Artigo Hidráulica

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INSTALAÇÕES HIDRAULICAS - PROJETO INTEGRADOR 
 
 
1. RESUMO​ 
É previsto neste trabalho o dimensionamento do abastecimento hidráulico 
com base na NBR 5626, com foco em dimensionar todo sistema hidráulico e esgoto 
sanitário, através de equações matemáticas para que não ocorra à falta de água. 
Sendo o local já determinado como uma edificação destinada a guarda civil 
metropolitana (GCM) da cidade de Guarulhos, foi projetado para esta edificação 
armazenar água por até dois dias, assim o estabelecimento terá tempo suficiente 
para operar suas atividades sem que falte água, com capacidade para atender cem 
pessoas por dia.. 
 
2. INTRODUÇÃO​ 
“O abastecimento de água aos núcleos populacionais à medida que 
estabelecidos mais afastados dos rios apresentava dificuldades crescentes, que lhes 
permitissem captar a água, aduzi-la e armazená-la para utilização. Paralelamente, 
fez-se necessário encontrar recursos para elevar a água a locais onde pudesse 
atender às necessidades de consumo e à irrigação de terras para fins 
agrícolas.”(Archibald Joseph Macintyre – 2012). Com base nesse argumento, 
transferir água de um local para outro se tornou possível para o sustento 
populacional, porém, existem problemas que dificultam o fornecimento de água, 
como o mau dimensionamento hidráulico, escolhas inadequadas de bombas, etc. 
Cada vez que aumenta a população o consumo e demanda de água também 
aumentam e assim faz com que a falta de água se torne comum. Para atender esse 
consumo e demanda de água nos edifício, normalmente é feito o planejamento e 
dimensionamento predial. O projeto tem como foco fornecer água para toda a 
edificação, evitar a perdas de cargas e ruídos em toda a tubulação, ter uma boa 
distribuição de água, manter a vazão e pressão adequada em todo o ramal. 
 
3. OBJETIVOS​ 
❖ Realizar o dimensionamento das instalações prediais de água fria e de esgoto 
de uma edificação conforme prescrições das normas ABNT NBR 5626, 8160; 
❖ Utilizar equações para determinar o tipo de bomba a ser utilizado; 
❖ Calcular a vazão máxima em toda tubulação; 
❖ Prevenir a falta de água; 
❖ Dimensionar o reservatório inferior e superior; 
❖ Melhorar as condições do abastecimento. 
 
4. METODOLOGIA 
O dimensionamento hidráulico de água foi realizado em uma base da GCM 
(Guarda Civil Metropolitana) da cidade de Guarulhos, com o objetivo de calcular toda 
a tubulação, tamanho do reservatório inferior e superior e obter resultados para a 
escolha correta de bombas que atenda todas as necessidades, para que não ocorra 
a falta de água. 
Outro ponto importante nesse trabalho é manter uma vazão adequada, em 
toda tubulação do prédio, trazendo um melhor conforto e o bem estar para o 
consumidor e eliminar de forma correta todos os dejetos e derivados. Para a 
realização dos cálculos, foi criada uma lista com todos os dados do projeto (Figura 
1). 
 
Figura 1: Tabela de Informações sobre o prédio. Fonte: Próprio autor. 
 
 
 
5. DESENVOLVIMENTO 
As seguintes equações foram utilizadas para a realização da escolha do 
sistema hidraulico mais adequado e eficiente para o abastecimento: 
Dados Altura (m) Largura (m) Comprimento Quantidade 
Altura do prédio 9,00 - - - 
Reservatorio 
Inferior (R.I) 
1,80 2,50 2,00 - 
Reservatorio 
Superior (R.S) 
1,60 2,50 1,50 - 
Total de Andares - - - 3 
Total de Pessoas - - - 100 
 
Consumo diário (CD): 
 | | D N CPC = × D 00 50C = 1 × D .000 L ou 5m³/diaC = 5 
Onde: 
 Consumo diário (L e m³)DC 
 ​numero de pessoas que vão frequentar a edificação.N 
 Consumo per capita (L) - Vide NBR 5626PC 
 
Alimentador: 
 | | Q = A × V Q = 4
π × d2 d = √ 4 × Qπ × V 
 ​| Q = 86.400
5m³/dia 7, 7 m³/s Q = 5 8 × 10−6 
 | d = √ π × 0,6 57,87×10 m³/s × 4−6 , 11m ou 11, 8mmd = 0 0 0 
Onde: 
 Vazão do Fluido ou CD em (m³/s) Q 
 Aréa da seção da tubulação (m²) A 
 Velocidade do Fluido (0,6 m/s < V < 1,0 m/s) V 
❖ Dado o valor de 11,08mm será utilizado a tubulação de 20mm ou ¾. 
 
