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 TRABALHO DE CONCLUSÃO DE CURSO
SISTEMA DE CAPTAÇÃO E APROVEITAMENTO DE ÁGUAS PLUVIAIS PARA FINS NÃO POTÁVEIS EM RESIDÊNCIA: ESTUDO DE CASO EM CURITIBA - PR
 AUGUSTO ANTONIO MANCEBO DEPETRIS
 Curitiba, Maio de 2017.
SISTEMA DE CAPTAÇÃO E APROVEITAMENTO DE ÁGUAS PLUVIAIS PARA FINS NÃO POTÁVEIS EM RESIDÊNCIA: ESTUDO DE CASO EM CURITIBA - PR
Trabalho de Conclusão de Curso de Graduação em Engenharia Civil da Faculdade Paranaense, como parte dos requisitos para a obtenção do título de Engenheiro Civil.
Orientador: Lincoln Vinicius Arndt
AUGUSTO ANTONIO MANCEBO DEPETRIS
Curitiba, Maio de 2017.
SISTEMA DE CAPTAÇÃO E APROVEITAMENTO DE ÁGUAS PLUVIAIS PARA FINS NÃO POTÁVEIS EM RESIDÊNCIA: ESTUDO DE CASO EM CURITIBA - PR
AUGUSTO ANTONIO MANCEBO DEPETRIS
Este Trabalho de Conclusão de Curso foi defendido e julgado adequado como parte dos requisitos para a obtenção do título de
ENGENHEIRO CIVIL
Profª. ANNE MAIARA SEIDEL LUCIANO
Coordenadora do TCC 
Banca Examinadora:
Prof. Eng° LINCOLN VINICIUS ARNDT
Orientador ()
Engenheiro 
Mestrando ()
Engenheiro 
Mestrando ()
RESUMO
v
AGRADECIMENTOS
SUMÁRIO
RESUMO	 iv
AGRADECIMENTOS	v
SUMÁRIO vi
LISTA DE FIGURAS viii
LISTA DE TABELAS ix
LISTA DE ABREVIATURAS E SIGLAS 	x
1 INTRODUÇÃO	 11
1.1 Considerações Iniciais	 11
1.2 Objetivos	12
1.2.1 Objetivo Geral	12
1.2.2 Objetivos Específicos	12
1.3 Estrutura do Trabalho	13
2 REVISÃO BIBLIOGRÁFICA	14
2.1 Ciclo Hidrológico	14
2.2 Disponibilidade de Recursos Hídricos em Nível Mundial	15
2.3 Disponibilidade de Recursos Hídricos no Brasil	16
2.3.1 Recursos Hídricos no Estado do Paraná	17
2.3.2 Recursos Hídricos para a Cidade de Curitiba	19
2.4 O Consumo de Água	19
2.4.1 Consumo de Água nas Edificações	20
2.5 Urbanização e Suas Consequências	23
2.5.1 Enchentes	23
2.5.2 Erosões 	24
2.6 Coleta e Aproveitamento de Água em Alguns Países	25
2.6.1 Sistema de Captação 	28
2.7 Coleta e componentes do sistema	29
2.7.1 Área de contribuição 	29
2.7.2 Índice Pluviométrico	29
2.7.3 Tempo de Retorno	31
2.7.4 Vazão do Projeto	32
2.7.5 Condutores	32
2.7.6 Armazenamento	32
3 METODOLOGIA	XX
4 RESULTADOS	XX
5 CONCLUSÕES	XX
6 CRONOGRAMA	XX
REFERÊNCIAS			XX
vii
LISTA DE FIGURAS
Figura 1 – Ciclo Hidrológico (UFCS)		4 Figura 2 – Volume de água no mundo		5 Figura 3 - Distribuição da água doce no mundo		5
Figura 4 – Distribuição de água doce no Brasil por região (Tomaz, 2001). 	 6
Figura 5 – Bacias hidrográficas e do estado do Paraná (SEMA, 2010).	 8
Figura 6 – Enchente em Governador Valadares (G1 2012). 9
Figura 7 – Erosão (PRIMEIRA HORA). 14
Figura 8 – Ruínas do Parque Nacional Mesa Verde, Estados Unidos (MUNDO ESTRANHO). 15 
Figura 9 – Cisterna no Oriente Médio (TOMAZ 1998). 15
Figura 10 – Cisterna Chultun (PRO-USO). 16
Figura 11 – Cisterna da Basílica (ESTAMBULL). 16 
Figura 12 – Cisterna no Reino Unido (WIKIPÉDIA) ). 18 
Figura 13 – Área de Captação (ECOCASA). 19 
Figura 14 – Puviômetro (G1 PARANÁ ). 20
Figura 15 – Condutor horizontal em alumínio. 22
Figura 16– Condutor vertical em PVC. 22
Figura 17– Construção da cisterna. 23
Figura 18– Visualização do telhado da cisterna. 23
LISTA DE TABELAS
Tabela 1 - Produção hídrica no mundo por região (TOMAZ, 2015).	4 Tabela 2 – Proporção de área territorial e disponibilidade de água para as cinco regiões do Brasil (IBGE / ANA 2010).	5 Tabela 3 – Consumo de água pela taxa de ocupação (ALTO QI) 10
Tabela 4 – Consumo de água por pessoa e/ou determinada utilização (ALTO QI). 11 Tabela 5 - Consumo humano de água no Mundo (GUIA DO ESTUDANTE). 12 
Tabela 6 - Índice Pluviométrico nos últimos anos em Curitiba (AGUASPARANA). 20
Tabela 7 - Índice Pluviométrico em 2016 - Curitiba (AGUASPARANA). 20
Tabela 8 - Exemplo do período de retorno em Florianópolis/SC (MUNDO SUSTENTAVEL). 21
LISTA DE ABREVIATURAS E SIGLAS
ANA – Agência Nacional de Águas
SEMA – Secretaria de Estado do Meio Ambiente e Recursos Hídricos – SEMA
SANEPAR – Companhia de Saneamento do Paraná 
x
1 INTRODUÇÃO
1.1 Considerações Iniciais
Nenhuma das crises que possam atingir os seres humanos é tão ameaçadora quanto à perspectiva de escassez de água. A água é essencial à vida. É um recurso natural renovável, porém não inesgotável. Não há um substituto para a água, e esta consciência preocupa e pressiona cada vez mais a população mundial, pois o crescimento demográfico, as mudanças climáticas, a contaminação dos mananciais e o desperdício ameaçam cada vez mais este bem natural.
Cerca de 2/3 da superfície do planeta Terra são dominados pelos oceanos. O volume total de água na Terra é estimado em torno de 1,35 milhões de quilômetros cúbicos, sendo que 97,5% deste volume é de água salgada, encontrada em mares e oceanos. Já 2,5% é de água doce, porém localizada em regiões de difícil acesso, como aquíferos (águas subterrâneas) e geleiras. Apenas 0,007% da água doce encontra-se em locais de fácil acesso para o consumo humano, como lagos, rios e na atmosfera (UNIÁGUA, 2006).
Países como Kuwait, Egito, Arábia Saudita, Líbia, Tailândia, Jordânia, Singapura, Israel, Cabo Verde, Burundi, Argélia e Bélgica, sofrem com a escassez de água. E estendem-se por países como México, Hungria, Índia, China, Estados Unidos, Etiópia, Síria e Turquia, devido à má distribuição, também presente na região nordeste do Brasil (SHIKLOMANOV,1998).
De acordo com relatórios da Organização das Nações Unidas, a atual população mundial é estimada em aproximadamente 7,2 bilhões de pessoas, tendendo a alcançar a marca de 9,7 bilhões em 2050 (ONU, 2016), sobrecarregando ainda mais os sistemas de abastecimento de água.
Devido a este acentuado aumento da população mundial e, consequentemente ao aumento do consumo de água potável, vem ocorrendo uma redução gradual da qualidade e disponibilidade dos recursos hídricos.
Outro fator preocupante é a questão do atual crescimento desenfreado das grandes metrópoles, onde os sistemas de galerias de águas pluviais na maioria das vezes entram em colapso causando cada vez mais enchentes nos grandes centros. Segundo Ghisi (2006), os locais mais populosos são justamente os que possuem pouca água, por outro lado onde há muita água ocorre baixo índice populacional. Pode-se citar como exemplos a Região Sudeste do Brasil, que dispõede um potencial hídrico de apenas 6% do total nacional, porém conta com 43% do total de habitantes do país, enquanto a Região Norte, que compreende a Bacia Amazônica, apresenta 69% de água disponível, contando com apenas 8% da população brasileira.
Além disso, o desperdício de água potável, resultante do mau uso dos aparelhos sanitários, bem como vazamentos nas instalações, tem contribuído para maior consumo deste recurso.
