Sistemas Prediais de Distribuição de Água Fria
Filipe Patrício Baptista
Dissertação para obtenção do Grau de Mestre em
Engenharia Civil
Júri
Presidente: Prof. Augusto Martins Gomes
Orientadores: Prof. Maria Cristina de Oliveira Matos Silva
Prof. Albano Luís Neves e Sousa
Vogal: Prof. Maria da Glória Almeida Gomes
Maio 2011
Sistemas Prediais de Distribuição de Água Fria
____________________________________________________________________________
Resumo
O presente trabalho consiste na elaboração do estado da arte dos sistemas prediais de
abastecimento de água fria. Neste sentido, procede-se a um estudo sobre os sistemas de
abastecimento de água para consumo e também para combate a incêndio, tendo sempre por
base a legislação vigente.
Para além da forma de como são executados os sistemas, nomeadamente o seu traçado e
dimensionamento, importa igualmente conhecer os materiais e os elementos que o constituem.
Neste sentido são analisados os vários tipos de tubagem existentes, bem como os dispositivos
utilizados. Importa ainda referir que existem sistemas de abastecimento que necessitam de
uma abordagem mais complexa, na medida em que as condições de pressão que os
caracterizam não satisfazem as necessidades da rede. Nestes casos é necessário considerarse a utilização de sistemas de bombagem. Assim sendo, na presente dissertação são
abordadas as várias soluções de bombagem existentes, bem como os reservatórios que lhes
podem estar subjacentes.
A sustentabilidade é um tema bastante contemporâneo, que tem vindo a ser discutido nos mais
variados quadrantes. Neste sentido acha-se importante fazer uma referência à sustentabilidade
relacionada com os sistemas de abastecimento de água fria. Nesta obra são abordadas, para
além das técnicas e dispositivos que permitem um uso mais controlado de água, as políticas de
consciencialização que podem ser equacionadas.
A compreensão das componentes teóricas abordadas é completada com a análise de três
edifícios de usos distintos, permitindo igualmente encontrar diferenças existentes. É também
estudada a aplicação dos sistemas em obra, uma vez que é essencial fazer uma abordagem
mais concreta destes meios de abastecimento de água. Neste sentido são referidas, para além
da etapa inicial de execução, as fases de reabilitação e de alteração das redes, que podem
surgir ao longo da vida útil dos referidos sistemas. É igualmente feito um estado relativo às
patologias associadas às redes de abastecimento de água fria.
Palavras-chave: instalações prediais, redes de abastecimento de água para consumo, redes
de
abastecimento
de
água
para
combate
sustentabilidade.
I
a
incêndio,
traçado,
dimensionamento,
Sistemas Prediais de Distribuição de Água Fria
____________________________________________________________________________
II
Sistemas Prediais de Distribuição de Água Fria
____________________________________________________________________________
Abstract
The general purpose of this work consisted in determining the state of the art of building
systems for cold water supply. Thus, a study will be done about the systems of water supply for
drinking and for fire fighting, always based on current legislation.
In addition to the way systems are executed, especially in its design and sizing, there is a need
to know the materials and the elements of these systems. In this way some different existing
pipes are analyzed, as well as the devices used. Furthermore, there are some supplying
systems that require a more complex approach, because the pressure conditions don’t
guarantee the needs for water supply. In these cases pumping systems have to be considered.
Therefore, in this dissertation will be mentioned the existing pumping solutions and the way
water tanks are connected to them.
Sustainability is a very contemporary topic which has been discussed several times. Therefore,
is important to make reference to sustainability-related systems of cold water supply. In this
document, one discussed techniques and devices that allow a more controlled use of water,
and awareness policies that can be adopted.
The comprehension of the theoretical topics discussed, is supplemented with analysis of three
buildings of different uses. One also investigates the systems application, in order to provide a
more reliable approach of these water supply means. Following these sense, beyond the initial
stage of execution, one indicates the rehabilitation stage and the subsequently system
modification which may happen during the lifetime of such systems. Is also made a study of the
pathologies associated with the supply of cold water.
Keywords: installations inside buildings, drinking water supply, fire fighting water supply, plan,
sizing, sustainability.
III
Sistemas Prediais de Distribuição de Água Fria
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IV
Sistemas Prediais de Distribuição de Água Fria
____________________________________________________________________________
Agradecimentos
Neste projecto pessoal aqui apresentado tive sempre à disposição um conjunto alargado de
pessoas que me apoiaram e me mostraram o melhor caminho para descobrir a motivação
desejada. Foram tantas as pessoas que durante este percurso me ajudaram, que seria
impossível enumerá-las a todas. A quem eu não referir, peço as minhas mais sinceras
desculpas, pois, apesar de saber o que fizeram por mim, não consegui referir o seu nome na
altura da realização deste pequeno texto. Assim sendo, gostaria de deixar umas palavras de
agradecimento às seguintes pessoas.
À Professora Cristina Matos Silva agradeço pela disponibilidade e orientação demonstrada ao
longo da realização deste trabalho, bem como à motivação que me transmitiu.
Ao Professor Armando Silva Afonso que, apesar de não ter qualquer “obrigação” para me
ajudar na realização desta dissertação, se mostrou sempre disponível e me esclareceu
inúmeras questões. A sua constante disponibilidade e atenção foram uma grande ajuda e um
grande estímulo para a realização deste trabalho. Ao Professor, o meu muito obrigado!
Um especial agradecimento ao Eng. António Silva que se mostrou sempre muito prestável,
colocando-se ao dispor para me fornecer qualquer informação, sem que me fossem colocadas
quaisquer contrapartidas. As informações transmitidas pelo Engenheiro foram essenciais para
a evolução deste trabalho.
Ao meu pai e à minha mãe que sempre me deram apoio e a motivação necessária para que,
nas fases mais complicadas, não houvesse qualquer tipo de perda de entusiasmo, de
motivação. A eles, que foram o meu grande suporte para a realização deste curso, que culmina
na realização desta dissertação, agradeço e dedico este trabalho.
Aos meus irmãos que sempre me apoiaram e motivaram, mas, principalmente, sempre
perceberam qual era o tempo de trabalhar e de brincar, não me incentivando a ir para a “festa”
na altura em que era necessário desenvolver o trabalho. A eles, pelo constante encorajamento,
agradeço a realização deste trabalho. Nuno e André, obrigado!
Aos restantes membros da família o meu muito obrigado pelas palavras de incentivo que
sempre mostraram e pela disponibilidade que sempre colocaram.
A todos os meus amigos, que sempre estiveram comigo nas horas de maior aperto e que
sempre foram a chave para abrir a porta do sucesso, o meu muito obrigado!
Um especial agradecimento ao Barreta, ao Nuno, ao Gaspar, ao Augusto, ao Pedro, ao Rino e
ao Bob, que, para além do companheirismo que demonstraram, estiveram sempre disponíveis
para ajudar. A sua amizade e ajuda foram um tónico que me permitiu terminar este projecto.
Sem eles seria bastante mais difícil, por isso e por tudo mais, o meu muito obrigado, rapazes!
Por fim, um agradecimento especial à Xi que foi a pessoa que sempre esteve ao meu lado, que
mais vezes ouviu os meus lamentos e que soube sempre ter aquela palavra que me dava novo
V
Sistemas Prediais de Distribuição de Água Fria
____________________________________________________________________________
alento. A ela, pela atenção, carinho, incentivo, amizade, amor, enfim, por tudo o que é
necessário para se conseguir chegar a um objectivo, o meu “muito obrigado especial”!
VI
Sistemas Prediais de Distribuição de Água Fria
____________________________________________________________________________
Simbologia
Símbolo
Grandeza
Unidades
a
Factor de segurança das bombas
m
Ao
Área de operação do sprinkler
m
2
As
Área que o sprinkler deve cobrir
m
2
b
Adimensional
Cm
Factor caracterizador da rugosidade do material
Coeficiente que depende da geometria da
singularidade
Coeficiente característico do material da tubagem
Cp
Coeficiente característico do aglomerado populacional
Adimensional
Cs
Coeficiente de simultaneidade
Adimensional
d
Densidade da descarga do sprinkler
m/s
D
Diâmetro da tubagem
mm
Di
Diâmetro interior da tubagem
mm
DN
Diâmetro Nominal da tubagem
mm
g
Aceleração da gravidade
m/s
H
Altura manométrica
m.c.a.
Ha
Altura manométrica de aspiração
m
Ha,máx
Altura máxima de aspiração
m
Hc
Altura manométrica de compressão
m
Ht
Altura manométrica total
m
J
Perda de carga contínua
m.c.a./m
Ja
Perda de carga da tubagem de aspiração
m
Jc
Perda de carga da tubagem de compressão
m
Jt
Perda de carga total de cada troço
m.c.a.
K
Coeficiente de descarga
%
Keq
Coeficiente de descarga equivalente
%
Leq
Comprimento equivalente
m
Lhor
Comprimento horizontal
m
Lreal
Comprimento real
m
Ltotal
Comprimento total
m
Lvert
m
ndi
Comprimento vertical
Número de bocas-de-incêndio a funcionar em
simultâneo
Número de dispositivos instalados
Número de dispositivos em cada troço - Método
Modificado
Número de dispositivos com caudal Qi
np
Número de pisos acima do solo
Adimensional
NPSH
Factor de capacidade de aspiração
m
Cg
nb
nd
nd,mod
VII
Adimensional
1/3
m /s
2
Adimensional
Adimensional
Adimensional
Adimensional
Sistemas Prediais de Distribuição de Água Fria
____________________________________________________________________________
Símbolo
Grandeza
Unidades
ns
Número de sprinklers em cada sub-ramal
Adimensional
P
Altura piezométrica
m.c.a.
p
Pressão num determinado ponto
Pa
patm
Pressão atmosférica
Pa
Pb
Potência da bomba
W
pm,máx
Pressão manométrica máxima
m.c.a.
pm,mín
Pressão manométrica mínima
m.c.a.
pmáx
Pressão máxima
Pa
pmin
Pressão mínima
Pa
pv/γ
Altura equivalente da tensão de vapor do líquido
m
Q3/8
Caudal da torneira de 3/8 de diâmetro
l/s
Qa
Caudal acumulado
l/s
Qb
Caudal bombeado
l/s
Qd
Caudal de dimensionamento
l/s
Qdma
Caudal diário médio anual
m
Qi
Caudal no dispositivo i
l/s
Qinst
Caudal instantâneo
l/s
Qp
Caudal permanente
l/s
Qref
Caudal de referência
l/s
S
Espaçamento entre sprinklers no sub-ramal
m
v
Velocidade de escoamento
m/s
V
Volume
m
3
Vágua
Volume de água
m
3
Vmáx
Volume máximo
m
3
Vmín
Volume mínimo
m
3
Vt
Volume total
m
3
xi
Peso do dispositivo i
Adimensional
z
Cota de um determinado ponto
m
za
Cota de aspiração
m
zc
Cota de compressão
m
α, β
Parâmetros característicos do material da tubagem
Adimensional
γ
Peso volúmico do líquido
N/m
Δh
Perda de carga provocada pela variação de cota
m.c.a.
ΔH
Perda de carga singular
m.c.a.
ΔHt
Perda de carga total
m.c.a.
η
Rendimento da bomba
Adimensional
VIII
3
3
Sistemas Prediais de Distribuição de Água Fria
____________________________________________________________________________
Abreviaturas
Abreviatura
Designação
ANPC
Autoridade Nacional de Protecção Civil
ANQIP
Associação Nacional para a Qualidade das Instalações Prediais
CEN
Comité Europeu de Normalização
CTSB
Centre Scientifique et Technique du Bâtiment
EN
Norma Europeia
EPAL
Empresa Portuguesa das Águas Livres
INAG
Instituto da Água
ISP
Instituto de Seguros de Portugal
LNEC
Laboratório Nacional de Engenharia Civil
NP
Norma Portuguesa
PB
Polibutileno
PE
Polietileno
PEAD
Polietileno de Alta Densidade
PEBD
Polietileno de Baixa Densidade
PEMD
Polietileno de Média Densidade
PEX
Polietileno Reticulado
PP
Polipropileno
PP-B
Polipropileno em Bloco
PP-R
Polipropileno Random
PVC
PVC-C ou
C-PVC
Policloreto de Vinilo
Policloreto de Vinilo Clorado
RIA
Regulamento Geral dos Sistemas Públicos e Prediais de Distribuição de
Água e de Drenagem de Águas Residuais
Rede de Incêndio Armada
RJSCIE
Regime Jurídico de Segurança Contra Incêndios em Edifícios
RTSCIE
Regulamento Técnico de Segurança Contra Incêndios em Edifícios
SMAS
Serviços Municipalizados de Água e Saneamento
RGSPPDADAR
IX
Sistemas Prediais de Distribuição de Água Fria
____________________________________________________________________________
X
Sistemas Prediais de Distribuição de Água Fria
____________________________________________________________________________
Índice de Matérias
Resumo....................................................................................................................................... I
Abstract ..................................................................................................................................... III
Agradecimentos ......................................................................................................................... V
Simbologia ............................................................................................................................... VII
Abreviaturas .............................................................................................................................. IX
Índice de Matérias .................................................................................................................... XI
Índice de Figuras .................................................................................................................. XVII
Índice de Tabelas .................................................................................................................. XXI
1.
Introdução .............................................................................................................................. 1
1.1. Enquadramento geral ......................................................................................................... 1
1.2. Objectivos e metodologia ................................................................................................... 2
1.3. Organização do documento................................................................................................ 2
2.
A utilização de água ............................................................................................................... 5
2.1. Introdução ........................................................................................................................... 5
2.2. Necessidades de consumo................................................................................................. 5
2.2.1. Redes de abastecimento de água para consumo humano ......................................... 5
2.2.2. Redes de abastecimento de água para combate a incêndios ..................................... 6
2.3. Qualidade............................................................................................................................ 7
2.4. Legislação ........................................................................................................................... 7
2.5. Abastecimento em Portugal................................................................................................ 8
3.
Sistemas de abastecimento de água para consumo ............................................................. 9
3.1. Introdução ........................................................................................................................... 9
3.2. Traçado da rede ................................................................................................................. 9
3.2.1. Legislação e normas .................................................................................................. 10
3.2.2. Opções de traçado ..................................................................................................... 10
3.2.3. Simbologia ................................................................................................................. 12
3.2.4. Peças desenhadas..................................................................................................... 12
3.3. Dimensionamento da rede................................................................................................ 13
3.3.1. Legislação e normas .................................................................................................. 14
3.3.2. Método proposto pelo Regulamento Nacional ........................................................... 14
XI
Sistemas Prediais de Distribuição de Água Fria
____________________________________________________________________________
3.3.2.1. Cálculo dos caudais de dimensionamento .......................................................... 15
3.3.2.2. Estimativa do diâmetro mínimo da tubagem ....................................................... 25
3.3.2.3. Verificação das pressões .................................................................................... 26
3.3.2.4. Determinação das perdas de carga .................................................................... 28
3.3.3. Método proposto pela Norma Europeia ..................................................................... 31
3.3.3.1. Cálculo dos caudais de dimensionamento .......................................................... 32
3.3.3.2. Estimativa do diâmetro mínimo da tubagem ....................................................... 33
3.3.3.3. Limites e restrições impostos .............................................................................. 33
3.3.4. Peças escritas ............................................................................................................ 33
3.4. Ligação ao sistema público .............................................................................................. 34
3.5. Reservatórios .................................................................................................................... 36
3.5.1. Reservatório com função de regularização ............................................................... 38
3.5.1.1. Necessidades de regularização .......................................................................... 38
3.5.1.2. Necessidades para reserva de emergência ........................................................ 38
3.5.2. Reservatório com função de distribuição ................................................................... 38
4.
Sistemas de abastecimento de água para combate a incêndio .......................................... 41
4.1. Introdução ......................................................................................................................... 41
4.2. Traçado e dimensionamento da rede ............................................................................... 41
4.2.1. Legislação e normas .................................................................................................. 42
4.2.1.1. Classes de risco .................................................................................................. 42
4.2.1.2. Categorias de risco.............................................................................................. 43
4.2.2. Meios manuais de combate a incêndio...................................................................... 44
4.2.2.1. Coluna seca ......................................................................................................... 44
4.2.2.2. Coluna húmida .................................................................................................... 48
4.2.2.3. Redes de incêndio armadas ................................................................................ 49
4.2.3. Meios automáticos de combate a incêndio ................................................................ 51
4.2.3.1. Sprinklers ............................................................................................................. 52
4.2.3.2. Cortinas de água ................................................................................................. 59
4.2.4. Utilização dos meios de combate .............................................................................. 61
4.3. Reservatórios .................................................................................................................... 61
4.4. Ligação ao sistema público .............................................................................................. 62
XII
Sistemas Prediais de Distribuição de Água Fria
____________________________________________________________________________
5.
Materiais e outros elementos utilizados nas redes .............................................................. 63
5.1. Introdução ......................................................................................................................... 63
5.2. Materiais ........................................................................................................................... 64
5.2.1. Polietileno (PE) .......................................................................................................... 70
5.2.1.1. Constituição e características ............................................................................. 70
5.2.1.2. Aspectos construtivos ......................................................................................... 71
5.2.1.3. Dimensões ........................................................................................................... 71
5.2.1.4. Ligações e outros acessórios .............................................................................. 72
5.2.2. Polietileno reticulado (PEX) ....................................................................................... 72
5.2.2.1. Constituição e características ............................................................................. 73
5.2.2.2. Aspectos construtivos ......................................................................................... 73
5.2.2.3. Dimensões ........................................................................................................... 74
5.2.2.4. Ligações e outros acessórios .............................................................................. 74
5.2.3. Policloreto de vinilo (PVC) ......................................................................................... 74
5.2.3.1. Constituição e características ............................................................................. 75
5.2.3.2. Aspectos construtivos ......................................................................................... 75
5.2.3.3. Dimensões ........................................................................................................... 75
5.2.3.4. Ligações e outros acessórios .............................................................................. 76
5.2.4. Policloreto de vinilo clorado (PVC-C ou C-PVC) ....................................................... 76
5.2.4.1. Constituição e características ............................................................................. 77
5.2.4.2. Aspectos construtivos ......................................................................................... 77
5.2.4.3. Dimensões ........................................................................................................... 77
5.2.4.4. Acessórios ........................................................................................................... 78
5.2.5. Polipropileno (PP) ...................................................................................................... 78
5.2.5.1. Constituição e características ............................................................................. 79
5.2.5.2. Aspectos construtivos ......................................................................................... 79
5.2.5.3. Dimensões ........................................................................................................... 79
5.2.5.4. Ligações e outros acessórios .............................................................................. 79
5.2.6. Cobre ......................................................................................................................... 80
5.2.6.1. Constituição e características ............................................................................. 80
5.2.6.2. Aspectos construtivos ......................................................................................... 81
XIII
Sistemas Prediais de Distribuição de Água Fria
____________________________________________________________________________
5.2.6.3. Dimensões ........................................................................................................... 81
5.2.6.4. Ligações e outros acessórios .............................................................................. 81
5.2.7. Aço ............................................................................................................................. 82
5.2.7.1. Constituição e características ............................................................................. 83
5.2.7.2. Aspectos construtivos ......................................................................................... 83
5.2.7.3. Dimensões ........................................................................................................... 83
5.2.7.4. Ligações e outros acessórios .............................................................................. 83
5.2.8. Aço inox ..................................................................................................................... 84
5.2.8.1. Constituição e características ............................................................................. 84
5.2.8.2. Aspectos construtivos ......................................................................................... 85
5.2.8.3. Dimensões ........................................................................................................... 86
5.2.8.4. Ligações e outros acessórios .............................................................................. 86
5.2.9. Aço galvanizado ......................................................................................................... 86
5.2.9.1. Constituição e características ............................................................................. 87
5.2.9.2. Aspectos construtivos ......................................................................................... 87
5.2.9.3. Dimensões ........................................................................................................... 87
5.2.9.4. Ligações e outros acessórios .............................................................................. 88
5.2.10. Multicamada ............................................................................................................. 88
5.2.10.1. Constituição e características ........................................................................... 88
5.2.10.2. Aspectos construtivos ....................................................................................... 89
5.2.10.3. Dimensões ......................................................................................................... 90
5.2.10.4. Ligações e outros acessórios ............................................................................ 90
5.3. Dispositivos ....................................................................................................................... 90
5.3.1. Sistemas de abastecimento de água para consumo ................................................. 90
5.3.1.1. Contadores .......................................................................................................... 90
5.3.1.2.Torneiras .............................................................................................................. 93
5.3.1.3. Fluxómetros ......................................................................................................... 94
5.3.1.4. Válvulas ............................................................................................................... 95
5.3.2. Sistemas de abastecimento de água para combate a incêndios .............................. 96
5.3.2.1. Sprinklers ............................................................................................................. 96
5.3.2.2. Bocas-de-incêndio interiores ............................................................................... 98
XIV
Sistemas Prediais de Distribuição de Água Fria
____________________________________________________________________________
5.3.2.3. Bocas-de-incêndio exteriores .............................................................................. 99
5.3.2.4. Marcos de incêndio ........................................................................................... 100
5.3.2.5. Bocas de alimentação ....................................................................................... 101
5.3.3. Dispositivos de sustentabilidade .............................................................................. 101
5.3.3.1. Autoclismos ....................................................................................................... 102
5.3.3.2. Bacias de retrete e urinóis ................................................................................. 102
5.3.3.3. Chuveiros e torneiras ........................................................................................ 104
5.3.3.4. Mangueiras de lavagem e sistemas de rega .................................................... 105
5.4. Sistemas de bombagem ................................................................................................. 105
5.4.1. Dimensionamento do sistema de bombagem ......................................................... 107
5.4.2. Rede de abastecimento de água ............................................................................. 109
5.4.2.1. Sobrepressão ou elevação por bombagem directa .......................................... 110
5.4.2.2. Sobrepressão ou elevação para um reservatório no topo do edifício ............... 111
5.4.2.3. Sistema hidropneumático .................................................................................. 111
5.4.3. Rede de combate a incêndio ................................................................................... 114
6.
Execução e manutenção dos sistemas em obra ............................................................... 117
6.1. Introdução ....................................................................................................................... 117
6.2. Condições de recepção e verificação da conformidade em obra .................................. 117
6.2.1. Transporte ................................................................................................................ 118
6.2.2. Armazenamento ....................................................................................................... 119
6.2.3. Verificação da conformidade do sistema ................................................................. 120
6.3. Execução ........................................................................................................................ 121
6.4. Patologias ....................................................................................................................... 121
6.5. Reabilitação .................................................................................................................... 124
6.6. Alteração das redes ........................................................................................................ 125
7.
Sustentabilidade nos sistemas de abastecimento de água ............................................... 127
7.1. Introdução ....................................................................................................................... 127
7.2. Aproveitamento de águas pluviais .................................................................................. 129
7.2.1. Precipitação ............................................................................................................. 129
7.2.2. Sistemas de aproveitamento de águas pluviais ...................................................... 129
7.3. Aproveitamento de águas residuais ............................................................................... 131
XV
Sistemas Prediais de Distribuição de Água Fria
____________________________________________________________________________
7.3.1. Qualidade das águas residuais ................................................................................ 131
7.3.2. Sistemas de aproveitamento de águas residuais .................................................... 132
7.4. Diminuição dos gastos na reutilização de águas ........................................................... 133
8.
Casos de estudo ................................................................................................................ 137
8.1. Introdução ....................................................................................................................... 137
8.2. Edifício de uso misto – Seixal ......................................................................................... 137
8.2.1. Rede de abastecimento de água para consumo ..................................................... 138
8.2.1.1. Traçado ............................................................................................................. 138
8.2.1.2. Dimensionamento.............................................................................................. 139
8.2.2. Rede de abastecimento de água para combate a incêndio .................................... 141
8.2.2.1. Traçado ............................................................................................................. 141
8.2.2.2. Dimensionamento.............................................................................................. 142
8.3. Edifício de armazém – Seixal ......................................................................................... 143
8.3.1. Rede de abastecimento de água para consumo ..................................................... 143
8.3.1.1. Traçado ............................................................................................................. 143
8.3.2. Rede de abastecimento de água para combate a incêndio .................................... 144
8.3.2.1. Traçado ............................................................................................................. 144
8.4. Escola Secundária Josefa de Óbidos – Lisboa .............................................................. 145
8.4.1. Rede de abastecimento de água para consumo ..................................................... 145
8.4.1.1. Traçado ............................................................................................................. 146
8.4.2. Rede de abastecimento de água para combate a incêndio .................................... 147
8.4.2.1. Traçado ............................................................................................................. 148
9.
Conclusões e trabalhos futuros ......................................................................................... 149
9.1. Conclusões ..................................................................................................................... 149
9.2. Trabalhos futuros ............................................................................................................ 154
Bibliografia ............................................................................................................................. 157
Anexos ................................................................................................................................... 165
XVI
Sistemas Prediais de Distribuição de Água Fria
____________________________________________________________________________
Índice de Figuras
Figura 3.1 - Dimensionamento da rede de abastecimento de água fria para consumo ............. 13
Figura 3.2 - Determinação do diâmetro da tubagem .................................................................. 15
Figura 3.3 - Relação entre o caudal acumulado e o caudal de dimensionamento (caudais
elevados) [3;17] ........................................................................................................................... 18
Figura 3.4 - Relação entre o caudal acumulado e o caudal de dimensionamento (caudais
médios) [3;17] .............................................................................................................................. 19
Figura 3.5 - Relação entre o caudal acumulado e o caudal de dimensionamento (caudais
reduzidos) [3;17] .......................................................................................................................... 19
Figura 3.6 - Diâmetros interiores mínimos em função do coeficiente total [17] .......................... 22
Figura 3.7 - Coeficiente de simultaneidade [17] .......................................................................... 22
Figura 3.8 - Ligação entre o sistema público e os dispositivos de utilização ............................. 35
Figura 3.9 - Alimentação directa com elemento sobrepressor (adaptado de [17]) ..................... 36
Figura 3.10 - Alimentação indirecta com reservatório na base e com elemento elevatório
(adaptado de [17]) ....................................................................................................................... 36
Figura 4.1 - Meios de combate a incêndio .................................................................................. 41
Figura 4.2 - Coluna seca (adaptado de [17]) .............................................................................. 45
Figura 4.3 - Dimensionamento de uma coluna seca................................................................... 46
Figura 4.4 - Coluna húmida (adaptado de [17]) .......................................................................... 49
Figura 4.5 – RIA (adaptado de [17]) ............................................................................................ 50
Figura 4.6 - Sprinkler e tubagem de abastecimento ................................................................... 52
Figura 4.7 - Sistema de extinção automático (adaptado de [13]) ............................................... 52
Figura 4.8 - Afastamento de sprinklers (adaptado de [19]) ......................................................... 54
Figura 4.9 - Alimentação dos sprinklers (adaptado de [11]) ....................................................... 55
Figura 4.10 - Lança de pulverização [I3] ..................................................................................... 59
Figura 4.11 - Sistema de cortinas de água para protecção de depósitos [I60] .......................... 60
Figura 5.1 - Varas de tubagem de PEAD [I37] ............................................................................ 70
Figura 5.2 - Soldadura topo-a-topo de um tubo de PEAD [I48] .................................................. 72
Figura 5.3 - Tubagem PEX .......................................................................................................... 72
Figura 5.4 - Bainha para a tubagem em PEX ............................................................................. 73
Figura 5.5 - Caixa de derivação .................................................................................................. 74
Figura 5.6 - Tubo de PVC alargado na extremidade [I48] .......................................................... 76
Figura 5.7 - Joelho em PVC [I37] ................................................................................................ 76
Figura 5.8 - Tubagens de PVC-C [I58] ........................................................................................ 77
Figura 5.9 – Tê em PVC-C [I37] .................................................................................................. 78
Figura 5.10 - Tubagem em PP [I48] ............................................................................................ 79
Figura 5.11 – Curva de 90º em PP [I48] ..................................................................................... 79
Figura 5.12 - Tubagens de cobre [I40] ........................................................................................ 80
Figura 5.13 - Aparelho utilizado nas dobragens das tubagens [I47] ........................................... 81
Figura 5.14 - Soldadura de uma tubagem de cobre [I53] ........................................................... 82
XVII
Sistemas Prediais de Distribuição de Água Fria
____________________________________________________________________________
Figura 5.15 - Tubagens de aço [I32] ........................................................................................... 82
Figura 5.16 - Acessórios utilizados nas tubagens de aço [I49] ................................................... 83
Figura 5.17 - Tubagens em aço inox [I39] .................................................................................. 84
Figura 5.18 - Abraçadeira [I38] .................................................................................................... 85
Figura 5.19 - Tê em aço inox [I42] .............................................................................................. 86
Figura 5.20 - Corrosão numa peça de aço inox [28] ................................................................... 86
Figura 5.21 - Tubagens de aço galvanizado [I35] ....................................................................... 87
Figura 5.22 – Acessórios em aço galvanizado [I46] ................................................................... 88
Figura 5.23 - Acessórios e tubagens em multicamada [I38] ....................................................... 88
Figura 5.24 - Tubagem em multicamada [I38] ............................................................................ 89
Figura 5.25 - Instalação da bateria de contadores [M3] ............................................................. 91
Figura 5.26 - Instalação individual de contadores [M3] .............................................................. 91
Figura 5.27 - Instalação de contadores ....................................................................................... 92
Figura 5.28 - Esquema de fluxómetro (adaptado de [17]) .......................................................... 94
Figura 5.29 - Sprinkler de termofusível [I2] ................................................................................. 97
Figura 5.30 - Sprinkler de ampola [I51] ....................................................................................... 97
Figura 5.31 - Boca-de-incêndio armada do tipo carretel [I43] ..................................................... 98
Figura 5.32 - Boca-de-incêndio armada do tipo teatro [I43] ....................................................... 98
Figura 5.33 - Boca-de-incêndio não-armada instalada à vista ................................................... 99
Figura 5.34 - Boca-de-incêndio exterior .................................................................................... 100
Figura 5.35 – Marcos de incêndio (a, b, c) ................................................................................ 100
Figura 5.36 - Boca de alimentação ........................................................................................... 101
Figura 5.37 - Dispositivo de interrupção automática da descarga do autoclismo [M1] ............ 102
Figura 5.38 - Autoclismo de dupla descarga ............................................................................. 102
Figura 5.39 - Sanita de incineração [M1] .................................................................................. 103
Figura 5.40 - Amplificador de velocidade de descarga [17] ...................................................... 103
Figura 5.41 - Placa de infravermelhos para urinol [I41] ............................................................ 104
Figura 5.42 - Misturadora de lava-loiça com controlador de caudal ......................................... 104
Figura 5.43 - Torneira de fecho automático de infravermelhos [I41] ........................................ 104
Figura 5.44 - Dispositivo arejador (a) e pulverizador (b) [I45] ................................................... 105
Figura 5.45 - Aparelho de controlo de caudal para mangueiras ............................................... 105
Figura 5.46 - Dimensionamento do sistema de bombagem ..................................................... 107
Figura 5.47 - Cota de aspiração e cota de compressão (adaptado de [16]) ............................ 108
Figura 5.48 - Factor de capacidade de aspiração, NPSH [16] ................................................. 109
Figura 5.49 - Reservatório hidropneumático sem membrana (adaptado de 10]) ..................... 112
Figura 6.1 - Confinamento de tubagens [I52] ............................................................................ 119
Figura 6.2 - Amarração de uma bobina de PEAD [I33] ............................................................ 119
Figura 6.3 - Armazenamento de tubagem com a utilização de cunhas [I59] ............................ 120
Figura 6.4 - Corrosão numa tubagem metálica [I54]................................................................. 123
Figura 7.1 - Sistema de aproveitamento das águas pluviais (adaptada de [8]) ........................ 130
XVIII
Sistemas Prediais de Distribuição de Água Fria
____________________________________________________________________________
Figura 7.2 - Sistema de aproveitamento das águas residuais (adaptada de [8]) ..................... 133
Figura 8.1 - Localização do edifício de uso misto (adaptado de [I63]) ..................................... 138
Figura 8.2 - Localização da caixa de derivação do T3 do piso 1 .............................................. 139
Figura 8.3 - Carretel e torneira de serviço instalados no piso subterrâneo .............................. 142
Figura 8.4 - Localização do armazém (adaptado de [I63]) ....................................................... 143
Figura 8.5 - Edifício misto e armazém....................................................................................... 143
Figura 8.6 - Canalização horizontal que posteriormente irá abastecer o carretel .................... 144
Figura 8.7 - Planta da Escola Secundária Josefa de Óbidos (Adaptado de [I63]) ................... 145
Figura 8.8 – Pormenor da tubagem de água fria da cozinha [M9] ............................................ 146
Figura 8.9 - Pormenor dos autoclismos de uma instalação sanitária [M9] ............................... 147
Figura 8.10 - Boca-de-incêndio do tipo carretel instalada na Escola Secundária Josefa de
Óbidos ....................................................................................................................................... 147
XIX
Sistemas Prediais de Distribuição de Água Fria
____________________________________________________________________________
XX
Sistemas Prediais de Distribuição de Água Fria
____________________________________________________________________________
Índice de Tabelas
Quadro 3.1 - Vantagens, desvantagens e limites impostos pela EN 806 e pelo RGSPPDADAR
[N12;N18] .................................................................................................................................... 14
Quadro 3.2 - Caudais instantâneos dos dispositivos da rede predial de abastecimento de água
fria [N12; adaptado de N18] ........................................................................................................ 16
Quadro 3.3 - Simultaneidade de fluxómetros [N12] .................................................................... 20
Quadro 3.4 - Coeficiente de simultaneidade dos dispositivos da rede predial de abastecimento
de água fria [3]............................................................................................................................. 21
Quadro 3.5 - Simultaneidade de fluxómetros [3] ......................................................................... 23
Quadro 3.6 - Peso dos dispositivos da rede predial de abastecimento de água fria [3]............. 24
Quadro 3.7 - Factor caracterizador da rugosidade do material [17] ........................................... 29
Quadro 3.8 - Coeficiente característico do aglomerado populacional [N12] .............................. 39
Quadro 4.1 - Parâmetros definidos no dimensionamento de sprinklers [N17] ........................... 55
Quadro 4.2 - Espaçamento entre sprinklers em função da utilização-tipo [19] .......................... 56
Quadro 4.3 - Espaçamento entre sprinklers em função da classe de risco [M5] ....................... 56
Quadro 4.4 - Dimensionamento dos ramais simples em instalações de risco ligeiro [M5]......... 57
Quadro 4.5 - Dimensionamento dos ramais simples em instalações de risco ordinário [M5] .... 57
Quadro 4.6 - Perdas de carga dos ramais principais em instalações de risco ordinário [M5] .... 58
Quadro 4.7 - Coeficiente de descarga dos sprinklers [19] .......................................................... 58
Quadro 4.8 - Coeficiente de descarga dos sprinklers em função do seu diâmetro [11] ............. 58
Quadro 5.1 - Materiais utilizados nas tubagens de sistemas de abastecimento de água e de
combate a incêndio [6; 7; 9; 17; 20; 21; 22; 23; 25; 26; 27; 28] .................................................. 65
Quadro 5.2 - Tipos de torneira [N12; I41; I44] ............................................................................ 93
Quadro 5.3 - Função e localização das válvulas utilizadas nos sistemas de abastecimento de
água [N12; I36; I44] ..................................................................................................................... 95
Quadro 5.4 - Temperatura de accionamento dos sprinklers [13] ................................................ 97
Quadro 5.5 - Altura equivalente da tensão do vapor do líquido [17]......................................... 109
Quadro 5.6 - Número de arranques por hora do grupo electrobomba [10] .............................. 113
Quadro 6.1 - Valores mínimos de pressão utilizados no ensaio de estanquidade (adaptado de
[N12; 17]) ................................................................................................................................... 121
Quadro 6.2 - Patologias, causas e efeitos dos sistemas de abastecimento de água e de
combate a incêndio (Adaptado de [15]) .................................................................................... 122
Quadro 6.3 - Defeitos nos elementos constituintes da rede e respectivas soluções (adaptado de
[15]) ........................................................................................................................................... 124
Quadro 7.1 - Consumos médios domésticos diários em edifícios em Portugal [l/hab] [17]...... 134
Quadro 7.2 - Perdas por fugas em torneiras e autoclismos [M4] ............................................. 135
Quadro 8.1 - Valores iniciais e propostos do coeficiente de simultaneidade para o troço F1 do
edifício misto [M8] ..................................................................................................................... 140
Quadro 8.2 - Valores iniciais e propostos dos diâmetros nominais para os troços F6.1 e F7.1 do
edifício misto [M8] ..................................................................................................................... 141
XXI
Sistemas Prediais de Distribuição de Água Fria
____________________________________________________________________________
Quadro 8.3 - Dimensionamento da rede de abastecimento de água para combate a incêndio
[M8] ............................................................................................................................................ 142
XXII
Sistemas Prediais de Distribuição de Água Fria
____________________________________________________________________________
1. Introdução
1.1. Enquadramento geral
A água foi, desde sempre, um factor essencial no estabelecimento de vida em geral e do
Homem em particular. A importância deste líquido fez com que ao longo de milénios fosse
verificada uma evolução nas técnicas de transporte para consumo humano. Apesar desta
evolução, verificada ao longo dos anos de existência da raça humana, foi numa história mais
recente, principalmente no séc. XX, que se verificaram os grandes progressos nos sistemas de
fornecimento de água, devido à necessidade de responder ao aumento demográfico verificado
em todo o globo e ao surgimento de novos materiais, como por exemplo, os polímeros.
Também ao nível do projecto se notou uma grande evolução, devido à descoberta de novas
leis hidráulicas, que permitem optimizar as condições de abastecimento.
Outro aspecto que tem vindo a ser cada vez mais tido em conta na sociedade prende-se com o
conceito de qualidade. Esta exigência impulsionou igualmente a indústria das canalizações,
através da publicação de normas e também da necessidade de encontrar materiais com as
melhores características, que permitem aumentar a gama de escolhas dos projectistas. Este
último ponto veio agitar o mercado, levando a uma busca constante pelo material com
melhores características (qualidade, preço, entre outras) para as necessidades do projectista, o
que traz grandes vantagens para o utilizador.
O conceito de segurança, que tantas vezes aparece ligado à ideia de qualidade, assume
também uma grande importância na construção civil. Para além das exigências arquitectónicas
e estruturais, é tida especial atenção à possibilidade de ocorrência de incêndios. A água
assume um papel importantíssimo nesta temática, na medida em que é um dos melhores
agentes extintores. Neste sentido, os sistemas de combate a incêndio são essenciais em
qualquer projecto de construção civil.
Para além dos aspectos referidos nos parágrafos anteriores tem-se vindo igualmente a
observar uma melhoria nas técnicas de instalação das tubagens. Têm surgido novas técnicas
de execução dos projectos, como também de reabilitação de redes de abastecimento já
existentes. A diminuição e a capacidade de resolução das patologias associadas a este tipo de
redes são também pontos evolutivos que se têm verificado neste tipo de sistemas.
Paralelamente às melhorias de eficácia, de qualidade, de segurança, entre outras que
permitem a construção de um sistema de abastecimento mais completo, está a noção de
responsabilidade civil. Neste sentido é importante, na execução deste tipo de projectos, ter em
atenção as políticas de sustentabilidade que permitem, entre outras coisas, uma melhoria
financeira, mas principalmente uma protecção ambiental. É importante, para além de se
elaborarem projectos sustentáveis, mentalizar a população para esta temática, optimizando o
consumo de água, por forma a acautelar a escassez de água que poderá surgir no futuro. É
com base nestes pressupostos que têm vindo a ser criadas políticas de sustentabilidade,
1
Sistemas Prediais de Distribuição de Água Fria
____________________________________________________________________________
assentes no lançamento de novas regras técnicas e também de projectos que visam mentalizar
os consumidores para esta problemática.
De acordo com os parágrafos anteriores serão estudadas as diferentes soluções adoptadas
para a execução de sistemas de abastecimento de água fria para consumo e para combate a
incêndio, bem como os materiais utilizados e a sua aplicação em obra. Será igualmente
abordada a temática da sustentabilidade.
1.2. Objectivos e metodologia
A presente dissertação tem como principal objectivo investigar os factores fundamentais a ter
em conta na concepção dos sistemas de distribuição de água fria para consumo humano e
também para combate a incêndio.
Pretende-se analisar e expor as soluções possíveis para a construção das redes de
abastecimento de água fria, bem como abordar e discutir as opções fornecidas pelos vários
regulamentos vigentes, nacionais e internacionais. Este estudo tem por base uma recolha da
informação disponível, patente nas referências bibliográficas, bem como uma análise de
exemplos concretos de projectos de edifícios com usos variados.
A presente dissertação tem ainda o objectivo consciencializar o leitor para o tema da
sustentabilidade. Para tal são expostas as soluções existentes, recolhidas através de
bibliografia variada, e um estudo que permite compreender a importância desta questão.
1.3. Organização do documento
O presente documento está organizado em 7 capítulos informativos. É ainda composto por um
capítulo introdutório e um capítulo onde são abordadas todas as conclusões retiradas da
execução da dissertação.
No Capítulo 2 é feita uma abordagem à situação actual do consumo de água. Para tal são
analisadas as necessidades de consumo da população e também dos sistemas de combate a
incêndio. É igualmente feita uma abordagem relativamente à qualidade dos sistemas prediais
de abastecimento de água fria e também à documentação que legisla este tipo de sistemas.
Por forma a informar o leitor, são também abordadas as empresas responsáveis pelo
abastecimento de água das principais cidades do território nacional.
O Capítulo 3 está organizado em 5 partes distintas, que analisam as redes de abastecimento
de água fria para consumo humano. São mencionadas as opções legislativas e não legislativas
de traçado das redes e de dimensionamento. Na secção que aborda o dimensionamento serão
referidos os métodos que constam tanto na legislação nacional (RGSPPDADAR [N12]), como
na europeia (EN 806-3 [N18]), permitindo assim fazer uma análise comparativa entre ambos.
Neste capítulo é também abordado o dimensionamento de reservatórios, bem como o sistema
público que serve de abastecimento da rede predial.
2
Sistemas Prediais de Distribuição de Água Fria
____________________________________________________________________________
No Capítulo 4, para além de serem mencionadas as opções de traçado e de dimensionamento
das redes de abastecimento de água para combate a incêndio, são também abordados os
vários meios de combate a este tipo de sinistro. É feita uma análise tanto aos métodos
automáticos (rede de sprinklers e cortinas de água), como aos manuais (coluna seca, coluna
húmida e redes de incêndio armadas), permitindo assim perceber as diferenças existentes. À
semelhança do que acontece no estudo das redes de abastecimento para consumo humano, é
feita neste capítulo uma análise à ligação entre o sistema predial e o sistema público e também
ao dimensionamento dos reservatórios utilizados na rede de incêndio.
O Capítulo 5 aborda as temáticas dos materiais, dos dispositivos utilizados nas redes e
também dos sistemas de bombagem. Relativamente aos materiais são analisadas tubagens
metálicas (aço, aço inox, cobre e aço galvanizado), tubagens constituídas por polímeros
(polietileno, polietileno reticulado, policloreto de vinilo simples e clorado e polipropileno) e
tubagens com uma constituição mista (multicamada). É igualmente feita uma análise
comparativa entre os diferentes tipos de tubagem, por forma a dar a conhecer ao leitor as
várias opções existentes. Os referidos dispositivos são essenciais para completar as redes de
abastecimento, quer sejam para consumo ou para combate a incêndio. São também tidos em
conta os dispositivos sustentáveis. No que respeita aos sistemas de bombagem são abordados
os vários tipos existentes, sendo referidas as situações em que devem ser instalados.
O Capítulo 6 faz referência aos sistemas de abastecimento de água fria em obra. São
abordados os temas da recepção do material e da execução e instalação dos componentes. É
também analisada a reabilitação ou ampliação das redes já existentes, tema que tem vindo a
merecer cada vez mais destaque no ramo da engenharia civil. Neste capítulo são também
referidas as patologias mais comuns a este tipo de redes, bem como as soluções para as
resolver.
O Capítulo 7 baseia-se na sustentabilidade aplicada aos sistemas de abastecimento de água.
Neste ponto da dissertação investiga-se o aproveitamento de águas pluviais e cinzentas, bem
como algumas políticas para reduzir os gastos deste líquido. É igualmente feito um estudo que
permite ao leitor perceber a diminuição de gastos que pode ser conseguida através da
utilização deste tipo de políticas.
No último capítulo de estudo, o Capítulo 8, são analisados três projectos diferentes de redes
prediais de abastecimento de água fria. É feito um estudo de um edifício misto, de um
armazém e também de um estabelecimento escolar, procurando analisar e discutir as opções
tomadas em cada projecto. É igualmente feita uma análise comparativa entre as várias
construções.
O capítulo conclusivo inclui uma descrição das conclusões tiradas sobre a parte teórica da
dissertação, como também dos casos de estudo efectuados. São igualmente assinalados os
aspectos que ficaram por analisar, bem como alguns temas que poderão ser desenvolvidos no
futuro.
3
Sistemas Prediais de Distribuição de Água Fria
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Sistemas Prediais de Distribuição de Água Fria
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2. A utilização de água
2.1. Introdução
A água é o recurso mais essencial à vida de qualquer ser vivo. Todos os dias recorremos a
esta substância para a realização de um grande número de tarefas. Á água é utilizada, entre
outras coisas, para consumo humano, para a saúde básica e produção de alimentos ou para as
mais variadas actividades económicas.
A importância deste líquido, bem como a hipótese, cada vez mais evidente, de se esgotar, leva
a que seja necessário ter-se em conta alguns cuidados no seu consumo. Assim sendo, apesar
deste continuar a ter valores proibitivos, principalmente nos países mais desenvolvidos, são
cada vez mais tidas em conta considerações que permitem a diminuição da utilização deste
líquido. A extinção da água é um tema cada vez mais debatido, sendo que existem
actualmente bastantes estudos para a criação de soluções que diminuam o seu consumo, quer
seja através do aproveitamento da mesma, ou pela redução directa da sua utilização.
Relativamente à água que é consumida nos edifícios há uma preocupação cada vez mais
emergente de melhorar os hábitos de consumo, bem como de fazer o aproveitamento da água
utilizada, como será estudado no capítulo 7.
2.2. Necessidades de consumo
Nos edifícios destinados a uma ocupação humana é essencial definir determinados limites de
consumo para que se possa proceder ao dimensionamento das redes de abastecimento de
água e de combate a incêndio. Nos sistemas que utilizam a água como meio de combate, os
consumos variam consoante a localização do edifício. Relativamente ao consumo de água nos
edifícios existem alguns limites estabelecidos, que estão de acordo com as necessidades dos
seus ocupantes.
2.2.1. Redes de abastecimento de água para consumo humano
As redes de abastecimento de água são dimensionadas tendo em conta os consumos mínimos
a assegurar no edifício em análise. Estes consumos dependem, para além do uso do edifício,
das necessidades de consumo dos utilizadores, intrinsecamente ligadas à dimensão do
agregado populacional. É, portanto, essencial estudar a população a servir para que possam
ser satisfeitas as necessidades de consumo da mesma. O RGSPPDADAR [N12] refere que em
edifícios de uso habitacional devem ser cumpridos os seguintes consumos mínimos:
Populações até 1000 habitantes – 80 l/habitante/dia;
Populações entre 1000 e 10000 habitantes – 100 l/habitante/dia;
Populações entre 10000 e 20000 habitantes – 125 l/habitante/dia;
Populações entre 20000 e 50000 habitantes – 150 l/habitante/dia;
Populações com mais de 50000 habitantes – 175 l/habitante/dia.
5
Sistemas Prediais de Distribuição de Água Fria
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Pedroso (2007) [17] faz referência aos consumos mínimos relativos a edifícios de usos não
habitacionais. São referidos os seguintes valores:
Escolas – 10 l/aluno/dia;
Escritórios – 15 l/pessoa/dia;
Hotéis – 70 l/quarto/dia (quarto sem banheira) ou 230 l/quarto/dia (quarto com
banheira);
Hospitais – 300 a 400 l/cama/dia;
Restaurantes – 20 a 45 l/pessoa/dia.
