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FACULDADE METROPOLITANA UNIDAS – FMU PAULO SERGIO SANTOS CRISPIM NOGUEIRA – RA: 2525369 PATRICK ALMEIDA MUNIZ DOS SANTOS – RA: 2596523 FERNANDO VIOLIM SANCHES – RA: 2588332 JOÃO VICTOR NASCIMENTO ROSA – RA: 2254906 JOÃO GUILHERME MAMEDE – RA: 2304028 RICARDO AMORIM DOS SANTOS – RA: 8931010 Projeto de instalações hidrossánitárias São Paulo 2021 ATIVIDADE A1 Projeto de instalações hidrossánitárias PAULO SERGIO SANTOS CRISPIM NOGUEIRA – RA: 2525369 PATRICK ALMEIDA MUNIZ DOS SANTOS – RA: 2596523 FERNANDO VIOLIM SANCHES – RA: 2588332 JOÃO VICTOR NASCIMENTO ROSA – RA: 2254906 JOÃO GUILHERME MAMEDE – RA: 2304028 RICARDO AMORIM DOS SANTOS – RA: 8931010 Atividade A1 de Hidros sanitária ao Curso de (Engenharia Civil) da Faculdade Metropolitana Unida (FMU), como requisito parcial para obtenção do Título de Bacharel em (Engenharia Civil). Sobre orientação: Clever Approbato SÃO PAULO 2021 RESUMO Esse documento traz consigo informações sobre o desenvolvimento da Atividade Pratica Supervisionada executada pelos alunos do nono semestre de Engenharia Civil. Aqui estão descritos os processos de elaboração e maquete de instalações hidráulicas prediais que tem como objetivo ampliar o conhecimento dos alunos em áreas que lhes vão ser uteis ao decorrer da vida acadêmica e no mercado de trabalho. As maquetes (do edifício e do apartamento) tem como finalidade mostrar onde e como são as instalações prediais, tais como: tubulação de água fria, tubulação de gás, tubulação de esgoto sanitário, reservatórios e recalque. O trabalho escrito aqui presente traz a você a possibilidade de ter conhecimento acerca dos cálculos para dimensionamento das tubulações, da capacidade de água, os mateiras utilizados, custos financeiros, primeiros esboços e tudo aquilo que se diz respeito à parte prática do trabalho, bem como toda a base de teoria que nos permitiu chegar aos objetivos esperados e desenvolver um projeto de sucesso comparando os resultados que obtivemos ao final do projeto realizado anteriormente à esse, mostrando onde conseguimos chegar. ABSTRACT This document brings with it information about the development of the Supervised Practical Activity carried out by the students of the ninth semester of Civil Engineering. Here we describe the processes of elaboration and modeling of hydraulic building facilities that aims to increase the knowledge of students in areas that will be useful to them during the course of academic life and in the labor market. The mock-ups (of the building and the apartment) aim to show where and how are the building facilities, such as: cold water pipe, gas pipe, sanitary sewer pipe, reservoirs and repression. The written work presented here gives you the possibility of knowing about the calculations for sizing pipes, water capacity, the materials used, financial costs, first sketches and everything that concerns the practical part of the work, as well as the whole theory base that allowed us to reach the expected objectives and develop a successful project comparing the results we obtained at the end of the project carried out before this, showing where we got. Sumário INTRODUÇÃO ......................................................................................................................... 3 OBJETIVO .................................................................................................................................. 4 METODOLOGIA ........................................................................................................................ 5 REVISÃO TEÓRICA ................................................................................................................. 6 1.1. Tipos de instalações e normas .................................................................................... 6 Sistema de Água Fria ............................................................................................................. 6 Instalações de Recalque ........................................................................................................ 7 Reservatórios ........................................................................................................................... 7 Capacidade dos reservatórios .......................................................................................... 8 Exemplo de Dimensionamento ..................................................................................... 9 Sistema de Esgoto Sanitário ............................................................................................... 9 Sistema de Águas Pluviais ............................................................................................. 10 Sistema de Combate a Incêndio .................................................................................... 11 3.2. Componentes hidráulicos (tubulações e peças) .................................................. 11 4. DESENVOLVIMENTO DA PRÓPRIA ATIVIDADE ................................................... 15 4.1. Memorial descritivo ................................................................................................... 