessidades da edificação ligadas aos sistemas prediais (instalações hidráulicas e sanitárias, instalações elétricas, ar condicionado central, utilização de recursos sustentáveis, previsões de atividades de manutenção predial, entre outros) são desenvolvidas de forma precária, ou inexistem. A previsão das necessidades dos usuários e da edificação como um todo no que diz respeito aos Sistemas Prediais é de suma importância. A sua falta ocasiona por diversas vezes interferências irreparáveis no produto final e por conseqüência a insatisfação do usuário. O que se vê freqüentemente é um acúmulo de falhas ocasionadas por uma série de eventos desenvolvidos durante o processo de projetos, ou até mesmo pela sua inexistência. São raras as vezes onde se verifica em obra a existência de um projeto arquitetônico acompanhado com todos os projetos necessários à edificação, geralmente prioriza-se os projetos de arquitetura e estrutural, existindo a visão errônea de que o profissional técnico executor (no caso o bombeiro hidráulico e o instalador elétrico) irão resolver de forma adequada a instalação dos respectivos sistemas diretamente na obra. Na maior parte das vezes esses profissionais são despreparados, não possuindo conhecimento técnico necessário e não é rara a verificação de improvisações que se tornam uma grande bomba relógio para a edificação e conseqüentemente para o usuário, ocasionando por diversas vezes danos materiais e pessoais irreparáveis. Somente para ilustrar o que foi comentado nos parágrafos anteriores é apresentado um exemplo que aglutina várias ocorrências referentes às instalações hidráulicas sanitárias que são freqüentes em nossas edificações e possivelmente você já deve ter passado por alguma dessas experiências. Você como Arquiteto(a) foi contratado(a) para executar uma edificação de alto luxo em um condomínio fechado, também de alto luxo. O proprietário deu a liberdade para você extrapolar a sua imaginação, é a obra dos seus sonhos. Você pensou em tudo, na suíte máster, localizada no segundo pavimento você planejou “aquele” banheiro, com o melhor acabamento e com todas as possibilidades de decoração e conforto. É lógico que você enviou o projeto para o projetista estrutural e ele executou minuciosamente o projeto, as vigas e pilares não interferindo com as paredes, os maiores vãos, etc... Você não viu necessidade de execução de projeto hidro-sanitário, pois a edificação, mesmo sendo de alto-luxo não é uma edificação de grandes proporções o que não justificaria a execução deste projeto, desta forma você contratou um bombeiro hidráulico de sua confiança para a execução das instalações. Tudo preparado, as obras começaram. 4 Profa. MSc. Lia Soares Salermo - Engenheira Civil E-mail: liasalermo@gmail.com Durante a obra: 1. Não houve previsão da rede coletora de esgoto e águas pluviais, a locação das caixas de inspeção, gordura, passagem e areia, foram locadas onde você havia imaginado um paisagismo maravilhoso; 2. A inclinação do terreno não é suficiente para a conexão com a rede pública, ou você bombeia o esgoto para a rede ou será necessária a passagem pelo terreno do vizinho localizado aos fundos e em nível inferior, o problema é que a obra dele também é de alto luxo e já está pronta; 3. As áreas dos ambientes molhados foram definidas de forma precisa para os móveis e utensílios, não foram deixadas área específicas para a passagem das tubulações, principalmente as de esgoto,terão que passar ou por fora da edificação ou serão desenvolvidos os famosos “dentes”; 4. O banheiro da suíte máster localiza-se sobre o salão do primeiro pavimento, exatamente sobre a área central do salão, aquela área mais valorizada da casa, onde você imaginou um mini cinema, uma área de leitura, enfim, extrapolou a sua imaginação. Novamente houve um pequeno problema, onde será passada a tubulação de esgoto? Aí vai mais uma solução que vai acabar, ou no mínimo tirar o glamour do seu salão, que tal um dentinho horizontal? 5. Chegou a hora da instalação da caixa de água, você imaginou um telhado, de baixa altura, a solução é colocar um reservatório de 1000 de pequena altura, é o único que cabe no local, rente à laje de forro, ele terá que ser locado fora da região onde se concentra a área molhada, já que é o local onde o telhado é mais alto. 6. A instalação foi executada toda para a utilização de água fria aquecida com chuveiro elétrico nos banheiros. Durante a utilização: 1. O usuário ficou insatisfeito com o jardim; 2. Não foi executada obra de drenagem sob a edificação, as paredes ficam constantemente úmidas principalmente as térreas próximas do piso (Capilaridade); 3. A pressão do chuveiro, principalmente o da suíte máster é baixa, o banho é pingado e por isso o chuveiro elétrico queima direto. Quando se usa os aparelhos do banheiro da suíte quem está no salão ouve, além do que existe uma “viga” horrível que corta o salão de fora a fora, o banheiro com melhor vazão é o da empregada, que fica lá no subsolo; 4. Houve dois vazamentos de água potável dentro da edificação, um na suíte máster e outro na cozinha, o problema é que não havia o projeto hidráulico e o local de afloramento dos vazamentos na parede não havia passagem de nenhum tubo, o quebra-quebra foi generalizado, o acabamento maravilhoso que você escolheu foi se acabando rapidamente através das marretadas. A edificação como um todo ficou sem água, já que não havia registros de interrupção por ambiente somente na saída da caixa de água, que por sua vez tinha o acesso super difícil e não existia um alçapão para alcançá-la, houve a necessidade de se tirar umas telhas cerâmicas, quebrar umas ripinhas aqui e outra ali, até chegar ao reservatório e fechar o registro. 5 Profa. MSc. Lia Soares Salermo - Engenheira Civil E-mail: liasalermo@gmail.com 5. Houve um vazamento de esgoto, por questão de economia o seu encanador te falou que poderiam ser executadas curvas e bolsas na tubulação de esgoto com fogo, adivinha onde foi o vazamento de esgoto, lógico, na sua suíte máster, aquela situação, a formação de uma mancha esverdeada, com alguns funguinhos, surgindo no forro do seu salão, novo quebra-quebra, agora envolvendo o salão. 6. Outra coisa insuportável é o odor proveniente dos banheiros, o proprietário já fez de tudo, a última tentativa foi a colocação de um plástico na tampinha da caixa sifonada, ninguém agüenta permanecer no ambiente durante muito tempo, é um banho rápido e olhe lá. 7. E os entupimentos, nem se fala, é o tempo todo, a pia da cozinha entope, a bacia sanitária quando vai dar a descarga a água sobe tanto que parece que vai transbordar, o ralinho do chuveiro não consegue absorver toda a água ficando aquela piscininha de água suja acumulada no box. 8. Depois de uns três anos, os moradores observaram que a água estava saindo dos aparelhos com uma cor um tanto que amarelada e com um odor ruim, o tempo foi passando e a situação piorou, nem os filtros colocados estavam agüentando, foi quando resolveram fazer uma limpeza no reservatório, novo quebra-quebra de telhas e ripas, foi encontrada muita sujeira sob a cobertura e uma fresta na tampa do reservatório, ao abrir o reservatório encontram no seu interior de tudo, sapo, pomba, salamandra, e o fundo do reservatório estava encoberto por uma camada verde esponjosa, a limpeza foi bastante difícil, já que não existia tubulação de limpeza do reservatório e a altura da cobertura não permitia a permanência dos trabalhadores no local, além do incrível abafamento. 9. Por se localizar fora da região urbana o loteamento não possui abastecimento permanente através da rede urbana, o volume disponibilizado pelo reservatório não é suficiente o que ocasiona freqüente falta de água na edificação. A solução foi a execução de um novo reservatório externo apoiado em uma torre. Conclusão: O proprietário ficou extremamente insatisfeito com a obra, devido aos constantes problemas na edificação houve muita briga com a esposa, os dois separaram, ambos se mudaram da casa, não conseguiram muito dinheiro em sua venda, e os novos proprietários já pensam em se livrar logo dela. O bombeiro hidráulico que fez a obra para você sumiu, sem dar satisfações, e conversando com uns conhecidos você ficou sabendo que ele não era bombeiro hidráulico, antes de você contratá-lo ele era servente de pedreiro. Na página seguinte são apresentados exemplos de instalações executadas de maneira inadequada, as quais ocasionaram danos aos proprietários dos imóveis. 