Instalações Prediais Água Quente

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Instalações Prediais Água Quente
Definição de IPAQ
Sistema composto por tubos, reservatórios, peças de utilização, equipamentos e outros componentes, destinado a conduzir água quente aos pontos de utilização. As instalações de água quente destinam-se a banhos, higiene, utilização em cozinha, lavagem de roupas, finalidades médicas entre outras específicas. Elas devem proporcionar garantia de fornecimento de água suficiente, sem ruído, com temperaturas adequadas e sob pressão necessária ao perfeito funcionamento das peças de utilização.
NBR 7198 - PROJETO E EXECUÇÃO DE INSTALAÇÕES PREDIAIS DE ÁGUA QUENTE
Esta Norma fixa as exigências técnicas mínimas quanto à higiene, à segurança, à economia e ao conforto dos usuários, pelas quais devem ser projetadas e executadas as instalações prediais de água quente. Esta Norma se aplica às instalações prediais de água quente para uso humano, cuja temperatura seja, no máximo, de 70°C.
Exigências segundo a norma:
Aquecedores
Alimentados pelo reservatório superior de água fria.
Especificados pelo projetista se de acumulação(que possui um reservatório para aquecimento) ou instantâneos(não necessita de reservatório).
O dimensionamento de aquecedores de acumulação deve ser criterioso observando-se o ramal de alimentação, o nível superior deve estar abaixo do nível inferior da derivação, a saída da tubulação deve ter um respiro, a tubulação de alimentação da água fria deve ser resistente a água quente, deve haver um dreno para emergências.
Aquecedores instantâneos a gás: NBR 5899 e NBR 8130
Aquecedores elétricos de acumulação NBR 10674
Aquecedores solares: NBR 10185; NBR 10184; NBR12269
Exigências segundo a norma:
Estimativa de consumo de água quente: Peculiaridades de cada instalação, as condições climáticas e as características de utilização do sistema são parâmetros a serem considerados para estimativa do consumo
Temperatura da água: Obrigatória a instalação de misturadores caso a temperatura ultrapasse 40°C. Temperatura máxima 70 °C.
Pressão de serviço: Pressão estática máxima = 400 kPa. Pressões dinâmicas não devem ser inferiores a 5 kPa.
Velocidade da água: Não deve ser superior a 3 m/s.
Vazões de projeto: deve-se admitir o funcionamento não-simultâneo de todos os pontos de utilização instalados a jusante do trecho considerado 
Exigências segundo a norma:
Tubulações: Devem ser projetadas e executadas de acordo com o material escolhido e especificado pelo projetista
Dilatação Térmica: Quando as tubulações forem projetadas e executadas de modo a permitir dilatações térmicas, deve-se garantir o perfeito funcionamento do sistema, observando-se que os tubos e as conexões devem ser confinados por dispositivos apropriados, que permitam livre movimentação, e devem minimizar a flambagem dos trechos
Condições gerais de temperatura e consumo por tipo de edificação e por uso
A temperatura mínima em condições gerais com que a água quente deve ser fornecida, depende do uso a que se destina
Hospitais e laboratórios: 100°C ou mais;
Lavanderias: 75° a 85°C;
Cozinhas (lavagem de utensílios com gordura): 60° a 70°C;
Uso pessoal e banhos: 35° a 50°C.
O consumo diário de água quente pode ser feito com auxílio da tabela da Norma
Pode-se observar que em caso de apartamento ou casa com central privada, considera-se 2 pessoas por dormitório + empregados. 
É indispensável que o acumulador (depósito de água quente) tenha pelo menos capacidade igual à da banheira, (de 150 a 180 litros). 
No caso de apartamentos com central coletiva, considerar 2 pessoas por dormitório, mais empregados, mais 150 litros por máquina de lavar roupa e mais 180 litros por banheira instalada.
Condições gerais de temperatura e consumo por tipo de edificação e por uso
	Tipo de Ocupação	Consumo (litros/dia)
	Alojamento provisório de obra	24 por pessoa
	Casa popular ou rural	36 por pessoa
	Residência	45 por pessoa
	Apartamento	60 por pessoa
	Quartel	45 por pessoa
	Escola (internato)	45 por pessoa
	Hotel (sem incluir cozinha e lavanderia)	36 por hóspede
	Hospital	125 por leito
	Restaurante e similares	12 por refeição
	Lavanderia	or Kgf de roupa seca
Classificação dos sistemas de suprimento de água quente
OS sistemas prediais de suprimento de água quente se dividem em três partes: sistema individual, sistema central privado e sistema central coletivo
Sistema individual
Geração e reservação: 
Fontes energéticas: Gás combustível e eletricidade
Aquecedores a eletricidade: A resistência elétrica é acionada automaticamente pelo próprio fluxo de água.
Aquecedores a gás combustível: Possuem um queimador que é acionado por uma chama piloto, quando da passagem do fluxo de água.
Distribuição: O equipamento gerador de água quente é situado no próprio ponto de utilização.
A alimentação de água fria, tanto para o aquecedor a gás como para o que utiliza eletricidade, no caso do sistema individual, é feita juntamente com os demais aparelhos, não necessitando de uma coluna individual.
Consiste na alimentação de m ponto de utilização sem a necessidade de uma rede de água quente
Sistema individual
Vantagens: 
Menores custos (não é necessária rede de água quente). 
Facilidade de instalação. 
Ideal em ambientes pequenos e em ambientes localizados afastados das demais dependências do prédio.
Desvantagens:
Risco de choque.
Vazões limitadas, sendo inadequado seu uso para abastecimento, por exemplo, de banheiras.