16 Reserva técnica de incêndio – RTI .................................................................................. 17 Reservatório superior e inferior ........................................................................................ 17 Dimensionamento da tubulação de água fria ............................................................... 18 Peso das peças .................................................................................................................. 18 Pressões mínimas e máximas ......................................................................................... 18 Velocidade máxima d’água .............................................................................................. 19 Dimensionamento da tubulação de esgotos ................................................................... 19 Caixas de gordura .............................................................................................................. 20 Ramal de ventilação e desconectores ............................................................................. 21 Dimensionamento da rede de águas pluviais. ................................................................ 22 5. CÁLCULOS E RESULTADOS ..................................................................................... 23 CONCLUSÃO ....................................................................................................................... 27 REFERÊNCIAS...................................................................................................................... 28 3 INTRODUÇÃO O projeto desse semestre consiste na elaboração de um projeto de instalações hidráulicas prediais, podendo ser de distribuição direta ou indireta, para execução da mesma foi escolhido o método de distribuição direta. As instalações hidráulicas prediais constituem subsistemas integradores de um projeto final, onde o mesmo deve ter parâmetros técnicos, racionais e compatibilizados aos sistemas construtivos propostos pela arquitetura da edificação, permitindo facilmente a operação e manutenção das instalações. Normas técnicas foram levadas em conta em todo processo de análise de dados e fases construtivas, onde o mesmo teve intuito demonstrativo e didático à aplicação da instalação hidráulica em sistema predial. Esse projeto está relacionado à matéria de Instalações Hidrossanitárias, onde é de extrema importânciao seu estudo na área da construção civil, pois agrega conhecimentos fundamentais sobre dimensionamentos e construção prática de um projeto. Nesse trabalho será apresentado um memorial de cálculo do projeto, onde estarão o dimensionamento de reservatório inferior e superior, reserva técnica de incêndio, prumadas, ramais, tubos de queda, cavalete, ligação de água, esgoto e gás junto a concessionaria além de uma visão teórica que contribuirá para a realização do mesmo. 4 OBJETIVO Elaboração de um projeto de instalações hidráulica com a execução de uma maquete que demonstre todos os sistemas instalados no prédio residencial projetado pelo grupo. O projeto tem o intuito demonstrativo e prático sobre o funcionamento de uma instalação predial hidráulica indireta através de bombeamento, foi utilizado peças que compõem um sistema predial, sendo adequado ao que seria necessário para o funcionamento do projeto, análises a instalações já em funcionamento foram necessárias para obter uma base de conceitos vistos em sala, tornando possível adequá-lo ao nosso projeto. O principal objetivo desse trabalho é colocar em prática as teorias e os conceitos estudados em sala, nesse caso relacionados à matéria de Instalações Hidrossanitárias. 5 METODOLOGIA As etapas desse trabalho fundamentam-se em estudos em sala de aula, juntamente á pesquisas acadêmicas em livros e websites, com uma revisão bibliográfica no tema: instalações hidráulicas e prediais. O projeto desenvolvido obteve parâmetros técnicos baseados na NBR 5626 (set. 1998), da Associação Brasileira de Normas Técnicas (ABNT) em conjunto com técnicas construtivas aprendidas em aula, fazendo a compatibilização das informações se adequarem ao protótipo desenvolvido. Livros renomados ligados à área de instalações hidráulicas, exemplares em feiras ligadas ao ramo de construção e visita técnica em outra unidade de Faculdade de Tecnologia, foram fundamentais para a elaboração do projeto. O projeto consiste em demonstrar experimentalmente o funcionamento de uma instalação hidráulica predial indireta com auxílio de bomba, onde de início foi levado em conta qual modelo a ser utilizado, foram realizados testes para obter a curva característica da bomba, outro aspecto analisado foi a altura manométrica em que a mesma fornecia, sendo um fator importante para elaborar o tamanho do projeto que seria construído, pois o fluído transportado que no caso é a água deve chegar ao reservatório superior através da coluna de recalque com uma vazão constante, sendo que na altura é levado em conta as perdas de cargas presentes na composição do sistema Neste trabalho será apresentado as bases para dimensionamento da maquete, projeto e execução da mesma. 