6 Profa. MSc. Lia Soares Salermo - Engenheira Civil E-mail: liasalermo@gmail.com Foto 1: Conexão unida por meio de bolsa executada com fogo e “Durepox” Foto 2: Fixação de tubulação de esgoto por meio de cadarço de tênis em tubulação de diâmetro inferior Foto 3: Afloramento de esgoto proveniente de vazamento de esgoto em imóvel em nível superior Foto 4: Execução inapropriada de instalação de caixa sifonada utilizando sifões flexíveis, ocasionando vazamentos e entupimentos Foto 5: Concentração de tubulações sobrepostas executando mudança de direção com fogo, esta foi a correção executada pelo técnico, anteriormente, houve erosão no terreno ocasionada por vazamento de esgoto, ocasionando pequeno recalque diferencial na estrutura da edificação 7 Profa. MSc. Lia Soares Salermo - Engenheira Civil E-mail: liasalermo@gmail.com 2 HISTÓRIA DAS INSTALAÇÕES HIDRÁULICAS PREDIAIS As instalações sanitárias prediais, com os modernos recursos de privacidade, água corrente, água quente, sem odores é um conceito relativamente moderno e bastante ligado ao aumento geral do poder aquisitivo da sociedade. Entretanto os cuidados com o corpo e os conceitos de saneamento como pré- requisitos para higiene e saúde, associados às idéias de conforto estão ligados a algumas sociedades muito antigas. Mas, como tanto outros aspectos da ciência, a higiene das habitações e dos costumes sofrem uma repressão na Idade Média, para retomada nos séculos XVIII e XIX. Pode-se dizer que a história das instalações prediais apenas se inicia na segunda metade do século passado, contando, portanto, com cerca de 140 anos. 2.1 AS INSTALAÇÕES ANTIGAS Nossos conhecimentos sobre instalações prediais na Antiguidade é um conhecimento obtido quase que exclusivamente através de arqueologia. Poucos são os documentos escritos que revelam o conhecimento e o uso que faziam nossos antepassados. Entre outros exemplos pode-se citar: • No vale do rio Indus, na Índia, foram encontradas as ruínas de um sistema de instalações existente de 3.000 a 6.000 anos atrás, as quais se revelaram de grande qualidade; • No Egito foram encontrados tubos de cobre enterrados para a condução e retirada da água de banheiros no palácio do Faraó; • Na cidade de Kish, próximo ao rio Eufrates foram encontrados restos de tubulações de cerâmica e piscinas, estas instalações datavam aproximadamente de 4.500 aC; • A Babilônia era dotada de uma rede de dutos para escoamento de esgoto, e que por sua vez, possuía poços de inspeção; Apesar dos exemplos apresentados anteriormente, deve-se destacar que estes sistemas e dispositivos eram apenas reservados aos reis, sacerdotes e corte. Fora deste grupo a população vivia miseravelmente, salvo uma ou outra sociedade mais rica, a população vivia em precárias condições de saúde. Os eventos históricos ligados à instalaçõeshidráulico-sanitárias no Brasil evoluíram a partir da formação dos núcleos habitacionais, dentre os quais pode-se citar: Tabela 1 Evento : Eventos históricos no Brasil Ano Cidade Primeiro Sistema de abastecimento de água 1723 Rio de Janeiro – RJ Primeira cidade com rede de esgotos 1864 Rio de Janeiro – RJ Primeira hidrelétrica (para mineração) 1883 Diamantina – MG Primeira hidrelétrica (para abastecimento público) 1889 Juiz de Fora – MG 8 Profa. MSc. Lia Soares Salermo - Engenheira Civil E-mail: liasalermo@gmail.com 2.2 AS BACIAS SANITÁRIAS A bacia sanitária é, sem dúvida, o aparelho sanitário mais importante de um banheiro. As soluções mais antigas para esse aparelho se constituem de um móvel de madeira, na forma de uma poltrona ou um trono, por vezes luxuosamente trabalhados. Na parte interna destes móveis um recipiente recolhia os dejetos. A fim de reduzir os odores do ambiente e facilitar a posterior remoção, evitando que eles aderissem às paredes, o recipiente era parcialmente cheio com água. Esse princípio de manter uma porção de água manteve-se nos aparelhos automatizados que se seguiram. Não possuíam, no começo, um sentido de sifão, mas logo se percebeu essa importância também. À medida que o sistema público de distribuição de água se expande e passa a atingir mais casas, novos sanitários passam a ser inventados. O fato de se dispor de “água corrente” sugere aos inventores que, em vez de recolherem os vasos camuflados pelos “tronos”, era preferível pensar num tipo de vaso cujo fundo se abrisse para lançar num tubo de esgoto a água com os dejetos e, em seguida, se fechasse novamente para receber mais um pouco de água e restabelecer as condições de uso. Em 1852, houve uma introdução do conceito de desempenho a partir da exigência por parte da Board Health of Englad dos seguintes requisitos: 1. limpeza para remoção completa de dejetos; 2. o melhor sifão para evitar o retorno de odores do sistema geral do esgoto; 3. consumo da menor quantidade de água possível para uma perfeita lavagem e manutenção do sifão; 4. durabilidade ou garantia contra: a. quebra em conseqüência do congelamento; b. desarranjo da parte mecânica; c. quebra quando bem usado; d. entupimento. 5. fácil manutenção; 6. barato quando produzido em larga escala. 2.3 A ARQUITETURA E OS BANHEIROS Logicamente, a arquitetura locava os banheiros e as peças sanitárias conforme os costumes e os recursos tecnológicos de então. A medida que a higiene começa a preocupar a sociedade, os arquitetos passaram a locar os banheiros em situações tais que não causassem tantos incômodos, ou em projeções quase independentes do bloco principal ou totalmente independentes. A evolução técnica possibilitou incorporar o banheiro ao edifício e, já no início do século XX, constituía-se ele num ambiente de orgulho de proprietários, que podiam revelar o seu “status”. Surge também por esta ocasião a preocupação com o banheiro funcional, compacto, aparelhos padronizados e ergonômicos. 9 Profa. MSc. Lia Soares Salermo - Engenheira Civil E-mail: liasalermo@gmail.com Figura 1: Bacia sanitária com depósito Figura 2: Bacia sanitária com móvel decorado Figura 3: Bacia sanitária com recipiente de água Figura 4: Bacia sanitária Bramah (valve closet) 10 Profa. MSc. Lia Soares Salermo - Engenheira Civil E-mail: liasalermo@gmail.com 3 CONCEITOS BÁSICOS DE HIDRÁULICA 3.1 HIDRÁULICA O significado etimológico da palavra Hidráulica é “condução de água” (do grego hydor, água e aulos, tubo, condução). Entretanto, atualmente, empresta-se ao termo Hidráulica um significado muito mais amplo: é o estudo do comportamento da água e de outros líquidos, quer em repouso, quer em movimento. Figura 5: Origem da palavra hidráulica Fonte: IHAR Bulletin, 1997. A Hidráulica pode ser assim dividida: • Hidráulica Geral ou Teórica o Hidrostática; o Hidrocinemática; o Hidrodinâmica; • Hidráulica Aplicada ou Hidrotécnica. A Hidráulica Aplicada ou Hidrotécnica é a aplicação concreta ou prática dos conhecimentos científicos da Mecânica dos Fluidos e da observação criteriosa dos fenômenos relacionados à água, quer parada, quer em movimento. As áreas de atuação da Hidráulica Aplicada ou Hidrotécnica são: • Urbana: Sistemas de abastecimento de água, esgotamento sanitário, drenagem pluvial e canais; • Rural: Sistemas de drenagem, irrigação e de água potável e esgoto; • Instalações prediais: industriais, comerciais, residenciais, públicas; • Lazer e paisagismo; • Estradas (drenagem); 11 Profa. MSc. Lia Soares Salermo - Engenheira Civil E-mail: liasalermo@gmail.com • Defesa contra inundações; • Geração de energia; • Navegação e obras marítimas e fluviais Desta forma é verificado a empregabilidade da hidráulica em diversos ramos do conhecimento da Arquitetura e Engenharias diversas, entretanto, dentro desta disciplina iremos nos ater às instalações prediais, o que, por si só já absorve inúmeros conceitos e aplicações distintas. 3.2 PROPRIEDADES DOS FLUIDOS Fluidos são substâncias ou corpos cujas moléculas ou partículas têm a propriedade de se mover, uma em relação às outras, sob a ação de forças de mínima grandeza, não possuindo forma própria, assumem o formato do recipiente que os comporta. Sendo subdivididos em líquidos e gases. • Líquidos: têm a superfície livre, e uma massa em temperatura uniforme ocupa um determinado recipiente assumindo a sua forma. • Gases: quando colocados em um determinado recipiente, ocupam todo o volume independente de sua massa ou do tamanho do recipiente. Os gases são altamente compressíveis e de pequena densidade, relativamente aos líquidos; 3.3 FORÇA São interações entre corpos causando variações no seu estado de movimento ou deformação. Assim, como expressamos as medidas de comprimento em metros, a de tempo em horas ou a de volume em m³, dizemos que as forças podem ser medidas em quilograma- força ou kgf. 3.4 PRESSÃO É muito comum confundir-se pressão com força. A pressão, no entanto, leva em conta não só a força como também a área em que ela atua. Pressão é a força dividida pela área. Área Forçaessão =Pr Exemplo Isto depende da área de apoio do bloco sobre o solo. : Tomemos um bloco medindo 10 cm x 10 cm x 50 cm que pesa 50 kgf. Qual a pressão que ele exerce sobre o solo? Veja as duas possibilidades abaixo. 