2.2.2. Redes de abastecimento de água para combate a incêndios
As necessidades de consumo dos sistemas de combate a incêndio são definidas no RJSCIE
[N5] consoante os sistemas de combate adoptados, como se poderá verificar ao longo do
Capítulo 4.
O RGSPPDADAR [N12] refere que os consumos verificados nos sistemas de abastecimento de
água para combate a incêndio dependem do grau de risco associado à zona de instalação da
construção. Assim sendo, a norma portuguesa define cinco graus de risco, aos quais estão
associados caudais instantâneos:
Grau 1 – zona urbana de risco mínimo de incêndio, devido à fraca implantação de
edifícios, predominantemente do tipo familiar – Qinst = 15 l/s;
Grau 2 – zona urbana de baixo grau de risco, constituída predominantemente por
construções isoladas com um máximo de quatro pisos acima do solo – Qinst = 22.5 l/s;
Grau 3 – zona urbana de moderado grau de risco, predominantemente constituída por
construções com um máximo de dez pisos acima do solo, destinadas à habitação,
eventual mente com algum comércio e pequena indústria – Qinst = 30 l/s;
Grau 4 – zona urbana de considerável grau de risco, constituída por construções de
mais de dez pisos, destinadas a habitação e serviços públicos, nomeadamente centros
comerciais – Qinst = 45 l/s;
Grau 5 – zona urbana de elevado grau de risco, caracterizada pela existência de
construções antigas ou de ocupação essencialmente comercial e de actividade
industrial que armazene, utilize ou produza materiais explosivos ou altamente
inflamáveis – Qinst definido consoante o edifício a dimensionar.
Apesar das considerações indicadas pelo RGSPPDADAR [N12] é mais usual o recurso ao
RJSCIE [N5], devido a este estar mais de acordo com as exigências de cada sistema de
incêndio.
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Sistemas Prediais de Distribuição de Água Fria
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2.3. Qualidade
A análise da qualidade de um sistema de abastecimento de água passa não só pelas
propriedades do líquido, como também das tubagens que o transportam. Assim sendo, a
exigência relacionada com estes aspecto, que cada vez mais vem aumentando, deverá passar
principalmente pela análise das tubagens, já que a qualidade da água é controlada a montante
do sistema de canalização.
O aumento da exigência da qualidade obriga a que o mercado esteja em constante evolução, o
que permite um grande desenvolvimento dos sistemas de tubagem. Tem-se, portanto,
observado uma grande evolução nas soluções utilizadas para canalização, principalmente
através do surgimento dos plásticos que apresentam características importantes na
manutenção da qualidade de um sistema de abastecimento. Este tipo de tubagens permite
reduzir problemas relacionados com a durabilidade e também com o conforto proporcionado
(por exemplo o ruído).
Para além da qualidade dos materiais, a qualidade da instalação, bem como a da manutenção,
são pontos que acarretam uma análise mais aprofundada. Afonso (2007) [4] refere que 90%
das anomalias detectadas na construção derivam de erros relacionados tanto com os sistemas
de abastecimento de água, como também dos sistemas de drenagem. O mesmo autor refere
ainda que apesar de os erros associados, estes sistemas constituem, aproximadamente, 5%
do custo de construção. A baixa contribuição para o orçamento final faz com que haja alguma
margem de manobra para se investir nestes sistemas, possibilitando assim reduzir os
problemas que lhe estão associados.
Para além do já referido acréscimo de qualidade dos materiais utilizados, mais medidas vêm
sendo tomadas para melhorar as características dos sistemas de abastecimento. Tem-se
verificado uma maior preocupação das empresas com estas situações, que advém
principalmente das exigências de certificação que são feitas presentemente. Como exemplo
deste acréscimo de preocupação relacionado com a qualidade, deve referir-se a criação da
ANQIP [I1]. Esta entidade tem permitido, através dos seus trabalhos, um aumento do nível de
qualidade em variadas construções. Para além dos pareceres sobre projectos, das auditorias
de qualidade e eficiência e das certificações ao nível da conformidade e da qualidade, a ANQIP
preocupa-se em difundir a temática da qualidade. É neste sentido que esta empresa divulga
alguns estudos técnicos e científicos e elabora publicações e especificações técnicas, bastante
importantes na execução de projectos de instalações prediais. É igualmente prática comum a
realização de acções de formação e de divulgação relacionadas com o seu trabalho [I1].
2.4. Legislação
A execução dos sistemas de abastecimento de água para consumo humano é feita com base
no Regulamento Geral dos Sistemas Públicos e Prediais de Distribuição de Água e de
Drenagem de Águas Residuais (designado por RGSPPDADAR ao longo desta obra) [N12] e na
Norma Europeia, a EN 806-3 [N18], enquanto que os sistemas de abastecimento de água para
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Sistemas Prediais de Distribuição de Água Fria
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combate a incêndios são baseados no Decreto-Lei nº 220/2008 de 12 de Novembro de 2008.
Ambos os documentos são baseados em legislação europeia, que é adaptada para o território
nacional.
Relativamente à legislação relacionada com o abastecimento de água para consumo humano,
o regulamento nacional refere no Artigo 2º que “As autarquias locais devem adaptar os seus
regulamentos em conformidade com o regime constante do presente diploma (…)”. Este ponto
do regulamento proporciona uma adaptação da legislação, o que faz com que cada município
tenha as suas normas específicas. É neste sentido que para a realização dos sistemas prediais
de distribuição da água se tem em consideração, conjuntamente com o regulamento geral, o
regulamento municipal. Deve ainda referir-se que a construção de sistemas de abastecimento
de água para combate a incêndio deve igualmente ser feita através de uma consideração
conjunta entre o regulamento nacional e o municipal.
O ajustamento verificado nos regulamentos municipais é perceptível quando são analisadas
leis de concelhos diferentes. Esta análise permite verificar as diferentes características de cada
município e as suas consequentes leis. No presente documento foram estudados os
regulamentos de quatro concelhos de diferentes zonas do território nacional, nomeadamente
das autarquias de Almada, Elvas, Caminha e Funchal [N13; N14; N15; N16].
Na análise comparativa entre o regulamento nacional e os regulamentos utilizados nos
diferentes municípios é possível verificar que a maior diferença está relacionada com assuntos
fiscais, nomeadamente as tarifas e pagamentos de serviços, bem como as penalidades e
reclamações. Os regulamentos municipais identificam igualmente a entidade gestora do
fornecimento de água, estipulando as suas responsabilidades. Os deveres e direitos dos
utilizadores são igualmente estabelecidos nestes documentos.
Relativamente a assuntos relacionados com a constituição dos sistemas, os regulamentos
municipais, para além de fazerem algumas alusões às excepções que se deverão verificar no
referido concelho, referem-se igualmente ao fornecimento de água, indicando as condições do
abastecimento.
2.5. Abastecimento em Portugal
A gestão do abastecimento de água em Portugal é feita a nível municipal. Uma análise do
abastecimento que é feito nacionalmente permite verificar que o fornecimento de água é
regulado por três tipos de entidades: câmaras municipais, empresas municipais e empresas
privadas.
Na presente obra foi analisado o abastecimento de água das capitais de distrito e também das
cidades mais importantes das áreas da Grande Lisboa e do Grande Porto, como se poderá
verificar no quadro do Anexo A1.
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Sistemas Prediais de Distribuição de Água Fria
____________________________________________________________________________
3. Sistemas de abastecimento de água para consumo
3.1. Introdução
Os sistemas prediais de distribuição de água fria são criados com o objectivo de garantir o
abastecimento de água em perfeitas condições de segurança, assegurando tanto a saúde
pública dos consumidores, como também o seu conforto. Na maioria dos casos actuais os
edifícios são alimentados através de uma rede pública que transporta água potável. Existem,
no entanto, situações em que o abastecimento predial se faz com recurso a poços. Nestes
casos é necessário proceder de forma a garantir a potabilidade da água.
Na execução deste tipo de projecto são tidos em conta factores essenciais, como a economia,
as condições de aplicação e de utilização, as necessidades de traçado e também a
constituição química de cada material, tendo sempre em conta a legislação que rege este tipo
de sistemas. É com base na optimização dos referidos factores que são construídas as redes
de abastecimento de águas.
A execução das redes passa, essencialmente, por duas fases distintas. Inicialmente
desenvolve-se o respectivo traçado, tendo em conta as leis que vigoram no espaço de
implementação do projecto. Esta primeira etapa passa por encontrar uma optimização entre as
escolhas dos projectos das restantes especialidades (esgotos, gás, entre outros) e as opções
essenciais à execução de uma rede de abastecimento de água. É, por isso, de grande
importância a existência de comunicação entre todos os projectistas da obra.
A segunda fase da execução do sistema de distribuição de água abrange a elaboração de
cálculos que, baseados na legislação e em determinadas normas, determinam as dimensões
das canalizações constituintes da rede. Este dimensionamento é ainda restringido pelos
caudais necessários para abastecer cada aparelho e ajustado tendo em conta as pressões que
surgem em cada troço.
Consoante o dimensionamento da tubagem pode ser necessário utilizar, quando as condições
de pressão e caudal não permitem o correcto abastecimento de todos os dispositivos,
elementos sobrepressores, que garantem os níveis de pressão exigidos. O recurso a
reservatórios pode também ser equacionado, com o objectivo de melhorar as condições da
rede de abastecimento de água.
3.2. Traçado da rede
O traçado das redes de abastecimento de água fria para consumo é baseado nas imposições
feitas pelo RGSPPDADAR [N12]. Para além de cumprir estas directrizes, o projectista procura
utilizar outras regras, por forma a optimizar o rácio eficácia/custo.
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Sistemas Prediais de Distribuição de Água Fria
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É ainda de referir que os projectos devem utilizar uma simbologia universal, por forma a que a
sua leitura seja feita de forma clara, reduzindo as hipóteses de erro. De forma a facilitar futuras
intervenções, deve ainda ser garantido um cadastro de todo o projecto.
3.2.1. Legislação e normas
Como foi referido no ponto anterior, a execução do traçado da rede de abastecimento de águas
exige a consideração de determinadas condições, tanto de ordem regulamentar como
económica ou até de concordância com os projectos das restantes especialidades.
O cumprimento da legislação e das normas exigidas é essencial para a realização de um
projecto, tornando mais credível a sua aplicação em obra. É com base nesses pressupostos
que foram criados documentos que definem a legislação a aplicar. O RGSPPDADAR [N12],
que utilizado como literatura principal, enumera normas que visam o traçado das redes, tendo
em conta tanto a fase de projecto como também o período de manutenção, posterior à entrega
da obra.
Segundo o RGSPPDADAR [N12], existem alguns artigos que definem algumas regras gerais
para se proceder ao traçado de uma rede predial de abastecimento de água:
Artigo 82º;
Artigo 83º;
Artigo 84º;
Artigo 85º;
Artigo 87º;
Artigo 89º;
Artigo 95º;
Artigo 96º.
A consulta destes artigos pode ser feita no Anexo A23.
O RGSPPDADAR [N12] faz igualmente referência ao cadastro dos sistemas. Segundo a
legislação vigente é a entidade gestora (Secção 2.5) que deve manter em arquivo os cadastros
dos sistemas prediais (Artigo 83º) e actualizá-los quando as obras ficam concluídas.
Os artigos mencionados legislam o traçado de redes a nível nacional. No entanto, como foi
referido no Capítulo 2, existem algumas diferenças entre as autarquias nacionais.
3.2.2. Opções de traçado
Os artigos citados no ponto anterior revelam exigências regulamentares dos sistemas de
distribuição. No entanto existem escolhas que se podem adoptar que, apesar de não estarem
estabelecidas em normas, trazem facilidades à implementação das redes [17]:
Em termos de representação adopta-se o traço contínuo para a representação das
tubagens de água fria, de forma a fazer-se a distinção entre outro tipo de canalizações,
nomeadamente a água quente (traço-ponto);
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Sistemas Prediais de Distribuição de Água Fria
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O traçado deverá ser sempre o mais curto possível, proporcionando uma melhoria na
economia, como também uma redução de perdas de carga e de tempos de retenção
da água;
As partes comuns da rede deverão localizar-se numa zona acessível a todos os
consumidores;
A passagem das condutas deverá ser feita, preferencialmente, pelas paredes, evitando
assim maiores gastos em termos de avaria, bem como conflitos com outras
especialidades, como por exemplo os esgotos, cuja tubagem passa pelo chão.
Existem, no entanto, alguns tipos de tubagem (por exemplo PEX) que, devido à sua
flexibilidade, obrigam que o seu traçado se faça pelo pavimento. Nestes casos deverá
ser tido o devido cuidado para evitar intersecções com outras especialidades;
O traçado da rede em paredes comuns a vários fogos deverá exigir especial atenção
na medida em que uma avaria pode danificar igualmente o fogo vizinho;
Dentro de cada divisão de um fogo é importante que o curso da tubagem se faça a
uma cota inferior, ascendendo para o abastecimento de cada dispositivo. Esta
consideração evita que as canalizações percorram a altura toda da parede, podendo
interferir com outro tipo de especialidades de construção, como por exemplo a
electricidade;
A colocação da tubagem nas instalações sanitárias exige um cuidado especial, uma
vez que estas divisões contêm acessórios (por exemplo bacios de retrete) cuja fixação
se pode fazer directamente à parede. A aplicação deste tipo de dispositivos obriga a
realização de furações que podem danificar a canalização. De modo a evitar este tipo
de dano é aconselhável que o traçado da tubagem não passe acima de uma
determinada altura (entre os 20 cm e os 30 cm);
As válvulas de seccionamento deverão ser instaladas à entrada dos ramais de
distribuição, a montante dos purgadores de ar, nos ramais de introdução, a montante e
a jusante dos contadores, nas entradas das diferentes instalações sanitárias do fogo,
nos ramais de alimentação de autoclismos, equipamento de lavagem e fluxómetros,
para que seja possível fazer-se o seccionamento de todas as partes da rede;
Como referido no Ponto 3.2.1 existem algumas tubagens que não necessitam de
elementos acessórios para proceder às mudanças de direcção. Nesse tipo de traçado
deverá executar-se os troços a profundidades suficientes para que seja exequível a
transição entre paredes, uma vez que os tubos têm valores curvaturas máximos, que
dependem do tipo de material;
Nas zonas de circulação viária tem de ser garantida uma profundidade mínima de
instalação dos ramais de ligação de 0.8 m. Nas restantes áreas a profundidade mínima
aceitável é de 0.5 m;
Os estabelecimentos industriais e comerciais devem ter ramais de ligação
independentes.
11
Sistemas Prediais de Distribuição de Água Fria
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3.2.3. Simbologia
A necessidade de utilizar uma grande quantidade de informação em qualquer projecto da
especialidade de construção, leva a que seja necessário recorrer à utilização de simbologia,
evitando assim a existência de desenhos sobrecarregados de dados.
É com base nesta simplificação da informação que foi estabelecida uma simbologia de
referência. A generalização deste código uniformizado facilita a leitura de qualquer projectista,
evitando assim conflitos relacionados com a interpretação dos dados fornecidos. No Anexo A2
consta um quadro que reproduz a simbologia referida no RGSPPDADAR [N12], adoptada em
território nacional.
A identificação dos dispositivos é também um ponto importante no traçado das redes de
abastecimento de água. No Anexo A3 está presente a simbologia que é adoptada para a
representação de cada elemento.
3.2.4. Peças desenhadas
As peças desenhadas são, na execução de um qualquer projecto de construção civil,
essenciais para uma correcta leitura do mesmo. É nesse sentido que é importante definir os
desenhos que são necessários apresentar para que haja uma facilidade na interpretação do
respectivo projecto.
As peças desenhadas a incluir no projecto são seleccionadas tendo em conta as necessidades
encontradas pelo projectista e as imposições feitas pelas entidades gestoras do abastecimento
de água. Nesta selecção deve ter-se igualmente em conta o RGSPPDADAR [N12], que refere
também quais os desenhos que obrigatoriamente terão de vir incluídos no projecto. A título de
exemplo são apresentadas as regras definidas pela empresa responsável pelo abastecimento
da cidade de Lisboa, a EPAL [M3].
Para além de referir os desenhos necessários à aprovação de um projecto de abastecimento
predial de água, o regulamento da EPAL [M3], faz igualmente referência à ordem que estes
devem ser apresentados:
Índice contendo a planta de implantação;
Planta de implantação (com uma escala de pelo menos 1/500) do edifício com alguns
pormenores específicos, como os arranjos exteriores, os acessos ao edifício, entre
outros. Deve ser indicado neste ponto a delimitação do sistema de rega, se este existir;
Esquema detalhado representativo do abastecimento, contendo todos os elementos
constituintes da rede, desde a rede pública até à entrada das diferentes fracções
independentes. Neste esquema devem estar incluídas linhas horizontais a delimitar
cada piso, canalização (materiais e diâmetros), órgãos e equipamentos utilizados em
cada piso e os dispositivos comuns, como por exemplo os contadores;
Plantas de todos os pisos com uma escala mínima de 1/100, onde estão representados
todos os elementos constituintes da rede. De referir que a primeira planta deverá ser a
do piso com menor cota;
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Sistemas Prediais de Distribuição de Água Fria
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Pormenores (escala mínima de 1/50) de todas as situações que, por dificuldade de
representação, não são facilmente visíveis em planta;
Alçados principais e cortes de arquitectura a uma escala mínima de 1/200, que podem
ser dispensados quando, na remodelação de uma qualquer fracção independente, não
são efectuadas alterações ao projecto de arquitectura.
3.3. Dimensionamento da rede
Numa etapa prévia à realização de qualquer tipo de cálculo terão de ser avaliados todos os
dados fornecidos, nomeadamente a pressão disponibilizada pela rede, os caudais de cálculo, o
material a utilizar e o traçado, onde estão patentes os comprimentos da tubagem e respectivos
andamentos. É igualmente essencial definir parâmetros, como por exemplo os níveis de
conforto aceitáveis, que implicam a consideração de limites de velocidade e de pressão em que
o escoamento se processa. Na Figura 3.1 estão representadas as fases que compõem o
dimensionamento de uma rede de abastecimento de água fria.
Figura 3.1 - Dimensionamento da rede de abastecimento de água fria para consumo
Posteriormente à análise das condições referidas no parágrafo anterior, deverá ser feita a
determinação dos caudais de dimensionamento, que dependem da quantidade de água
necessária para abastecer os diferentes dispositivos. Definido o caudal de cálculo, é possível
estimar o diâmetro de tubagem mínimo necessário para se efectuar o escoamento. O cálculo
das duas grandezas referidas neste parágrafo pode ser feito de várias formas. Na presente
obra serão abordados os métodos propostos pelo RGSPPDADAR [N12] e também pela Norma
Europeia, a EN 806-3 [N18]. Importa ainda referir que a metodologia proposta pela legislação
nacional é mais rigorosa, enquanto que a forma de cálculo da Norma Europeia [N18] está mais
centrada na rapidez de execução [1]. Assim sendo, para situações em que se exige um nível
de conforto mais elevado é mais aconselhável o recurso ao RGSPPDADAR [N12]. A escolha
da adopção do método para dimensionar as redes de abastecimento é da competência do
projectista, devendo este optar pelo método que lhe pareça mais adequado. No Quadro 3.1
estão resumidas as vantagens e desvantagens dos dois métodos, bem como os diferentes
limites impostos.
Para além dos cálculos referidos no parágrafo anterior, o RGSPPDADAR [N12] reserva
especial atenção às perdas de carga provocadas pelo escoamento, ao contrário do que
acontece com a Norma Europeia [N18], que considera directamente na determinação dos
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Sistemas Prediais de Distribuição de Água Fria
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diâmetros, o valor das referidas perdas, apesar de definir limites para o comprimento da
tubagem, como se verá ainda neste capítulo.
Quadro 3.1 - Vantagens, desvantagens e limites impostos pela EN 806 e pelo RGSPPDADAR [N12;N18]
Método
Pressão
RGSPPDADAR
Maior rigor;
Maior conforto.
Soluções mais onerosas;
Maior dificuldade de cálculo.
50 kPa - 600 kPa
Norma Europeia
Menor dificuldade de cálculo;
Soluções mais económicas.
Menor rigor;
Menor conforto.
100 kPa - 500 kPa
Velocidade
0,5 m/s - 2,0 m/s
Máxima = 2,0 m/s (4,0 m/s)
Vantagens
Desvantagens
Limites
impostos
3.3.1. Legislação e normas
À semelhança do que acontece no traçado da rede de distribuição de água, o
dimensionamento deste tipo de sistemas é baseado na regulamentação vigente. A nível
nacional é o RGSPPDADAR [N12] que serve de referência ao dimensionamento das redes.
Existem ainda, como foi referido na Secção 3.2, regulamentos municipais que abrangem
normas mais singulares de cada concelho.
A nível europeu existe, como foi mencionado no ponto anterior, uma Norma Europeia [N18] que
legisla todos os países que, como Portugal, constam do CEN, a EN 806-3.
Segundo Afonso (2007) [1] a EN 806 deveria ter sido adoptada como Norma Portuguesa (NP)
até Outubro de 2006, de forma a evitar conflitos com o RGSPPDADAR [N12], criando uma
uniformidade nos projectos elaborados em território nacional. O mesmo autor refere ainda que
a passagem da Norma Europeia para Norma Portuguesa ainda não tem data definida.
A referência à legislação, associada ao dimensionamento da rede de abastecimento de água
fria, será feita nos pontos seguintes do documento à medida que for pertinente.
3.3.2. Método proposto pelo Regulamento Nacional
O dimensionamento dos sistemas de tubagens com base no RGSPPDADAR [N12] pode ser
dividido em quatro fases (caudais de dimensionamento, diâmetro da tubagem, perdas de carga
e verificação das pressões), como se observa no esquema da Figura 3.2. Como exemplo
destas fases pode ser observado o Quadro A20.1 do Anexo A20, que mostra o
dimensionamento da rede de abastecimento de água de um edifício multifamiliar. Este quadro
poderá servir de acompanhamento ao longo do estudo do dimensionamento destes sistemas,
devendo ser analisado, por forma a permitir ao leitor uma maior facilidade de compreensão
deste ponto.
14
Sistemas Prediais de Distribuição de Água Fria
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Figura 3.2 - Determinação do diâmetro da tubagem
Depois de contabilizadas todas as perdas de carga, é possível fazer a análise das pressões
máximas e mínimas de uma rede. Este tipo de análise deverá incidir sobre um “caminho
crítico”, ou seja, na verificação das pressões de cada fogo deverá ser tido em conta o caminho
percorrido pela água que provoca uma maior ou menor perda de carga, consoante se pretenda
analisar os valores mínimos e máximos de pressão, respectivamente. Verificado esse
“caminho”, todos os outros cumprirão as exigências correspondentes.
O estudo das verificações de pressão leva a três resultados possíveis. No caso de os valores
de pressão estarem dentro dos inicialmente estipulados, o dimensionamento da rede poderá
ser terminado sem se proceder a qualquer ajuste. Quando, pelo contrário, esses valores não se
situam nos limites convencionados, deverá o projectista fazer um ajuste nos diâmetros da rede,
aumentando ou diminuindo o seu diâmetro consoante se queira diminuir ou aumentar a
pressão na canalização. A escolha do diâmetro da tubagem é, portanto, um processo iterativo,
como está representado na Figura 3.2.
3.3.2.1. Cálculo dos caudais de dimensionamento
O estudo dos caudais de cálculo deve centrar-se, principalmente, numa análise dos
dispositivos que terão de ser abastecidos. Para se proceder à determinação dos caudais tem
de se ter em conta os dados fornecidos relativamente ao número e tipo de dispositivos a
abastecer, de forma a, consoante os caudais que cada aparelho necessita (caudais
instantâneos), encontrar a necessidade que está adjacente a toda a rede (caudal acumulado).
O RGSPPDADAR [N12] faz referência, no artigo 90º - Anexo IV, aos valores mínimos dos
caudais instantâneos a considerar nos dispositivos, que, conjuntamente com os valores da
Norma Europeia [N18] podem ser consultados no Quadro 3.2. No método proposto pelo
RGSPPDADAR [N12] a consideração desta simultaneidade é feita com recurso ao conceito de
coeficiente de simultaneidade, que será apresentado posteriormente.
15
Sistemas Prediais de Distribuição de Água Fria
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Quadro 3.2 - Caudais instantâneos dos dispositivos da rede predial de abastecimento de água fria [N12; adaptado de
N18]
Caudais de
Caudais
dimensionamento [l/s]
mínimos [l/s]
RGSPPDADAR
EN 806-3
0.10
0.10
0.10
0.05
Não definido Não definido
0.10
0.10
0.10
0.25
0.40
0.30
0.15
0.20
0.15
Não definido
0.80
0.80
0.15
0.20
0.15
0.10
0.10
0.10
0.15
Não definido Não definido
0.20
0.20
0.15
Não definido
0.80
0.80
0.10
Não definido Não definido
0.15
0.20
0.15
0.20
0.20
0.15
1.50
1.50
1.00
0.50
0.30
0.15
0.30
0.50
0.40
0.45
Dispositivo
Lavatório individual
Lavatório colectivo (por bica)
Bidé
Banheira
Chuveiro Individual
Banho não doméstico
Pia de despejo
Autoclismo de bacia de retrete
Mictório com torneira individual
Pia lava-louça
Pia lava-louça não doméstica (DN20)
Bebedouro
Máquina de lavar a louça
Máquina ou tanque de lavar a roupa
Bacia de retrete com fluxómetro
Mictório com fluxómetro
Boca de rega ou lavagem de Ø15mm
Boca de rega ou lavagem de Ø20mm
Máquinas industriais e outros aparelhos não
especificados
A definir pelo fabricante
Como se pode observar no Quadro 3.2, os valores propostos pelos dois métodos são
diferentes em alguns dispositivos. Estas dissemelhanças advêm da diferente forma de
ponderar a simultaneidade de funcionamento dos dispositivos e também do facto de a Norma
Europeia [N18] ter sido elaborada mais recentemente, com base em dispositivos mais actuais,
com exigências diferentes dos considerados para a elaboração do regulamento nacional.
No método proposto pelo RGSPPDADAR [N12] a consideração da simultaneidade de
funcionamento dos dispositivos exige a determinação de uma nova grandeza, o coeficiente de
simultaneidade que, segundo o Artigo 91º do mesmo regulamento, se define seguidamente:
Coeficiente de simultaneidade – relação entre o caudal simultâneo máximo previsível (caudal
de cálculo) e o caudal acumulado de todos os dispositivos de utilização alimentados através de
uma dada secção.
Considerando a definição de coeficiente de simultaneidade, o cálculo do caudal de
dimensionamento, pelo RGSPPDADAR [N12], pode ser dado pela Expressão (3.1).
Qd C s Qa
(3.1)
Quanto ao cálculo do coeficiente de simultaneidade, este pode ser executado através de várias
abordagens. São conhecidos, para esta estimação, quatro tipos distintos de métodos:
probabilísticos, gráficos, empíricos e também métodos que recorrem ao conceito de “peso”.
Existem ainda algumas metodologias que consideram uma análise mista dos problemas,
16
Sistemas Prediais de Distribuição de Água Fria
____________________________________________________________________________
utilizando, simultaneamente, as ponderações feitas em mais do que um método. Seguidamente
serão abordados alguns métodos, reservando-se especial atenção para o método referenciado
no RGSPPDADAR [N12] – Método de Delebecque para a curva de conforto normal – que
utiliza uma abordagem gráfica para a consideração das referidas grandezas.
A escolha do método a adoptar é baseada no tipo de edifício em estudo. Assim sendo, importa
inicialmente definir quais as condições de utilização que se pretende para se poder
dimensionar a rede.
Os quatro métodos que serão referenciados neste capítulo são os mais utilizados, uma vez que
são de aplicação simples, apresentando resultados aceitáveis. Ainda assim existem algumas
diferenças entre estes, nomeadamente no rigor que apresentam. Relativamente à
consideração da simultaneidade dos fluxómetros, que faz variar o coeficiente de
simultaneidade, o método preconizado pelo RGSPPDADAR [N12] apresenta um maior grau de
exigência em comparação com os restantes, sendo, portanto, o mais rigoroso relativamente a
este aspecto.
Como se poderá verificar na análise às quatro metodologias, o método de Delebecque (para a
curva de conforto normal) apresenta valores do caudal de dimensionamento superiores aos
restantes, imputando por isso, soluções mais onerosas, mas simultaneamente mais eficazes
em termos de conforto.
Método de Delebecque:
O método de Delebecque consiste numa análise gráfica que permite a transformação de
caudais acumulados em caudais de dimensionamento.
A análise de Delebecque centra-se na consideração de três níveis distintos de conforto na
rede. Assim sendo, o estudo gráfico recai sobre a consideração de três estados diferentes,
conforto mínimo, conforto normal e conforto máximo.
A relação entre o caudal acumulado e o caudal de dimensionamento pode ser traduzida,
dependendo do conforto pretendido, pelas curvas representadas nas Figuras 3.3, 3.4 e 3.5.
Estas curvas variam consoante os valores de caudal de dimensionamento considerados.
17
Sistemas Prediais de Distribuição de Água Fria
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Figura 3.3 - Relação entre o caudal acumulado e o caudal de dimensionamento (caudais elevados) [3;17]
18
Sistemas Prediais de Distribuição de Água Fria
____________________________________________________________________________
Figura 3.4 - Relação entre o caudal acumulado e o caudal de dimensionamento (caudais médios) [3;17]
Figura 3.5 - Relação entre o caudal acumulado e o caudal de dimensionamento (caudais reduzidos) [3;17]
19
Sistemas Prediais de Distribuição de Água Fria
____________________________________________________________________________
O RGSPPDADAR [N12] utiliza a curva normal como curva de referência para a determinação
dos caudais de dimensionamento. A utilização desta curva restringe-se ao dimensionamento
de redes de abastecimento de águas de habitações correntes sem fluxómetros.
Como se pode verificar nas Figuras 3.3, 3.4 e 3.5, a leitura da curva normal, através da
representação gráfica, não apresenta um grande rigor, pelo que é necessário definir uma
equação que permita obter os caudais de dimensionamento. O criador do método não
disponibilizou quaisquer informações sobre as equações utilizadas, pelo que foi necessário, ao
longo dos anos, proceder-se a um ajuste da curva para que se obtivessem soluções de maior
rigor. Foi possível determinar equações que, com uma percentagem de certeza superior a
99%, permitem obter directamente o valor dos caudais. Assim sendo, para edifícios correntes,
podem ser utilizadas as condições definidas pela Expressão (3.2) – curva de conforto normal para a estimativa do caudal de dimensionamento.
0.5137
,
Qa 3.5
0.5364
,
3.5
0.7587
, Q
Qd
0.5469 Qa
Qd
0.5226 Qa
Qd
0.2525 Qa
a
Qa 25
(3.2)
25
Afonso (2001) [3] refere que para caudais acumulados iguais ou inferiores a 0.6 l/s deve ser
feita uma análise caso a caso, adoptando-se, geralmente, o caudal acumulado dos dois
dispositivos de maior caudal instantâneo presentes no compartimento em estudo.
A presença de fluxómetros na rede exige uma alteração no método de cálculo. A consideração
destes elementos é feita, segundo o regulamento, adicionando ao caudal de dimensionamento
o caudal de cálculo respeitante ao número de fluxómetros considerados.
A probabilidade de estes elementos funcionarem todos no mesmo período é reduzida, pelo que
se deverá considerar um determinado número de fluxómetros em utilização simultânea. O
RGSPPDADAR [N12] faz referência à simultaneidade da utilização dos fluxómetros, como se
pode verificar no Quadro 3.3.
Quadro 3.3 - Simultaneidade de fluxómetros [N12]
Fluxómetros Instalados
3 a 10
11 a 20
21 a 50
Mais de 50
Fluxómetros em Utilização simultânea
2
3
4
5
Outros autores, como Delebecque, Gallizio e Rodriguez-Avial, à semelhança do CTSB – Centre
Scientifique et Technique du Bâtiment (referência do LNEC), referem também valores de
simultaneidade dos fluxómetros diferentes dos considerados na legislação nacional. Uma
análise das propostas dos diferentes autores permite verificar que o nível de rigor do
regulamento nacional apenas é superado pela proposta de Delebecque, propondo os restantes
autores valores menos exigentes [3].
20
Sistemas Prediais de Distribuição de Água Fria
____________________________________________________________________________
A título de exemplo de cálculo pode considerar-se uma instalação sanitária constituída por 5
bacias de retrete com fluxómetro. Como se pode verificar no Quadro 3.2, o caudal instantâneo
correspondente a este dispositivo é de 1.5 l/s. Assim sendo, através da análise do Quadro 3.3,
verifica-se que o caudal devido à presença de fluxómetros, a acrescentar ao caudal de
dimensionamento deste compartimento, será de 2x1.5=3.0 l/s.
O cálculo do caudal de dimensionamento de redes de edifícios de outro tipo, como por exemplo
escritórios, hotéis ou de outro género de serviços, poderá ser feito de forma idêntica ao descrito
para habitações correntes, desde que se considere um factor multiplicativo de 1.25 [3].
Apesar da consideração referida no parágrafo anterior, Afonso (2001) [3] refere que existem
casos especiais, como hospitais, em que a determinação dos caudais deve ser feita, devido ao
maior rigor exigido, através da curva de conforto máximo sugerida por Delebecque. Nestes
casos, o cálculo do caudal de dimensionamento é directamente calculado pela Expressão (3.3).
0.585
Qd
0.605 Q a
,
0 .6
Q a 35
Qd
0.078 Q a 2.4 ,
Qa
35
(3.3)
Método CTSB:
O método CTSB, referido pelo LNEC [3], baseia-se numa análise gráfica para determinar os
caudais de dimensionamento a utilizar na rede que se pretende dimensionar. Este método faz
a distinção entre as instalações individuais e as colectivas, reservando procedimentos
diferentes para os dois tipos de instalação. Para as instalações individuais o método fornece os
valores dos diâmetros mínimos a adoptar na rede, enquanto que para instalações colectivas o
método CTSB permite obter os coeficientes de simultaneidade que devem afectar os caudais
acumulados. A consideração de instalações colectivas é feita quando se dimensiona em
simultâneo um conjunto de tubagens, ou então quando o coeficiente total, determinado através
dos valores do Quadro 3.4, de uma instalação individual é superior a 15.
Quadro 3.4 - Coeficiente de simultaneidade dos dispositivos da rede predial de abastecimento de água fria [3]
Dispositivo
Autoclismo de bacia de retrete
Lava-mãos
Mictório
Bidé
Bacia de retrete de uso público
Máquina de lavar a roupa
Máquina de lavar a louça
Lavatório
Chuveiro
Boca de rega
Boca de lavagem
Pia lava-louça
Banheira com capacidade inferior a 150 l
Banheira com capacidade superior a 150 l
21
Coeficiente
0.5
1.0
1.5
2.0
2.5
3.0
3.0 + 0.1 por cada 10 l suplementares
Sistemas Prediais de Distribuição de Água Fria
____________________________________________________________________________
A determinação, através deste método, dos caudais de dimensionamento em instalações
individuais é feita, como já foi referido, tendo em conta os diâmetros mínimos a adoptar. A
estimação destes diâmetros depende da curva característica do gráfico da Figura 3.6, bem
como do coeficiente total correspondente aos dispositivos dimensionados.
Figura 3.6 - Diâmetros interiores mínimos em função do coeficiente total [17]
O coeficiente total é determinado pela soma dos coeficientes de cada dispositivo, que são
apresentados no Quadro 3.4.
A determinação dos caudais de dimensionamento de instalações colectivas pelo método do
Centre Scientifique et Techmique du Bâtiment é igualmente feita com recurso à Expressão
(3.1).
Figura 3.7 - Coeficiente de simultaneidade [17]
A estimativa do coeficiente de simultaneidade é feita através de uma análise gráfica, como se
ilustra na Figura 3.7. A curva característica do coeficiente de simultaneidade pode ser traduzida
na Expressão (3.4) que depende do número de dispositivos instalados. Afonso (2001) [3] refere
22
Sistemas Prediais de Distribuição de Água Fria
____________________________________________________________________________
esta expressão é válida apenas para valores de nd superiores a 5, sendo inclusivamente válida
para mais de 150 dispositivos. Afonso (2001) [3] refere igualmente que muitos autores limitam
o coeficiente de simultaneidade a um mínimo de 0.2.
Cs
0.8
nd 1
(3.4)
Deverá ter-se igualmente em conta que, no caso de instalações que comportem fluxómetros, a
determinação do caudal de dimensionamento deverá considerar os caudais instantâneos
correspondentes a estes dispositivos. Segundo Afonso (2001) [3], no método CTSB deverá ser
considerada, consoante os fluxómetros instalados, a simultaneidade de funcionamento dos
fluxómetros que está presente no Quadro 3.5.
Quadro 3.5 - Simultaneidade de fluxómetros [3]
Fluxómetros instalados
Até 3
4 a 12
13 a 24
25 a 50
Mais de 50
Fluxómetros em funcionamento simultâneo
1
2
3
4
5
A consideração de fluxómetros é feita adicionando ao caudal de dimensionamento o caudal de
cálculo respeitante ao número de fluxómetros constituintes da rede, à semelhança do que
acontece no método do regulamento nacional.
Relativamente a edifícios de usos que não sejam o de habitação devem ser feitas as seguintes
considerações [3]:
Em hotéis o coeficiente de simultaneidade deve ser aumentado em 25%;
Em escolas, internatos, estádios, ginásios e quartéis deve ser considerado o
funcionamento simultâneo de todos os dispositivos;
Em edifícios com dispositivos dotados de aparelhos de abertura temporizada, como por
exemplo regas automáticas, deverá fazer-se um estudo individualizado;
Em escritórios, hospitais, lares de terceira idade e edifícios públicos a determinação do
coeficiente de simultaneidade deve ser idêntica à que é feita para edifícios
habitacionais.
Método da Norma Brasileira:
O método da Norma Brasileira, ou método dos pesos, utiliza o conceito de pesos para que o
dimensionamento de uma rede tenha em conta a contribuição dos diferentes dispositivos.
Este método consiste na atribuição de diferentes pesos aos dispositivos utilizados na rede,
consoante estes necessitem de um maior ou menor caudal de abastecimento.
A determinação dos pesos de cada dispositivo é feita a partir de um peso unitário que é
atribuído a torneiras de diâmetro de 3/8. O valor do caudal deste dispositivo varia consoante o
23
Sistemas Prediais de Distribuição de Água Fria
____________________________________________________________________________
método adoptado estando, no entanto, situado entre os 0.20 l/s e os 0.30 l/s. De acordo com a
Norma Brasileira o valor a considerar é de 0.30 l/s [3]. Conhecido o caudal característico da
referida torneira pode-se, com recurso à Equação (3.5), determinar o peso correspondente a
cada dispositivo (i).
xi
Qi
Q3 / 8
2
(3.5)
No Quadro 3.6 estão expostos os valores dos pesos dos diferentes dispositivos constituintes de
uma rede.
Quadro 3.6 - Peso dos dispositivos da rede predial de abastecimento de água fria [3]
Dispositivo
Bacia de retrete com autoclismo
Bacia de retrete com fluxómetro
Banheira
Bebedouro
Bidé
Chuveiro
Lavatório
Máquina de lavar a louça
Máquina de lavar a roupa
Mictório com fluxómetro
Pia de despejo
Pia de cozinha
Tanque de lavar
Peso
0.5
40.0
1.0
0.1
0.5
0.5
0.5
1.0
1.0
10.0
1.0
0.7
1.0
O método da Norma Brasileira, pode ser representado pela Expressão (3.6), que permite
calcular o caudal de dimensionamento associado a uma rede com i dispositivos.
Qd
Q3 / 8
(3.6)
x i ndi
Como já foi referido, existem algumas redes, como por exemplo as que têm fluxómetros, que
têm alguns consumos permanentes (Qp), que não devem ser afectados de um coeficiente de
simultaneidade. Nestes casos o caudal de dimensionamento deve ser determinado com
recurso à Equação (3.7). A determinação do caudal permanente pode ser feita através dos
métodos referidos no Ponto 3.3.2.1 que consideram a simultaneidade dos fluxómetros. Como a
obra em estudo se baseia na legislação portuguesa, é sugerido que esta determinação se faça
consoante os parâmetros definidos no RGSPPDADAR [N12], através da curva normal.
Qd Q3 / 8
x i nd i
24
Qp
(3.7)
Sistemas Prediais de Distribuição de Água Fria
____________________________________________________________________________
Método do Coeficiente de Simultaneidade Modificado:
O método do coeficiente de simultaneidade modificado, que é o método de referência da EPAL,
sendo igualmente válido para outras zonas do país, apresenta alguns aspectos idênticos aos já
referidos métodos da Norma Brasileira e também do Centre Scientifique et Techmique du
Bâtiment.
Este método é, segundo [M3], bastante utilizado devido à sua simplicidade, uma vez que a
determinação da simultaneidade do funcionamento dos vários dispositivos é baseada no
número total de aparelhos a abastecer. A Expressão (3.8) permite calcular o coeficiente de
simultaneidade.
1
Cs
(3.8)
nd 1
Importa referir que o coeficiente de simultaneidade terá de ser superior a 0.20 e que a Fórmula
(3.8) só é válida para nd>2. É igualmente de salientar que o Método do Coeficiente de
Simultaneidade, dado pela Expressão (3.8), tem em consideração que todos os dispositivos
necessitam do mesmo caudal para ser alimentados. O Método do Coeficiente de
Simultaneidade Modificado tem em conta, através da Equação (3.9), as diferentes
necessidades de abastecimento de cada aparelho [M3].
nd ,mod
Máx
ndi
Qref
; nd
Qi
(3.9)
A Expressão (3.9) refere uma nova grandeza, o caudal de referência, que representa o caudal
instantâneo mínimo entre os dispositivos a abastecer. A consideração deste caudal mínimo
permite baixar o valor de nMod, resultando num coeficiente de simultaneidade de valor mais
elevado, o que permite que o cálculo se faça pelo lado da segurança.
Definido o coeficiente de simultaneidade pode-se, através da Fórmula (3.10), determinar o
caudal de dimensionamento.
Qd
Qa
1
n d ,mod 1
0.20 Q a
(3.10)
À semelhança do que acontece com os métodos já referidos, o cálculo do caudal de
dimensionamento deverá ser alvo de uma abordagem diferente quando a rede em questão é
constituída por fluxómetros. Neste caso deverá ser considerado um caudal permanente que
somado ao caudal determinado através da Equação (3.10), permite determinar o caudal de
dimensionamento da rede. Neste caso a simultaneidade dos fluxómetros deverá ser
considerada de forma análoga à já exposta para o Método da Norma Brasileira.
3.3.2.2. Estimativa do diâmetro mínimo da tubagem
A determinação do diâmetro mínimo da tubagem pode ser feita com o recurso a diferentes
métodos de cálculo, recorrendo a estimativas directas, ou através de uma análise gráfica.
25
Sistemas Prediais de Distribuição de Água Fria
____________________________________________________________________________
Cálculo analítico:
O cálculo analítico do diâmetro mínimo pode ser feito com o recurso à Equação da
Continuidade, que depende do caudal de cálculo, ou de dimensionamento, e da velocidade do
escoamento e que é dada pela Equação (3.11).
D
4 Qd
v
(3.11)
Importa referir que o diâmetro considerado deverá ser o diâmetro comercial (valores
apresentados no Capítulo 5) de valor imediatamente acima ao diâmetro mínimo estimado.
Em relação aos valores da velocidade de escoamento o RGSPPDADAR [N12] refere que estes
devem estar contidos num intervalo entre os 0.5 m/s e os 2.0 m/s.
A determinação do diâmetro através da Equação (3.11) exige a fixação de um valor de
velocidade (método das velocidades) que está relacionado com os níveis de conforto
pretendidos (melhor relação entre o ruído e a pressão presente nos dispositivos) e com a
manutenção da qualidade da tubagem (corrosão e desgaste).
O ruído provocado pelo escoamento de água pode ter variadas origens. Pode destacar-se o
fenómeno de golpe de aríete, as variações no desenvolvimento das tubagens (singularidades,
mudanças de direcção, entre outros) ou simplesmente o escoamento ao longo do comprimento
da tubagem.
Relativamente ao escoamento do líquido, este pode ser feito em regime laminar ou em regime
turbulento, o que determina se o escoamento é ou não ruidoso. Pedroso (2007) [17] refere que
apenas o segundo tipo de regime produz ruído, sendo que o regime laminar se processa de
forma silenciosa. A determinação do tipo de regime pode ser feita com recurso ao número de
Reynolds (Quintela (2005) [24]), cujo valor serve para fazer o limite entre um e outro tipo de
escoamento.
Cálculo gráfico:
O dimensionamento de tubagens da rede de abastecimento de água pode ser feito, conforme
[17], com o recurso à análise de um ábaco, ou de um quadro com valores previamente
estabelecidos. A análise destas duas ferramentas permite, para além do estabelecimento do
diâmetro a utilizar, a determinação das perdas de carga associadas, questão que será
abordada na Secção 3.3.5. No Anexo A4, estão, a título de exemplo, representados o ábaco e
o quadro utilizados para dimensionar uma rede de tubagens em aço ou em aço galvanizado.
3.3.2.3. Verificação das pressões
Como foi referido no início da Secção 3.3, no dimensionamento da tubagem de um sistema de
abastecimento de água pelo método proposto no RGSPPDADAR [N12], não é suficiente
encontrar o diâmetro que respeita o caudal e a velocidade do escoamento. Para que o
dimensionamento de uma rede esteja completo é essencial verificar as condições de pressão,
26
Sistemas Prediais de Distribuição de Água Fria
____________________________________________________________________________
de forma a que seja garantido tanto a integridade do material, como também os níveis de
conforto desejados. Neste sentido é fundamental definir o procedimento de cálculo utilizado
para a estimativa das variações de pressão (força aplicada por unidade de área). Segundo
Quintela (2005) [24] a verificação das condições de pressão é feita com recurso ao Teorema de
Bernoulli.
Teorema de Bernoulli – “Para líquidos perfeitos e movimentos permanentes a energia
mecânica total por unidade de peso líquido é constante ao longo de cada trajectória”.
Assim sendo a Expressão do Teorema de Bernoulli é dada por:
p
v2
z
2 g
s
0
(3.12)
A Expressão (3.12) é referente, como enuncia o teorema, a líquidos perfeitos. No entanto o
dimensionamento dos sistemas de abastecimento faz-se considerando um escoamento com
líquido real. Segundo Quintela (2005) [24], no caso de líquidos reais, existe uma diminuição de
carga ao longo de uma trajectória, no sentido do movimento, devido ao trabalho das forças
resistentes. Esta diminuição de carga é designada por perda de carga e será abordada mais à
frente.
Resulta então a Expressão do Teorema de Bernolli (3.13) para líquidos reais:
p
z
s
v2
J
2 g
(3.13)
A perda de carga contínua, J, representa a diminuição de carga total por unidade de percurso.
A Expressão (3.12) também pode ser escrita tendo em conta a energia mecânica total por
unidade de peso de líquido (H) que é designada por carga total, ou altura manométrica. Assim
sendo a Fórmula de Bernoulli pode ser dada por:
p
H
z
v
2
(3.14)
2 g
Considerando conjuntamente (3.13) e (3.14) e tendo em conta a constância da energia
mecânica abordada no Teorema de Bernoulli, tem-se:
p1
2
z1
v1
2 g
Ht
p2
z2
v2
2
2 g
(3.15)
A Fórmula (3.15) permite fazer a comparação entre dois pontos, 1) e 2), da trajectória tendo em
conta a perda de carga total.
No dimensionamento dos sistemas de abastecimento de água é usual recorrer-se ao conceito
de altura piezométrica, P (conforme Quintela (2005) [24], caracteriza a energia de pressão da
unidade de peso de líquido submetido a uma pressão p), que é representada pelo termo
27
da
Sistemas Prediais de Distribuição de Água Fria
____________________________________________________________________________
Expressão de Bernoulli. Assim sendo, a Expressão (3.15) pode ser reescrita na Equação
(3.16), tendo em conta o referido conceito.
