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UNIVERSIDADE DO EXTREMO SUL CATARINENSE - UNESC
CURSO DE ENGENHARIA CIVIL
RAFAEL DA SILVA BUSSOLO
COMPARATIVO EXECUTIVO E ECONÔMICO DE MEDIÇÃO
COLETIVA E INDIVIDUAL DE ÁGUA EM EDIFÍCIOS RESIDENCIAIS
MULTIFAMILIARES
CRICIÚMA, NOVEMBRO DE 2010
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RAFAEL DA SILVA BUSSOLO
COMPARATIVO EXECUTIVO E ECONÔMICO DE MEDIÇÃO
COLETIVA E INDIVIDUAL DE ÁGUA EM EDIFÍCIOS RESIDENCIAIS
MULTIFAMILIARES
Trabalho de Conclusão de Curso, apresentado
para obtenção do grau de Engenheiro Civil no
curso de Engenharia Civil da Universidade do
Extremo Sul Catarinense, UNESC.
Orientador: Prof. Esp. Nestor Back
CRICIÚMA, NOVEMBRO DE 2010
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RAFAEL DA SILVA BUSSOLO
COMPARATIVO EXECUTIVO E ECONÔMICO DE MEDIÇÃO COLETIVA E
INDIVIDUAL DE ÁGUA EM EDIFÍCIOS RESIDENCIAIS MULTIFAMILIARES
Trabalho de Conclusão de Curso aprovado pela
Banca Examinadora para obtenção do Grau de
Engenheiro Civil, no Curso de Engenharia Civil
da Universidade do Extremo Sul Catarinense,
UNESC, com Linha de Pesquisa em Medição
Individualizada de Água.
Criciúma, 30 de novembro de 2010.
BANCA EXAMINADORA
Prof. Esp. Nestor Back - Engenheiro – (UNESC) - Orientador
Prof. Álvaro Back - Engenheiro – (UNESC)
Robson Antunes Caciatori - Engenheiro – (Criciúma Construções Ltda.)
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Dedico este trabalho a todos que, em algum
momento desta difícil caminhada, me deram
forças nos momentos de fraqueza, para
seguir em frente. Principalmente aos meus
pais, que estiveram sempre ao meu lado, me
apoiando e sendo meu porto seguro.
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AGRADECIMENTOS
Aos meus pais, Carmen e Clarno, que sempre deram apoio em minhas
escolhas. Eles são e sempre serão os responsáveis por cada obstáculo enfrentado e
pelo meu sucesso conquistado.
Às minhas avós, Ignês e Zuleima, que são meu porto de conforto e carinho
nos momentos em que penso em desistir de tudo.
Aos meus colegas de classe que nesses cinco anos de cooperação, nos
momentos de estudos e descontração, me ajudaram com as dificuldades que
surgiram no decorrer do curso.
A todos meus amigos que ainda continuam ao meu lado mesmo depois de
vários momentos de ausência por ter que dedicar meu tempo aos estudos.
Aos amigos da Criciúma Construções, que me ajudaram com conhecimento e
com incentivo para que mais este obstáculo fosse ultrapassado.
Aos professores que me guiaram através das minhas dificuldades e me
deram suporte em minhas conquistas e opiniões.
Ao Prof. Nestor Back, que me orientou para que a elaboração deste trabalho
se tornasse possível.
E finalmente a Deus, que nunca permitiu que, mesmo nos momentos mais
difíceis, eu fraquejasse ou desistisse dos meus objetivos, sem ele esta conquista
não seria alcançada.
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“A mente que se abre a uma nova idéia
jamais voltará ao seu tamanho original.”
Albert Einstein
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RESUMO
O agravamento da escassez de água, a poluição das reservas hídricas e a má
utilização da água doce do planeta exigem que alternativas sejam desenvolvidas e
adotadas visando à redução do consumo de água. Uma das alternativas que é muito
utilizada em outros países vem ganhando espaço no Brasil. O sistema de medição
individualizada de água induz a redução no consumo por parte dos moradores de
edifícios residenciais multifamiliares, bem como uma cobrança mais justa, visto que
cada morador paga pela quantidade de água que consume, e não de forma rateada
como é feito no sistema de medição coletivo, utilizado na grande maioria dos
edifícios brasileiros. Este trabalho tem por objetivo apontar vantagens e
desvantagens sob os pontos de vista do construtor, do morador e da empresa
concessionária de água. Para tal, propôs se apresentar uma revisão bibliográfica dos
trabalhos feitos sobre o tema, analisando sua importância e elaborar um projeto
utilizando os dois sistemas de medição, dimensionando a rede, definindo seu
traçado e apontando as dificuldades na elaboração do mesmo, para então fazer um
levantamento de custos, comparando-os economicamente.
Palavras-chave: Medição individualizada de água. Dimensionamento. Instalações
hidráulicas. Recursos hídricos.
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LISTA DE ILUSTRAÇÕES
Figura 1 – Sistema com medição coletiva ................................................................. 17
Figura 2 – Sistema de medição individualizada, coluna única com hidrômetros
posicionados no pavimento tipo .......................................................................... 25
Figura 3 – Sistema de medição individualizada, colunas individuais com hidrômetros
posicionados no pavimento tipo .......................................................................... 26
Figura 4 – Sistema de medição individualizada com hidrômetros posicionados no
pavimento térreo ................................................................................................. 27
Figura 5 – Sistema de medição individualizada com hidrômetros posicionados no
pavimento de cobertura ....................................................................................... 28
Figura 6 – Sistema de medição individualizada com hidrômetros localizados em
pavimento intermediário ...................................................................................... 29
Figura 7 – Hidrômetro monojato ................................................................................ 33
Figura 8 – Funcionamento do hidrômetro monojato. ................................................. 34
Figura 9 – Hidrômetro multijato ................................................................................. 34
Figura 10 – Funcionamento do hidrômetro multijato ................................................. 35
Figura 11 – Hidrômetro Woltman .............................................................................. 36
Figura 12 – Funcionamento do hidrômetro Woltman vertical. ................................... 36
Figura 13 – Esquema isométrico do banheiro da suíte ............................................. 56
Figura 14 – Esquema isométrico do banheiro social ................................................. 56
Figura 15 – Esquema isométrico da cozinha e área de serviço ................................ 57
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LISTA DE TABELAS
Tabela 1 – Classificação da disponibilidade de água de acordo com a ONU. .......... 13
Tabela 2 – Valores de vazões nominais definidos pela ABNT .................................. 39
Tabela 3 – Pesos relativos nos pontos de utilização identificados em função do
aparelho sanitário e da peça de utilização. ......................................................... 48
Tabela 4 – Perda de carga em conexões – Comprimento equivalente para tubo liso
............................................................................................................................ 50
Tabela 5 – Valor da vazão máxima á. em hidrômetros ...................................... 51
Tabela 6 – Altura adotada dos pontos de utilização de água .................................... 55
Tabela 7 – Planilha de dimensionamento do sistema de medição coletiva de água
fria - Banheiro suíte (CAF 1)................................................................................ 59
Tabela 8 – Planilha de dimensionamento do sistema de medição coletiva de água
fria - Banheiro social (CAF 2) .............................................................................. 60
Tabela 9 – Planilha de dimensionamento do sistema de medição coletiva de água
fria - Cozinha / Área de Serviço (CAF 3) ............................................................. 61
Tabela 10 – Planilha de dimensionamento do sistema de medição coletiva de água
fria - Barrilete ....................................................................................................... 62
Tabela 11 – Lista de materiais necessários para a execução do sistema com
medição coletiva de água fria .............................................................................. 63
Tabela 12 – Planilha de dimensionamento do sistema de medição individual de água
fria ....................................................................................................................... 65
Tabela 13 – Lista de materiais necessários para a execução do sistema com
medição individual de água fria ........................................................................... 67
Tabela 14 – Orçamento para execução do sistema de abastecimento de água fria
com medição coletiva .......................................................................................... 68
Tabela 15 – Orçamento para execução do sistema de abastecimento de água fria
com medição individual ....................................................................................... 69
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LISTA DE ABREVIATURAS E SIGLAS
ABNT – Associação Brasileira de Normas Técnicas
ANA – Agência Nacional de Águas
ARCE – Agência Reguladora de Serviços Públicos Delegados do Estado do Ceará
DPS – Dispositivos de proteção contra surtos
INMETRO – Instituto Nacional de Metrologia, Normalização e Qualidade Industrial
IPT – Instituto de Pesquisas Tecnológicas
kPa – Quilo Pascal
M-Bus – Meter Bus
m. c. a. – Metros de coluna d’água
mPa – Mega Pascal
NBR – Norma Brasileira
ONU – Organização das Nações Unidas
PLC – Power Lines Communications
Poli-USP – Escola Politécnica da Universidade Federal de São Paulo
PURAE – Programa de Conservação e Uso Racional de Água nas Edificações
SABESP – Companhia de Saneamento Básico do Estado de São Paulo
SMC – Sistema de Medição Coletiva
SMI – Sistema de Medição Individualizada
SMR – Sistema de Medição Remota
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SUMÁRIO
1.
INTRODUÇÃO ........................................................................................... 12
2.
OBJETIVOS ............................................................................................... 15
2.1
Objetivo Geral ........................................................................................... 15
2.2
Objetivos Específicos .............................................................................. 15
3.
SISTEMAS DE MEDIÇÃO ......................................................................... 16
3.1
Medição Coletiva ...................................................................................... 16
3.2
Medição Individualizada .......................................................................... 17
3.2.1
Vantagens da Medição Individualizada .................................................. 18
3.2.2
Desvantagens da Medição Individualizada ............................................ 20
3.2.3
Surgimento e Legislação do Sistema no Brasil ..................................... 21
3.2.4
Localização dos Hidrômetros ................................................................. 24
3.2.5
Posicionamento dos Hidrômetros .......................................................... 30
4.
HIDRÔMETROS......................................................................................... 32
4.1
Definição ................................................................................................... 32
4.2
Tipos de Hidrômetros .............................................................................. 32
4.2.1
Hidrômetros Monojato, Multijato e Woltman ......................................... 33
4.2.2
Hidrômetros de Relojoaria Seca e Relojoaria Úmida ............................ 36
4.2.3
Classe Metrológica ................................................................................... 38
4.2.4
Perda de Carga nos Hidrômetros............................................................ 39
4.3
Sistemas de Medição ............................................................................... 41
4.3.1
Medição Remota ....................................................................................... 41
4.3.1.1
Medição Remota Via Radiofreqüência .................................................... 43
4.3.1.2
Medição Remota Via Cabos ..................................................................... 44
4.3.1.2.1 Padrão M-Bus ........................................................................................... 45
5.
DIMENSIONAMENTO DE TUBULAÇÕES DE REDE PREDIAL DE
DISTRIBUIÇÃO ........................................................................................................ 46
5.1
Estimativa de Vazões ............................................................................... 46
5.1.1
Demanda Provável ................................................................................... 46
5.1.2
Pesos Relativos ........................................................................................ 46
5.2
Perda de Carga nos Componentes ......................................................... 48
5.2.1
Perda de Carga em Tubos ....................................................................... 49
11
5.2.2
Perda de Carga em Conexões ................................................................. 49
5.2.3
Perda de Carga em Hidrômetros ............................................................. 50
5.2.4
Cálculo da Velocidade no Interior da Tubulação ................................... 51
6.
METODOLOGIA ........................................................................................ 52
7.
APRESENTAÇÃO E ANÁLISE DOS DADOS ........................................... 53
7.1
Características do Empreendimento ...................................................... 53
7.2
Dimensionamento do Sistema Predial de Água Fria ............................. 53
7.2.1
Dimensionamento do Sistema para Medição Coletiva de Água Fria ... 57
7.2.2
Dimensionamento do Sistema para Medição Individual de Água Fria 63
7.3
Custos de Implementação do Sistema Predial de Água Fria com
Medição Coletiva e Individualizada ....................................................................... 67
8.
RESULTADOS OBTIDOS ......................................................................... 70
9.
CONCLUSÕES E RECOMENDAÇÕES .................................................... 72
REFERÊNCIAS ......................................................................................................... 74
APÊNDICES ............................................................................................................. 76
ANEXO ..................................................................................................................... 81
12
1.
INTRODUÇÃO
A escassez de água no planeta vem se agravando a cada ano que passa,
seja por efeitos da poluição das águas potáveis, seja pelo desperdício em todos os
setores de nossa sociedade.
Segundo Tomaz (2003, apud Carvalho, 2010), no mundo, 97,5% da água
é salgada, enquanto os 2,5% restantes são de água doce. Do total de água doce
existente no planeta, 68,9% encontra-se em estado sólido nas calotas polares e nas
regiões montanhosas. Do restante de água doce ainda temos 29,9% do volume que
estão em aqüíferos subterrâneos e somente 0,266% da água doce estão nos rios,
lagos e reservatórios, isto significa aproximadamente 0,007% da água total do
planeta.
Mesmo no Brasil, onde se encontram 12% da água doce disponível no
mundo, o cenário não é diferente, já que a distribuição de água nas regiões é
desigual. Na região amazônica, por exemplo, onde habitam 5% da população
brasileira, armazena 80% do volume total de água presente em nosso país,
enquanto grande parte da população concentra-se nas grandes cidades, exigindo
um volume de água cada vez maior.
Segundo Carvalho (2010) a disponibilidade per capita de água doce vem
reduzindo de forma considerável. O fato é que já estamos em crise de
disponibilidade de água. Na bacia do Alto Tietê, na região metropolitana de São
Paulo, que abriga uma população superior a 15 milhões de habitantes, a
disponibilidade de água é de 201 m³ por habitante por ano.
A Organização das Nações Unidas (ONU) possui uma classificação para
a disponibilidade de água, que é medida em metros cúbicos por habitante por ano,
conforme a tabela 1.
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Disponibilidade de Água
Classificação
Disponibilidade em m³/hab/ano
Abundante
>20.000
Correta
>2.500 e <20.000
Pobre
>1.500 e <2.500
Crítica
<1.500
Tabela 1 – Classificação da disponibilidade de água de acordo com a ONU.
Fonte: Agência nacional de águas – ANA (2000)
Muitas tecnologias vêm sendo buscadas visando a economia de água,
dentre as quais equipamentos e dispositivos desenvolvidos para consumirem menos
água, bem como torneiras com redutores de vazão e bacias sanitárias com volume
reduzido. Também se podem citar fontes alternativas que vem sendo utilizadas, bem
como sistemas de tratamento de água para reuso e o aproveitamento da água da
chuva para uso não potável.