Volume Util Dos Reservatórios (CT): ​O tamanho dos reservatórios deve ser 
o suficiente para abastecer a edificação por dois dias, então o consumo diário deve 
ser multiplicado por 2. 
 | | T 1 ) CDC = ( + D × T (1 ) 5m³C = + 2 × T 5m³C = 1 
Onde: 
 ​Consumo total da edificação (m³)TC 
 ​Dias de intervalo de abastecimentoD 
 Consumo diário (m³).DC 
❖ Conclui-se que a capacidade ideal do reservatório é de 15.000 litros. 
 
Divisão Do Volume Util Entre Reservatorios (RS;RI) 
 | | S , 0 CT R = 0 4 × S , 0 5m³ R = 0 4 × 1 S m³ R = 6 
 | | I , 0 CT R = 0 6 × I , 0 5m³ R = 0 6 × 1 I m³ R = 9 
Onde: 
Reservatório Superior (m³)S R 
 Reservatório Inferior (m³)I R 
 ​Consumo total da edificação (m³)TC 
❖ , 0 corresponde a 40% do volume total do reservatorio.0 4 
❖ , 0 corresponde a 60% do volume total do reservatorio.0 6 
❖ Concluímos que o reservatório inferior do edifício terá a capacidade de 9.000 
litros e do reservatório superior será de 6.000 litros. 
 
Dimensionamento dos Tanques: 
|T Comprimento Altura argura V = × × L ltura A = V TComprimento × Largura 
| | Alturars = V TComprimento × Largura Alturars =
6m³
1,50 × 2,50
1, 0m , 5m Alturars = 6 ≈ 1 7 
| |​ Alturari =
V T
Comprimento × Largura Alturari =
9m³
2,00 × 2,50
1, 0m 1, 5m Alturari = 8 ≈ 9 
❖ Será acrescentado 0,15m nas medidas referente a distancia entre a tampa e 
a lamina d’agua. 
Onde 
 Volume do tanque (m³)T V 
 (m)omprimento| Largura disponivel no localC 
 Altura Reservatorio Superior (m) Alturars 
 Altura Reservatorio Inferior (m) Alturari 
 
Vazão de Recalque (DR) 
R , D = 1 3 × √QR × √
4 X 
 | | | RQ = 5
15m³ R Q = 3 RQ = 33.600 R 33, 3 m³/s Q = 8 3 × 10
−6 
 ​ | X = 5 horas24 horas , 08 , 1 X = 0 2 ≈ 0 2 
 ​ | R , D = 1 3 × √833, 33 × 10−6 × √4 0, 12 R , 25m ou 25mm D = 0 0 
❖ 3.600 segundos = 01 hora. 
Onde 
 ​Diamentro de recalqueR D 
 Vazão do recalqueR Q 
 Tempo de funcionamento da bomba por dia X 
❖ Para a utilização do recalque será utilizado uma tubulação de 25mm 
❖ Para a utilização de sucção será utilizado uma tubulalação de 32mm 
 
Altura Geometrica (HG) 
G H = Alturari + Hedif . + Hbarrilete + Alturars 
 | G , 5m 6m 2m 1, 5H = 1 9 + + + 7 g 1, 0mH = 1 7 
Onde 
 Altura geometrica (m)GH 
 ​Altura reservatorio inferior (m) Alturari 
Altura da edificação (m)Hedif . 
 ​Altura do Barrilete (m)Hbarrilete 
 Altura reservatorio superior (m) Alturars 
 
 
Comprimento Real De Recalque (LRR) 
 | RR m m m , m , 5 , 0m L = 1 + 2 + 6 + 1 + 3 6 + 1 2 + 0 3 RR 5, 5 L = 1 1 
 
Comprimento Equivalente (LEG) 
 | EG 1 , ) 3 , ) 5 , ) 1 , ) L = ( × 3 8 + ( × 0 3 + ( × 1 5 + ( × 0 9 EG 3, 0m L = 1 1 
 
Perda de Carga 
 | |​ | R m³/h 1000 Q = 3 × R .000 l/h Q = 3 RQ = 3600s
3000 l/h R , 3 l/s Q = 0 8 
R 5mm D = 2 
Dados as informações do abaco de Far-whipple-Hsio 
 | , 5m/s V = 1 8 , 90m/nJ = 0 0 
Onde 
 Vazão do recalqueR Q 
 ​Diamentro de recalqueR D 
 Velocidade do Fluido V 
 Perda de Carga UnitariaJ 
 
Altura Representativa Da Velocidade de Recalque (HR) 
R LRR EG) J H = ( + L × 
 | R 15, 5 3, 0) 0, 90 H = ( 1 + 1 1 × 0 R , 4m H = 2 5 
Onde 
 Comprimento equivalenteEGL 
Comprimento real de recalqueRR L 
 Perda de Carga UnitariaJ 
 