Diante deste cenário, é preciso conscientizar as pessoas que o uso sustentável da água é uma das bases para o desenvolvimento humano. A preservação dos recursos hídricos, em quantidade e qualidade é de suma importância hoje e também para as futuras gerações.
11
Desta forma, percebe-se a necessidade da utilização de novas técnicas de aproveitamento da água. O combate ao desperdício pode começar por cada município, em cada residência, sendo uma das alternativas, a cisterna. 
Uma alternativa que visa suprir a demanda da população em relação ao uso de água para fins não potáveis é o aproveitamento de água da chuva, um recurso natural amplamente disponível na maioria das regiões do Brasil que hoje não é aproveitado. A água da chuva coletada pode ser utilizada em descarga de vasos sanitários, torneiras de jardins, lavagem de roupas, de calçadas e de automóveis. Através de sistemas de captação da água pluvial é possível reduzir o consumo de água potável, minimizar alagamentos, enchentes, racionamentos de água e preservar o meio ambiente reduzindo a escassez dos recursos hídricos. A cisterna é um reservatório que armazena e reaproveita a água da chuva, podendo ser utilizada em qualquer edificação.
Existem no Brasil várias pesquisas e programas para o uso racional da água em residências, enfocando principalmente questões como o uso de tecnologias economizadoras de água e conscientização dos usuários para redução do consumo. Porém, poucos estudos relacionados exclusivamente à implantação de sistemas de aproveitamento de água pluvial em residências e leis com a exigência dos municípios de implantação do sistema em todas as edificações urbanas.
1.2 Objetivos
1.2.1 Objetivo Geral
Este trabalho tem por objetivo verificar a viabilidade e o potencial de economia de água potável obtidos através da implantação de um sistema de aproveitamento de água pluvial para fins não potáveis, em residências ou edifício que ainda será definido, na cidade de Curitiba-PR ou Região metropolitana.
1.2.2 Objetivos Específicos
Com a elaboração desse trabalho, almeja-se atingir os seguintes objetivos específicos:
· Estimar o consumo (volume, vazão) e indicar a finalidade ou usos finais de água captadas com base em entrevistas com moradores, das residências, e dados de consumo fornecidos pela empresa concessionária de água (SANEPAR);
· Desenvolver o projeto de captação da água pluvial;
· Analisar a viabilidade econômica da implantação do sistema supracitado.
	12
1.3 Estrutura do Trabalho
Este trabalho está composto por cinco capítulos. O primeiro capítulo apresenta uma breve introdução sobre o assunto.
No segundo capítulo é apresentada a revisão bibliográfica sobre a disponibilidade de água no mundo e em especial o Brasil, sendo apresentado o conceito do sistema de captação de águas pluviais, entre outros assuntos pertinentes a este estudo.
O terceiro capítulo mostra a metodologia aplicada ao estudo, explicando como foram obtidos os orçamentos e cálculos para implantação do sistema, através de levantamentos de campo (monitoramento de hidrômetro e medições de vazões). Apresenta também como será avaliada a estimativa de potencial de economia de água potável nas residências.
O capítulo quatro compreende os resultados obtidos, com base na estimativa dos usos finais de água e análise dos dados levantados referentes à economia de água potável gerada pelo aproveitamento de água pluvial.
No quinto capítulo, por fim são apresentadas as conclusões do presente estudo, algumas limitações encontradas, além de sugestões para futuros trabalhos.
2 REVISÃO BIBLIOGRÁFICA
2.1 Ciclo Hidrológico
Determina-se ciclo hidrológico ou ciclo da água, sua circulação nos sistemas (oceanos, continentes e na atmosfera)da Terra. O ciclo hidrológico é um sistema físico quase estável e auto regulável, que transfere a água a um “reservatório” para outro em ciclos complexos. Estes reservatórios são compostos pela umidade atmosférica, oceanos, rios, lagos, lençóis freáticos, aquíferos subterrâneos, calotas polares e solos saturados (Villiers 2002).
Uma enorme quantidade de água evapora da terra e dos oceanos anualmente, consumindo cerca da metade da radiação solar que atinge a terra. Abaixo, verifica-se o constante processo de mudança do estado da água na natureza.
Figura 1 – Ciclo Hidrológico – FONTE: UFSC
Como exemplificado na figura acima exposta, o Sol tem papel fundamental neste processo, pois através da evaporação das águas, o ciclo prossegue, trazendo substâncias fundamentais à vida dos seres terrestres.
Todavia, com o crescimento populacional e a má utilização das fontes de água – como os lençóis freáticos – tem sido um visível e ameaçador problema.
Á medida que cresce a população, o uso sustentável de água depende fundamentalmente da adaptação das pessoas ao ciclo da água. O ser humano precisa desenvolver habilidades, conhecimentos, procedimentos e instituições para administrar o uso da água de forma integrada e abrangente, a fim de manter a quantidade e qualidade do suprimento (Villiers 2002).
2.2 Disponibilidade de Recursos Hídricos em Nível Mundial
Atualmente a disponibilidade de recursos hídricos é compreendida pelos recursos de água, tanto superficiais quanto subterrânea em determinadas regiões ou bacia hidrográfica, para qualquer uso.
Sendo que o nosso planeta é composto de 70% água, e é estimado que apenas 2,5% seja de água doce ou simplesmente potável, sendo que 68,9% dela está em forma de gelo nas calotas polares. Os outros 31,1% restantes de água potável no mundo estão distribuídos em águas subterrâneas (29,9%), rios e lagos (0,3%) e umidade do ar (0,9%) (TOMAZ, 2015).
Um dos maiores reservatórios de água subterrânea do mundo é o Aquífero Guarani, que cobre uma superfície de quase 1,2 milhões de km², e está inserido na Bacia Geológica Sedimentar do Paraná, localizada em territórios do Brasil, Paraguai, Uruguai e Argentina. Esse aquífero constitui-se a principal reserva de água subterrânea da América do Sul, com um volume estimado em 46 mil km³, sendo 71% localizado em território brasileiro (AQUÍFERO GUARANI, 2007).
A água encontra-se disponível de forma não uniformes, sendo encontrada predominantemente em duas regiões (Ásia e América do Sul), que são portadoras dos maiores volumes disponíveis. A Ásia detém a maior parcela mundial deste recurso, totalizando aproximadamente 31,6%, e alcançando vazões de 458.000 km³/ano. Os menores potenciais são encontrados na Oceania, Austrália e Tasmânia (TOMAZ, 1998).
	