2
P1 z1
v1
2 g
Ht
P 2 z2
v2
2
2 g
(3.16)
Na Equação (3.16) a parcela da energia cinética pode ser desprezável, uma vez que assume
valores bastante reduzidos quando comparados com as restantes parcelas. Assim sendo, é
possível, através da aplicação da Equação (3.16) e considerando que as variações de cota são
contabilizadas na parcela das perdas de carga (como se verá na Secção 3.3.5), determinar a
pressão presente neste mesmo ponto, através da Equação (3.17).
P 2 P1
Ht
(3.17)
O RGSPPDADAR [N12] refere, no Artigo 87º, que as pressões de serviço devem, em todos os
dispositivos, estar entre os 50 kPa (5 m.c.a.) e os 600 kPa (60 m.c.a.). O mesmo regulamento
faz referência aos valores limite de pressão de conforto, devendo esta situar-se entre os 150
kPa (15 m.c.a.) e os 300 kPa (30 m.c.a.). Contudo o dimensionamento poderá ser feito para
níveis de pressão mais ou menos exigentes, consoante o que for estabelecido na parte inicial
do projecto.
3.3.2.4. Determinação das perdas de carga
Como foi referido no Ponto 3.3.4, o escoamento de líquidos reais conduz à ocorrência de
perdas de carga, que podem ser provocadas pelas características da tubagem, ou através das
variações de cota ao longo do escoamento.
Perdas de carga associadas às características da tubagem:
A análise deste ponto pode fazer-se tendo em conta dois tipos distintos de perda de carga, as
perdas de carga contínuas e as localizadas.
Perdas de carga contínuas:
As perdas de carga intrínsecas a uma rede estão directamente relacionadas com os caudais de
cálculo e com o tipo de material e dimensões das tubagens. Foi com base nestes pressupostos
que foram propostas várias fórmulas para calcular estas grandezas, destacando-se as
expressões de Darcy-Weisbach, de Hazen-Williams, de Chézy, de Colebrook-White, de
Gauckler-Manning-Strickler, de Scimeni e de Flamant. Apesar de maior rigor, a Fórmula de
Colebrook-White, devido à sua maior dificuldade de aplicação, é mais utilizada para fins físicos,
sendo menos aplicável no dimensionamento de condutas. Quanta às leis definidas por DarcyWeisbach, Hazen-Williams, Gauckler-Manning-Strickler, e Chézy, estas são mais utilizadas no
dimensionamento de condutas para abastecimento público. Para o abastecimento predial são,
normalmente, aplicadas as expressões de Scimeni (Expressão 3.18) e de Flamant (Expressão
3.19), que se transcrevem a seguir [17; 24].
28
Sistemas Prediais de Distribuição de Água Fria
____________________________________________________________________________
Qd Cm D
J
(3.18)
A Expressão (3.18) depende do coeficiente Cm, que é característico do material da tubagem,
variando consoante o elemento utilizado nas canalizações.
D J
4
4 b
v7
D
(3.19)
À semelhança do que acontece com a Expressão de Scimemi, a Fórmula de Flamant também
depende do material utilizado nas tubagens. A distinção entre os vários tipos de canalizações é
feita através do factor caracterizador da rugosidade do material. O Quadro 3.7 indica o valor do
factor b dos materiais mais correntemente utilizados.
Quadro 3.7 - Factor caracterizador da rugosidade do material [17]
Material
b
Materiais plásticos 0.000134
Cobre ou aço inox 0.000152
Aço
0.00023
Perdas de carga localizadas:
As perdas de carga localizadas, ou singulares são causadas pela passagem do escoamento
por singularidades, como por exemplo mudanças de direcção, derivações ou a presença de
dispositivos (válvulas, contadores, entre outros).
Segundo Quintela (2005) [24], através da geometria da singularidade e das condições do
escoamento, ambos definidos pelo coeficiente Cg, podem ser calculadas as perdas de carga
singulares, com o recurso à Expressão (3.20).
H
Cg
v
2
2 g
(3.20)
Apesar de fisicamente ser possível calcular as perdas de carga localizadas fazem-se, no
âmbito do dimensionamento de tubagens para o abastecimento de água, algumas
considerações que facilitam o cálculo deste decréscimo de carga.
Previamente à análise das referidas considerações feitas, é importante definir uma grandeza
essencial no cálculo das perdas de carga singulares, o comprimento equivalente.
Comprimento Equivalente (Leq) - comprimento aparente que tem em conta uma qualquer
singularidade, transformando a perda de carga total da canalização numa perda de carga
distribuída por toda a tubagem e que tem em conta a perda de carga associada à referida
singularidade.
Consoante o material, pode considerar-se, segundo Pedroso (2007) [17], que as perdas de
carga singulares provocam um acréscimo de perda, à volta dos 20%, ao valor das perdas
contínuas (a EPAL [M3] faz referência a um acréscimo entre os 15% e os 25%). Na
consideração desta percentagem deverá ter-se em linha de conta o material constituinte das
29
Sistemas Prediais de Distribuição de Água Fria
____________________________________________________________________________
canalizações a dimensionar. É de assinalar que o valor desta percentagem deverá ser tanto
maior quanto menos rugoso for o material. Isto acontece porque um material mais liso tem uma
parcela de perda de carga contínua inferior, como foi visto anteriormente, o que exige um
comprimento maior, relativamente a um material mais rugoso, para ter uma perda de carga
igual à do acessório. Por exemplo: se for considerado um acessório com uma perda de carga
de 0.5 m numa tubagem pouco rugosa (por exemplo com uma perda de carga de 0.01 m/m)
são necessários 50 m de tubo para equivaler a perda de carga localizada; se o tubo for mais
rugoso (perda de carga de 0.02 m/m) são necessários apenas 25 m de tubo para se equivaler
ao mesmo valor de perda de carga localizada.
Existem, no entanto, alguns tipos de tubagem, como por exemplo o aço galvanizado, em que
as perdas de carga singulares têm um peso bastante significativo, o que leva a que essa
consideração possa estar distante da realidade. Nestes casos são adoptados, consoante a
singularidade, valores de comprimento equivalente para as várias perdas de carga localizadas.
Assim sendo, o comprimento equivalente pode ser calculado recorrendo à primeira hipótese,
Equação (3.21), ou então tendo em conta o Método dos Comprimentos Equivalentes.
Leq 1.2 Lreal
(3.21)
Neste processo de cálculo é determinado um comprimento de tubagem (L eqi) que causa a
mesma perda de carga que o acessório i. Esse comprimento é adicionado ao comprimento
equivalente da tubagem total, como se pode verificar na Fórmula (3.22).
Leq
Lreal
Leq i
(3.22)
Tendo em conta Barral (2010) [5] o comprimento equivalente de cada tipo de singularidade
pode ser determinado por via experimental, sendo o valor obtido válido apenas para o tubo
utilizado no ensaio. Para a avaliação das perdas de carga noutros tubos deverá proceder-se à
devida correcção dos valores.
Com base nestas experiências existem no mercado tabelas que contêm os valores de perda de
carga localizadas dos diversos dispositivos disponíveis. Esta lista será apresentada, consoante
o material, no Capítulo 5 desta obra.
Os contadores, como dispositivos integrantes da rede de abastecimento de água, têm
igualmente uma perda de carga associada, que varia consoante o diâmetro nominal do mesmo.
Relativamente aos contadores de pequeno calibre, mais utilizados em construção de edifícios,
a EPAL [M3] faz referência a uma perda de carga na ordem dos 20 kPa.
Depois de analisadas as perdas de carga contínuas, assim como a de todas as singularidades
pode calcular-se a perda carga total de cada troço, que é dada pela Equação (3.23).
Jt
J Leq
30
(3.23)
Sistemas Prediais de Distribuição de Água Fria
____________________________________________________________________________
Apesar do maior rigor associado ao método do comprimento equivalente, pode ser mais
eficiente a utilização do método que define o valor das perdas de carga singulares, como uma
percentagem das perdas de carga contínuas. Esta eficácia deve-se ao facto de em obra haver
uma adaptação do traçado, de forma a, por exemplo, contornar elementos construtivos ou
tubagem de outra especialidade, o que implica uma utilização de acessórios que podem não ter
sido contabilizados no projecto, originando um aumento, não contabilizado, das perdas de
carga localizadas. Para além do aspecto referido anteriormente, a utilização deste método
simplifica o cálculo das perdas de carga, na medida em que evita uma consideração exaustiva
de todas as singularidades.
Perdas de carga associadas às variações de cota:
O traçado da tubagem de uma rede de abastecimento de águas tem, inevitavelmente,
variações de cota. Esta variação tem influência nas perdas de um troço.
O aumento de cota acarreta um aumento de perda de carga e uma redução conduz a uma
diminuição nessa mesma perda. Pode então concluir-se que uma variação de cota negativa,
entre dois pontos, conduz a uma diminuição de perda de carga, enquanto que uma variação
positiva indica um acréscimo de perda.
Perda de carga total:
A determinação da perda de carga total é feita, tendo em conta todas as perdas de carga que
ocorrem ao longo do escoamento, através da Equação (3.24).
h Jt
Ht
H
(3.24)
Se for tido em conta o cálculo das perdas de carga singulares, considerando o conceito de
comprimento equivalente, a Equação (3.24) pode ser escrita através da Equação (3.25), uma
vez que as perdas de carga singulares são incluídas na parcela de perda de carga total de
cada troço, Jt.
Ht
Jt
h
(3.25)
3.3.3. Método proposto pela Norma Europeia
O método indicado pela Norma Europeia [N18] para o dimensionamento dos sistemas de
abastecimento de água pode ser aplicado em redes de abastecimento de água fria e de água
quente. Relativamente aos edifícios em que o método é válido, a norma refere que estes
devem respeitar as seguintes condições:
Os caudais instantâneos de cada dispositivo não devem exceder os caudais definidos
na norma, que estão expressos no Quadro 3.2 deste documento;
Os caudais de dimensionamento determinados não devem exceder os caudais
referidos no ábaco referido na norma, que consta no Quadro 3.2 deste documento;
31
Sistemas Prediais de Distribuição de Água Fria
____________________________________________________________________________
A instalação dimensionada não deve ter um funcionamento contínuo (superior a 15
minutos).
O dimensionamento dos sistemas de abastecimento de água com base no método preconizado
pela Norma Europeia [N18] é constituído por duas etapas principais, a determinação do caudal
de dimensionamento e a estimativa do diâmetro mínimo a adoptar em cada ramal, como se
pode observar no esquema da Figura 3.1.
3.3.3.1. Cálculo dos caudais de dimensionamento
A determinação dos caudais de dimensionamento prevê, como foi abordado anteriormente,
uma análise prévia aos dispositivos a utilizar na rede, definindo assim os caudais instantâneos
a considerar. A Norma Europeia [N18] expõe, para além dos valores que devem ser utilizados
como caudais instantâneos no dimensionamento das redes de tubagem, o caudal mínimo que
assegura o adequado funcionamento de cada dispositivo. A necessidade de definir um valor
diferente para os caudais instantâneos está relacionada com a ponderação, de forma directa,
da simultaneidade de funcionamento dos dispositivos, que está contabilizada nos valores dos
caudais instantâneos de dimensionamento. Para representar os caudais instantâneos a Norma
Europeia [N18] propõem a definição de uma nova grandeza, a “unidade de carga” (LU), cujo
valor unitário equivale a 0.1 l/s.
O caudal de dimensionamento, estabelecido pelo método proposto pela Norma Europeia [N18],
pode ser determinado de duas formas diferentes, através da utilização de tabelas definidas na
norma (no Anexo A5 estão representadas, adaptadas para português, as tabelas utilizadas
para os diâmetros menores), ou recorrendo à análise do gráfico do Anexo A5, que consta
igualmente na EN 806-3 [N18]. É nesta diferenciação que reside um dos pontos negativos da
utilização desta norma. Apesar de este regulamento indicar o gráfico como meio para
determinar os caudais de dimensionamento, esta não recorre à sua leitura para a construção
das tabelas também referidas como ferramenta de cálculo [1]. Esta incongruência pode
confundir os projectistas, uma vez que não existe um único método estabelecido.
Para o cálculo com recurso ao gráfico ou às tabelas é necessário conhecer, para além do
somatório das unidades de carga, qual o valor de carga máximo de todos os dispositivos que
constituem a rede a dimensionar, como se pode observar no Anexo A5.
É ainda de destacar que, apesar de a Norma Europeia [N18] não exigir o cálculo das perdas de
carga associadas ao escoamento, o comprimento dos tubos a dimensionar é limitado, como se
pode observar nas tabelas utilizadas para o dimensionamento. Esta consideração permite
evitar a ocorrência de perdas de carga muito elevadas.
Afonso (2007) [1] refere o maior rigor conseguido através da análise do gráfico. No entanto,
como o objectivo da Norma Europeia [N18] é de tornar o dimensionamento mais prático, o
recurso a tabelas pode ser o mais eficaz.
32
Sistemas Prediais de Distribuição de Água Fria
____________________________________________________________________________
3.3.3.2. Estimativa do diâmetro mínimo da tubagem
A estimativa do diâmetro da tubagem depende da forma de cálculo considerada. A leitura das
tabelas fornece directamente os diâmetros mínimos que se deve adoptar, como se pode
verificar no Anexo A5. A utilização do gráfico exige um cálculo posterior, que recorre à equação
3.11. Os valores de velocidade a utilizar serão abordados no Ponto 3.3.3.3.
3.3.3.3. Limites e restrições impostos
Na Norma Europeia [N18] são estabelecidos valores limite tanto para as velocidades do
escoamento, como também para as pressões praticadas.
A Norma Europeia [N18] define como limite máximo de pressão 500 kPa (com excepção as
bocas de rega e/ou de lavagem, cujo limite estabelecido é de 1000 kPa) e como limite mínimo
100 kPa. Comparativamente ao RGSPPDADAR [N12], é de notar uma gama de valores mais
reduzida, o que denota uma maior preocupação com os níveis de conforto considerados. Esta
maior exigência permite aumentar a eficácia do método utilizado na EN 806-3 [N18], que, como
referido anteriormente, apresenta um nível de rigor mais reduzido, o que faz com que sejam
dimensionadas soluções com um nível de conforto menor. A adopção de uma gama de valores
mais rigorosa pode igualmente ser justificada com a maior preocupação relativamente à
manutenção da qualidade dos materiais.
Relativamente às velocidades, a legislação proposta pelo CEN indica como limite máximo 2.0
m/s, podendo este ser aumentado para 4.0 m/s em ramais de alimentação individuais. Apesar
de este último valor ser permitido pela norma, é necessário ter em atenção que velocidades
desta grandeza podem provocar, para além de elevados níveis de ruído, problemas nas
condutas, originando defeitos na rede de abastecimento. A referida legislação não impõem
qualquer restrição para os valores mínimos de velocidade.
Afonso (2007) [1] indica que apesar de a norma ter em conta as pressões do escoamento e as
características da instalação, assume como critério principal de dimensionamento a
consideração dos limites de velocidade. O mesmo autor refere ainda que este critério de
dimensionamento conduz a soluções mais económicas, na medida em que permite a adopção
de diâmetros menores. No entanto é um critério que está dependente das condições de
pressão existentes no início da rede, o que pode interferir nas escolhas do projectista.
3.3.4. Peças escritas
Os planos de abastecimento de águas são compostos por um conjunto de peças escritas, que
são essenciais na sua análise. Estes elementos complementam as peças desenhadas
proporcionando uma fácil interpretação de um qualquer projecto deste tipo.
À semelhança do que acontece com as peças desenhadas, as empresas responsáveis pelo
abastecimento de águas impõem um regulamento respeitante a este ponto. Neste documento
será mais uma vez ilustrado o exemplo da regulamentação imposta pela EPAL, para o
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Sistemas Prediais de Distribuição de Água Fria
____________________________________________________________________________
concelho de Lisboa que, como referido no Capítulo 2, tem algumas diferenças relativamente a
outros municípios portugueses.
Segundo a Empresa Portuguesa de Águas Livres [M3], as peças escritas presentes num
projecto de abastecimento de águas devem conter:
Memória descritiva e justificativa;
Anexos. Neste ponto devem vir todos os elementos necessários ao dimensionamento
da rede, como foi abordado neste capítulo, nomeadamente as tabelas de cálculo
hidráulico e os elementos utilizados como base desse cálculo (ábacos e tabelas
consultadas, legislação e normas e especificações técnicas). É também importante
incluir um quadro resumo com as características do edifício e da rede.
3.4. Ligação ao sistema público
O abastecimento predial de água de um qualquer edifício pressupõe a existência a montante
de um sistema fornecedor, que poderá ser público ou privado. Na presente obra será abordado
o abastecimento proveniente da rede pública.
O ciclo de distribuição de água passa por três etapas distintas. Inicialmente existe um
escoamento nas condutas de abastecimento público que, através de ramais de ligação, vai
proporcionar, por fim, o abastecimento predial.
Em relação à circulação de água entre a rede pública e os dispositivos de alimentação, o
RGSPPDADAR [N12] faz referência, no Anexo III, à terminologia adoptada. Citando o mesmo
regulamento, a ligação entre o sistema público e os dispositivos de utilização é, como se pode
observar na Figura 3.8, constituída por:
Ramal de Ligação – Canalização entre a rede pública e o limite da propriedade a servir;
Ramal de Introdução Colectivo – Canalização entre o limite da propriedade e os ramais
de introdução individuais dos utentes;
Ramal de Introdução Individual – Canalização entre o ramal de introdução colectivo e
os contadores individuais dos utentes ou entre o limite da propriedade e o contador, no
caso de edifício unifamiliar;
Ramal de Distribuição – Canalização entre os contadores individuais e os ramais de
alimentação;
Ramal de alimentação – Canalização para alimentar os dispositivos de utilização;
Coluna – Troço de canalização de prumada de um ramal de introdução ou de um ramal
de distribuição.
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Sistemas Prediais de Distribuição de Água Fria
____________________________________________________________________________
Figura 3.8 - Ligação entre o sistema público e os dispositivos de utilização
O abastecimento do edifício com recurso à rede pública pode ser feito de diferentes formas.
Consoante as condições de pressão e caudal proporcionadas pela rede, a água pode ser
distribuída directamente para os diferentes dispositivos – alimentação directa (Figura 3.9), ou
poderá haver a necessidade de recorrer a um reservatório para proporcionar o fornecimento
em boas condições – alimentação indirecta (Figura 3.10). Existe ainda a hipótese de construir
sistemas mistos, onde o edifício é dividido em níveis distintos de pressão, optimizando assim a
solução de abastecimento de água.
Relativamente à pressão de serviço em qualquer dispositivo de utilização para o caudal de
ponta, o RGSPPDADAR [N12] faz referência a um valor mínimo de 100 kPa. Assim sendo o
valor de pressão mínima à entrada do edifício pode ser calculado, de forma aproximada, com
recurso à Expressão (3.26).
p mín
100
40 n p
(3.26)
A legislação nacional refere igualmente que pode ser considerada uma redução da pressão
mínima, consoante o caso em estudo.
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Sistemas Prediais de Distribuição de Água Fria
____________________________________________________________________________
Figura 3.9 - Alimentação directa com elemento sobrepressor (adaptado de [17])
Figura 3.10 - Alimentação indirecta com reservatório na base e com elemento elevatório (adaptado de [17])
3.5. Reservatórios
No projecto de um edifício pode ser importante considerar a necessidade de utilizar um
reservatório, tanto para servir de fornecimento de água, como também como constituinte da
rede de incêndios. Neste ponto serão abordados os reservatórios que são utilizados nas redes
de abastecimento de água.
Nos sistemas prediais de abastecimento de água é dada especial atenção ao perigo que reside
na possível contaminação da água destinada ao consumo humano. É, por isso, de evitar a
utilização de reservatórios neste tipo de redes. No entanto existem casos em que as
características da rede tornam indispensável o uso destes elementos. Nestas situações tornase essencial dotar o plano de construção dos reservatórios de cuidados especiais, relativos à
potabilidade da água.
Segundo RGSPPDADAR [N12], através do Artigo 67º, nas redes de abastecimento de água, os
reservatórios têm a função de assegurar a distribuição de água nas situações em que existe
descontinuidade do sistema de montante, ou quando é necessário regularizar tanto as
pressões da rede, como também o funcionamento dos sistemas de bombagem. O
dimensionamento (determinação do volume) destes dispositivos é feito consoante a função a
que se destinam, como se poderá verificar nas Secções 3.5.1 e 3.5.2.
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Sistemas Prediais de Distribuição de Água Fria
____________________________________________________________________________
Relativamente à sua instalação, os reservatórios podem ser separados em três grupos
distintos, enterrados, semi-enterrados e elevados. A sua instalação pode ser feita, consoante
as necessidades da rede, a qualquer altura do edifício, sendo mais usual a instalação de
reservatórios ou no topo ou na base da construção. Apesar desta flexibilidade relativa à altura
de instalação, estes elementos devem estar localizados a uma cota que permita que sejam
garantidas as condições de pressão necessárias à rede. É também importante que estes
dispositivos se localizem o mais perto possível do centro de gravidade das zonas a abastecer,
minimizando assim as perdas de carga contínuas que advêm do comprimento dos troços de
tubagem.
Relativamente aos aspectos construtivos existem algumas considerações que devem ser tidas
em conta [17]:
Deve ser garantida a resistência e estanqueidade dos reservatórios;
O fundo do reservatório deverá ter uma inclinação mínima de 1% no sentido da caixa
de descarga;
As arestas devem ser boleadas, de forma a evitar o depósito de elementos que podem
contaminar a água;
Os reservatórios devem permitir uma limpeza eficaz, através da utilização de
elementos de revestimento que o permitam, bem como de um by-pass que permita o
esvaziamento do mesmo. Deverá igualmente considerar-se que os reservatórios
devem ser instalados em zonas de fácil acesso, de forma a facilitar, para além da sua
limpeza, a sua inspecção e manutenção;
Deverá dotar-se os reservatórios de sistema de ventilação, permitindo a renovação do
ar que contacta com a água;
3
Os reservatórios elevados com uma capacidade superior a 2 m , assim como todos os
reservatórios enterrados e semi-enterrados, devem ser constituídos por pelo menos
duas células que estejam preparadas para funcionar isoladamente, mas que
comuniquem em funcionamento normal;
Quando for necessário recorrer-se a dois reservatórios, um no topo e outro na base do
edifício, deve ter-se em atenção que a capacidade do reservatório superior deverá ser
2/5 da capacidade total da rede, estando os outros 3/5 destinados ao reservatório
inferior.
Importa igualmente referir que existem reservatórios que apresentam uma função mista,
estando dimensionados para, em simultâneo, fazer face às necessidades de distribuição de
água e de combate a incêndio [17]. Apesar de não ser uma solução muito aconselhável, é por
vezes imprescindível e implica a consideração de determinados factores. Neste caso deverá
ser garantida a manutenção da potabilidade da água, bem como a capacidade de combate a
incêndio. A capacidade de armazenamento do reservatório depende da condição que for mais
desfavorável, ou seja, o volume do reservatório será o maior valor entre a capacidade
necessária para combater um incêndio e a necessidade de abastecimento de água, já que as
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Sistemas Prediais de Distribuição de Água Fria
____________________________________________________________________________
duas condições não serão necessárias em simultâneo. O armazenamento de água para
incêndio será objecto de estudo no Capítulo 4.
3.5.1. Reservatório com função de regularização
Um reservatório destinado à regularização do sistema de bombagem tem a tarefa de diminuir o
número horário de arranques dos grupos de bombagem, já que permite que haja sempre água
no interior da bomba, diminuindo assim as possibilidades de avaria do sistema adutor.
O RGSPPDADAR [N12] refere, no Artigo 70º, que a capacidade de armazenamento é dada
pelo somatório das necessidades para regularização e reserva de emergência.
3.5.1.1. Necessidades de regularização
As necessidades de consumo não são constantes ao longo do dia e mesmo ao longo do ano,
assim sendo, o regulamento nacional indica que a estimação das necessidades de
regularização passa, geralmente, pela consideração do caudal do dia de maior consumo, tendo
em conta as flutuações que se fazem sentir ao longo do dia. A mesma norma refere que se
considera, ainda que com menos regularidade, como caudal de dimensionamento, o caudal
médio do mês de maior consumo. Neste caso o reservatório deve ser dimensionado para cobrir
as flutuações diárias que se verificam ao longo desse mês.
3.5.1.2. Necessidades para reserva de emergência
Segundo o RGSPPDADAR [N12] “a capacidade para reserva de emergência deve ser o maior
dos valores necessários para incêndio ou avaria.” A reserva de água para incêndios será
abordada na Secção 4.3 desta obra. A consideração da reserva de água para situações de
avaria é feita tendo em conta que os reservatórios devem ter capacidade para garantir a
distribuição de água nos casos em que haja uma interrupção do sistema geral de
abastecimento. Relativamente aos casos de avaria, o regulamento refere que:
“A avaria se dá no período mais desfavorável, mas não simultaneamente em mais de
uma conduta alimentadora”;
“A sua localização demora entre uma e duas horas quando a conduta é acessível por
estrada ou caminho transitável, ou ainda em pontos afastados de não mais de 1 km e
demora mais meia hora para cada quilómetro de conduta não acessível por veículos
motorizados”;
“A reparação demora entre quatro e seis horas, incluindo-se neste tempo o necessário
para o esvaziamento da conduta, reparação propriamente dita, reenchimento e
desinfecção”.
3.5.2. Reservatório com função de distribuição
Estes reservatórios são utilizados para equilibrar as pressões na rede, permitindo que a
distribuição de água se faça sempre em boas condições.
O dimensionamento dos reservatórios de distribuição é feito tendo em conta que este deve ter
capacidade para abastecer a rede de águas durante 15 minutos em caudal de ponta. A
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Sistemas Prediais de Distribuição de Água Fria
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estimação do volume do reservatório depende do caudal médio diário de um certo aglomerado
populacional, durante um ano e é feita, segundo o RGSPPDADAR [N12], através da Expressão
(3.27).
V
C p Qdma
(3.27)
O coeficiente característico do aglomerado populacional, Cp, depende, como se pode observar
no Quadro 3.8, do número de habitantes do aglomerado populacional a servir. Como se pode
verificar, este parâmetro é tanto mais próximo da unidade quanto maior é o número de
habitantes considerados. Estas diferenças devem-se ao facto de ser mais fácil avaliar os
comportamentos de uma população mais numerosa, uma vez que as suas preferências
seguem uma tendência que é mais dificilmente desviada. O mesmo não acontece com
populações menores, onde qualquer alteração pode ter maior influência nos resultados finais.
Assim sendo, os caudais determinados para as populações constituídas por menos habitantes,
são afectados de um maior coeficiente, por forma a que o cálculo seja mais conservativo.
Quadro 3.8 - Coeficiente característico do aglomerado populacional [N12]
Cp
1
1.25
1.5
2
Habitantes
Superior a 100 000
Entre 10 000 e 100 000
Entre 1 000 e 10 000
Inferior a 1 000
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Sistemas Prediais de Distribuição de Água Fria
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4. Sistemas de abastecimento de água para combate a
incêndio
4.1. Introdução
Na execução de um projecto de construção civil, a segurança surge como ponto central. É
neste sentido que são elaborados os projectos de combate a incêndios que englobam, não só
a garantia de um eficaz combate (segurança activa), como também permitem a criação de
condições de evacuação de pessoas em caso de incêndio (segurança passiva).
Assim sendo, um projecto de sistemas de combate a incêndios deve abranger os diferentes
aspectos intervenientes neste processo, designadamente as classes de resistência ao fogo de
soluções construtivas e dos respectivos materiais, as dimensões dos caminhos de evacuação,
a localização e dimensões das saídas, a ventilação dos diferentes compartimentos, a
iluminação de emergência, os meios de combate com extintores e as redes de combate com
água.
Apesar de um plano geral de combate a incêndios ser composto pelo conjunto de todos os
pontos referidos no parágrafo anterior, nesta obra apenas será analisado o projecto das redes
que utilizam a água como meio de combate.
À semelhança do que acontece nas redes de abastecimento de água, a execução das redes de
combate a incêndios tem por base a construção de soluções que optimizem a relação entre a
economia e a qualidade do sistema. Na parcela da qualidade é importante ter em conta os
aspectos relacionados com as exigências construtivas, que são abordadas nos regulamentos
nacionais. Definidos os requisitos da construção, é de primordial importância avaliar as
condições pretendidas e disponibilizadas para que o traçado das redes, que está dependente
do dimensionamento, permita a optimização do referido rácio.
4.2. Traçado e dimensionamento da rede
Figura 4.1 - Meios de combate a incêndio
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Sistemas Prediais de Distribuição de Água Fria
____________________________________________________________________________
Na análise dos mecanismos utilizados contra um incêndio são tidos em conta diferentes formas
de intervenção, nomeadamente a utilização de meios manuais e de meios automáticos, como
se representa na Figura 4.1. A escolha do método a utilizar depende das características do
edifício e também das exigências legislativas, como se verá ao longo da presente secção. A
legislação pela qual os projectistas se regem aborda tanto os sistemas manuais como os
sistemas automáticos de extinção.
4.2.1. Legislação e normas
Apesar de a Autoridade Nacional de Protecção Civil (ANPC) ser a entidade reguladora das
situações que envolvem o combate a incêndio, existem alguns decretos que impõem leis a
vigorar em Portugal. O Regime Jurídico de Segurança Contra Incêndios em Edifícios
(designado por RJSCIE ao longo desta obra) [N5] estabelece o regime jurídico da segurança
contra incêndios em edifícios construídos no território nacional, enquanto que o Regulamento
Técnico de Segurança Contra Incêndios em Edifícios (seguidamente designado por RTSCIE)
[N17] aprova o regulamento técnico. Ambos os documentos são presentemente utilizados
como bibliografia principal na elaboração deste tipo de sistemas. Anteriormente à elaboração
destes decretos estavam em vigor alguns documentos que se centravam em tipos específicos
de edifícios, nomeadamente comerciais [N10], escolares [N9], hospitalares [N8], administrativos
[N7], de centros urbanos antigos [N3], habitacionais [N6], de empreendimentos turísticos e
estabelecimentos de restauração e bebidas [N4] e de parques de estacionamento cobertos
[N11]. A nova regulamentação traz algumas mudanças, principalmente ao nível dos edifícios
habitacionais, verificando-se um aumento de protagonismo por parte dos sistemas húmidos,
passando os sistemas secos a uma consideração mais alternativa. Este facto deve-se ao
melhoramento das redes públicas de água, o que permite um abastecimento directo,
reduzindo-se assim a necessidade de recorrer à água proveniente dos veículos de socorro,
que, principalmente em grandes edifícios, poderá não ter pressão suficiente para abastecer
todos os pontos. A utilização de redes ligadas à rede pública facilita também o trabalho dos
bombeiros, sendo mais rápido o combate ao sinistro.
O actual regulamento reúne toda a legislação referente à grande maioria das construções civis,
exceptuando-se, segundo o Artigo 3º, “os estabelecimentos prisionais e os espaços
classificados de acesso restrito das instalações de forças armadas ou de segurança” e também
“os paióis de munições ou de explosivos e as carreiras de tiro”. Os edifícios que constam nas
referidas excepções são abrangidos por regimes jurídicos específicos.
Outra abordagem feita pelo RJSCIE [N5] é a análise do risco de incêndio que está intrínseco a
qualquer construção, factor essencial no dimensionamento de qualquer rede de incêndio. O
referido regulamento agrupa o risco em diferentes classes e categorias.
4.2.1.1. Classes de risco
A classificação do risco agrupa os edifícios em diferentes classes, consoante o uso a que se
destinam. O RJSCIE [N5] define as seguintes classes de risco para o território nacional:
42
Sistemas Prediais de Distribuição de Água Fria
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Local de risco A
Local sem riscos de carácter especial. Esta situação implica o
cumprimento em simultâneo de determinadas condições: nível máximo
de ocupação de 50 pessoas em locais públicos e de 100 pessoas nos
restantes locais; garantia de mobilidade e percepção em situação de
alarme a mais de 90% dos ocupantes; consideração de actividades e
materiais sem grandes riscos de incêndio;
Local de risco B
Local acessível ao público (número de pessoas superior a 50) ou ao
pessoal afecto (número total de ocupantes superior a 100), onde se
verifiquem simultaneamente a 2ª e 3ª condições referidas na classe A;
Local de risco C
Local que apresenta actividades e materiais/equipamentos com riscos
agravados de eclosão e de incêndio;
Local de risco D
Local de um estabelecimento destinado a receber pessoas acamadas,
crianças com idade inferior a 6 anos e pessoas com dificuldades de
mobilidade e percepção em situação de alarme;
Local de risco E
Local de um estabelecimento destinado a receber pessoas para dormir
e que não apresentem as dificuldades referidas no local de risco D;
Local de risco F
Local que apresente características que o tornem essencial à
continuidade das actividades sociais principais.
É de referir que o RJSCIE [N5] faz alusão aos tipos de edifício que correspondem a cada
classe, assim como as respectivas restrições.
É ainda de destacar que o Instituto de Seguros de Portugal (designado por ISP ao longo da
obra) é também bastante importante na disponibilização de bibliografia que comporte os
sistemas para combate a incêndio. Para os sistemas de combate este instituto faz igualmente a
distinção entre as várias classes de risco, definindo 3 classes diferentes: riscos ligeiros, riscos
ordinários e riscos graves [M5].
4.2.1.2. Categorias de risco
Definidas as classes de risco importa distinguir quantitativamente o risco associado a uma
construção. O RJSCIE [N5] agrupa os recintos, consoante a sua utilização-tipo, em quatro
categorias distintas. Assim sendo, são considerados edifícios de 1ª, 2ª, 3ª e 4ª categoria, que
apresentam, respectivamente, um risco reduzido, moderado, elevado e muito elevado.
As utilizações-tipo, definidas no mesmo regulamento, consideram um determinado número de
condições (área bruta de construção, número de pisos, altura de utilização-tipo – “diferença de
cota entre o plano de referência e o pavimento do último piso acima do solo, susceptível de
ocupação por essa utilização-tipo” [N5] -, densidade da carga de incêndio, entre outros) e são
definidas no Artigo 2º do RJSCIE [N5] como sendo “a classificação do uso dominante de
qualquer edifício ou recinto (…)”.
43
Sistemas Prediais de Distribuição de Água Fria
____________________________________________________________________________
4.2.2. Meios manuais de combate a incêndio
Os meios de intervenção accionados manualmente são de extrema importância, uma vez que
permitem uma rápida intervenção quer dos ocupantes do edifício (primeira intervenção), quer
dos bombeiros (segunda intervenção). Entre os meios de segunda intervenção destacam-se a
coluna seca, a coluna húmida e as redes de incêndio armadas (RIA) do tipo teatro – Figura 4.1.
As redes de incêndio armadas do tipo carretel são consideradas meios de primeira intervenção,
como demonstra a mesma figura.
Os três meios manuais de combate a incêndio apresentam uma estrutura idêntica, formada por
canalizações que se desenvolvem principalmente na vertical e que permitem a alimentação de
bocas-de-incêndio instaladas em todos os pisos, possibilitando um eficaz combate ao incêndio.
A diferença entre diferentes métodos de intervenção manual reside, principalmente, na forma
de como estes são postos em carga (permanentemente ou apenas no combate a incêndio) e
também no tipo de boca-de-incêndio utilizado. Relativamente às bocas-de-incêndio, estas
podem ser armadas (utilização directa, devido à presença de mangueiras previamente
instaladas), ou não-armadas (utilização de mangueiras instaladas pelos bombeiros na altura do
combate ao incêndio). As bocas-de-incêndio armadas dividem-se em dois tipos, carretel
(Figura 5.31) e teatro (Figura 5.32). As bocas do tipo carretel são constituídas por mangueiras
semi-rígidas, de fácil utilização por qualquer tipo de utilizador, enquanto que as bocas-deincêndio do tipo teatro são compostas por mangueiras flexíveis, o que exige uma utilização
mais técnica.
Apesar da existência de bastantes pontos comuns, as diferenças entre os métodos traduzemse em algumas desigualdades relativamente aos aspectos construtivos e ao seu
dimensionamento.
4.2.2.1. Coluna seca
O sistema da coluna seca consiste numa rede seca que é abastecida por parte dos bombeiros
(veículos de socorro), permitindo que a água alimente as diferentes bocas-de-incêndio nãoarmadas, instaladas no edifício, como está ilustrado, esquematicamente, na Figura 4.2.
Aspectos construtivos e de localização:
A execução das colunas secas deve respeitar alguns aspectos construtivos. Pedroso (2007)
[17] refere que existem dois tipos distintos de colunas secas: as descendentes, para pisos
inferiores (por exemplo garagens), e as ascendentes para os pisos superiores que, caso
existam em simultâneo num edifício, têm de ser dimensionadas separadamente, devido às
diferentes condições de pressão existentes entre uma e outra. O mesmo autor faz igualmente
referência à união entre a boca de alimentação e a coluna propriamente dita. Em [17] é referido
que esta ligação pode ser executada de uma forma directa (ligação directa da boca à coluna)
ou através de um troço curto horizontal, com diâmetro igual ao da coluna, que liga a entrada de
água e a canalização vertical – Figura 4.2.
44
Sistemas Prediais de Distribuição de Água Fria
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Figura 4.2 - Coluna seca (adaptado de [17])
A localização das colunas secas é um aspecto essencial a ter em conta na adopção deste
sistema. A canalização deve ser instalada em locais protegidos, nomeadamente caixas de
escada ou em câmaras corta-fogo. A impossibilidade de executá-la nas referidas condições
implica que seja edificada em canais constituídos por elementos com uma boa resistência ao
fogo, conforme está exposto no RJSCIE [N5].
Regulamentarmente, apesar de a execução da tubagem da coluna seca exigir algumas
considerações, é na localização das bocas-de-incêndio e de alimentação que existem mais
restrições. O RTSCIE [N17] diz que, salvo algumas excepções, as bocas-de-incêndio devem
estar nos patamares de acesso das comunicações verticais e também nas câmaras corta-fogo,
permitindo assim que seja possível alcançar todos os pontos do edifício. O mesmo
regulamento refere que “as bocas-de-incêndio devem ser duplas, com acoplamento do tipo
storz, com o diâmetro de junção DN 52 mm, tendo o respectivo eixo uma cota relativamente ao
pavimento variando entre 0.8 m e 1.2 m”. O RTSCIE [N17] refere ainda que a distância entre o
eixo das bocas e a parte inferior dos armários (onde se inserem as bocas-de-incêndio) deve
ser, no mínimo, de 0.5 m. A boa sinalização destes dispositivos deve ser igualmente garantida.
As bocas de alimentação siamesas exigem igualmente uma localização que seja favorável ao
acesso dos veículos de socorro, devendo, portanto, localizar-se na fachada mais acessível, no
máximo a 40 m da via de circulação de veículos [19]. O mesmo autor refere ainda que estas
devem ser instaladas verticalmente em relação à parede (ou formar com esta um ângulo de 45º
em posição descendente), a uma cota, em relação ao pavimento, situada entre os 0.80 m e os
1.50 m. Relativamente à sua instalação, o RTSCIE [N17], faz alusão à distância até à coluna
vertical, que deverá ser, no máximo, de 14 m.
Dimensionamento:
O dimensionamento de um qualquer meio manual de combate a incêndio exige um
conhecimento dos materiais que podem ser utilizados, assim como das características que a
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Sistemas Prediais de Distribuição de Água Fria
____________________________________________________________________________
rede pode tomar. Natividade (2010) [13] enumera algumas considerações que devem ser
tomadas previamente à realização de qualquer cálculo:
Os materiais utilizados nos elementos constituintes da rede devem resistir, no mínimo,
a temperaturas na ordem dos 400°C;
A instalação deve ser capaz de suportar pressões de ensaio na ordem dos 1600 kPa
para pressões de utilização de 1000 kPa e de 2500 kPa para pressões superiores;
A medição das pressões mínimas deverá ser feita na boca-de-incêndio mais
desfavorável;
No cálculo deve ser considerado um funcionamento em simultâneo de metade das
bocas-de-incêndio, num máximo de 4;
A boca-de-incêndio mais elevada deve ter uma pressão mínima de 350 kPa.
Depois de avaliadas as condições gerais de um sistema de combate a incêndio importa
igualmente saber quais as soluções possíveis para este tipo de construção. Assim sendo são
referidas por Natividade (2010) [13] dois tipos distintos de colunas secas, as que alimentam
duas bocas-de-incêndio e as que permitem o abastecimento de quatro em simultâneo, nos
casos em que o edifício em causa apresenta uma área de intervenção bastante grande. No
caso das primeiras, são normalmente utilizadas colunas com diâmetros de 70 mm, enquanto
que as colunas que alimentam quatro bocas-de-incêndio são constituídas por tubagens com
diâmetro de 100 mm.
Depois de avaliadas estas características é possível proceder-se ao cálculo que permite obter
a solução da coluna seca pretendida. O referido cálculo exige a análise inicial dos dados
fornecidos:
Diâmetro e caudal das bocas-de-incêndio;
Pressão mínima exigida nas bocas-de-incêndio;
Simultaneidade do funcionamento das bocas-de-incêndio;
Diâmetro da boca de alimentação;
Comprimento dos troços a dimensionar;
Material utilizado.
Os cálculos no dimensionamento de uma coluna seca devem respeitar a sequência
esquematizada na Figura 4.3.
Figura 4.3 - Dimensionamento de uma coluna seca
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Sistemas Prediais de Distribuição de Água Fria
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A determinação do caudal de cálculo utilizado no dimensionamento das colunas secas é
idêntica ao que é feito para o abastecimento de água. Assim sendo, a Expressão (4.1) é
idêntica à Equação (3.1), com a diferença de que em vez de se considerar um caudal
acumulado é utilizado um
caudal instantâneo, característico das bocas-de-incêndio
consideradas. Na determinação do caudal de dimensionamento das colunas secas o número
de bocas a funcionar em simultâneo (nb) é previamente definido e não depende de qualquer
método de cálculo.
Qd
nb Qinst
(4.1)
A determinação da velocidade de escoamento - Equação (3.11), bem como a perda de carga
contínua - Equações (3.18) e (3.19), segue o mesmo método utilizado para o dimensionamento
das canalizações de transporte de água para consumo humano. Ao contrário do que acontece
nos sistemas de abastecimento de água, nos sistemas de combate a incêndio não há qualquer
valor limite de velocidade de escoamento definido, uma vez que nestes sistemas não há
preocupações com o ruído e a durabilidade das tubagens, já que estes apenas são utilizados
em situações pontuais. Numa situação extrema, a velocidade limite do escoamento é aquela
que faz com que o sistema entre em ressonância. Nos sistemas de combate a incêndio é usual
considerar valores de velocidade entre os 1.5 m/s e os 3.0 m/s.
A diferença entre o dimensionamento da coluna seca e das tubagens utilizadas no
abastecimento de águas, referido no Capítulo 3, baseia-se no tratamento das perdas de carga
localizadas. Apesar de poderem ser utilizados os valores tabelados (definidos no Capítulo 5,
consoante o material) deste tipo de perdas pode ser considerado o método do comprimento
equivalente para a determinação da parcela das singularidades. Como referido no Ponto
3.3.5.1, as perdas de carga singulares podem ser tratadas directamente como uma
percentagem das perdas totais. No dimensionamento das colunas secas é igualmente possível
fazer-se essa consideração. No entanto, neste tipo de sistema, deverá ser considerado um
acréscimo próximo dos 30% [17], superior aos 20% estabelecidos como valor médio nos
sistemas de abastecimento de água. Isto acontece porque os sistemas de combate a incêndio
exigem um maior rigor relativamente aos sistemas de abastecimento de água, devido à
ameaça que caracteriza uma situação de incêndio. Assim sendo, as perdas de carga são
calculadas pelo lado da segurança, através da maximização do seu valor.
A perda de carga total pode ser calculada com recurso à Equação (3.24) ou à Equação (3.25),
consoante se pretenda, respectivamente, considerar o cálculo independente das perdas de
carga singulares ou o método do comprimento equivalente.
A determinação da pressão a fornecer à rede pode ser feita com recurso à Equação (3.17),
considerando que as variações de cota são contabilizadas na parcela das perdas de carga. Na
Figura 4.2 estão representados os pontos 1) e 2) indicados na referida equação.
Importa ainda referir que o dimensionamento de uma coluna seca, ou de outro sistema que
seja abastecido pelos bombeiros, tem de ter em conta, para além do que foi referido
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Sistemas Prediais de Distribuição de Água Fria
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anteriormente, a compatibilidade entre a pressão na boca de alimentação e a que é
disponibilizada pelos veículos de socorro. Neste sentido é essencial aferir, junto da ANPC, qual
a disponibilidade de pressão que dispõem os veículos, para que sejam evitados problemas de
sub ou de sobrepressão.
4.2.2.2. Coluna húmida
A diferença entre o sistema de coluna húmida e a coluna seca consiste na forma em como as
canalizações ficam em carga. Ao contrário da coluna seca, a coluna húmida está
permanentemente com água, permitindo assim que o combate ao fogo se proceda sem que
seja necessária a utilização de um veículo de socorro.
A alimentação ininterrupta da coluna húmida é garantida através de um reservatório alimentado
pela rede pública que, através de um grupo sobrepressor, permite um abastecimento
permanente, como se pode observar na Figura 4.4.
Os sistemas de coluna húmida, devido à grande dimensão dos diâmetros das tubagens, podem
ser utilizados, em simultâneo, como métodos de primeira e de segunda intervenção. Para além
da coluna húmida, podem igualmente alimentar bocas-de-incêndio do tipo carretel, à
semelhança do que acontece nas redes de incêndio armadas, que serão abordadas na Secção
4.2.2.3.
Aspectos construtivos e de localização:
Os aspectos relacionados com a construção e localização das colunas são em tudo
semelhantes aos da coluna seca, que podem ser consultados em 4.2.2.1. Contudo existem
desigualdades a assinalar, que se prendem, principalmente, com o facto de estes sistemas
contemplarem a instalação de um reservatório. O dispositivo de armazenamento deverá ser
instalado na base do edifício, sendo o abastecimento de água para as bocas-de-incêndio dos
pisos superiores garantido através da utilização de um sistema de bombagem. Para os pisos
inferiores este abastecimento deverá ser feito por gravidade.
Apesar de estar continuamente em carga, a coluna húmida deve estar provida de um sistema
seco que permita o abastecimento em caso de avaria. O RTSCIE [N17] refere que deve ser
garantido o abastecimento directo da coluna húmida, através da instalação de uma união
siamesa, que permita o abastecimento por parte dos bombeiros. Pedroso (2010) [19] sugere
ainda que seja instalada uma rede seca que, através de uma união siamesa, permita o
abastecimento do reservatório, possibilitando assim a utilização do grupo elevatório em
situação de avaria na rede pública de abastecimento. Ambas as soluções estão representadas
na Figura 4.4.
Em termos de sinalização exterior é dito por Natividade (2010) [13] que se deve colocar uma
placa com a sinalética “SI – COLUNA HÚMIDA” no exterior do armário concebido para guardar
este dispositivo. Na parte interior do armário deverá surgir uma placa com a inscrição “BOCA
SECA”.
48
Sistemas Prediais de Distribuição de Água Fria
____________________________________________________________________________
Figura 4.4 - Coluna húmida (adaptado de [17])
Dimensionamento:
O cálculo inicial feito neste tipo de sistema é assente nos mesmos princípios do cálculo da
coluna seca. Assim sendo, o dimensionamento das tubagens de todos os troços que
constituem este meio de combate a incêndio, segue todos os pontos referidos em 4.2.2.1. O
cálculo da bomba e do respectivo reservatório, que distingue o dimensionamento deste meio
de combate relativamente à coluna seca, deve ser feito posteriormente ao dimensionamento de
todos os troços anteriormente referidos. O cálculo da bomba será abordado no Ponto 5.3.3
desta obra, enquanto que na Secção 4.3 será demonstrado como se determina a capacidade
de um reservatório.