Quantidade Produto Peso 
1 Valvula de Rentenção Leve (25mm) 3,8 
3 Registros de Gaveta(25mm) 0,3 
5 Cotovelos 90º(25mm) 1,5 
1 Te Passagem Direta (25mm) 0,9 
Comprimento Real De Sucção(LRS) 
 | 0, 0 , 0 , 0 , 0 , 5 , 0 LRS = 1 + 0 6 + 2 0 + 0 2 + 1 9 + 0 2 rs , 5mL = 5 0 
 
Comprimento Equivalente Sucção (LEG.S) 
 | EG.S 1 5, ) 1 , ) 3 , 0) L = ( × 1 5 + ( × 0 4 + ( × 2 0 EG.S 1, 0mL = 2 9 
 
Perda de Carga Sucção 
 | | | R m³/h 1000 Q = 3 × R .000 l/h Q = 3 RQ = 3600s
3000 l/h R , 3 l/s Q = 0 8 
r 2mm D = 3 
Dados as informações do abaco de Far-whipple-Hsio 
 | , 0m/s V = 1 0 , 42m/nJ = 0 0 
Onde 
 Vazão do recalqueR Q 
 ​Diamentro de recalqueR D 
 Velocidade do Fluido V 
 Perda de Carga UnitariaJ 
 
Altura representativa da Velocidade de Sucção (HSUC) 
 | | SUCH = 2 x G
(V S)² SUCH = (1,00)²2 x 9,8m/s² SUC , 51mH = 0 0 
Onde 
 Altura da velocidade de sucçãoSUCH 
 Velocidade de SucçãoS V 
Quantidade Produto Peso 
1 Valvula Pé de Clivo(32mm) 15,5 
1 Registros de Gaveta(32mm) 0,4 
3 Cotovelos 90º(32mm) 2,0 
 Aceleração da GravidadeG 
 
Perda de Carga na Sucção (HS) 
|S (LRS EG.S) J] SUC H = [ + L × + H HS (5, 5 1, 0) 0, 42] , 51 = [ 0 + 2 9 × 0 + 0 0
S , 8mH = 1 1 
Onde 
 Comprimento equivalente de sucçãoEGL 
Comprimento real de sucçãoRS L 
 Altura da velocidade de sucçãoSUCH 
 
Altura Manometrica Total (HMAN) 
 | | MAN G R S H = H + H + H MAN 1, 0 , 4 , 8 H = 1 7 + 2 5 + 1 1 MAN 5, 2m H = 1 4 
Onde 
 Altura geometrica (m)GH 
 Altura representativa da Velocidade de recalque (HR)R H 
 Altura representativa da Velocidade de Sucção (HSUC)SH 
 
- Calculo Potencia Motriz 
 | | N = 75 × 0,5
1.000× Q × Hman N = 75 × 0,5
1.000 × 833,33×10 m³/s ×15,42 −6 , 4 N = 0 3 
❖ Dado a tabela do Fabricante Dancor a melhor bomba para ser utilizada é o 
modelo CAM-W10 com ¾ Cv. 
 
 
 
 
6. RESULTADOS 
O progresso na tecnologia das bombas permitiu a construção de tipos 
próprios para esgotos sanitários, dragagem, para bombear argamassa, minério, 
concreto, polpa de papel, fibras, plásticos, líquidos extremamente viscosos e líquidos 
muito voláteis.” Archibald Joseph Macintyre - 2012 Segundo Macintyre, atualmente 
existem diversos modelos de bombas d’água para selecionar a bomba correta. Após 
obter todos os resultados, deve ser selecionada a bomba com base na proximidade 
da vazão (Q), altura manométrica (Hman), potência (P) e os diâmetros de sucção e 
recalque (ds, dr). No reservatorio superior terá que ter uma capacidade de 6mil litros, 
já o inferior terá que ter uma capcidade de 9mil litros. Para as tubulações de sucção 
e recalque será utilizado um diamentro de 32mm e 25mm respesctivamente. 
 
7. CONSIDERAÇÕES FINAIS 
Após todo cálculo desenvolvido foi possível obter a vazão máxima em toda a 
tubulação, dimensionamento dos reservatórios superior e inferior, perda de carga 
unitária, o diâmetro de toda tubulação do prédio e o mais importante, a seleção da 
bomba a serem utilizada no abastecimento dos reservatórios, assim garantindo um 
fornecimento de água continuo e dando as melhores condições de higiene e conforto 
aos usuários do prédio. 
 
8. FONTES CONSULTADAS 
ABNT – Associação Brasileira de Normas Técnicas. NBR 5626:1996. 
Instalação Predial de Água Fria. 
MACINTYRE, Archibald Joseph. Bombas e instalações de bombeamento. 
Editorial Julio Niskier, 2ª ed., Rio de Janeiro: LTC, 2012. 
RESERVATÓRIO DE AGUA MINERAL Disponível em: 
http://www.reservatoriodeaguamineral.com.br/category/reservatorio-de-agua/ 
http://www.reservatoriodeaguamineral.com.br/category/reservatorio-de-agua/