Sistema central privado
Consiste em um equipamento responsável pelo aquecimento da água e de uma rede de tubulações, que distribuem a água aquecida a conjuntos de aparelhos pertencentes a uma mesma unidade como, por exemplo, um apartamento 
Geração e reservação: 
Fontes energéticas: gás combustível, eletricidade, óleo combustível, lenha e energia solar
Aquecedores instantâneos ou de passagem: A água vai sendo aquecida à medida que passa pela ponte de aquecimento, sem requerer a reservação.
Aquecedores de acumulação: Existe a reservação do volume de água a ser aquecido.
Sistema central privado
A entrada de água fria deve ser feita em uma cota superior ao aquecedor o que, associado a uma ventilação permanente (respiro) evita o esvaziamento do mesmo em caso de falta d’água no reservatório ou no caso de manutenção dos aquecedores.
Deve ser previsto um dispositivo que evite o retorno da água do aquecedor em direção a coluna, evitando assim maiores perdas de energia, como por exemplo, o sifão térmico, que reduz as perdas, não as eliminando por completo.
Tendo em vista obter-se uma temperatura adequada no ponto de utilização, o trajeto percorrido pela água quente deve ser o mais curto possível e as tubulações devidamente isoladas.
Distribuição: Constituída por ramais que conduzem a água aquecida desde o equipamento de aquecimento e diversos pontos de consumo. 
Sistema central privado
Aplicabilidade:
Quando se deseja a instalação de uma rede de água quente. 
Quando se dispõem de espaço físico para a instalação de um aquecedor de acumulação e do volume mínimo de ar no ambiente, através da previsão de uma ventilação permanente, que neste caso varia de 6 a 16 m3.
Em apartamentos onde o trajeto a ser percorrido pela tubulação de água quente é muito longo, utiliza-se o aquecedor de passagem ao invés do de acumulação, é o caso de suítes em residências de alto padrão.
Quando se utiliza aquecedor instantâneo, o atendimento de mais de um ponto de utilização simultâneo, torna-se precário.
Sistema central coletivo
Geração e Reservação: 
Fontes energéticas: gás combustível, eletricidade. Óleo combustível, dentre outros.
Uma vez que o equipamento de geração de água quente abastece várias unidades, está implícita a reservação do volume a ser aquecido
Distribuição: Quanto ao tipo de distribuição o sistema central coletivo pode ser classificado em ascendente, descendente e misto.
Sistema central coletivo
Aplicabilidade:
Onde não se torna necessário o rateio do energético consumido para o aquecimento da água, e evidentemente se deseja a instalação de uma rede de água quente.
Quando não se dispõe de espaço físicopara a instalação de um aquecedor no interior do apartamento, e se deseja uma rede de distribuição de água quente.
Este sistema é muito utilizado, pois possibilita uma redução no traçado da rede no interior do apartamento, pois as colunas de abastecimento são localizadas próximas aos pontos de consumo.
Neste tipo de sistema não existe uma limitação no volume dos ambientes sanitários.
Recirculação de água quente
O item 3.30 da NBR 7198, descreve que dispositivo de recirculação, é um dispositivo destinado a manter a água quente em circulação, a fim de equalizar sua temperatura.
Esse processo de recirculação é como um conjunto de tubulações interligando os pontos mais distantes da rede ao equipamento de aquecimento, e ela se dá de dois modos, natural ou forçada.
Natural: Utiliza-se a carga hidrostática gerada pela diferença de temperaturas, consequentemente de densidade, das redes de distribuição e de retorno;
Forçada: A carga hidrostática necessária é obtida através da interposição de uma bomba, adequada à temperatura de serviço do sistema.
Dimensionamento 
Na distribuição das tubulações de água quente, adota-se os mesmos critérios utilizados nos cálculos de água fria, somente alterando as vazões.
Vazões mínimas e pesos das peças de utilização (NBR 5626/1998):
	ITEM	PEÇAS DE UTILIZAÇÃO	VAZÃO	PESO
	1	Banheira	0,30	1,0
	2	Bidê	0,10	0,1
	3	Chuveiro	0,20	0,4
	4	Chuveiro	0,20	0,4
	5	Lavatório	0,15	0,3
	6	Pia de Cozinha	0,25	0,7
	7	Pia de Tanque	0,25	0,7
	8	Lavadora de Roupa	0,30	1,0
Dimensionamento
Diâmetros necessário de acordo com as peças:
		PEÇAS	DIÂM. (MM)
	1	Banheira	15
	2	Bidê	15
	3	Chuveiro	15
	4	Chuveiro	15
	5	Lavatório	15
	6	Pia de Cozinha	15
	7	Pia de Tanque	20
	8	Lavadora de Roupa	20
Dimensionamento
Quanto ao dimensionamento, a NBR 7198/92 não dispõe de uma relação entre o diâmetro e a velocidade máxima. Nos projetos atuais, utiliza-se a velocidade x diâmetro sugerida nas normas NBR 7198/82 e 5626/82.
Dimensionamento
Algumas premissas devem ser adotadas quanto ao dimensionamento e distribuição de água quente, para que não ocorram falhas, onde:
As tubulações de água fria, que alimentam misturadores, não podem estar conectadas a barrilete, colunas de distribuição e ramais que alimentam, válvulas de descarga;
A única canalização que pode funcionar com uma certa folga é a canalização que conduz a água fria desde o reservatório superior até o sistema de aquecimento;
Deve ser permitida tubulação única, desde que não alimente válvulas de descarga, contanto que seja impossibilitado retorno de água quente para a tubulação de água fria.