6 1. REVISÃO TEÓRICA 1.1. Tipos de instalações e normas Sistema de Água Fria Os sistemas prediais de água fria devem ser preparados em combinação com a NBR 5626/98(1). As instalações prediais de água potável precisam ser projetadas para assegurar fornecimento de água de forma constante, em quantidade suficiente, com pressões e velocidades adequadas ao perfeito funcionamento das peças de utilização e dos sistemas de tubulações, além de conservar estritamente a qualidade da água no sistema de abastecimento. Tem-se de adotar diâmetro mínimo interno de 3/4". De acordo com a norma, as instalações prediais de água fria devem ser projetadas de modo que, durante a vida útil do edifício que as contém, atendam aos seguintes requisitos: • Preservar a potabilidade da água. • Garantir o fornecimento de água de forma contínua, em quantidade adequada e com pressões e velocidades compatíveis com o perfeito funcionamento dos aparelhos sanitários, peças de utilização e demais componentes. • Promover economia de água e energia. • Possibilitar manutenção fácil e econômica. • Evitar níveis de ruído inadequados à ocupação do ambiente. • Proporcionar conforto aos usuários, prevendo peças de utilização adequadamente localizadas, de fácil operação, com vazões satisfatórias e atendendo às demais exigências do usuário. 7 Instalações de Recalque O conjunto elevatório tem que possuir características que atendam às condições previstas de vazão, altura manométrica total e tempo de funcionamento determinado. A altura estática de sucção deve ser preferencialmente negativa, ou seja, as bombas devem estar afogadas. Reservatórios O reservatório deve ser dimensionado de forma a atender o consumo de, no mínimo, um dia. Quando projetados dois reservatórios, o superior deve ser dimensionado para 40% do volume do consumo diário e o inferior para 60%. Dependendo das dimensões dos reservatórios utilizados devem ser previstos seus particionamentos, para facilitar limpeza e manutenção. Podem ser utilizados reservatórios pré-fabricados ou de fabricação normalizada, desde que satisfaçam às exigências do DER/SP. Ilustração: Medição Individualizada com reservatório superior 8 Ilustração: Medição Individualizada com reservatório inferior e superior Capacidade dos reservatórios A capacidade calculada refere-se a um dia de consumo. Tendo em vista a intermitência do abastecimento da rede pública, e na falta de informações, é recomendável dimensionar reservatórios com capacidade suficiente para dois dias de consumo. Essa capacidade é calculada em função da população e da natureza da edificação. Então, a quantidade total de água a ser armazenada será: CR = 2 × Cd Onde: CR = capacidade total do reservatório (litros) Cd = consumo diário (litros/dia) Para os casos comuns de reservatórios domiciliares, recomenda-se a seguinte distribuição, a partir da reserva ção total (CR): – Reservatório inferior: 60% CR; – Reservatório superior: 40% CR. Esses valores são fixados para aliviar a carga da estrutura, pois a maior reserva (60%) fica no reservatório inferior, próximo ao solo. A 9 reserva de incêndio, usualmente, é colocada no reservatório superior, que deve ter sua capacidade aumentada para comportar o volume referente a essa reserva. Exemplo de dimensionamento: Calcular a capacidade dos reservatórios de um edifício residencial de 4 pavimentos, com 4 apartamentos por pavimento, sendo que cada apartamento possui 2 quartos. Adotar reserva de incêndio de 10.000 litros, prevista para ser armazenada no reservatório superior. Solução: Cd = P × q Adotamos: 2 pessoas/quarto P = (2 × 2) = 4 pessoas/apto × 16 aptos P = 64 pessoas Cd = 64 × 200 l/dia = 12 800 l/dia CR = 2 Cd CR = 2 × 12 800 = 25 600 l CR (superior) = (0,4 × 25 600) + 10 000 l = 20 240 CR (inferior) = 0,6 × 25 600 = 15 360 l Sistema de Esgoto Sanitário Os sistemas prediais de esgoto sanitário devem ser elaborados em consonância com as normas NBR 8160/99(2), NBR 7229/93(3) e NBR 13969/97(4). Nas zonas desprovidas de rede pública de esgotos sanitários, os despejos líquidos devem receber tratamento compatível com o corpo receptor, quer em cursos d’água ou em terreno natural, atendendo às exigências da CETESB. Admite-se o uso de instalações de tratamento constituídas por fossas sépticas e filtros biológicos em zonas desprovidas da rede de esgotos sanitários, desde que estes sejam projetados e executados em conformidade com as normas NBR 7229/93(3). Permitida a reprodução parcial ou total, desde que citada a fonte – DER/SP – mantido o texto original e não acrescentando qualquer tipo de propaganda comercial. NBR13969/97(4) e atendam às exigências dos órgãos ambientais. Para estas instalações de tratamento podem ser utilizados elementos pré-moldados ou pré-fabricados, desde que satisfaçam as exigências do DER/SP. De acordo com a norma, o sistema de esgoto sanitário deve ser projetado de modo a: 10 • Evitar a contaminação da água, de forma a garantir sua qualidade de consumo, tanto no inferior dos sistemas de suprimento e de equipamentos sanitários, como nos ambientes receptores. • Permitir o rápido escoamento da água utilizada e dos despejos introduzidos, evitando a ocorrência de vazamentos e a formação de depósitos no inferior das