12 Profa. MSc. Lia Soares Salermo - Engenheira Civil E-mail: liasalermo@gmail.com Força: 50kgf Área: 10x10=100cm² Pressão 50/100 = 0,5kgf/cm² : Força: 50kgf Área: 10x50=500cm² Pressão 50/500 = 0,1kgf/cm² : 3.5 PRESSÃO EM HIDRÁULICA A pressão que a água exerce sobre uma superfície qualquer, só depende da altura do nível da água até a sua superfície. É o mesmo que dizer: a pressão não depende do volume de água contido no tubo. A pressão não depende da forma do recipiente, ou seja, níveis iguais, originam pressões iguais. Para os nosso estudos, será utilizado como fluido base a água, cujo peso específico é 1000kgf/m³. Veja os exemplos abaixo. Vamos calcular a pressão exercida pela água sobre o fundo dos reservatórios. Volume: 1x1x1 =1m³ Força: 1x1.000 = 1.000kgf Área: 1x1 = 1m² Pressão 1.000 kgf/m² : 1.000/1 = Volume: 1x1x2 =2m³ Força: 2x1.000 = 2.000kgf Área: 1x2 = 2m² Pressão 1.000 kgf/m² : 2.000/2 = Volume: 2x1x1 =2m³ Força: 2x1.000 = 2.000kgf Área: 1x1 = 1m² Pressão 2.000 kgf/m² : 2.000/1 = Volume: 4x1x1 =4m³ Força: 4x1.000 = 4.000kgf Área: 1x1 = 1m² Pressão 4.000 kgf/m² : 4.000/1 = Comparando-se a altura dos reservatórios com a pressão, pode-se observar que a pressão não depende da área, mas somente da altura do reservatório, ou seja, a pressão é proporcional aos METROS DE COLUNA DE ÁGUA (mca). Nos exemplos anteriores temos: 13 Profa. MSc. Lia Soares Salermo - Engenheira Civil E-mail: liasalermo@gmail.com Alturado Reservatório (m) Pressão (kgf/m²) Pressão (mca) 1 1.000 1 2 2.000 2 4 4.000 4 Uma vez que as pressões dependem somente de altura da coluna de líquido, pode-se concluir facilmente que as pressões em qualquer ponto no interior do líquido não dependem do formato ou do volume do reservatório. Por exemplo: Figura 6: Pressão x Forma do Recipiente 1kgf/cm² = 10 m.c.a. = 98.100 Pa (Pascal) 3.6 VAZÃO Vazão é a quantidade de líquido que passa através de uma seção por unidade de tempo. A quantidade de líquido pode ser medida em unidades de massa, de peso ou de volume, sendo estas últimas as mais utilizadas. tempo volumeVazão = Por isso as unidades mais usuais indicam VOLUME POR UNIDADE DE TEMPO: • m³/h metros cúbicos por hora; • l/h litros por hora; • l/min litros por minuto; • l/s litros por segundo. 3.7 VELOCIDADE O termo velocidade, em hidráulica, normalmente refere-se à velocidade média de escoamento através de uma seção. Ela pode ser determinada dividindo-se a vazão pela área da seção considerada. área vazãoVelocidade = 14 Profa. MSc. Lia Soares Salermo - Engenheira Civil E-mail: liasalermo@gmail.com As unidades usuais de medida indicam DISTÂNCIA POR UNIDADE DE TEMPO: • m/min metros por minuto; • m/s metros por segundo. 3.8 CONSERVAÇÃO DE ENERGIA NO CASO DE ESCOAMENTO DE ÁGUA NA TUBULAÇÃO (PERDA DE CARGA) Consideremos uma tubulação qualquer onde esteja ocorrendo escoamento de água de 1 para 2: Figura 7: Trajetória do líquido A energia total da água em qualquer seção da tubulação é composta por: • energia potencial da posição (altura geométrica); • energia potencial da pressão interna; • energia cinética da velocidade de escoamento; Se não houvesse perdas, aplicando-se a lei da conservação da energia concluir-se-ia que o valor da energia total é o mesmo em todas as seções da tubulação. Mas existem perdas, causadas basicamente pelo atrito da água contra a tubulação e pelos choques que ocorrem por causa da turbulência e das mudanças bruscas de direção do escoamento. A energia assim dissipada é chamada de PERDA DE CARGA. Figura 8: Tubo Liso = Pequenos Atritos e Choques Figura 9: Tubo Rugoso = Grades Atritos e Choques Figura 10: Atrito entre as partículas 15 Profa. MSc. Lia Soares Salermo - Engenheira Civil E-mail: liasalermo@gmail.com Assim, observando-se a Figura 7: Trajetória do líquido, o que se pode afirmar é que: A ENERGIA TOTAL NA SEÇÃO 2 É IGUAL À ENERGIA TOTAL NA SEÇÃO 1 DIMINUÍDA DA PERDA DE CARGA ENTRE 1 E 2. 3.9 EQUAÇÃO DE BERNOULLI – ALTURA MANOMÉTRICA TOTAL Bernoulli demonstrou que a energia total específica (por unidade de peso) em qualquer seção pode ser expressa em termos de alturas de coluna de água, ou seja: • a energia potencial da posição como ALTURA GEOMÉTRICA = COTA EM RELAÇÃO A UM PLANO DE REFERÊNCIA • a energia potencial da pressão interna como ALTURA PIEZOMÉTRICA = PRESSÃO EXPRESSA EM METROS DE COLUNA DE ÁGUA • a energia cinética da velocidade de escoamento como ALTURA DINÂMICA= VELOCIDADE 2 2 x ACELERAÇÃO DA GRAVIDADE Podendo-se adotar para valor de aceleração da gravidade: 9,81 m / s² A energia total específica, que é a soma das três parcelas, é chamada de ALTURA MANOMÉTRICA TOTAL. ALTURA MANOMÉTRICA = ALTURA GEOMÉTRICA + ALTURA PIEZOMÉTRICA + ALTURA DINÂMICA Veja como podemos representar essas energias e a perda de carga na tubulação: Figura 11: Perda de carga na trajetória do líquido 16 Profa. MSc. Lia Soares Salermo - Engenheira Civil E-mail: liasalermo@gmail.com Observe a figura abaixo e responda: 1. Supondo-se que o registro esteja fechado, em qual nível que estará a água no tubo 1? ( ) A ( ) B ( ) C 2. Abrindo-se o registro, o nível da água irá para qual ponto no tubo1 ( ) A ( ) B ( ) C 3. Se diminuirmos o diâmetro do tubo ED, a pressão no ponto D irá aumentar ou diminuir? Desta forma temos: Maiores comprimentos de tubos M ai s A tri to s e C ho qu es M ai s pe rd as de C ar ga M en or P re ss ão Maior número de conexões Tubos mais rugosos Menores diâmetros 17 Profa. MSc. Lia Soares Salermo - Engenheira Civil E-mail: liasalermo@gmail.com 4 REDE DE DISTRIBUIÇÃO DE ÁGUA, COLETA DE ESGOTO E COLETA DE ÁGUA PLUVIAL Figura 1: Rede de Distribuição de água e Coleta de Esgoto 4.1 SISTEMAS DE ABASTECIMENTO DE ÁGUA 4.1.1 CONCEITO Define-se por sistema de abastecimento de água o conjunto de obras, equipamentos e serviços destinados ao abastecimento de água potável a uma comunidade para fins de consumo doméstico, serviços públicos, consumo industrial e outros usos. Essa água fornecida pelo sistema deverá ser, em quantidade suficiente e da melhor qualidade, do ponto de vista físico, químico e bacteriológico. 4.1.2 UNIDADES DO SISTEMA Um sistema de abastecimento público de água compreende diversas unidades, a saber: a. Manaciais: podem ser subterrâneos ou superficiais. Suas água deverão atender requisitos mínimos no que tange à qualidade no ponto de vista físico, químico, biológico e bacteriológico, assim como no que diz respeito aos aspectos quantitativos (capacidade de suprir a demanda por um período razoável) b. Captação: 18 Profa. MSc. Lia Soares Salermo - Engenheira Civil E-mail: liasalermo@gmail.com • Subterrânea: pode ser obtida através de fontes, bicas, lençóis freáticos superficiais, lençóis freáticos profundos ou artesianos; • Superficial: pode ser obtida através de córregos, rios, lagos e reservatórios artificialmente criados. c. Adução: são as canalizações principais destinadas a conduzir água entre as unidades de um sistema público de abastecimento que antecedem a rede de distribuição. Em função da natureza da água conduzida, as adutoras podem ser classificadas como: de água bruta e de água tratada. Já levando em consideração a energia utilizada para a movimentação da água as adutoras podem ser: • Por gravidade (conduto livre ou forçado); • Por recalque; • Mistas (combinação entre as duas anteriores). d. Tratamento: em função das características qualitativas da água fornecida pelo manancial procede-se o tratamento de água em instalações denominadas estação de tratamento de água (ETA). O tratamento de água deverá ser efetuado quando for comprovada a sua necessidade e a purificação for indispensável, compreendendo os processos imprescindíveis à obtenção da qualidade necessária para o abastecimento público. Os principais processo de purificação adotados são: • Micro-peneiramento; • Aeração; • Coagulação/Floculação; • Decantação/Sedimentação; • Filtração; • Tratamento por contato; e • Controle de corrosão. e. Reservatórios de distribuição: são unidades destinadas a compensar as variações horárias de vazão e garantir a alimentação da rede de distribuição em caso de emergência, fornecendo também, os níveis necessários à manutenção de pressões na rede. f. Redes de distribuição: é a unidade do sistema que conduz a água para os pontos de consumo. É constituída por um conjunto de tubulações e peças especiais dispostas convenientemente, a fim de garantir o abastecimento dos consumidores de forma contínua nas quantidades e pressões recomendadas. Os limites desta rede são: • Pressão estática máxima 500kPa (50mca); • Pressão dinâmica mínima 100kPa (10mca); • Diâmetro mínimo DN 50mm; • Velocidade mínima 0,60m/s; 19 Profa. MSc. Lia Soares Salermo - Engenheira Civil E-mail: liasalermo@gmail.com • Velocidade máxima 3,50m/s. Para o atendimento destes limites, a rede de distribuição pode ser dividida em zonas de pressão, com reservatórios próprios ou simplesmente, válvulas de redução de pressão. 4.2 SISTEMAS DE ESGOTO SANITÁRIO A implantação de um sistema público de abastecimento de água gera a necessidade decoleta, afastamento e disposição final das águas servidas. Com a construção de um sistema de esgoto sanitário numa comunidade, procura-se atingir os seguintes objetivos mais importantes: a. melhoria das condições higiênicas locais e conseqüentemente aumento da produtividade; b. conservação dos recursos naturais, das águas em especial; c. coleta e afastamento rápido e seguro de esgoto sanitário; d. disposição sanitariamente adequada do efluente; e. eliminação de focos de poluição e contaminação, assim como de aspectos estéticos desagradáveis (por exemplo odores agressivos); f. proteção de comunidades e estabelecimento de jusante; g. preservação de áreas para lazer e práticas esportivas. 