Prévia do material em texto
ATIVIDADE MAPA – INSTALAÇÕES PREDIAIS PROJETO HIDROSSANITÁRIO – ETAPA 1 a) Estimativa de consumo de água para o edifício. Determine a capacidade dos reservatórios de acordo com a norma vigente (considere k1 =1,2 e k2 = 1,5), incluindo a previsão de incêndio. De acordo com NBR 5626/2020, os seguintes parâmetros devem ser seguidos para atender aos critérios mínimos de abastecimentos: • Armazenamento de água para 2 dias; • Reservatório inferior com 60% do total do volume de água; • Reservatório superior com 40% do total de volume de água; • A reserva de incêndio no reservatório deve ser equivalente a 20% do volume total do reservatório superior de água. Considerando os dados de 10 andares no prédio, com 4 unidades de apartamento por andar, com 4 pessoas residindo em cada apartamento e, ainda, a Tabela de estimativa de consumo diário abaixo, tem-se que o consumo diário per capita/apartamento é de 200 L/dia. Então, o volume total de água necessário no prédio é: 𝑉 = 𝑘1. 𝑘2. 𝑃. 𝑞. 𝑑 Em que: P = população do prédio q = consumo diário per capita d = quantidade de dias de reservação 1,2 x 1,5 x 10 x 4 x 4 x 200 x 2 = 115.200 L Esse volume será dividido em um reservatório inferior e outro superior, conforme recomendações da NBR 5626/2020. De modo que: 64.000 x 0,60 = 69.120 L → Volume do Reservatório Inferior 64.000 x 0,40 = 46.080 L → Volume do Reservatório Superior sem reserva de incêndio 25.600 x 0,20 = 9.216 L → Reserva Técnica de incêndio Volume do reservatório superior = 46.080 + 9.216 = 55.296 L É importante ressaltar que o reservatório inferior será do tipo cisterna de fibra de vidro, portanto terá volume comercial de 70.000 L. ETAPA 2 - Considerando uma unidade consumidora, você poderá dimensionar a instalação de água fria do banheiro dessa unidade, sabendo que a tubulação será PVC roscável. As peças sanitárias desse banheiro são: - 1 vaso sanitário com descarga. - 1 ducha higiênica. - 1 lavatório. - 1 chuveiro elétrico. Utilizando o método dos pesos previsto na NBR 5626, tem-se a vazão e pesos relativos apresentados na Figura 1 a seguir. Figura 1 – Pesos Relativos nos pontos de utilização identificados em função do aparelho sanitário De acordo com Hélio Creder (2006), em Instalações Hidráulicas e Sanitárias, a pressão requerida por cada parelho sanitário pode ser determinada pela Figura 2. Além disso, segundo o mesmo autor, o diâmetro mínimo de sub-ramal pode ser baseado na Figura 3. Figura 2 – Pressões Estáticas e Dinâmicas dos pontos de utilização em mca Figura 3 – Diâmetros dos sub-ramais mínimos Para o vaso sanitário com descarga foi considerado vaso sanitário com caixa de descarga, já que não foi especificado se era caixa ou válvula de descarga. Além disso, os valores de ducha higiênica foram considerados idênticos ao aparelho bidê citados nas Figuras 1, 2 e 3, visto que cumprem a mesma função. Com base nas Figuras 1, 2 e 3 foi montada a Tabela 1 a seguir. Aparelho Peso Vazão (L/s) Pressão dinâmica mínima (mca) Sub-ramal adotado Vaso sanitário com caixa de descarga (1/2”) 0,30 0,15 1,50 ½” Ducha Higiênica 0,10 0,10 1,00 ½” Lavatório 0,30 0,15 0,50 ½” Chuveiro (1/2”) 0,10 0,10 2,00 ½” Para o diâmetro de ramal de alimentação, foi utilizada a seguinte tabela presente na NBR 5626: Como a tubulação é de PVC roscável, tem-se que o diâmetro do ramal é de: ½”, pois o somatório dos pesos foi de 0,80. Foi elaborada uma representação esquemática no software Revit 2021 de como seria o banheiro, de acordo com os dados informados. Além disso, consta no desenho as cotas dos ramais e sub-ramais. O desenho está apresentado na Figura 4. As cotas dos sub-ramais (pontos de utilização) foram escolhidas com base na tabela a seguir: Figura 4 – Representação Esquemática do banheiro A pressão requerida é possível verificar a partir do chuveiro, tendo em vista que ele é o aparelho que precisa de mais pressão e é também o mais desfavorável à pressão, por conta de sua altura em relação à caixa d’água. Para descobrir a pressão requerida, foi feito o seguinte cálculo: pressão que o