tubulações. • Impedir que os gases provenientes do interior do sistema predial de esgoto sanitário atinjam áreas de utilização. • Impossibilitar o acesso de corpos estranhos ao interior do sistema. • Permitir que seus componentes sejam facilmente inspecionáveis. • Impossibilitas o acesso de esgoto ao subsistema de ventilação. • Permitir a fixação dos aparelhos sanitários somente por dispositivos que facilitem sua remoção para eventuais manutenções. • Não interligar o sistema de esgoto sanitário com outros sistemas. Sistema de Águas Pluviais Os sistemas prediais de águas pluviais devem ser elaborados em consonância com a NBR 10844/89(5). O sistema de águas pluviais das edificações deve ser interligado ao sistema de drenagem da rodovia, ou encaminhado a talvegues próximos, através de tubos ou canaletas padronizadas pelo DER/SP. De acordo com a norma, as instalações de drenagem de águas pluviais devem ser projetadas de modo a obedecer às seguintes exigências: • Recolher e conduzir a vazão de projeto até locais permitidos pelos dispositivos legais. • Ser estanques. • Permitir a limpeza e desobstrução de qualquer ponto no interior da instalação. • Absorver os esforços provocados pelas variações térmicas a que estão submetidas. • Quando passivas de choques mecânicos, ser constituídas de materiais resistentes a eles. • Nos componentes expostos, utilizar materiais resistentes às intempéries. • Nos componentes em contato com outros materiais de construção, utilizar materiais compatíveis. • Não provocar ruídos excessivos. • Resistir às pressões a que podem estar sujeitas. • Ser fixadas de maneira a assegurar resistência e durabilidade. 11 Ilustração: Sistema de águas pluviais Sistema de Combate a Incêndio Os projetos de combate a incêndio devem ser elaborados de acordo com as normas e instruções do Corpo de Bombeiros e legislação municipal onde couber. Também deve ser considerado o regulamento para a concessão de descontos aos riscos de incêndio do Instituto de Resseguros do Brasil - IRB. 3.2. Componentes hidráulicos (tubulações e peças) Os sistemas de água fria podem ser classificados em diretos, indiretos ou mistos. Direto: São sistemas diretos aqueles em que não há a utilização de reservatório e a água é abastecida diretamente da rede pública para os pontos de utilização. A vantagem desse sistema é o seu baixo custo, porém se houver qualquer interrupção na rede, faltará água na edificação. Indireto: No sistema indireto há o uso de reservatórios de água, garantindo o uso de água mesmo quando há a interrupção de fornecimento pela rede pública. O 12 dimensionamento das caixas d’água é feito por meio de cálculo do uso diário de acordo com o tipo de edificação e a quantidade de pessoas que irão utilizar a água. Misto: O abastecimento nesse caso é realizado tanto pelo sistema direto quanto pelo indireto. O sistema direto fica responsável por abastecer as torneiras externas, tanques e pontos de utilização no térreo. Já o sistema indireto, fica encarregado de abastecer os demais pontos de utilização que não contam com pressão suficiente para serem abastecidos diretamente e por abastecer dispositivos de higiene, como chuveiros e torneiras internas. 13 Ilustração: Componentes de distribuição de água fria A rede de distribuição é basicamente formada por: Barrilete: o barrilete é o conjunto de tubulações que se originam no reservatório e abastecem as colunas de distribuição. Colunas distribuição: de derivam-se do barrilete e alimentam os ramais. Ramais: recebem a água das colunas e a distribui pa ra os sub-ram ais nos pavimentos. Sub-ramais: são as tu bulações que alimentam diretamente as pe ças de utilização. Ilustração: Componentes de distribuição de água fria Para o sistema de gás a especificação para a execução é determinada pelo projeto norteado pelas normas té cnicas, o projeto de termina a pressão de fornecimento e a de utilização dentro do em preendimento, o que per mitirá dimensionar as instalações e tubulações. Nessa etapa, são estabelecidos o ponto de conexão com a rede externa ou local para instalação da central de 14 Ilustração: Componentes de distribuição de gás Componentes do Sistema Predial de Esgotos Sanitários Subcoletores e Coletor Predial Subcoletor: tubulação horizontal que recebe os efluentes de um ou mais tubos de queda (no caso de prédios) ou de ramais de esgoto. Coletor Predial: é o trecho final da tubulação que conduz o esgoto até a rede pública, ou ao sistema de esgoto individual. Tubo de queda Subcoletores Coletor Predial Caixa de inspeção Rua Coletor Público Coletor público: Tubulação pertencente ao sistema público de esgotos sanitários e destinada a receber e conduzir os efluentes dos coletores prediais Exemplo de escoamento de esgoto em um banheiro Edifícios: as tubulações horizontais passam sob a laje e as verticais (em edifícios) em shafts. Exemplo de escoamento de esgoto em um banheiro: a coleta de esgotos em edifícios em edifícios, os tubos de queda fazem a transição para a tubulação horizontal dos sub-coletores. Dos sub-coletores caminham até uma caixa de inspeção (CI) e da caixa de inspeção até o coletor predial. DISPOSITIVOS DE INSPEÇÃO A) Caixa de Gordura: O ramal de esgoto da cozinha não pode ser ligado diretamente aos sub-coletores. As águas residuárias da cozinha possuem óleo e gordura que podem entupir as tubulações. B) Caixa de Inspeção: São pontos de acesso para permitir a inspeção, limpeza e desobstrução da tubulação. gás; o local pa ra reguladores de pressão e m edidores de vazão; e se o sistema de medição será coletivo ou individualizado. Os itens básicos utilizados nas instalações prediais de gás são: Tubulações; Reguladores de pressão; Medidores de vazão; Válvulas e conexões. Para a tubulação, os materiais m ais empregados são cobre rígido e flexível; aço com ou sem costura, pretos o u galvanizados; polietileno; tubulação de aço revestida em polietileno; e tubulações multicamadas. 