 Figura 2 - Volume de água no mundo. Figura 3 – Distribuição da água doce no mundo.
Tabela 1 - Produção hídrica no mundo por região (TOMAZ, 2015).
	Região do Mundo
	Vazão (km³/ano)
	Porcentagem (%)
	Ásia
	458.000
	31,6
	América do Sul
	334.000
	23,1
	América do Norte
	260.000
	18
	África
	145.000
	10
	Europa
	102.000
	7
	Antártida
	73.000
	5
	Oceania
	65.000
	4,5
	Austrália e Tasmânia
	11.000
	0,8
	Total
	1.448.000
	100
2.3 Disponibilidade de Recursos Hídricos no Brasil
O Brasil possui uma disponibilidade hídrica estimada em 35.732 m³/hab/ano, sendo considerado um país “rico em água”. Além disso, em relação ao potencial hídrico mundial, o Brasil conta com 12% da quantidade total de água doce no mundo (TOMAZ, 2001).
Estima-se que o Brasil com a atual disponibilidade de recursos hídricos ainda assim sofre com problemas pela mal distribuição do recurso no país. Em alguns estados do Brasil, como Alagoas, Paraíba, Pernambuco, Sergipe e Rio Grande do Norte a disponibilidade hídrica per capita é insuficiente para atender a demanda necessária.Na Figura 4, apresenta-se a distribuição da água doce por região, no Brasil.
Figura 4 - Distribuição de água doce no Brasil por região – (Tomaz 2001)
A disponibilidade hídrica do Brasil encontra-se, na maior parte, distribuída em bacias hidrográficas. As principais bacias hidrográficas do Brasil são do Rio Amazonas, do Tocantins- Araguaia, do São Francisco, do Atlântico Norte Nordeste, do Uruguai, do Atlântico Leste, do Atlântico Sul e Sudeste, dos Rios Paraná e Paraguai (ANEEL, 2007).
A maior rede hidrográfica mundial é a da Bacia Amazônica, que abrange uma área de drenagem da ordem de 6.112.000 Km², ocupando cerca de 42% da superfície do território brasileiro, se estendendo além da fronteira da Venezuela à Bolívia (ANEEL, 2007).
Verifica-se no Brasil, que as regiões mais populosas são justamente as que possuem menor disponibilidade de água, por outro lado onde há muita água ocorre baixo índice populacional. A exemplo disso pode-se citar a Região Sudeste do Brasil, que dispõe de um potencial hídrico de apenas 6% do total nacional, porém conta com 43% do total de habitantes do país, enquanto a Região Norte, que compreende a Bacia Amazônica, apresenta 68,5% de água disponível, contando com apenas 8% da população brasileira (GHISI, 2006).
A Tabela 2 mostra a proporção de área territorial e disponibilidade de água para as cinco regiões do Brasil.
Tabela 2 - Proporção de área territorial e disponibilidade de água para as cinco regiões do Brasil (IBGE / ANA 2010).
	Região do Brasil
	Densidade demográfica (hab/km²)
	Disponibilidade dos recursos hídricos do país
	Norte
	4,12
	68,5 %
	Nordeste
	34,15
	3,3 %
	Centro-Oeste
	8,75
	15,7%
	Sudeste
	86,92
	6%
	Sul
	48,58
	6%
2.3.1 Recursos Hídricos no Estado do Paraná 
O Estado do Paraná está localizado na Região Sul do Brasil, fazendo divisa ao Norte com o estado de São Paulo e ao Sul com o estado de Santa Catarina. De acordo com a Secretaria do Meio Ambiente e Recursos Hídricos (SEMA) o estado possui 399 municípios, perfazendo uma área total de 199.315,00 km², e somando uma população de 11.242.720 habitantes segundo o IBGE (2016). Dentre as cidades destacam-se sua capital, Curitiba, como a mais populosa, seguida em ordem decrescente por Londrina, Maringá, Ponta Grossa, Foz do Iguaçu, Cascavel, São José dos Pinhais, Colombo, Guarapuava e Paranaguá.
Os Recursos hidrográficos disponíveis do estado do Paraná estão divididas entre dezesseis bacias Hidrográficas sendo elas: Bacia do rio das Cinzas, Bacia do rio Iguaçu, Bacia o rio Itararé, Bacia do rio Ivaí, Bacia Litorânea, Bacia do rio Paranapanema 1, Paranapanema 2, Paranapanema 3, Paranapanema 4, Bacia do rio Paraná 1, Paraná 2, Paraná 3, Bacia do rio Piquiri, Bacia do rio Ribeira e Bacia do rio Tibagi (SUDERHSA, 2007).
A Figura 5 apresenta um mapa com a delimitação das bacias hidrográficas do Paraná.
Figura 5 – Bacias hidrográficas e do estado do Paraná (SEMA, 2010).
É a terceira maior Região Hidrográfica do Brasil em extensão tendo uma área aproximadamente 880 Km² atingindo cerca de 10% do território brasileiro. A Região Hidrográfica do Paraná é a mais populosa e urbanizada do país, cerca de 32% da população nacional está presente nessa região, sendo 93% em áreas urbanas. A região Hidrográfica também concentra 30% das demandas de água do país e apenas 7% da disponibilidade hídrica, possui um setor agropecuário de projeção e com ocorrência de importantes indústrias e 60% da capacidade instalada de energia elétrica do país, com destaque para a Usina Hidrelétrica de Itaipu. Dentre os principais rios dessa Região Hidrográfica estão o Paraná, Grande, Paranapanema, Iguaçu, Tietê e Paranaíba (PANORAMA DA QUALIDADE DAS AGUAS SUPERFICIAIS DO BRASIL, 2012). 