4.2.1 CONCEITOS E DEFINIÇÕES Define-se como sistema de esgoto sanitário o conjunto de obras e instalações destinadas a proporcionar a coleta, afastamento, condicionamento (tratamento) e disposição final do esgoto sanitário de uma comunidade, de forma contínua e higienicamente segura (sem riscos para a saúde). Existem três tipos de sistemas de esgotamento sanitário, a saber: • Sistema unitário de esgotamento: sistema de esgoto em que as águas pluviais e o esgoto sanitário escoam nas mesmas canalizações; • Sistema separador absoluto: compreende dois sistemas distintos de canalizações, um exclusivo para esgoto sanitário e outro destinado às águas pluviais. • Sistema separador parcial ou sistema misto: também compreende dois sistemas de canalizações, porém é considerada a introdução de uma parcela definida de águas pluviais nas canalizações de esgoto sanitário (águas pluviais que se originam em áreas pavimentadas internas, terraços e telhados dos edifícios). No Brasil, adota-se o sistema separador absoluto, que apresenta as seguintes vantagens: • As canalizações, de dimensões reduzidas, favorecem o emprego de manilhas cerâmicas e de outros materiais (concreto, PVC, fibra de vidro), facilitando a execução e reduzindo custos e prazos de construção; 20 Profa. MSc. Lia Soares Salermo - Engenheira Civil E-mail: liasalermo@gmail.com • Dentro de um planejamento integrado, é possível a execução das obras por partes, construindo-se e estendendo-se primeiramente, a rede de maior importância para a comunidade, com um investimento inicial menor; • O afastamento das águas pluviais é facilitados, admitindo-se lançamentos múltiplos em locais mais próximos e aproveitando o escoamento das sarjetas; • As condições para o tratamento do esgoto são melhoradas, evitando-se a poluição das águas receptoras por ocasião das extravasões que se verificam nos períodos de chuvas intensas. 4.2.2 UNIDADES DO SISTEMA O sistema de esgoto sanitário compreende: a. Canalizações: coletores (secundários, principais e troncos), interceptores, emissários, sifões invertidos e passagens forçadas; b. Órgãos acessórios: poços de visitas, tubos de inspeção e limpeza, terminais de limpeza e caixas de passagens; c. Estações elevatórias; d. Estações de tratamento; e. Obras de lançamento final e corpo receptor. 4.3 SISTEMA COLETOR DE ÁGUAS PLUVIAIS O caminho natural para o escoamento das águas pluviais urbanas é a calha de rua. Quando a vazão que passa é superior à sua capacidade de transporte, pode haver alagamentos e inundações, cabe captar essa vazão excedente por meio de sistemas complementares, ou seja, dispositivos de captação e transporte. O sistema pluvial abrange a calha das ruas, galerias, escadarias, rampas, entre outros, até a chegada das águas aos córregos, riachos, rios. O Sistema Pluvial terá como objetivo: • evitar erosões no terreno; • evitar erosões do pavimento; • evitar o alagamento da calha viária (surgimento da aquaplanagem); • eliminação dos pontos de baixos sem escoamento; • chegada ordenada das águas aos cursos de água da região. Figura 2: Declividade Transversal Figura 3: Declividade Longitudinal 21 Profa. MSc. Lia Soares Salermo - Engenheira Civil E-mail: liasalermo@gmail.com 4.3.1 DISPOSITIVOS DO SISTEMA PLUVIAL O sistema pluvial compreende: • boca de lobo; • boca de leão; • grelhas/ralos; • bocas de lobo contínua; • canaletas de topo e pé de talude. Estes dispositivos podem entrar em colapso, ou seja, não atender as necessidades do sistema se: • o dispositivo de captação não estiver adequadamente localizado; • o dispositivo de captação não for o adequado hidraulicamente; • o dispositivo de captação estiver obstruído (entupido) ou com sua estrutura comprometida. a. Boca de Lobo e Boca de Leão Na boca de lobo a captação principal da água de sarjeta é feita horizontalmente. Ela é composta por: • Rebaixamento da sarjeta para facilitar a captação; • Guia chapéu; • Caixa de captação (alvenaria de tijolos ou blocos de concreto); • Tampa de cobertura; • Conexão da caixa à galeria pluvial, por meio de tubos. A boca de lobo capta horizontalmente a água, exigindo para isso uma depressão (rebaixamento da sarjeta). Já a boca de leão, além da captação horizontal pela guia chapéu, também capta verticalmente por meio de caixa, no leito de rua e grelha de ferro fundido, cobrindo estas caixas. As bocas de lobo e de leão não devem ser instaladas em frente às edificações destinadas ao acesso de carros. Se o ponto considerado for ponto baixo, de necessário esgotamento, prefira usar a caixa de grelha, que permite a passagem de carros sem maiores danos. A localização das bocas de lobo é feita próxima ao cruzamento das ruas, mas não no limite desse cruzamento. Coloca-se à montante do cruzamento, deixando espaço livre pelo menos igual à largura da calçada para facilitar a travessia de pedestres. 22 Profa. MSc. Lia Soares Salermo - Engenheira Civil E-mail: liasalermo@gmail.com Figura 4: Corte transversal de boca de lobo. b. Caixas com Grelhas/Ralos São captações verticais de água. São usadas em locais planos (sem declividade transversal), no meio do leito carroçável, em frente às edificações (onde há acesso de carros, etc.). Ela é composta por: • Grelha de ferro fundido ou concreto e batente; • Caixa de recepção; • Tubo de ligação de água ao sistema principal. Figura 5: Grelha c. Bocas Contínuas de Captação 23 Profa. MSc. Lia Soares Salermo - Engenheira Civil E-mail: liasalermo@gmail.com Não há critérios hidráulicos para o seu dimensionamento, suas dimensões são estabelecidas tendo em vista critérios construtivos e de facilidade de manutenção (limpeza). As bocas contínuas de captação são geralmente mais custosas que a construção de uma série de bocas de lobo. Têm a vantagem, entretanto, de dar melhor e mais confiável captação de águas, pois, pelo seu comprimento de captação, elas são à prova de entupimento. São usadas normalmente quando o curso de água receptor está próximo (ex.: avenidas marginais aos córregos). d. Canaletas do Topo e Pé de Talude Essas canaletas são utilizadas na interceptação e direcionamento das águas pluviais para proteção do topo e pé dos taludes. Ao interceptar e direcionar as águas pluviais, impedem que as mesmas, com alta velocidade, erodam a face do talude. O destino das águas interceptadas superiormente será finalmente uma rampa, uma escadaria ou uma tubulação de águas pluviais. 4.4 REDE URBANA SUSTENTÁVEL É a rede urbana que dispõe de infraestrutura capaz de suportar as crescentes necessidades da população que a utiliza, sejam elas econômicas, sociais, culturais ou políticas. Somando-se a isso, atualmente, a preocupação com o meio ambiente. São itens fundamentais para a caracterização de uma rede urbana sustentável: - utilização racional e eficiente da água, da energia e do solo; - redução das emissões de gases no ar e da geração de resíduos sólidos, efluentes líquidos e outras cargas nocivas ao ambiente e controle de materiais; - construções de qualidade, presença de áreas verdes, organização e limpeza de rauas e praças e utilização de pavimentos permeáveis; - compromissodos agentes ( projetistas, executores e moradores) com a operação da rede; A sustentabilidade também deve contemplar a viabilidade econômica do projeto, garantido sempre a qualidade das tecnologias a serem empregadas, garantindo que as redes urbanas possibilitem a realização de gestão dos recursos necessários para a manutenção e operação de suas atividades, objetivando na qualidade de vida, conservando o meio ambiente e os recursos físicos e naturais. Uma infra-estrutura sustentável deve contemplar: abastecimento de água, tratamento e disposição final do esgoto e da água pluvial e distribuição de gás e energia. Para melhor aproveitamento do subsolo, organização e durabilidade desses sistemas, estes devem estar integrados em valas técnicas. 24 Profa. MSc. Lia Soares Salermo - Engenheira Civil E-mail: liasalermo@gmail.com Figura 6: Sustentabilidade na rede urbana 4.4.1 SISTEMA DE ESGOTO SANITÁRIO A rede de esgoto deve ser projetada para que a sua manutenção seja fácil, sem que haja contato humano com o esgoto e utilizar materiais que resistam aos agentes agressivos. O seu projeto deve buscar a racionalização das etapas executivas e a redução dos custos de implantação. A localização, se possível, deverá ser no passeio, sob a calçada, a menores profundidades. O seu projeto e execução devem facilitar escoamento por gravidade. O projeto, além de fazer o dimensionamento da rede e especificar o equipamento de limpeza adequado, também deve incluir orientações sobre a manutenção e operação a ser realizada no sistema, bem como a sua periodicidade. Áreas para serviços: Gás, coleta de lixo seletiva, reservatório de água central. Sistemas de infraestruturas organizados em Áreas de lazer Pavimento mais permeável Tratamento de Esgoto no local – empreendimento Ambientalmente Correto 25 Profa. MSc. Lia Soares Salermo - Engenheira Civil E-mail: liasalermo@gmail.com Figura 7: Distribuição dos ramais de esgoto 4.4.2 INFRAESTRUTURA DE DISTRIBUÇÃO E ABASTECIMENTO DE ÁGUA POTÁVEL Tratando-se de pequenas comunidades (condomínios, bairros, pequenos distritos), o sistema de abastecimento proposto é o direto com reservatório de uso coletivo único (sem caixa d´água individua), para alimentar a rede de distribuição. Este reservatório poderá ser elevado, posicionado no ponto mais alto da área a ser abastecida. A partir do reservatório, a água é encaminhada a cada residência através de uma rede de distribuição e ligações prediais, respectivamente. Figura 8: Distribuição da rede de abastecimento de água potável 4.4.3 INFRAESTRUTURA DE DISTRIBUIÇÃO DE GÁS O sistema de gás serve ao aquecimento de água através de aquecedores de passagem a serem instalados em cada unidade habitacional e para consumo próprio dos moradores. 