Além das soluções citadas acima, uma alternativa que vem sendo
utilizada em grande escala em países desenvolvidos é o Sistema de Medição
Individualizada de água (SMI) em edifícios residenciais multifamiliares.
Este sistema de medição é caracterizado pela instalação de um
hidrômetro para cada unidade habitacional constituinte do edifício. Desta forma o
consumo de água, o faturamento e emissão das contas são específicos para cada
consumidor.
O SMI faz com que a cobrança seja feita de forma justa, pois cada
morador vai pagar somente pela água que consumiu em seu apartamento, mais a
parcela referente ao consumo de água nas áreas comuns do condomínio, que
continua sendo rateada entre todos os condôminos, e uma pessoa não pagará pelo
desperdício de outra. Além disso, fará com que os moradores tenham uma maior
conscientização no consumo reduzido de água, pois saberão que cada gota
consumida será paga por eles mesmos. O SMI ainda ajuda na detecção de
vazamentos internos, pois será simples de identificar em qual apartamento está
ocasionando o vazamento, fato que no sistema de medição coletiva é praticamente
impossível se identificar.
Para Dantas (2003), a conscientização da população, construtores e
projetistas para a conservação de água é o grande desafio de todo trabalho nesta
14
área. Programas com este objetivo envolvem a participação de diferentes agentes
que, em função das crises atuais, devem aproveitar para informar e educar a
população sobre a necessidade da conservação da água. O que exige
investimentos, incentivos e continuidade, sendo que seus resultados serão sentidos
a médio e longo prazo. Acredita-se que uma cobrança mais efetiva do valor da água,
associada à adequabilidade da forma de medição do consumo possa também
contribuir para mudar atitudes e comportamentos.
No Brasil este sistema, que é utilizado há poucos anos, vem ganhando
destaque no que diz respeito à economia de água, além de ser uma forte tendência
na concepção de futuros projetos. Algumas cidades brasileiras já têm leis obrigando
e orientando que novos projetos sejam concebidos com SMI, entre elas Recife, São
Paulo, Aracajú, Passo Fundo, Curitiba, Florianópolis, etc.
Muitos autores fizeram estudos relacionados à medição individualizada de
água, os quais foram utilizados para elaboração deste trabalho.
15
2.
OBJETIVOS
2.1
Objetivo Geral
Realizar uma análise técnica e econômica em instalações dos sistemas
de medição de água com hidrômetros coletivo e individual.
2.2
Objetivos Específicos
• Determinar os custos de implementação do sistema de medição
individualizada em edifícios residenciais multifamiliares e compará-lo com os custos
de execução de um sistema com medição coletiva;
• Demonstrar os diferentes métodos para aquisição dos dados da
medição;
• Dimensionar um projeto de instalações hidráulicas com os sistemas de
medição individual e coletiva de um edifício residencial multifamiliar, seguindo a
norma brasileira 5626/1998, possibilitando um comparativo econômico entre os dois
sistemas de medição.
16
3.
SISTEMAS DE MEDIÇÃO
3.1
Medição Coletiva
O sistema de medição coletiva de água é o mais utilizado no Brasil, e
consiste na instalação de um hidrômetro localizado na entrada do edifício que
abastecerá todas as unidades habitacionais. Dessa forma, o cálculo será feito a
partir do volume total consumido no hidrômetro e esse valor será dividido por todas
as unidades chegando a um valor de rateio comum.
As formas mais usuais de medição coletiva são os de cobrança idêntica
entre todos os apartamentos, o de cobrança referente à área do apartamento, e a de
cobrança de acordo com o número de moradores de cada apartamento.
Na cobrança em partes iguais, o consumo total do condomínio, somandose o consumo de todos os apartamentos e o da área comum é rateado de forma
igual para todos, que o torna uma forma injusta de cobrança, pois não leva em
consideração a área do apartamento ou o número de moradores.
Já a divisão do consumo proporcional à área do apartamento parece ser
uma forma mais razoável que a cobrança em partes iguais, porém esta aparência
pode não ser real, já que em um apartamento maior pode haver um menor número
de moradores do que em um apartamento menor.
Na distribuição de acordo com o número de habitantes de cada
apartamento, é levado em consideração os moradores fixos de cada unidade, o que
não torna este tipo de rateio adequado, pois não é considerado o tempo de
permanência desses moradores, bem como seus hábitos e consciência com a
utilização da água, o que está diretamente ligado a variação do consumo de água.
Na figura 1 pode-se observar o corte de um edifício demonstrando o
funcionamento do sistema de abastecimento de água com medição coletiva.
17
Figura 1 – Sistema com medição coletiva
3.2
Medição Individualizada
Neste tipo de medição, cada apartamento possui um hidrômetro próprio,
além do hidrômetro principal (coletivo), que continua instalado na entrada do
condomínio. É o sistema de medição mais justo, pois cada um paga somente pela
quantidade de água consumida no interior do seu apartamento, somado ao consumo
da parte comum, que é rateada de forma igual entre todos os apartamentos.
O sistema de individualização possui um grande incentivo e apoio da ANA
– Agência Nacional das Águas, que investe no desenvolvimento de muitos projetos
de leis para que se torne obrigatório o uso do sistema de individualização de água
em novos edifícios (Coelho, 2004).
18
3.2.1 Vantagens da Medição Individualizada
De acordo com Coelho (2004, apud Junqueira, 2005), do ponto de vista
do consumidor as principais vantagens da medição individualizada de água nos
edifícios são:
• Pagamento proporcional ao consumo, ou seja, um apartamento com
somente um morador, não pagará o mesmo que outro com 5 ou 6 moradores;
• Um usuário não pagará pelo desperdício dos outros;
• Um condômino que pague sua conta em dia, não terá seu fornecimento
de água interrompido pela irresponsabilidade de outros;
• Redução do pagamento da conta de água em até 50%;
• Redução do consumo do edifício em até 30%;
• Facilidade na localização de vazamentos internos nos apartamentos;
• Satisfação do condômino, que passa a controlar sua conta de água.
Yoshimoto (1996 apud Junqueira, 2005), diz que os benefícios do uso
racional da água trazem:
• A prorrogação da vida útil dos mananciais existentes, ou seja,
preservando os recursos hídricos disponíveis;
• A redução do consumo enfocada como alternativa à expansão da
oferta;
• A diminuição das demandas horárias de água e na conseqüente
otimização dos sistemas – equipamentos e redes – implantados ou a serem
implantados;
• Diminuição da geração de esgoto com necessidade de investimentos
em redes e estações de tratamento.
De acordo com Coelho (2004), do ponto de vista da empresa de
abastecimento de água os principais benefícios da empresa são:
• Redução do índice de inadimplência, pois somente é cortada a água de
quem não pagar;
• Redução do consumo de água em até 30%;
• Redução do número de reclamação de consumo;
19
• Redução de gastos com tratamento de água, pois o consumo irá
diminuir, diminuindo também a vazão de recalque.
Ainda segundo Coelho, do ponto de vista dos construtores, as principais
vantagens são:
• Em projetos elaborados para a medição individualizada de água, a
economia nas instalações hidráulicas situa-se próximo a 22%;
• Maior
facilidade
de
venda
dos
apartamentos
com
medição
individualizada de água.
Junqueira (2005), baseado nos comentários de Coelho de que há redução
no pagamento da conta de até 50% e do consumo em até 30% verificou ser possível
reduzir em valores relativos a conta de água muito além do percentual de consumo
de água.
Coelho (2004) também relata as desvantagens de utilização de
hidrômetros coletivos:
• Não permitir a todos os usuários a cobrança proporcional ao consumo;
• A conta de água é rateada com todos os apartamentos, independente
do número de moradores;
• Os condôminos que economizam pagam pelos que esbanjam a água;
• Quando alguns apartamentos não contribuem para o pagamento da
conta o fornecimento de água pode ser suspenso, não importando se a maior parte
dos usuários tenha pagado em dia;
• Neste sistema, os que pagam, respondem pelos que não pagam.
Segundo Barbosa (2004 apud Junqueira, 2005), a conta de água é a
segunda maior despesa dos condomínios residenciais e perde apenas para os
gastos com folha de pagamento. A água representa em média 12% do total das
despesas. Em edifícios onde a conta é dividida igualmente e os gastos são
incorporados na taxa de condomínio, o morador não acompanha seu consumo e não
paga diretamente por ele. Assim, a diferença entre o consumo de um apartamento e
outro pode chegar a mais de 200% em alguns casos, o que significa que um
apartamento pode estar gastando 20 metros cúbicos de água por mês e seu vizinho,
60 metros cúbicos. Uma alternativa para corrigir essa distorção é o uso da tecnologia
da medição remota, onde um hidrômetro individual é instalado em cada
apartamento, que recebe seu consumo em conta separada. Assim, naturalmente, os
20
gastos passam a pesar diretamente no bolso de cada condômino, de acordo com
seu padrão de consumo de água. São bons “argumentos” a favor da redução do
consumo e do desperdício.
3.2.2 Desvantagens da Medição Individualizada
Segundo Foletto (2008), os autores citam várias desvantagens da
medição individual, como:
• Problemas de pressão, especialmente nos andares mais elevados,
uma vez que o hidrômetro pode apresentar perda de carga de até 10 m.c.a. e
haverá necessidade de se ter dispositivos pressurizadores ou redutores de pressão
(em prédios com mais de 15 andares) e de se selecionar equipamentos hidráulicos
com vazões não muito elevadas;
• Reclamações à concessionária sempre que a soma das medições for
menor que o volume registrado pelo medidor da mesma. Isso poderá ocorrer com
freqüência através da defasagem entre as leituras e medidores descalibrados;
• O sistema pode vir a ser um complicador para síndicos e
administradores, quanto ao controle das manutenções preventivas e corretivas dos
medidores;
• Dificuldade de controle e inibição de eventuais furtos de água, na
efetivação de corte e supressão de ligações, assim como no estabelecimento dos
limites de competência da concessionária/serviços autônomos para prevenir
eventuais acusações de invasão de propriedade ou desrespeito à privacidade dos
condôminos;
• Custo muito elevado dos hidrômetros e da manutenção, colocando em
dúvida a viabilidade econômica desse sistema.
Borges (1994 apud Foletto, 2008) cita vários entraves da medição
individualizada e por isso sugere um modelo de rateio para o consumo de água. No
entanto, Mayer et AL (2004, apud Foletto, 2008) constataram que não há
21
decréscimo significativo no consumo com sistema de rateio. Por isso, deve-se
procurar resolver ou amenizar as desvantagens da hidrometração individual, para
que sua utilização se generalize em todas as edificações.
Segundo Mello (2010) um dos grandes problemas enfrentados quando se
pretende implantar a individualização da medição em condomínios é a utilização das
válvulas de descargas nos vasos sanitários das economias.
O autor cita que embora se encontre no mercado brasileiro válvulas
modernas adaptadas ao uso racional de água, com limitadores de fluxo por
descarga, ou com possibilidade de seleção do volume de descarga desejado e com
a exigência de uma pressão mínima bem menor para o seu funcionamento a vazão
das válvulas continua muito elevada. Desta forma, os medidores de vazão nominal
igual ou inferior a 1,5 m³/h, normalmente empregados para a medição
individualizada, não podem ser utilizados, porque em pouco tempo estariam
danificados, além de que, causariam elevada perda de pressão na instalação que a
vazão disponível para o funcionamento da válvula seria insuficiente. Outro fator é o
uso de medidores dimensionados para funcionarem em instalações com válvula de
descarga, o resultado final seria uma grande submedição (volume não medido) em
função das baixas vazões dos demais aparelhos hidrossanitários (em geral na faixa
de 0,3 a 0,7 m³/h).
Para solucionar a viabilidade da individualização de medição, uma
proposta que tem sido bastante aceita e utilizada pelos construtores da nossa
região, é a eliminação dos sistemas com válvula de descarga e o uso do sistema
com caixa acoplada, onde se percebe mais vantagens, como o uso racional da água
utilizada para descarga, e também o fácil acesso ao sistema da mesma, o que
privilegia futuras manutenções.
3.2.3 Surgimento e Legislação do Sistema no Brasil
Segundo Lippi (2009), este sistema há algum tempo já vem sendo
amplamente utilizado em outros países, visto que estes lugares também apresentam
alguns transtornos com a quantidade de água potável disponível, não sendo este
22
apenas um problema de esfera nacional, mas sim uma questão de âmbito mundial.
Países como a Alemanha, Portugal, França e Colômbia utilizam o sistema de
individualização em seus edifícios há décadas. No Brasil, este sistema vem sendo
muito apoiado e utilizado nas grandes metrópoles, caso de Recife, Vitória, Belém,
São Paulo e Palmas.
Coelho (2004 apud Lippi, 2009), diz que o sistema de individualização
possui um grande incentivo e apoio da ANA, que investe no desenvolvimento de
muitos projetos de leis para que se torne obrigatório o uso do sistema de
individualização de água nos novos edifícios.
Lippi ainda lista um cronograma histórico da instalação do sistema de
individualização do consumo de água predial no Brasil:
• 1976/1977 – a Sabesp desenvolveu com IPT e apoio da Escola
Politécnica (Poli-USP), um estudo para quantificar condomínios com sistema de
medição individualizada de água, outros estudos como este também foram
realizados na década de 80 e no início de 90;
• 1980 – neste ano foi constatado cerca de 2880 apartamentos com o
sistema de medição individualizada;
• 1998 – foi estabelecida e aprovada a lei Municipal nº 12.638, onde
constava uma previsão para os edifícios da cidade de São Paulo, para o sistema de
medição individualizada. Nesse mesmo período ocorreu a aprovação dos mesmos
decretos;
• 2003 – surgiu o Projeto de Lei Federal nº 787, o qual constava que a
cobrança do consumo de água de uma edificação passasse a ser individualizada
para cada unidade, não podendo mais haver rateio entre os condôminos no
consumo deste recurso;
• 2004 – encontro promovido pela CAESB/Brasília, na sede da ANA:
apresentações e debates sobre o tema: medição individualizada;
• 2005 – recentemente a elaboração da Lei nº 14.018, de 28 de Junho de
2005, a qual institui o “Programa Municipal de Conservação e uso Racional de Água
em Edificações”.