No estado do Paraná, a empresa responsável pelo fornecimento de água tratada, coleta e tratamento de esgoto sanitário e gerenciamento de resíduos sólidos é a Companhia de Abastecimento do Paraná (SANEPAR), sendo referência no setor por conciliar eficiência operacional e resultados econômicos a uma concreta política sócio ambiental. Na busca contínua pela qualidade da água distribuída, a empresa pretende investir cerca de R$ 2,7 bilhões em todo o Estado entre 2015 até o ano de 2017 (SANEPAR, 2015).
2.3.2 Recursos Hídricos para a Cidade de Curitiba
A cidade de Curitiba, que está localizada a 110 km do litoral do estado do Paraná, conta com 435,03 km² de área. Possui uma população estimada em 1.893.997 habitantes e toda ela vive em área urbana (IBGE, 2016).
Hoje, a maior parte do abastecimento da Região Metropolitana de Curitiba provém de três grandes mananciais: rio Passaúna, localizado no quadrante oeste da RMC, rio Irai e seus afluentes, situados na cabeceira da Serra do Mar e o aquífero subterrâneo Karst, cuja área abrange aproximadamente 2.800 quilômetros quadrados e está localizada ao norte de Curitiba, estendendo-se desde o município de Campo Largo até Bocaiúva do Sul.
As principais barragens que armazenam água para abastecer o Município são: a do Irai, a de Piraquara e a do Passaúna. Segundo informações da SANEPAR, em Curitiba, o consumo de água por pessoa varia em torno de 150 litros por dia.
O sistema de abastecimento de água Curitiba, pertence à bacia do Alto Iguaçu e está interligado com outros seis municípios da Região Metropolitana de Curitiba – RMC.
2.4 O Consumo de Água
De dez especialistas, dez confirmam o diagnóstico de que o consumo de água é maior que o percentual de habitantes, e que os mananciais estão cada vez mais ameaçados pelas atividades humanas.
O consumo varia em função do clima, das regiões, dos hábitos de higiene e também da evolução tecnológica dos aparelhos hidrossanitários, exemplificado pela figura abaixo:
Figura 6 – Consumo humano de água no Mundo (GUIA DO ESTUDANTE).
À medida que a água doce disponível sofre com a degradação pela poluição, cresce o desafio de garantir acesso ao recurso para a população. Isso porque, excluindo a água congelada dos polos, a água doce representa apenas 0,6% do total disponível no planeta. Destes, 98% estão contidas em aquíferos e apenas 2% nos rios e lagos. Todavia, crescente a preocupação com a disponibilidade mundial da água, dada uma nova consciência relacionada com o uso deste recurso.
A nova consciência advém dos problemas que já ocorrem pelo manejo não sustentável dos recursos ambientais em pontos distintos do planeta. Exemplo da região metropolitana do Rio de Janeiro, que desde 1966 vem sofrendo com excedentes de escassez de água, não pela disponibilidade hídrica, mas pela qualidade comprometida. Em 2010 a Agência Nacional de Águas (ANA) alertou que é preciso investir até 2015 para que a situação não se agrave.
Antevendo este incremento no consumo, estabeleceu-se o Programa de Uso Racional da Água, que está sendo realizada em todo o mundo, através de leis, orientações, conscientização da população e, principalmente, tecnologia de ponta aplicada a estes programas. Assim as perspectivas para o atual século indicam um cenário de 18% de escassez até o ano de 2050.
Na América Latina e na África, a ameaça ainda é o lançamento de esgoto sem tratamento nos rios. Isso inclui o Brasil, onde apenas 48% do esgoto doméstico são tratados, de acordo com a Agência Nacional de Águas (ANA).
2.4.1 Consumo de Água nas Edificações
A conscientização pelo uso racional da água é recente como também, o estudo de demanda de utilização da água em edificações. No Brasil, a experiência tem mostrado que uma pessoa gasta por dia entre 50 e 200 litros de água. Este consumo está distribuído entre a utilização de chuveiros, torneiras, bacias, máquinas de lavar, entre outros.
O Consumo de Água em Edificações baseia-se no conhecimento de duas grandezas:
· Taxa de Ocupação: número de metros quadrados correspondentes a cada pessoa moradora ou ocupante.
Tabela 3 – Consumo de água pela taxa de ocupação (ALTO QI).
	TABELA 2 
	Tipo de prédio
	Unidade
	Consumo (l/dia)
	1. Serviço Doméstico
	 