15 CAIXA DE GORDURA Caixa destinada a reter, na sua parte superior, as gorduras, graxas e óleos contidos no esgoto, formando camadas que devem ser removidas periodicamente, evitando que estes componentes escoem livremente pela rede, obstruindo a mesma. CAIXA DE GORDURA As caixas de gordura devem ser instaladas em locais de fácil acesso e com boas condições de ventilação. As pias de cozinha ou máquinas de lavar louças instaladas em vários pavimentos sobrepostos devem descarregar em tubos de queda exclusivos que conduzam o esgoto para caixas de gordura coletivas, sendo vedado o uso de caixas de gordura individuais nos andares. As caixas de gordura podem ser moldadas in loco ou adquiridas prontas no mercado. CAIXAS DE INSPEÇÃO Caixa destinada a permitir a inspeção, limpeza e desobstrução das tubulações. Toda mudança de diâmetro, direção ou de declividade dos coletores e subcoletores enterrados deve serfeita através de uma caixa de inspeção. A distância máxima entre duas caixas não deve ultrapassar 15 m para facilitar a desobstrução dos tubos. a) profundidade máxima de 1,00 m; b) forma prismática, de base quadrada ou retangular, de lado interno mínimo de 0,60 m, ou cilíndrica com diâmetro mínimo igual a 0,60 m; c) tampa facilmente removível, permitindo perfeita vedação; d) fundo construído de modo a assegurar rápido escoamento e evitar formação de depósitos. Ilustração: Componentes de distribuição de esgoto sanitário água pluvial 16 Ilustração: Componentes de distribuição de e água pluvial 4. DESENVOLVIMENTO DA PRÓPRIA ATIVIDADE Todo dimensionamento foi feito com base na norma de instalações hidráulicas NBR 5626:1998 já citada anteriormente, e a norma de dimensionamento de reservas de incêndio NBR 13714. O edifício é de tipologia residencial e foi projetado com 4 pavimentos (térreo e 3 pavimentos tipo), cada pavimento é composto por 4 apartamentos com 6 moradores em cada apartamento. Apartamento tipo O apartamento tipo é composto por uma área de Xm², possui 3 quartos, uma sala, uma cozinha, varanda, 2 banheiros e uma área de serviço (Lavanderia). Como mostra no projeto simples abaixo: 17 4.1. Memorial descritivo Para iniciar o projeto foi necessário calcular o consumo de água ideal para a edificação de acordo com a sua ocupação. Sendo que moram em média 6 pessoas por apartamento, no prédio composto por 16 apartamentos totalizando 96 usuários. De acordo com uma estimativa pré-definida pelo tipo de edificação, uma pessoa consume 200 litros de água por dia, logo o consumo total do edifício seria de 19200 litros de água por dia. Para o dimensionamento dos reservatórios inferior e superior é necessário multiplicar o consumo diário por dois, devido a necessidade de ter um volume de água reserva para futuras necessidades de limpeza do reservatório ou falta de abastecimento da concessionária. 18 Assim teremos um volume total de 38.400 litros distribuídos 40% no reservatório superior e 60% no reservatório inferior. Reservatório superior: 15.360 litros Reservatório inferior: 23.040 litros Reserva técnica de incêndio – RTI De acordo com a NBR 13714 deve-se iniciar o volume da sua reserva de incêndio de acordo com o tipo da sua edificação conforme a tabela 1 em anexo. Dimensionamento tubulação de água fria O dimensionamento da tubulação de água fria deve garantir ao usuário da edificação água contínua e em velocidade e pressão adequada a cada aparelho hidráulico instalado e evitar ruídos e vibrações nas tubulações, garantindo a eficiência e conforto. Para dimensionar a tubulação de água fria levamos em questão dois dimensionamentos: Dimensionamento do reservatório. Para dimensionar o reservatório levamos em conta o tipo da edificação, no qual a NBR 5626 disponibiliza uma tabela com a estimativa de consumo diário unitário da edificação, e nos casos de edificações que serão usadas para habitação ou outras edificações que variem o número de pessoas ou aparelhos quem consumam a água a NBR disponibiliza uma estimativa de pessoas por dormitório ou uma taxa de ocupação de acordo com a natureza do local. O reservatório deve possuir um volume suficiente para fornecer durante 48 horas água para edificação, sem que precise de reabastecimento da rede pública, e deve acrescentar a reserva de incêndio a este valor ao volume para a reserva de água destinada ao combate de incêndio. 