chuveiro precisa + perda de carga ao longo da tubulação. Como não é possível identificar as peças que precedem o ramal, foi calculada a perda de carga na entrada do ramal, a partir do joelho. A perda de carga foi calculada a partir do método de Hazen-Williams, utilizando o comprimento equivalente de peças, de acordo com a tabela abaixo: a) Peças e comprimento equivalente: • 2 Joelhos 90 ° ½” = 2 x 1,1 = 2,2 • 1 Tê 90° c/ saída de lado ½” = 2,3 • 1 Registro de pressão ½” = 11,1 Comprimento equivalente = 15,6 b) Comprimento da tubulação = 0,20 + 0,20 + 0,70 + 0,40 = 1,50 Pela fórmula de Hazen-williams: ℎ𝑓 = 10,65. 𝑄1,85 𝐶1,85𝐷4,87 . 𝐿 em que: hf = perda de carga (mca) Q = vazão (m³/s) (soma das vazões requeridas nos aparelhos = 0,5 L/s) C = coeficiente de Hazen-Williams (p/ PVC C=140) D = diâmetro da tubulação (mm) L = comprimento equivalente (m) (15,6 + 1,5 = 17,1) O valor de hf calculado foi de hf = 2,86 mca. Dessa forma, a pressão requerida na entrada do ramal do banheiro é de: 2,86 + 2,00 = 4,86 mca. ETAPA 3 - O diagrama exibido na figura acima contém ERROS no esquema unifilar. Ache estes erros e corrija-os de forma a deixar a instalação funcionando apropriadamente. Cite os locais dos erros corrigindo-os. • Na posição W, o sistema de tomadas possui dois neutros, enquanto deveria ter uma fase, um neutro e um terra; • Na posição V, o circuito possui um neutro a mais; • Na posição Z, está faltando um neutro; • Nas tomadas baixas no lado inferior da imagem, falta indicar que é o circuito 2; • Nos conduítes no lado inferior da imagem “U”, falta também indicar que os fios pertencem ao sistema 2 e a bitola do conduíte; • No conduíte Z, falta indicar nos fios que eles pertencem ao circuito 2. A imagem de como deveria ser o circuito, consta a seguir. ETAPA 4 a) Agora você deve realizar uma instalação de um circuito trifásico de 380 V para suprir uma carga de 15 kW que tem seu fator de potência em 0,6. Qual deve ser a seção mínima desse condutor pelo critério da condução de corrente? Consulte a tabela a seguir. Justifique sua resposta. Foi calculada a corrente para o cálculo da seção mínima de um circuito trifásico a partir da seguinte fórmula: 𝐼 = 𝑃 √3. 𝑉. 𝑓𝑝 Em que: I – Corrente em (A) P – Potência em (kW) V – tensão em (V) Fp – fator de potência Desse modo, a corrente calculada foi de: I = 37,98 A, necessitando de uma seção mínima de 10 mm², de acordo com a Tabela. Esse condutor foi escolhido pois um circuito trifásico possui pelo menos 3 condutores carregados e essa é a menor seção de condutor que atende a esse circuito com a amperagem calculada. b) De posse da mesma tabela, você agora precisa determinar a queda de tensão percentual em um condutor de seção de 4 mm² que liga uma carga de 1960 W com fator de potência em 0,7. Esse é um circuito monofásico em 110 V com uma distância de 40 m entre o QD e a carga. Cálculo da corrente para circuito monofásico: 𝐼 = 𝑃 𝑉. 𝑓𝑝 Em que: I – Corrente em (A) P – Potência em (kW) V – tensão em (V) Fp – fator de potência Desse modo, a corrente de projeto e de I = 25,45 A. Cálculo da resistência do condutor: 𝑅 = 𝜌. (𝐿. 2) 𝑆 Em que: R – Resistência do condutor em Ω L – distância da carga até o QD (m) S – seção do condutor (m²) 𝜌 – resistividade do condutor (Ωm) Desse modo, R = 0,35 𝛀. Já a queda de tensão é determinada pela seguinte fórmula: 𝑉𝑞𝑢𝑒𝑑𝑎 = 𝑅𝑐𝑜𝑛𝑑𝑢𝑡𝑜𝑟 . 𝐼𝑐𝑎𝑟𝑔𝑎 Desse modo, 𝑉𝑞𝑢𝑒𝑑𝑎 = 8,91 V. Assim a tensão de carga será: 𝑉𝑐𝑎𝑟𝑔𝑎 = 𝑉𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙 − 𝑉𝑐𝑎𝑟𝑔𝑎 = 101,09 𝑉, totalizando uma perda percentual de 8,1 %. Sendonecessário recalcular a seção do condutor, visto que a máxima admissível é de 3%. Para isso, será utilizada a seguinte fórmula: 𝑆 = 𝜌. (𝐿. 2). 𝐼 𝑉𝑐𝑎𝑟𝑔𝑎 𝑚á𝑥. L – distância do condutor até o QCD (m) S – seção do condutor (m²) 𝜌 – resistividade do condutor (Ωm) Vcarga máx. – a máxima de tensão de queda admitida, ou seja, Vtotalx3% = 3,30 V I – corrente de projeto (A). Assim, a seção do condutor deverá ser de: 10,80 mm². Aproximando para o condutor comercial mais próximo, o novo condutor precisará ser de 16 mm².