	 
	Apartamentos em geral
	per capita
	200 a 250por quarto de empregada
	200
	Residências
	per capita
	150
	Residências populares e rurais
	per capita
	120 a 150
	Alojamentos provisórios de Obras
	per capita
	80
	apartamento de Zelador
	per capita
	600 a 1000
	
	
	
	2. Serviço Público
	 
	 
	Escritórios
	per capita
	50
	Edificios Comerciais e de Escritórios
	 
	50 a 80
	Escolas, internatos
	per capita
	150
	Escolas, externatos
	per capita
	50
	Escolas, semi-internatos
	per capita
	100
	Hospitais e casas de saúde
	por leito
	250
	Hóteis com cozinha e lavanderia
	por hospede
	250 a 350
	Hotéis sem cozinha e lavanderia
	por gospede
	120
	Lavanderias
	por kg de roupa seca
	30
	Quartéis
	por soldado
	150
	Cavalariças
	por cavalo
	100
	Restaurantes e similares
	por refeição
	25
	Mercados
	por m² de área
	5
	Garagens
	por automóvel
	50
	Postos de serviços para auto
	por automóvel
	150
	 
	por caminhão
	200
	Rega de jardins
	por m² de área
	1,5
	Cinemas e teatos
	por lugar
	2
	Igrejas ou templos
	por lugar
	2
	Ambulatórios 
	per capita
	25
	Ôrfanato, asilo, berç[ario
	per capita
	150
	Creches
	per capita
	50
	3. Serviço Industrial
	 