4.1.2. Reservatório superior e inferior O reservatório superior normalmente instalado dentro dos telhados das residências para evitar as intempéries, mas pode ser feito sobre o telhado, e em prédios são normalmente instalados sobre a caixa de escada, por terem os pilares mais próximos. O reservatório superior é uma boa medida de economia de energia, pois usasse a pressão vinda da rede pública para abastece-lo em casos que a pressão não seja suficiente para conduzir a água até o reservatório superior faz o uso de um reservatório 19 inferior e bombas de recalque, normalmente ocorre em edifícios que possuam mais de 3 pavimentos. Outro fator importante no dimensionamento do reservatório inferior e superior, é que 60% do volume total da reserva de água fria deve ficar no reservatório inferior e 40% da reserva de água fria deve ficar no reservatório superior, devido as cargas que eles irão representar no cálculo estrutural da edificação. 4.1.3. Dimensionamento da tubulação de água fria 1.2. Peso das peças Para que a água saia de forma contínua e sem interrupções e que cada aparelho ou dispositivo hidráulico tenha uma atuação perfeita, é usado para cálculo o peso das peças que é um número determinado de forma empírica que relaciona a vazão necessária para o funcionamento da peça e um diâmetro mínimo para garantir a vazão que a peça necessita. O projeto primeiro é definido pela necessidade do ponto de água, ou para outro dispositivo que necessite da água. Então ao fazermos o projeto hidráulico; primeiro definimos o traçado da tubulação e qual locais precisamos atingir, mas como vemos que na engenharia sempre possui um viés financeiro, procuramos fazer caminhos mais curtos e fazer um uso mais eficiente da tubulação e procurar facilidades de execução dos serviços envolvidos no sistema hidráulico, tanto para otimizar a produção como economizar dinheiro. 1.3. Pressões mínimas e máximas A tubulação de água fria é considerada um conduto forçado e possui pressão diferente da pressão externa (ambiente) e não possui ação da pressão atmosférica. A carga de pressão estática determinada pela norma 5626 diz o seguinte: “Em uma instalação predial de água fria, em qualquer ponto, a pressão estática máxima não deve ultrapassar 40 m.c.a. (metros coluna d’água). ” Isso quer dizer que o desnível entre o reservatório e o ponto de água não deve ultrapassar 40 metros e outro ponto é que a pressão mínima exigida é de 1 m.c.a., para um funcionamento adequado e uma durabilidade maior para vida útil da tubulação. Em prédios ou edificações muito altas há a existência de reservatório de água fria intermediário ou o uso de bombas para garantir a pressão estática adequada a tubulação e aos usuários. Pressão estática deve ser interpretada como a pressão da água parada nos tubos, enquanto a pressão dinâmica é a pressão da água em movimento, a pressão 20 dinâmica para um bom funcionamento do sistema deve possuir valor de 0,50 m.c.a. A pressão dinâmica é definida pela pressão estática menos a perda de carga total da tubulação. A perda de carga é o resultado do atrito com a parede da tubulação e dos choques causados com as conexões e peças da tubulação, esta energia é perdida em forma de calor. A perda de carga total é a soma da perda de carga localizada e da perda de carga distribuída; a perda de carga distribuída tratasse da perda de carga ao longo da tubulação e do atrito dela com as paredes da tubulação. A perda de carga localizada é a perda de carga nas conexões da tubulação, onde a norma estipula um comprimento equivalente para cada peça de forma que pode ser usado no cálculo da perda de carga de uma carga distribuída. Outra forma é calcular as perdas de cargas separado e somar depois com a perda de carga distribuída para achar a pedra de carga total. 1.4. Velocidade máxima d’água A norma menciona somente um valor máximo a velocidade da água que não deve ultrapassar a velocidade de 3 m/s, a velocidade da água maior que 3 m/s faria que quando a água passasse por algum trecho iria fazer ruídos desagradáveis, temos também várias técnicas para a diminuição do ruído como tubos mais flexíveis e alvenaria em tijolo maciço comum que também auxilia no isolamento acústico.A velocidade calculasse usando a vazão achada para as peças, como o produto da área com a velocidade é igual a vazão, fazemos a área do diâmetro do tubo e dividimos pela vazão, assim conferindo que a velocidade não ultrapasse a estipulada. Quando temos uma velocidade elevada aumentamos o diâmetro da tubulação, ao aumentarmos a área diminuímos a velocidade pois tratasse de grandezas inversamente proporcionais. Outro fenômeno que ocorre nas tubulações é o golpe de aríete, quando a água atinge uma velocidade elevada dentro de uma tubulação e é freada bruscamente por algum registro ou qualquer outro dispositivo, este fenômeno causa danos a tubulação e é evitado ao seguir a norma de velocidade, e também o uso de registros com fechamentos mais lentos ou dispositivos que reduzam a velocidade da água gradativamente evitam este fenômeno. 