4.2.2.3. Redes de incêndio armadas
As redes de incêndio armadas (RIA) são métodos de combate a incêndio permanentemente
em carga, que utilizam bocas-de-incêndio armadas. Este método pode considerar-se,
consoante o tipo de boca-de-incêndio a utilizar, de primeira ou de segunda intervenção,
conforme se trate de uma boca-de-incêndio do tipo carretel ou teatro, respectivamente.
Quanto à alimentação das tubagens, esta pode ser obtida com recurso a um ramal de
alimentação directo ou a um reservatório de alimentação e respectivo sistema de bombagem.
O abastecimento das bocas é feito de forma semelhante ao da coluna húmida (difere no facto
de as bocas-de-incêndio serem armadas e no facto de as dimensões das tubagens serem mais
reduzidas nos sistemas de RIA), como está esquematizado na Figura 4.4. A Figura 4.5 ilustra,
esquematicamente, uma rede de incêndio armada abastecida directamente pela rede pública.
49
Sistemas Prediais de Distribuição de Água Fria
____________________________________________________________________________
Figura 4.5 – RIA (adaptado de [17])
Aspectos construtivos e de localização:
A construção de um sistema de RIA exige a observação de diferentes aspectos, que são
analisados separadamente. Assim sendo, existem considerações feitas independentemente
para a construção da rede de canalizações, para o sistema de armazenamento e bombagem e
também para as bocas-de-incêndio.
Relativamente à instalação das canalizações, neste sistema são feitas as mesmas
considerações da coluna seca. As bocas-de-incêndio, apesar de serem armadas, têm também
de ser instaladas nos pontos de passagem, com acesso fácil e rápido por parte dos
utilizadores, garantido uma distância suficiente entre bocas, de forma a garantir o alcance de
todos os pontos do edifício.
Quanto ao modo de alimentação do sistema, o RJSCIE [N5] faz referência aos dois tipos
possíveis de abastecimento. É dito, no Artigo 167º do RTSCIE [N17], que se admite que “(…)
em zonas onde o sistema de abastecimento público apresente garantias de continuidade de
pressão e caudal, as bocas-de-incêndio possam ser alimentadas pela rede pública, para as
utilizações-tipo das 1ª e 2ª categorias de risco”. O mesmo artigo dita que nos outros casos
deve ser garantido um abastecimento por via da utilização de um reservatório e respectivo
sistema de bombagem.
Importa referir que como a RIA é abastecida pela rede pública, é importante garantir, mesmo
em caso de avaria, que o escoamento da água se proceda à pressão desejada. Para segurar
que tal aconteça, à semelhança do que acontece com a coluna húmida, deverá ser instalada
uma união siamesa para que seja evitada a interrupção do abastecimento em caso de dano na
rede.
Como se verifica no quadro do Anexo A6, as redes de incêndio armadas de primeira
intervenção são obrigatórias, principalmente, em edifícios que comportam um maior número de
utilizadores comparativamente, por exemplo, aos edifícios habitacionais. Isto acontece porque
uma rede de primeira intervenção, por poder ser utilizada por qualquer tipo de utilizador não
50
Sistemas Prediais de Distribuição de Água Fria
____________________________________________________________________________
especializado, facilita o trabalho dos bombeiros e permite uma intervenção mais rápida. A
maior presença de pessoas permite uma maior utilização das bocas-de-incêndio referidas.
Dimensionamento:
Para além das considerações gerais, já referidas no Ponto 4.2.2.1, e das disposições, referidas
em 4.2.2.2, relativas ao reservatório e respectivo sistema de bombagem, o dimensionamento
de redes de incêndio armadas, exige a ponderação de determinados pontos [19; N17]:
A pressão nas bocas-de-incêndio do tipo teatro deve ser, no mínimo, de 350 kPa,
enquanto que nas bocas-de-incêndio do tipo carretel esse valor é de 250 kPa;
Os caudais instantâneos mínimos a considerar são 4.0 l/s para as bocas-de-incêndio
do tipo teatro e 1.5 l/s para as do tipo carretel;
Os diâmetros das tubagens que alimentam a rede não devem ser inferiores a 50 mm.
O cálculo da pressão necessária no início da instalação é feito de forma idêntica ao da coluna
seca. Neste sentido, depois de ser encontrado o caudal de cálculo, podem ser determinadas as
grandezas como a velocidade do escoamento e as perdas de carga, que levam à determinação
da pressão no ponto inicial da rede, como está demonstrado nos pontos presentes na Secção
4.2.2.1. O cálculo do reservatório será abordado na Secção 4.3 do presente capítulo, enquanto
que o dimensionamento do grupo de bombagem será explicado no Capítulo 5.
4.2.3. Meios automáticos de combate a incêndio
Os métodos automáticos de extinção, apesar de poderem ser designados por sistemas de
combate a incêndio, são mais utilizados como meios de retardamento ou de prevenção do
incêndio. O facto de não necessitarem de acção humana para serem accionados torna-os
essenciais num sistema de combate. É um modo de prevenção/extinção que se baseia
essencialmente nos princípios de primeira intervenção. Como meio de extinção automática
podem destacar-se os sprinklers e também as cortinas de água, como se pode observar na
Figura 4.1. Os dois métodos diferenciam-se no tipo de elemento que lança a água para a zona
a inundar e também na função para a qual são destinados.
Estes sistemas, apesar da sua importância numa abordagem inicial ao fogo, têm, em caso de
incêndio, de ser complementados com os meios manuais de combate, uma vez que não
apresentam uma grande capacidade tanto a nível de volumes de água debitados em cada
descarga, como em relação ao tempo de actuação.
Os sistemas automáticos, por serem accionados automaticamente, têm uma constituição mais
complexa relativamente aos meios de combate a incêndio manuais. São compostos por um
posto de comando que, quando impulsionado por alarmes, faz com que a água, proveniente de
uma fonte de alimentação (reservatório ou ligação directa à rede pública) e que circula em toda
a rede de canalização do sistema, inunde a zona de inundação.
51
Sistemas Prediais de Distribuição de Água Fria
____________________________________________________________________________
4.2.3.1. Sprinklers
Os sprinklers são, como se poderá verificar na Secção 5.3.2.1, elementos que através da sua
constituição permitem lançar água para uma determinada zona, cobrindo cada elemento uma
área específica. Na Figura 4.6 pode observar-se uma parte da rede que constitui este sistema
de combate.
Figura 4.6 - Sprinkler e tubagem de abastecimento
Um sistema de extinção automático deste género utiliza um determinado número de sprinklers
para que seja coberta toda a área pretendida, como se pode observar no esquema da Figura
4.7.
Figura 4.7 - Sistema de extinção automático (adaptado de [13])
Dependendo da forma de como são alimentados os sprinklers e também de como é accionado
o alarme, este sistema de extinção automático pode ser separado em diferentes categorias. O
sistema standard é caracterizado pela utilização de sprinklers providos de um dispositivo de
detecção do incêndio, enquanto que o sistema do tipo dilúvio é constituído por um mecanismo
de alarme que se localiza na zona onde estão instalados os sprinklers. Existe também o
método que utiliza as duas tecnologias em simultâneo, que é designado por sistema de préacção.
52
Sistemas Prediais de Distribuição de Água Fria
____________________________________________________________________________
Sistemas Standard:
Neste sistema de extinção automático, os sprinklers são ligados através de um detector térmico
que está instalado no próprio objecto. O accionamento do detector faz com que o aspersor seja
aberto e que comece a debitar a água para o combate ao incêndio. O facto de haver um
detector em cada sprinkler faz com que este meio seja accionado elemento a elemento, ou
seja, cada aspersor é ligado individualmente.
Existem dois tipos diferentes de sistemas standard, o húmido e o seco. O primeiro distingue-se
pelo facto de as tubagens estarem permanentemente em carga. A detecção de um foco de
incêndio implica que o posto de comando faça com que os aspersores abram, permitindo a
saída de água. No sistema seco, as tubagens contêm ar comprimido a jusante do sistema de
controlo e água a montante do mesmo. O accionamento do alarme faz com que sejam abertos
os sprinklers, permitindo que saia o ar e que seja feito o escoamento da água que, através da
rede de canalizações chega aos aspersores, possibilitando o combate ao incêndio.
Os sistemas em que as tubagens estão constantemente em carga são os mais utilizados. O
sistema seco é mais útil em zonas onde haja o perigo de congelamento das águas presentes
nas tubagens. Existem também as soluções alternadas onde, consoante a época do ano, se
podem utilizar tanto o sistema seco, como também o húmido.
Sistemas do tipo Dilúvio:
Estes sistemas de extinção são distintos dos referidos anteriormente, na medida em que
utilizam um detector na zona onde estão instalados os aspersores, havendo por isso, um
funcionamento em simultâneo de todos os sprinklers.
O sistema é igualmente constituído por um posto de comando que, quando o alarme é
accionado, faz com que a fonte de alimentação se abra, proporcionando que a água circule
pela tubagem até aos sprinklers, que se encontram abertos, possibilitando assim a inundação
da referida zona. Importa referir que a fonte de alimentação pode também ser accionada
manualmente.
Sistemas de Pré-Acção:
Este tipo de sistemas é caracterizado por apresentar características dos dois sistemas
anteriormente referidos. Para além de utilizar sprinklers do tipo dos que foram descritos para o
sistema standard, este meio de extinção recorre também ao detector referido nos sistemas tipo
dilúvio, para fazer a detecção do incêndio. Contudo, este sistema funciona identicamente ao
sistema standardizado, uma vez que a extinção do fogo é feita elemento a elemento, sendo
que os aspersores abrem de forma individualizada. Verifica-se, portanto, que um sprinkler só
abre por ordem do detector geral e/ou do detector do próprio sprinkler.
53
Sistemas Prediais de Distribuição de Água Fria
____________________________________________________________________________
Aspectos construtivos e de localização:
Os sistemas de extinção automáticos apresentam, com excepção da sua parte final,
características idênticas aos sistemas já abordados, onde uma rede de tubagens
preferencialmente verticais faz a transição entre a fonte de alimentação e a zona de combate a
incêndio.
O objectivo da instalação de sprinklers passa por garantir que uma determinada área é
abrangida por um jacto de água para que possa ser combatido um incêndio. Essa área é
função do tipo de sprinkler utilizado, como também da forma e localização da sua instalação.
Neste sentido existem diferentes formas de instalar estes dispositivos. Podem ser colocados
verticalmente acima ou abaixo da tubagem, ou podem apresentar alguma pendente, que
deverá permitir, no máximo, que 40% da água abranja um lado e 60% o outro [13].
Conforme as características da zona a dimensionar podem ser tomadas considerações
diferentes relativamente à disposição, em planta, dos sprinklers. Estes podem estar
implementados
com
um
espaçamento
constante,
ou
então
podem
ser
instalados
intercaladamente, como se pode observar na Figura 4.8.
Figura 4.8 - Afastamento de sprinklers (adaptado de [19])
Relativamente ao modo de alimentação, o RTSCIE [N17] expõe a necessidade de se utilizar
um depósito privativo do serviço de incêndios, em conjunto com um sistema de bombagem,
para alimentar os sprinklers, com excepção da utilização-tipo II da 2ª categoria de risco, “(…)
exclusiva ou complementar de outra utilização-tipo cuja categoria não exija, por si só, a
construção de um depósito privativo do serviço de incêndios.” A alimentação da tubagem dos
sub-ramais pode ser feita de quatro diferentes formas. Macintyre (1990) [12] refere que esta
canalização pode ser alimentada por um sistema de alimentação central, de alimentação lateral
central, central pela extremidade ou lateral pela extremidade, como se pode ver na Figura 4.9.
54
Sistemas Prediais de Distribuição de Água Fria
____________________________________________________________________________
Figura 4.9 - Alimentação dos sprinklers (adaptado de [11])
Dimensionamento:
O dimensionamento de uma rede de extinção automática exige uma prévia consideração de
diversos dados, como a classe de risco, que depende da utilização-tipo do edifício, ou o
material a utilizar nas tubagens. A classe de risco influencia o valor de diversos parâmetros
importantes no dimensionamento deste tipo de sistemas. Assim sendo, é possível, conhecendo
a utilização-tipo do edifício, quantificar directamente algumas grandezas essenciais, como a
densidade e o tempo de descarga, a área de operação, o número de aspersores em
funcionamento simultâneo e o seu calibre. No Quadro 4.1 estão presentes os valores a definir
para as referidas dimensões. Conhecidas estas grandezas é possível, através da Expressão
(4.2), determinar outro parâmetro inicial de dimensionamento, o número de sprinklers em
funcionamento simultâneo por sub-ramal.
N 1.2
Ao
(4.2)
S
Quadro 4.1 - Parâmetros definidos no dimensionamento de sprinklers [N17]
Utilizações-tipo
II
III, VI, VII, VIII
XII (incluindo sistemas
tipo dilúvio previstos
para a utilização-tipo VI,
com um tempo de
descarga de 30 min)
Densidade
de
descarga
2
[l/min/m ]
5
5
10
144
216
Número de
aspersores em
funcionamento
simultâneo
12
18
260
29
Área de
operação
2
[m ]
55
Calibre dos
aspersores
[mm]
Tempo de
descarga
[min]
15
15
60
60
20
90
Sistemas Prediais de Distribuição de Água Fria
____________________________________________________________________________
O espaçamento entre sprinklers no sub-ramal, S, depende da geometria da rede a
dimensionar, que apresenta determinadas limitações. Tanto o afastamento entre sub-ramais
(D), como a distância entre sprinklers do mesmo sub-ramal (S), representados na Figura 4.8,
têm valores máximos definidos. Segundo Pedroso (2010) [19], estes afastamentos assumem
valores limite consoante a utilização-tipo do edifício, como se pode observar no Quadro 4.2. O
ISP faz depender o espaçamento dos sprinklers da classe de risco associada, como se pode
verificar no Quadro 4.3.
Quadro 4.2 - Espaçamento entre sprinklers em função da utilização-tipo [19]
Utilizações-tipo
II, III, VI, VII, VIII
XII
Tipo de espaçamento
Normal
Intercalado
Normal
S [m]
4.0
4.6
3.7
D [m]
4.6
4.0
3.7
2
SxD [m ]
12
12
9
Quadro 4.3 - Espaçamento entre sprinklers em função da classe de risco [M5]
Classe de risco
Ligeiros
Ordinários
Graves
Espaçamento
constante
S [m]
D [m]
4.6
4.6
4.0
4.0
3.7
3.7
Espaçamento
intercalado
S [m]
D [m]
4.6
4.6
4.6
4.0
3.7
3.7
2
SxD [m ]
20
12
9
Depois de definido o número de sprinklers em funcionamento simultâneo na rede e por subramal, deverá ser escolhido, para dimensionar, o grupo de aspersores (que englobe todos os
sprinklers em funcionamento simultâneo e que respeite o número de sprinklers por sub-ramal)
com uma localização mais desfavorável (na Figura 4.8 é dado um exemplo, meramente
ilustrativo, para uma escolha de um grupo 8 sprinklers para um afastamento constante e de 7
para um afastamento intercalado), constituído por dispositivos que se apresentem mais
distantes da fonte de alimentação da rede, o que implica uma maior perda de carga.
Seleccionados os sprinklers, poderá proceder-se ao seu dimensionamento através de iterações
desde o dispositivo com uma localização mais desfavorável, até aquele que se apresenta mais
bem localizado. O processo iterativo de cálculo, proposto por Pedroso (2010) [19], é
semelhante ao dimensionamento da coluna seca, abordado em 4.2.2.1, pelo que a Figura 4.3
ilustra igualmente um esquema de dimensionamento de um sistema de extinção automático
com sprinklers.
A determinação do caudal de dimensionamento é feita com recurso à Equação (4.3), onde a
área de actuação de cada sprinkler, As, é função das distâncias S e D já referida. Os valores
máximos da referida superfície, dependentes da utilização-tipo do edifício, estão igualmente
tabelados nos Quadros 4.2 e 4.3.
Qd d As
56
(4.3)
Sistemas Prediais de Distribuição de Água Fria
____________________________________________________________________________
A determinação da velocidade segue, à semelhança do que acontece com a coluna seca, o
mesmo método utilizado no dimensionamento das tubagens de abastecimento de água, que é
dado pela Equação (3.11). Apesar de, como referido no Ponto 4.2.2.1, não serem impostos
limites de velocidade de escoamento, é usual limitar-se a dimensão das tubagens utilizadas
nos sistemas de extinção automáticos com sprinklers, a um diâmetro nominal mínimo de 25
mm. A determinação das perdas de carga localizadas e contínuas também se faz de forma
idêntica ao referido no dimensionamento da coluna seca. Assim sendo, a perda de carga total
deverá ser determinada de forma semelhante ao que é feito para os sistemas de
abastecimento de água, através das Equações (3.23) ou (3.24) conforme se pretenda,
respectivamente, fazer a ponderação das perdas singulares independentemente, ou através do
método do comprimento equivalente.
O método proposto pelo ISP [M5] considera que o cálculo das dimensões da tubagem pode ser
executado através da utilização de tabelas pré-calculadas, ou por cálculo hidráulico. Nas
instalações com um risco ligeiro podem ser aplicadas as tabelas apenas às secções dos
ramais secundários, devendo as outras tubagens ser dimensionadas com recurso ao cálculo
hidráulico. Relativamente às instalações de risco ordinário e grave, é referido em [M5] que as
tabelas podem ser utilizadas nos ramais secundários e também em secções específicas dos
ramais principais, nas extremidades da instalação, em cada andar. A restante parte da
tubagem deverá ser dimensionada com recurso ao cálculo hidráulico. Os ramais simples, que
alimentam os sprinklers desde o ramal secundário ou principal, também podem ser
determinados com recurso às tabelas. A título de exemplo são indicadas de seguida, nos
Quadros 4.4 e 4.5, as tabelas utilizadas para dimensionar a tubagem dos ramais simples, tanto
para instalações de risco ligeiro, como ordinário.
Quadro 4.4 - Dimensionamento dos ramais simples em instalações de risco ligeiro [M5]
Diâmetro nominal [mm]
20
25
32
Comprimento equivalente máximo [m]
3.8
11.7
45.0
Quadro 4.5 - Dimensionamento dos ramais simples em instalações de risco ordinário [M5]
Diâmetro nominal [mm]
25
32
40
Comprimento equivalente máximo [m]
6.0
23.0
48.0
O cálculo das perdas de carga através do método proposto pelo ISP é igualmente feito com
recurso a tabelas pré-calculadas. Os valores das perdas de carga são igualmente variáveis
com a classe de risco inerente ao edifício onde será instalada a rede de sprinklers. O Quadro
4.6 ilustra as perdas de carga a considerar para os ramais principais das intalações com um
risco ordinário.
57
Sistemas Prediais de Distribuição de Água Fria
____________________________________________________________________________
Quadro 4.6 - Perdas de carga dos ramais principais em instalações de risco ordinário [M5]
Diâmetro nominal [mm]
65
80
100
150
200
Perda de carga de comprimento de
3
tubo, com caudal de 1 m /s [mb/m]
35.0
16.0
4.4
0.65
0.16
A diferença entre o dimensionamento dos sistemas de extinção automáticos com sprinklers e
os sistemas de extinção manuais prende-se com o facto de nos sistemas automáticos ser
considerado um cálculo mais rigoroso da pressão dinâmica, devido à necessidade dos
dispositivos de pulverizarem água para o combate. É neste sentido que surge uma grandeza
designada por coeficiente de descarga, que é representada por K. Pedroso (2010) [19] refere
que o valor deste coeficiente está dependente da utilização-tipo do edifício, como se pode
observar no Quadro 4.7. O mesmo autor refere ainda que poderá ser considerada uma
margem de 5 % para cada um dos valores do referido factor. Macintyre (1986) [11] indica que o
valor do coeficiente de descarga depende do tamanho do orifício, como se pode observar no
Quadro 4.8. O autor faz igualmente referência à margem de 5% que deve ser considerada em
cada valor do coeficiente. Os valores indicados por Macintyre são igualmente preconizados
pelo método do ISP [M5]. O mesmo método refere que o diâmetro dos orifícios dos sprinklers
depende do grau de risco a que está associada a zona de instalação.
Quadro 4.7 - Coeficiente de descarga dos sprinklers [19]
Utilizações-tipo Coeficiente de descarga (K)
II, III, VI, VII, VIII
80
XII
115
A pressão dinâmica deverá ser determinada com recurso à Equação (4.4), tendo em conta que
o caudal de dimensionamento é dado em l/min, enquanto que a pressão é dada em kPa [19].
Qd K 0.01 p
(4.4)
Quadro 4.8 - Coeficiente de descarga dos sprinklers em função do seu diâmetro [11]
Tipo de orifício
Pequeno
Médio
Grande
Diâmetro [mm]
10
15
20
Valor de K
57%
80%
115%
De forma a contabilizar a pressão dinâmica em toda a rede deverá ser considerado um factor
Keq, em todos os pontos a partir dos quais saia tubagem que abasteça vários aspersores.
Tomando como exemplo a rede simétrica de sprinklers com espaçamento constante,
representada na Figura 4.8, verifica-se que para do ponto A sai tubagem que vai abastecer
tanto os sprinklers 1.2 e 3 como também o 4 e os restantes aspersores desse sub-ramal. Como
58
Sistemas Prediais de Distribuição de Água Fria
____________________________________________________________________________
a rede é simétrica, é suficiente dimensionar um dos lados, considerando-se, portanto, que o
lado esquerdo terá tubagens com as mesmas dimensões do lado direito. Como foi referido
anteriormente, no ponto A será necessário considerar um factor K eq, que corresponda aos três
sprinklers em simultâneo, de forma a garantir uma suficiente pressão dinâmica em todos os
aspersores. O valor desse coeficiente pode ser determinado com recurso à Equação (4.4),
considerando que o caudal de dimensionamento é o caudal suficiente para abastecer os três
sprinklers e que a pressão é a pressão dinâmica presente nesse ponto A.
O dimensionamento do reservatório será abordado no Ponto 4.3.
4.2.3.2. Cortinas de água
O sistema de cortinas de água apresenta quatro funções distintas, extinguir, controlar, prevenir
e proteger contra o fogo. A forma de extinguir o fogo é análoga à dos sprinklers, onde a área
em que está o incêndio é inundada por água. A diferença entre os dois reside no facto de que
nos sistemas de cortinas de água são utilizadas pequenas lanças de pulverização (Figura
4.10), em vez dos já referidos sprinklers. Relativamente ao controlo e à protecção do incêndio,
este sistema tem uma grande importância, uma vez que serve para se formar uma barreira
(cortina) de água que não permite que o incêndio avance. Para uma prevenção contra o fogo
pode aplicar-se uma pulverização constante sobre a peça a proteger, retirando à mesma
quaisquer produtos inflamáveis.
Figura 4.10 - Lança de pulverização [I3]
Apesar de terem uma boa eficiência relativamente às funções para as quais são
dimensionadas, as cortinas de água não devem em caso algum ser um método substituto de
um outro qualquer sistema de combate a incêndio, devendo a sua utilização ser apenas
considerada em casos específicos e de carácter complementar.
A utilização de cortinas de água está normalmente associada à protecção de tubagens,
depósitos de gás e de outros líquidos inflamáveis, de indústrias, mas também à protecção de
material eléctrico. Na Figura 4.11 pode observar-se a utilização de um sistema de cortinas de
água para proteger um conjunto de depósitos.
59
Sistemas Prediais de Distribuição de Água Fria
____________________________________________________________________________
Figura 4.11 - Sistema de cortinas de água para protecção de depósitos [I60]
Aspectos construtivos e de localização:
A escolha da localização das cortinas de água deverá ser feita tendo em conta a disposição e
as necessidades de protecção inerentes à zona a proteger. Deverá ter-se especial cuidado na
consideração de cortinas de água para proteger material eléctrico, reservando-se uma
distância para que a água, por acção do vento não entre em contacto com o material.
A consideração de outros elementos que contemplem as cortinas de água, como paredes
corta-fogo, ou cortinas térmicas, pode ser importante para proteger os elementos em questão.
Relativamente ao abastecimento destes sistemas, podem ser consideradas as mesmas
soluções dos sistemas de sprinklers (reservatório ou abastecimento directo). No entanto, nas
situações em que se utilizam cortinas de água para proteger certos elementos, devido à grande
quantidade de água necessária, é possível utilizar sistemas que reutilizem este líquido,
acautelando a separação entre a água e as outras substâncias que podem fazer aumentar o
risco de incêndio.
Para além de serem utilizados alarmes automáticos que detectam o fogo, o posto de
segurança deve estar provido igualmente de um sistema manual que accione as lanças de
pulverização.
Dimensionamento:
Os passos constituintes do dimensionamento dos sistemas de cortinas de água são idênticos
aos já referidos para o outro sistema de extinção automático (Secção 4.2.3.1).
Apesar de se efectuar o dimensionamento de forma análoga aos sprinklers, existem algumas
considerações que se devem ter em conta no dimensionamento deste tipo de sistemas,
relativamente ao caudal e à escolha da lança a utilizar:
2
2
O caudal mínimo deverá ser de 10 l/min/m (m da superfície do vão a irrigar);
A escolha da lança a utilizar deverá ter em conta, para além do vão a irrigar, o factor do
vento, considerando as correntes de ar que podem surgir;
60
Sistemas Prediais de Distribuição de Água Fria
____________________________________________________________________________
Todas as boquilhas deverão ter um ângulo suficiente para que seja coberto todo o vão
a proteger.
4.2.4. Utilização dos meios de combate
A utilização dos meios de combate a incêndio deve ser tida em conta em todas as construções.
No entanto, é necessário proceder-se a uma análise do edifício para perceber quais são os
meios aconselháveis ou obrigatórios. O RTSCIE [N17] faz referência aos edifícios onde a
instalação de determinados meios de extinção é obrigatória, cabendo ao projectista analisar a
hipótese de colocar outros meios por forma a melhorar as condições de combate a incêndio.
No quadro do Anexo A6 são referidos os diferentes meios de combate a incêndio e os edifícios
onde a sua instalação é obrigatória.
4.3. Reservatórios
O RTSCIE [N17] refere que as redes prediais cujo abastecimento não apresente garantias de
continuidade de caudal e pressão, devem ser abastecidas por um reservatório privado, provido
um elementos sobrepressores alimentados por energia eléctrica (deverá ser igualmente
instalada uma fonte de energia de emergência).
Os reservatórios utilizados nos sistemas de combate a incêndio devem ter características
construtivas semelhantes às dos reservatórios utilizados na rede de abastecimento de água,
que foram referidos no Ponto 3.5. Contudo, devido ao facto de a água que armazenam não ser
para consumo humano, não é necessário ter cuidados especiais com a sua potabilidade.
O dimensionamento dos reservatórios deverá ser tal para que sejam asseguradas as
condições de pressão e de caudal necessários para cada sistema, descritas ao longo da
Secção 4.2.
Nos sistemas de combate a incêndio é possível considerar um reservatório único no edifício.
Neste caso é necessário garantir que o depósito é suficiente para cobrir em simultâneo o
fornecimento de água de todos os sistemas, nas condições referidas nos parágrafos anteriores.
Neste sentido, o RTSCIE [N17] refere que a capacidade do depósito deve satisfazer as
condições exigíveis para o funcionamento em simultâneo de todos os meios de combate,
manuais e automáticos. O mesmo regulamento refere que esta capacidade depende do tempo
de actuação dos sistemas de combate, cuja duração será exposta numa nota técnica da ANPC
(indica o período de tempo de autonomia de funcionamento das redes de incêndio, em função
da categoria de riscos das utilizações-tipo) que está ainda em período de elaboração.
Apesar da elaboração da nota técnica, já está definido no RTSCIE [N17] o período de actuação
dos sprinklers utilizados nos sistemas automáticos (Quadro 4.1). Relativamente a estes
sistemas de extinção, o mesmo documento normativo indica que à excepção dos edifícios de
“(…) utilização-tipo II da 2ª categoria, quando exclusiva ou quando complementar de outra
utilização-tipo cuja categoria não exija, por si só, a construção de um depósito privativo do
61
Sistemas Prediais de Distribuição de Água Fria
____________________________________________________________________________
serviço de incêndio.”, deverá ser instalado um depósito para armazenar a água utilizada no
combate ao sinistro.
O RTSCIE [N17] faz igualmente referência à possibilidade de abastecimento de hidrantes
exteriores através do depósito da rede de incêndios, em situações de não existência de rede
pública de abastecimento. Nestes casos a norma refere que o reservatório deverá ter uma
3
capacidade superior a 60 m e deverá garantir um caudal mínimo de 20 l/s para cada hidrante,
com um máximo de dois e uma pressão dinâmica mínima de 150 kPa.
4.4. Ligação ao sistema público
A ligação da rede de incêndios ao sistema público varia consoante o sistema de combate que
se considera. Como foi referido ao longo das descrições dos diferentes sistemas (Secção 4.2),
os dispositivos de incêndio podem ser abastecidos quer pela rede predial, como também pela
rede pública. Deverão igualmente ser garantidas condições para que o abastecimento seja feito
pelos bombeiros.
Importa ainda referir que tanto na RIA, como também nos sistemas de extinção automáticos,
pode ser considerado, dependendo das condições em que a rede pública se encontra, o
abastecimento directo. Neste caso deverá ser ponderada a utilização de um sistema
hidropneumático, que será abordado no Capítulo 5.
62
Sistemas Prediais de Distribuição de Água Fria
____________________________________________________________________________
5. Materiais e outros elementos utilizados nas redes
5.1. Introdução
As redes de abastecimento de águas, assim como as redes de incêndio, são constituídas
essencialmente por canalizações que permitem o transporte da água entre os vários pontos. É,
portanto, de primordial importância o estudo destes elementos, com vista à optimização deste
tipo de sistemas.
Uma análise do material a utilizar na constituição de uma rede de tubagem não deve apenas
incidir no ponto de vista económico. Importa também conhecer as suas características, tanto a
nível da aplicabilidade, como também das características físico-químicas (Tensão de rotura,
condutibilidade térmica, coeficiente de dilatação térmica – considerado nas tubagens de água
quente, resistência à temperatura e às condições atmosféricas, compatibilidade com a água e a
corrosão). Uma tubagem que seja bastante satisfatória a nível económico, mas que, por
exemplo, seja de complexa aplicação, pode não constituir uma rede de tubagem ideal. Assim
sendo, o dimensionamento de uma rede de tubagem passa, principalmente, por optimizar estes
três aspectos essenciais.
A distinção entre os materiais que podem ser utilizados em determinados tipos de rede é,
normalmente, o ponto de partida para a análise indicada no parágrafo anterior. É essencial
definir se uma tubagem tem capacidade para suportar as condições que lhe serão impostas.
Tomando como exemplo uma rede de abastecimento de água quente, pode dizer-se que para
as canalizações deste tipo de sistemas não deverão ser utilizados materiais que se apresentem
vulneráveis a temperaturas superiores a 30 ºC, 35 ºC (mínimos atingidos num sistema deste
tipo), correndo o risco de toda a rede ficar danificada com a passagem de água aquecida.
No dimensionamento de uma rede de abastecimento de água fria não são colocadas grandes
restrições quanto ao tipo de tubagem a utilizar, já que existe um grande espectro de materiais
que
respeita
as
exigências
feitas
em
relação
às
características
já
referidas.
O
dimensionamento de uma rede de incêndio já não apresenta uma gama tão grande de
escolhas, uma vez que as elevadas temperaturas, a que a canalização é sujeita, podem alterar
as suas características. A resistência a elevadas temperaturas só é possível obter em soluções
metálicas. Posto isto, a utilização de tubagens plásticas restringe-se quase exclusivamente às
redes de abastecimento de água, havendo apenas a diferenciação entre as que podem ser
utilizadas nos sistemas de água quente e as que não resistem a temperaturas tão elevadas.
Ainda assim estão a surgir no mercado tubagens plásticas com capacidade para serem
utilizadas nos sistemas de extinção automáticos, uma vez que estes não são sujeitos a
temperaturas tão elevadas como os sistemas de extinção manuais.
Nos pontos seguintes serão estudados os materiais mais comummente utilizados nas tubagens
de rede de abastecimento de água fria e também de rede de incêndios. Serão analisadas as
63
Sistemas Prediais de Distribuição de Água Fria
____________________________________________________________________________
suas características e aspectos construtivos, como também os respectivos diâmetros nominais
e algumas peças de união e acessórios.
Serão igualmente abordados os elementos utilizados nos dois tipos de redes, que são
essenciais para o seu bom funcionamento. Serão, portanto, analisados os contadores, as
torneiras, as válvulas e os fluxómetros, usados nas redes de abastecimento de água. Outros
dispositivos a ter em conta são as bocas-de-incêndio, de alimentação e os sprinklers, que
constituem as redes de combate a incêndios. Nesta obra proceder-se-á igualmente à
abordagem dos dispositivos de sustentabilidade, que permitem uma utilização da água de uma
forma mais eficiente, optimizando a economia de consumo e contribuindo para o melhoramento
do ambiente.
Na Secção 5.3.3 será também abordada a temática dos sistemas de bombagem que permitem
um maior número de opções construtivas para um projectista.
5.2. Materiais
A utilização dos materiais na execução de canalizações para os sistemas abordados nesta
obra tem vindo a sofrer algumas alterações ao longo dos anos. A aplicação de materiais
metálicos tem vindo a ser reduzida, devido ao surgimento dos polímeros caracterizados
principalmente pela ausência de corrosão. A sua leveza, flexibilidade e preço mais baixo são
também características que lhes conferem vantagens relativamente aos metais. Como exemplo
destas alterações constata-se que materiais como o ferro fundido, mais utilizado nos sistemas
públicos de abastecimento, têm vindo a cair em desuso, verificando-se o aparecimento de
novos materiais plásticos, como, por exemplo, o polibutileno. São ainda de referir os novos
sistemas de canalização plástica capazes de fornecer as características necessárias para um
sistema de extinção de incêndio automático. Como exemplo destas tubagens, pode referir-se a
gama de tubagens Firestop que a empresa Aquaterm [I34] disponibiliza.
Como foi referido no ponto anterior, os materiais utilizados nos sistemas de abastecimento de
água e de combate a incêndio apresentam algumas características específicas, que estão
referidas no Quadro 5.1 e também ao longo do presente ponto. Serão igualmente analisadas
as questões relacionadas com os aspectos construtivos, as dimensões da tubagem, os
acessórios utilizados, as normas aplicáveis e também os respectivos custos. O Quadro 5.1
mostra ainda as vantagens e desvantagens associadas a cada material. Importa ainda referir
que a análise do custo é meramente qualitativa, já que os custos podem variar consoante a
empresa que os comercializa, pelo que foi considerada uma escala que define o custo dos
materiais desde o mais económico (1) até ao mais oneroso (5), permitindo assim ao leitor ter
uma ideia comparativa entre os valores dos vários tipos de instalação. De referir ainda que a
escala utilizada é meramente ilustrativa, não correspondendo os respectivos números a
qualquer factor multiplicativo. Por exemplo, o facto de o PEAD ser de nível 3 não quer dizer
que uma instalação deste material é 3 vezes superior a uma instalação em PVC (nível1).
l
64
Sistemas Prediais de Distribuição de Água Fria
____________________________________________________________________________
Quadro 5.1 - Materiais utilizados nas tubagens de sistemas de abastecimento de água e de combate a incêndio [6; 7; 9; 17; 20; 21; 22; 23; 25; 26; 27; 28]
Material
PEAD
PEX
Abastecimento
Água
Água fria
Incêndios
quente
Válido
Válido
Características
principais
Instalações
Não
válido
Flexibilidade,
baixa densidade, Embutidas ou
elevado
encamisadas
coeficiente de
por mangas
dilatação, muito em elementos
Não válido baixa rugosidade,
livres
baixa
(pavimentos,
condutibilidade
tectos falsos,
térmica, elevada caleiras, entre
resistência ao
outros), à vista
desgaste
Válido
Flexibilidade,
baixa densidade, Embutidas ou
elevado
encamisadas
coeficiente de
por mangas
dilatação, muito em elementos
Não válido baixa rugosidade,
livres
baixa
(pavimentos,
condutibilidade
tectos falsos,
térmica, elevada caleiras, entre
resistência ao
outros), à vista
desgaste
65
Vantagens
Desvantagens
Custo da
instalação
Normas
Facilidade de
manuseamento e
aplicação, boa
resistência ao
choque e a produtos
químicos, baixa
perda de carga
contínua e
localizada, facilidade
de reparação,
elevada resistência à
oxidação, boa
capacidade de
retenção do calor
Facilidade de
manuseamento, boa
resistência ao
choque e a produtos
químicos, baixa
perda de carga
contínua e
localizada, grande
facilidade de
reparação, elevada
resistência à
oxidação, boa
resistência a
temperaturas mais
elevadas, boa
capacidade de
retenção do calor
Baixa resistência a
temperaturas elevadas,
grande dilatação, baixa
resistência a pressões muito
elevadas, vulnerabilidade aos
raios ultravioletas,
incapacidade de utilização em
redes de combate a incêndio,
grande exigência na qualidade
de instalação, necessidade de
utilização de caixa de
derivação e de recorrer a
outro material para dar
continuação à rede
3
NP EN 12201
Incapacidade de utilização em
redes de combate a incêndio,
grande dilatação, pouca
resistência a pressões muito
elevadas, vulnerabilidade aos
raios ultravioletas, grande
exigência na qualidade de
instalação, necessidade de
utilização de caixa de
derivação e de recorrer a
outro material para dar
continuação à rede
2
NP EN ISO 15875
Sistemas Prediais de Distribuição de Água Fria
____________________________________________________________________________
Material
Abastecimento
Água
Água fria
Incêndios
quente
PVC
Válido
Não
válido
PVC-C
Válido
Válido
Características
principais
Instalações
Vantagens
Desvantagens
Baixa resistência a
Rigidez, baixa
Elementos
Facilidade de
temperaturas elevadas, ao
densidade,
livres (tectos
instalação e de
choque e aos raios
elevado
falsos,
execução das
ultravioletas, grande
coeficiente de
galerias,
ligações, boa
dilatação, obrigatoriedade de
dilatação, muito caleiras, entre resistência a produtos
construção de uma rede
Não válido baixa rugosidade,
outros),
químicos, elevada
linear de canalização,
baixa
embutidas (por resistência à oxidação,
significância das perdas de
condutibilidade
exemplo em
baixo valor de perdas
carga localizadas,
térmica, boa
paredes de
de carga contínuas,
incapacidade de utilização
resistência ao
alvenaria), à
boa capacidade de
em redes de combate a
desgaste
vista
retenção do calor
incêndio
Facilidade de
instalação e de
Rigidez, baixa
Elementos
Baixa resistência ao choque
execução das
densidade,
livres (tectos
e aos raios ultravioletas,
ligações, boa
elevado
falsos,
grande dilatação,
resistência a produtos
coeficiente de
galerias,
obrigatoriedade de
químicos, elevada
dilatação, muito caleiras, entre
construção de uma rede
resistência à oxidação,
Não válido baixa rugosidade,
outros),
linear de canalização,
baixo valor de perdas
baixa
embutidas (por
significância das perdas de
de carga contínuas,
condutibilidade
exemplo em
carga localizadas,
boa resistência a
térmica, boa
paredes de
incapacidade de utilização
temperaturas
resistência ao
alvenaria), à
em redes de combate a
elevadas, boa
desgaste
vista
incêndio
capacidade de
retenção do calor
66
Custo da
instalação
Normas
1
NP EN ISO 1452
1
EN ISO 15877
Sistemas Prediais de Distribuição de Água Fria
____________________________________________________________________________
Material
PP
Cobre
Abastecimento
Água
Água fria
Incêndios
quente
Válido
Válido
Válido
Válido
Características
principais
Instalações
Rigidez, baixa
Elementos
densidade,
livres (tectos
elevado
falsos,
coeficiente de
galerias,
dilatação, muito caleiras, entre
Não válido baixa rugosidade,
outros),
baixa
embutidas (por
condutibilidade
exemplo em
térmica, boa
paredes de
resistência ao
alvenaria), à
desgaste
vista
Válido
Rigidez, elevada
densidade,
elevada
condutibilidade
térmica, baixo
coeficiente de
dilatação, baixa
rugosidade,
elevada
resistência ao
desgaste
Elementos
livres (tectos
falsos,
galerias,
caleiras, entre
outros),
embutidas (por
exemplo em
paredes de
alvenaria), à
vista
67
Vantagens
Desvantagens
Baixa resistência ao
choque e aos raios
Facilidade de
ultravioletas, grande
instalação, boa
dilatação,
resistência a produtos
obrigatoriedade de
químicos e a
construção de uma
temperaturas elevadas,
rede linear de
elevada resistência à
canalização,
oxidação, baixo valor de significância das perdas
perdas de carga
de carga localizadas,
contínuas, boa
exigência de mão-decapacidade de retenção obra especializada nas
do calor
uniões, incapacidade
de utilização em redes
de combate a incêndio
Boa resistência a
produtos químicos, ao
choque e a
Elevada significância
temperaturas bastante
das perdas de carga
elevadas, insignificante
localizadas, dificuldade
dilatação, elevada
de manuseamento,
durabilidade, facilidade
baixa capacidade de
de instalação, boa
retenção do calor
resistência à corrosão,
baixo valor de perdas
de carga contínuas
Custo da
instalação
Normas
2
NP EN ISO
15874
4
NP EN 12449
Sistemas Prediais de Distribuição de Água Fria
____________________________________________________________________________
Material
Abastecimento
Água
Água fria
Incêndios
quente
Aço
Válido
Válido
Válido
Aço inox
Válido
Válido
Válido
Características
principais
Instalações
Vantagens
Desvantagens
Rigidez, elevada
Elementos
densidade, baixo livres (tectos
Baixa resistência à
coeficiente de
falsos,
Boa resistência a
corrosão, elevada
dilatação, boa
galerias,
produtos químicos, ao
significância das perdas
condutibilidade
caleiras, entre
choque e a temperaturas
de carga localizadas,
térmica,
outros),
bastante elevadas,
dificuldade de
rugosidade de
embutidas (por
insignificante dilatação, manuseamento, alguma
valor médio,
exemplo em
elevada durabilidade
significância das perdas
elevada
paredes de
de carga contínuas
resistência ao
alvenaria), à
desgaste
vista
Baixa resistência à
Elementos
corrosão localizada,
Rigidez, elevada
livres (tectos
Boa resistência à
necessidade de algum
densidade, baixo
falsos,
corrosão generalizada,
investimento para
coeficiente de
galerias,
grande durabilidade, boa aumentar a resistência
dilatação, boa
caleiras, entre
resistência a produtos
térmica, elevada
condutibilidade
outros),
químicos, ao choque e a significância das perdas
térmica, elevada embutidas (por
temperaturas elevadas,
de carga localizadas,
resistência ao
exemplo em
baixo valor de perdas de incompatibilidade com
desgaste, baixa
paredes de
carga contínuas
outros metais
rugosidade
alvenaria), à
(principalmente ao nível
vista
dos acessórios)
68
Custo da
instalação
Normas
4
NP EN 10216
5
NP EN 10216
Sistemas Prediais de Distribuição de Água Fria
____________________________________________________________________________
Material
Aço
galvanizado
Multicamada
Abastecimento
Água
Água fria
Incêndios
quente
Válido
Válido
Válido
Válido
Válido
Não válido
Características
principais
Instalações
Elementos
Rigidez, elevada
livres (tectos
densidade, baixo
falsos,
coeficiente de
galerias,
dilatação, boa
caleiras, entre
condutibilidade
outros),
térmica, elevada
embutidas (por
resistência ao
exemplo em
desgaste,
paredes de
rugosidade de
alvenaria), à
valor médio
vista
Flexibilidade,
baixa
condutibilidade,
baixa densidade,
elevado
coeficiente de
dilatação, baixa
condutibilidade
térmica, boa
resistência ao
desgaste
Embutidas ou
encamisadas
por mangas
em elementos
livres
(pavimentos,
tectos falsos,
caleiras, entre
outros), à vista
69
Vantagens
Desvantagens
Custo da
instalação
Normas
Boa resistência à
corrosão, grande
durabilidade, boa
resistência a produtos
químicos, ao choque e a
temperaturas elevadas
Elevada significância
das perdas de carga
localizadas, alguma
significância das
perdas de carga
contínuas,
incompatibilidade com
outros metais
(principalmente ao
nível dos acessórios)
5
NP EN 1123
Versatilidade de opções,
baixo ruído, boa
resistência mecânica,
fácil aplicação, baixo
valor das perdas de
carga singulares,
facilidade de aplicação,
possibilidade de reunir
vantagens de vários
materiais
Dificuldade de
reparação quando são
embutidas, oxidação
nos acessórios
metálicos,
possibilidade de
problemas das
camadas de cola,
pequenos diâmetros
internos dos
acessórios,
compatibilidade entre
acessórios de
diferentes fabricantes
3
NP EN ISO 21003
Sistemas Prediais de Distribuição de Água Fria
____________________________________________________________________________
5.2.1. Polietileno (PE)
O polietileno, à semelhança dos restantes plásticos, tem vindo a ser utilizado nas redes de
abastecimento de água fria, desde as décadas finais do séc. XX. Na fabricação deste polímero
é possível, dependendo da forma de como o etileno é polimerizado, obter-se soluções com
diferentes massas volúmicas. Assim sendo, podem definir-se 3 tipos distintos deste composto,
o polietileno de baixa, de média e de alta densidade, correspondendo respectivamente às
siglas PEBD, PEMD, PEAD.
Na aplicação deste material em tubagens de abastecimento de água é comum a utilização de
polietileno de alta densidade, sendo igualmente possível, mas menos usual, o recurso a
tubagens em PEMD. O polietileno de baixa densidade caiu em desuso, sendo mais utilizado,
por exemplo, na elaboração de mangueiras de jardinagem. Assim, serão abordadas nesta obra
as tubagens em polietileno de alta densidade.
Os tubos de polietileno apresentam normalmente uma cor negra (conseguida com a adição de
carbono), que lhes confere uma maior resistência às radiações solares, como se pode observar
na Figura 5.1. Contudo, é possível encontrar tubos de PEAD em tons de azul.
Figura 5.1 - Varas de tubagem de PEAD [I37]
As tubagens de PEAD, devido à sua grande flexibilidade, podem ser comercializadas em rolos.
É igualmente usual a venda deste tipo de tubagens em varas. Pedroso (2007) [17] refere que
estas tubagens devem ser portadoras de certificado da entidade responsável pela
homologação, bem como a identificação da respectiva pressão e diâmetro. A identificação da
água que transportam, nas tubagens acessíveis, assim como o material que as constituí são
também requisitos obrigatórios.
5.2.1.1. Constituição e características
Devido à sua fraca resistência térmica, a tubagem de PEAD tem a sua utilização limitada a
sistemas de água fria, o que faz com que perca utilidade, por exemplo, em edifícios de
habitação ou de escritórios. A utilização deste tipo de tubagem é mais comum, por exemplo,
em casas de banho de espaços públicos (onde não se utiliza água quente), como centros
comerciais.
Uma característica igualmente importante das redes de canalização em PEAD tem a ver com o
facto de estes tubos serem comercializados em rolos, o que faz com que se consiga obter
70
Sistemas Prediais de Distribuição de Água Fria
____________________________________________________________________________
grandes comprimentos de tubagem em continuidade. Assim sendo, não é necessário recorrerse à utilização de muitas peças de união, fazendo com que os valores das perdas de carga
localizadas sejam minimizados e que sejam diminuídos os riscos de infiltração que advêm das
ligações entre as uniões e a tubagem.
5.2.1.2. Aspectos construtivos
A instalação da tubagem de PEAD num qualquer tipo de habitação exige a consideração de
determinados factores. Desde já importa referir que uma rede de canalização deste género é
composta por dois tipos distintos de material. Isto acontece porque o PEAD se desenvolve de
forma flexível, não linear, sendo preferencialmente colocado em elementos livres, onde a
tubagem se poderá desenvolver sem impedimentos, como por exemplo os pavimentos. Assim
sendo, deverá ser garantida a continuidade da canalização pelos elementos que apresentam
um interior preenchido (por exemplo paredes de alvenaria). O recurso a tubagens de aço, como
o aço galvanizado, ou de plástico, como o PVC, é bastante frequente, facilitando assim a
aplicação de toda a rede de tubagens. A transição entre os dois materiais é feita através de
uma caixa de derivação instalada na proximidade do elemento liso. O facto de se utilizar uma
caixa de derivação facilita as operações de reparação, sendo que uma avaria num dispositivo
pode ser reparada individualmente, sem que seja afectado o funcionamento da restante rede.