Foletto (2008) cita que tendo em vista a necessidade de medidas que
incentivem a utilização correta da água e a justiça na cobrança do consumo, várias
23
cidades e estados brasileiros já estabelecem a obrigatoriedade do novo sistema,
como:
• Campinas: Lei Complementar nº 13, de 4 de maio de 2006;
• Curitiba: Lei Ordinária nº 10.785, de 18 de setembro de 2003;
• Goiânia: Lei Ordinária nº 8.435, de 10 de maio de 2006;
• Guarulhos: Lei Ordinária nº 4.650, de 27 de setembro de 1994;
• Distrito Federal: Lei Ordinária nº 3.557, de 18 de janeiro de 2005;
• Mato Grosso do Sul: Lei Ordinária nº 3.493, de 13 de fevereiro de 2008;
• Minas Gerais: Lei Ordinária nº 17.506, de 29 de maio de 2008;
• Pernambuco: Lei Ordinária nº 12.609, de 22 de junho de 2004;
• Porto Alegre: Lei Ordinária nº 10.506, de 5 de agosto de 2008;
• Ribeirão Preto: Lei Ordinária nº 10.489: de 24 de agosto de 2005;
• Santo André: Lei Ordinária nº 8.967, de 3 de setembro de 2007.
Carvalho (2010) também cita outras leis referentes à utilização de
medição individualizada:
• Paraná: Lei nº 10.895: de 25 de julho de 1994;
• São Paulo: Lei nº 12.938/1998;
• Aracajú: Lei nº 2.879: de 14 de dezembro de 2000;
• Rio de Janeiro: Lei nº 3.915: de 12 de agosto de 2002;
• Passo Fundo: Lei nº 110: de 8 de janeiro de 2003;
• Curitiba: Lei nº 10.785: de 18 de setembro de 2003, que criou o PURAE
(Programa de Conservação e Uso Racional de Água nas Edificações);
• Piracicaba: Lei nº 169: de 17 de novembro de 2004;
• Natal: Lei nº 238:/2006.
Segundo a ARCE – Agência Reguladora de Serviços Públicos Delegados
do Estado do Ceará, em seu artigo sobre Legislação Sobre Uso Racional da Água
(2004) cita outra lei, esta da cidade de Recife, que institui a obrigatoriedade da
instalação de hidrômetros individuais nos edifícios, tal lei sancionada sob nº 16.759,
no dia 17 de abril de 2002.
Em Santa Catarina existem leis municipais que incentivam o uso racional
da água, são os casos das seguintes cidades:
• Blumenau: Lei nº5935: de 24 de Junho de 2002;
24
• Florianópolis: Lei nº 8080: de 09 de Novembro de 2009;
• Itajaí: Lei nº 3429: de 20 de Setembro de 1999.
3.2.4 Localização dos Hidrômetros
A distribuição dos medidores individuais pode ser feita de forma
concentrada, onde os mesmos podem ser posicionados no pavimento térreo, no
pavimento de cobertura ou então em pavimentos intercalados. Pode ser feita
também de forma distribuída, onde em cada pavimento se localizam os medidores
dos apartamentos constituintes deste. Esta última forma de distribuição será adotada
na elaboração deste trabalho.
A localização dos medidores determina a forma de distribuição da água
no edifício. Se os mesmos estiverem localizados nos pavimentos-tipo, o sistema
pode ser com uma única coluna ou com várias colunas. No caso de sistema com
coluna única, esta distribui a água para todos os apartamentos, e os medidores são
posicionados na área comum do pavimento, pois, no caso de leitura manual, esta
pode ser feita por agentes das empresas de fornecimento de água, sendo fácil o
acesso aos hidrômetros.
Na figura 2 pode-se observar o sistema de medição individualizada com
os hidrômetros localizados nos pavimentos-tipo, com uma única coluna de
alimentação.
25
Figura 2 – Sistema de medição individualizada, coluna única com hidrômetros posicionados no
pavimento tipo
Outra opção com os hidrômetros localizados nos pavimentos-tipo é a
utilização de uma coluna específica para cada apartamento, que está demonstrada
na figura 3.
26
Figura 3 – Sistema de medição individualizada, colunas individuais com hidrômetros posicionados no
pavimento tipo
Já o posicionamento no pavimento térreo facilita muito para que o
funcionário da concessionária efetue a leitura de consumo, pois o acesso aos
medidores individuais é bastante privilegiado. Este é o mesmo sistema utilizado
pelas concessionárias de energia elétrica há muitos anos e pode ser observado na
figura 4.
27
Figura 4 – Sistema de medição individualizada com hidrômetros posicionados no pavimento térreo
Se os hidrômetros estiverem localizados no pavimento de cobertura, cada
apartamento possuirá uma coluna de distribuição, e a partir dela um único ramal
abastece todos os pontos de utilização do apartamento. Tal sistema está
demonstrado na figura 5.
28
Figura 5 – Sistema de medição individualizada com hidrômetros posicionados no pavimento de
cobertura
Outro modelo de distribuição é com os hidrômetros localizados em
pavimentos intermediários, onde a distribuição pode ser feita com uma ou com
várias colunas. Este tipo de instalação permite uma melhor distribuição das pressões
atuantes sobre os hidrômetros. O maior inconveniente é a necessidade de um local
reservado para a instalação destes hidrômetros, o que diferenciaria estes
pavimentos dos demais pavimentos-tipos, e também reduziria a área útil dos
mesmos. Além disso, se a medição for feita manualmente, tem-se a desvantagem de
difícil acesso aos medidores, o que pode ser resolvido com medição remota. Este
sistema pode ser observado na figura 6.
29
Figura 6 – Sistema de medição individualizada com hidrômetros localizados em pavimento
intermediário
O sistema de medição individual deve atender de maneira abrangente
tanto o aspecto técnico quanto o econômico. A pressão estática disponível a
montante do medidor é um aspecto a ser considerado para o seu posicionamento e,
conseqüentemente, o número de colunas a serem previstas.
A perda de carga introduzida pelo hidrômetro pode inviabilizar, por
exemplo, a sua instalação nos pavimentos superiores, dependendo da diferença de
cotas entre o reservatório superior e o medidor.
Foletto (2008) comenta que a instalação dos hidrômetros nos pavimentos
inferiores proporciona fácil medição, caso seja efetuada a leitura manual, porém, os
custos das colunas ascendentes são consideráveis.
30
3.2.5 Posicionamento dos Hidrômetros
O posicionamento dos hidrômetros necessita de alguns cuidados que
interferem diretamente na precisão dos valores fornecidos pelo mesmo.
Carvalho (2010) comenta que todo hidrômetro possui fundido junto com a
carcaça uma seta que indica o sentido do fluxo de água. Como infelizmente no Brasil
a qualidade da mão de obra ainda não é um ponto forte, recomenda-se a supervisão
pelo responsável da instalação do sentido de fluxo dos hidrômetros. Segundo
reportagem na revista Hydro (Novembro de 2007, p.26) a leitura com o hidrômetro
instalado no sentido invertido pode ser desconsiderada.
O autor ainda comenta que o fluxo da água em regime turbulento também
pode afetar a precisão do hidrômetro. Esta turbulência pode ser causada, por
exemplo, por um registro semi-aberto instalado a montante do hidrômetro. Estes
registros devem trabalhar totalmente abertos ou totalmente fechados. Por este
motivo, recomenda-se a instalação de registros de ¼ de volta. No trecho a montante
do hidrômetro também deve ser previsto um trecho de regularização de fluxo, ou
seja, um trecho horizontal de tubulação que permita que a água passe pelo
hidrômetro em regime laminar. Esta recomendação muitas vezes é de difícil
execução devido à indisponibilidade de espaços quando os hidrômetros são
instalados nos halls dos andares de apartamentos e acaba por existir uma conexão
de ângulo interno de 90º imediatamente a montante do hidrômetro. Semelhante,
também não devem ser instaladas na entrada do hidrômetro peças que reduzem a
seção nominal da tubulação, causando estricção, que gera alteração no regime
laminar da água.
Carvalho ainda cita que segundo reportagem na revista Hydro (Novembro
de 2007, p. 28), outra fonte de erros de medição do consumo é a posição do
hidrômetro. A dificuldade de localização dos hidrômetros leva a situações
desfavoráveis de instalação, por exemplo, quando a situação do local leva a
instalação dos hidrômetros no entre forro, acessados por alçapão no mesmo. Desta
forma o hidrômetro acaba sendo instalado de “cabeça para baixo” para facilitar a
visualização da relojoaria. Os hidrômetros devem, preferencialmente, ser instalados
31
com sua relojoaria na posição horizontal devido a sua construção. Caso a turbina do
hidrômetro seja instalada na vertical, ela irá sofrer com a força gravitacional sobre
seu eixo e engrenagens que pode distorcer a medição apresentada, principalmente
em baixas vazões.
32
4.
HIDRÔMETROS
4.1
Definição
São instrumentos de precisão utilizados para efetuar a medição
volumétrica do consumo de água, permitindo a emissão das contas de acordo com o
volume consumido por cada um. Podem ser classificados em diferenciais, especiais
e mecânicos.
Segundo Tamaki (2003 apud Foletto, 2008) no Brasil, utilizam-se na
maioria hidrômetros mecânicos nas instalações, pois a adoção desse tipo de
medidor para a micromedição se torna mais eficaz, devido às suas capacidades de
integração das funções de medição, totalização e armazenamento de dados em
dimensões reduzidas, facilidade de emprego, robustez dos medidores face às
diversas condições de exposição e de uso, simplicidade de manutenção e custos
reduzidos quando comparado aos demais medidores.
4.2
Tipos de Hidrômetros
Os
hidrômetros
mecânicos
se
classificam
em
volumétricos
ou
velocimétricos. Segundo Pereira (2007) o hidrômetro volumétrico tem seu princípio
de funcionamento baseado na medida real de volumes a partir do enchimento e
esvaziamento, de forma cíclica, de sua câmara. Essa característica torna-o bem
mais sensível a baixas vazões que os velocimétricos. Alguns medidores têm seu
início de funcionamento próximo da vazão de 1 litro por hora, porém seu uso ainda é
muito restrito no Brasil.
Já no hidrômetro velocimétrico, segundo Tamaki (2003 apud Foletto,
2008), a medição do volume de água é realizada pela contagem do número de
revoluções de uma turbina, através de uma relação entre a revolução da turbina e o
33
volume escoado correspondente. No Brasil, os hidrômetros mais utilizados são os
velocimétricos. Os mesmo são divididos em três grandes grupos em função da forma
de incidência do jato sobre a turbina: monojato, multijato e Woltman.
4.2.1 Hidrômetros Monojato, Multijato e Woltman
A principal diferença entre hidrômetros monojatos e multijatos é o número
de jatos que incidem na turbina do hidrômetro, dessa forma os hidrômetros
monojatos possuem um tamanho menor que os hidrômetros multijatos com a mesma
vazão.
Segundo Coelho; Maynard (1999), outra característica dos hidrômetros
monojatos, é que o jato de água incide diretamente na turbina, podendo os
hidrômetros ser afetados pelas impurezas retidas no filtro. Uma obstrução do mesmo
pode provocar o aumento da velocidade da incidência do jato sobre a turbina
alterando a precisão do aparelho.
Figura 7 – Hidrômetro monojato
Fonte: Energyrus Saneamento Ltda.
34
Figura 8 – Funcionamento do hidrômetro monojato.
Fonte: Econologic
Segundo Carvalho (2010), os hidrômetros multijatos se caracterizam pela
incidência de vários jatos na turbina. A câmara de medição onde se localiza a turbina
possui furos distribuídos radialmente na parte inferior e na parte superior, de modo
que a água entra na câmara de medição pela parte inferior e é expulsa pela parte
superior. A entrada de água através de vários orifícios na câmara de medição
permite um funcionamento mais balanceado da turbina em seu eixo de rotação,
resultando em uma maior vida útil do equipamento.
Figura 9 – Hidrômetro multijato
Fonte: Energyrus Saneamento Ltda.
35
Figura 10 – Funcionamento do hidrômetro multijato
Fonte: Econologic
Normalmente os hidrômetros monojatos são mais baratos que os
respectivos hidrômetros do tipo multijato. Atualmente no Brasil são fabricados
hidrômetros monojatos com vazão nominal de 1,5 m³/h e 3,0 m³/h, já os hidrômetros
multijatos são encontrados também com vazões superiores.
Ambos os tipos de hidrômetros podem ser fabricados tanto com a
relojoaria seca ou com a relojoaria úmida.
Segundo Tamaki (2003 apud Foletto, 2008) no hidrômetro tipo Woltman, a
direção do fluxo de água sobre a turbina é axial, dispensando a utilização de câmara
de medição, pois a água não passa através de orifícios ou fendas para incidir
tangencialmente as pás da turbina (como nos hidrômetros monojato e multijato), mas
aproveitando-se
de praticamente
toda a
seção transversal.
As
principais
características desse medidor são: a baixa perda de carga, funcionamento
equilibrado e durabilidade quando submetido a regimes de vazões elevadas por
longos períodos. É mais utilizado em ligações de grande porte, como indústrias, e
também é usado na macromedição.
36
Figura 11 – Hidrômetro Woltman
Fonte: LAO Indústria
Figura 12 – Funcionamento do hidrômetro Woltman vertical.
Fonte: Econologic
4.2.2 Hidrômetros de Relojoaria Seca e Relojoaria Úmida
Para Carvalho (2010) os hidrômetros também podem variar de acordo
com a presença ou não de água no interior de sua relojoaria. De uma forma geral, as
concessionárias no Brasil não têm utilizado os hidrômetros de relojoaria úmida, que
possuem todo o mecanismo interno submerso em água, o que, de acordo com
37
Coelho; Maynard (1999) possibilita que estes hidrômetros trabalhem com baixas
vazões com maior precisão, tendo em vista que pelo princípio de Arquimedes a
inércia da máquina é reduzida.
O autor ainda comenta que os hidrômetros de relojoaria úmida se
caracterizam por possuir um vidro muito espesso, já que este vidro é solicitado a
suportar toda a pressão da água proveniente da rede. O fato de possuir seu
mecanismo imerso em água também faz que a qualidade da água que passa em
seu interior afete o funcionamento do hidrômetro, o que segundo Coelho; Maynard
(1999) foi o motivo pelo qual as concessionárias no Brasil não têm utilizado deste
tipo de hidrômetro em suas instalações.