1.5. Dimensionamento da tubulação de esgotos A rede de esgoto deve coletar todo esgoto doméstico e encaminha-lo para rede pública de tratamento de esgoto ou caso não haja a rede pública, deve encaminhar ao tratamento de esgoto particular ou outro sistema de tratamento alternativo, sempre temos que reduzir a carga orgânica de forma que ao lança-lo ao manancial o manancial tenha autodepuração o suficiente sem alterar o ecossistema deste manancial. 21 O dimensionamento dos ramais de esgoto é mais simples, o fato de os diâmetros das tubulações de esgotos serem normalmente o dobro do diâmetro das tubulações de água fria simplifica os cálculos, pois nunca haverá mais água para escoar do que lhe é despejada na rede de esgoto. A NBR 8160 determina diâmetros mínimos para os ramais de descarga e as tubulações são calculadas através de uma unidade de medida chamada UHC (unidade Hunter de Contribuição). A unidade Hunter é a unidade que representa a contribuição do esgoto dos aparelhos sanitário conforme sua utilização habitual. Estes valores são apresentados na NBR 8160. Esta unidade denominada UHC dimensiona os ramais, sub coletores e coletores da rede de esgoto assim como o tubo de queda e o ramal de ventilação. Para tubos coletores e o ramal de descarga da bacia sanitária é exigido o diâmetro mínimo de 100mm. Já os demais ramais de descarga o diâmetro mínimo é de 40mm, com exceção da máquina de lavar roupas que possuem sabão e ocorre espuma dentro da tubulação e na pia da cozinha devido a óleos, gorduras e certos detritos que vão para rede de esgoto; tanto na máquina de lavar e na pia de cozinha o diâmetro mínimo é de 50mm. A norma fixa sempre valores mínimos e temos que calcular as unidades de contribuição conforme a tubulação fica maior e temos mais esgoto para lançarmos a rede pública. Os ramais de esgoto (quando une dois ou mais ramais de descarga), temos valores mínimos para usar segundo a NBR 8160, mas além disso os sub coletores que irão captar os esgotos vindos dos tubos de queda são dimensionados com o UHC. A rede de esgoto basicamente é projetada da seguinte forma os sub coletores captam as águas doas ramais de esgoto e dos tubos de queda e levam para a caixa de inspeção. A caixa de inspeção é feita para caso haja alguma manutenção ou preciso averiguar a tubulação de esgoto temos um acesso mais fácil sem precisar quebrar nada. Após a caixa de inspeção captar os esgotos ele vai até a rede pública através de um coletor, é recomendado uma válvula de retenção de esgoto nestas saídas, a válvula de retenção pode ser instalada em sub coletores também, pois ela além de evitar a entrada de parasitas, evita que a água dos esgotos volte em caso de inundações ou enchente ou qualquer refluxo que ocorra na rede pública. 1.6. Caixas de gordura Outro dispositivo importante da rede de esgoto são as caixas de gorduras, que apresentam um sistema de sifão em seu interior que retém parte dos óleos e gorduras das pias da cozinha, e para um adequado funcionamento precisam ser limpadas regularmente de acordo com o uso da edificação. Atualmente em prédios não é permitido ter caixa de gordura no interior do apartamento devido a maioria dos 22 condomínios não permitirem, então normalmente é dimensionada uma no térreo para receber o esgoto das pias dos apartamentos, isto por questão da facilidade da limpeza e comodidade dos usuários do prédio. A caixa de gordura é dimensionada pela estimativa do número de cozinhas e de refeições, assim se define as dimensões da caixa de gordura, e o material deve ser resistente a ação dos resíduos nela recebido, normalmente feitas em concreto armado ou em PVC. Declividade mínima e máxima das redes de esgoto. A tubulação de esgoto é movida apenas por gravidade, em geral adotasse uma declividade mínima de 2% para tubulações igual ou inferior ao diâmetro de 75mm e de 1 % para tubulações com diâmetro de 100 mm ou superior a isso. A norma 8160 também fornece uma tabela com a declividade mínima em função do diâmetro e da vazão estimada em projeto. A declividade máxima estipulada pela norma 8160 é de 5 %, mas normalmente é desvantajoso fazer uma grande inclinação pois podem atrapalhar detalhes arquitetônicos da edificação, e a tubulação em pvc é interessante que não fique seca pois o tubo pode ressacar e trincar com o passar do tempo. 1.7. Ramal de ventilação e desconectores Os desconectores são os dispositivos usados nos aparelhos sanitários para evitar que gases do esgoto venham para residência. Os sifões, caixas sifonadas e a própria bacia sanitária apresentam em seu interior o sistema de sifão que faz um fecho hídrico e evita que os gases do esgoto retornem ao interior das edificações. Por sua vez pode ocorrer vácuo ou pressão no interior da tubulação provocada pelo fecho hídrico, existe o ramal de ventilação para que os gases produzidos no interior das tubulações de esgotos possam ser expelidos para a atmosfera. Lembrando que a tubulação de esgoto está sujeita a pressão atmosférica por se tratar de um conduto livre, e a tubulação de água fria é um conduto forçado e apresenta pressão diferente da externa e a pressão atmosférica é desprezível em seu interior. O ramal de ventilação acaba com a pressão negativa que possa ocorrer dentro da tubulação e evita que os gases e maus cheiros vão ao interior das edificações. O diâmetro do ramal de ventilação é calculado a partir das unidades Hunter de contribuição, e a norma também determina diâmetros mínimos para este ramal. 