A dobragem destas peças, apesar de ser facilitada pela sua flexibilidade, pode ser feita, para
além de manualmente, com recurso a uma pistola de ar quente, sendo totalmente
desaconselhável a utilização de objectos que emitam qualquer tipo de chama, correndo o risco
de danificar o tubo.
Quando embutidas, as canalizações devem ser encamisadas por mangas protectoras, que
propiciam maiores facilidades nos trabalhos de reparação, uma vez que os tubos podem ser
retirados sem que seja necessário recorrer-se à destruição dos elementos estão instalados. No
caso em que as tubagens de polietileno de alta densidade são instaladas à vista devem ser
utilizadas abraçadeiras com anéis de uma material plástico, que evite a transmissão ao edifício
dos ruídos produzidos pela passagem de água nas canalizações.
Quando são utilizados tubos azuis (sem protecção contra os raios ultravioletas) deve tomar-se
especial cuidado relativamente à sua protecção, evitando também uma exposição muito
demorada.
5.2.1.3. Dimensões
Os tubos de polietileno são comercializados em tubagens com diâmetros que vão desde os 12
mm até aos 1600 mm [7]. Contudo, as tubagens de polietileno de alta densidade apresentam
uma gama de diâmetros menores. O quadro do Anexo A7 mostra a dimensões dos diâmetros
mais utilizados na construção deste tipo de redes, que coincidem com as tubagens de classe 1
(MPa).
71
Sistemas Prediais de Distribuição de Água Fria
____________________________________________________________________________
5.2.1.4. Ligações e outros acessórios
As ligações entre os vários tubos de PEAD podem ser feitas com recurso a soldadura, ou a
acessórios de ligação, que podem ser metálicos ou plásticos. A soldadura pode ser topo-atopo, por electrofusão e também através da utilização de uma manga auxiliar. A Figura 5.2
ilustra a soldadura topo-a-topo de um tubo, onde se pode ver, sequencialmente, a rectificação
e alinhamento dos extremos, o aquecimento, a soldadura topo-a-topo por fusão dos extremos e
a união dos extremos com pressão e posterior arrefecimento.
Figura 5.2 - Soldadura topo-a-topo de um tubo de PEAD [I48]
A caixa de derivação (Figura 5.5), descrita no Ponto 5.2.2, deve ser instalada na entrada de
cada divisão.
5.2.2. Polietileno reticulado (PEX)
Inicialmente utilizados em sistemas de aquecimento, nomeadamente em países nórdicos, os
tubos de polietileno reticulado começaram, em inícios dos anos 90, a ser bastante aplicados
também em redes de abastecimento de água.
Como se pode ver na Figura 5.3, estes tubos apresentam, normalmente, uma cor branca meio
translúcida, podendo, no entanto, conter alguma outra coloração. A sua identificação, impressa
em cada tubo, consiste, normalmente, no nome do fabricante, material constituinte, método de
reticulação, dimensões nominais, condições de utilização e data de fabrico [26].
Figura 5.3 - Tubagem PEX
72
Sistemas Prediais de Distribuição de Água Fria
____________________________________________________________________________
5.2.2.1. Constituição e características
O polietileno reticulado surge da reticulação que é aplicada ao polietileno de alta densidade. O
facto de as suas fibras passarem a estar dispostas em forma de rede faz com que este material
adquira uma maior resistência mecânica e também à temperatura, relativamente ao polímero
de origem. Quanto à sua composição, é em tudo idêntica à do polietileno de alta densidade.
O aumento de resistência térmica deste polímero (passa dos 20 ºC suportados pelo PEAD,
para os 95 ºC [17]) permite que este seja utilizado igualmente em redes de água quente.
Relativamente à oxidação, o facto de serem aplicados alguns anti-oxidantes na altura da
fabricação do tubo, faz com que as canalizações executadas com este material apresentem
uma boa resistência a este fenómeno.
As tubagens de PEX são comercializadas em varas ou rolos com algum comprimento, o que
permite que as canalizações feitas neste material apresentem valores baixos de perdas de
carga localizadas, quando comparados com as tubagens metálicas. Isto acontece porque a
flexibilidade deste material permite a utilização de troços contínuos, com grande comprimento,
permitindo que se utilizem menos peças de união.
5.2.2.2. Aspectos construtivos
A colocação das tubagens de PEX passa, à semelhança do que acontece com o PEAD, pela
consideração de alguns factores. Deve considerar-se a sua aplicação em elementos livres,
recorrendo-se ao embainhamento da tubagem, através da utilização de mangas que podem ser
constituídas por polipropileno ou por polietileno (Figura 5.4), como foi justificado anteriormente.
A caixa de derivação deve igualmente ser instalada, para que se possa fazer a transição entre
os diferentes materiais.
Figura 5.4 - Bainha para a tubagem em PEX
Em termos de dobragem e de locais de colocação podem admitir-se as mesmas considerações
feitas para o PEAD, referidas em 5.2.1.2.
Importa também destacar que este material se apresenta um pouco vulnerável aos raios
ultravioletas, pelo que devem ser tomadas precauções no caso de uma constante exposição.
73
Sistemas Prediais de Distribuição de Água Fria
____________________________________________________________________________
5.2.2.3. Dimensões
Os tubos de PEX são fabricados, para um mesmo diâmetro, com dois valores de espessura de
parede diferentes. Assim sendo, são, normalmente, designadas duas classes distintas de
pressão (1.25 MPa e 2.00 MPa) que caracterizam a tubagem. As gamas de diâmetros
utilizados nas redes de abastecimento de água são extensas e vão desde o diâmetro de 12
mm até ao diâmetro de 160 mm, como se pode ver no quadro do Anexo A8.
No processo de instalação destas tubagens importa também ter em consideração tanto os
raios mínimos de curvatura que cada peça pode ter e também a respectiva pressão de serviço.
5.2.2.4. Ligações e outros acessórios
A ligação entre os vários tubos de polietileno reticulado, que constituem uma canalização, deve
ser feita com o recurso a acessórios metálicos que garantam uma total estanqueidade da
união. Para isso, estes elementos, normalmente em cobre ou latão, devem estar providos de
anéis de vedação ou luvas de compressão.
A caixa de derivação é constituída por um colector e outras peças de união consoante o
número de saídas correspondente ao número de dispositivos a abastecer. Na Figura 5.5 está
representada uma caixa de derivação, instalada numa cozinha e alimentada através de
tubagens em PVC. Nesta imagem está representado a tubagem de água fria (a azul) que
ramifica para 4 dispositivos. São também perceptíveis as tubagens de água quente (a
vermelho) que vão alimentar o piso superior.
Figura 5.5 - Caixa de derivação
5.2.3. Policloreto de vinilo (PVC)
A invenção do PVC está datada de meados do séc. XIX e desde ai foi sofrendo alterações, que
proporcionaram o alargamento da sua gama de utilizações. Na década de 30, já no século
passado, surge a construção dos primeiros tubos de PVC capazes, devido à sua boa
resistência química, aliada à ausência de gosto e odor e à suavidade da superfície, de ser
74
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utilizados em redes de abastecimento de água. Existem tubagens em PVC, instaladas durante
a 2ª Guerra Mundial em algumas cidades alemãs que são bom exemplo da capacidade deste
material uma vez que se mantêm actualmente com as suas qualidades intactas. Apesar dos
primeiros tubos já apresentarem características bastante satisfatórias, a fabricação do PVC tem
vindo a sofrer desenvolvimentos desde então, sendo as décadas de 50 e 60 os expoentes
máximos dessa evolução.
Os tubos de PVC apresentam, normalmente, uma cor cinzenta, ou creme (Figura 5.6).
Contudo, podem, por vezes, ter uma tonalidade diferente para que, por exemplo, consigam
garantir uma maior resistência às radiações solares. Devem ser identificados, à semelhança do
que acontece com as outras tubagens plásticas, em intervalos máximos de 1 metro, com o
fabricante e tipo de produto, a data de produção e também as suas características físicas,
como o diâmetro e a espessura. Deverão igualmente apresentar as pressões e temperaturas a
que podem estar sujeitos [7].
5.2.3.1. Constituição e características
Na instalação dos tubos de PVC é importante ter em conta a sua fraca resistência a
temperaturas elevadas, em condições de funcionamento contínuo [17], o que leva a que este
material seja utilizado apenas em tubagens de água fria (temperaturas na ordem dos 20 ºC).
5.2.3.2. Aspectos construtivos
Quando são instaladas à vista, estas tubagens devem ser suportadas através de abraçadeiras
que devem garantir, para além da sua fixação, espaço suficiente para que esta dilate
(coeficiente de dilatação térmica linear elevado) e para que as vibrações provenientes do
escoamento da água não causem danos à canalização. Deve ainda ter-se especial cuidado
com a possibilidade de choque e de incidência de radiações solares.
O facto de estes tubos serem rígidos implica que a rede, que constitui uma canalização em
PVC, seja linear. Assim sendo, as mudanças de direcção podem ser executadas com recurso a
peças de união ou então através de dobragens, o que não é muito aconselhável, pois podem
ocorrer danos na tubagem. Esta dobragem deve ser executada recorrendo a um aparelho de ar
quente. Os aparelhos que emitem directamente uma chama estão completamente interditos a
este tipo de material.
5.2.3.3. Dimensões
Os tubos de policloreto de vinilo são fabricados com diferentes espessuras, constituindo assim
várias séries de classe de pressão. Actualmente são fabricados tubos com pressão de 0.60
MPa, 0.80 MPa, 1.00 MPa, 1.25 MPa, 1.60 MPa e de 2.00 MPa. Contudo, os tubos mais
utilizados nas canalizações de abastecimento de águas em edifícios são os que têm uma
pressão de serviço de 1.00 MPa e de 1.60 MPa.
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Sistemas Prediais de Distribuição de Água Fria
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Em relação aos diâmetros, são fabricados tubos com diâmetros nominais que oscilam entre os
16 mm e os 800 mm. Nos sistemas de abastecimento predial de água são utilizadas as
tubagens de menor calibre.
O quadro do Anexo A9 mostra a gama de diâmetros mais utilizados neste tipo de sistemas.
5.2.3.4. Ligações e outros acessórios
A ligação entre tubos de PVC pode ser feita com recurso a duas técnicas distintas, através do
alargamento da extremidade de um dos tubos (abocardamento – Figura 5.6) e respectiva
colagem ou da utilização de peças de união (tês, joelhos, etc).
Figura 5.6 - Tubo de PVC alargado na extremidade [I48]
Nas redes prediais de abastecimento de água é mais comum o recurso a acessórios de união,
que deverão ser do mesmo material das tubagens. Essa união deverá ser feita por colagem,
garantindo, através da utilização de anilhas estanques de borracha, espaço suficiente para que
os tubos possam dilatar. Na Figura 5.7 está representado um joelho em PVC.
Figura 5.7 - Joelho em PVC [I37]
5.2.4. Policloreto de vinilo clorado (PVC-C ou C-PVC)
A cloração de PVC começou a ser estudada no período da 2ª Guerra Mundial, com o intuito de
se produzirem fibras sintéticas. Contudo, apenas no início da dos anos 90 foram homologadas
em Portugal, pelo LNEC, as primeiras exigências técnicas sobre este tipo de tubagem e
respectivos acessórios. Estas normas foram revistas e nos finais da mesma década sofreram
algumas alterações.
À semelhança com o que acontece com outros plásticos, os tubos de PVC-C, devido às
facilidades de aplicação (grande leveza) e ao facto de não oxidarem, são cada vez mais
utilizados na construção.
As tubagens de policloreto de vinilo clorado são normalmente opacas e de cor branca (Figura
5.8), podendo por vezes ser comercializadas noutros tons. Estes tubos deverão ser marcados
de 1 em 1 metro e devem conter, no mínimo a identificação do fabricante e respectiva
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Sistemas Prediais de Distribuição de Água Fria
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designação comercial, a identificação do material, o diâmetro e espessura, a temperatura
máxima de utilização, a pressão máxima de serviço a essa temperatura, a pressão máxima de
serviço à temperatura de 20 ºC, a data de fabrico e a prova de homologação (sigla LNEC DH e
respectivo número atribuído) [23].
Figura 5.8 - Tubagens de PVC-C [I58]
5.2.4.1. Constituição e características
O PVC-C surge pela necessidade que havia de se obter mais soluções para a utilização de
plásticos nas redes de abastecimento de água quente. O aumento do teor de cloro (teor
mínimo de 62%) no PVC faz crescer a resistência térmica – o PVC-C resiste a temperaturas na
ordem dos 100 ºC -, obtendo-se assim um polímero capaz de resistir a temperaturas maiores.
Apesar de apresentarem uma grande leveza, estes tubos têm uma rigidez elevada, o que
implica a utilização de acessórios para se proceder a mudanças de direcção, à semelhança do
que acontece com as peças metálicas. O recurso a peças de união faz com que,
comparativamente com outros polímeros, como por exemplo o PEX, as redes de policloreto de
vinilo clorado apresentem um alto valor de perdas de carga localizadas.
5.2.4.2. Aspectos construtivos
Picciochi (1999) [23] indica que as tubagens constituintes de uma rede de canalização em
PVC-C devem ter a sua superfície exterior e interior completamente lisas, isentas de qualquer
imperfeição, como riscos, poros, entre outros. O mesmo autor refere ainda que as
extremidades do tubo devem ser lisas, devendo o seu corte ser feito num plano transversal à
tubagem.
A rigidez das peças de policloreto de vinilo clorado implica que a sua disposição constitua uma
malha linear, como se pode observar na Figura 5.8. Estas tubagens podem ser instaladas à
vista ou embutidas, sendo, nos edifícios correntes, mais comummente colocadas dentro de
paredes, através da abertura de roços. Quando instaladas à vista deverá ter-se especial
atenção à possibilidade de choque ou de exposição aos raios ultravioletas.
5.2.4.3. Dimensões
Os tubos de PVC-C são fabricados com uma gama alargada de espessuras, o que permite a
obtenção de soluções com igual diâmetro nominal, mas com diferente classe de pressão. As
classes de pressão fabricadas variam entre os 0.4 MPa e os 2.5 MPa. No entanto os diâmetros
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mais comuns são os das classes superiores, 1.6 MPa, 2.0 MPa e 2.5 MPa. O quadro do Anexo
A10 mostra os diâmetros nominais para cada classe de pressão e para a temperatura de 20 ºC.
5.2.4.4. Acessórios
Os acessórios utilizados neste tipo de tubagens (tês – Figura 5.9, curvas, joelhos, entre outros)
servem, essencialmente, para fazer a união entre tubos. Devem ser constituídos pelo mesmo
material da tubagem e a união entre os dois deve ser conseguida com o recurso a colagem.
Figura 5.9 – Tê em PVC-C [I37]
Importa ainda referir que o elevado coeficiente de dilatação térmica destas tubagens faz com
que as variações de temperatura que sofre imponham dilatações consideráveis. Neste sentido,
deverão ser utilizadas, nas juntas, anilhas constituídas por borracha, para que os
deslocamentos se dêem sem qualquer impedimento.
5.2.5. Polipropileno (PP)
A descoberta do polipropileno remonta a meados do séc. XX e deve-se à utilização de
catalisadores Ziegler-Natta, que são reagentes utilizados no desenvolvimento de um número
variado de polímeros. Contudo, a utilização deste material em canalizações de abastecimento
de água, teve apenas o seu inicio nos finais do século passado, o que originou a publicação
das respectivas normas.
Presentemente são utilizados dois tipos distintos de polipropileno nas tubagens de
abastecimento de águas, o polipropileno homopolímero e o polipropileno copolímero (PP-B –
polipropileno em bloco ou PP-R – polipropileno random). Ambos os polímeros são obtidos pela
polimerização do propileno, no entanto na execução do polipropileno copolímero é adicionado
etileno, que lhe altera as características.
A utilização do polipropileno tem vindo a aumentar devido às suas características (leveza,
resistência à oxidação, entre outras), tanto em redes de água quente e fria como também de
aquecimento.
Estes tubos podem ser fabricados em diversas cores (na Figura 5.10 observa-se uma tubagem
azul), consoante o fim a que se destinam. São também comercializados tubos com cores mais
usuais nas tubagens, como o preto, o cinzento ou o branco. As tubagens de PP deverão ser
homologadas por uma entidade responsável e ser identificadas, em intervalos de 1 metro, com
as especificidades do material e também com o diâmetro nominal, classe de pressão e com
outras características, como as que estão referidas na secção em que se analisam as tubagens
de PVC-C [7].
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Sistemas Prediais de Distribuição de Água Fria
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Figura 5.10 - Tubagem em PP [I48]
5.2.5.1. Constituição e características
O polipropileno homopolímero e o polipropileno copolímero apresentam características
semelhantes, havendo algumas disparidades apenas no comportamento à rotura das
estruturas (tensão e extensão na rotura) [7].
Uma das principais vantagens de utilização de tubagens de polipropileno prende-se com o
facto de este polímero apresentar uma grande leveza, o que facilita bastante as operações de
instalação. Apesar de esta característica ser comum à grande maioria dos polímeros, esta é
mais evidente nos tubos de PP, pois este composto é, dos polímeros utilizados, o que
apresenta uma menor densidade.
Apesar de apresentarem algumas vantagens, estas instalações têm igualmente algumas
desvantagens. A exigência de mão-de-obra especializada, principalmente para a realização
das uniões, faz com que as canalizações possam ter alguns custos elevados.
5.2.5.2. Aspectos construtivos
À semelhança do que acontece com as outras tubagens plásticas anteriormente referidas, na
instalação das tubagens à vista deverão ser tomadas algumas precauções, nomeadamente no
que à sua fixação e também à exposição aos raios ultravioletas.
5.2.5.3. Dimensões
Os tubos de polipropileno são fabricados tendo em conta várias classes de pressão, desde 2.5
MPa a 1.0 MPa, sendo as classes inferiores utilizadas em sistemas de água fria. O quadro do
Anexo A11 mostra os diâmetros das tubagens fabricadas para uma classe de pressão de 2.0
MPa.
5.2.5.4. Ligações e outros acessórios
As ligações entre as várias peças de polipropileno podem ser feitas com recurso a acessórios
do mesmo material, como se pode observar na Figura 5.11, ou utilizando peças com interior
metálico (por exemplo cobre). A vedação das tubagens deve ser feita com recurso a anéis de
borracha, ou através da soldadura topo a topo dos tubos.
Figura 5.11 – Curva de 90º em PP [I48]
79
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5.2.6. Cobre
O cobre é conhecido como o primeiro metal a ser utilizado pelo Homem, já que existem provas
da sua utilização desde 8700 a.C. A utilização de tubos de cobre remonta ao tempo do antigo
Egipto, existindo provas da sua utilização para o transporte de água.
Presentemente, a utilização de cobre para distribuição de água para consumo humano tem
vindo a decrescer, devido principalmente ao seu peso e à possibilidade (apesar de ser inferior
comparativamente com outros metais) de se originarem fenómenos de corrosão. Ainda assim,
para certos tipos de água (dependendo do pH), a utilização do cobre deverá ser considerada,
uma vez que estas tubagens apresentam soluções economicamente apetecíveis. Outra
vantagem que o cobre apresenta prende-se com o facto de este material suportar altas
temperaturas (a sua temperatura de fusão é da ordem dos 1080 ºC), o que permite que estas
tubagens sejam utilizadas tanto para transporte de água quente, como também para redes de
combate a incêndio.
Figura 5.12 - Tubagens de cobre [I40]
As tubagens de cobre apresentam uma cor avermelhada, como se pode verificar na Figura
5.12. No entanto, podem conter algum tipo de revestimento que lhes confere uma tonalidade
diferente. À semelhança do que acontece com as outras tubagens, este tipo de canalização
deverá ser homologada, tendo igualmente impressas algumas das suas características.
5.2.6.1. Constituição e características
O cobre, como elemento metálico, é recolhido na natureza e é depois trabalhado na indústria
metalúrgica, que o produz com variadas características. Nas redes de abastecimento de água
são utilizados 3 tipos distintos de cobre. Consoante as necessidades da canalização, pode
optar-se por tubagens de cobre recozidas, endurecidas ou meio endurecidas, apresentando as
primeiras características mais frágeis relativamente às restantes.
A constituição do cobre utilizado nas redes de abastecimento de águas e de incêndio deve
apresentar, segundo Pedroso (2003) [21], 99.9% (valor mínimo) de cobre e prata e uma
quantidade de fósforo entre os 0.015% e os 0.040% da amostra. O mesmo autor refere ainda
2
que estas tubagens devem conter um teor de carbono superficial inferior a 0.2 mg/dm .
Importa igualmente referir que este material, devido à sua pequena flexibilidade, necessita de
vários acessórios para que possa fazer, por exemplo, mudanças de direcção. Assim sendo, o
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Sistemas Prediais de Distribuição de Água Fria
____________________________________________________________________________
estudo das perdas de carga localizadas assume uma maior importância. Os valores das
referidas perdas estão presentes na figura do Anexo A13.
5.2.6.2. Aspectos construtivos
No abastecimento de água para consumo devem ser utilizados tubos meio endurecidos e de
espessura média. Pelo contrário, nas redes de combate a incêndio, devem ser utilizados tubos
endurecidos e de espessura elevada.
As tubagens de cobre, apesar de apresentarem uma elevada rigidez, podem ser dobradas sem
que sejam alteradas as suas características. Contudo é importante que os tubos apresentem
raios de curvatura grandes, por forma a evitar reduções de secção. A Figura 5.13 mostra um
aparelho utilizado nas dobragens.
Figura 5.13 - Aparelho utilizado nas dobragens das tubagens [I47]
5.2.6.3. Dimensões
As tubagens de cobre podem ser comercializadas em varas ou em rolos. As varas têm
normalmente um comprimento de 5 m. Os rolos mais comuns têm um comprimento de 25 m ou
de 50 m. Quanto aos diâmetros, existe uma gama bastante extensa, dependendo do tipo de
utilização das tubagens. No entanto, esta gama é menor para as tubagens comercializadas em
rolos, estando limitada a tubagens com diâmetros entre os 6 mm e os 22 mm. O quadro do
Anexo A12 mostra os diferentes diâmetros comercializados para estas tubagens. Os vários
valores de espessuras existentes devem-se também à diferença entre as tubagens
comercializadas em rolos ou em varas.
5.2.6.4. Ligações e outros acessórios
As ligações entre as várias tubagens de cobre devem ser feitas através de acessórios
constituídos por cobre ou por metais idênticos ao cobre, como o latão ou o bronze, evitando
assim reacções que originem oxidação das tubagens. A ligação entre os acessórios e os tubos
pode ser feita por pressão, através de anéis de pressão, por compressão ou com recurso a
soldadura (Figura 5.14). É igualmente usual o recurso a uma solução mista. Deverá ter-se em
conta que a soldadura deve ser feita com um metal não reactivo com o cobre, devendo ser
evitado o uso de chumbo.
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Sistemas Prediais de Distribuição de Água Fria
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Figura 5.14 - Soldadura de uma tubagem de cobre [I53]
5.2.7. Aço
O aço, ou ferro preto, é uma liga constituída maioritariamente por ferro e também por carbono.
As primeiras indicações da sua utilização remontam a 900 a.C., sendo os Egípcios o primeiro
povo a utilizar esta liga metálica para a fabricação de espadas e facas. Desde então que a sua
utilização foi crescendo, devido principalmente às suas boas características de maleabilidade e
resistência.
Até meados do século passado a utilização das tubagens de aço para distribuição de água
para consumo humano era bastante comum. Contudo, devido ao aparecimento de sistemas de
polímeros, que não são expostos a problemas de corrosão, a utilização do aço no
abastecimento de água tem vindo a decrescer.
Apesar da sua utilização em redes de abastecimento de água ser cada vez menor, o ferro preto
é ainda muito utilizado nas redes de combate a incêndio, uma vez que este material tem a
capacidade de resistir a altas temperaturas. Este tipo de tubagens é também muito utilizado em
circuitos fechados, sem características de abastecimento de águas, como os sistemas de
aquecimento central.
Os tubos de aço apresentam normalmente uma tonalidade negra, como se pode verificar na
Figura 5.15. À semelhança do que acontece com as outras tubagens, estas canalizações
devem estar concordantes com as respectivas normas e devem ser devidamente identificadas.
Figura 5.15 - Tubagens de aço [I32]
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Sistemas Prediais de Distribuição de Água Fria
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5.2.7.1. Constituição e características
O ferro preto sofre, ao longo do tempo, um processo de corrosão pelo que, como veremos mais
à frente, surgem diversos tipos de aço destinados ao abastecimento de água, que contornam
este problema. Este processo de corrosão verifica-se apenas se a concentração de oxigénio for
inferior a 1 mg/l, o que acontece na grande maioria dos sistemas abertos.
5.2.7.2. Aspectos construtivos
Na utilização de ferro preto nas tubagens de abastecimento de água devem ser previstas as
condições de corrosão e devem ser tomadas medidas para evitá-la. Assim, deve-se
seleccionar o melhor meio de protecção de tubagem, como por exemplo a aplicação do zinco
que origina o aço galvanizado.
É também necessário evitar a proximidade com sistemas ou tubagens de cobre (ainda que não
exista um contacto directo), pois os iões de cobre que se dissolvem na água criam condições
ao aparecimento de fenómenos de corrosão.
Os tubos de aço podem ser dobrados, o que faz aumentar as perdas de carga. Para as reduzir
devem considerar-se raios de curvatura amplos.
5.2.7.3. Dimensões
Uma das boas características das tubagens de aço prende-se com o facto de estas
apresentarem uma gama de diâmetros bastante elevada, proporcionando uma larga escolha de
tubos. A utilização de tubos de elevado diâmetro deve ser, tanto quanto possível, evitada, quer
pelo custo, quer pelo volume ocupado pela tubagem. As varas comercializadas têm geralmente
6 m. No quadro do Anexo A14 apresentam-se as dimensões de tubagens de aço.
5.2.7.4. Ligações e outros acessórios
As ligações entre tubagens devem ser feitas por acessórios do mesmo material, no entanto,
para tubos de grande diâmetro, a soldadura é também uma medida plausível. No caso de
execução de cortes é preciso atender à perfeita concordância entre as peças, podendo-se
recorrer a estopa de linho ou a fita vedante para o efeito. Existe, à semelhança dos tamanhos
das tubagens, uma vasta gama de acessórios visto que têm de existir acessórios que tenham
concordância com os diâmetros das tubagens. A utilização de acessórios (Figura 5.16) origina
perdas de cargas singulares onde estes estejam localizados, pelo que se deve evitar a
utilização excessiva dos mesmos.
Figura 5.16 - Acessórios utilizados nas tubagens de aço [I49]
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Sistemas Prediais de Distribuição de Água Fria
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5.2.8. Aço inox
A descoberta do aço inox remonta aos inícios do século passado, quando Harry Brearley foi
encarregado de investigar uma liga metálica que apresentasse uma maior resistência ao
desgaste que danificava as armas de fogo. Brearley acabou por não ter sucesso relativamente
ao objecto da sua investigação. Contudo acabou por descobrir uma liga com uma boa
capacidade de resistência à corrosão. Desde então o aço inoxidável tem vindo a ser utilizado,
devido às suas boas propriedades higiénicas e estéticas.
Podem agrupar-se os aços inoxidáveis em 4 grupos diferentes, consoante a constituição da
liga que os caracteriza. Assim, podem obter-se aços inox ferríticos, martensíticos, austeníticos,
e endurecidos por precipitação. Podem também ser utilizados aços com características comuns
a mais do que um grupo dos anteriormente referidos, como o aço duplex, que apresenta uma
estrutura ferrítica e austenítica. Nas tubagens utilizadas para o transporte de água são
utilizados aços austeníticos e ferríticos, uma vez que apresentam uma grande resistência à
corrosão, devido ao elevado teor de crómio [17].
A alta resistência à corrosão e a sua grande durabilidade, faz com que o aço inoxidável,
juntamente com o cobre, seja um metal bastante utilizado em tubagens de transporte de água
para consumo humano. A utilização de tubagens de aço inox em redes de abastecimento de
água quente e de combate a incêndio deverá ser feita mediante determinadas considerações.
Apesar do aço inox ser um metal, pode não ser capaz de resistir a elevadas temperaturas, pelo
que é aconselhável a utilização de uma liga de aço inox com melhor qualidade, com maior
capacidade resistente. Nas tubagens de água fria é usualmente utilizada uma liga com uma
qualidade menos exigente.
As tubagens de aço inox apresentam uma cor prateada (Figura 5.17) e devem estar
devidamente identificadas com o diâmetro nominal, líquido transportado, percentagem de
crómio presente nas tubagens, entre outras características já referidas noutros materiais. Pode
ainda recorrer-se ao revestimento do exterior das tubagens.
Figura 5.17 - Tubagens em aço inox [I39]
5.2.8.1. Constituição e características
Os tubos de aço inox podem dividir-se em dois grupos diferentes, consoante o teor em
cloretos. Assim sendo, para teores baixos de cloretos, Pedroso (2007) [17] refere como limite
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Sistemas Prediais de Distribuição de Água Fria
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máximo 213 mg/l) podem ser utilizados tubos constituídos por uma liga de ferro, crómio e
níquel, enquanto que para teores mais elevados é necessário recorrer-se ao molibdénio,
formando-se uma liga com os quatro compostos.
A resistência à corrosão é conferida devido à oxidação que o crómio sofre. Em contacto com o
oxigénio, o crómio forma uma película de óxido de crómio, que, devido à sua reduzida
espessura é invisível ao olho humano, o que permite que o material continue a apresentar as
suas características visuais. Esta película (passiva) permite que a restante superfície do aço
seja protegida contra eventuais agentes corrosivos. Na composição da liga constituinte do aço
inox deverá ter-se em conta que a percentagem de crómio não deve ser superior a 16%
(Pedroso), já que valores superiores a este limite podem originar uma película de passivação
com dimensões excessivas, o que pode danificar a peça.
Apesar de as tubagens de aço inoxidável serem bastante resistentes à corrosão generalizada,
estas canalizações são sensíveis à corrosão localizada (picadas e corrosão intersticial), como
se pode observar na Figura 5.20.
No dimensionamento de redes de aço inoxidável importa também ter-se em atenção a
necessidade de utilização de peças de união, que acarretam perdas de carga bastante
significativas.
5.2.8.2. Aspectos construtivos
As tubagens de aço inox, devido à sua elevada rigidez, constituem normalmente malhas
lineares. Ainda assim é possível fazerem-se dobragens nos tubos de aço inoxidável. Contudo
as referidas peças devem apresentar raios de curvatura grandes, por forma a evitar reduções
de secção e minimizar as perdas de carga.
Nas situações em que são instaladas à vista, livres de qualquer embutimento, as tubagens de
aço inox devem ser fixadas, como foi referido na análise dos restantes materiais, com recurso a
abraçadeiras (Figura 5.18). As abraçadeiras deverão possuir anéis com capacidades de
absorção de vibrações (provenientes da circulação de água), para que estas não sejam
transmitidas.
Figura 5.18 - Abraçadeira [I38]
85
Sistemas Prediais de Distribuição de Água Fria
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5.2.8.3. Dimensões
As tubagens de aço inox são comercializadas em varas com comprimentos variáveis entre os 4
m e os 7 m, apresentando uma gama de diâmetros variada, como se representa no quadro do
Anexo A15.
5.2.8.4. Ligações e outros acessórios
As ligações nas tubagens de aço inoxidável podem ser feitas com recurso a acessórios (tês –
Figura 5.19, curvas, casquilhos, reduções, joelhos, uniões), ou através da utilização de
soldadura, que pode ser feita tubo a tubo ou tubo a união.
Figura 5.19 - Tê em aço inox [I42]
Na escolha dos acessórios a utilizar na rede deverá ter-se em conta que um contacto directo
entre o aço inox e o aço pode originar corrosão nas peças, como se pode verificar na Figura
5.20. Assim sendo, é usual utilizarem-se acessórios de aço inox, ou de cobre para fazer a
união dos tubos. Nos casos em que se pretende unir o aço inox a outros metais, como o aço,
deverão utilizar-se peças de latão para que seja evitada a corrosão electrolítica. É igualmente
importante ter-se em conta que o material a utilizar na soldadura deverá ter um ponto de fusão
inferior ao dos metais a unir. O liga metálica constituinte da solda deverá ser constituída por
prata e ser isenta de metais como o cádmio e o zinco.
Figura 5.20 - Corrosão numa peça de aço inox [28]
5.2.9. Aço galvanizado
O termo galvanizado deriva do nome de um físico italiano, Luigi Galvani, que descobriu este
processo electroquímico de proteger um metal revestindo-o de outro. O aço galvanizado surge
assim do revestimento do aço por uma camada de zinco, alterando as suas características.
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A utilização das tubagens de aço galvanizado tem a grande vantagem, comparativamente com
o aço, de se conseguir uma resistência considerável à oxidação, conferida pela camada de
zinco. Por ser um aço tem igualmente grandes capacidades resistentes, o que permite que
estas tubagens, para além de serem ainda bastante utilizadas na distribuição de água fria,
sejam capazes de suportar temperaturas elevadas podendo, por isso, ser utilizadas quer com
águas quentes, quer em redes de incêndio.
As tubagens de aço galvanizado apresentam, normalmente, uma tonalidade prateada, como se
pode observar na Figura 5.21. A homologação destas tubagens, bem como a sua identificação
são obrigatórias, como acontece com as tubagens de outros materiais.
Figura 5.21 - Tubagens de aço galvanizado [I35]
5.2.9.1. Constituição e características
O aço galvanizado é uma solução que permite bons resultados relacionados com a oxidação.
Contudo, deverão ser tidos em conta determinadas condições para que as tubagens tenham
uma duração mais acentuada. Assim sendo, a não sujeição dos tubos a velocidades muito
grandes e a temperaturas muito altas (distribuição de água fria) permite obter períodos de vida
bastante aceitáveis.
Outro cuidado que se deve ter prende-se com o contacto entre o aço galvanizado e iões de
outros metais, como por exemplo o cobre. Este contacto pode originar oxidação, pelo que é
aconselhável que não se utilizem elementos de cobre a montante de elementos em aço
galvanizado.
5.2.9.2. Aspectos construtivos
Relativamente aos aspectos construtivos, estas tubagens são idênticas às tubagens em aço e
em aço inox, já referidas nesta obra.
5.2.9.3. Dimensões
Estes tubos são normalmente comercializados em varas com 6 m e a sua gama de diâmetros é
igual à do aço, presente no quadro do Anexo A14.
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Sistemas Prediais de Distribuição de Água Fria
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5.2.9.4. Ligações e outros acessórios
Nas tubagens de aço galvanizado deverão ser utilizados acessórios constituídos também por
este material, como se pode observar na Figura 5.22. A estes acessórios estão associadas
determinadas perdas de carga localizadas cujos valores estão representados nas figuras do
Anexo A16.
Figura 5.22 – Acessórios em aço galvanizado [I46]
A união de peças de maiores dimensões pode ser feita com recurso a soldadura.
5.2.10. Multicamada
Na demanda pelo material que apresentasse as melhores características do mercado, surge
naturalmente a tubagem multicamada. No espaço europeu, já há alguns anos que se observa
uma tendência para a utilização de tubos multicamada, de geração mais recente, que
combinam as vantagens das tubagens metálicas e das tubagens termoplásticas. Este tipo de
tubagem pode ser utilizado na realização de instalações para distribuição de água quente e fria
para uso sanitário e instalações de aquecimento.
Relativamente à tonalidade da tubagem, esta pode tomar diversas cores, consoante o material
exterior utilizado. Importa também referir que estas tubagens devem estar devidamente
homologadas e identificadas, tanto com as suas características como também com o material
que transportam. Na Figura 5.23, que contem alguns tubos multicamada, assim como alguns
acessórios, pode observar-se essa identificação.
Figura 5.23 - Acessórios e tubagens em multicamada [I38]
5.2.10.1. Constituição e características
A distribuição de água com tubos em material plástico é uma técnica moderna que apresenta
enormes vantagens relativamente à distribuição tradicional, com tubos em ferro ou cobre,
destacando-se entre outras a simplicidade e rapidez de instalação. Por outro lado, a baixa
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Sistemas Prediais de Distribuição de Água Fria
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rugosidade interna do tubo, origina pequenas perdas de carga, garantindo o caudal mínimo aos
aparelhos, quando a pressão disponível a montante da instalação é muito baixa. É importante
referir o reduzido ruído das instalações realizadas com este material (devido ao elevado
isolamento acústico) e a baixa condutibilidade térmica (cerca de 700 vezes inferior à do cobre e
100 vezes inferior à do ferro) muito semelhante à dos tubos plásticos. A presença, nas
tubagens de multicamada, da camada metálica, soldado topo a topo, funciona como uma
barreira ao oxigénio e a outros gases, para além de conferir ao produto uma elevada
resistência mecânica.
Ainda que a gama de produtos disponíveis no mercado seja vasta, interessa caracterizar em
traços gerais qual a constituição da tubagem multicamada genérica. O tubo multicamada que
pode ter de duas até cinco camadas é caracterizado, mais comummente, por uma camada
interna de plástico, por uma camada intermédia metálica (normalmente alumínio), que pode ser
soldada longitudinalmente (topo a topo) com laser, e por uma camada externa de plástico. As
camadas intermédias de cola unem de modo homogéneo a camada metálica à camada de
plástico. Na Figura 5.24 está representado o esquema de uma tubagem multicamada
constituída por duas camadas de PEX e uma de alumínio.
Figura 5.24 - Tubagem em multicamada [I38]
5.2.10.2. Aspectos construtivos
Talvez resida aqui a grande vantagem das tubagens multicamada, pois pela forma como são
fabricadas, permitem a sua distribuição em forma de rolo, o que facilita a sua aplicação. Sem
necessidade de criação de troços perfeitamente rectilíneos, a deformabilidade do material
consegue acompanhar o andamento dos traçados mais facilmente, reduzindo a aplicação de
acessórios e mão-de-obra necessária, atenuando a importância das perdas de carga
localizadas. Para a utilização do tubo multicamada está previsto um anel de separação, que
evita o contacto entre o metal do tubo e os acessórios em latão, de modo a impedir o
aparecimento de fenómenos de corrosão galvânica.
89
Sistemas Prediais de Distribuição de Água Fria
____________________________________________________________________________
5.2.10.3. Dimensões
Mais uma vez, convém referenciar que por se tratar de um produto muito versátil, existe no
mercado uma vasta gama de dimensões. De modo geral, é fornecido com uma vasta gama de
diâmetros externos em rolo ou em vara. O quadro do Anexo A17 mostra, a título de exemplo,
os diâmetros de uma solução de multicamada formada por PEX-Alumínio-PEX, da empresa
COPRAX, que disponibiliza tubos em varas ou em rolos.
5.2.10.4. Ligações e outros acessórios
As ligações das tubagens (Figura 5.23) são normalmente efectuadas por press fitting, ou seja
através de equipamentos de pressão que apertam as peças (usualmente de latão) aos tubos,
em toda a superfície. Nos diâmetros de 14 mm a 32 mm não é necessário queimar, basta
prensar, enquanto que em tubagens de diâmetros superiores, os acessórios são prensados e
queimados.
5.3. Dispositivos
Os sistemas de abastecimento de água não estariam completos apenas com a aplicação de
tubagens que proporcionassem o escoamento do líquido. É necessário controlar esse
escoamento consoante as necessidades do utilizador. Para além desta função primordial, os
dispositivos utilizados neste tipo de sistema permitem igualmente fazer a transição entre toda a
canalização e o utilizador. São, portanto, essenciais em qualquer sistema de abastecimento de
água.
É ainda de destacar o papel que os dispositivos sustentáveis podem ter num sistema de
abastecimento de água para consumo, na medida em que permitem reduções significativas do
consumo de água.
Nos pontos seguintes serão abordados os dispositivos utilizados nos sistemas de
abastecimento de água para consumo e para combate a incêndio, bem como os dispositivos
considerados nos planos de sustentabilidade.
5.3.1. Sistemas de abastecimento de água para consumo
Os dispositivos utilizados nos sistemas de abastecimento de água para consumo têm variadas
funções, como se verá seguidamente. Dentro dos dispositivos utilizados destacam-se os
contadores, as torneiras, os fluxómetros e as válvulas.
5.3.1.1. Contadores
A escolha das características dos contadores, segundo o RGSPPDADAR [N12], é da
competência da entidade que gere o abastecimento de água. Na selecção destes acessórios
são tidos em conta diversos factores como as características da água, a pressão de serviço
máxima, o caudal de cálculo e também a perda de carga que está associada a cada contador –
parâmetros avaliados anteriormente, no Capítulo 3.
90
Sistemas Prediais de Distribuição de Água Fria
____________________________________________________________________________
O local de instalação dos contadores deve ter em conta as facilidades de acesso das entidades
que realizam as leituras, assim como dos trabalhos de manutenção e de conservação e a
economia do projecto.
O RGSPPDADAR [N12] refere igualmente que nos edifícios adjacentes a zonas públicas, os
contadores devem localizar-se dentro dos mesmos, na zona de entrada (um consumidor) ou
em zonas comuns (vários consumidores). O mesmo regulamente refere que em edifícios com
logradouros privados a instalação deve ser feita junto à zona de entrada, próxima da via
pública.
Tendo em conta Pedroso (2007) [17], os contadores devem ser colocados numa cota superior
à do pavimento. No entanto, com recurso a caixas com soleira, podem ser instalados a um
nível inferior. Nestes casos é necessário garantir a estanqueidade da caixa, de modo a evitar a
sua inundação e posterior contaminação. Importa ainda referir que é igualmente essencial
encontrar uma solução construtiva que garanta protecção contra todas as acções externas que
possam pôr em risco a integridade destes dispositivos.
Figura 5.25 - Instalação da bateria de contadores [M3]
Figura 5.26 - Instalação individual de contadores [M3]
91
Sistemas Prediais de Distribuição de Água Fria
____________________________________________________________________________
Os contadores podem ser instalados de duas formas distintas: individualmente – Figura 5.26
(em caixa) ou numa bateria de contadores – Figura 5.25 (através de um circuito em anel). A
instalação individual está a cair em desuso, dando lugar a uma utilização mais sistemática da
bateria de contadores. Este facto tem-se verificado devido à forma mais prática e eficaz de
leitura e de realização das operações de manutenção que a bateria de contadores proporciona.
Apesar de serem identificáveis algumas opções construtivas no RGSPPDADAR [N12], existem
algumas escolhas que podem ser tomadas, como se pode observar na Figura 5.27, para que a
implementação dos contadores confira um sistema mais eficaz de contagem de água [17]:
O seccionamento, no sentido do escoamento, a jusante e a montante do contador deve
ser garantido com recurso a válvulas próprias para o efeito;
Deverá ser instalado um filtro a jusante do seccionamento de montante do contador, de
forma a prevenir qualquer contaminação da água para consumo;
Consoante o tipo de contador terá de ser tida em conta a instalação de um troço
rectilíneo a montante do contador, garantindo assim a estabilização do escoamento.
Terá igualmente de se ter em conta que o troço a jusante do contador deverá ter uma
extensão suficiente para assegurar as operações de remoção ou reparação;
A instalação de mecanismos redutores de pressão é essencial quando os níveis de
pressão
provenientes
da
rede
pública
excedem
os
limites
previstos
pelo
RGSPPDADAR;
Deverá existir, a montante do contador (entre o contador e a tubagem), um selo que
possa ser retirado apenas pela entidade gestora, evitando assim qualquer tipo de
actividade fraudulenta por parte de terceiros.
Figura 5.27 - Instalação de contadores
A colocação da bateria de contadores é uma questão que também deve ser tida em conta. Esta
instalação pode ser feita no piso 0, ou então num piso inferior, na situação em que a limitação
do espaço assim o exija. Deverá ser guardada uma divisão no edifício para colocação da
bateria devidamente organizada, por forma a proporcionar boas condições de leitura para a
entidades reguladoras.
Apesar da existência de um regulamento geral, existem, como já foi referido anteriormente,
regulamentos que abrangem individualmente cada município.
92
Sistemas Prediais de Distribuição de Água Fria
____________________________________________________________________________
A título de exemplo, é referido neste documento o regulamento da EPAL que, em anexo, refere
as características técnicas das baterias. Assim sendo, a construção da bateria de contadores
deverá obedecer às seguintes regras:
A bateria deve ser implantada de modo a que a saída para os fogos (flange ou bride)
se faça a uma altura mínima de 0.3 m e máxima de 1.2 m em relação à cota do
pavimento;
O afastamento mínimo entre filas de contadores deverá ser de 0.45 m;
O afastamento mínimo entre as saídas para os contadores deverá ser de 0.12 m;
As baterias devem ser fixadas ao pavimento, ou aos paramentos verticais, de forma a
garantir a estabilidade das mesmas.
5.3.1.2.Torneiras
As torneiras são utilizadas para regular o fornecimento de água para um determinado fim.
Estes dispositivos podem ser utilizados em diferentes elementos, como bidés, lavatórios,
máquinas de lavar a roupa, autoclismos, entre outros.
Devido ao facto de controlarem a passagem de água que serve para consumo humano, as
torneiras têm de estar homologadas, respeitando uma determinada legislação que, para além
de referir as condições mínimas de desempenho ao nível do conforto e da adequação à sua
utilização, faz igualmente referência à segurança dos utilizadores. Assim sendo, devem ser
constituídas por matérias que suportem temperaturas na ordem dos 90 ºC, uma vez que, para
além de serem utilizadas para água fria, são também usadas em tubagens de água quente
[17]. O material utilizado nas torneiras deverá também ser isento de qualquer substância que
se torne tóxica em contacto com a água.
Quadro 5.2 - Tipos de torneira [N12; I41; I44]
Tipo de torneira
Simples
Misturadora
Seccionamento
Bóia
Função
Equipar
dispositivos
apenas com um
tipo de água (fria
ou quente)
Equipar
dispositivos com
dois tipos de água
(fria e quente)
Regular o
escoamento de
água num
dispositivo num
determinado
sentido
Regular o
fornecimento de
água num
reservatório ou
num autoclismo
Tipo de montagem
Utilização
Parede e coluna
Lavatórios, bidés,
lava-louças, torneiras
de rega, entre outros
Parede e coluna
Lavatórios, bidés,
lava-louças,
chuveiros
Parede
Máquinas de lavar a
roupa, máquinas de
lavar a roupa,
entradas das
instalações sanitárias,
entre outros
Parede
Autoclismos e outros
reservatórios
descarga controlada
93
Figura
Sistemas Prediais de Distribuição de Água Fria
____________________________________________________________________________
Após muitos anos de utilização de torneiras em aço, ou em latão, têm surgido, mais
recentemente, à semelhança do que acontece com as tubagens, torneiras constituídas por
materiais termoplásticos, que proporcionam soluções economicamente mais viáveis.
Relativamente às funções que lhes estão destinadas, as torneiras podem separar-se em 4 tipos
diferentes, torneiras simples, misturadoras, de bóia e de seccionamento. No Quadro 5.2 estão
descritos os vários tipos existentes.
Como se referiu no Quadro 5.2, as torneiras podem ser montadas em superfícies verticais
(torneiras de parede) ou em superfícies horizontais (torneiras de coluna).
Relativamente às soluções em que há necessidade de fornecer água quente e água fria,
podem ser tomadas duas soluções. Pode recorrer-se a uma torneira misturadora, ou então
podem ser utilizadas duas torneiras simples. A última solução foi caindo em desuso desde que
começaram a ser fabricadas as torneiras misturadoras, pois apresentam uma solução mais
prática e eficaz.
As torneiras de bóia são constituídas por um dispositivo flutuante (bóia) ligado a um sistema de
obturação. O accionamento da torneira dá-se quando o nível da água atinge uma certa altura
que faz com que se abra o sistema de obturação que permite a saída de água através de uma
tubagem executada para o efeito.