Já os hidrômetros com relojoaria seca, como o próprio nome diz,
trabalham livre de água em seu mecanismo interior, necessitando de um sistema de
transmissão que conecte a câmara onde a água passa para girar a turbina para a
relojoaria. Esta transmissão pode ser mecânica ou magnética. Os hidrômetros de
transmissão mecânica já estão ultrapassados, são menos sensíveis e possuem o
problema de possibilitarem o embaçamento do vidro de leitura. O hidrômetro de
transmissão magnética é aquele em que a transmissão dos movimentos da turbina
dá-se através de um par de ímãs, posicionado acima e abaixo da placa separadora.
O ímã propulsor é fixado na ponta do eixo da turbina e aciona o ímã propelido que
se aloja no outro lado da placa separadora. Quando gira a turbina, gira também o
mecanismo (totalizador) acoplado ao ímã propelido. Ao contrário dos hidrômetros de
relojoaria úmida, os de relojoaria seca não são afetados pela qualidade da água.
Os dispositivos totalizadores armazenam as informações das revoluções
da turbina e indicam estas informações. Estas indicações podem ser feitas por meio
de ponteiros que se deslocam cada um sobre uma escala circular, ou por algarismos
alinhados, ou ainda pela combinação dos dois sistemas. Segundo a portaria do
INMETRO nº 246 (2000, p.4), o dispositivo totalizador de um hidrômetro para água
fria deve poder registrar, sem retornar a zero, um volume correspondente a, pelo
menos, 9.999 m³ para vazão nominal até 6 m³/h, inclusive e, 99.999 m³ para vazão
nominal acima de 6 m³/h.
38
4.2.3 Classe Metrológica
Dantas (2003) diz que a designação é baseada em sua vazão nominal,
que corresponde à metade de sua vazão máxima ( ). Na operação com
medidores também é necessário conhecer a vazão de transição (
) e a vazão
mínima ( ).
Segundo Carvalho (2010), de acordo com a portaria do INMETRO n° 246,
os hidrômetros podem ser classificados como classe A, B e C, sendo os hidrômetros
de categoria A com menor precisão do que os de categoria B e assim por diante.
Existem também hidrômetros considerados de categoria D, mas que não são
abordados na referida portaria do INMETRO.
O autor define a vazão máxima ( ) como a maior vazão que o
hidrômetro é exigido a trabalhar por um curto período de tempo, dentro de seus
erros máximos admissíveis, mantendo seu desempenho metrológico. Muitas vezes
percebe-se que os fabricantes apresentam hidrômetros nomeados a partir da vazão
máxima, mas não é esta a vazão que deve se considerar para o correto
dimensionamento de um hidrômetro para a vazão normal de funcionamento. A vazão
mínima por sua vez, é o limite inferior de vazão, no qual o hidrômetro ainda
consegue ter precisão na sua leitura com valores de erros admissíveis. É
exatamente a vazão mínima de um hidrômetro que difere as classes A, B e C e esta
precisão está correlacionado com o valor da vazão nominal. Por definição pela
portaria do INMETRO, a vazão nominal é a maior vazão nas condições de utilização,
expressa em m³/h, nas quais o medidor é exigido para funcionar de maneira
satisfatória dentro dos erros máximos admissíveis.
Existe uma seqüência padronizada pela NBR-8193/1997 para os valores
de vazão nominal em m³/h que são normalizados. Esta seqüência é apresentada na
tabela 2, juntamente com os valores de vazão mínima e vazão de transição.
39
Classe Vazão
A
B
C
Valores de vazão nominal (m³/h)
(l/h)
0,6
0,75
1,0
1,5
2,5
24,0
30,0
40,0
40,0
100,0
60,0
75,0
100,0
150,0 250,0
350,0 500,0 1000,0 1500,0
12,0
15,0
20,0
30,0
70,0
48,0
60,0
80,0
6,0
7,5
9,0
11,0
50,0
3,5
5,0
140,0 200,0
10,0
15,0
400,0
600,0
100,0
200,0
300,0
120,0 200,0
280,0 400,0
800,0
1200,0
10,0
15,0
25,0
35,0
50,0
100,0
150,0
15,0
22,5
37,5
52,5
75,0
150,0
225,0
Tabela 2 – Valores de vazões nominais definidos pela ABNT
Fonte: NBR-8193 de 30 de Outubro de 1997.
4.2.4 Perda de Carga nos Hidrômetros
Um fator importante que deve ser levado em consideração na elaboração
de um projeto, considerando a medição individualizada de água, é a perda de carga
gerada pelo hidrômetro.
Carvalho (2010) diz que em projetos convencionais, em sua maioria, a
perda de carga gerada pelos hidrômetros pode ser desprezada, pois a água que
passa pelo hidrômetro é proveniente da rede pública de abastecimento de água
potável, que chega com pressões elevadas e segue diretamente para o reservatório
de água, ou seja, a vazão no ramal predial que passa pelo hidrômetro é constante e
a perda de carga interfere apenas no desnível geométrico disponível entre o ponto
de chegada e o reservatório de água potável.
Ainda segundo o autor, em um projeto que contemple a medição
individualizada de água, o hidrômetro estará localizado após o reservatório de água
portável e por ele passará a água que abastece diretamente os pontos de consumo,
alterando inclusive a forma de dimensionamento do hidrômetro, que deverá atender
40
a uma determinada vazão instantânea variável em vez de atender a uma vazão
média baseada no consumo diário. Como esta vazão é variável, a velocidade da
água também será o que acarretará em diferentes valores de perda de carga gerada
pelo atrito da água no interior do hidrômetro. Cada hidrômetro apresenta uma curva
de perda de carga de acordo com a vazão da água, a qual deverá ser observada
junto ao fabricante quando da elaboração de um projeto de instalações hidráulicas
para a correta especificação do hidrômetro.
Carvalho (2010) também comenta que na falta de informações do
fabricante no que diz respeito à perda de carga dos hidrômetros, poderá ser tomada
como base a portaria do INMETRO nº 246 de 17 de outubro de 2000, que
estabelece as condições a que devem satisfazer os hidrômetros para água fria de
vazão nominal de 0,6 m³/h a 15 m³/h. De acordo com a portaria do INMETRO, a
perda de carga não deve ultrapassar a 0,025MPa (2,5 m.c.a.) na vazão nominal e a
0,1 MPa (10 m.c.a.) na vazão máxima do hidrômetro.
Para hidrômetros individuais, Coelho; Maynard (1999) recomendam que o
hidrômetro deva ser dimensionado numa bitola tal que não provoque uma perda de
carga exagerada que limite o consumo nos pontos de utilização da instalação predial
de água. Ainda, outro aspecto a considerar é que o “campo de medição” do
hidrômetro cubra o campo de vazões com o qual vai trabalhar o ramal de
alimentação no qual está instalado o aparelho. Na prática os medidores a instalar
nos apartamentos terão capacidade ( ) entre 3 e 5 m³/h.
Os autores dizem que na prática, verificou-se ser conveniente a
utilização de hidrômetros de Classe Metrológica C.
Tamaki (2003 apud Foletto, 2008) diz que se deve observar a perda de
carga que o medidor provoca no sistema, que é significativa. Muitas vezes, nos
pavimentos superiores, como em apartamentos de cobertura, em que a
disponibilidade de pressão é baixa, pode-se optar por hidrômetros de diâmetros
maiores, que resultam em perda de carga menor para uma mesma vazão.
Hidrômetros de diâmetros maiores possuem menos sensibilidade para baixas
vazões, sendo necessário especificar a Classe Metrológica melhor, a fim de corrigir
o problema.
41
Rech (1999 apud Foletto, 2008) sugere utilizar os medidores para o ramal
predial, dentro de faixas de vazões compreendidas entre a vazão superior de
trabalho (
) e a vazão inferior de trabalho (
). Segundo o autor, a vazão superior
de trabalho é a que limita superiormente a faixa de trabalho e corresponde metade
da vazão nominal. Através de experiências práticas, o autor comprovou que acima
dessa vazão, ocorrem altos desgastes no hidrômetro. A vazão inferior de trabalho
limita inferiormente a faixa ideal de trabalho do medidor e corresponde a 1,2 vezes a
vazão de transição, de forma a evitar perdas por submedição.
4.3
Sistemas de Medição
4.3.1 Medição Remota
Segundo Carvalho (2010), com a adoção de sistema de medição
individualizada do consumo de água em substituição ao sistema de leitura tradicional
em que a medição é feita apenas no hidrômetro global da edificação, surge a
necessidade de sistemas mais avançados de leitura dos hidrômetros.
A leitura visual, com a necessidade de que um leiturista vá todo mês até o
condomínio para fazer a leitura dos medidores individuais pode ser viável para
edifícios pequenos, de até quatro pavimentos, porém para edifícios maiores com um
número expressivo de medidores torna este sistema de leitura praticamente inviável.
Os sistemas de medição remota (SMR) são a alternativa para que a
leitura de um grande número de hidrômetros seja viabilizada em pouco tempo e
praticamente sem gerar custo de mão de obra.
Outra vantagem deste sistema é o fato de não necessitar de que um
funcionário da concessionária de água ou de alguma empresa terceirizada para tal
passe em todos os andares dos condomínios para fazer a leitura dos medidores,
garantindo uma maior segurança aos moradores e também reduzindo custos para a
empresa responsável pela emissão das contas individualizadas. Outro fato que pode
acontecer em um sistema de leitura visual é a ausência do responsável pela
42
edificação no ato da medição, impossibilitando que o leiturista tenha acesso ao
hidrômetro, obrigando, desta forma, o retorno em outra oportunidade ou mesmo que
a cobrança seja feita por estimativas, que no caso do SMR não acontece.
Existem SMR sem fio, via radiofreqüência e cabeados, com diferentes
tecnologias envolvidas para cada caso.
Carvalho (2010) cita que ainda não existe nenhuma norma brasileira ou
mesmo projeto de norma que trate especificamente sobre medição individualizada
de água, porém, em julho de 2009, foi disponibilizado para consulta pública um
projeto de norma ABNT pelo Comitê Brasileiro de Máquinas e Equipamentos
Mecânicos (CB-04) que trata mais detalhadamente sobre sistema de medição
remota e centralizada de consumo de água e gás, este projeto de norma teve seus
trabalhos iniciados pelo referido comitê em julho de 2007.
Embora os sistemas sejam diferentes e usem tecnologias diferenciadas,
podem-se considerar algumas características em comum entre eles, como por
exemplo:
• Facilidade de acesso aos dados por parte do usuário que são
atualizados diariamente e em alguns casos chega a ser atualizados em intervalos de
15 minutos;
• Todos os sistemas possuem dispositivos transdutores que convertem
os valores de vazão do hidrômetro em sinais eletrônicos. Podem ser do tipo ampola
de contato, do tipo hall, ótico ou indutivo;
• Emitem alarme em caso de falta de alimentação principal superior a 12
horas, ou em caso de rompimento da selagem eletrônica;
• Possibilidade de detecção de possíveis vazamentos, alertando em
casos de consumo ininterrupto em 24 horas.
Carvalho ainda explica que é importante ao conceber um projeto com
medição individualizada que seja prevista a infra-estrutura necessária para
possibilitar a utilização dos diversos tipos de SMR. Os componentes de uma infraestrutura predial necessária para futuras instalações de SMR são:
• Provisão de local para subconjunto medidor, válvulas de bloqueio
remotas e transdutor de medição;
43
• Caixas de passagens;
• Eletrodutos ou eletrocalhas principais;
• Eletrodutos ou eletrocalhas de ramificações;
• Eletrodutos ou eletrocalhas de interligações;
• Provisão de local para central de operações e coleta de dados do SMR;
• Provisão para componentes SMR para proteção contra surtos e
descargas atmosféricas.
O projeto de norma citado acima recomenda ainda que sejam instaladas
caixas de dimensões 300 mm x 300 mm x 120 mm nas proximidades da central de
operações de dados do SMR e caixas de dimensões 100 mm x 100 mm x 50 mm
nas interligações das prumadas verticais com os eletrodutos ou eletrocalhas de
interligações.
Segundo Carvalho (2010) os SMR são basicamente compostos por
equipamentos eletrônicos e estão sujeitos a surtos de tensão e corrente elétrica,
devendo estar protegidos contra tais ocorrências. A especificação da classe dos
dispositivos de proteção contra surtos (DPS) deverá estar de acordo com a ABNT
NBR-5410/2004 referente à especificidade de cada sistema. Os eletrodutos que
conduzem cabos de dados, posicionados no exterior do edifício devem ser de
material metálico e devidamente aterrados.
4.3.1.1
Medição Remota Via Radiofreqüência
Carvalho comenta que um dos tipos de SMR que tem tido bastante
aceitação no mercado são sistemas com transmissão de dados via radiofreqüência.
Este tipo de sistema elimina grande parte da infra-estrutura de eletrodutos e se torna
bem atrativo em casos de edificações existentes, onde se tem dificuldade de
implantar novas instalações.
Neste sistema de medição, os dados adquiridos nos hidrômetros são
convertidos de pulsos magnéticos em sinais de radio e enviados até um receptor
44
instalado num veiculo ou nas mãos de um leiturista que percorre a rua, próximo ao
local da leitura.
Em alguns locais dos Estados Unidos e Europa, segundo Dantas (2003),
a aquisição dos dados via rádio tem sido bastante utilizada. Na cidade de Filadélfia,
EUA, foram implantados aproximadamente 1.000.000 de hidrômetros que possuem
este sistema. A leitura é feita por veículos credenciados que captam as medições
conforme se locomovem, próximos às residências.
Os sistemas de medição remota podem ser do tipo unidirecional ou
bidirecional. Os do tipo unidirecional normalmente têm preço reduzido e funcionam
perfeitamente quando não há interferências físicas da construção. Por isso, os
sistemas unidirecionais são utilizados principalmente na transmissão remota de
dados em residências, e em alguns casos podem necessitar do uso de repetidores
de sinal. No sistema bidirecional um aparelho receptor dispara o impulso de leitura
para o medidor, o qual envia o valor de consumo. Estes são aplicados em sistemas
de abastecimentos comunitários de água e são pouco utilizados no Brasil.
4.3.1.2
Medição Remota Via Cabos
Segundo Carvalho (2010), em geral, quando existe a possibilidade de
passagem de eletrodutos para passagem de cabos é interessante que esta infraestrutura seja considerada para flexibilizar o sistema de medição.
Este sistema de medição se utiliza de cabeamento para realizar a
transmissão das informações dos transdutores dos hidrômetros para o concentrador,
e por este motivo distâncias bem maiores podem ser percorridas entre os aparelhos
de medição e a central.