23 Dimensionamento da rede de águas pluviais. Para o dimensionamento das águas pluviais devemos garantir que as águas pluviais não tenham como destino a rede de esgoto, pois no Brasil usamos o sistema separador absoluto por causa das altas incidências de chuva e da abundância hídrica. Caso despejássemos junto ao esgoto, iriamos elevar muito o custo do tratamento de esgoto que teria um volume muito maior a ser tratado, e por isso o custo de duas redes separadas vale a pena com a economia que fazemos no tratamento. Temos muitos problemas ambientais causados por escoamento superficial então o objetivo da drenagem é dar o destino certo as água pluviais, em nosso projeto a área térrea teve o entorno do prédio decorado com jardim e árvores e assim a cobertura verde permite uma infiltração no solo .Na cobertura usamos uma laje impermeabilizadas com manta asfáltica, e usamos um aditivo impermeabilizante na argamassa de regularização em cima do contrapiso, foram projetadas grelhas nas extremidades e fizemos uma inclinação de 2% na direção da grelha, assim garantiríamos a impermeabilidade da cobertura e a inclinação auxiliaria no deflúvio da água precipitada. Para descobrirmos a vazão de projeto que precisamos escoar, achamos a área de contribuição; esta área é que contribui recolhendo as chuvas para o escoamento, e seus cálculo se baseiam em parâmetros geométrico da cobertura ou área a ser drenada. A fórmula da vazão é o produto da intensidadepluviométrica com a área de contribuição, a intensidade pluviométrica varia de acordo com a região sendo necessário consultar a prefeitura ou o órgão responsável pelos estudos hidrológicos da cidade para obtenção de dados com fonte confiável. A NBR 10844 (Instalações prediais de água pluviais) recomenda os seguintes tempos de retorno para usar a intensidade pluviométrica: 1 ano para obras externas onde empoçamentos possam ser tolerados 5 anos para coberturas ou terraços 25 anos para coberturas e áreas onde empoçamentos ou extravasamentos não possam ser tolerados E as calhas e os condutores de águas pluviais devem ter capacidade para escoar uma chuva do tempo de retorno de cinco anos. Para dimensionarmos o condutor vertical usamos uma tabela que mostra uma área máxima de telhado que o condutor pode drenar, com base em uma chuva crítica de 150 mm/h, e com uma relação do diâmetro e da vazão que o condutor pode escoar nesta situação. Com a área máxima de telhado que este condutor pode escoar basta dividir a área de contribuição do telhado para achar o número mínimo de condutores para drenar a cobertura. 24 5 CÁLCULOS E RESULTADOS 25 26 Nesta situação vemos que adotaremos a tubulação de 25 mm, pois a soma dos pesos relativos, nos mostra que a tubulação de 25 mm garantirá a vazão das peças. A velocidade máxima determinada pela NBR 5626 é de 3m/s, e a tubulação de 25 mm garantirá que não haverá água correndo mais de 2,13 m/s em nenhum trecho da tubulação 27 28 CONCLUSÃO A atividade desse semestre apresenta um estudo sobre as instalações do sistema de água fria e esgoto sanitário de uma edificação predial. Para estes sistemas, foram elaborados estudos completos, no qual utilizando as normas que rege cada instalação, foi possível consolidar este estudo. Após feito o estudo dos sistemas e com o projeto arquitetônico da edificação predial foi possível obter uma conclusão com as dimensões de tubulações e elementos especiais, como reservatório, sistemas de águas pluviais, sistema de água fria, sistema de combate a incêndio, instalação de recalque etc. Na qual com as informações adquiridas no dimensionamento foi possível desenvolver os projetos de instalações de água fria e esgoto sanitário. 29 REFERÊNCIAS NBR 7229. Disponível em: <https://www.ebah.com.br/content/ABAAAAtDUAI/nbr-7229>. Sistema de Instalação Predial. Disponível em: <https://www. aecweb.com.br/cont/m/rev/sistemas-de-instalacao-predial-de-gas- dicasde-projeto-e-especificacao_14111_10_0>. Instalações Hidráulicas. Disponível em: <https://www.escolaengenharia.com.br/instalacoes-hidraulicas/> Instalações Hidráulicas. Disponível em: <https://www.google.com/search?rlz=1C1CAFA_enBR647BR647&biw=1242&bih=553 &tbm=isch&sa=1&ei=rzHtXOjwE_PM5OUP86f6A4&q=componentes+instala%C3%A7 %C3%A3o+predial&oq=componentes+instala%C3%A7%C3%A3o+predial&gs_l=img.3 ...52175. 52712..53024...0. 0..0.153.560.0j4......0…1.gws-wiz> Instalações de Esgoto. Disponível em: <https://www.jrrio.com.br/construcao/instalacoes/esgoto.html Instalações Hidrossánitarias. Disponível em: <https://www.construtivajr.com/single-post/instalacoeshidrossanitarias> <http://www.varzeagrande.mt.gov.br/storage/Arquivos/7692091793d032b445b3411f51 222440.pdf> NBR 5626. Disponível em: <https://ecivilufes.files.wordpress.com/2013/06/nbr-05626-1998-instalac3a7c3a3o- predial-de-c3a1gua-fria.pdf> https://www.jrrio.com.br/construcao/instalacoes/esgoto.html http://www.varzeagrande.mt.gov.br/storage/Arquivos/7692091793d032b445b3411f51222440.pdf http://www.varzeagrande.mt.gov.br/storage/Arquivos/7692091793d032b445b3411f51222440.pdf
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