5.3.1.3. Fluxómetros
Os fluxómetros são dispositivos que têm como função controlar, de forma automática, o
fornecimento de água a um dispositivo ou a um reservatório. O esquema da Figura 5.28 mostra
o funcionamento de um dispositivo deste tipo.
Figura 5.28 - Esquema de fluxómetro (adaptado de [17])
Estes dispositivos são utilizados nos autoclismos que, para além do fluxómetro, são
constituídos por um depósito e por um mecanismo que acciona o sistema de vazamento. Nos
autoclismos a entrada de água é accionada automaticamente através de uma torneira de bóia,
que analisa o nível de água dentro do depósito.
94
Sistemas Prediais de Distribuição de Água Fria
____________________________________________________________________________
5.3.1.4. Válvulas
As válvulas são dispositivos que podem ter várias funções. No RGSPPDADAR [N12] são
referidas as funcionalidades que estão associadas a cada tipo de válvula, o que está traduzido
no Quadro 5.3.
Quadro 5.3 - Função e localização das válvulas utilizadas nos sistemas de abastecimento de água [N12; I36; I44]
Tipo de válvula
Função
Localização
Figura
Entrada dos ramais de introdução
individuais, dos ramais de
distribuição das instalações
sanitárias e das cozinhas, a
Controlar o fluxo de
Seccionamento
água em qualquer
sentido
montante de autoclismos,
fluxómetros, máquinas de lavar a
roupa e a louça, equipamentos de
produção de água quente,
purgadores de água e a montante
e jusante dos contadores
A montante dos aparelhos
Retenção
Impedir a passagem de
água num sentido
produtores e armazenadores de
água quente e de qualquer rede
destinada à distribuição de água
para consumo humano
Tipo de válvula
Reguladora
Função
Localização
Regular o caudal do
Em tubagens que necessitem de
escoamento
variações temporais de caudal
Manter a pressão
Segurança
abaixo de um valor
limite estabelecido por
Redes que alimentam aparelhos
de produção e armazenamento
de água quente
efeito de descarga
Manter a pressão
Redutora de
pressão
Em redes com uma pressão
superior ao estabelecido no
abaixo de um valor
RGSPPDADAR e em
limite estabelecido por
aplicação de uma perda
de carga
equipamentos cuja pressão
máxima admissível é inferior à
praticada na rede
95
Figura
Sistemas Prediais de Distribuição de Água Fria
____________________________________________________________________________
Relativamente aos materiais que constituem estes dispositivos, o RGSPPDADAR [N12] faz
também referência a algumas particularidades que têm de ser seguidas. Assim sendo, deverão
utilizar-se materiais compatíveis com os da tubagem, ou seja, deverão ser usados materiais
que tenham uma nobreza idêntica ao material utilizado nas canalizações, minimizando-se o
risco de ocorrência de corrosão. Podem também ser utilizadas juntas dieléctricas que evitam o
aparecimento deste fenómeno. Materiais como o aço, o latão e o PVC são mais comummente
utilizados.
A instalação das válvulas também deve respeitar algumas condições regulamentares. No
Quadro 5.3 estão referidas as localizações obrigatórias das válvulas de segurança, retenção,
seccionamento e redutoras de pressão, que vêm expressas no RGSPPDADAR [N12].
5.3.2. Sistemas de abastecimento de água para combate a incêndios
À semelhança do que acontece com nos sistemas de abastecimento de água para consumo,
os dispositivos utilizados nas redes de combate a incêndio têm variadas funções. Essas
funções e outras características serão referidas à medida que serão abordados, nesta secção,
os diferentes dispositivos utilizados nestes sistemas. Dentro desses dispositivos são de referir
os sprinklers, as bocas-de-incêndio interiores, as bocas-de-incêndio exteriores, os marcos de
incêndio e as bocas de alimentação
5.3.2.1. Sprinklers
Os sprinklers são dispositivos aspersores, de accionamento automático, utilizados na primeira
intervenção do combate a incêndios. São constituídos por um orifício de descarga, um
deflector, braços de suporte, rosca de fixação, dispositivo de detecção e um sistema de
vedação.
Usualmente estes dispositivos podem ser divididos em dois tipos distintos, consoante o tipo de
deflector utilizado. Existem sprinklers de termofusível (Figura 5.29) e sprinklers de ampola
(Figura 5.30).
Sprinklers de termofusível – dispositivos constituídos por um sistema que abre a uma certa
temperatura, permitindo a inundação do sprinkler. O sistema é usualmente constituído por duas
alavancas unidas por soldadura que se funde, ao atingir-se uma certa temperatura, permitindo
o afastamento das alavancas, inundando o dispositivo. As soldaduras utilizadas são
normalmente constituídas por metais com pontos de fusão bem definidos, como o estanho, o
chumbo ou o cádmio. A junção destes metais forma um composto com um ponto de fusão
baixo (relativamente ao ponto de fusão de cada um), constituindo assim uma liga eutética,
facilmente fundida, com valores de fusão definidos.
96
Sistemas Prediais de Distribuição de Água Fria
____________________________________________________________________________
Figura 5.29 - Sprinkler de termofusível [I2]
Sprinklers de ampola – dispositivos constituídos por uma ampola preenchida por um líquido e
um pequeno espaço de ar. O aumento de calor faz expandir o líquido, fazendo explodir a
ampola. A detonação da ampola faz com que se solte o obturador da válvula e que o sprinkler
seja inundado.
Figura 5.30 - Sprinkler de ampola [I51]
Os valores de temperatura de accionamento dos dispositivos foram abordados no Capítulo 4 e
estão disponíveis no Quadro 5.4.
Quadro 5.4 - Temperatura de accionamento dos sprinklers [13]
Ampola de vidro
Temperatura [°C]
Termofusivel
Cor
Temperatura [°C]
Cor
57
Laranja
57 a 77
Incolor
68
Vermelho
80 a 107
Branco
79
Amarelo
121 a 149
Azul
93 a 100
Verde
163 a 191
Vermelho
121 a 141
Azul
204 a 246
Verde
163 a 182
Roxo
260 a 302
Laranja
204 a 260
Preto
320 a 343
Preto
Importa ainda referir que existem outros dispositivos activados por sensibilidade térmica que
não são tão comuns, como os de cápsula química, ou os que são constituídos por discos
bimetálicos. Existe ainda um tipo de sistema de sprinklers em que estes estão constantemente
abertos, sendo inundados em caso de incêndio.
Dentro dos dois sistemas mais usualmente utilizados, pode referir-se, como se observa no
Quadro 5.4 que os sprinklers de termofusível são activados a temperaturas mais elevadas.
97
Sistemas Prediais de Distribuição de Água Fria
____________________________________________________________________________
5.3.2.2. Bocas-de-incêndio interiores
Como foi referido no Capítulo 4, as bocas-de-incêndio interiores podem ser armadas ou nãoarmadas, dependendo do tipo de sistema que constituem. As bocas-de-incêndio armadas
dividem-se em dois tipos distintos, carretel (Figura 5.31) ou teatro (Figura 5.32).
Figura 5.31 - Boca-de-incêndio armada do tipo carretel [I43]
Relativamente às bocas-de-incêndio do tipo teatro, o RTSCIE [N17] refere que estas devem ser
constituídas por mangueiras flexíveis com diâmetro de 45 mm ou 70 mm. Quanto às
dimensões das mangueiras semi-rigidas constituintes das bocas-de-incêndio do tipo carretel,
Pedroso (2010) [19] menciona que estas devem ter diâmetros nominais de 19 mm, 25 mm ou
33 mm. Ainda relativamente às dimensões das mangueiras Pedroso (2010) [19] refere que as
mangueiras semi-rigidas devem ter um comprimento máximo de 30 m, enquanto que as
mangueiras constituintes das bocas-de-incêndio do tipo teatro não devem apresentar um
comprimento que exceda os 20 m. Esta limitação deve-se ao facto de ser necessário garantir
que estes dispositivos cumpram os valores de pressão mínima exigíveis.
Figura 5.32 - Boca-de-incêndio armada do tipo teatro [I43]
O facto das bocas-de-incêndio do tipo carretel serem apropriadas para utilização dos
ocupantes do edifício, faz com que as medidas regulamentares sejam mais rigorosas neste tipo
de boca-de-incêndio. O RTSCIE [N17] expõe que o comprimento das mangueiras deve ser
suficiente para atingir, no mínimo, uma distância não superior a 5 m de todos os pontos a
proteger. O mesmo regulamento refere ainda que a distância entre estas bocas-de-incêndio
não deve ser superior ao dobro do comprimento das mangueiras.
Para além de outros aspectos construtivos relativos aos armários onde os carretéis são
instalados, o RTSCIE [N17] diz que o manípulo das mangueiras semi-rígidas deve-se situar, no
máximo a 1.50 m do pavimento e que o eixo do carretel deve ter um raio desimpedido no
mínimo de 2.00 m em altura e 1.00 m em planta.
98
Sistemas Prediais de Distribuição de Água Fria
____________________________________________________________________________
As bocas do tipo teatro exigem um manuseamento mais especializado, pelo que o seu acesso
deve ser limitado. Assim sendo, as suas caixas devem estar providas de uma fechadura com
uma chave própria para ser utilizada pelos bombeiros.
As bocas-de-incêndio não-armadas, alimentadas por uma coluna seca ou húmida, permitem a
conexão das mangueiras dos bombeiros. Estes dispositivos devem estar providos de uma
válvula que seccione o escoamento, assim como de uma tampa na sua extremidade. As bocasde-incêndio não-armadas podem ser instaladas à vista (Figura 5.33), no entanto é
aconselhável a utilização de caixas próprias para que possam estar devidamente arrumadas.
No dimensionamento do respectivo sistema de incêndio pode ser considerada a instalação de
uma ou de duas bocas em simultâneo, como se pode observar na Figura 5.33.
Figura 5.33 - Boca-de-incêndio não-armada instalada à vista
A sinalização dos dispositivos de combate a incêndio é igualmente importante, merecendo
também algum destaque no RTSCIE [N17].
5.3.2.3. Bocas-de-incêndio exteriores
As bocas-de-incêndio instaladas no lado de fora dos edifícios são essenciais no combate a
incêndio a partir do exterior do mesmo. De acordo com o RTSCIE [N17] estes elementos
devem ser instalados na fachada (Figura 5.34) ou nos muros exteriores do edifício ou ainda
sob os passeios, junto aos lancis e devem estar ligados à rede pública de abastecimento de
água (na situação de impossibilidade de ligação à rede pública devem ser alimentados pela
rede privada).
O RTSCIE [N17] refere ainda que quando são instalados nos muros ou fachadas exteriores, as
bocas-de-incêndio devem ser colocadas em caixa própria, a uma distância entre os 0.6 m e os
1.0 m relativamente ao pavimento, situação que não é respeitada no exemplo da Figura 5.34.
Deve ainda garantir-se a instalação de um boca-de-incêndio por cada 15.0 m de parede ou
fracção, quando esta for superior a 7.5 m.
Na Figura 5.34 é igualmente possível observar uma boca-de-incêndio exterior constituída por
duas entradas de água, uma tamponada e a outra descoberta, o que é igualmente uma
situação a evitar.
99
Sistemas Prediais de Distribuição de Água Fria
____________________________________________________________________________
Figura 5.34 - Boca-de-incêndio exterior
5.3.2.4. Marcos de incêndio
Os marcos de incêndio têm a mesma finalidade das bocas-de-incêndio exterior e devem ser
igualmente abastecidos pela rede pública de distribuição. O RTSCIE [N17] indica que devem
ser instalados junto ao lancil dos passeios das vias de acesso de veículos, a uma distância
inferior a 30 m relativamente às bocas de alimentação da rede seca ou húmida e a qualquer
uma das saídas do edifício que façam parte dos caminhos de evacuação.
A sua constituição deverá constar preferencialmente de um elemento do tipo coluna que por
sua vez deverá ter duas ou três bocas-de-incêndio tamponadas. Creder (1991) [6] indica que
no caso de existência de duas bocas-de-incêndio, estas têm, normalmente, um diâmetro de 75
mm ou 100 mm. Pedroso (2007) [17] refere ainda que na situação em que o marco de incêndio
apresente três bocas-de-incêndio, são normalmente considerados três diâmetros variáveis: 50
mm, 70 mm e 90 mm (Figura 5.35). Esta variação das dimensões das bocas é essencial para
garantir que possam ser utilizados vários tipos de mangueiras. Em Portugal é mais usual o
recurso a marcos de incêndio com três bocas. Estes dispositivos podem ser providos de uma
válvula que permita a entrada em funcionamento do mesmo (Figura 5.35a), ou então podem
estar equipados para que sejam abertos através de uma ferramenta própria para o efeito
(Figura 5.35b). Os marcos de incêndio podem ainda dispor de um invólucro de protecção,
como se pode observar na Figura 5.35c.
Figura 5.35 – Marcos de incêndio (a, b, c)
100
Sistemas Prediais de Distribuição de Água Fria
____________________________________________________________________________
5.3.2.5. Bocas de alimentação
As bocas de alimentação são instaladas na fachada e têm como função o abastecimento das
mangueiras dos bombeiros e dos camiões auto-tanques, bem como a colocação em carga da
coluna seca do edifício.
Devem estar devidamente sinalizadas e ser constituídas por uma boca-de-incêndio tamponada
e com um diâmetro superior a 70 mm [17]. Em função dos dispositivos a alimentar (se é coluna
seca ou húmida) podem ou não necessitar de válvulas de seccionamento. À semelhança das
bocas-de-incêndio não-armadas, as bocas de alimentação podem ser instaladas à vista (Figura
5.36). Contudo, é preferível uma instalação dentro de uma caixa própria para o efeito.
Figura 5.36 - Boca de alimentação
5.3.3. Dispositivos de sustentabilidade
Um dos pontos essenciais a ter em conta numa política de sustentabilidade prende-se com a
consideração de dispositivos que permitam uma menor utilização de água potável. Essa
eficácia dos sistemas de abastecimento pode ser conseguida por diferentes vias: redução do
caudal escoado pelos dispositivos; redução da pressão debitada no escoamento; diminuição do
tempo utilizado para temperar a água; optimização do volume debitado pelos dispositivos;
controlo do tempo de escoamento dos dispositivos; controlo do caudal debitado; aumento da
eficiência dos dispositivos; substituição por dispositivos que não utilizam água.
Estas medidas de eficiência podem ser aplicadas tanto em autoclismos, como em bacias de
retrete e urinóis, chuveiros, torneiras, mangueiras de lavagem, ou outros sistemas de rega,
como se verá ao longo desta secção.
Outra medida optimizadora do consumo de água prende-se com a redução da pressão na
rede, pelo que os dispositivos redutores de pressão devem igualmente ser considerados.
Apesar de serem testados e examinados, estes dispositivos alteram o normal funcionamento
dos elementos nos quais são inseridos. Esta alteração pode, por vezes, fazer com que o
sistema projectado não atinja os objectivos para os quais foi desenhado. Como este é um dos
principais problemas deste tipo de dispositivos, têm vindo a ser estudadas as melhores formas
de o contornar, através da melhoria dos dispositivos já existentes e da invenção de novos
aparelhos.
101
Sistemas Prediais de Distribuição de Água Fria
____________________________________________________________________________
5.3.3.1. Autoclismos
Os autoclismos tradicionais têm uma capacidade de armazenamento que varia entre os 7 l e os
15 l [M6], o que pode acarretar um elevado gasto de água, uma vez que, como se verá no
Capítulo 7, estes dispositivos são responsáveis por uma boa parte do consumo de água de um
edifício.
A aplicação de técnicas sustentáveis nestes dispositivos passa pela consideração de dois tipos
de solução: instalação de autoclismos com uma menor capacidade de armazenamento ou de
autoclismos de dupla descarga. Importa ainda destacar a possibilidade de instalação de
dispositivos de interrupção automática (Figura 5.37) ou manual da descarga, ou a utilização de
volumes que ocupem parte da capacidade do autoclismo (recipientes cheios de água, por
exemplo) [M1].
Figura 5.37 - Dispositivo de interrupção automática da descarga do autoclismo [M1]
Para além dos tradicionais, existem no mercado autoclismos com capacidades de
armazenamento inferiores, como por exemplo os que apresentam um depósito de 6 l, mais
comummente utilizados. Relativamente aos autoclismos de dupla descarga (Figura 5.38) são
normalmente utilizados depósitos de 3l e de 6l. Ainda assim é mencionada, em [I57], a
existência de depósitos duplos de 9 l e 4 l, 7 l e 3 l e de 6 l e 4 l.
Figura 5.38 - Autoclismo de dupla descarga
5.3.3.2. Bacias de retrete e urinóis
Para minimizar o consumo de água em todo o sistema constituído pela bacia de retrete e pelo
autoclismo, para além das soluções referidas no Ponto 5.3.4.1, podem ser equacionadas
bacias de retrete que não utilizem ou que necessitem de pouca água nas suas descargas.
Assim sendo podem definir-se três tipos de bacias de retrete cuja utilização de água é
insignificante [M1]:
102
Sistemas Prediais de Distribuição de Água Fria
____________________________________________________________________________
Sanita a seca ou de compostagem – Os resíduos são transportados para um depósito
onde são decompostos através de um processo chamado de compostagem. O produto
da compostagem pode ser recolhido, através de uma gaveta, e utilizado posteriormente
como fertilizante;
Sanita de incineração (Figura 5.39) - Os resíduos são transportados para uma câmara
de incineração onde são incinerados. Os produtos incinerados são recolhidos e podem
ser depositados juntos dos restantes resíduos sólidos urbanos;
Sanita de vácuo – Idênticas às tradicionais só que em vez de utilizarem água, utilizam
um fluxo de ar que transporta os resíduos, através da canalização, até um tanque
colector ou até à rede de esgotos.
Figura 5.39 - Sanita de incineração [M1]
Outra solução passa pela instalação de um amplificador de velocidade de descarga (Figura
5.40). Este aparelho, segundo Pedroso (2009) [17], permite a utilização de autoclismos com
descargas de 4.0 l e 2.5 l, já que possibilita níveis de eficácia superiores, equivalendo a
descarga ao descarregamento de um autoclismo com maior volume de escoamento.
Figura 5.40 - Amplificador de velocidade de descarga [17]
Relativamente aos urinóis, devido ao facto de serem instalados em espaços públicos, é dada
maior importância ao tempo de descarga e também ao número de descargas efectuadas.
Assim sendo, é usual a utilização de urinóis com menores caudais providos de sistemas de
controlo automático, como infravermelhos (Figura 5.41), sensores de líquido ou sistemas
magnéticos [M6].
103
Sistemas Prediais de Distribuição de Água Fria
____________________________________________________________________________
Figura 5.41 - Placa de infravermelhos para urinol [I41]
5.3.3.3. Chuveiros e torneiras
Os chuveiros e as torneiras são os elementos em que existem mais soluções para se minimizar
o consumo de água. À semelhança do que acontece com os urinóis, é possível nestes
dispositivos, reduzir o caudal debitado, bem como controlar o tempo de escoamento. Outras
soluções passam pela diminuição do tempo necessário para colocar a água à temperatura
desejável, ou a introdução de ar no líquido escoado, por forma a aumentar o volume do
escoamento, proporcionando um melhor aproveitamento da água.
As reduções de caudal podem ser feitas através de um dispositivo redutor, ou recorrendo-se a
um aparelho que permite o controlo do caudal por parte do utilizador. Este aparelho é
normalmente instalado em chuveiros ou em torneiras de lava-loiças (Figura 5.42).
Figura 5.42 - Misturadora de lava-loiça com controlador de caudal
As torneiras e os chuveiros, principalmente nos espaços públicos, podem ser equipados com
um dispositivo de fecho automático que regule o tempo de abertura, à semelhança do referido
nos urinóis, como se observa na Figura 5.43.
Figura 5.43 - Torneira de fecho automático de infravermelhos [I41]
Outra medida já referida prende-se com a diminuição do tempo necessário para temperar a
água. Este período pode ser diminuído através da utilização das torneiras misturadoras
(referidas na Secção 5.3.1.2), que podem ser equipadas por um termóstato que regula de
104
Sistemas Prediais de Distribuição de Água Fria
____________________________________________________________________________
forma mais exacta a temperatura de saída da água. A escolha de torneiras com maior abertura
de manípulo é também importante na optimização do consumo de água [M6].
O aumento do volume do jacto de água, através da introdução de espaços de ar é igualmente
uma medida eficaz na diminuição do consumo de água. Neste caso podem equipar-se as
torneiras com um dispositivo pulverizador (Figura 5.44b), ou então com um dispositivo arejador
(Figura 5.44a). A diferença entre os dois dispositivos prende-se com o facto de o arejador ter
uma entrada de ar, o que faz com que o jacto de água tenha uma quantidade maior de ar do
que o que é conseguido através da aplicação de um pulverizador. Este aumento da dimensão
do jacto de água permite que esta se espalhe melhor, proporcionando um aumento da área
abrangida.
Figura 5.44 - Dispositivo arejador (a) e pulverizador (b) [I45]
5.3.3.4. Mangueiras de lavagem e sistemas de rega
Tanto na lavagem, como também na rega, podem ser utilizadas mangueiras para debitar a
água. Por forma a optimizar o consumo de água que advém destes dispositivos devem ser
instalados na extremidade aparelhos de controlo de caudal (Figura 5.45), permitindo assim um
melhor controlo da água debitada.
Figura 5.45 - Aparelho de controlo de caudal para mangueiras
Os sistemas de rega automáticos permitem também uma melhoria do consumo de água, na
medida em que é possível controlar tanto o caudal escoado, como o tempo de rega.
5.4. Sistemas de bombagem
A sobrelotação do espaço térreo implica que se recorra cada vez mais a soluções construtivas
com grandes dimensões verticais. A necessidade de se construir em altura leva a que sejam
estudadas soluções que permitam as melhores condições para os edifícios. Em relação às
redes de circulação de água, é usualmente considerada a utilização de sistemas de bombagem
que, através da transformação da energia mecânica em energia hidráulica, permitem que o
líquido atinja uma determinada cota com pressão suficiente para que se possam garantir as
condições mínimas de escoamento. Para tal são utilizados dois tipos distintos de dispositivos,
105
Sistemas Prediais de Distribuição de Água Fria
____________________________________________________________________________
elevatórios (aspiração a partir de um reservatório em superfície livre), ou sobrepressores
(aspiração a partir de uma conduta sem perda de pressão).
O estudo de um sistema de bombagem de água exige a prévia definição de alguns conceitos
essenciais no dimensionamento. A noção de altura de aspiração (altura desde o eixo da bomba
até é superfície livre do líquido a bombear) e de compressão (altura desde o eixo da bomba até
ao dispositivo a abastecer) estão, à semelhança da definição de altura manométrica (diferença
de cargas entre a bomba e a secção a alimentar), sempre presentes no dimensionamento de
um sistema deste tipo.
Depois de definidas e determinadas estas parcelas é possível, como se verá no Ponto 5.4.1,
determinar a potência da bomba utilizada no sistema de bombagem, que é um dos pontos
essenciais no dimensionamento de todo este sistema. O outro ponto deste processo passa
pelo dimensionamento das tubagens, tanto do troço de aspiração, como do troço de
compressão, que é feito à semelhança do que foi referido no Capítulo 3. Pedroso (1996) [16]
refere que na tubagem de aspiração deve ser considerada uma velocidade de escoamento
máxima de 1.5 m/s, evitando assim pressões mais elevadas que podiam alterar o
funcionamento da bomba.
A utilização de sistemas de bombagem para suprimir problemas de falta de pressão nos pontos
mais gravosos dos sistemas de abastecimento de água pode gerar um problema de
sobrepressão nos dispositivos mais próximos do sistema de bombagem. Esta pressão
excessiva pode originar danos nesses mesmos dispositivos, pelo que deve ser considerada
uma redução da mesma. Pedroso (1996) [16] anuncia que devem ser instalados redutores de
pressão quando, numa solução de bombagem feita directamente do ramal de rede pública,
existem oscilações superiores a 100 kPa da pressão disponibilizada pela rede.
Existem ainda algumas considerações que devem ser feitas tendo em conta os aspectos
construtivos deste tipo de sistemas. Macintyre (1986) [11] indica que deve ser sempre
garantido, tanto a montante como a jusante da bomba, o funcionamento automático e manual
do sistema de bombagem, para precaver qualquer avaria do automatismo. Quando a bomba é
abastecida por água proveniente de um reservatório, ou é utilizada para abastecer um depósito
de armazenamento, pode ser utilizado, a montante ou a jusante da bomba, respectivamente
para cada situação referida, um sistema de bóias que detecta o nível de água no depósito,
accionando a bomba quando a água atinge um valor previamente definido. Quando a água que
abastece a bomba vem directamente da rede pública deverá ser instalado a montante do
aparelho um grupo de sensores estáticos de pressão ligados a comando que controla o
funcionamento das bombas. Esta solução também deverá ser instalada, a jusante da bomba,
nas situações em que o sistema de bombagem abastece directamente os dispositivos [16].
As avarias, para além de poderem afectar o sistema automático, podem também inutilizar todo
o aparelho de bombagem dos sistemas de abastecimento de água. Para precaver este cenário
deverá ser instalado, no mínimo, um segundo grupo de bombagem que funcione como reserva
ou, em casos específicos, em simultâneo com o grupo principal [16]. Nos sistemas de combate
106
Sistemas Prediais de Distribuição de Água Fria
____________________________________________________________________________
a incêndio são adoptadas outras formas de prevenção, como se poderá observar no Ponto
5.4.3.
Um dos problemas dos sistemas de bombagem prende-se com o facto de estes serem
constituídos por aparelhos que em funcionamento geram muitos ruídos e oscilações. Neste
sentido é essencial que seja instalado um isolamento, tanto acústico, como de vibrações para
que não haja qualquer problema relacionado com o conforto dos utilizadores, ou até mesmo
com danos no edifício.
5.4.1. Dimensionamento do sistema de bombagem
O dimensionamento do sistema de bombagem passa, como está esquematizado na Figura
5.46, pela determinação da potência da bomba a utilizar. Para tal é necessário estimar a altura
manométrica total, que depende da altura manométrica de aspiração e da altura manométrica
de compressão.
Figura 5.46 - Dimensionamento do sistema de bombagem
O dimensionamento da bomba deverá ser feito depois de uma análise de todo o sistema de
elevação ou sobrepressão (constituído, para além do grupo de bombagem, pelas canalizações
por onde é escoada a água e, em certos casos, por um reservatório). Esta análise permite
estimar o valor das perdas de carga inerentes a todo o sistema. No cálculo desta grandeza é
importante evidenciar a grande influência das perdas de carga localizadas, associadas aos
dispositivos utilizados, pelo que a sua consideração deve ser feita tendo em conta o método do
comprimento equivalente, já que este determina valores mais concordantes com a realidade.
Tendo em conta a Equação de Bernoulli e os princípios das perdas de carga (Capítulo 3)
relacionados com a tubagem de aspiração, a altura manométrica de aspiração, Ha (expressa
em metros) pode ser determinada através da Equação (5.1) [10].
v
H a za
(5.1)
2
2 g
Ja
Importa referir que a velocidade, v, da Equação (5.1) é a velocidade do líquido à entrada da
bomba. Pedroso (1996) [16] indica que esta parcela deverá ter um valor máximo de 1.5 m/s, de
forma a não danificar o sistema de bombagem.
Em soluções que comportem um depósito na base do edifício, a altura manométrica de
aspiração é determinada tendo em conta a cota do ponto de onde sai a água do reservatório
(Figura 5.47), enquanto que na solução em que a bombagem se faz directamente da rede
107
Sistemas Prediais de Distribuição de Água Fria
____________________________________________________________________________
pública, se considera nula a altura de aspiração, já que nesta situação a bomba não necessita
de aspirar a água.
Figura 5.47 - Cota de aspiração e cota de compressão (adaptado de [16])
Analogamente, é possível determinar, com recurso à Expressão (5.2), a altura manométrica de
compressão (Hc) [16].
H c zc
v2
2
2 g
(5.2)
2
v1
2 g
Jc
Na Equação (5.2) as parcelas v1 e v2 correspondem, respectivamente, à velocidade do líquido
à saída da bomba e no final do troço de compressão.
A altura manométrica total (Ht) é dada pelo somatório da altura manométrica de aspiração e da
2
altura manométrica de compressão [10]. Desprezando a parcela cinética (v /2g) das
Expressões (5.1) e (5.2), uma vez que apresenta uma baixa influência no resultado final, a
altura manométrica total (Ht) pode ser determinada com recurso à Expressão (5.3).
H t H a H c za J a zc J c
(5.3)
Depois de calculada a altura manométrica total pode determinar-se, através da Expressão
(5.4), a potência da bomba que se deverá considerar [16].
Pb
Qb H t
(5.4)
Importa ainda referir que o rendimento da bomba (relação entre a potência útil, dada pela a
energia aproveitada pelo líquido para o escoamento e a potência motriz, que é a potência que
é fornecida pelo motor ao eixo da bomba) depende do aparelho considerado e deverá ser
fornecido pelo fabricante do mesmo [10].
Relativamente ao processo de aspiração da água deverá ter-se em conta que quando uma
bomba aspira água de uma profundidade superior à sua capacidade de aspiração, pode
ocorrer um fenómeno de cavitação (formação de bolhas de vapor de água que rebentam
posteriormente), que altera as condições de pressão e de velocidade do escoamento do
108
Sistemas Prediais de Distribuição de Água Fria
____________________________________________________________________________
líquido, desgastando o aparelho. Assim sendo, é essencial definir uma altura máxima de
aspiração – Expressão (5.5) [16].
H a,máx
patm
NPSH
Ja
pv
(5.5)
a
O factor capacidade de aspiração, NPSH (energia residual mínima do líquido no reservatório
de onde a água é aspirada, de forma a que não ocorra o fenómeno de cavitação), é dado pelo
gráfico da Figura 5.48.
Figura 5.48 - Factor de capacidade de aspiração, NPSH [16]
Relativamente aos valores tomados para a altura equivalente da tensão de vapor do líquido,
Pedroso (1996) [16] refere, como valores de referência os valores presentes no Quadro 5.5.
Quadro 5.5 - Altura equivalente da tensão do vapor do líquido [17]
Temperatura [ºC]
pv/γ
10
0.13
20
0.24
30
0.43
50
1.26
60
2.03
80
4.83
100
10.33
O factor de segurança, a, depende da altimetria do local e deve tomar valores entre os 0.5 m e
o 1.0 m [16].
5.4.2. Rede de abastecimento de água
O dimensionamento de sistemas de abastecimento de água exige, como foi constatado no
Capítulo 3, um determinado número de considerações iniciais. Uma das exigências que se
impõe prende-se com o facto de serem garantidas as condições mínimas de pressão em todos
os pontos da rede. Estas garantias dependem das condições de pressão da rede pública e
também de algumas características da rede predial, como o comprimento da tubagem, o
material utilizado, os caudais que caracterizam a rede, entre outros.
O cumprimento das condições referidas no parágrafo anterior pode, por vezes, não ser
garantido à partida, o que implica a utilização de meios que permitam satisfazer essas
situações. Nestes casos são utilizados os sistemas de bombagem.
Pedroso (1996) [16] menciona três tipos distintos de sistemas de bombagem para redes
prediais de abastecimento de água, escolhidos consoante as condições fornecidas e exigidas à
rede:
Sobrepressão por bombagem da água que provém directamente da rede pública ou
depositada em reservatório de armazenamento situado na base do edifício;
109
Sistemas Prediais de Distribuição de Água Fria
____________________________________________________________________________
Elevação por bombagem para um reservatório da água, instalado no cimo do edifício,
directamente proveniente da rede pública ou depositada em reservatório de
armazenamento situado na base do prédio;
Sobrepressão por bombagem da água directamente proveniente da rede pública ou
depositada em reservatório de armazenamento situado na base do edifício, para um
reservatório metálico e em pressão – sistema hidropneumático.
Em Portugal é usual recorrer-se à sobrepressão da água pela rede pública ou com recurso a
reservatório, uma vez que o fornecimento de água e de energia é, salvo raras excepções, feito
de forma contínua. A instalação de grupos elevatórios ou sobrepressores para um reservatório
no topo do edifício é mais comum em países em que o fornecimento de água ou de energia
não é contínuo, uma vez que possibilita que o escoamento se faça por gravidade. É o caso de
países menos desenvolvidos, como por exemplo Angola ou Moçambique. O sistema
hidropneumático é igualmente bastante utilizado no território nacional.
Outro aspecto que está sempre associado aos sistemas de abastecimento de água para
consumo prende-se com a necessidade de manutenção das condições de salubridade da
água. Deverá, portanto, ser considerada apenas a utilização de dispositivos que não ponham
em causa o não cumprimento dessas condições.
5.4.2.1. Sobrepressão ou elevação por bombagem directa
A bombagem directa da água pode ser feita de duas formas, por elevação, através da
utilização de um reservatório na base do edifício, ou então bombeando directamente a água
proveniente da rede pública para as canalizações prediais. Esta última solução é mais rentável,
na medida em que aproveita a pressão da água proveniente da rede pública, necessitando de
sistemas de bombagem menos potentes.
Aspectos construtivos:
Os sistemas de sobrepressão ou elevação por bombagem são normalmente constituídos por
dois ou três dispositivos de bombeamento em funcionamento simultâneo [16].
Pedroso (1996) [16] refere ainda que deve ser considerada a utilização, quando não haja
necessidade de fornecer grandes caudais à rede predial, de pequenos reservatórios metálicos
de membrana (um reservatório de 20 litros por cada bomba), de forma a reduzir os arranques
dos grupos de bombagem.
Dimensionamento:
Como caudal de bombeamento considerado no dimensionamento do sistema de bombagem
deve-se considerar a totalidade do caudal de consumo, determinado pela necessidade dos
dispositivos a abastecer, quando este toma valores inferiores ou iguais a 10 l/s. Quando este
caudal assume valores superiores a esse limite deve apenas ser considerado 60% do mesmo
[16].
110
Sistemas Prediais de Distribuição de Água Fria
____________________________________________________________________________
5.4.2.2. Sobrepressão ou elevação para um reservatório no topo do edifício
Existem situações de abastecimento em que o escoamento da água se processa por gravidade
desde o topo do edifício. Neste tipo de redes e nas situações em que a rede pública não
fornece pressão suficiente para se escoar água até ao topo do edifício, é necessário recorrerse a uma bomba para que se possa garantir esse mesmo escoamento.
A bombagem de água para o cimo do edifício pode ser feita da mesma forma das soluções de
sobrepressão de bombagem directa, utilizando ou não um reservatório na base do edifício.
Aspectos construtivos:
Os aspectos construtivos deste sistema de bombagem são idênticos aos aspectos
mencionados no Ponto 5.4, referentes à globalidade dos sistemas de bombagem. Ainda assim,
a presença do reservatório no topo do edifício faz com que a geometria do sistema de
tubagens seja um pouco diferente do que é considerado para os sistemas de bombagem
directa, já que o escoamento se processa por gravidade.
Dimensionamento:
Para a estimação do caudal bombeado, Pedroso (1996) [16] indica que se deve considerar um
acrescimento de 15% ao total de caudal determinado para satisfazer as necessidades de
consumo.
5.4.2.3. Sistema hidropneumático
O sistema hidropneumático é constituído por um reservatório, normalmente cilíndrico (Figura
5.49), uma bomba, equipamento de reposição de ar (compressor), se necessário, e um sistema
de controlo dos níveis de pressão. A pressão necessária para a rede é conseguida através do
ar que, juntamente com a água (é inserida pelo grupo de bombagem até que seja atingida a
pressão limite máxima), se encontra dentro do depósito. Não tem, portanto, a função de
armazenar água, mas sim de fornecer à rede água a uma pressão variável entre dois valores
previamente definidos, sem que para isso seja necessário estar constantemente a ligar as
bombas. É um sistema que permite diminuir o número de arranques do grupo de
bombeamento, aumentando a sua durabilidade e diminuindo os gastos energéticos.
111
Sistemas Prediais de Distribuição de Água Fria
____________________________________________________________________________
Figura 5.49 - Reservatório hidropneumático sem membrana (adaptado de 10])
No esquema da Figura 5.49 pode observar-se que é salvaguardado um valor de reserva de
segurança (Vr), usualmente estabelecido nos 20% da capacidade total do reservatório, de
forma a evitar que entre ar na tubagem de compressão [10].
Aspectos construtivos:
Os aspectos construtivos não relacionados com o reservatório hidropneumático são idênticos
aos adoptados para os outros sistemas de bombeamento.
Relativamente aos reservatórios hidropneumáticos devem considerar-se a utilização de dois
tipos distintos, os reservatórios com membrana e os reservatórios sem membrana. Nos
primeiros não existe contacto directo com a água, enquanto que nos reservatórios com
membrana o líquido entra em contacto com o ar, havendo a necessidade de utilizar um sistema
compressor para repor esse mesmo ar.
Dimensionamento:
O caudal bombeado, utilizado na determinação da potência da bomba, é aquele que garanta as
necessidades de pressão da rede predial, acrescido de 15% a 25% desse mesmo valor [10].
Relativamente à altura manométrica considerada, Pedroso (2007) [17] indica que esta deve
tomar o valor da altura manométrica total, acrescida de um valor de segurança que o mesmo
autor estabelece entre os 10 m.c.a. e os 15 m.c.a.
A determinação do volume do reservatório hidropneumático é feita com recurso à Lei de BoyleMariotte - Expressão (5.6), que diz que o volume ocupado por uma certa quantidade de gás,
mantendo a temperatura constante, varia com a razão inversa das pressões que suporta [10].
112
Sistemas Prediais de Distribuição de Água Fria
____________________________________________________________________________
p1 V 1
p2 V 2
cons tan te
(5.6)
A Lei de Boyle-Mariotte, para sistemas hidropneumáticos, tendo em conta a Figura 5.49, pode
ser expressa pela Equação (5.7).
pa V a
pb V b
(5.7)
Tendo em conta o volume de água, Vágua, a Expressão (5.7) assume a forma da Expressão
(5.8).
pa V b V água
pb V b
(5.8)
Considerando que o caudal Vb é 80% do caudal total, uma vez que os outros 20% são
ocupados pelo volume de reserva e que os valores de pressão em a (pa) e em b (pb) são
obtidos adicionando uma atmosfera à pressão manométrica, pm, desse ponto tem-se que o
volume de água é dado pela Expressão (5.9) [10].
V água
0.8 V t
pm,a pm,b
(5.9)
pm,a 1
Tendo em conta o caudal de referência, Qref, e o número N de arranques dos grupos
electrobomba por hora, o volume total do reservatório hidropneumático pode ser calculado com
recurso às Expressões (5.10) e (5.11), conforme se pretenda utilizar um reservatório com e
sem membrana (questão abordada no Ponto 5.4.1.3.2), respectivamente [17].
Vt
Vt
Qref pm,a
4 N pm,a pm,b 2
1.25 Qref
4 N
pm,a 10
pm,a pm,b
(5.10)
(5.11)
Macintyre (1980) [10] indica que se devem adoptar, consoante o edifício em questão, três
gamas distintas de valores para o número de arranques dos grupos electrobomba, como se
pode observar no Quadro 5.6. O caudal de referência deve corresponder à semi-soma do
caudal de consumo (estimado pela necessidade dos dispositivos) e do caudal bombeado,
considerado para determinar a potência da bomba [16].
Quadro 5.6 - Número de arranques por hora do grupo electrobomba [10]
N
6 a 10
10 a 15
15 a 25
Edifício
Instalações industriais ou edifícios de grande porte
Instalações de médio porte
Instalações pequenas
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Sistemas Prediais de Distribuição de Água Fria
____________________________________________________________________________
5.4.3. Rede de combate a incêndio
À semelhança do que acontece nos sistemas de abastecimento de água, nas redes de
combate a incêndio existem situações em que, por falta de condições de pressão, é necessário
recorrer-se à utilização de sistemas de bombagem, que podem utilizar um sistema
hidropneumático (exceptuando nas situações mais graves), ou bombear água através de um
grupo sobrepressor.
Importa também destacar que, como acontece com os outros dispositivos, nos grupos de
bombagem dos sistemas de combate a incêndio é essencial acompanhar o seu funcionamento,
através de uma manutenção cuidada que inclui a realização de alguns testes esporádicos.
Aspectos construtivos:
Os sistemas de bombagem das redes de combate a incêndio são constituídos por três tipos
distintos de bomba, uma electrobomba, uma motobomba e também uma bomba jockey, com a
função de restabelecer rapidamente os níveis de pressão. Apesar de, em certas situações, ser
importante a instalação da motobomba (permite o funcionamento dos sistemas de combate em
caso de corte de energia) é de evitar o seu uso quando são garantidas boas condições de
abastecimento tanto de electricidade como de água. Esta oposição à utilização da motobomba
é justificada com a necessidade de um atento cuidado da mesma, nomeadamente através da
necessidade de repor o nível de diesel apropriado. Outra forma de contornar esta utilização
pode passar pela instalação de uma fonte de energia autónoma que proporcione o
abastecimento em caso de avaria [16].
Como referido anteriormente, deve ser garantido o accionamento automático das bombas,
apesar de não ser dispensável a instalação de um mecanismo que permite ligar a bomba de
forma manual. As bombas devem ser desligadas de forma manual, minimizando as hipóteses
de uma desactivação precoce, o que poderia pôr em risco o combate ao sinistro. Macintyre
(1980) [10] refere que, nos sistemas de combate ma incêndio, devem ser instaladas bombas
afogadas, ao invés das bombas colocadas acima da superfície da água.
Dimensionamento:
Na determinação da potência do grupo de bombagem deverá ser utilizado como caudal de
bombagem o “(…) caudal máximo exigível para a operação simultânea dos sistemas de
extinção manuais e automáticos (…)”, que depende do período de tempo de actuação
adequado à respectiva categoria de risco [N17]. Como já foi referido, está ainda em período de
elaboração a nota técnica da ANPC, que estabelece este período.
Em [19, N1] é referido que para o sistema de RIA, o caudal bombeado a considerar deverá ser
o caudal de consumo acrescido de 40% do seu valor, tendo em conta que a pressão, nessas
condições, não sofre uma redução superior a 30%. No dimensionamento de colunas húmidas,
o mesmo documento indica que o valor do caudal de bombagem deverá ser o valor do caudal
de consumo acrescido de 50% do seu valor, garantindo que não haja uma redução de pressão
superior a 35%. Para o sistema de sprinklers, bem como para as cortinas de água, o caudal
114
Sistemas Prediais de Distribuição de Água Fria
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bombeado e a pressão a considerar deverão ser aqueles que garantam o abastecimento de
todos os dispositivos, nas condições definidas no seu dimensionamento.
Relativamente ao sistema hidropneumático, Macintyre (1980) [10] refere que o reservatório
deverá ter, no máximo, 2/3 do seu volume ocupado com água, sendo o restante preenchido
com a introdução de ar. Pedroso (1996) [15] refere também que a pressão mínima prevista,
para o volume máximo de água, deve ser 25 m.c.a. superior à pressão nominal determinada.
115
Sistemas Prediais de Distribuição de Água Fria
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6. Execução e manutenção dos sistemas em obra
6.1. Introdução
A construção de um qualquer edifício passa sempre pela realização de duas actividades
principais, o projecto e a execução, estando a gestão da obra dependente da forma de como
são elaboradas. A dissociação destes dois processos é inexequível, uma vez que a qualidade
de execução depende sempre da clareza do projecto, que está relacionada com as condições
existentes para executar a obra.
A fase de execução deverá comportar, para além da etapa de concretização da construção, um
período inicial onde se deverá ter especial atenção aos materiais a utilizar. As condições de
recepção do material, bem como do seu armazenamento em obra, têm grande influência no
seu estado de conservação, que está directamente relacionado com a qualidade das redes de
fornecimento de água. Devido à importância deste assunto, deverá ser reservado um ponto nas
memórias descritivas que descreva as soluções adoptadas.
A concretização das redes, etapa crucial da obra, está principalmente dependente das técnicas
utilizadas, das características do projecto, da qualidade da mão-de-obra, do material e do
equipamento, das condições encontradas em obra (segurança, clima, entre outros) e também
da complexidade dos trabalhos. A optimização destas condições permite o aperfeiçoamento
das características das redes, o que se traduz na sua qualidade final e, por conseguinte, na
diminuição das patologias que lhes possam estar associadas.
A fase de construção corresponde à fase inicial da vida de um edifício e assume-se, na maioria
dos casos, como a etapa de menor duração. Durante o restante período de vida deverá
assegurar-se a conservação dos sistemas, reduzindo o risco de surgirem defeitos que possam
alterar o seu normal funcionamento. A conservação das redes de água passa não só por se
proceder a uma manutenção constante, como também, em certos casos, pela reabilitação de
uma parte ou de todo o sistema de abastecimento. Pode ainda ser necessário proceder-se a
modificações na sua constituição, surgindo a necessidade de modificar a rede de águas. Para
tal é importante considerar diversas condições que, à semelhança do que acontece com os
temas abordados no presente ponto, serão discutidas ao longo deste capítulo.
6.2. Condições de recepção e verificação da conformidade em
obra
Como referido no Capítulo 5, os materiais a utilizar nas obras de construção civil têm de
apresentar uma boa qualidade e deverão obedecer a um determinado número de
especificações definidas pela legislação em vigor. Para além das condições regulamentares
impostas, nos edifícios públicos, os materiais têm de ser presentes a uma fiscalização que os
poderá mandar submeter aos ensaios que achar convenientes para aferir da sua qualidade, o
117
Sistemas Prediais de Distribuição de Água Fria
____________________________________________________________________________
que não é obrigatório nas obras privadas. Devido às possibilidades de veto do uso dos
materiais é prática comum, de forma a minimizar os atrasos na obra, enviar amostras à
entidade fiscalizadora, previamente à sua aplicação, garantindo assim a conformidade
relativamente às exigências da inspecção. À semelhança do que acontece com a
conformidade, o transporte, as cargas e descargas e o armazenamento dos materiais são
também geridos pelo empreiteiro, podendo ser igualmente sujeitos a uma inspecção.
As condições abordadas no parágrafo anterior dependem do tipo de material que se está a
considerar, havendo diferenças significativas entre o uso de plásticos e o de tubagens
metálicas. Como foi exposto no Capítulo 5, a utilização de canalizações metálicas está limitada
principalmente pela ocorrência de fenómenos de corrosão, enquanto que nas plásticas é a sua
fragilidade que aparece como maior desvantagem. São, sobretudo, estas duas características
que condicionam as opções que são tomadas na recepção do material em obra. Seguidamente
serão abordadas as diferentes fases que constituem toda a fase de recepção.
6.2.1. Transporte
O transporte de tubagens deverá obedecer a uma série de cuidados que dependem dos
materiais a transportar e das indicações dos fabricantes. Nas fases de carga e descarga é
importante, para além de garantir que os materiais se mantêm intactos, acautelar um bom
acondicionamento, evitando qualquer tipo de acidentes nas viagens até à obra.
Previamente às operações de transporte deverá garantir-se que o material a transportar não
excede, em termos de peso, os limites do veículo transportador. Nas obras públicas é
igualmente usual fazer-se uma inspecção inicial para aferir do estado dos elementos a carregar
[I50].
As operações de transporte exigem algumas considerações que são comuns aos diferentes
tipos de tubagem rígida. Os camiões a utilizar deverão ter um comprimento suficiente para que
os tubos sejam apoiados em ambas as extremidades, evitando assim saliências nos veículos.
Existem, contudo, algumas situações onde o comprimento da plataforma do camião é inferior
ao comprimento máximo das tubagens. Nestes casos deverá proceder-se à protecção das
extremidades que ficam fora do veículo. É também essencial garantir que não haja um
rolamento dos tubos, que poderá causar danos nos elementos ou desgaste da camada
exterior. Para garantir que tal não aconteça é aconselhável, como se pode observar na Figura
6.1, fixar os tubos com cordas ou cintas, ou confinar as tubagens entre as paredes da caixa do
veículo. O facto de este tipo de material apresentar alguma flexibilidade, em longos vãos, faz
com que facilmente possam surgir flechas nas tubagens. Para evitar que tal suceda deve ser
garantido o apoio dos tubos em vários pontos [I50].