Carvalho (2010) cita que este cabeamento poderá se utilizar de cabos de
lógica, no caso do sistema M-Bus ou mesmo utilizar os próprios cabos da rede
elétrica, em caso de sistemas baseados em PLC (Power Lines Communications).
Esta última poderá ser utilizada até em casos de edificações existentes, em função
de, na maioria dos casos, já ter disponível a infra-estrutura da rede elétrica no local.
45
O autor ainda diz que no caso de sistema via cabos, a questão da
segurança da infra-estrutura deverá ser levada em consideração, procurando evitar
que atos de vandalismo possam interromper a transmissão de informações.
4.3.1.2.1
Padrão M-Bus
Segundo Silva; Tamaki; Tonetti; Gonçalves (2005), o sistema Meter Bus
(M-Bus) é um sistema digital de comunicação de dados, composto por hidrômetros
eletrônicos, rede de comunicação, computador central com programa específico e
interface de
comunicação
rede-computador.
Outros elementos
podem
ser
incorporados ao conjunto para melhorar os graus de segurança, de confiabilidade e
de alcance da rede como um todo, como o sistema de aterramento e os
amplificadores e regeneradores de sinal. Foi desenvolvido para ser um sistema de
fácil implementação e operação, empregando-se cabos comuns e o menor número
de componentes possível, possibilitando também a alimentação remota dos
medidores via rede, normalmente são utilizados cabos comuns de telefonia, do tipo
par trançado de 0,5 mm². É um sistema de abrangência local que adota uma
topologia de rede de barramento de campo serial bidirecional, isto é, todos os pontos
da rede estão conectados a uma linha de transmissão em comum e recebem a
mesma mensagem ao mesmo tempo.
Carvalho (2010) diz que a central de gerenciamento de telemedição é
composta por um microcomputador dotado de um programa de supervisão e gestão.
O autor ainda cita que grandes distâncias podem afetar a qualidade do
sinal dos sistemas de padrão M-Bus, nestes casos podem ser necessárias a
implementação de amplificadores ou de regeneradores de sinal.
46
5.
DIMENSIONAMENTO
DE
TUBULAÇÕES
DE
REDE
PREDIAL
DE
DISTRIBUIÇÃO
O dimensionamento de um projeto hidráulico tem por objetivo definir os
diâmetros das tubulações, das conexões e de todos os componentes do sistema,
para garantir que a vazão nos pontos de utilização seja suficiente para utilização do
usuário e eficiência dos aparelhos.
Neste trabalho, o dimensionamento do projeto hidráulico foi realizado
baseado na NBR-5626: Instalação Predial de Água Fria, de 30 de Outubro de 1998,
visto que esta norma abrange os cálculos necessários para o dimensionamento de
todos os componentes, levando em consideração a vazão necessária e a perda de
carga em todo o sistema.
5.1
Estimativa de Vazões
5.1.1 Demanda Provável
Segundo a NBR-5626 por razões de economia, é usual estabelecer como
provável uma demanda simultânea de água menor do que a máxima possível. Essa
demanda simultânea pode ser estimada tanto pela aplicação da teoria das
probabilidades, como a partir da experiência acumulada na observação de
instalações similares. O método de pesos relativos usado nesta norma se enquadra
no segundo caso.
5.1.2 Pesos Relativos
Ainda conforme a NBR-5626, os pesos relativos são estabelecidos
empiricamente em função da vazão de projeto. A quantidade de cada tipo de peça
47
de utilização alimentada pela tubulação, que está sendo dimensionada, é
multiplicada pelos correspondentes pesos relativos e a soma dos valores obtidos nas
multiplicações de todos os tipos de peças de utilização constitui a somatória total dos
pesos (Σ).
Usando a equação 5.1, esse somatório é convertido na demanda
simultânea total do grupo de peças de utilização considerado, que é expressa como
uma estimativa da vazão a ser usada no dimensionamento da tubulação.
0,3 √Σ
(5.1)
Onde:
é a vazão estimada na seção considerada , em litros por segundo;
Σ é a soma dos pesos relativos de todas as peças de utilização alimentadas pela
tubulação considerada.
Na tabela 3 pode-se observar os pesos e vazões de projeto das peças de
utilização indicados pela NBR-5626.
48
Aparelho sanitário
Bacia sanitária
Banheira
Bebedouro
Bidê
Chuveiro ou ducha
Chuveiro elétrico
Lavadora de pratos ou de
roupas
Lavatório
Com sifão
integrado
Mictório
cerâmico
Sem sifão
Mictório tipo calha
Pia
Tanque
Torneira de jardim ou
lavagem em geral
Vazão de
projeto L/s
0,15
1,70
0,30
0,10
0,10
0,20
0,10
Peso
Relativo
0,3
32
1,0
0,1
0,1
0,4
0,1
Registro de pressão
0,30
1,0
Torneira ou
misturador (água fria)
0,15
0,3
Válvula de descarga
0,50
2,8
0,15
0,3
0,15 por metro
de calha
0,3
0,25
0,7
0,10
0,25
0,1
0,7
0,20
0,4
Peça de utilização
Caixa de descarga
Válvula de descarga
Misturador (água fria)
Registro de pressão
Misturador (água fria)
Misturador (água fria)
Registro de pressão
Caixa de descarga,
registro de pressão
ou válvula de
descarga para
mictório
Caixa de descarga ou
registro de pressão
Torneira ou
misturador (água fria)
Torneira elétrica
Torneira
Torneira
Tabela 3 – Pesos relativos nos pontos de utilização identificados em função do aparelho sanitário e
da peça de utilização.
Fonte: NBR-5626 de 30 de Outubro de 1998.
5.2
Perda de Carga nos Componentes
Existe perda de carga distribuída que ocorre ao longo dos trechos retos
da tubulação devido ao atrito. Esta depende do diâmetro e do comprimento do tubo,
da rugosidade da parede, das propriedades do fluído, da massa específica, da
viscosidade e da velocidade do escoamento. A rugosidade da parede depende do
material de fabricação do tubo bem como do seu estado de conservação. De
maneira geral um tubo usado apresenta uma rugosidade maior que um tubo novo.
49
Além desta, existe a perda de carga localizada que ocorre sempre que um
acessório é inserido na tubulação, seja para promover a junção de dois tubos, para
mudar a direção do escoamento ou ainda para controlar a vazão.
5.2.1 Perda de Carga em Tubos
No cálculo da perda de carga em tubos, será utilizada a expressão de
Fair-Whipple-Hsiao, considerando que serão utilizados tubos lisos, que se determina
por:
8,69 10 , ,
(5.2)
Onde:
é a perda de carga unitária, em quilopascals por metro;
é a vazão estimada na seção considerada, em litros por segundo;
é o diâmetro interno do tubo, em milímetros.
5.2.2 Perda de Carga em Conexões
Para o cálculo da perda de carga em conexões que ligam os tubos, deve
ser expressa em termos de comprimentos equivalentes desses tubos. A tabela 4,
retirada da NBR-5626, apresenta esses comprimentos para o caso de equivalência
com tubos lisos.
50
Tipo de conexão
Diâmetro
nomial
(DN)
Cotovelo
90°
Cotovelo
45°
Curva 90°
Curva 45°
15
20
25
32
40
50
65
80
100
125
150
1,1
1,2
1,5
2,0
3,2
3,4
3,7
3,9
4,3
4,9
5,4
0,4
0,5
0,7
1,0
1,0
1,3
1,7
1,8
1,9
2,4
2,6
0,4
0,5
0,6
0,7
1,2
1,3
1,4
1,5
1,6
1,9
2,1
0,2
0,3
0,4
0,5
0,6
0,7
0,8
0,9
1,0
1,1
1,2
Tê
Tê
passagem passagem
direta
lateral
0,7
2,3
0,8
2,4
0,9
3,1
1,5
4,6
2,2
7,3
2,3
7,6
2,4
7,8
2,5
8,0
2,6
8,3
3,3
10,0
3,8
11,1
Tabela 4 – Perda de carga em conexões – Comprimento equivalente para tubo liso
Fonte: NBR-5626 de 30 de Outubro de 1998.
5.2.3 Perda de Carga em Hidrômetros
Ainda segundo a NBR-5626 a perda de carga em hidrômetros pode ser
estimada empregando-se a equação 5.3.
∆" #36 $% #á. $%
(5.3)
Onde:
∆" é a perda de carga no hidrômetro, em quilopascals;
é a vazão estimada na seção considerada, em litros por segundo;
á. é a vazão máxima especificada para o hidrômetro, em metros cúbicos por
hora. (Conforme tabela 5)
51
á.
Diâmetro nominal
m³/h
DN
1,5
15 e 20
3
15 e 20
5
20
7
25
10
25
20
40
30
50
Tabela 5 – Valor da vazão máxima á. em hidrômetros
Fonte: NBR-5626 de 30 de Outubro de 1998.
5.2.4 Cálculo da Velocidade no Interior da Tubulação
A NBR-5626 recomenda que, para evitar vazamentos e ruídos
indesejados nas tubulações pela ação do escoamento da água, a velocidade
máxima no interior da tubulação seja igual a 3 metros por segundo.
Para garantir tal recomendação, a equação a seguir pode ser utilizada,
sendo que se a velocidade resultante for maior que 3 metros por segundo, o
diâmetro interno da tubulação deverá ser aumentado.
& 4 10( ) %
Onde:
& é a velocidade no interior da tubulação, em metros por segundo;
é a vazão estimada, em litros por segundo;
é o diâmetro interno da tubulação, em milímetros.
(5.4)
52
6.
METODOLOGIA
Para obtenção dos resultados esperados e apresentar resposta ao
questionamento a que foi proposto este trabalho, será feita uma explanação sobre
os sistemas de medição existentes, caracterizando seus componentes, bem como a
localização e instalação destes, além dos métodos de obtenção dos dados das
medições.
Após isto, será realizada uma pesquisa utilizando como objeto de estudo
edifícios residenciais multifamiliares para que sejam feitas todas as observações
referentes aos modos de instalação do sistema de medição individualizada, bem
como os entraves para a instalação do mesmo.
Utilizando como base um projeto arquitetônico de um edifício com seis
pavimentos tipo, com quatro apartamentos por andar, e utilizando a norma brasileira
NBR 5626, de 30 de Outubro de 1998, serão elaborados um projeto hidráulico
utilizando medição coletiva e outro utilizando medição individualizada de água,
dimensionando os seus componentes e definindo seus traçados.
Com os projetos concluídos, serão levantados os custos de todos os
componentes dos sistemas para implementação de ambos, permitindo que se faça
um comparativo econômico entre os sistemas de medição de água.
Ao fim do trabalho serão apresentados os resultados obtidos a partir do
comparativo econômico, demonstrando se a utilização do sistema de medição
individualizada de água é realmente vantajosa a todos os envolvidos: consumidor
final, empresa construtora e empresa concessionária de água.
53
7.
APRESENTAÇÃO E ANÁLISE DOS DADOS
7.1
Características do Empreendimento
O projeto arquitetônico, utilizado para o dimensionamento do sistema
predial de água fria neste trabalho, contem um andar térreo e seis pavimentos tipo.
Cada pavimento tipo possui quatro apartamentos, que são idênticos entre si, desta
forma o dimensionamento será desenvolvido a partir de um deles, e este
dimensionamento será o mesmo para todos os demais apartamentos do
empreendimento.
Cada um dos apartamentos terá abastecimento de água fria nos
seguintes ambientes: banheiro da suíte, banheiro social, cozinha e área de serviço.
Em cada um dos banheiros foi considerado o uso de um chuveiro, um vaso sanitário
com caixa acoplada e um lavatório. Na cozinha foi considerado o uso de uma
máquina de lavar louça e uma pia. Na área de serviço foi considerado o uso de uma
máquina de lavar roupas, uma pia e um tanque. No anexo A consta a planta baixa
do pavimento tipo.
7.2
Dimensionamento do Sistema Predial de Água Fria
O dimensionamento de um sistema de água fria tem por finalidade
garantir que o abastecimento de água seja contínuo e suficiente em todos os pontos
de consumo e limitar a velocidade para que não ocorram vazamentos e ruídos
indesejáveis. Além disso, também serve para garantir que a pressão estática
máxima seja de 40 m.c.a. e que a pressão dinâmica seja superior a 0,5 m.c.a.
O projeto de instalações hidráulicas dimensionado neste trabalho baseouse na norma brasileira NBR-5626 – Instalações Prediais de Água Fria.
Primeiramente é importante ressaltar que o dimensionamento do hidrômetro
principal (que está ligado à rede pública) até o reservatório superior será
desconsiderado,
visto
que
para
ambos
os
sistemas
de
medição
este
54
dimensionamento seria idêntico, o que não influenciaria no comparativo dos
mesmos.
Em ambos os casos o dimensionamento será feito a partir da planilha de
cálculos sugerida pela norma NBR-5626, tal planilha possui quinze colunas, as quais
são explicadas na referida norma da seguinte forma:
1) Trecho: é a identificação do trecho de tubulação a ser dimensionado,
apresentando à esquerda a letra correspondente à sua entrada e à direita a letra
correspondente à sua saída;
2) Soma dos pesos: é o valor referente à somatória dos pesos relativos de
todas as peças de utilização alimentadas pelo trecho considerado (pesos relativos
apresentados na tabela 3);
3) Vazão estimada, apresentada em litros por segundo: é o valor da
vazão total demandada simultaneamente, obtida pela equação 5.1;
4) Diâmetro, apresentado em milímetros: é o valor do diâmetro interno da
tubulação;
5) Velocidade, apresentada em metros por segundo: é o valor da
velocidade da água no interior da tubulação, obtida pela equação 5.4;
6) Perda de carga unitária, apresentada em quilopascal por metro: é o
valor da perda de carga por unidade de comprimento da tubulação, obtida pela
equação 5.2;
7) Diferença de cota (desce + ou sobe -), apresentada em metro: é o valor
da distância vertical entre a cota de entrada e a cota de saída do trecho
considerado, sendo positiva se a diferença ocorrer no sentido da descida e negativa
se ocorrer no sentido da subida;
8) Pressão disponível, apresentada em quilopascal: é a pressão
disponível na saída do trecho considerado, depois de considerada a diferença de
cota positiva ou negativa;
9) Comprimento real da tubulação, apresentado em metros: é o valor
relativo ao comprimento efetivo do trecho considerado;
10)
Comprimento equivalente da tubulação, apresentado em metros:
é o valor relativo ao comprimento real mais os comprimentos equivalentes das
conexões;
11)
Perda de carga na tubulação, apresentada em quilopascal: é o
valor calculado para perda de carga na tubulação no trecho considerado;
55
12)
Perda de carga nos outros componentes, apresentada em
quilopascal: é o valor relativo da perda de carga provocada por singularidades
ocorrentes no trecho considerado, obtida conforme equações 5.3 para hidrômetros;
13)
Perda de carga total, apresentada em quilopascal: é o somatório
das perdas de carga verificadas na tubulação e nos outros componentes;
14)
Pressão disponível residual, apresentada em quilopascal: é a
pressão residual, disponível na saída do trecho considerado, depois de descontadas
as perdas de carga verificadas no mesmo trecho;
15)
Pressão requerida no ponto de utilização, apresentada em
quilopascal: é o valor da pressão mínima necessária para alimentação da peça de
utilização prevista para ser instalada na saída do trecho considerado, por
recomendação da norma, foi adotada a pressão de 5 kPa.