26 Profa. MSc. Lia Soares Salermo - Engenheira Civil E-mail: liasalermo@gmail.com Do ponto de vista dos usuários, os sistema é mais seguro, pois elimina os botijões de gás das áreas interas da casa. O sistema de abastecimento poderá ser feito por uma central de cilindros estacionários de GLP, localizada na parte frontal do terreno, permitindo o fácil acesso do caminhão da concessionária para o abastecimento das recomendações da NBR 133523/95. A central de GLP abastece a rede de distribuição do condomínio que, com diâmetro uniforme, perfaz dois anéis pelas calçadas internas e externas do arruamento. Da rede de distribuição derivam rais para a alimentação das residências. Os ramais chegam aos abrigos dos medidores de gás e reguladores de pressão, no alinhamento de cada lote, permitindo a individualização do consumo. Figura 9: Distribuição da rede de abastecimento gás natural ou GLP 4.4.4 SISTEMA DE CAPTAÇÃO DE ÁGUAS PLUVIAIS O sistema de captação de águas pluviais deve garantir o pleno escoamento do efluente, bem como impossibilitar a ocorrência de extravasamentos ou empoçamentos. Um sistema de reservação e utilização de águas pluviais poderá ser utilizado. 4.4.5 VALA TÉCNICA Dentro do conceito de sustentabilidade, é necessário ressaltar que não basta fornecer os sistemas de infraestrutura. É necessário que haja a gestão destes sistemas. A vala técnica é uma solução de integração dos sistemas de infraestrutura, de fora a organizá-la no subsolo, visando otimizar custos de implantação e manutenção, além de permitir que ampliações de sistemas sejam feitas sem interrupção de vias. A organização, implantação e cadastramento dos sistemas de infraestrutura são procedimentos importantes para a redução dos riscos de vazamento e interferências entre os sistemas, o que fica garantido com esta integração. Especificações técnicas para a vala dos sistemas de infraestrutura Redes de água e esgoto Rede de gás Posicionamento da vala/galeria Sob o passeio quando: - o projeto previr rede dupla; - os passeios tiverem espaço disponível; 27 Profa. MSc. Lia Soares Salermo - Engenheira Civil E-mail: liasalermo@gmail.com - houver vantagem técnica/econômica ; - a via for de tráfego intenso; - regulamentos municipais impedirem seu posicionamento no leito do tráfego. Posicionamento relativo Valas no passeio: - o eixo das tubulações de água deve ser posicionado a 0,50m de distância do alinhamento dos lotes e o das de esgoto a 0,80m; - as tubulações de água e esgoto devem estar a 0,60m de distância no mínimo. Deve distar, no mínimo 0,30m de outras redes (quando este distanciamento não for possível, as tubulações devem ser separadas por material específico, desde que a separação entre estas não seja inferior a 0,075m), não podendo nunca apoiar-se nestas. No caso de redes de energia elétrica de tensão superior a 1kV este distanciamento deve ser de 0,50m. Largura do fundo da vala Determinada de acordo com o diâmetro das tubulações e espaçamentos necessários às juntas Profundidade da vala Determinada de acordo com as cotas do projeto hidráulico e espessura dos elementos de apoio da tubulação Deve possibilitar a camada de recobrimento necessária Preparo do fundo A ser indicado no projeto Em formações rochosas complicadas deve-se escavar a rocha por mais 0,15 a 0,20m e compactar com terra, para que esta não mais ofereça risco à tubulação. O fundo deve sempre ser regularizado com areia ou material equivalente, de forma a cobrir as irregularidades do terreno. Material de reaterro A ser indicado no projeto 28 Profa. MSc. Lia Soares Salermo - Engenheira Civil E-mail: liasalermo@gmail.com Camada a ser compactada sobre a geratriz superior da tubulação A ser indicada no projeto 0,20m de terra isenta de material pontiagudo Forma de compactação desta camada A ser indicada no projeto Manualmente em camadas de 0,10m. Fita de advertência a ser instalada - Uma fita amarela paralela ao eixo da tubulação, a uma profundidade de 0,20m. Pressão da vala - Máxima 4BAR. Figura 10: Vala e Galeria Técnica 29 Profa. MSc. Lia Soares Salermo - Engenheira Civil E-mail: liasalermo@gmail.com 5 QUALIDADE DOS SISTEMAS HIDRÁULICOS PREDIAIS 5.1 INTRODUÇÃO Os sistemas hidráulicos prediais necessitam, ao longo da vida útil dos edifícios, de intervenções, de forma a garantir um desempenho adequado. Sendo sua função disponibilizar água potável com qualidade, quantidade e temperatura adequadas nos pontos de consumo, sempre que necessário, com o menor custo envolvido. As patologias existentes nestes sistemas são associadas à falta de análises aprofundadas com relação às necessidades das edificações e seus usuários na fase de projeto, como, também, à grande incidência de improvisação na fase de execução, uso e manutenção dos edifícios, a qual é agravada, muitas vezes, pela baixa qualidade dos materiais empregados. Como conseqüência desse relativo descaso em todas as fases de geração, uso e operação de um empreendimento, tem-se verificadouma grande incidência de patologias nos sistemas prediais hidráulicos e sanitários. 5.2 QUALIDADE DOS SHP A qualidade de um produto, segundo diversos autores, pode ser definida como “adequação ao uso”, ou seja, satisfação dos clientes com o produto/serviço. O conceito de “adequação ao uso” aproxima-se do conceito de desempenho, o qual baseia-se na idéia de que os produtos podem ser descritos em termos do seu comportamento em uso, tendo em vista as exigências dos clientes (usuários). Para a análise do desempenho de sistemas, devem ser: • caracterizados os usuários; • definidas as necessidades e exigências dos usuários; • identificadas as condições de exposição a que estão sujeitos os sistemas; • definidos os requisitos (qualitativos) de desempenho; • definidos os critérios (qualitativos e quantitativos) de desempenho; e • estabelecidos os métodos para avaliação do desempenho dos sistemas. As patologias verificadas nos SHP podem ser decorrentes de falhas originadas em qualquer etapa ao longo do processo de geração1 A grande incidência de atividades de manutenção nos SHP, conforme se vê na figura abaixo, torna evidente a necessidade de adoção de medidas tendo em vista a qualidade desses sistemas. , uso/operação e manutenção dos SHP ou, o que é mais freqüente, podem ocorrer de forma cumulativa. 1 O termo “geração” neste trabalho refere-se ao conjunto das etapas de projeto e execução dos SHP 30 Profa. MSc. Lia Soares Salermo - Engenheira Civil E-mail: liasalermo@gmail.com Figura 1: Atividades de Manutenção Fonte: LICHTENSTEIN, 1985 Muitas das patologias encontradas no decorrer do uso da edificação são advindas, de posturas mal definidas ou erros cometidos durante a realização do seu projeto. É nesta fase que é definida a economia do empreendimento, tanto na execução como no seu uso, ocupação e manutenção. Figura 2: Definição de custos e funcionalidade dos edifícios ao longo do processo de geração do empreendimento A etapa de atendimento pós-obra é considerada como uma etapa de processo de projeto, pois através dela é possível a análise do projeto sob o ponto de vista de seus clientes. As figuras a seguir apresentam exemplos de patologias e a sua origem: 31 Profa. MSc. Lia Soares Salermo - Engenheira Civil E-mail: liasalermo@gmail.com Equipamento de baixa qualidade, desgaste do componente Especificação inadequada, adaptação para o uso Regulagem inadequada, falta de treinamento técnico Figura 3: Exemplos de patologias em aparelhos 32 Profa. MSc. Lia Soares Salermo - Engenheira Civil E-mail: liasalermo@gmail.com O processo de melhoria da qualidade dos SHP passa pela identificação dos problemas existentes, análise das possíveis causas, proposição e implantação de medidas para resolvê- los e verificação da efetividade dessas medidas. Se o desempenho dos SHP com relação ao problema foi satisfatório, ou seja, se as medidas corretivas foram eficientes, discute-se as soluções tomadas com os interessados, usuários, projetistas e técnicos, passa-se à abordagem dos demais problemas. 