	 
	oficina de costura
	per capita
	50
	Fábricas (uso pessoal)
	por operário
	70 a 50
	Fabricas com restaurante
	Por operário
	100
	Usinas de leite
	Por litros de leite
	5
	Matadouros
	por animal abatido ( de grande porte)
	300
	Matadouros
	por animal abatido ( de pequeno porte)
	150
	4. Piscinas ( domiciliares) - Lâmina d'agua de 2 cm por dia
Tabela 4 – Consumo de água por pessoa e/ou determinada utilização (ALTO QI).
A evolução tecnológica dos aparelhos hidráulicos residenciais veio contribuir para o uso racional da água, fruto de uma maior conscientização do homem quanto ao manejo sustentável dos recursos naturais disponíveis no planeta.
2.5 Urbanização e Suas Consequências
Verifica-se que a industrialização e crescimento populacional nos centros urbanos apresentam os seguintes dados: em 1800, aproximadamente 3% da população mundial viviam no meio urbano, logo, em 1950, 29% da população concentrava-se nas cidades, totalizando 734 milhões de habitantes e, desta época até 1990, o índice triplicou, representando 45% da população – 2,39 bilhões. (LEAL: HERRMANN, 1999).
Contudo, atualmente, sente-se que este crescimento desenvolveu-se e revolucionou-se, porém as consequências deste processo é que prejudicam a humanidade. O aquecimento global, o efeito estufa, o aumento do índice pluviométrico, as enchentes, erosões, a poluição, as intempéries, além de tantos outros problemas físicos, dá-se a cautela da sociedade buscar métodos auxiliares.
2.5.1 Enchentes
As enchentes em áreas urbanas são consequência de dois processos, que ocorrem isoladamente ou de forma integrada:
· Enchentes em áreas ribeirinhas - enchentes naturais que atingem a população que ocupa os leitos de rios por falta de planejamento do uso do solo,
· Urbanização – são as enchentes provocadas pela urbanização.
As inundações localizadas podem ser provocadas por:
Estrangulamento da seção do rio:
· Devido a aterros e pilares de pontes,
· Estradas,
· Aterros para aproveitamento da área,
· Assoreamento do leito do rio e lixo;
Remanso: devido à macrodrenagem:
· Rio Principal,
· Lago,
· Reservatório ou Oceano;
Erros de execução e projeto: de drenagem
· Rodovias e avenidas entre outros
A utilização de reservatórios (Cisternas) como dispositivo de drenagem urbana, irá armazenar certo volume de água pluvial, com o intuito de reduzir o pico dos hidrogramas de cheias e retardar a taxa de resposta do escoamento superficial, fazendo sua devolução lenta e gradual aos córregos.
Figura 7 – Enchente em Governador Valadares (G1 2012).
2.5.2 Erosões
A erosão é um processo de deslocamento de terra ou de rochas de uma superfície. A erosão pode ocorrer por:
· Causas Naturais;
Referente às ações da natureza, pode-se citar a chuva como a principal causadora da erosão. Ao atingir o solo, em grande quantidade, provoca deslizamentos, infiltrações e mudanças na consistência do terreno. Desta forma, provoca o deslocamento de terra. Além da chuva, o vento, a mudança de temperatura e a mudança na composição química do solo também podem provocar a erosão.
· Causas humanas;
O desmatamento, as atividades de mineração desordenadas e toda e qualquer prática que danifique o solo, aumentando a absorção de água.
O caos provocado pelas erosões pode ser contido por meio das cisternas, moderando a infiltração de água no solo.
Figura 8 – Erosão (PRIMEIRA HORA).
2.6 Coleta e Aproveitamento de Água em Alguns Países
O sistema de captação e utilização de águas pluviais possui centenas de anos. No deserto de Negev, há indícios de sua utilização de 4.000 anos. Na era Romana, construíram grandiosos e sofisticados sistemas armazenadores de águas pluviais. Segundo Werger (1991) e Soares (2000), acredita-se que entre 750 e 1100 a.C., os Anasazis construíram os reservatórios encontrados no Parque Nacional Mesa Verde, nos Estados Unidos.
Figura 9 – Ruínas do Parque Nacional Mesa Verde, Estados Unidos (MUNDO ESTRANHO).
Segundo Tomaz (1998), por volta de 850 a.C, a Pedra Moabita – umas das inscrições mais antigas do mundo – encontrada no Oriente Médio, descreve que o rei Mesha teria sugerido que em cada casa houvesse a construção de uma cisterna para o aproveitamento da água de chuva. E, segundo Guanayen (2000), a instalação mais antiga encontrada em território brasileiro, encontra-se na ilha de Fernando de Noronha, construída pelos norte americanos em 1943.
Figura 10 – Cisterna no Oriente Médio (TOMAZ 1998) 
No México, as instalações mais antigas e tradicionais são datadas na época dos Astecas e Maias. Segundo Gnadlinger (2000), no século X, ao sul da cidade de Oxkutzcab - situada ao pé do monte Puuc – a agricultura era baseada na coleta de água de chuva. Morando nas encostas, a população armazenava a água em cisternas de capacidade entre 20.000 e 45.000 litros, chamadas Chultuns.
As cisternas Chultuns possuíam diâmetro de 5m e eram escavadas no solo calcário, revestidas de reboco impermeável. Acima delas, havia uma área de captação de 100 a 200 m², como exemplificado na figura abaixo:
Figura 11 – Cisterna Chultun (PRO-USO)
Além das Chultuns, esta população utilizava-se de dois sistemas:
· Sistemas de aguadas: reservatórios de água cavados artificialmente, com capacidade de 10 a 150 milhões de litros
· Sistema de Aquaditas: pequenos reservatórios artificiais com capacidade de 10 a 50.000 litros.