Para o início do dimensionamento é necessário preparar o esquema
isométrico da rede e numerar cada nó ou ponto de utilização.
Os pontos de utilização têm sua altura definida de acordo com o aparelho,
que foram definidos conforme convenção de projeto e segue a orientação na tabela
6.
Aparelho
Cota (m)
Chuveiro (CH)
2,10
Lavatório (L)
0,65
Máquina de lavar louças (MLL)
0,30
Máquina de lavar roupas (MLR)
0,80
Pia (P)
0,65
Registro de gaveta (RG)
1,80
Registro de pressão (RP)
1,10
Tanque (T)
1,10
Vaso sanitário com caixa acoplada (CDA)
0,33
Tabela 6 – Altura adotada dos pontos de utilização de água
Os esquemas isométricos dos banheiros (suíte e social) e da cozinha e
área de serviço são demonstrados nas figuras 13, 14 e 15.
56
Figura 13 – Esquema isométrico do banheiro da suíte
Figura 14 – Esquema isométrico do banheiro social
57
Figura 15 – Esquema isométrico da cozinha e área de serviço
O dimensionamento apresentado a seguir será para o sistema de
abastecimento coletivo, que é o mais usual em nosso país. Logo após será
apresentado o dimensionamento para o sistema de medição individual de água fria.
Ao término dos dois dimensionamentos será feito um comparativo econômico para a
execução de ambos os sistemas.
7.2.1 Dimensionamento do Sistema para Medição Coletiva de Água Fria
A diferença básica entre o sistema hidráulico com medição coletiva e com
medição individual, no que diz respeito ao método de abastecimento de água, é o
número de colunas de distribuição. No sistema hidráulico com medição coletiva, são
necessárias várias colunas de distribuição, já no sistema com medição individual,
são necessárias poucas colunas, em alguns casos uma única coluna de distribuição
de água é o suficiente.
Neste trabalho, no sistema de medição coletiva, serão adotadas três
colunas de distribuição para cada apartamento, ou seja, um total de doze colunas de
58
distribuição em todo o edifício. Dentre as três colunas em cada apartamento, uma
será utilizada para abastecimento do banheiro da suíte, uma para o banheiro social
e uma abastecerá a cozinha e a área de serviço.
Cada coluna de abastecimento será dimensionada individualmente, e
após esta etapa será dimensionado o barrilete, que se localiza no pavimento de
cobertura do edifício.
O apartamento utilizado nos cálculos foi o de final 01, porém os demais,
por serem idênticos, adotarão o mesmo dimensionamento. Desta forma a coluna de
distribuição do banheiro da suíte receberá a denominação CAF-1, a do banheiro
social CAF-2, e a coluna de distribuição da cozinha e área de serviço CAF-3.
Após a conclusão dos cálculos para o dimensionamento da rede de
abastecimento de água fria com medição coletiva, foi desenvolvido o projeto que
demonstra as colunas de abastecimento de água a partir da planta de corte do
projeto arquitetônico, e também o projeto do barrilete a partir da planta de cobertura
do edifício. Estes projetos são demonstrados nos apêndices A e B, respectivamente.
Nas tabelas 7, 8, 9 e 10 podem-se observar as planilhas de
dimensionamento para o sistema de medição coletiva do edifício em estudo.
59
1
Trecho
2
Soma
dos
pesos
3
4
5
Vazão Diâmetro Velocidade
estimada Interno
Adotado
6
Perda de
carga
unitária
7
Diferença
de cota no
trecho
.
desce +
sobe -
8
Pressão
disponível
9
10
Comprimento da
tubulação
Real
11
12
Perda de carga
Equivalente Tubulação
13
Outros
Total
14
Pressão
disponível
residual
15
Pressão
requerida
no ponto de
utilização
L/s
mm
m/s
kPa/m
m
kPa
m
m
kPa
kPa
kPa
kPa
kPa
1-2
0,4
0,1897
15
1,074
1,228
0,55
194,50
2,80
9,50
11,670
0,000
11,670
182,830
5,000
4-3
0,3
0,1643
15
0,930
0,955
2,32
212,20
2,32
6,32
6,036
0,000
6,036
206,164
5,000
3-2
0,6
0,2324
15
1,315
1,752
2,00
209,00
0,55
5,15
9,021
0,000
9,021
199,979
5,000
2-5
1,0
0,3000
15
1,698
2,739
0,00
189,00
13,13
18,23
49,927
0,000
49,927
139,073
5,000
2º PAVIMENTO
2,0
0,4243
15
2,401
5,023
-2,80
161,00
2,80
5,10
25,617
0,000
25,617
135,383
5,000
3º PAVIMENTO
3,0
0,5196
20
1,654
1,826
-5,60
133,00
2,80
5,20
9,497
0,000
9,497
123,503
5,000
4º PAVIMENTO
4,0
0,6000
20
1,910
2,349
-8,40
105,00
2,80
5,20
12,215
0,000
12,215
92,785
5,000
5º PAVIMENTO
5,0
0,6708
20
2,135
2,856
-11,20
77,00
2,80
5,20
14,849
0,000
14,849
62,151
5,000
6º PAVIMENTO
6,0
0,7348
20
2,339
3,349
-14,00
49,00
2,80
5,20
17,417
0,000
17,417
31,583
5,000
BWC SUITE 1º
PAVIMENTO
Tabela 7 – Planilha de dimensionamento do sistema de medição coletiva de água fria - Banheiro suíte (CAF 1)
60
1
Trecho
2
Soma
dos
pesos
3
4
5
Vazão Diâmetro Velocidade
estimada Interno
Adotado
6
Perda de
carga
unitária
7
Diferença
de cota no
trecho
.
desce +
sobe -
8
Pressão
disponível
9
10
Comprimento da
tubulação
Real
11
12
Perda de carga
Equivalente Tubulação
13
Outros
Total
14
Pressão
disponível
residual
15
Pressão
requerida
no ponto de
utilização
L/s
mm
m/s
kPa/m
m
kPa
m
m
kPa
kPa
kPa
kPa
kPa
9-8
0,4
0,190
15
1,074
1,228
0,55
194,50
2,88
7,98
9,803
0,000
9,803
184,697
5,000
8-6
0,7
0,251
15
1,420
2,005
2,32
212,20
0,35
4,95
9,922
0,000
9,922
202,278
5,000
7-6
0,3
0,164
15
0,930
0,955
2,00
209,00
0,67
5,17
4,938
0,000
4,938
204,062
5,000
6-5
1,0
0,300
15
1,698
2,739
0,00
189,00
6,46
12,06
33,029
0,000
33,029
155,971
5,000
2º PAVIMENTO
2,0
0,424
15
2,401
5,023
-2,80
161,00
2,80
5,10
25,617
0,000
25,617
135,383
5,000
3º PAVIMENTO
3,0
0,520
20
1,654
1,826
-5,60
133,00
2,80
5,20
9,497
0,000
9,497
123,503
5,000
4º PAVIMENTO
4,0
0,600
20
1,910
2,349
-8,40
105,00
2,80
5,20
12,215
0,000
12,215
92,785
5,000
5º PAVIMENTO
5,0
0,671
20
2,135
2,856
-11,20
77,00
2,80
5,20
14,849
0,000
14,849
62,151
5,000
6º PAVIMENTO
6,0
0,735
20
2,339
3,349
-14,00
49,00
2,80
5,20
17,417
0,000
17,417
31,583
5,000
BWC SOCIAL 1º
PAVIMENTO
Tabela 8 – Planilha de dimensionamento do sistema de medição coletiva de água fria - Banheiro social (CAF 2)
61
1
Trecho
2
Soma
dos
pesos
3
4
5
Vazão Diâmetro Velocidade
estimada Interno
Adotado
6
Perda de
carga
unitária
7
Diferença
de cota no
trecho
.
desce +
sobe -
8
Pressão
disponível
9
10
Comprimento da
tubulação
Real
11
12
Perda de carga
Equivalente Tubulação
13
Outros
Total
14
Pressão
disponível
residual
15
Pressão
requerida
no ponto de
utilização
L/s
mm
m/s
kPa/m
m
kPa
m
m
kPa
kPa
kPa
kPa
kPa
14-12
0,7
0,251
15
1,420
2,005
2,00
209,00
0,60
2,40
4,811
0,000
4,811
204,189
5,000
13-12
1,0
0,300
15
1,698
2,739
2,30
212,00
0,45
3,85
10,544
0,000
10,544
201,456
5,000
12-11
1,7
0,391
15
2,213
4,357
2,00
209,00
0,80
3,10
13,507
0,000
13,507
195,493
5,000
16-15
0,7
0,251
15
1,420
2,005
2,00
209,00
3,95
9,55
19,143
0,000
19,143
189,857
5,000
19-17
0,7
0,251
15
1,420
2,005
1,55
204,50
1,25
6,35
12,729
0,000
12,729
191,771
5,000
18-17
1,0
0,300
15
1,698
2,739
1,85
207,50
0,25
3,65
9,996
0,000
9,996
197,504
5,000
17-15
1,7
0,391
15
2,213
4,357
2,00
209,00
0,40
1,10
4,793
0,000
4,793
204,207
5,000
15-11
2,4
0,465
15
2,630
5,892
2,00
209,00
0,75
5,25
30,931
0,000
30,931
178,069
5,000
11-10
4,1
0,607
20
1,934
2,400
0,00
189,00
2,95
11,35
27,244
0,000
27,244
161,756
5,000
2º PAVIMENTO
8,2
0,859
20
2,734
4,402
-2,80
161,00
2,80
5,20
22,892
0,000
22,892
138,108
5,000
3º PAVIMENTO
12,3
1,052
25
2,143
2,175
-5,60
133,00
2,80
5,90
12,832
0,000
12,832
120,168
5,000
4º PAVIMENTO
16,4
1,215
25
2,475
2,797
-8,40
105,00
2,80
5,90
16,505
0,000
16,505
88,495
5,000
5º PAVIMENTO
20,5
1,358
25
2,767
3,401
-11,20
77,00
2,80
5,90
20,063
0,000
20,063
56,937
5,000
6º PAVIMENTO
24,6
1,488
32
1,850
1,235
-14,00
49,00
2,80
7,40
9,137
0,000
9,137
39,863
5,000
COZINHA / A.
SERVIÇO 1º
PAVIMENTO
Tabela 9 – Planilha de dimensionamento do sistema de medição coletiva de água fria - Cozinha / Área de Serviço (CAF 3)
62
1
Trecho
2
Soma
dos
pesos
3
4
5
Vazão Diâmetro Velocidade
estimada Interno
Adotado
6
Perda de
carga
unitária
7
Diferença
de cota no
trecho
.
desce +
sobe -
8
Pressão
disponível
9
10
Comprimento da
tubulação
Real
11
12
Perda de carga
Equivalente Tubulação
13
Outros
Total
14
Pressão
disponível
residual
15
Pressão
requerida
no ponto de
utilização
L/s
mm
m/s
kPa/m
m
kPa
m
m
kPa
kPa
kPa
kPa
kPa
21-24
6,0
0,735
20
2,339
3,349
0,00
46,50
8,69
9,89
33,126
0,000
33,126
13,374
5,000
22-24
6,0
0,735
20
2,339
3,349
0,00
46,50
1,35
2,55
8,541
0,000
8,541
37,959
5,000
24-25
12,0
1,039
25
2,117
2,128
0,00
46,50
6,17
9,27
19,730
0,000
19,730
26,770
5,000
23-25
24,6
1,488
32
1,850
1,235
0,00
46,50
3,74
7,74
9,557
0,000
9,557
36,943
5,000
25-26
36,6
1,815
32
2,257
1,748
0,00
46,50
0,93
5,53
9,667
0,000
9,667
36,833
5,000
29-32
6,0
0,735
20
2,339
3,349
0,00
46,50
8,69
9,89
33,126
0,000
33,126
13,374
5,000
30-32
6,0
0,735
20
2,339
3,349
0,00
46,50
1,35
2,55
8,541
0,000
8,541
37,959
5,000
32-33
12,0
1,039
25
2,117
2,128
0,00
46,50
6,17
9,27
19,730
0,000
19,730
26,770
5,000
31-33
24,6
1,488
32
1,850
1,235
0,00
46,50
3,74
7,74
9,557
0,000
9,557
36,943
5,000
33-26
36,6
1,815
32
2,257
1,748
0,00
46,50
2,88
7,48
13,076
0,000
13,076
33,424
5,000
26-27
73,2
2,567
40
2,043
1,111
0,00
46,50
6,65
20,35
22,605
0,000
22,605
23,895
5,000
Tabela 10 – Planilha de dimensionamento do sistema de medição coletiva de água fria - Barrilete
63
Com o dimensionamento de toda a rede de abastecimento de água fria
com medição coletiva, é possível listar todos os materiais que são necessários para
a execução deste sistema no edifício em estudo. Tais materiais, e suas quantidades,
podem ser observados na tabela 11.