33 Profa. MSc. Lia Soares Salermo - Engenheira Civil E-mail: liasalermo@gmail.com 6 INSTALAÇÕES PREDIAIS DE ESGOTO SANITÁRIO 6.1 INTRODUÇÃO O sistema predial de esgoto sanitário (SPES) é um conjunto de tubulações e acessórios o qual destina-se a coletar e conduzir o esgoto sanitário a uma rede pública de coleta ou sistema particular de tratamento. Além desta função básica, o SPES deve atender aos seguintes requisitos sengundo a norma brasileira NBR 8160 “Sistemas Prediais de Esgotos Sanitários – Projeto e Execução” (ABNT, 1999): a. Deve ser garantida a qualidade da água de consumo; b. Permitir o rápido escoamento da água utilizada e dos despejos introduzidos, evitando a ocorrência de vazamentos e formação de depósitos no interior da tubulação; c. Impedir que os gases provenientes do interior do SPES atinjam áreas de utilização; d. Deverá haver uma separação absoluta em relação ao sistema predial de águas pluviais. 6.2 CONSTITUIÇÃO 6.2.1 SUBSISTEMAS DO SISTEMA PREDIAL DE ESGOTO SANITÁRIO O SPES pode ser dividido nos seguintes subsistemas: • coleta e transporte de esgotos; e • ventilação. O subsistema de coleta e transporte é composto pelo conjunto de aparelhos sanitários tubulações e acessórios destinados a captar o esgoto sanitário e conduzi-lo a um destino adequado. O subsistema de ventilação, por sua vez, consta de um conjunto de tubulações e/ou dispositivos destinados a assegurar a integridade dos fechos hídricos, de modo a impedir a passagem de gases para o ambiente utilizado, assim como conduzir tais gases à atmosfera. Outra classificação que tem sido freqüentemente utilizada considera o sistema de aparelhos sanitários independente do esgoto sanitário, já que o mesmo consiste em uma interface entre os sistemas citados anteriormente. A seguir é apresentado um esquema do sistema predial de esgoto sanitário. 34 Profa. MSc. Lia Soares Salermo - Engenheira Civil E-mail: liasalermo@gmail.com Onde: CGD: Caixa de gordura dupla; RS: Ralo seco; CV: Coluna de ventilação Figura1: Esquema geral do SPES Fonte: Macintyre, 1990 35 Profa. MSc. Lia Soares Salermo - Engenheira Civil E-mail: liasalermo@gmail.com 6.2.2 COMPONENTES DO SUSBSISTEMA DE COLETA E TRANSPORTE DE ESGOTO 6.2.2.1 Instalação secundária de esgoto Não tem acesso aos gases provenientes do coletor público ou dos dispositivos de tratamento. Recebe águas servidas de um único aparelho. 6.2.2.2 Instalação primária de esgoto Possui acesso aos gases provenientes do coletor público ou dos dispositivos de tratamento. 6.2.2.3 Classificação das Tubulações de Escoamento de Esgoto a. Ramal de descarga: tubulação que recebe diretamente os efluentes de aparelhos sanitários. Pode ter ou não acesso aos gases, sendo geralmente encaminhado a um desconector. b. Ramais de esgoto: tubulação primária que recebe os efluentes dos ramais de descarga diretamente (água imundas) ou a partir de um desconector. Com acesso aos gases. c. Tubo de queda: Tubulação vertical que recebe efluentes de subcoletores, ramais de esgoto e ramais de descarga. Podem receber um ou mais ramais de esgoto. Com acesso aos gases. d. Subcoletor: Tubulação que recebe efluentes de um ou mais tubos de queda ou ramais de esgoto. Normalmente horizontais, ou aéreos ou enterrados. Com acesso aos gases. e. Coletor Predial: Trecho de tubulação compreendido entre a última inserção do subcoletor, ramal de esgoto ou de descarga, ou caixa de inspeção geral e o coletor público ou sistema particular. Recebe todos os subcoletores e lança as águas residuárias no coletor público de esgoto sanitário. Com acesso aos gases. 6.2.2.4 Desconectores Dispositivos providos de fecho hídrico que impedem o acesso dos gases ao interior da edificação. Um desconector tem por função, através de um fecho hídrico próprio, vedar a passagem de gases oriundos das tubulações de esgoto, como também de insetos, para o ambiente utilizado. Tal contenção ocorre através da manutenção do referido fecho hídrico por meio do controle das ações atuantes sobre o mesmo. Entre estas ações, vale citar a auto- sifonagem, a sifonagem induzida, a sobrepressão e a evaporação. 36 Profa. MSc. Lia Soares Salermo - Engenheira Civil E-mail: liasalermo@gmail.com Figura 2: Casos de perdas de fecho hídrico em instalações. a. Tipos: • Sifão: desconector destinado a receber efluentes do sistema predial de esgoto sanitário. Podendo receber de um (caso de lavatórios, tanques, pias, entre outros) ou mais aparelhos/tubulações de escoamento. • Ralo sifonado: Recipiente dotado de desconector, com grelha na parte superior, destinado a receber águas de lavagem de pisos ou de chuveiro. • Caixas sifonadas: caixa provida de desconector,destinada a receber efluentes da instalação secundária de esgoto, recebendo o esgoto de vários ramais de descarga, encaminhando-os para o ramal de esgoto, ou tubo de queda, ou coletores, ou subcoletores. 37 Profa. MSc. Lia Soares Salermo - Engenheira Civil E-mail: liasalermo@gmail.com Figura 3: Sifão de Pia Figura 4: Ralo Sifonado Figura 5: Caixa Sifonada 6.2.2.5 Conexões Elementos cuja função é integrar tubos, tubos e aparelhos, tubos e equipamentos, além de viabilizar mudanças de direção e diâmetros de tubulação. São exemplos o tê, o cotovelo, a junção simples, curvas, etc, nos mais variados diâmetros conforme ilustra as figuras a seguir. Cap Curva Longa 90º Joelho 45º Joelho 90º Junção Invertida (ventilação) Junção Simples Figura 6: Conexões do sistema predial de esgoto 6.2.2.6 Dispositivos de Inspeção São elementos complementares, através dos quais tem-se acesso ao interior do sistema, de maneira a possibilitar inspeções e desobstruções eventuais. A caixa de inspeção 38 Profa. MSc. Lia Soares Salermo - Engenheira Civil E-mail: liasalermo@gmail.com e as conexões com uma das derivações com um plug ou com um cap são dispositivos de inspeção bastante usados. São destinados a permitir: • Inspeção; • Limpeza; • Desobstrução; • Mudanças de diâmetros; • Mudanças de declividade; • Mudança de direção; • Junção de coletores. a. Caixa de inspeção Caixa destinada a permitir a junção, inspeção e limpeza de tubulações do subsistema de esgoto sanitário. O interior das tubulações, embutidas ou não, deve ser acessível por meio de dispositivos de inspeção. Para garantir a acessibilidade aos elementos do sistema, deve ser respeitadas no mínimo as seguintes condições: • Distância entre dois dispositivos de inspeção não deve ser superior à 25,00m; • Distância entre a ligação do coletor predial com o público e o dispositivo de inspeção mais próximo não deve ser superior a 15,00m; e • Os comprimentos dos trechos dos ramais de descarga e de esgoto de bacias sanitárias, caixas de gordura e caixas sifonadas, medidos entre os mesmos e os dispositivos de inspeção, não devem ser superiores a 10,00m. Os desvios, mudanças de declividade e a junção de tubulações enterradas devem ser feitos mediante o emprego de caixas de inspeção ou poços de visita. Em prédios com mais de dois pavimentos, as caixas de inspeção não devem ser instaladas a menos de 2,00m de distância dos tubos de queda que contribuem para elas. Não devem ser colocadas caixas de inspeção ou poços de visita em ambientes pertencentes a uma unidade autônoma, quando os mesmo recebem a contribuição de despejos de outras unidades autônomas. São classificadas em: • caixa de passagem: caixa destinada a permitir a junção de tubulações do subsistema de esgoto sanitário. Possui base circular ou quadrada com diâmetro mínimo de 0,15m e altura mínima de 0,10m; • caixa de inspeção: destinada a permitir a limpeza, desobstrução, junção, mudanças de declividade e/ou direção das tubulações. Profundidade máxima 39 Profa. MSc. Lia Soares Salermo - Engenheira Civil E-mail: liasalermo@gmail.com 1,00m, base quadrada ou retangular de lado no mínimo de 0,60m ou cilíndrica com diâmetro de 0,60m; e • poços de visitas: destinada a permitir a limpeza, desobstrução, junção, mudanças de declividade e/ou direção das tubulações. Possui profundidade maior que 1,00m, base quadrada, retangular ou circular com dimensões mínimas de 1,10m. Figura 7: Caixa de Inspeção Pré-Fabricada Figura 8: Tê de Inspeção 6.2.2.7 Caixas de Gordura Dispositivos projetados e instalados para separar e reter substâncias indesejáveis às redes de esgoto sanitário. Tais substâncias são, em sua grande maioria, gorduras, graxas e óleos contidos no esgoto, formando camadas (escuma) que devem ser removidas periodicamente, evitando que estes componentes escoem livremente pela rede, obstruindo a mesma. As caixas de gordura devem ser dimensionadas levando-se em conta: a. Para a coleta de apenas uma cozinha pode ser usada a caixa de gordura pequena ou a caixa de gordura simples. b. Para a coleta de duas cozinhas pode ser usada a caixa de gordura simples ou a caixa de gordura dupla; c. Para a coleta de três até 12 cozinha deve ser usada a caixa de gordura dupla; d. Para a coleta de mais de 12 cozinhas, ou ainda, para cozinhas de restaurantes, escolas, hospitais, quartéis, etc., devem ser prevista caixas de gorduras especiais. • Caixa de gordura pequena (CGP): diâmetro interno 0,30m; parte submersa do septo: 0,20m; capacidade de retenção: 18L; diâmetro nominal da tubulação de saída DN 75. 