118
Sistemas Prediais de Distribuição de Água Fria
____________________________________________________________________________
Figura 6.1 - Confinamento de tubagens [I52]
O transporte de tubagem em bobinas deverá ser feito em camiões que permitam um bom
confinamento, evitando deslocamentos durante o transporte. O recurso a redes, cintas e cordas
(Figura 6.2), ou a outros elementos não metálicos, pode também melhorar as condições de
confinamento e de moldagem da bobina. As tubagens flexíveis, devido à fragilidade do material
que as constitui, não devem estar em contacto com pregos e com outros elementos que as
possam perfurar [I50]. O diâmetro mínimo da bobina deverá ser também um ponto a ter em
conta, uma vez que os fabricantes definem valores de curvatura mínima, consoante o material
considerado.
Figura 6.2 - Amarração de uma bobina de PEAD [I33]
Relativamente às restantes peças utilizadas nas redes de abastecimento de água, como
válvulas, elementos de ligação, entre outros, deverá ser garantida uma separação física da
tubagem, evitando assim qualquer tipo de danos durante o transporte.
6.2.2. Armazenamento
Durante o período de armazenamento deverão ser conservadas todas as características do
material, para que este possa ser utilizado nas devidas condições. A garantia de qualidade faz
com que o seu depósito seja um processo que exige a consideração de determinadas opções.
A escolha do local onde será armazenado o material deverá ser feita tendo em conta os
acessos, já que o transporte é operado por veículos com dimensões consideráveis. É
igualmente importante que os elementos que constituem as redes de água sejam armazenados
fora das áreas usuais de manobras de veículos, por forma a evitar qualquer acidente que
possa provocar danos. Outro aspecto importante na escolha do local de depósito prende-se
com o facto de o material ser vulnerável a factores atmosféricos, ou a produtos químicos (tintas
agressivas, solventes, entre outros). Desta forma é prática comum armazenar as várias peças
longe de zonas onde sejam aplicadas as referidas substâncias, em locais fechados ou, no
mínimo, com uma cobertura, onde as temperaturas não atinjam valores elevados.
119
Sistemas Prediais de Distribuição de Água Fria
____________________________________________________________________________
Previamente à colocação do material no estaleiro deve ser feita uma limpeza do local onde
será armazenado. A remoção de objectos que possam danificar as peças é indispensável para
que sejam minimizados os riscos de danos. Para além da remoção destes elementos deve ser
garantido que o material é armazenado numa superfície plana e devidamente nivelada, para
reduzir a hipótese de haver deslizamentos.
As tubagens rígidas são guardadas em pilhas que devem ser amarradas para acautelar a
ocorrência de escorregamentos. Outra forma de evitar que as tubagens resvalem passa pela
construção de paredes de contenção ou por cunhas de madeira que as travem (Figura 6.3).
Deve ser também garantido uma altura máxima das pilhas para facilitar as operações de carga
e descarga (em [I59] é referido que estas devem ter uma altura de aproximadamente 2 m). As
bobinas, que constituem as tubagens flexíveis, são empilhadas umas por cima das outras,
devendo-se ter especial atenção ao peso que é colocado nas inferiores, que pode alterar a
forma dos rolos.
Figura 6.3 - Armazenamento de tubagem com a utilização de cunhas [I59]
6.2.3. Verificação da conformidade do sistema
A análise da conformidade do sistema é a etapa final da instalação de uma rede de
abastecimento. Depois de proceder à execução de toda a rede deve verificar-se se esta
funciona nas condições para as quais foi dimensionada. Para tal devem ser feitos alguns
ensaios, que são exigidos no RGSPPDADAR [N12].
A legislação nacional, através do RGSPPDADAR [N12], refere que a análise da conformidade
do sistema deve ser feita com as tubagens à vista, para facilitar alterações que possam ter de
ser feitas. Assim sendo, nos casos de tubagens embutidas, os ensaios devem ser executados
numa fase antecedente ao enchimento das paredes ou pavimentos onde estão instaladas.
Na regulamentação nacional são referidos como obrigatórios dois tipos de ensaios, o ensaio de
estanquidade e a prova de funcionamento hidráulico. O primeiro avalia a capacidade da rede
em vedar a passagem de líquido para o exterior, que poder ser comprometida principalmente
pelas descontinuidades (juntas, tampas, conexões, entre outros). Este ensaio é feito
previamente à instalação dos dispositivos e consiste em obturar e encher a tubagem com água
(utilizando uma bomba para que seja libertado todo o ar existente) e, através da análise dos
valores de pressão (Quadro 6.1), verificar se existe qualquer tipo de fuga durante quinze
minutos, como é referido na legislação vigente. A prova de funcionamento hidráulico deverá ser
feita após a instalação dos dispositivos e tem a função de verificar se estes estão a funcionar
de acordo com os valores para os quais foram dimensionados.
120
Sistemas Prediais de Distribuição de Água Fria
____________________________________________________________________________
Quadro 6.1 - Valores mínimos de pressão utilizados no ensaio de estanquidade (adaptado de [N12; 17])
Instalação
Abastecimento de água
Coluna seca
Coluna húmida
RIA
Sprinklers
Valor mínimo de pressão
1.5 vezes a pressão máxima de serviço, com o mínimo de 900 kPa
2500 kPa
2500 kPa
1.5 vezes a pressão máxima de serviço, com o mínimo de 900 kPa
1.5 vezes a pressão máxima de serviço, com o mínimo de 900 kPa
A fase final do processo de garantia de conformidade do sistema passa pela desinfecção das
tubagens, que é essencial principalmente num sistema de abastecimento de águas para
consumo humano.
6.3. Execução
A fase seguinte à realização do projecto tem uma grande influência na qualidade final da
construção. Neste sentido a etapa da execução dos trabalhos propostos, assume uma grande
importância no desempenho do sistema de abastecimento de água e também no de combate a
incêndio. É, portanto, essencial garantir, para além de uma execução cuidada, que o projecto
proporcione boas condições para concretizar a obra, diminuindo assim as hipóteses de
ocorrência de erros construtivos.
Em [4] é referido que as instalações sanitárias correspondem a aproximadamente 5% do custo
final da construção. A pouca relevância desta parcela, associado à elevada ocorrência de
patologias nestas redes (como se verificará no Ponto 6.4), obriga a que presentemente se
tenha especial atenção à execução dos sistemas de abastecimento de água e de combate a
incêndio, optimizando o rácio entre os gastos iniciais e os custos inerentes às reparações.
Durante todo o processo de execução da obra é importante ter em atenção as diferentes
técnicas de montagem, as tubagens a utilizar, o tipo de união, entre outros aspectos já
referenciados anteriormente. Importa ainda ter em atenção, para além da segurança dos
trabalhadores, as práticas de manuseamento do material, evitando assim quaisquer danos na
canalização.
Os sistemas especiais, como por exemplo o sistema de extinção automático, exigem
montagem mais detalhada, pelo que deve ser contratado um técnico experimentado na
execução deste tipo de meios de combate a incêndio. Relativamente aos restantes sistemas,
não é necessária mão-de-obra muito especializada, podendo a sua execução ser feita por um
qualquer canalizador.
6.4. Patologias
As instalações prediais de abastecimento de água, de combate a incêndios e de drenagem
originam uma grande parte dos problemas presentes nos edifícios (em [4] é referido que as
patologias inerentes a estes sistemas representam mais de 90% da globalidade dos problemas
detectados na construção). Os erros cometidos, tanto na fase de concepção como também na
121
Sistemas Prediais de Distribuição de Água Fria
____________________________________________________________________________
construção das instalações, envolvem situações de desconforto e também de durabilidade, que
causam diversos defeitos nos elementos construídos.
Existem diversos factores que, associados ao desgaste provocado pelo envelhecimento natural
dos materiais, contribuem para o aparecimento de patologias que prejudicam o bom
funcionamento de uma rede de águas. Entre esses factores devem destacar-se as más opções
iniciais, quer ao nível da escolha dos materiais, como também do dimensionamento e da
concepção dos sistemas e também as alterações das condições de fornecimento da rede
pública.
Apesar da maior incidência das patologias que estão associadas ao conforto dos utilizadores
(deficiência de pressão, ruído, entre outros), os defeitos como a rotura da canalização, ou a má
ligação entre as tubagens são os que causam maiores preocupações, já que, para além de
alterarem o normal funcionamento da rede de abastecimento, podem também danificar os
elementos construtivos adjacentes.
Quadro 6.2 - Patologias, causas e efeitos dos sistemas de abastecimento de água e de combate a incêndio (Adaptado
de [15])
Tipo de sistema
Abastecimento
de água
Patologia
Deficiências
nos
dispositivos
Deficiente
escoamento
da água
Deficiente
escoamento
da água
Combate a
incêndios
Abastecimento
de água
+
Combate a
incêndios
Não
activação do
sistema
automático
Deficiências
nos
dispositivos
Rotura da
tubagem
Deficientes
ligações
entre
tubagens
Variação da
dimensão
das
tubagens
Causas
Efeitos
Fraca qualidade, deficiente
manutenção, desgaste
Ruídos, perdas de água
Erro no dimensionamento da
rede e do sistema de
bombagem, presença de
calcário, alteração das
condições de pressão
impostas, ausência de
manutenção
Congelamento, erro no
dimensionamento da rede e do
sistema de bombagem,
entupimento, alteração das
condições de pressão
impostas, ausência de uso e
manutenção
Ruídos, vibrações,
deficiente abastecimento
dos dispositivos,
acumulação de ar
Ruídos, vibrações,
deficiente abastecimento
dos dispositivos,
acumulação de ar
Falha dos componentes
electrónicos e dos restantes
detectores
Inoperância do sistema
Vandalismo, ausência de uso e
manutenção, fraca qualidade
Ruídos, vibrações,
dificuldades de uso
Corrosão ou quebra, desgaste,
raios ultravioletas
Deficiente montagem e
isolamento das juntas,
degradação dos elementos de
junta, defeitos na tubagem
Variações da temperatura
122
Infiltrações, derrames
Infiltrações, derrames
Ruídos, fissuração da
tubagem, infiltrações,
variação das condições de
escoamento
Sistemas Prediais de Distribuição de Água Fria
____________________________________________________________________________
No Quadro 6.2 é possível identificar as patologias e respectivas causas e efeitos, que estão
associadas aos diferentes tipos de sistemas abordados nesta obra. O facto de os sistemas de
combate a incêndio e os sistemas de abastecimento de água funcionarem sob os mesmos
princípios, através de uma rede de canalização que escoa água desde a fonte de alimentação
até ao dispositivo de abastecimento, faz com que os defeitos associados a estes dois tipos de
sistemas sejam idênticos. Uma análise do Quadro 6.2 permite igualmente verificar que as
diferenças existentes entre os dois tipos de sistemas residem essencialmente no facto de os
sistemas de combate a incêndio terem um uso bastante menos regular, o que pode ocasionar
alguns defeitos relacionados, por exemplo, com o entupimento das tubagens ou com mau
funcionamento
dos
dispositivos.
Pode
igualmente
aferir-se
que
existem
patologias,
principalmente as que estão associadas às tubagens e à sua montagem e utilização, comuns
aos dois tipos de sistemas referidos.
A análise do Quadro 6.2 permite verificar que, apesar de existirem vários tipos de patologias
comuns, as suas causas podem não ser iguais. Assim verifica-se, por exemplo, que um
deficiente escoamento de água numa rede de combate a incêndio pode ter a sua origem no
congelamento do líquido (a água utilizada poderá estar armazenada em tubagens instaladas
em locais não aquecidos, podendo atingir temperaturas negativas), o que não acontece num
sistema de abastecimento de água. Ao nível das causas dos defeitos nos dispositivos também
se podem encontrar algumas dissemelhanças, que estão relacionadas com o facto de os
mecanismos utilizados no combate a incêndio poderem ser instalados em locais públicos,
estando, portanto, sujeitos a actos de vandalismo.
Como referido no Capítulo 4, os métodos de combate a incêndios comportam um sistema de
extinção automático que depende da detecção de fumo para ser activado. Como foi exposto no
mesmo capítulo, a activação do sistema pode ser feita com recurso a detectores, ou
directamente através dos sprinklers. A inoperância dos meios de detecção é uma patologia que
se pode associar aos sistemas de combate a incêndio e que assume alguma gravidade, na
medida em que fica inutilizado um meio importante de combate.
Apesar das diversas patologias existentes nestes sistemas, devem referir-se a corrosão das
tubagens metálicas (Figura 6.4) e a degradação das tubagens plásticas (raios ultravioletas,
variações de temperatura e perda de resistência) como os defeitos mais comummente
encontrados e que, devido à sua gravidade, suscitam maiores preocupações.
Figura 6.4 - Corrosão numa tubagem metálica [I54]
123
Sistemas Prediais de Distribuição de Água Fria
____________________________________________________________________________
6.5. Reabilitação
Como referido anteriormente, os defeitos nas redes de abastecimento de águas constituem
quase a globalidade das patologias existentes numa construção. Devido à grande incidência, a
resolução deste tipo de problemas tem uma grande importância nas várias obras de
construção. Assim sendo, torna-se essencial abordar e considerar as diversas soluções de
reabilitação, compatibilizando-as com os mais variados tipos de defeitos.
Na generalidade dos casos, as operações de reabilitação passam pela substituição dos
elementos danificados, sendo também possível proceder-se a uma reparação pontual, quando
se está na presença de patologias com uma incidência menos significativa. Para além de ser
feita a substituição dos componentes danificados, o processo de reabilitação passa também
por uma alteração das condições que originaram o defeito, por forma a evitar uma possível
reincidência.
Como foi analisado no ponto anterior, as patologias mais incidentes estão relacionadas com a
rotura da tubagem, ou com deficiências no escoamento. É também notório, pela análise do
Quadro 6.2, que a deficiência nos dispositivos pode causar diversos efeitos na qualidade da
construção. É assim indispensável o recurso a técnicas de construção que reabilitem os
elementos danificados. No Quadro 6.3 serão analisados alguns defeitos e respectivas
soluções, comuns à generalidade das construções.
Quadro 6.3 - Defeitos nos elementos constituintes da rede e respectivas soluções (adaptado de [15])
Incidência
Soluções
Substituição dos elementos afectados, adopção de soluções
Corrosão
menos corrosivas
Quebra de elementos
Substituição dos elementos afectados
Alteração da velocidade de escoamento, utilização de
dispositivos que reduzam o efeito do golpe de ariete, diminuição
Ruído
das singularidades, colocação de aparelhos ruidosos longe das
zonas habitadas, utilização de elementos elásticos, substituição
dos dispositivos
Alteração da velocidade de escoamento, utilização de
Vibração
dispositivos que reduzam o efeito do golpe de ariete, diminuição
das singularidades, utilização de elementos elásticos
Variação de dimensão
Utilização de juntas de dilatação
Alteração das pendentes da tubagem, instalação de válvulas de
Acumulação de ar
purga
Deficiente abastecimento
Alteração das condições de abastecimento, utilização de
dos dispositivos
elementos redutores ou elevatórios
A reparação de elementos corroídos passa, como se pode verificar no Quadro 6.3, pela
substituição dos componentes afectados e também pela alteração das condições que
promovem o fenómeno de oxidação. Para reduzir este fenómeno devem ser consideradas as
seguintes opções:
Aumentar ou diminuir a velocidade de escoamento para evitar valores muito elevados
ou muito reduzidos;
Evitar contacto entre metais muito afastados na séria galvânica;
124
Sistemas Prediais de Distribuição de Água Fria
____________________________________________________________________________
Evitar o contacto com cales, argamassas e outro tipo de elementos prejudiciais;
Enroscar devidamente as tubagens;
Verificar a quantidade de cloretos da água;
Utilizar uma soldadura adequada;
Evitar utilização com elevados teores de crómio.
No Quadro 6.3 são também expostas as alterações que devem ser feitas para reduzir o ruído e
as vibrações nos sistemas de tubagem. Entre estas, é referida a diminuição do efeito do golpe
de aríete e também a utilização de elementos elásticos. A primeira opção pode ser garantida
através da instalação de reservatórios de amortecimento nos topos das instalações, ou junto do
elemento que origina este fenómeno [15]. A utilização de componentes elásticos é essencial
para garantir o isolamento dos elementos que originam vibrações e que geram ruídos. A
absorção das vibrações é também importante para evitar danos noutros elementos
construtivos. Os problemas que constituem os referidos sistemas estão, por vezes,
relacionados com as deficientes condições de abastecimento de água, não sendo, portanto,
necessário recorrer-se a uma reparação directa dos elementos da rede, mas sim às alterações
das condições, nomeadamente do sistema de bombagem, dos aparelhos redutores de
pressão, da velocidade de escoamento, entre outros.
Apesar de serem mais comuns, as reparações referidas nos parágrafos anteriores não são as
únicas que constam nas redes de abastecimento de água. Por vezes surgem defeitos menos
habituais que exigem também bastante cuidado. É o que acontece quando, por exemplo, existe
uma falha no sistema de activação automático. Neste caso é, normalmente, necessário
recorrer-se a um técnico especializado para avaliar e reparar o problema.
6.6. Alteração das redes
A modificação das redes de abastecimento de água e de combate a incêndio é um processo
que é bastante usual, devido às alterações que vão acontecendo durante a vida útil destes
mesmos sistemas. Nas construções correntes é comum existirem alterações às condições de
abastecimento provenientes da rede pública, como também ao tamanho total da rede, o que
leva a que seja necessário proceder-se a transformações no sistema de abastecimento. Para
além das referidas modificações, é igualmente usual haver remodelações na rede, devido ao
desenvolvimento das tecnologias da construção, tanto ao nível dos aparelhos como também
dos materiais que constituem as tubagens.
A legislação nacional, através de RGSPPDADAR [N12], faz referência às operações de
remodelação dos sistemas de fornecimento de água, indicando que qualquer alteração numa
rede de abastecimento deve ser suficiente para garantir um correcto funcionamento hidráulico.
Assim sendo, num projecto de alteração devem ser tidos em conta factores como a diferença
entre a pressão disponibilizada e a necessária para abastecer os dispositivos, o número de
dispositivos, o grau de conforto pretendido, entre outros. À semelhança do que acontece nos
125
Sistemas Prediais de Distribuição de Água Fria
____________________________________________________________________________
sistemas de abastecimento de água, as alterações aos sistemas de combate a incêndio devem
garantir que o funcionamento hidráulico se mantém correcto.
Pedroso (2007) [4] refere ainda que caso as tubagens existentes não garantam as condições
necessárias ao correcto funcionamento do sistema, devido a estarem danificadas ou a serem
constituídas por materiais não permitidos, se deve proceder à sua completa substituição. O
mesmo autor indica ainda que caso haja necessidade, devido ao novo caudal escoado, pode
ser criado um ramal colectivo paralelamente ao já existente.
126
Sistemas Prediais de Distribuição de Água Fria
____________________________________________________________________________
7. Sustentabilidade nos sistemas de abastecimento de
água
7.1. Introdução
A sociedade contemporânea
está ligada a
um
consumo
excessivo dos
recursos
disponibilizados pela Natureza, pelo que se verifica a emergência de uma constante
preocupação relativa à sua possibilidade de extinção. É neste sentido que surgem, com grande
frequência, políticas de sustentabilidade relacionadas com grande parte dos elementos que
não sofreram qualquer intervenção antrópica. O recurso a energias renováveis, bem como a
reciclagem de material, são apenas dois exemplos das várias soluções existentes para
combater o excesso de consumo dos recursos naturais. A água, sendo um elemento essencial
à existência de vida humana, tem vindo a verificar grandes alterações tanto na sua utilização
primária, como também na sua reutilização.
A aplicação de políticas de sustentabilidade ao consumo de água pode ser feita com recurso a
vários métodos. Num plano de sustentabilidade é importante, para além de aplicar
determinadas soluções técnicas, consciencializar a população para a referida problemática.
É neste sentido que em Portugal vêm sendo adoptados cada vez mais projectos relacionados
com a mudança de costumes dos consumidores. A título de exemplo menciona-se o papel
bastante activo que a empresa Águas de Portugal tem vindo a desempenhar, nomeadamente
através de programas como o projecto “Água e Sustentabilidade”, promovido pela empresa
Águas de Trás-os-Montes e Alto Douro [M1]. É ainda de destacar a tarefa do Instituto da Água,
pertencente ao Ministério do Ambiente e do Ordenamento do Território, que, através do
Programa Nacional para o Uso Eficiente de Água, avalia a eficiência da utilização da água em
Portugal, nos sectores urbano, agrícola e industrial, propondo medidas para a optimização do
seu uso [M6]. Para além dos programas de sensibilização têm vindo a ser criadas medidas
económicas que regulamentam os usos de água, penalizando os consumidores mais
gastadores e beneficiando os clientes com um consumo mais baixo. O apoio a projectos
sustentáveis, nomeadamente através de subsídios ou isenções de impostos, é igualmente uma
medida importantíssima no combate ao uso desmedido de água potável.
Relativamente a soluções mais técnicas, a sustentabilidade nas redes de água pode ser
aplicada através de diferentes processos, que variam consoante o tipo de projecto em estudo.
Assim sendo, poderão ser criadas redes sustentáveis tanto de abastecimento de águas, como
também de águas residuais, ou até de águas pluviais. Existe igualmente a possibilidade de
desenvolver um projecto global que ligue as várias especialidades referidas, falando-se assim
da sustentabilidade de todo o sistema de águas. Ao nível do aproveitamento de águas
residuais e pluviais podem ser criados sistemas que reutilizem a água, através de um
tratamento capaz de lhe conferir propriedades que permitam a sua utilização em destinos não
127
Sistemas Prediais de Distribuição de Água Fria
____________________________________________________________________________
potáveis (descargas de autoclismos, rega, lavagem de roupa, sistema de incêndios, entre
outros).
O RGSPPDADAR [N12] faz referência ao uso de águas não potáveis através do Artigo 86º Utilização de água não potável:
1. A entidade gestora do serviço de distribuição pode autorizar a utilização de água não
potável exclusivamente para lavagem de pavimentos, rega, combate a incêndios e fins
industriais não alimentares, desde que salvaguardadas as condições de defesa da
saúde pública.
2. As redes de água não potável e respectivos dispositivos de utilização devem ser
sinalizados.
À semelhança do que foi referido no Capítulo 5, a sustentabilidade dos sistemas de
abastecimento de água poderá também ser aplicada a montante, através da utilização de
dispositivos que permitem a racionalização do uso deste líquido precioso, ou de uma
diminuição da pressão na rede, tendo sempre em linha de conta os caudais mínimos referidos
nos Capítulos 3 e 4. Uma boa manutenção dos aparelhos de abastecimento poderá ser
igualmente importante para baixar os níveis de consumo, já que as perdas de água através de
fugas têm algum impacto na globalidade do gasto final. A adopção de aparelhos (máquinas da
roupa, máquinas da louça, entre outros) mais eficientes, com menores consumos de água, é
também um ponto a ter em conta na temática da sustentabilidade.
A realização de projectos sustentáveis de abastecimento de águas está sempre associada a
um custo adicional mais elevado, que não existe num projecto mais regular. Este investimento
inaugural é, em grande parte dos casos, impeditivo para que seja executado o plano de
aproveitamento de águas. Assim sendo, é importante avaliar a credibilidade deste tipo de
projectos, tendo sempre em linha de conta a poupança de água que se fará durante o tempo
de vida da construção. Um aspecto que é cada vez mais tido em conta é a responsabilidade
ambiental, que em determinados projectos assume igualmente uma grande importância.
Apesar de os projectos de sustentabilidade permitirem menores gastos de água, estão sempre
susceptíveis a falhas. Estas lacunas advêm do facto deste tipo de projectos alterar o normal
funcionamento dos sistemas de abastecimento, que têm uma maneira de funcionar há muito
estabelecida. Esta alteração das condições pode fazer com que os sistemas não tenham o
rendimento desejado. Assim sendo, esta é uma questão que apresenta algum peso na altura
de considerar a execução de um sistema de abastecimento de água sustentável.
No presente capítulo será feita uma análise geral às diferentes soluções de aproveitamento de
águas, bem como à diminuição de gastos inerente à adopção de uma política de
sustentabilidade.
128
Sistemas Prediais de Distribuição de Água Fria
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7.2. Aproveitamento de águas pluviais
7.2.1. Precipitação
O território nacional é caracterizado por apresentar um clima temperado maioritariamente
mediterrânico, havendo algumas situações díspares, presentes principalmente nas regiões
autónomas da Madeira e dos Açores (clima marítimo). A nível continental pode dividir-se o país
em duas zonas distintas, a Norte e a Sul do sistema montanhoso da Serra da Estrela. A Sul
verifica-se um clima mais moderado, constituído por Verões quentes e secos e por Invernos
mais frios e húmidos. O Norte do país é caracterizado, devido à grande quantidade de zonas
elevadas, por um clima húmido, com temperaturas mais baixas. As zonas mais baixas, como o
Vale do Douro, apresentam temperaturas mais elevadas à semelhança do que acontece no Sul
do país. Verifica-se então que os maiores valores de precipitação ocorrem na região Noroeste
e nas zonas com maiores valores de altitude. O interior do Sul do país é a zona onde se
registam os menores valores de pluviosidade, como se poderá ver na figura do Anexo A18, que
ilustra os valores médios de precipitação, em mm, registados em Portugal continental entre
1959/60 e 1990/91 [I62].
Segundo dados o Instituto da Água (INAG) a região onde se regista uma maior precipitação é a
6
3
do Alto Minho, com uma média anual (em ano médio) de 2800 mm (2.8x10 mm de água por
3
2
2
1x10 mm de superfície, o que equivale a 2800 l de água por 1 m de superfície) enquanto que
as zonas da planície alentejana e do litoral algarvio registam valores anuais de precipitação,
em ano médio, que variam entre os 400 mm e os 800 mm [I55]. Podem ainda ser referidas
outras regiões onde se registam, em média, altos valores de precipitação, como a Serra da
Estrela (2400 mm), ou a zona da Serra do Marão (1600 mm) [I55].
Como se pode verificar, o território de Portugal continental, apesar de apresentar uma grande
área onde se regista pouca pluviosidade, é constituído por regiões onde a chuva surge com
alguma frequência, à semelhança do que acontece nas regiões autónomas dos Açores e da
Madeira (devido ao seu clima temperado marítimo). Neste sentido, é importante, principalmente
nas referidas regiões, que seja aproveitada a água da chuva, já que é um recurso que existe
com alguma abundância. Nas regiões menos chuvosas o aproveitamento das águas pluviais
deve ser igualmente alvo de uma cuidada ponderação.
7.2.2. Sistemas de aproveitamento de águas pluviais
A recolha das águas da chuva é feita por um sistema constituído por um colector, dispositivos
de filtragem e por um reservatório com a função de armazenar a água recolhida, como se pode
observar na Figura 7.1. A fase de captação de água (1) inicia-se na cobertura dos edifícios,
onde a água é transportada, através de colectores (2), até ao reservatório de acumulação (3),
sofrendo, durante este processo, algumas filtragens (4).
Num sistema de reutilização de águas é igualmente importante fazer-se um desvio das
primeiras águas, na medida em que estas têm grande probabilidade de estar contaminadas,
devido, entre outros factores, ao excesso de detritos presentes nas coberturas das
129
Sistemas Prediais de Distribuição de Água Fria
____________________________________________________________________________
construções, ou à constituição da atmosfera (poeiras e outros tipos de poluição). No ponto 5 da
Figura 7.1 pode observar-se o sistema de desvio das primeiras águas.
Figura 7.1 - Sistema de aproveitamento das águas pluviais (adaptada de [8])
A distribuição das águas pluviais já tratadas é feita através de um grupo electrobomba (6)
instalado na zona intermédia do reservatório (onde a água apresenta uma melhor qualidade,
devido à menor presença de partículas poluidoras) que bombeia a água desde o reservatório
de acumulação até aos dispositivos de uso não potável. Na Figura 7.1 pode observar-se uma
solução que comporta um depósito de distribuição (7). Esta solução é menos comum, na
medida em que, para além de acarretar um grande peso à estrutura, pode não haver altura
suficiente para abastecer todos os dispositivos por gravidade, já que são exigidos valores
mínimos de pressão. De referir ainda que o reservatório de distribuição está igualmente ligado
à rede pública de distribuição de água potável (8) para que seja evitada qualquer falha no
abastecimento da rede doméstica. A necessidade de utilização da água potável é controlada
através de um sistema de bóias que avaliam o nível do depósito. Na execução deste tipo de
sistemas deverá ter-se especial atenção para a possibilidade de haver uma contaminação da
rede de água potável, através do contacto com as águas provenientes do aproveitamento
pluvial. Para que tal não aconteça deverá garantir-se que estes dois tipos de abastecimento
não têm qualquer conectividade.
O sistema de aproveitamento tem como fase final a distribuição através de uma rede (9),
independente da rede de distribuição de água potável, que transporta a água aproveitada para,
na generalidade dos casos, os aparelhos que apenas necessitam de uma utilização não
potável.
130
Sistemas Prediais de Distribuição de Água Fria
____________________________________________________________________________
Os reservatórios utilizados têm a função de armazenar a água, distribuindo-a posteriormente. A
utilização destes dispositivos permite utilizar a água pluvial mesmo em períodos sem chuva,
mantendo o rendimento do sistema. Ainda assim, a Associação Nacional para a Qualidade nas
Instalações Prediais (ANQIP) refere na sua norma relativa aos sistemas de aproveitamento de
águas pluviais em edifícios [N2] que, segundo o Método Alemão, a água não deve estar
reservada no reservatório num período superior a 30 dias. A mesma norma faz igualmente
referência à dimensão dos depósitos, mencionando alguns métodos utilizados para a
determinar. Este dimensionamento será função dos dados do projecto, nomeadamente a
precipitação do local, o consumo de água, ou o orçamento.
Em Portugal, a utilização das águas pluviais tem como grande contrapartida o facto de não
chover durante todo o ano. Como foi abordado no Ponto 7.2.1, a ocorrência de chuva no
território nacional é mais corrente na estação fria, havendo igualmente valores aceitáveis de
precipitação nos meses de Outono e de Primavera. No Verão verifica-se uma maior escassez
de água, o que afecta o rendimento do sistema de aproveitamento.
A possibilidade de utilizar as águas pluviais para usos potáveis é um tema bastante discutido,
com opiniões contraditórias. A composição da água da chuva está linearmente ligada à
constituição da atmosfera, estando por exemplo os grandes centros urbanos, devido aos seus
elevados índices de poluição, limitados na utilização deste tipo de águas. Outro dos problemas
associados à utilização de águas pluviais para usos potáveis tem a ver com a sujidade
presente nas superfícies de captação (por exemplo as coberturas dos edifícios). Assim sendo,
a hipótese de aproveitamento das águas pluviais para usos potáveis está ligada à sua
qualidade, devendo, portanto, quando se pretenda utilizar este tipo de sistema, sujeitar a água
a testes regulares.
7.3. Aproveitamento de águas residuais
7.3.1. Qualidade das águas residuais
A grande maioria da água utilizada nos edifícios não se destina à ingestão directa dos seus
consumidores, mas à sua higiene pessoal, ou a outros tipos de lavagem. Consoante o tipo de
uso que as águas têm, estas podem ou não ser aproveitadas para outras funções. Assim
sendo, podem dividir-se as águas residuais em dois grupos distintos, as que podem ser
utilizadas em aparelhos de uso não potável (designadas por águas cinzentas) e as que, devido
à excessiva concentração de elementos poluentes, têm de ser directamente transportadas para
a rede de esgotos. Do segundo grupo fazem parte, na generalidade dos casos, as águas que
provêm das sanitas e dos bidés [8].
A avaliação da qualidade das águas cinzentas pode ser feita através da análise da sua origem.
As águas provenientes das cozinhas, devido à presença de elementos bastante poluentes,
como gorduras, são de qualidade inferior, quando comparadas, por exemplo, com as águas
cinzentas que são geradas nas instalações sanitárias. Relativamente às propriedades das
águas produzidas pelas máquinas de lavar a roupa, há uma grande disparidade de resultados,
131
Sistemas Prediais de Distribuição de Água Fria
____________________________________________________________________________
que dependem, para além dos detergentes usados, das roupas que são lavadas (a lavagem de
roupas com óleos ou tintas gera águas residuais bastante mais poluídas do que a lavagem de
roupas com um uso normal). Os sistemas de aproveitamento de águas residuais são
principalmente constituídos por águas provenientes das instalações sanitárias (duche,
lavatório), uma vez que estas, para além de representarem, em termos quantitativos, a maioria
das águas residuais, apresentam igualmente melhor qualidade do que as restantes.
Apesar de as águas utilizadas não serem tão poluídas como as provenientes das sanitas ou
bidés, a utilização de águas residuais, devido à inevitável presença de substâncias prejudiciais
à saúde, deverá ser ponderada mediante determinados cuidados. É, portanto, exigível um
tratamento a montante da utilização destas águas, exceptuando os casos em que se utilizam
as águas residuais para irrigação subterrânea de jardins [8].
7.3.2. Sistemas de aproveitamento de águas residuais
Na construção de um sistema de reutilização de águas residuais é essencial garantir a
qualidade da água transportada, evitando assim que se formem ambientes prejudiciais à saúde
dos consumidores. Neste sentido é importante garantir, para além de um tratamento adaptado
a cada tipo de água, um adequado transporte e uma reserva ajustada ao tipo de água referida.
Este tipo de sistemas, bem como os de aproveitamento de águas pluviais, estão sujeitos a
alguns parâmetros legais que, segundo Pedroso (2009) [17], se baseiam em critérios
bacteriológicos, de aspecto e de capacidade de aderência.
O processo de reutilização das águas residuais é, como se pode observar na Figura 7.2,
idêntico ao que é executado para aproveitar as águas pluviais. As diferenças entre os dois
sistemas são notadas a montante da entrada da água no depósito com função de
armazenamento. Desde a captação (1), independente da água destinada à rede de esgotos,
até à entrada no reservatório de armazenamento, a água residual passa por vários processos
de transformação. Inicialmente é feita uma filtragem da matéria sólida (2) que é seguida de um
tratamento biológico (3) cuja função é eliminar os microrganismos presentes no líquido filtrado.
A última fase do tratamento passa pela desinfecção da água residual (4), imediatamente antes
da entrada no depósito de armazenamento, com o intuito de eliminar os elementos que
poderão originar doenças, pondo em risco a saúde dos consumidores.
Importa ainda referir que a distribuição da água é comummente feita através de um sistema de
tubagem ligado directamente ao reservatório de acumulação e ao respectivo sistema de
bombagem. É ainda possível considerar um reservatório de distribuição, como está
representado de forma esquemática na Figura 7.2.
132
Sistemas Prediais de Distribuição de Água Fria
____________________________________________________________________________
Figura 7.2 - Sistema de aproveitamento das águas residuais (adaptada de [8])
7.4. Diminuição dos gastos na reutilização de águas
As soluções de aproveitamento de águas, desde que sejam devidamente planeadas, podem
permitir bons resultados tanto no ponto de vista financeiro, como ambiental.
O conhecimento das necessidades de consumo é essencial para um correcto planeamento de
um sistema de aproveitamento de águas. As quantidades de água usadas estão directamente
relacionadas com o estilo de vida da população alvo (nível de vida económico e social, entre
outros), verificando-se que nos grandes centros urbanos o consumo é bastante elevado,
quando comparado com zonas menos populosas. Em Nixon et al. (2000) [14] é referido que
para um razoável nível de qualidade de vida e um bom nível sanitário, cada ser-humano
necessita de aproximadamente 80 l de água por dia para lavagem e eliminação de resíduos
que, associados aos 5 l de água diários para as necessidades básicas (ingestão directa ou
elaboração de alimentos), perfaz um total diário de 85 l. Esta quantidade mínima de água
necessária aumenta, segundo Pedroso (2009) [17], para valores na ordem dos 120 l, 150 l. O
mesmo autor refere ainda que em certas zonas, como os grandes centros populacionais, se
verificam consumos diários próximo dos 200 l.
A nível nacional, o RGSPPDADAR [N12] define os seguintes valores mínimos diários para as
capitações na distribuição domiciliária:
80 l/habitante até 1000 habitantes;
100 l/habitantes de 1000 a 10 000 habitantes;
125 l/habitantes de 10 000 a 20 000 habitantes;
150 l/habitantes de 20 000 a 50 000 habitantes;
175 l/habitantes acima de 50 000 habitantes.
Como se pode verificar, o consumo de água por habitante é superior nos grandes centros
urbanos, devido principalmente aos hábitos dos utilizadores, cada vez mais virados para um
133
Sistemas Prediais de Distribuição de Água Fria
____________________________________________________________________________
consumismo desmedido. O facto de nestes locais os níveis de pressão estarem mais elevados,
devido às melhores condições existentes, faz igualmente aumentar a tendência para um uso
mais excessivo de água. Outro ponto que se pode considerar justificativo destas maiores
necessidades de consumo de água, prende-se com o facto das redes públicas de
abastecimento terem uma maior dimensão nas cidades, o que origina grandes volumes de
perdas durante o escoamento.
Relativamente aos usos que são dados à água, o Quadro 7.1 mostra que os maiores gastos
estão associados aos duches (cerca de 38% dos gastos totais em edifícios multifamiliares e
30% em unifamiliares) e aos autoclismos (25% nos multifamiliares e 20% nos unifamiliares).
Pode igualmente verificar-se que nas moradias existe, em média, um elevado gasto de água na
rega dos jardins (cerca de 19%).
Quadro 7.1 - Consumos médios domésticos diários em edifícios em Portugal [l/hab] [17]
Utilização
Lava-loiça
Máquina da loiça
Máquina da roupa
Duche
Lavatório + bidé
Autoclismo
Rega dos jardins
Lavagem de veículos
Totais
Edifício multifamiliar
15
4
10
45
16
30
120
Edifício unifamiliar
15
4
10
45
16
30
28
2
150
Uma análise do Quadro 7.1 permite verificar que a utilização dos duches, lavatórios e das
máquinas de lavar a roupa corresponde a aproximadamente 63 l/dia.habitante (considerando
que aos lavatórios está associado um consumo de 8 l/dia.habitante), o que corresponde a
52.5% dos usos, em edifícios multifamiliares e 42% em edifícios unifamiliares. Estes valores
permitem observar que este tipo de águas constitui uma grande parcela da globalidade do
consumo de água potável. Verifica-se ainda que os aparelhos de uso não potável (autoclismos
e regas) têm uma percentagem de consumo de 25% nos edifícios multifamiliares e de 39% em
unifamiliares. A análise destes dados é elucidativa quanto à significância que os aparelhos de
uso não potável, passíveis de utilizar água reutilizada, têm nos gastos globais para os
consumidores.
O conjunto de dados analisados no parágrafo anterior permite concluir que as águas passíveis
de serem reutilizadas podem ser suficientes para garantir o abastecimento dos aparelhos de
uso não potável, constituindo aqui um ganho na utilização de um sistema de aproveitamento de
águas (pluviais e residuais).
Outra solução para a redução dos gastos de água potável passa, como já foi referido, pela
manutenção dos dispositivos de abastecimento, reduzindo assim as perdas de água por fugas.
A EPAL, através do manual do cliente [M4], faz alusão aos desperdícios que estão inerentes a
esta situação (Quadro 7.2).
134
Sistemas Prediais de Distribuição de Água Fria
____________________________________________________________________________
Quadro 7.2 - Perdas por fugas em torneiras e autoclismos [M4]
Fuga
Gota a gota
Fio de água de 2 mm
Fio de água de 6 mm
Consumo [l/dia]
65
328
3279
O Anexo A19 contém um estudo (moradia unifamiliar na região do Porto) que irá abranger as
técnicas de aproveitamento de águas residuais e pluviais, a utilização de dispositivos, a
redução de fugas dos aparelhos e também a mudança de atitude dos utilizadores, através da
redução da duração do duche. Apesar de não serem tomadas em conta todas as medidas
possíveis para poupar água, poderá observar-se que, utilizando apenas as referidas técnicas, é
possível reduzir o consumo de água potável, no mínimo, em 50% do consumo total. Importa
referir que este estudo é meramente académico, devendo ser feitas algumas considerações
caso se pretenda desenvolver um estudo real. Uma destas considerações passa pela utilização
de um reservatório de acumulação de águas pluviais para os curtos períodos de seca.
135
Sistemas Prediais de Distribuição de Água Fria
____________________________________________________________________________
136
Sistemas Prediais de Distribuição de Água Fria
____________________________________________________________________________
8. Casos de estudo
8.1. Introdução
A realização de um sistema de abastecimento de água, tanto para consumo, como para
combate a incêndio, é um processo que, apesar de ter alguns pontos comuns à generalidade
dos edifícios, deve ser apropriado à construção específica a que se destina.
No presente capítulo serão abordados edifícios de usos distintos, de forma a serem analisadas
as diversas diferenças existentes ao nível dos sistemas de abastecimento de água e de
combate a incêndios. Será feita uma análise às memórias descritivas e também às peças
desenhadas para se explicar a implantação destes tipos de sistema. Assim sendo, é
apresentado um estudo de um edifício de misto, já que este é composto por uma parte
habitacional, que é o tipo de construção mais comummente executado. Serão igualmente
analisados, de uma forma menos exaustiva, um armazém e também uma escola, permitindo
assim uma comparação entre edifícios de usos distintos. A análise destes dois edifícios incidirá
principalmente nas opções de traçado, na medida em que o dimensionamento segue uma
metodologia idêntica ao que será referido no estudo do edifício misto.
Importa referir que o edifício misto está situado no concelho do Seixal e é constituído por 8
fogos e uma loja, distribuídos por 5 pisos. No mesmo local está igualmente implantado, num
projecto independente, o referido armazém. A Escola Secundária Josefa de Óbidos, em Lisboa,
será o terceiro elemento de estudo desta obra. É ainda de referir que o edifício misto se
encontra desocupado, mas pronto a habitar, enquanto que o armazém está ainda numa fase
de construção. Pelo contrário, a escola já está em fase de utilização.
O estudo do projecto de abastecimento dos três casos de estudo, permite também analisar as
diferenças existentes entre a execução de construções públicas (escola) e privadas (edifício
misto e armazém).
8.2. Edifício de uso misto – Seixal
O presente edifício é um edifício multifamiliar destinado à habitação nos pisos superiores e ao
comércio no piso térreo. Está instalado na Estrada Nacional 10, no Casal do Marco, concelho
do Seixal, como se pode observar na Figura 8.1. É composto por 5 pisos: cave, rés-do-chão,
dois pisos superiores e um recuado. O piso subterrâneo destina-se ao parqueamento
automóvel e a arrumos, enquanto que os restantes são constituídos por uma loja (piso 0) e por
oito fogos (quatro do tipo T3 e quatro do tipo T2), edificados nos três pisos superiores [M8].
É ainda de referir que o edifício em estudo comporta um conjunto de painéis solares que são
utilizados para aquecer a água utilizada nas diferentes habitações.
137
Sistemas Prediais de Distribuição de Água Fria
____________________________________________________________________________
Figura 8.1 - Localização do edifício de uso misto (adaptado de [I63])
8.2.1. Rede de abastecimento de água para consumo
A rede de abastecimento de água instalada no presente edifício destina-se ao abastecimento
de diversos equipamentos, nomeadamente: 13 lavatórios; 13 bacias de retrete; 8 bidés; 8
banheiras; 4 chuveiros; 8 pias lava-loiça; 8 máquinas de lavar loiça; 8 máquinas de lavar roupa;
2 torneira individual [M8]. A referida rede abastece igualmente 8 esquentadores e permite que
a água fria circule pelos painéis solares instalados na cobertura, para que seja aquecida.
O ramal de abastecimento predial é composto por PVC, enquanto que a instalação interior das
redes de água quente e fria é formada por tubagem de PEX. Segundo [M8] cada ramal
sectorial foi estudado de forma a poder suspender-se individualmente sem prejuízo dos
restantes em caso de avaria, não perturbando o normal funcionamento da rede de
abastecimento.
8.2.1.1. Traçado
O abastecimento de água é feito através da rede de distribuição existente na rua que confina
com o lote. A água, proveniente da rede pública, circula pelas tubagens de PVC instaladas no
tecto do piso enterrado e vai abastecer os contadores instalados à entrada dos diferentes
fogos, bem como os painéis solares instalados na cobertura, como é possível observar no
Desenho 6 do Anexo A20.
A jusante dos contadores é utilizada apenas tubagem de PEX. Comparativamente com uma
solução mista (ligação entre as diferentes caixas de derivação e o contador feita através das
paredes de alvenaria com recurso a tubagens de PVC) esta é uma opção mais onerosa, mas
mais vantajosa relativamente ao funcionamento hidráulico, na medida em que são aproveitadas
as vantagens das tubagens de PEX em toda a rede e não apenas dentro de cada divisão. Uma
solução mista acarreta igualmente maiores comprimentos de tubagem o que, conjuntamente
com a necessidade de se recorrer a acessórios, implica valores de perdas de carga mais
elevados. Pode assim concluir-se que a solução adoptada apresenta melhores níveis de
conforto.
138
Sistemas Prediais de Distribuição de Água Fria
____________________________________________________________________________
Uma análise do traçado do edifício (Anexo A20) permite verificar que foram tidas em conta as
regras definidas no RGSPPDADAR [N12], mencionadas no Ponto 3.2.1 desta dissertação.
Para além dessas regras foram igualmente consideradas outras opções que visam a
optimização da rede: a instalação de válvulas está concordante com o mencionado no Ponto
3.2.2; foi assegurada uma distância entre a tubagem de água quente e de água fria, sempre
superior a 0.05 m, suficiente para minimizar as trocas de calor.
Relativamente à dimensão da tubagem pode observar-se que foi tido em conta que os tubos
devem ter o menor comprimento possível. Ainda assim existem algumas situações em que isso
não se verifica. Poderia ter sido considerada a instalação das caixas de derivação à entrada
das cozinhas dos T2 dos pisos 1 e 2 e dos T3 do piso recuado, reduzindo assim o comprimento
das tubagens e facilitando também o acesso às mesmas em caso de reparação, já que estas
estão instaladas numa zona de armários (Figura 8.2).
Figura 8.2 - Localização da caixa de derivação do T3 do piso 1
A leitura do traçado da rede (Anexo A20) permite também verificar que a canalização da
cozinha do T3 dos pisos 1 e 2 não é independente da canalização da instalação sanitária
contígua. Seria vantajoso seccionar estas duas divisões independentemente, de forma a evitar
que numa situação em que é necessário parar o abastecimento de uma das divisões, se
inutilize também a outra.
8.2.1.2. Dimensionamento
Segundo [M8] o dimensionamento da rede de abastecimento de água fria é baseado nas
directrizes impostas pelo RGSPPDADAR [N12]. Assim sendo os caudais foram calculados
através da Expressão (3.1) presente nesta obra, enquanto que os diâmetros e a velocidade
foram estimados com recurso à Equação (3.11). Relativamente ao cálculo do coeficiente de
simultaneidade foi adoptado o Método do Coeficiente de Simultaneidade que é dado pela
Equação (3.8). As perdas de carga foram obtidas através da Expressão de Flamant, indicada
nesta obra como Expressão (3.19).
Os limites de velocidade e de pressão estipulados estão igualmente concordantes com os
definidos pelo RGSPPDADAR [N12], que foram referidos no Capítulo 3. É ainda de referir que
as perdas de carga lineares foram majoradas a 20% para compensar a existência das
singularidades provenientes dos acessórios utilizados.
139
Sistemas Prediais de Distribuição de Água Fria
____________________________________________________________________________
Uma análise ao dimensionamento feito neste projecto permite verificar que, à excepção de
alguns pequenos aspectos, abordados seguidamente, a rede está concordante com o que foi
definido ao longo do Capítulo 3, como se pode observar no Quadro 1 do Anexo A20.