Material
Tubo de PVC soldável Ø20mm
Tubo de PVC soldável Ø25mm
Tubo de PVC soldável Ø32mm
Tubo de PVC soldável Ø40mm
Tubo de PVC soldável Ø50mm
Joelho PVC soldável 90° Ø20mm
Joelho PVC soldável 90° Ø25mm
Joelho PVC soldável 90° Ø32mm
Joelho PVC soldável 90° Ø40mm
Joelho PVC soldável 90° Ø50mm
Tê PVC soldável Ø20mm
Tê PVC soldável Ø25mm
Tê PVC soldável Ø32mm
Tê PVC soldável Ø40mm
Tê PVC soldável redução Ø32 x 25mm
Tê PVC soldável redução Ø40 x 32mm
Tê PVC soldável redução Ø50 x 40mm
Registro de Pressão 3/4"
Registro de Gaveta 3/4"
Unidade
m
m
m
m
m
un
un
un
un
un
un
un
un
un
un
un
un
un
un
Quantidade
922,64
211,76
58,28
33,78
13,30
840,00
124,00
12,00
12,00
4,00
248,00
40,00
12,00
4,00
4,00
4,00
2,00
24,00
70,00
Tabela 11 – Lista de materiais necessários para a execução do sistema com medição coletiva de
água fria
7.2.2 Dimensionamento do Sistema para Medição Individual de Água Fria
Diferentemente do sistema com medição coletiva de água, este sistema,
no edifício em questão, irá utilizar apenas uma coluna de abastecimento de água.
Esta coluna abastecerá os hidrômetros, que irão distribuir a água para cada ponto
de utilização da mesma.
Os hidrômetros, por opção, foram localizados no mesmo pavimento onde
estão os apartamentos que estes abastecerão, ou seja, estão distribuídos nos
64
pavimentos tipo. Desta forma, cada pavimento tipo tem quatro hidrômetros, sendo
um para cada apartamento que nele há.
Neste sistema de medição não há barrilete no pavimento de cobertura,
como no sistema de medição coletiva. Esta distribuição horizontal é feita em cada
pavimento, diminuindo assim o diâmetro das tubulações, visto que a demanda de
água, em cada distribuição horizontal, será menor.
Assim como no sistema de medição coletiva, o sistema de medição
individual será dimensionado para o apartamento de final 01, e será adotado para os
demais
apartamentos,
visto
que
são
idênticos
ao
dimensionado.
Tal
dimensionamento será elaborado com base na tabela de dimensionamento proposta
pela norma NBR-5626.
O trajeto das tubulações foi desenvolvido a partir da planta baixa do
pavimento tipo, retirado do projeto arquitetônico. Esta planta baixa, com os trajetos
das tubulações pode ser observada no Apêndice C. A coluna de distribuição do
sistema de medição individual de água, desenvolvido a partir da planta de corte
contida no projeto arquitetônico, apresenta-se no Apêndice D.
A planilha de dimensionamento do sistema hidráulico com medição
individual pode ser observada tabela 12.
65
1
Trecho
BWC SUÍTE
BWC SOCIAL
CIRCULAÇÃO
COZINHA / A.
SERVIÇO
CIRCULAÇÃO
1º PAVIMENTO
2º PAVIMENTO
3º PAVIMENTO
4º PAVIMENTO
5º PAVIMENTO
6º PAVIMENTO
1-2
4-3
3-2
2-5
9-8
8-6
7-6
6-5
5-10
14-12
13-12
12-11
16-15
19-17
18-17
17-15
15-11
11-10
10-20
2
Soma
dos
pesos
0,4
0,3
0,6
1,0
0,4
0,7
0,3
1,0
2,0
0,7
1,0
1,7
0,7
0,7
1,0
1,7
2,4
4,1
6,1
24,4
48,8
73,2
97,6
122,0
146,4
3
4
5
Vazão Diâmetro Velocidade
estimada Interno
Adotado
6
Perda de
carga
unitária
7
Diferença
de cota no
trecho
.
desce +
sobe -
8
Pressão
disponível
9
10
Comprimento da
tubulação
Real
11
12
Perda de carga
Equivalente Tubulação
Outros
13
14
Pressão
disponível
residual
15
Pressão
requerida
no ponto de
utilização
Total
L/s
mm
m/s
kPa/m
m
kPa
m
m
kPa
kPa
kPa
kPa
kPa
0,190
0,164
0,232
0,300
0,190
0,251
0,164
0,300
0,424
0,251
0,300
0,391
0,251
0,251
0,300
0,391
0,465
0,607
0,741
1,482
2,096
2,567
2,964
3,314
3,630
15
15
15
15
15
15
15
15
15
15
15
15
15
15
15
15
15
20
20
32
32
40
40
40
50
1,074
0,930
1,315
1,698
1,074
1,420
0,930
1,698
2,401
1,420
1,698
2,213
1,420
1,420
1,698
2,213
2,630
1,934
2,358
1,843
2,606
2,043
2,358
2,637
1,849
1,228
0,955
1,752
2,739
1,228
2,005
0,955
2,739
5,023
2,005
2,739
4,357
2,005
2,005
2,739
4,357
5,892
2,400
3,398
1,226
2,248
1,111
1,429
1,737
0,706
0,55
2,32
2,00
0,00
0,55
2,32
2,00
0,00
0,00
2,00
2,30
2,00
2,00
1,55
1,85
2,00
2,00
0,00
0,00
0,00
-2,80
-5,60
-8,40
-11,20
-14,00
194,50
212,20
209,00
189,00
194,50
212,20
209,00
189,00
189,00
209,00
212,00
209,00
209,00
204,50
207,50
209,00
209,00
189,00
189,00
189,00
161,00
133,00
105,00
77,00
49,00
2,80
2,32
0,55
13,13
2,88
0,35
0,67
6,46
10,05
0,60
0,45
0,80
3,95
1,25
0,25
0,40
0,75
2,95
4,47
2,80
2,80
2,80
2,80
2,80
2,80
9,50
6,32
5,15
18,23
7,98
4,95
5,17
12,06
10,75
2,40
3,85
3,10
9,55
6,35
3,65
1,10
5,25
11,35
6,47
7,40
7,40
10,10
10,10
10,10
10,40
11,670
6,036
9,021
49,927
9,803
9,922
4,938
33,029
53,996
4,811
10,544
13,507
19,143
12,729
9,996
4,793
30,931
27,244
21,987
9,072
16,639
11,219
14,431
17,542
7,341
0,000
0,000
0,000
0,000
0,000
0,000
0,000
0,000
0,000
0,000
0,000
0,000
0,000
0,000
0,000
0,000
0,000
0,000
0,000
79,070
79,070
79,070
79,070
28,460
28,460
11,670
6,036
9,021
49,927
9,803
9,922
4,938
33,029
53,996
4,811
10,544
13,507
19,143
12,729
9,996
4,793
30,931
27,244
21,987
88,142
95,709
90,289
93,501
46,002
35,801
182,830
206,164
199,979
139,073
184,697
202,278
204,062
155,971
135,004
204,189
201,456
195,493
189,857
191,771
197,504
204,207
178,069
161,756
167,013
100,858
65,291
42,711
11,499
30,998
13,199
5,000
5,000
5,000
5,000
5,000
5,000
5,000
5,000
5,000
5,000
5,000
5,000
5,000
5,000
5,000
5,000
5,000
5,000
5,000
5,000
5,000
5,000
5,000
5,000
5,000
Tabela 12 – Planilha de dimensionamento do sistema de medição individual de água fria
66
O dimensionamento dos hidrômetros individuais deve garantir o consumo
nos pontos de utilização de água, levando em consideração as vazões de serviço e
as perdas de carga. Para tal, pode-se utilizar o método dos pesos relativos, indicado
pela norma NBR-5626, adotando-se a equação 5.1:
0,3 √Σ
0,3 *6,1
0,741 -// 2,671( /"
Desta forma, para garantir o abastecimento de água ininterrupto em todos
os pontos de utilização de água, foram adotados hidrômetros com vazão máxima de
3 m³/h.
Com o hidrômetro dimensionado, é necessário calcular a perda de carga
do mesmo, para garantir o bom funcionamento do sistema, para isto deve-se utilizar
a equação 5.4, que é indicada pela norma NBR-5626.
∆" #36 $% #á. $%
∆" #36 0,741$% #3$%
∆" 79,07 23
Conforme o dimensionamento, esta perda de carga impossibilita o
abastecimento nos dois últimos pavimentos tipo (5º e 6º andares), para resolver este
problema, neste andares foram adotados hidrômetros de ¾’’ com vazão máxima de
5 m³/h, e nos demais pavimentos tipo (1º, 2º, 3º e 4º andares) foram adotados
hidrômetros de ¾’’ com vazão máxima de 3 m³/h.
∆" #36 $% #á. $%
∆" #36 0,741$% #5$%
∆" 28,46 23
Desta forma, pode-se observar que com o uso de hidrômetro com
vazão máxima de 3 m³/h adicionará uma perda de carga de 79,07 kPa e o
67
hidrômetro com vazão máxima de 5 m³/h apresenta uma perda de carga de 28,46
kPa.
Após o dimensionamento da rede de abastecimento de água fria com
medição individual, assim como no sistema de medição coletiva, pode-se listar os
materiais necessários para a execução do sistema hidráulico. Estes materiais, bem
como seus quantitativos, encontram-se na tabela 13.
Material
Tubo de PVC soldável Ø20mm
Tubo de PVC soldável Ø25mm
Tubo de PVC soldável Ø40mm
Tubo de PVC soldável Ø50mm
Tubo de PVC soldável Ø60mm
Joelho PVC soldável 90° Ø20mm
Joelho PVC soldável 90° Ø25mm
Tê PVC soldável Ø20mm
Tê PVC soldável Ø25mm
Tê PVC soldável Ø40mm
Tê PVC soldável Ø50mm
Tê PVC soldável Ø40mm
Tê PVC soldável redução Ø25 x 20mm
Registro de Pressão 3/4"
Registro de Gaveta 3/4"
Hidrômetro 3/4’’ 3 m³/h
Hidrômetro 3/4’’ 5 m³/h
Unidade
m
m
m
m
m
un
un
un
un
un
un
un
un
un
un
un
un
Quantidade
1143,84
178,08
5,60
8,40
2,80
768,00
144,00
456,00
48,00
2,00
3,00
1,00
4,00
70,00
24,00
16,00
8,00
Tabela 13 – Lista de materiais necessários para a execução do sistema com medição individual de
água fria
7.3
Custos de Implementação do Sistema Predial de Água Fria com Medição
Coletiva e Individualizada
É importante relembrar que no dimensionamento de ambos os sistemas, o
trajeto que vai do hidrômetro principal (coletivo, conectado à rede pública) ao
reservatório superior foi desconsiderado, sendo assim não serão quantificados nos
custos de implementação dos sistemas.
68
Os custos de todos os materiais que constituem os sistemas foram
adquiridos junto a três lojas de materiais de construção da cidade de Criciúma-SC,
sendo que os valores adotados no levantamento de custos dos materiais foi a média
das três cotações, salientando que essas cotações são referentes a 19 de outubro
de 2010.
Os custos de mão-de-obra necessária para executar os sistemas foram
adquiridos junto a dois profissionais desta mesma cidade, sendo efetuadas duas
cotações e, assim como feito para os materiais, foi adotado o valor médio dentre
estas duas. Tais cotações são referentes a 26 de outubro de 2010.
Para o custo dos hidrômetros foram feitas duas cotações, a primeira com
uma loja de Criciúma-SC e a segunda em uma empresa de São Paulo, e mais uma
vez, o valor adotado foi a média entre as cotações realizadas em 05 de novembro de
2010.
As tabelas 14 e 15 mostram todos os valores adquiridos e também a
média utilizada para a realização dos orçamentos dos sistemas com medição
coletiva e individual, respectivamente.
Material
Unidade Quantidade
Tubo de PVC soldável Ø20mm
Tubo de PVC soldável Ø25mm
Tubo de PVC soldável Ø32mm
Tubo de PVC soldável Ø40mm
Tubo de PVC soldável Ø50mm
Joelho PVC soldável 90° Ø20mm
Joelho PVC soldável 90° Ø25mm
Joelho PVC soldável 90° Ø32mm
Joelho PVC soldável 90° Ø40mm
Joelho PVC soldável 90° Ø50mm
Tê PVC soldável Ø20mm
Tê PVC soldável Ø25mm
Tê PVC soldável Ø32mm
Tê PVC soldável Ø40mm
Tê PVC soldável redução Ø32 x 25mm
Tê PVC soldável redução Ø40 x 32mm
Tê PVC soldável redução Ø50 x 40mm
Registro de Pressão 3/4"
Registro de Gaveta 3/4"
m
m
m
m
m
un.
un.
un.
un.
un.
un.
un.
un.
un.
un.
un.
un.
un.
un.