40 Profa. MSc. Lia Soares Salermo - Engenheira Civil E-mail: liasalermo@gmail.com • Caixa de gordura simples: diâmetro interno: 0,40; parte submersa do septo: 0,20m; capacidade de retenção: 31L; diâmetro nominal da tubulação de saída: DN 75. • Caixa de gordura dupla (CGD): diâmetro interno: 0,60; parte submersa do septo: 0,35m; capacidade de retenção: 120L; diâmetro nominal da tubulação de saída: DN 100. • Caixa de gordura Especial (CGE): prismática de base retangular com as seguintes características: o Distância mínima entre o septo e a saída 0,20m; o Volume da câmara de retenção de gordura obtida pela fórmula: V=2N+20 Onde: N – número de pessoas servidas pelas cozinhas que contribuem para a caixa de gordura no turno de maior fluxo; V – volume o Altura molhada: 0,60m; o Parte submersa do septo: 0,40; o Diâmetro nominal mínimo da tubulação de saída: DN 100. Figura 9: Caixa de Gordura Especial 41 Profa. MSc. Lia Soares Salermo - Engenheira Civil E-mail: liasalermo@gmail.com Figura 10: Caixa de Gordura Pré Fabricada Atividade: 1. Considerando as dimensões da caixa de gordura pré-fabricada, apresentadas a seguir, em qual classificação a mesma se enquadraria? Cotas Valores A 591 B 386,5 C 462 D1 312 D2 102,1 D3 51,1 2. Você é o projetista de um restaurante industrial, o qual produz 2.800 refeições no horário de almoço. Qual seria a caixa de gordura utilizada, a sua capacidade e a sua dimensão? 42 Profa. MSc. Lia Soares Salermo - Engenheira Civil E-mail: liasalermo@gmail.com 6.2.3 COMPONENTES DO SUSBSISTEMA DE VENTILAÇÃO O subsistema de ventilação pode ser composto apenas de ventilação primária ou pelo conjunto de ventilação primária e secundária. A ventilação primária consititui-se no prolongamento do tubo de queda além da cobertura do prédio, denominado tubo ventilador primário, enquanto que a ventilação secundária consiste de ramais e colunas de ventilação ou de apenas colunas de ventilação. Não obstante, a ventilação secundária pode ser configurada também pela utilização de dispositivos de admissão de ar, os quais podem substituir ramais e colunas de ventilação. A eficiência deste subsistema será satisfatória na medida em que os fechos hídricos sejam preservados. • Tubo Ventilador Primário: é o prolongamento do tubo de queda além da cobertura do prédio, cuja extremidade deve ser aberta à atmosfera; • Ramal de Ventilação: tubulação que conecta o desconector, ramal de descarga ou ramal de esgoto à coluna de ventilação; • Coluna de Ventilação: tubulação vertical que abrange um ou mais andares, com a extremidade superior aberta ou conectada a um barrilete de ventilação; • Barrilete de Ventilação: consta de uma tubulação horizontal aberta à atmosfera, na qual são conectadas as colunas de ventilação, quando necessário; • Dispositivos de Admissão de Ar: elementos cuja finalidade é a atenuação das flutuações das pressões pneumáticas desenvolvidas no interior da tubulação. Figura 11: Esquema e perspectiva de ventilação tomada acima do ramal de esgoto e saída em nível superior aos aparelhos. 43 Profa. MSc. LiaSoares Salermo - Engenheira Civil E-mail: liasalermo@gmail.com 6.3 PROJETO DO SISTEMA PREDIAL DE ESGOTO SANITÁRIO As etapas do projeto de SPES são as seguintes: a. Concepção; b. Dimensionamento; c. Elaboração do projeto de produção; d. Quantificação e orçamentação; e. Elaboração do projeto “como construído” (as built). Inicialmente, concebe-se o SPES estabelecendo-se uma configuração que deverá ter um desempenho adequado diante das diversas solicitações previstas. Devem ser consideradas, igualmente nesta fase fatores como a integração deste sistema com os demais sistemas da edificação, normalização vigente, materiais e componentes disponíveis no mercado, etc. A representação gráfica deve conter, basicamente, o seguinte: a. Planta baixa da cobertura, do pavimento tipo, do térreo e do subsolo, apresentando os tubos de queda, ramais, desvios, colunas de ventilação e dispositivos diverso; b. Planta baixa do pavimento inferior, apresentando os subcoletores, coletores, dispositivos de inspeção, pontos de emissão dos esgotos sanitários, entre outros detalhes específicos; c. Esquema vertical (fluxograma) sem escala, no qual serão apresentados os principais componentes do sistema; d. Plantas dos ambientes sanitários apresentando o traçado e diâmetros das tubulações, geralmente em escala 1:20 ou 1:25. e. Detalhes específicos. A documentação básica, por sua vez, é a seguinte: a. Memorial descritivo; b. Memorial de cálculo; c. Especificações técnicas; d. Quantificação; e e. Orçamentação. 44 Profa. MSc. Lia Soares Salermo - Engenheira Civil E-mail: liasalermo@gmail.com 6.3.1 RECOMENDAÇÕES GERAIS a. Todos os aparelhos sanitários devem ser protegidos por desconectores, os quais podem atender apenas um aparelho ou a um conjunto de aparelhos de um mesmo ambiente. b. As caixas sifonadas podem ser utilizadas para a coleta dos despejos de conjuntos de aparelhos sanitários (lavatório, bidês chuveiros) de um mesmo ambiente, além de águas provenientes de lavagens de pisos, neste caso as caixas sifonadas devem ser providas de grelhas. Quanto às bacias sanitárias, as mesmas já são providas internamente de um desconector, devendo, assim, ser ligadas diretamente ao tubo de queda. c. Devem ser previstos dispositivos de inspeção nos ramais de descarga de pias de cozinha e máquinas de lavar louças. Figura 12: Dispositivos de inspeção nos ramais de descarga das pias de cozinha e máquinas de lavar louça. d. Os tubos de queda devem, sempre que possível, ser instalados em um único alinhamento. Quando necessários, os devios devem ser feitos com peças com ângulo central igual ou inferior à 90º, de preferência com curvas de raio longo ou duas curvas de 45º. e. Para edifícios de dois ou mais andares, quando os tubos de queda receberem efluentes contendo detergentes geradores de espuma, pelo menos uma das seguintes soluções, a fim de evitar o retorno de espuma para os ambientes sanitários deverá ser seguida: • Não conectar as tubulações de esgoto e de ventilação nas regiões de ocorrência de sobrepressão; 45 Profa. MSc. Lia Soares Salermo - Engenheira Civil E-mail: liasalermo@gmail.com • Atenuar a sobrepressão através de desvios do tubo de queda para a horizontal utilizando uma curva de 90º de raio longo ou duas curvas de 45º. • Instalar dispositivos que evitem o retorno de espuma. São consideradas regiões de sobrepressão: • o trecho, de comprimento igual a 40 diâmetros, imediatamente a montante de desvio para horizontal, o trecho de comprimento igual a 10 diâmetros imediatamente a jusante do mesmo desvio e o trecho horizontal de comprimento igual a 40 diâmetros imediatamente a montante do próximo desvio; • o trecho de comprimento igual a 40 diâmetros, imediatamente a montante da base do tubo de queda e o trecho do coletor ou subcoletor, imediatamente a jusante da mesma base; • os trechos a montante e a jusante do primeiro desvio horizontal do coletor ou subcoletor, com comprimento igual a 40 diâmetros e a 10 diâmetros respectivamente; • o trecho da coluna de ventilação, para o caso de sistemas com ventilação secundária, com comprimento igual a 40 diâmetros, a partir da ligação da base da coluna com o tubo de queda ou ramal de esgoto. Figura 13: Regiões de sobrepressão 46 Profa. MSc. Lia Soares Salermo - Engenheira Civil E-mail: liasalermo@gmail.com f. Para pias de cozinhas e máquinas de lavar louças, devem ser previstos tubos de queda especiais com ventilação primária; estes tubos devem descarregar em uma caixa de gordura coletiva; g. Recomenda-se o uso de caixas de gordura para efluentes que contenham resíduos gordurosos; h. As pias de cozinha e/ou máquinas de lavar louças instaladas superpostas em vários pavimentos devem descarregar em tubos de queda exclusivos, os quais conduzem os esgotos para caixas de gordura coletivas; sendo vetado o uso de caixas de gorduras individuais nos andares; i. O interior das tubulações deve sempre ser acessível através de dispositivos de inspeção; j. Desvios em tubulações enterradas devem ser feitos empregando-se caixas de inspeção; k. A extremidade aberta do tubo ventilador primário ou coluna de ventilação: • Deve elevar-se verticalmente pelo menos 0,30m acima da cobertura; todavia, quando esta atender outros fins além de simples cobertura, a elevação vertical deve ser, no mínimo, de 2,00m; não sendo conveniente o referido prolongamento, pode ser usado um barrilete de ventilação. • Deve conter terminal tipo chaminé, tê ou outro dispositivo que impeça a entrada das águas pluviais diretamente ao tubo de ventilação. Figura 14: Prolongamento do tubo de queda e/ou coluna de ventilação l. O projeto do subsistema de ventilação de ser feito de modo a impedir o acesso de esgoto sanitário ao interior do mesmo; m. O tubo ventilador primário e a coluna de ventilação devem ser verticais e, sempre que possível, instalados em uma única prumada; n. Todo desconector deve ser ventilado. A distância máxima de um desconector até o ponto onde o tubo ventilador o serve está conectado consta na tabela: 47 Profa. MSc. Lia Soares Salermo - Engenheira Civil E-mail: liasalermo@gmail.com Tabela 2: Distância máxima de um desconector ao tubo ventilador Diâmetro nominal do ramal de descarga DN Distância máxima (m) 40 1,00 50 1,20 75 1,80 100 2,40 o. Toda coluna de ventilação deve ter: • Diâmetro uniforme; • A extremidade inferior ligada a um subcoletor ou a um tubo de queda, em ponto situado