A Cisterna da Basílica é uma das maiores cisternas do mundo. Construída no ano 532 em Istambul - durante a época bizantina - encontra-se perto da Basílica de Santa Sofia. Utilizaram em sua construção 336 colunas romanas procedentes de templos pagãos da Anatólia, a maioria de ordem coríntia. Possui área de 10.000 m², 8 metros de altura, capacidade para 30 milhões de litros. Foi utilizada até finais do século XIV como cisterna de água e em meados do século XIX foi restaurada depois de ser usada como armazém de madeira. Atualmente é atração turística na cidade.
Figura 11 – Cisterna da Basílica (ESTAMBULL)
Atualmente, o sistema de captação de águas pluviais é utilizado e intensificado de diversas formas em muitos países.
A Holanda utiliza-se do sistema para evitar o transbordamento dos canais que rodeiam o país, logo que, situa-se abaixo do nível do mar. Usa-se a água armazenada para irrigar lavouras e abastecer fontes ornamentais. Logo, na Alemanha, o sistema ajudou a solucionar os problemas de péssima qualidade de água distribuída. (PNUMA, 2001).
O Reino Unido consome cerca de 30% do volume de água potável residencial para limpeza do vaso sanitário. Ora, a utilização da cisterna teve papel incentivador, baseando-se na substituição da água potável pela água da chuva, gerando grande economia na renda doméstica (FEWKES 1999).
Figura 12 – Cisterna no Reino Unido (WIKIPÉDIA).
Há relatos que em muitas cidades alemãs – principalmente Berlin– desde 2000, cobra-se uma taxa pela introdução de águas pluviais na rede de esgoto. Até o ano de 2000, o município cobrava uma taxa para o tratamento de esgoto de DM$ 3,85/m³ de água potável consumida. Logo em 2001, esta taxa foi dividida em uma taxa de DM$ 3,15 para tratamento de esgoto e DM$ 2,50/m² de área impermeável. Grande incentivo para os proprietários, pois podem economizar esta taxa implantando um sistema de captação de águas pluviais (SCHIMIDT 2001).
Há o desenvolvimento de pesquisas e estudos em países como Estados Unidos e Singapura, e no Brasil, os estados do Piauí, Rio de Janeiro e Santa Catarina, já estão com pré-projetos acerca do uso da cisterna no auxílio da renda doméstica e na agricultura.
2.6.1 Sistema de Captação
O funcionamento do sistema é simples: coleta-se a água de áreas impermeáveis - normalmente telhados - em seguida, filtra-se e armazena-se em reservatórios.
Os principais parâmetros envolvidos para a coleta e aproveitamento da água pluvial são:
Área de coleta;
· Quantidade de água a ser armazenada;
· Qualidade da água;
· Capacidade de armazenamento;
· Confiabilidade.
Os principais parâmetros a serem considerados é o coeficiente de Runoff e o volume do reservatório (VYAS 2001).
2.7 Componentes do Sistema
O sistema de captação de águas pluviais é composto de: uma área de captação ou contribuição (telhado), subsistema de condução (calhas e dutos), separador de águas primitivas e do reservatório (cisterna).
Cada um destes possui sua importância, e o mau rendimento individual comprometerá a eficiência do sistema. Nos próximos tópicos, verifica-se, detalhadamente a função de cada componente.
2.7.1 Área de Contribuição
Consisti na área de projeção horizontal, da qual as águas que nela precipitam irão para os condutores. A quantidade de água armazenada depende da área de coleta, da precipitação atmosférica e do coeficiente de Runoff.
Normalmente, a área de coleta utilizada é a laje ou o telhado das edificações, porém dependendo dos fins do qual será utilizada a água armazenada, pode ser coletada através de outras áreas impermeabilizantes, localizadas em nível horizontal como calçadas, pisos, etc.
Figura 13 – Área de Captação (Ecocasa).
2.7.2 Índice pluviométrico
Para adaptar da melhor forma a cisterna, é necessário conhecer o índice pluviométrico da região.
Determina-se como índice pluviométrico (ml) o resultado da somatória da quantidade de precipitação de água – em quaisquer de seus estados físicos – em um determinado local, em um intervalo de tempo.
Na tabela 6 abaixo, confere-se o gráfico pluviométrico dos últimos anos no município de Curitiba - PR:
Tabela 6 - Índice Pluviométrico nos últimos anos em Curitiba (AGUASPARANA).
Índice pluviométrico de 2016 no município de Curitiba:
	Totais mensais de precipitação (mm)
	Ano
	JAN
	FEV
	MAR
	ABR
	MAI
	JUN
	JUL
	AGO
	SET
	OUT
	NOV
	DEZ
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	2016
	164,0
	295,8
	92,8
	142,7
	142,3
	130,9
	117,1
	172,3
	95,0
	172,1
	102,7
	76,0
Tabela 7 - Índice Pluviométrico em Curitiba (AGUASPARANA).
Curitiba possui um índice pluviométrico de aproximadamente 1700 mm anualmente, o que a torna uma cidade com alta taxa de chuvas no ano a comparando com outras grandes metrópoles. 
Mede-se o índice pluviométrico através do Pluviômetro:
Figura 14 – Puviômetro (G1 PARANÁ).
2.7.3 Tempo de Retorno
A NBR 10884/89 fornece os critérios para dimensionar calhas e condutores (verticais e horizontais) além de estabelecer que cada obra, em face de seu vulto ou responsabilidade, deve ter seu tempo de retorno (grau de segurança - corresponde à frequência de chuvas com determinada intensidade) adotado; sendo:
· T= 1 ano, para áreas onde os empoçamentos possam ser toleráveis;
· T= 5 anos; para coberturas e telhados;
· T= 25 anos, em coberturas e áreas onde os empoçamentos e extravasamentos são intoleráveis.
Abaixo, confere-se o exemplo da cidade de Florianópolis/SC, que possui chuvas intensas em um pequeno intervalo de tempo:
	Chuvas intensas.
	Intensidade pluviométrica (mm/h)
	Período de retorno
	1
	5
	25
	(anos)
	