Mão-de-obra para a execução
vb
922,64
211,76
58,28
33,78
13,30
840,00
124,00
12,00
12,00
4,00
248,00
40,00
12,00
4,00
4,00
4,00
2,00
24,00
70,00
Loja 1
Loja 2
Loja 3
Média
Total
R$ 1,23
R$ 1,63
R$ 3,76
R$ 5,09
R$ 6,36
R$ 0,23
R$ 0,35
R$ 0,81
R$ 2,04
R$ 2,46
R$ 0,43
R$ 0,59
R$ 1,35
R$ 3,30
R$ 2,63
R$ 3,29
R$ 7,27
R$ 19,47
R$ 19,47
R$ 1,04 R$ 1,43
R$ 1,23 R$ 1.137,92
R$ 1,25 R$ 1,93
R$ 1,60
R$ 339,52
R$ 2,89 R$ 3,85
R$ 3,50
R$ 203,98
R$ 4,20 R$ 6,10
R$ 5,13
R$ 173,29
R$ 4,99 R$ 6,45
R$ 5,93
R$ 78,91
R$ 0,19 R$ 0,26
R$ 0,23
R$ 190,40
R$ 0,22 R$ 0,41
R$ 0,33
R$ 40,51
R$ 0,68 R$ 0,97
R$ 0,82
R$ 9,84
R$ 1,46 R$ 2,38
R$ 1,96
R$ 23,52
R$ 1,78 R$ 2,80
R$ 2,35
R$ 9,39
R$ 0,24 R$ 0,47
R$ 0,38
R$ 94,24
R$ 0,30 R$ 0,66
R$ 0,52
R$ 20,67
R$ 1,09 R$ 1,58
R$ 1,34
R$ 16,08
R$ 1,97 R$ 4,10
R$ 3,12
R$ 12,49
R$ 0,85 R$ 2,93
R$ 2,14
R$ 8,55
R$ 0,85 R$ 4,02
R$ 2,72
R$ 10,88
R$ 4,64 R$ 6,16
R$ 6,02
R$ 12,05
R$ 21,35 R$ 23,10
R$ 21,31
R$ 511,36
R$ 21,35 R$ 23,10
R$ 21,31 R$ 1.491,47
Total Material
R$ 4.385,06
1,00 R$ 14.500,00 R$ 15.800,00
R$ 15.150,00 R$ 15.150,00
Total Mão-de-obra
R$ 15.150,00
Total Material + Mão-de-obra
R$ 19.535,06
Tabela 14 – Orçamento para execução do sistema de abastecimento de água fria com medição
coletiva
69
Material
Unidade Quantidade
Tubo de PVC soldável Ø20mm
Tubo de PVC soldável Ø25mm
Tubo de PVC soldável Ø40mm
Tubo de PVC soldável Ø50mm
Tubo de PVC soldável Ø60mm
Joelho PVC soldável 90° Ø20mm
Joelho PVC soldável 90° Ø25mm
Tê PVC soldável Ø20mm
Tê PVC soldável Ø25mm
Tê PVC soldável Ø32mm
Tê PVC soldável Ø40mm
Tê PVC soldável Ø50mm
Tê PVC soldável redução Ø25 x 20mm
Registro de Pressão 3/4"
Registro de Gaveta 3/4"
Hidrômetro 3/4" 3m³/h
Hidrômetro 3/4" "5m³/h
Mão-de-obra para a execução
m
m
m
m
m
un.
un.
un.
un.
un.
un.
un.
un.
un.
un.
un.
un.
vb
1143,84
178,08
5,60
8,40
2,80
768,00
144,00
456,00
48,00
2,00
3,00
1,00
4,00
70,00
24,00
16,00
8,00
Loja 1
Loja 2
Loja 3
Média
R$ 1,23
R$ 1,63
R$ 5,09
R$ 6,36
R$ 9,95
R$ 0,23
R$ 0,35
R$ 0,43
R$ 0,59
R$ 1,35
R$ 3,30
R$ 4,21
R$ 1,34
R$ 19,47
R$ 19,47
R$ 104,71
R$ 139,50
R$ 1,04
R$ 1,43
R$ 1,23
R$ 1,25
R$ 1,93
R$ 1,60
R$ 4,20
R$ 6,10
R$ 5,13
R$ 4,99
R$ 6,45
R$ 5,93
R$ 8,05
R$ 9,75
R$ 9,25
R$ 0,19
R$ 0,26
R$ 0,23
R$ 0,22
R$ 0,41
R$ 0,33
R$ 0,24
R$ 0,47
R$ 0,38
R$ 0,30
R$ 0,66
R$ 0,52
R$ 1,09
R$ 1,58
R$ 1,34
R$ 1,97
R$ 4,10
R$ 3,12
R$ 2,57
R$ 4,80
R$ 3,86
R$ 0,85
R$ 1,52
R$ 1,24
R$ 21,35 R$ 23,10
R$ 21,31
R$ 21,35 R$ 23,10
R$ 21,31
R$ 75,00
R$ 89,86
R$ 120,00
R$ 129,75
Total Material
1,00 R$ 16.500,00 R$ 19.100,00
R$ 17.800,00
Total Mão-de-obra
Total Material + Mão-de-obra
Total
R$ 1.410,74
R$ 285,52
R$ 28,73
R$ 49,84
R$ 25,90
R$ 174,08
R$ 47,04
R$ 173,28
R$ 24,80
R$ 2,68
R$ 9,37
R$ 3,86
R$ 4,95
R$ 1.491,47
R$ 511,36
R$ 1.437,68
R$ 1.038,00
R$ 6.719,29
R$ 17.800,00
R$ 17.800,00
R$ 24.519,29
Tabela 15 – Orçamento para execução do sistema de abastecimento de água fria com medição
individual
70
8.
RESULTADOS OBTIDOS
A partir do projeto arquitetônico do edifício em estudo, puderam-se
dimensionar os projetos hidráulicos de água fria com medições coletiva e individual.
No dimensionamento do sistema de medição individualizada procurou-se
elaborar um traçado das tubulações com o menor número de peças especiais
possível, visto que desta forma a perda de carga seria menor. Porém, a questão
estética também foi levada em consideração, localizando os ramais horizontais
próximos ao teto e às paredes com o intuito de ocultar as tubulações com sancas em
gesso, que geraria um custo menor que o rebaixamento total do teto dos ambientes
com gesso.
Existe outra opção para localização destes ramais, que seria a passagem
das tubulações pelo piso, porém existe uma série de desvantagens, como a
dificuldade de futuras manutenções, a interferência com tubulações elétricas, de
telefone e de televisão a cabo, que geralmente estão localizadas sob o contrapiso.
Além disto, seria necessária a substituição no uso de tubulações de PVC (Cloreto de
Polivinila) por tubos de PPR (Polipropileno Copolímero Random) que são mais
resistentes, visto que os tubos de PVC poderiam se romper com maior facilidade,
trazendo prejuízos com vazamentos. Outra importante desvantagem é o fato de que
os tubos e conexões de PPR têm um custo maior comparando-se aos tubos de PVC,
o que aumentaria o custo de implantação do sistema de medição individualizada.
A localização dos hidrômetros nos pavimentos onde se encontram os
apartamentos que estes abastecerão foi definida desta forma visto que a localização
dos hidrômetros na cobertura, térreo ou em pavimentos intermediários necessitaria
de um maior número de colunas de abastecimento, aumentando assim o custo de
implantação do sistema, além da perda de área útil no hall dos apartamentos, pois o
número de colunas exigiria um shaft maior para a passagem destas tubulações.
Outro dado importante referente ao projeto de sistema de medição
individual é a utilização de vasos sanitários com caixa acoplada. Tal fato se dá
devido a grande pressão necessária para a utilização de vasos sanitários com
válvula de descarga, desta forma a utilização deste último em edifícios com este
sistema fica inviável.
71
Os dimensionamentos dos dois sistemas foram realizados com base nas
especificações da norma NBR-5626, e a partir deles foi possível fazer um
levantamento do material necessário para execução dos mesmos, e também fazer
um levantamento do custo da mão-de-obra.
O custo dos materiais necessários para a execução do sistema de
medição coletiva apresentou um valor total de R$4.385,06 enquanto que para
executar o sistema de medição individual o custo foi de R$6.719,29. Desta forma o
SMI apresentou um custo nos materiais de 34,74% superior ao SMC, basicamente
pelo custo dos hidrômetros, que representam aproximadamente 38,85% do custo
total dos materiais.
Em relação a mão-de-obra, o custo para execução do sistema de medição
coletiva foi de R$15.150,00 e para execução individual foi de R$17.800,00. Pode-se
perceber que o SMI apresentou um custo na mão-de-obra de 14,89% superior ao
SMC.
O custo total (material e mão-de-obra) para implementação do sistema de
medição coletiva foi de R$19.535,06 enquanto que para o sistema de medição
individual este custo foi de R$24.519,29, o que representa um acréscimo de 20,33%
no custo total do sistema.
72
9.
CONCLUSÕES E RECOMENDAÇÕES
A individualização na medição de água em edifícios residenciais
multifamiliares é de grande importância para que haja justiça na cobrança, visto que
é comprovado que a cobrança coletiva faz com que aqueles que consomem menos
pagam o mesmo que os que consomem excessivamente.
Além disto, outro fator que torna a individualização essencial é a escassez
elevada de água no mundo, pois os recursos hídricos estão cada vez menores e se
nenhuma atitude for tomada, as futuras gerações sofrerão as conseqüências. Diante
desta constatação, cada segmento da sociedade deve criar alternativas que visam a
economia de água potável.
No campo da engenharia civil, algumas mudanças devem e estão
acontecendo, dentre elas uma das mais importantes é a alternativa apresentada no
presente trabalho, pois com a individualização, os proprietários estão conscientes
que pagarão por aquilo que consumiram, e não pelo consumo dos demais.
A partir do dimensionamento para o SMC e SMI, pode-se perceber que há
uma pequena desvantagem na individualização no que diz respeito a custos de
implementação do sistema.
O SMI, para o projeto proposto neste trabalho,
apresentou um valor total para execução, considerando materiais e mão-de-obra, de
R$24.519,29, e o SMC um total de R$19.535,06. Estes dados demonstram que o
custo do SMI é 20,33% superior que o custo do SMC, tal diferença se dá
basicamente pelo valor dos hidrômetros que representaram um custo superior a 10%
do custo total do sistema.
Além deste custo superior, outro fator que impede os construtores de
adotarem a mudança no sistema hidráulico é a comodidade em executar o sistema
da forma que vem sendo usual há anos.
Como não há incentivo econômico provindo do governo para os
construtores, a alternativa encontrada por algumas cidades é a elaboração de leis
que obrigam que novas edificações sejam executadas com hidrômetros individuais.
Porém, atualmente, são raras as cidades que adotaram esta obrigatoriedade, e para
que o SMI se dissemine no Brasil, leis estaduais e federais devem ser elaboradas
para que esta obrigatoriedade seja mais abrangente.
Na grande maioria das cidades brasileiras, incluindo a cidade de
73
Criciúma-SC, outra mudança que se faz necessária é a responsabilidade pela
aquisição dos dados da medição, que deve passar a ser da concessionária, e não
do próprio condomínio, ou pela empresa administradora do mesmo, como é
atualmente.
Em alguns estudos realizados e mencionados neste trabalho, a redução
no valor da fatura de água de cada unidade autônoma pode chegar a 50%, além
desta economia de água, pode-se concluir que há uma economia no consumo de
energia elétrica já que a utilização dos pontos abastecidos por água e energia será
reduzida diante da conscientização dos condôminos.
Outras vantagens do SMI foram apresentadas, dentre elas a facilidade em
encontrar vazamentos nas instalações, a redução no desperdício de água e a
redução na inadimplência do pagamento, pois o corte no abastecimento pode ser
individual e não do condomínio inteiro, como é feito no SMC.
Diante de todas as abordagens realizadas, pode-se concluir que a
individualização na medição de água não só é vantajosa para o consumidor, que
passa a pagar somente pelo que consumiu como também é essencial para que haja
racionalização no consumo de água, gerando a preservação dos recursos hídricos
existentes, pois o desperdício tende a ser menor.
Para futuros trabalhos, recomenda-se uma pesquisa de mercado visando
um comparativo no valor de venda de apartamentos de mesmo padrão construtivo,
porém com sistemas de medição diferentes, visando definir se há um acréscimo no
valor de venda do apartamento com medição individualizada, a fim de demonstrar
que, mesmo sem incentivos do governo, os construtores tenham vantagens em
adotar o SMI.
Além disto, outra recomendação é a elaboração de uma análise de
viabilidade econômica para a implantação do SMI em edifícios já existentes, para
que se defina o tempo de retorno do investimento para a mudança do sistema, bem
como a real vantagem em se adotar tal mudança.
Por fim, levando em consideração que a pressão disponível no último
pavimento com o SMI dimensionado neste trabalho foi próximo a mínima,
recomenda-se a elaboração de um trabalho com SMI utilizando-se aquecedores a
gás, para que seja verificada a possibilidade do uso do SMI em edifícios com
aquecimento de água a gás.
74
REFERÊNCIAS
ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR-5626: Instalações
prediais de água fria. Rio de Janeiro, 1998.
ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR-8193: Hidrômetro
taquimétrico para água fria até 15,0 metros cúbicos por hora de vazão nominal.
Rio de Janeiro, 1997.
CARVALHO, W.F. Medição individualizada de água em apartamentos.
Monografia (Especialização em Construção Civil) – Universidade Federal de Minas
Gerais, Belo Horizonte, 2010.
COELHO, A.C.; MAYNARD, J.C.B. Medição individualizada de água em
apartamentos. Recife: Ed. Comunicarte, 1999.
COELHO, A.C. Medição de água individualizada – Manual do condomínio.
Olinda, Luci Artes Gráficas: 2004.
DANTAS, T.C. Análise dos custos de implementação do sistema de medição
individualizada em edifícios residenciais multifamiliares. Dissertação (Mestrado
em Engenharia Civil) – Universidade Estadual de Campinas, Campinas, 2003.
Econologic, Válvula mundial. Disponível em <http://www.econologic.com.br/>.
Acesso em 18 de setembro de 2010.
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Disponível em <http://www.energyrus.com.br/>. Acesso em 18 de setembro de 2010.
FOLETTO, T.B. Projeto de instalações hidráulicas com medição individualizada
em edifícios residenciais. 2008. Trabalho de Conclusão de Curso – Universidade
Federal de Santa Maria, Santa Maria, 2008.
GONÇALVES, O.M.; SILVA, G.S.; TAMAKI, H.O.; TONETTI, F.R. Implementação
de leitura remota de hidrômetros em campi universitários no contexto de
programas de uso racional da água – Estudo de caso: Universidade de São
Paulo. 2005.
75
JUNQUEIRA, F.C. Modificação do sistema de hidrômetro coletivo para
hidrômetros individuais em condomínio residencial, Goiânia, GO. 2005.
Universidade Católica de Goiás.
LAO INDÚSTRIA. Hidrômetros, medidores de gás, soluções em medição,
central de medição. Disponível em <http://www.laoindustria/com.br>. Acesso em 27
de setembro de 2010.
LIPPI, L.L. Sistema de individualização do consumo de água predial. Trabalho
de Conclusão de Curso – Universidade Anhembi Morumbi, São Paulo, 2009.
MELLO, E.J. O maior entrave para a medição individualizada da água.
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PEREIRA, L.G. Avaliação da submedição de água em edificações residenciais
unifamiliares: O caso das unidades de interesse social localizadas em
Campinas. Dissertação (Mestrado em Engenharia Civil) – Universidade Estadual de
Campinas, Campinas, 2007.
SANCHEZ, J.G. Dimensionamento de hidrômetros e análise de traço. Anais do
19º Congresso Brasileiro de Engenharia Sanitária e Ambiental, Foz do Iguaçu, 1997.
76
APÊNDICES
77
APÊNDICE A
Colunas de distribuição de água do sistema de medição coletiva de água fria
78
APÊNDICE B
Barrilete do sistema de medição coletiva de água, localizado na cobertura do edifício
79
APÊNDICE C
Pavimento tipo, distribuição horizontal do sistema de medição individual de água
80
APÊNDICE D
Colunas de distribuição de água do sistema de medição individual de água fria
81
ANEXO
82
ANEXO A
Projeto arquitetônico - planta baixa do pavimento tipo