abaixo da ligação do primeiro ramal de esgoto ou descarga, ou neste ramal de esgoto ou descarga; • A extremidade superior situada acima da cobertura do edifício, ou ligada a um tubo ventilador primário a 0,15m, ou mais, acima do nível de transbordamento da água do mais elevado aparelho sanitário a ser servido2 p. Quando não for conveniente o prolongamento de cada tubo ventilador até acima da cobertura, pode ser usado um barrilete de ventilação; . q. As ligações da coluna de ventilação aos demais componentes do sistema de ventilação ou do sistema de esgoto devem ser feitas com conexões apropriadas: • Quando feita em uma tubulação vertical, a ligação deve ser executada com junção a 45º; • Quando feita em uma tubulação horizontal, deve ser executada acima da tubulação, elevando-se o tubo ventilador de uma distância de até 0,15m, ou mais, acima do nível de transbordamento da água do mais alto dos aparelhos por ele ventilados, antes de ligar-se a outro tubo ventilador, respeitando-se o que segue: o A ligação ao tubo horizontal de ser feita por meio de tê 90º ou junção 45º, com a derivação instalada em ângulo, de preferência, entre 45º e 90º. o Quando não houver espaço vertical para a solução apresentada no item acima, podem ser adotados ângulos menores, com tubo ventilador ligado somente por junção de 45º ao respectivo ramal de esgoto e com seu trecho inicial instado em aclive mínimo de 2%.2 Entende-se por nível de transbordamento da água do mais alto dos aparelhos sanitários aquele que referente aos aparelhos sanitários com seus conectores ligados a tubulação de esgoto primário (bacias sanitárias, pias de cozinha, tanques de lavar, etc.) excluindo-se aparelhos sanitários que despejem em ralos sifonados de piso, quando o ramal a ser ventilado serve também para outros aparelhos não ligados diretamente aos mesmos. 48 Profa. MSc. Lia Soares Salermo - Engenheira Civil E-mail: liasalermo@gmail.com o A distância entre o ponto de inserção do ramal de ventilação ao tubo de esgoto e o cotovelo de mudança do trecho horizontal para o vertical deve ser a mais curta possível. r. Quando não for possível ventilar o ramal de descarga da bacia sanitária ligada diretamente ao tubo de queda, o tubo de queda pode ser ventilado imediatamente abaixo da ligação do ramal da bacia sanitária; s. É dispensada a ventilação do ramal de descarga de uma bacia sanitária ligada através de ramal exclusivo a um tubo de queda a uma distância máxima de 2,40m, desde que esse tubo de queda receba, do mesmo pavimento, imediatamente abaixo, outros ramais de esgoto ou de descarga devidamente ventilados; t. Bacias sanitárias instaladas em bateria devem ser ventiladas por um tubo ventilador de circuito ligando a coluna de ventilação ao ramal de esgoto na região entre a última e a prenúltima bacia sanitária. Deve ser previsto um tubo ventilador suplementar a cada grupo de, no máximo, oito bacias sanitárias, contadas a partir da mais próxima ao tubo de queda. Figura 15: Ligação do ramal de ventilação 49 Profa. MSc. Lia Soares Salermo - Engenheira Civil E-mail: liasalermo@gmail.com Figura 16: Ligação do ramal de ventilação. Impossibilidade de ventilação do ramal de descarga da bacia sanitária Figura 17: Dispensa de ventilação de ramal de descarga de bacia sanitária 50 Profa. MSc. Lia Soares Salermo - Engenheira Civil E-mail: liasalermo@gmail.com Figura 18: Ventilação em circuito 6.3.2 DIMENSIONAMENTO As tubulações do SPES podem ser dimensionadas pelo Método das Unidades Hunter de Contribuição (UHC) ou pelo Método Racional devendo, em qualquer um do casos ser respeitados os diâmetros mínimos dos ramais de descarga apresentados. Devido às características mais simplificadas iremos nos ater ao Método das Unidades Hunter de Contribuição (UHC), durante o curso. Este método baseia-se na atribuição de Unidades Hunter de Contribuição (UHC) para cada aparelho sanitário integrante do SPES em questão. Tais unidades constam na NBR 8160/1999, e encontram-se reproduzidas na tabela 3. Definidas as UHC dos aparelhos integrantes dos sistema, inicia-se o dimensionamento dos demais componentes, conforme será apresentado a seguir. a. Subsistema de Coleta e Transporte de Esgoto Sanitário a.1. Tubulações - Ramais de Descarga: Para ramais de descarga devem ser adotados, no mínimo, os diâmetros apresentados na tabela 3. Para aparelhos não relacionados nesta tabela, devem ser estimadas as UHC correspondentes e o dimensionamento dever ser feito pela tabela 4. - Ramais de esgoto: 51 Profa. MSc. Lia Soares Salermo - Engenheira Civil E-mail: liasalermo@gmail.com Neste caso, deve ser utilizada a tabela 5, recomenda-se ainda, com relação às declividade mínimas: - 2% para tubulações com diâmetro nominal (DN) igual ou inferior a 75; e - 1% para tubulações com diâmetro nominal (DN) igual ou superior a 100. - Tubos de Queda Os tubos de queda deve ser dimensionados pela somatória das UHC, conforme a tabela 6. Todavia, quando apresentarem desvios da vertical, os tubos de queda devem ser dimensionados da seguinte forma: 1. Quando o desvio forma ângulo inferior a 45º com a vertical, o tubo de queda dimensionado pela tabela 6; 2. Quando o desvio formar ângulo superior a 45º com a vertical, deve-se dimensionar: a. A parte do tubo de queda acima do desvio como um tubo de queda independente, com base no número de Unidade Hunter de Contribuição dos aparelhos acima do desvio, de acordo com a tabela 7; e a parte horizontal de acordo com a tabela 6, uma vez que, neste caso, o trecho é tratado como subcoletor. b. A parte do tubo de queda abaixo do desvio com base no número de Unidade Hunter de Contribuição de todos os aparelhos que descarregam neste tubo de queda, de acordo com a tabela 6, não podendo o diâmetro adotado, neste caso, ser menor do que o da parte horizontal. 52 Profa. MSc. Lia Soares Salermo - Engenheira Civil E-mail: liasalermo@gmail.com Figura 19: Desvios do tubo de queda Fonte: ABNT, 1999 a.2 Coletor Predial e Subcoletores O coletor e os subcoletores podem ser dimensionados pela somatória das UHC conforme tabela 7. O coletor predial deve ter, no mínimo, um DN igual a 100. 53 Profa. MSc. Lia Soares Salermo - Engenheira Civil E-mail: liasalermo@gmail.com No dimensionamento do coletor predial e dos subcoletores em prédios residenciais deve ser considerado apenas o aparelho de maior descarga de cada banheiro para o somatório do número de UHC. Nos demais casos, devem ser considerados todos os aparelhos contribuintes para o cálculo de UHC. Tabela 3: Unidades Hunter de Contribuição dos aparelhos sanitários e diâmetros dos ramais de descarga Aparelho Sanitário Número de UHC Diâmetro Nominal Mínimo do Ramal de Descarga Bacia sanitária 6 1003 Banheira de residência 2 40 Bebedouro 0,5 40 Bidê 1 40 Chuveiro de residência 2 40 coletivo 4 40 Lavatório de residência 1 40 de uso geral 2 40 Mictório Válvula de descarga 6 75 Caixa de descarga 5 50 Descarga automática 2 40 De calha 24 50 Pia de cozinha residencial 3 50 Pia de cozinha industrial Preparação 3 50 Lavagem de Panelas 4 50 Tanque de lavar roupas 3 40 Máquina de lavar louças 2 505 Máquina de lavar roupas 3 505 3 O diâmetro nominal DN mínimo para o ramal de descarga da bacia sanitária pode ser reduzido para DN 75, caso justificado pelo cálculo de dimensionamento efetuado pelo método hidráulico. E somente depois da revisão da NBR 6452: 1985 (aparelhos sanitários de material cerâmico) pela qual os fabricantes devem confeccionar variantes das bacias sanitárias com saída própria para ponto de esgoto com DN 75, sem necessidade de peça especial de adaptação. 4 Por metro de calha – considerar como ramal de esgoto. 5 Devem ser consideradas as recomendações dos fabricantes 54 Profa. MSc. Lia Soares Salermo - Engenheira Civil E-mail: liasalermo@gmail.com Tabela 4: Unidades Hunter de Contribuição para aparelhos não relacionados na Tabela 3 Diâmetro nominal mínimo do ramal de descarga (DN) Número de Unidades Hunter de Contribuição (UHC) 40 2 50 3 75 5 100 6 Tabela 5: Dimensionamento de ramais de esgoto Diâmetro Nominal do Tubo (DN) Número máximo de Unidades Huntes de Contribuição (UHC) 40 3 50 6 75 20 100 160 Tabela 6: Dimensionamento de tubos de queda Diâmetro Nominal do Tubo (DN) Número máximo de Unidades Hunter de Contribuição (UHC) Prédio de até 03 pavimentos Prédio com mais de 03 pavimentos 40 4 8 50 10 24 75 30 70 100 240 500 150 960 1900 200 2200 3600 250 3800 5600 300 6000 8400 Tabela7: Dimensionamento de subcoletores e coletores prediais Diâmetro nominal do tubo (DN) Número máximo de Unidades Hunter de Contribuição em função das declividades Mínimas (%) 0,5 1 2 4 100 - 180 216 250 150 - 700 840 1000 200 1400 1600 1920 2300 250 2500 2900 3500 4200 300 3900 4600 5600 6700 400 7000 8300 10000 12000 55 Profa. MSc. Lia Soares Salermo - Engenheira Civil E-mail: liasalermo@gmail.com a.3 Desconectores Os desconectores devem atender aos seguintes requisitos: o ter fecho hídrico com altura mínima de 0,05m; o apresentar orifício de saída com diâmetro igual ou superior ao do ramal de descarga conectado. As caixas sifonadas
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