	
	
	Florianópolis
	114
	120
	144
Tabela 8 - Exemplo do período de retorno em Florianópolis/SC (MUNDO SUSTENTAVEL).
2.7.4 Vazão do projeto
Quantidade de água que será destinada a um mesmo ponto de escoamento. Assim, várias áreas de contribuição podem fazer parte de um conjunto que dará uma só vazão de projeto, como também, a mesma calha pode ter vários pontos de escoamentos diferentes, o que resultará em diversas vazões.
A NBR 10844/89 estabelece:
Q= I x A/60
Onde:
· Q é a Vazão do projeto (L/min);
· A é a área de contribuição (m²);
· I é a Intensidade Pluviométrica (mm/h)
· 
2.7.5 Condutores 
Sistema horizontal (calhas) e condutores verticais, que transportam a água até o reservatório.
Existem 2 tipos principais de condutores:
· Condutores horizontais
· Condutores verticais
Segunda a NBR 10844/89 a declividade mínima para os condutores deve ser 0,5%.
 O material de fabricação das calhas (condutores horizontais) deve ser resistente à corrosão, longa durabilidade, ser resistente às intempéries, e possuir o aspecto liso, leve e rígido; podendo ser de chapas galvanizadas, liga de alumínio ou plástico (Tomaz 2003).
	
Figura 15: Condutor horizontal em alumínio
	
Figura 16: Condutor vertical em PVC
2.7.6 Armazenamento
Reservatório (cisterna) que armazenará a água de chuva. Os reservatórios podem ser de diferentes materiais como:
· Concreto armado; 
A cisterna fica enterrada no chão até mais ou menos dois terços da sua altura. Possui placas de cimento de 50 por 60 cm e com 3 cm de espessura (mistura de cimento e areia - traço 1 : 4), que estão curvadas de acordo com o raio projetado da parede da cisterna, variando conforme a capacidade prevista. Estas placas são fabricadas no local de construção em moldes de madeira. Sua construção é convencional e feita na obra. Usa-se arame de aço galvanizado (No. 12 ou 2,77 mm), que é enrolado no lado externo da parede. O telhado da cisterna, cônico e raso, também é feito de placas de concreto, que estão apoiados em estreitos caibros de concreto. Um reboco somente externo é suficiente para dar firmeza. O espaço vazio em volta da cisterna é cuidadosamente aterrado, assim o solo apoia a cisterna.
 Figura 17: Construção da Cisterna	 Figura 18: Visualização do telhado da cistern
Estas cisternas são comuns no nordeste do Brasil, sendo usadas como “Cisternas Comunitárias”, onde caminhões pipa abastecem estes reservatórios para o consumo das famílias. Sua durabilidade em meio árido é a vantagem que se destaca nesta região.
· Alvenaria em tijolos; 
Para volumes de 10 a 30 m³. Este projeto é padrão para solos comuns e locais com facilidade de implantação.
Figura 15: Interior da cisterna - FONTE: Ecocasa
Este modelo segue os princípios e as características utilizadas no continente Europeu (modelo Europa), ilustrado abaixo:
 Figura 16: Cisterna modelo Europa - FONTE: Casa Sustentável
· Poliéster; 
De 10 a 60 m³, são fabricadas em poliéster, e reforçadas com fibra de vidro. Podem ser utilizadas de forma enterrada ou exposta, possuem elevada resistência mecânica e a intempéries, são fáceis de manusear e a instalação é rápida e simples.
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 Figura 17: Cisterna em Poliéster - FONTE: Ecocasa
 Figura 18: Ilustração – Aplicação em campos de futebol - FONTE: Ecocasa
· Polietileno; 
Fabricadas em polietileno de alta densidade, são leves, fáceis de manusear. Não devem ser expostas ao tempo ou instaladas em local com lençol freático alto.
 Figura 19: Cisterna em Polietileno - FONTE: Ecocasa
3 METODOLOGIA 
4 RESULTADOS
5 CONCLUSÕES
6 CRONOGRAMA
	Cronograma de Pesquisa
	Atividade
	Junho
	Julho
	Agosto
	Setembro
	Outubro
	Novembro
	Referencial Bibliográfico
	X
	X
	
	
	
	
	Pesquisa deCampo
	
	X
	X
	
	
	
	Entrevistas
	
	X
	X
	X
	
	
	Análise dos dados coletados
	
	
	
	X
	X
	
	Conclusão
	
	
	
	
	
	X
REFERENCIAS
Artigos da internet:
Eco Habitat – Soluções Sustentáveis e Inteligentes. Disponível em: www.ecohabitatbrasi.com.br Acesso em: 14 Mar. 2017, 22h40.
Ecocasa – Tecnologias Ambientais Construções Sustentáveis. Disponível em: www.ecocasa.com.br. Acesso em: 21 Mar. 2017, 20h12.
Engeplas – Engenharia da Reciclagem e Meio Ambiente. Disponível em: www.engeplas.com.br. Acesso em: 13 Abr. 2017, 15h16.
Livros:
ROCHA, Júlio César; ROSA, André Henrique; CARDOSO Arnaldo Alves.
Introdução a Química Ambiental. Bookman, 2000.
Guia do estudante. Dossiê Água. Editora Abril. São Paulo, 2009.
Media de precipitação anual em Curitiba(mm)
Totais mensais de precipitação (mm)	2012	2013	2014	2015	2016	122.33333333333333	120.125	143.9	163.28333333333333	141.97499999999999