Apesar do que foi dito no parágrafo anterior, deverá ser destacado, no troço F1, o reduzido
valor do coeficiente de simultaneidade. Segundo o Manual das Redes Prediais da EPAL [M3], o
coeficiente
de
simultaneidade
determinado
através
do
Método
do
Coeficiente
de
Simultaneidade terá de assumir valores superiores a 0.2. Como se pode observar através do
Quadro 8.1, o coeficiente de simultaneidade do troço F1 é de 0.1155, valor inferior aos limites
estipulados. Assim sendo, deveria ser considerado um coeficiente de simultaneidade de valor
igual a 0.2 (valor mínimo). No Quadro 8.1 estão evidenciadas as alterações impostas pela
mudança do valor do coeficiente de simultaneidade.
Quadro 8.1 - Valores iniciais e propostos do coeficiente de simultaneidade para o troço F1 do edifício misto [M8]
Troço
F1
Lhor
10.50
Troço
F1
Lhor
10.50
Nd
76
Valores iniciais
Qa
Cs
Qd
1.50
13.00 0.1155
Lvert Ltotal
3.00 13.50
Nd
76
v
0.69
v
1.20
Di
52.5
b
J
Jt
0.000134 0.0112 0.1821
Valores propostos
Qa
Cs
Qd
2.60
13.00 0.2000
Lvert Ltotal
3.00 13.50
DN
63
DN
63
Di
52.5
b
J
Jt
0.000134 0.0294 0.4761
Como se pode ver no Quadro 8.1, a consideração de um valor diferente para o coeficiente de
simultaneidade faz alterar o valor do caudal de dimensionamento, do qual dependem
directamente as perdas de carga do escoamento. Apesar do valor de velocidade se enquadrar
dentro dos limites estipulados no dimensionamento, o aumento das perdas de carga reduz o
valor de pressão, podendo agravar as condições de pressão da rede. Esta última questão será
abordada numa fase posterior desta análise.
Outro aspecto a ter em conta prende-se com os valores da velocidade de escoamento. Através
da análise do projecto do edifício em questão [M8] é possível verificar que os valores de
velocidade estão próximos dos limites definidos. Como se pode identificar no Quadro 8.2, os
troços F6.1 e F7.1 têm valores de velocidade muito próximos dos 2 m/s. Apesar destes valores
serem aceitáveis pelas imposições que definem o escoamento (o facto de a velocidade
exceder em 0.04 m/s os limites estipulados, não tem grande importância, devido à
insignificância desse mesmo excesso – 2% do total) podem ser reduzidos, permitindo assim
melhores condições de conforto. Seguidamente, através do Quadro 8.2, apresenta-se uma
proposta de melhoria dessas condições de conforto, fazendo aumentar o diâmetro definido.
140
Sistemas Prediais de Distribuição de Água Fria
____________________________________________________________________________
Quadro 8.2 - Valores iniciais e propostos dos diâmetros nominais para os troços F6.1 e F7.1 do edifício misto [M8]
Troços
F6.1 e F7.1
Nd
4
Lhor
5.50
Lvert
3.00
Troços
F6.1 e F7.1
Nd
4
Lhor
5.50
Lvert
3.00
Valores iniciais
Qa
Cs
Qd
0.90 0.5774
0.52
Ltotal
8.50
v
2.04
v
1.23
Di
18.0
b
J
Jt
0.000134 0.2836 2.8924
Valores propostos
Qa
Cs
Qd
0.90 0.5774
0.52
Ltotal
8.50
DN
25
DN
32
Di
23.2
b
J
Jt
0.0849
0.8664
0.000134
Apesar de ser um pouco mais onerosa, esta alteração do diâmetro permite, para além da
redução da velocidade, a diminuição das perdas de carga, o que faz igualmente aumentar os
níveis de conforto. No Quadro 8.2 são salientadas as diferenças verificadas.
Depois de estimadas as perdas de carga, importa verificar os valores de pressão na rede. Foi
feita uma análise ao ponto crítico que, segundo o projecto do presente edifício [M8], apresenta
uma pressão próxima dos 60 kPa. Este valor, apesar de estar dentro dos limites definidos pelo
regulamento, está distante dos valores dados como limites da pressão de conforto, como foi
abordado no Ponto 3.3.2.3. Esta questão poderia ser melhorada através da alteração dos
diâmetros da tubagem, ou fazendo-se uma redução dos comprimentos de tubagem, questão
abordada no Ponto 8.2.1.1.
8.2.2. Rede de abastecimento de água para combate a incêndio
O presente edifício tem uma utilização mista, pelo que terá de respeitar as condições
referentes a vários tipos de utilização-tipo. Segundo o RJSCIE [N5] este prédio pode ser
classificado como sendo de utilização-tipo I (habitacional) e de utilização-tipo VII (comercial).
Como é constituído por uma zona de estacionamento, é igualmente considerado como sendo
de utilização-tipo II. Analisando o quadro presente no Anexo A20 é possível verificar que o
edifício em questão apenas exige a instalação de uma rede de combate a incêndio no piso -1,
2
uma vez que o estacionamento é coberto e ocupa uma área superior a 500m .
A rede de combate a incêndio é formada por tubagem de aço galvanizado, sendo os
acessórios constituídos pelo mesmo material.
8.2.2.1. Traçado
Como referido anteriormente, o sistema de combate a incêndio abrange apenas o piso
subterrâneo. Este sistema é constituído por uma rede de tubagens que alimenta dois carretéis.
A alimentação da rede é feita directamente através da rede pública, não havendo necessidade
de recorrer a um sistema de bombagem e respectivo reservatório.
141
Sistemas Prediais de Distribuição de Água Fria
____________________________________________________________________________
Como se pode observar pelo Desenho 6 do Anexo A20 a tubagem em PVC entra no prédio e
segue junto ao tecto da cave, até subir para o piso térreo, onde está instalado o contador do
condomínio que é utilizado para contabilizar tanto os gastos com a rede de incêndio, como
também com a torneira de lavagem instalada no piso -1. A tubagem que sai do contador,
constituída por aço galvanizado, desce para o piso subterrâneo e vai abastecer os dois
carretéis, que estão instalados em duas zonas distintas, garantindo uma distância suficiente
para cobrir todos os pontos desta fracção expostos a um possível incêndio. Na Figura 8.3 é
possível identificar tanto um dos carretéis instalados no piso subterrâneo, como também a
torneira de lavagem colocada no mesmo piso.
Figura 8.3 - Carretel e torneira de serviço instalados no piso subterrâneo
Importa ainda referir que foram tomadas em conta todas as opções que permitem optimizar a
rede, como por exemplo a instalação de troços rectilíneos, com um traçado curto.
8.2.2.2. Dimensionamento
Como foi analisado no Ponto 8.2.2.1 esta rede de abastecimento é muito reduzida, uma vez
que apenas foi necessário dimensionar as tubagens que abastecem os dois carretéis.
O caudal de dimensionamento considerado foi determinado com recurso à Expressão (4.1),
que depende do caudal instantâneo e do número de bocas em funcionamento simultâneo.
Neste caso foi considerado que ambos os carretéis funcionavam simultaneamente e que a
cada um corresponde um caudal instantâneo de 3 l/s, como se verifica no Quadro 8.3. Os
valores da velocidade de escoamento e da perda de carga contínua foram calculados de forma
idêntica ao referido no Ponto 8.2.1.2. Importa ainda evidenciar que o valor da velocidade de
escoamento se encontra dentro dos valores usuais verificados nos sistemas de combate a
incêndio, como se observa no Quadro 8.3.
Quadro 8.3 - Dimensionamento da rede de abastecimento de água para combate a incêndio [M8]
Troço
SI
Dispositivo
2 Carretéis
Qinst
3.00
nb
2
Qd
6.00
142
DN
50
Di
52.8
b
0.000230
v
2.74
J
0.2121
Sistemas Prediais de Distribuição de Água Fria
____________________________________________________________________________
8.3. Edifício de armazém – Seixal
O edifício em estudo é um armazém situado na Rua Gervásio Lobato, no Casal do Marco,
concelho do Seixal, na proximidade do edifício analisado no Ponto 8.2 – Figuras 8.4 e 8.5. O
armazém é composto por três fracções com acesso directo, isolado e independente para o
exterior.
Figura 8.4 - Localização do armazém (adaptado de [I63])
Figura 8.5 - Edifício misto e armazém
Cada fracção é constituída por uma zona ampla para estacionamento (piso -1), uma zona
ampla para armazém e duas instalações sanitárias (piso 0) e também por uma galeria instalada
no piso 1, como se pode observar no Desenho 6 do Anexo A21. A cada fracção corresponde
também uma área reservada na cobertura para a instalação de painéis solares.
8.3.1. Rede de abastecimento de água para consumo
Para a rede de abastecimento de água do armazém foram adoptados dois tipos diferentes de
tubagem: PVC para a canalização exterior e PP-R para as tubagens que constituem a rede
interior do edifício [M7]. A rede de tubagem foi dimensionada para proporcionar um
abastecimento nas devidas condições a 2 lavatórios e 2 bacias de retrete para cada fracção.
Assim sendo, o abastecimento de água limita-se ao piso térreo e aos painéis solares.
Cada contador está instalado na fachada principal do edifício, na parte correspondente à
respectiva fracção, num local de fácil acesso para as operações de leitura. É ainda de referir
que foi assegurada a separação entre os ramais que abastecem as diferentes fracções, de
forma a garantir, em caso de avaria, o normal funcionamento da rede de tubagem não
afectada.
8.3.1.1. Traçado
A tubagem exterior entra no edifício e circula pelo tecto da cave, subindo depois até aos
contadores de cada fracção, como se observa nos Desenhos 2 e 5 do Anexo A21. A jusante do
contador é feita a distribuição predial, que é idêntica para todas as fracções. A tubagem em
PP-R circula junto às paredes e vai abastecer os dispositivos pertencentes à instalação
sanitária.
Como acontece no projecto do edifício misto analisado na Secção 8.2, o traçado da
canalização da rede de abastecimento de água respeita todas as normas definidas pelo
143
Sistemas Prediais de Distribuição de Água Fria
____________________________________________________________________________
RGSPPDADAR [N12]. Foram igualmente tidas em conta outras regras que visam garantir uma
boa solução económica em conjunto com o bom funcionamento da rede, como por exemplo a
adopção de um traçado tão curto quanto possível.
8.3.2. Rede de abastecimento de água para combate a incêndio
A rede de combate a incêndio de um armazém é mais complexa do que a de um edifício misto,
como foi analisado na Secção 8.2. Uma breve análise do RJSCIE [N5] permite verificar as
maiores exigências relacionadas com este tipo de edifício.
O presente edifício é classificado com sendo de utilização-tipo II (estacionamento) e XII
(armazém), como se pode observar no quadro do Anexo A21. A definição da categoria de risco
é mais complexa, na medida em que depende do uso dado ao armazém. Uma análise da
memória descritiva [M7], permite concluir que é considerado que o edifício se insere numa 2ª
categoria de risco (risco moderado), já que é referida a instalação de uma rede de incêndio
armada em todo o edifício, que é abastecida pela rede pública. Analisando o RTSCIE [N17], e
tendo em conta as utilizações-tipo do edifício, pode observar-se que esta conjuntura de opções
apenas é possível em edifícios de 2ª categoria de risco.
Para abastecer esta rede foi utilizada tubagem de aço galvanizado, com os acessórios
formados com o mesmo material.
8.3.2.1. Traçado
A rede de abastecimento de água para combate a incêndio, proveniente da rede pública,
abastece o piso subterrâneo e também toda a área do piso 0. Estão instalados três carretéis na
cave, junto do acesso de cada fracção, que cobrem toda a zona de estacionamento e de
arrumos. No piso térreo foram implantados dois carretéis em cada uma das três partes do
armazém. Na Figura 8.6 é possível identificar parte da tubagem horizontal que irá abastecer os
carretéis. Como se pode observar na mesma figura, a tubagem vertical e o carretel ainda não
estão instalados.
Figura 8.6 - Canalização horizontal que posteriormente irá abastecer o carretel
O facto de a zona de armazém estar mais bem equipada em termos de carretéis,
comparativamente com o piso de estacionamento, denota a preocupação existente com o risco
de incêndio nesta zona do edifício. Como referido anteriormente o uso do armazém vai sendo
144
Sistemas Prediais de Distribuição de Água Fria
____________________________________________________________________________
alterado ao longo do tempo de vida do mesmo, pelo que se deve prevenir uma situação em
que este seja utilizado para guardar elementos com um risco de incêndio considerável.
À semelhança do que acontece nos outros edifícios abordados nesta obra, o traçado da rede
de incêndio obedece às directrizes impostas pelo RJSCIE [N5]. Assim sendo, verifica-se que os
carretéis são suficientes para cobrir todos os pontos expostos a um eventual sinistro. Houve
igualmente a preocupação de instalar estes dispositivos junto das zonas de comunicação,
como por exemplo as escadas de acesso ao piso subterrâneo (Desenho 1 do Anexo A21). Foi
igualmente tido em conta o aspecto económico, como se pode observar pela consideração de
troços que definem o traçado mais curto possível.
O RJSCIE [N5] refere ainda a necessidade de instalar uma boca-de-incêndio suplementar que
permita o abastecimento da rede de combate, em caso de avaria da rede pública. Como se
pode ver no Desenho 2 do Anexo A21 essa boca-de-incêndio está instalada na fachada, numa
zona de fácil acesso por parte dos veículos de socorro.
8.4. Escola Secundária Josefa de Óbidos – Lisboa
A construção da Escola Secundária Josefa de Óbidos data da altura do Estado Novo, mais
propriamente de ano de 1952 [I61]. O parque escolar está localizado na Rua Coronel Ribeiro
Viana, no bairro lisboeta de Campo de Ourique (Figura 8.7).
Figura 8.7 - Planta da Escola Secundária Josefa de Óbidos (Adaptado de [I63])
Como se pode observar na Figura 8.7, a escola tinha uma estrutura inicial composta por três
blocos (A, G e O) de três andares e por alguns espaços exteriores. A requalificação da escola
passou pela implementação de dois novos blocos (E e R) – Figura 8.7. Os edifícios antigos
sofreram uma total remodelação, sendo os sistemas de abastecimento de água e de combate a
incêndio construídos de raiz. O novo parque escolar é igualmente constituído por um complexo
desportivo, representado por CD na Figura 8.7.
8.4.1. Rede de abastecimento de água para consumo
O projecto da rede de abastecimento de água fria, inicialmente constituída por tubagem em
polibutileno, sofreu uma alteração ao longo do processo de execução da reconstrução da
escola. Esta modificação consistiu na substituição das tubagens de polibutileno por
145
Sistemas Prediais de Distribuição de Água Fria
____________________________________________________________________________
multicamada, visando uma optimização e aumento da durabilidade útil da rede de águas.
Apesar do aumento do custo da obra, foi dado especial atenção para a melhoria do sistema,
devido à sua elevada utilização. Na presente dissertação será abordado o projecto inicial,
permitindo uma análise à utilização da tubagem em polibutileno, completando assim o capítulo
dos materiais abordados nesta obra.
O projecto contemplava, como foi referido, uma distribuição interior assegurada com
canalização em polibutileno (PB). O plano inicial considerava também a utilização de tubagem
em polietileno de alta densidade (PEAD) na rede exterior do edifício. As travessias de paredes
e pavimentos seriam feitas com recurso a tubos de PVC. Estas duas considerações referidas
mantiveram-se nas telas finais, havendo apenas a substituição do polibutileno.
No piso 0 a rede de abastecimento de água alimenta os bebedouros e outras torneiras
exteriores, a sala de produção de água quente, o refeitório e cafetaria e também as instalações
sanitárias e balneários. No piso 1 apenas as instalações sanitárias são abastecidas com água.
No piso 2 a rede de alimentação engloba os dispositivos necessários para fornecer água aos
laboratórios, às salas das máquinas e também às instalações sanitárias.
8.4.1.1. Traçado
As condições de pressão fornecidas pela rede pública de abastecimento são suficientes para
dispensar o recurso a um sistema de bombagem. Assim sendo, a tubagem de PEAD faz a
ligação directa entre a canalização pública e a canalização interior. Esta tubagem é também
utilizada para abastecer as várias torneiras exteriores existentes que alimentam, entre outros
dispositivos, os bebedouros.
Para além dos referidos materiais importa ainda mencionar a utilização de tubagem de PEX em
três troços pertencentes à cozinha. Como se pode ver na Figura 8.8, esta instalação foi a
solução encontrada para alimentar os dispositivos pertencentes na ilha desta divisão, devido à
necessidade de se instalar a tubagem no pavimento. Na Figura 8.8 é igualmente visível a caixa
de localização instalada à entrada da cozinha.
Figura 8.8 – Pormenor da tubagem de água fria da cozinha [M9]
146
Sistemas Prediais de Distribuição de Água Fria
____________________________________________________________________________
Além de terem sido tidas em conta todas as opções de traçado impostas pelo RGSPPDADAR
[N12], foram ainda consideradas algumas opções que visam a optimização da rede. É de referir
que foi sempre tida em conta a distância mínima de 0.05 m entre a tubagem de água quente e
a tubagem de água fria, minimizando assim quaisquer trocas de calor. Ainda relativamente ao
traçado, importa destacar a preocupação que houve em delinear tubagens com o menor
comprimento possível.
Um dos aspectos menos correcto encontrado no estudo deste traçado prende-se com a
instalação das válvulas de seccionamento. Para além de outros locais, estes dispositivos
devem ser instalados a montante dos autoclismos, por forma a ser possível interromper o
abastecimento de água em caso de necessidade. Uma análise ao projecto permite verificar que
não existe qualquer válvula de seccionamento nos ramais de alimentação dos autoclismos
(Figura 8.9), o que, neste caso, poderá ser justificado pelo facto de este edifício se destinar ao
uso público, evitando qualquer utilização indevida.
Figura 8.9 - Pormenor dos autoclismos de uma instalação sanitária [M9]
8.4.2. Rede de abastecimento de água para combate a incêndio
O edifício em questão é uma escola, sendo, classificado pelo RJSCIE [N5] como de utilizaçãotipo IV. Como não lhe está associado um elevado risco de incêndio, apenas é exigido pelo
RTSCIE [N17] que seja instalado um sistema de rede de incêndio armada, uma vez que este
edifício está susceptível de receber mais de 200 pessoas (Anexo A6). Essa rede de incêndio é
armada por bocas-de-incêndio do tipo carretel com agulhetas de 3 posições, como se verifica
na Figura 8.10 [M9].
Figura 8.10 - Boca-de-incêndio do tipo carretel instalada na Escola Secundária Josefa de Óbidos
147
Sistemas Prediais de Distribuição de Água Fria
____________________________________________________________________________
O sistema de tubagens constituinte da rede de incêndio foi construído com recurso ao aço
galvanizado, sendo os acessórios constituídos pelo mesmo material. Importa ainda referir que
foram tomadas medidas contra a corrosão, através da aplicação de um primário próprio para o
efeito [M9].
8.4.2.1. Traçado
A alimentação da rede de combate a incêndio é feita directamente da rede pública, não
havendo necessidade de recorrer a um reservatório e respectivo sistema de bombagem.
Foram, como referido, utilizadas tubagens de aço galvanizado embutidas em paredes de
alvenaria, ou em alguns casos instaladas à vista, com recurso a abraçadeiras (isoladas por
juntas, por exemplo borracha, por forma a evitar transmissões de vibrações e de ruído), à
semelhança do que se verifica na rede de abastecimento de água fria.
Como foi referido no Capítulo 4, o traçado da rede de incêndios passa, principalmente, pela
escolha da localização das bocas-de-incêndio. Uma análise do traçado do projecto de
execução [M9] permite verificar que os carretéis estão instalados nos caminhos de evacuação
a uma distância suficiente para cobrir todas as áreas expostas a um possível incêndio. Ainda
assim existem algumas zonas onde poderiam ter sido instaladas bocas-de-incêndio, por forma
a facilitar o combate por parte dos utilizadores, aumentando assim a eficácia do combate a
incêndio. Nos Figuras 7 e 8, presentes no Anexo A22, estão representadas duas propostas de
colocação dos carretéis para melhorar a utilização do sistema de combate.
O traçado da tubagem respeita as regras definidas para uma optimização dos custos da rede
de combate a incêndio. Houve igualmente especial atenção para as perdas de carga
provocadas pelo escoamento do líquido, verificando-se que os troços são o mais rectilíneo
possível, diminuindo assim a necessidade de recurso a acessórios que acarretam perdas de
carga singulares. Relativamente à minimização das perdas de carga contínuas, houve a
preocupação de fazer o traçado da tubagem o mais curto possível.
148
Sistemas Prediais de Distribuição de Água Fria
____________________________________________________________________________
9. Conclusões e trabalhos futuros
9.1. Conclusões
O objectivo desta dissertação passava por fazer o estudo da arte sobre os sistemas de
abastecimento de água fria para consumo e para combate a incêndio, incluindo aspectos
relacionados com a legislação, quer em termos de traçado quer em termos de
dimensionamento, descrição de materiais e dispositivos utilizados nas redes e sistemas de
bombagem. Apresentam-se também situações mais práticas, relacionadas com a fase de obra.
A consciencialização para a adopção de políticas de sustentabilidade foi igualmente um ponto
importante no cumprimento dos objectivos estipulados inicialmente.
De seguida é feita uma análise mais pormenorizada às conclusões tiradas relativamente aos
temas abordados.
No Capítulo 2 foi abordada a temática da água, tendo em conta o seu consumo e os níveis de
qualidade. Esse consumo aumentou bastante com o crescimento da população que se tem
verificado desde o período da revolução industrial. O aumento do dispêndio, que está
associado à possibilidade de extinção da água, tem vindo a preocupar a globalidade da
população mundial, gerando inúmeros debates e estudos que levam à criação de soluções
para o diminuir. Nos sistemas prediais de abastecimento de água esta preocupação é mais
evidente nas redes utilizadas para abastecer os dispositivos que utilizam água para consumo
humano, já que as redes de incêndio têm uma utilização bastante esporádica. As entidades
reguladoras têm tido uma grande importância no incentivo à redução do consumo, na medida
em que, para além de elaborarem normas que visam a optimização dos sistemas de
abastecimento, criam medidas compensatórias para os consumos mais reduzidos, através da
atribuição de escalões de consumo onde o preço da água é inferior nos níveis que
correspondem a um consumo mais reduzido. No território nacional a consideração dessas
normas e medidas tem por base o RGSPPDADAR [N12] e os vários regulamentos municipais.
Como Portugal é membro do Comité Europeu de Normalização, a Norma Europeia EN 806
[N18], que passará a Norma Portuguesa numa data ainda indefinida, pode igualmente ser tida
como referência [1]. Relativamente à optimização dos sistemas de combate a incêndio, está
em vigor, em território nacional, o RJSCIE [N5].
Outro aspecto que tem vindo a crescer em termos de importância e que foi igualmente
abordado no Capítulo 2, prende-se com a qualidade da água, que está directamente ligada à
qualidade dos sistemas de abastecimento. Assim sendo, tem-se verificado um aumento dos
requisitos quer ao nível do material quer na forma em como são executados os projectos.
Como exemplos do crescimento deste factor são os ensaios que têm de ser feitos para verificar
a conformidade do sistema e que estão referidos no RGSPPDADAR [N12]. Este aumento de
exigência permite que haja necessidade de uma procura constante de melhores soluções,
tornando assim o mercado mais competitivo e repleto de opções. A crescente preocupação
149
Sistemas Prediais de Distribuição de Água Fria
____________________________________________________________________________
com o tema da qualidade da água é igualmente responsável pela criação de entidades
creditadas para o seu controle, como por exemplo a ANQIP [I1].
Posteriormente à investigação sobre o tema da utilização de água, foram abordadas as
soluções que permitem a execução dos sistemas de abastecimento de água para consumo e
também para combate a incêndio, que serão abordados seguidamente.
No Capítulo 3 foram abordados os sistemas de abastecimento de água para consumo. O
traçado destas redes é executado com o intuito de optimizar o rácio entre a eficiência (em
termos de segurança, eficácia e conforto) e as condições económicas. Para além destes dois
factores são sempre tidas em conta as directrizes presentes na legislação vigente, referida
anteriormente. A análise feita durante a presente dissertação permitiu concluir que o traçado
destes sistemas varia principalmente com o tipo de material utilizado. As tubagens constituídas
por materiais flexíveis, como por exemplo o PEX, são usualmente embainhadas e instaladas no
pavimento, ao contrário das tubagens rígidas (PVC ou aço inox) cuja execução é,
normalmente, através de roços abertos nas paredes de alvenaria. Nos edifícios analisados
nesta dissertação é possível identificar as referidas diferenças. Outra diferença, em termos de
traçado, entre estes dois tipos de material, prende-se com a necessidade de recorrer, nas
tubagens flexíveis, a uma caixa de derivação que faça a distribuição pela respectiva divisão, ao
contrário do que acontece nas redes que utilizam tubagens rígidas, onde o abastecimento é
feito de forma continuada. A ligação entre as caixas de derivação pode ser feita com recurso a
tubagem flexível, como acontece no edifício misto analisado, ou através de canalizações
rígidas. A segunda opção é habitual em situações em que seja necessário dar continuidade à
tubagem de um piso para o outro, como acontece nas moradias. Outro aspecto importante,
talvez o mais limitativo na execução do traçado, tem a ver com os conflitos que possam existir
com projectos de outras especialidades. Assim sendo, é importante analisar os vários projectos
da obra, de forma a evitar os referidos problemas.
À semelhança do que acontece no traçado, o dimensionamento dos sistemas de
abastecimento de água para consumo humano é feito por forma a optimizar o rácio entre a
optimização do sistema e o custo da obra. No Capítulo 3 deste documento foi feito um estudo
relativo aos métodos de dimensionamento que constam tanto no RGSPPDADAR [N12], como
também na Norma Europeia, EN806-3 [N18]. Através da referida análise pode concluir-se que
o método preconizado pelo RGSPPDADAR [N12], apesar de ser mais moroso e complexo,
permite a obtenção de soluções mais rigorosas, com maior nível de conforto, enquanto que a
utilização da Norma Europeia [N18] permite, de uma forma mais prática, a obtenção de
soluções com um menor nível de conforto. É ainda de destacar que como a Norma Europeia
[N18] conduz a soluções com diâmetros inferiores, é mais vantajosa do ponto de vista
económico.
No Capítulo 4 foram abordados os diferentes sistemas de abastecimento de água para
combate a incêndio, que podem ser separados em manuais (coluna seca, coluna húmida e RIA
com carretel) e automáticos (RIA com teatro, sprinklers, cortinas de água). Estes métodos de
150
Sistemas Prediais de Distribuição de Água Fria
____________________________________________________________________________
combate podem também ser separados em meios de primeira intervenção (sprinklers, cortinas
de água e RIA com carretel) ou meios de segunda intervenção (coluna seca, coluna húmida e
RIA com teatro), consoante sejam activados por qualquer utilizador ou pelos bombeiros. Após
uma análise feita na presente dissertação pode-se concluir que tanto os sprinklers como as
cortinas de água não devem ser considerados métodos de extinção, devendo ser utilizados
como complementos dos restantes meios de combate, como meios de retardamento ou
prevenção, uma vez que não têm capacidade suficiente, em termos de volume de água e
duração de actuação, para fazer a extinção de um incêndio.
O RJSCIE [N5] caracteriza os diferentes edifícios, consoante o risco que lhe está associado, de
uma forma qualitativa (classes de risco) e quantitativa (categorias de risco). Para caracterizar
melhor os diferentes edifícios é feita uma distinção relativamente ao seu uso, através da
definição das utilizações-tipo. Considerando as classificações anteriormente referidas, foi
possível verificar que as exigências regulamentares apontam para uma maior utilização das
redes de incêndio armadas equipadas com carretéis. Esta opção pode ser justificada com o
facto de estes meios serem de simples utilização e permitirem um eficaz e rápido combate. A
possibilidade deste método ser abastecido directamente pela rede pública, cujas condições de
pressão têm vindo a melhorar, é igualmente um ponto positivo a destacar. Para grandes
incêndios é necessário recorrer-se aos meios de segunda intervenção, já que estes têm um
grau de eficácia mais elevado, devido à sua elevada capacidade de debitar água e também
porque são manuseados por pessoal especializado. Os edifícios abordados nesta obra têm
uma
utilização
distinta,
notando-se,
portanto,
algumas
diferenças
relativamente
à
obrigatoriedade de utilização dos meios de combate a incêndio.
O traçado e o dimensionamento dos sistemas de combate a incêndio são igualmente feitos
com o objectivo de optimizar o rácio entre a eficiência e o custo do sistema. A nível do traçado,
as diferenças relativamente aos sistemas de abastecimento para consumo, prendem-se
essencialmente com a localização dos dispositivos utilizados para o combate, que vem
expressa no RTSCIE [N17]. Relativamente ao dimensionamento das tubagens são usadas as
mesmas leis hidráulicas, sendo, portanto, utilizados métodos de cálculo semelhantes. Neste
aspecto as diferenças prendem-se com os valores de pressão e caudal considerados. Apesar
destas semelhanças, o estudo sobre o dimensionamento destes sistemas, feito na presente
dissertação, permitiu verificar que o dimensionamento dos dispositivos utilizados nos meios de
extinção automáticos é mais complexo do que o que é feito nos meios manuais.
Posteriormente ao estudo das redes de abastecimento de água fria, foram analisados os
materiais que a constituem, bem como os respectivos dispositivos. Foram igualmente
abordados os sistemas de bombagem e os reservatórios utilizados. Estes elementos serão
abordados nos parágrafos seguintes.
Os materiais utilizados nas tubagens das redes de abastecimento de água fria podem ser
agrupados em dois grandes grupos: os metálicos e os plásticos. Os primeiros são mais
utilizados nos meios de combate a incêndio, enquanto que as tubagens plásticas têm a sua
151
Sistemas Prediais de Distribuição de Água Fria
____________________________________________________________________________
aplicação limitada às redes de abastecimento de água para consumo, podendo ou não,
consoante as suas características, ser utilizadas em sistemas de água quente. Na escolha do
material a adoptar devem ser tidas em conta, para além da componente económica, a
aplicabilidade e as características do material. O estudo dos materiais permitiu ainda encontrar
as vantagens e desvantagens da sua utilização.
Os dispositivos utilizados nas redes foram também abordados, fazendo-se a distinção entre os
utilizados nos sistemas de combate a incêndios e nos sistemas de abastecimento de água. Foi
possível verificar que é neste capítulo que se verificam as maiores diferenças entre estes dois
tipos de sistemas, uma vez que em ambos são utilizados acessórios bastante distintos. Foram
ainda analisados os dispositivos de sustentabilidade que permitem consumir menores
quantidades de água. Apesar de terem grande importância numa política de sustentabilidade,
estes elementos podem não apresentar o rendimento desejado, uma vez que fazem alterar o
normal funcionamento dos sistemas. Assim sendo, este é um aspecto que deve ser tido em
conta na aplicação destes elementos.
Os sistemas de bombagem são utilizados para suprimir situações de falta de pressão na rede.
Pôde observar-se que a diferença entre os grupos de bombagem utilizados no abastecimento
de água para consumo e os que são aplicados nas redes de abastecimento para combate, se
prende essencialmente com o rigor associado ao seu funcionamento, justificado pelo maior
cuidado que exige uma rede de combate a incêndio. Neste sentido, é exigida a instalação de
bombas suplementares que permitam repor rapidamente os níveis de pressão e que garantam,
em caso de avaria do sistema eléctrico ou do sistema principal de bombagem, a continuidade
do fornecimento de água à pressão desejada. Relativamente aos sistemas de bombagem
foram estudados três tipos diferentes: sobrepressão pela rede pública ou através da instalação
de um reservatório, elevação para um reservatório instalado no topo do edifício e utilização de
um sistema hidropneumático. Em Portugal é usual recorrer-se à utilização do primeiro sistema
referido, uma vez que as condições de pressão são permanentemente garantidas pela rede
pública de abastecimento, ao contrário do que acontece nos países menos desenvolvidos,
onde é necessário recorrer a um reservatório instalado no topo do edifício para que sejam
garantidos os níveis de pressão nos vários dispositivos. O sistema hidropneumático é
igualmente muito utilizado em território nacional, uma vez que permite uma redução dos
arranques do grupo de bombagem, possibilitando assim menores gastos energéticos e um
aumento de durabilidade destes dispositivos.
Os reservatórios utilizados nos sistemas de abastecimento de água têm duas funções
específicas: distribuir a água ou regular as pressões e os arranques das bombas. Analisando
os reservatórios que constam nos dois tipos de sistemas estudados nesta obra, verifica-se que
ambos são dimensionados e executados de forma idêntica. Ainda assim existem algumas
regras definidas no RJSCIE [N5] que distinguem os reservatórios destinados ao sistema de
combate a incêndio. A semelhança entre os dois tipos de reservatório permite que seja
dimensionado apenas um depósito para fazer face às necessidades de consumo e de combate
152
Sistemas Prediais de Distribuição de Água Fria
____________________________________________________________________________
a incêndio. Esta solução, apesar de ser bastante eficaz, não é muito aconselhada, estando a
sua consideração limitada a algumas regras, relacionadas, por exemplo, com a manutenção da
potabilidade da água [17].
No Capítulo 6 da obra foi dada especial atenção às acções de transporte e de armazenamento
das tubagens e dos respectivos dispositivos. Nestas etapas da fase inicial da execução dos
sistemas é essencial garantir, tanto no transporte como no armazenamento, que os materiais
se mantenham intactos, livres de qualquer acção que os possa danificar, quer pela
possibilidade de haver uma lesão directa, quer pela possibilidade de ocorrência de qualquer
patologia. Foi ainda possível verificar que em obras públicas a fiscalização é bastante mais
exigente, sendo usual recorrer-se a ensaios para aferir sobre a conformidade dos materiais e
da globalidade do sistema.
No mesmo capítulo foi ainda elaborado um estudo relacionado com as patologias associadas
aos sistemas de abastecimento. Desse mesmo estudo pode concluir-se que as principais
patologias que surgem nos sistemas de abastecimento de água para consumo estão
associadas, entre outras causas, a erros de dimensionamento e à ausência de manutenção,
enquanto que nos sistemas de combate a incêndio é usual encontrar defeitos que advêm da
ausência de uso e de manutenção. As patologias mais comuns são a rotura da tubagem, as
fugas nas juntas, o deficiente escoamento e os defeitos nos dispositivos. Estas irregularidades
podem originar, para além de situações de desconforto, graves problemas nos elementos de
construção, como por exemplo infiltrações.
Uma análise das situações de obra, feita nos Capítulos 6 e 8, permitiu concluir que na
execução, na reabilitação e na alteração das redes, a abordagem a estes dois tipos de sistema
abordados segue também uma linha comum. Relativamente à reabilitação e alteração das
redes deve-se referir a importância de conhecer a rede primária. Neste sentido, é essencial a
elaboração dos cadastros na altura do fecho de obra, facilitando assim as operações de
reparação ou alteração.
No Capítulo 7 foi abordado o tema da sustentabilidade. Foi referido que podem ser tomadas
várias medidas para tornar o abastecimento de água sustentável. Para além da aplicação de
técnicas que permitem um uso mais contido deste líquido, podem ser tomadas medidas de
consciencialização relativamente a esta temática. A investigação feita neste campo permitiu
concluir que existem alguns programas relacionados com estas políticas, como é exemplo o
Programa Nacional para o Uso Eficiente de Água, promovido pelo Ministério do Ambiente e do
Ordenamento do Território [M6]. Dentro das soluções práticas, para além dos dispositivos
abordados no parágrafo anterior, importa destacar as técnicas de aproveitamento de águas
pluviais e residuais, que permitem, com algumas restrições, principalmente nas águas
residuais, reutilizar a água em dispositivos de uso não potável, como por exemplo as bacias de
retrete. Foi igualmente feito um estudo exemplificativo de um sistema de sustentabilidade numa
moradia. Esta análise permite concluir que apesar de alturas com grandes níveis de
precipitação (Inverno) o aproveitamento de águas pluviais permitir uma maior acumulação de
153
Sistemas Prediais de Distribuição de Água Fria
____________________________________________________________________________
água, o aproveitamento de águas cinzentas é mais eficaz, na medida em que o aproveitamento
da água é permanente e não depende de condições exteriores. Como se pode verificar no
mesmo exemplo, a aplicação de políticas de sustentabilidade tem também grandes valores de
eficácia. À semelhança do que acontece com os dispositivos de sustentabilidade, o facto de
estes sistemas serem utilizados para fazer o abastecimento de água de uma forma mais
limitada, quando comparada com o que acontece nos sistemas usuais, pode acarretar alguns
problemas de rendimento. Esta questão deverá ser sempre tida em conta, de forma a poder ser
minimizada.
Relativamente aos projectos analisados no Capítulo 8, para além do que foi referido ao longo
deste capítulo, importa ainda destacar algumas opções tomadas na sua realização. Desde já
pode concluir-se que o factor económico é bastante considerado na execução deste tipo de
projectos, em detrimento, do aumento do conforto. Observou-se que, apesar de os projectos
cumprirem o estipulado no regulamento não há grande importância com o aumento do nível de
conforto, na medida em que se utilizam diâmetros com as menores dimensões possíveis. Para
além deste facto fazer com que sejam praticadas velocidades de escoamento próximas dos
valores máximos, são geradas implicações ao nível da verificação das pressões. Assim sendo,
como se observa no exemplo do edifício misto, são considerados baixos valores de pressão
mínima, o que faz com que os dispositivos possam não ser utilizados nas devidas condições.
Através dos exemplos abordados foram igualmente perceptíveis as diferenças de exigência
entre edifícios de usos distintos, principalmente ao nível do projecto de abastecimento de água
para combate a incêndio. Assim sendo, verificou-se que tanto o armazém, como o edifício
escolar estão providos de um sistema de combate mais completo. Esta diferença pode ser
justificada consoante o edifício considerado. No armazém existe um maior risco de incêndio, já
que este pode ser utilizado para guardar materiais mais perigosos. A escola, por ser utilizada
por um grande número de pessoas, é também um edifício com um maior risco de sinistro. Em
ambos os casos foi utilizada uma rede de incêndio armada que permite o combate ao sinistro
por parte dos utilizadores.
Outro aspecto observado na análise dos referidos edifícios tem a ver com a escolha do material
a utilizar na canalização. Como se pode observar nos projectos expostos, a escolha da
tubagem a utilizar não segue uma regra rígida, estando de acordo com as preferências do
projectista. Ainda assim nota-se uma tendência para a utilização do aço galvanizado nas
tubagens que constituem a rede de combate a incêndio.
9.2. Trabalhos futuros
No presente documento foram abordados alguns temas que, como se referiu, têm vindo a ser
desenvolvidos e que têm ainda uma grande margem de progressão. Para além de avanços
técnicos, por exemplo através da introdução de novos materiais (como referido no Capítulo 5),
devem igualmente ser considerados aspectos mais teóricos que permitam resolver a montante
154
Sistemas Prediais de Distribuição de Água Fria
____________________________________________________________________________
os problemas relacionados com o abastecimento de água, como o alerta para o excessivo
consumo.
Devido à emergente exigência de qualidade é importante tomar medidas práticas para que os
sistemas de abastecimento consigam, durante a sua vida útil, corresponder às solicitações
para as quais são instalados. Neste sentido a manutenção dos elementos que constituem o
sistema assume um papel importante, na medida em que permite que estes mantenham as
suas capacidades durante largos períodos, o que é a principal dificuldade associada a estes
meios. Assim sendo importa aplicar medidas de obrigatoriedade de manutenção que,
associadas às exigências feitas ao nível da execução, podem permitir a produção de sistemas
com grande durabilidade. Para além destas medidas, a descoberta de novos materiais permite
igualmente realizar sistemas de abastecimento com mais qualidade. Neste sentido importa
destacar a recente descoberta de materiais plásticos com capacidade para serem empregues
em sistemas de extinção automática.
Relativamente à legislação que vigora em Portugal deverá ser concretizada a ideia de passar a
Norma Europeia para Norma Portuguesa, no sentido de uniformizar toda a regulamentação
vigente, evitando assim conflitos na realização de projectos.
No âmbito da sustentabilidade importa dar continuidade aos trabalhos que têm vindo a ser
desenvolvidos, com o sentido de consciencializar os utilizadores para o elevado consumo de
água. Esta consciencialização pode ser estimulada através da descoberta de novas técnicas
que permitam tornar as políticas de sustentabilidade mais eficazes e, por conseguinte, mais
atractivas para os utilizadores.
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Bibliografia
Artigos, livros e outros documentos de investigação:
[1]
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Congresso Nacional. Coimbra: Universide de Coimbra, 2007.
[2]
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e Reabilitação dos Edifícios. Lisboa: 2003.
[3]
AFONSO, A. S. – “Contributos para o dimensionamento de redes de águas em edifícios
especiais. Aplicação de modelos matemáticos.” Tese de Doutoramento. Porto: Faculdade
de Engenharia da Universidade do Porto, 2001.
[4]
AFONSO, A. S.; RODRIGUES, C. - "A qualidade na construção ao nível das instalações
prediais de águas e esgotos. Situação e perspectivas em Portugal." Congresso
Construção 2007 - 3º Congresso Nacional. Coimbra: Universide de Coimbra, 2007.
[5]
BARRAL, M. F. – “Perda de carga.” Santo André: Centro Universitário Fundação Santo
André, 2010.
[6]
CREDER, H. – “Instalações hidráulicas e sanitárias.” 5ª Edição. Rio de Janeiro: Editora
LTC – Livros Técnicos e Científicos Editora S.A., 1991.
[7]
ESGALHADO, H.; ROCHA, A. – “Materiais plásticos para a construção civil:
Características e tipos de aplicação.” Lisboa: LNEC, 2002.
[8]
GODINHO, L.; OLIVEIRA, P. – “Reutilização de águas residuais domésticas e pluviais.”
Apontamentos da disciplina de Instalações Técnicas em Edifícios. Coimbra: Universidade
de Coimbra, 2009.
[9]
INAOKA, M. B.; DIAS, R. S.; SILVA, S. C. – “Aplicação do PEAD na construção civil e
estudo do seu uso em habitações de interesse social.” São Paulo: Universidade Anhembi
Morumbi, 2010.
[10] MACINTYRE, A. J. – “Bombas e instalações de bombeamento.” Rio de Janeiro: Editora
Guanabara Dois S. A., 1980.
[11] MACINTYRE, A. J. – “Instalações hidráulicas: Prediais e industriais.” 2ª Edição. Rio de
Janeiro: Editora Guanabara Dois S. A., 1986.
[12] MACINTYRE, A. J. – “Manual de instalações hidráulicas e sanitárias.” Rio de Janeiro:
Editora Guanabara Koogan S. A., 1990.
[13] NATIVIDADE, E. – “Instalações de combate a incêndio com água em edifícios.” Coimbra:
Instituto Superior de Engenharia de Coimbra, 2010.
157
Sistemas Prediais de Distribuição de Água Fria
____________________________________________________________________________
[14] NIXON, S. C.; LACK, T. J.;HUNT, D. T.; LALLANA, C.; BOOSCHET, A. F. – “Recursos
hídricos na Europa: uma utilização sustentável?” Copenhaga: Agência Europeia do
Ambiente, 2000.
[15] PEDROSO, V. M. R. - "Patologia das instalações prediais de distribuição de águas."
Lisboa: LNEC, 1997.
[16] PEDROSO, V. M. R. – “Instalações elevatórias e sobrepressoras de água para edifícios.”
Lisboa: LNEC, 1996.
[17] PEDROSO, V. M. R. – “Manual dos sistemas prediais de distribuição e drenagem de
águas.” 3ª Edição. Lisboa: LNEC, 2007.
[18] PEDROSO, V. M. R. – “Medidas para um uso mais eficiente da água nos edifícios.”
Lisboa: LNEC, 2009.
[19] PEDROSO, V. M. R. – “Sistemas de combate a incêndios em edifícios de acordo com a
nova regulamentação.” 1ª Edição. Lisboa: LNEC, 2010.
[20] PEDROSO, V. M. R. – “Tecnologia das tubagens de aço inox para sistemas prediais de
distribuição de água.” Lisboa: LNEC, 2002.
[21] PEDROSO, V. M. R. – “Tecnologia das tubagens de cobre para sistemas prediais de
distribuição de água.” Lisboa: LNEC, 2003.
[22] PEDROSO, V. M. R. – “Tecnologia das tubagens de polietileno reticulado para sistemas
prediais de distribuição de água.” Lisboa: LNEC, 2004.
[23] PICCIOCHI, I. M. – “Sistemas de tubagem de poli (cloreto de vinilo) clorado para
distribuição de água quente e fria: Características e especificações.” Lisboa: LNEC,
1999.
[24] QUINTELA, A. C. – “Hidráulica.” 9ª Edição. Lisboa: Fundação Calouste Gulbenkian,
2005.
[25] ROCHA, A. C. P. F. - “Sistemas de tubagem para instalações de água em edifícios
hospitalares: Especificações técnicas.” Lisboa: Ordem dos Engenheiros, 2007.
[26] ROCHA, A. C. P. F. – “Tubos de polietileno reticulado e respectivas uniões para sistemas
de distribuição de água quente e fria e de aquecimento: Características e
especificações.” Lisboa: LNEC 1990.
[27] ROCHA, A. C. P. F. – “Tubos e acessórios em poli (cloreto de vinilo) clorado para
sistemas de distribuição de água quente e fria e de aquecimento: Características e
especificações.” Lisboa: LNEC, 1991.
[28] SALTA, M. M. – “Redes de distribuição de água em grandes edifícios: Características e
durabilidade. Materiais metálicos.” in Seminário: Materiais em Ambiente Marítimo.
Funchal: LNEC, 2007.
158
Sistemas Prediais de Distribuição de Água Fria
____________________________________________________________________________
Decretos, normas e outros documentos legislativos:
[N1]
ASOCIACIÓN DE INVESTIGACIÓN PARA LA SEGURIDAD DE VIDAS Y BIENES
(AISVB) - Regla Tecnica para Abastecimientos de Agua contra Incendios. Madrid:
AISVB, 2006.
[N2]
ESPECIFICAÇÃO TÉCNICA DA ASSOCIAÇÃO NACIONAL PARA A QUALIDADE
NAS INSTALAÇÕES PREDIAIS (ANQIP) – Sistemas de Aproveitamento de Águas
Pluviais em Edifícios (SAAP). Coimbra, 2009.
[N3]
Medidas Cautelares de Segurança Contra Risco de Incêndio em Centros Urbanos
Antigos (Decreto-Lei n.º 426/89). Lisboa, 1989.
[N4]
Medidas de Segurança Contra Risco de Incêndio Aplicáveis na Construção, Instalação
e Funcionamento dos Empreendimentos Turísticos e dos Estabelecimentos de
Restauração e de Bebidas (Portaria n.º 1063/97). Lisboa, 1997.
[N5]
Regime Jurídico da Segurança Contra Incêndios em Edifícios (Decreto-Lei n.º
220/2008). Lisboa, 2008.
[N6]
Regulamento de Segurança Contra Incêndio em Edifícios de Habitação (Decreto-Lei
n.º 64/90). Lisboa, 1990.
[N7]
Regulamento de Segurança Contra Incêndio em Edifícios de Tipo Administrativo
(Decreto-Lei n.º 410/98). Lisboa, 1998.
[N8]
Regulamento de Segurança Contra Incêndio em Edifícios de Tipo Hospitalar (DecretoLei n.º 409/98). Lisboa, 1998.
[N9]
Regulamento de Segurança Contra Incêndio em Edifícios Escolares (Decreto-Lei n.º
414/98). Lisboa, 1998.
[N10]
Regulamento de Segurança Contra Incêndio em Estabelecimentos Comerciais
(Decreto-Lei n.º 368/99). Lisboa, 1999.
[N11]
Regulamento de Segurança Contra Incêndio em Parques de Estacionamento
Cobertos (Decreto-Lei n.º 66/95). Lisboa, 1995.
[N12]
Regulamento Geral dos Sistemas Públicos e Prediais de Distribuição de Água e de
Drenagem de Águas Residuais (Decreto Regulamentar Nº 23/95). Lisboa, 1995.
[N13]
Regulamento Municipal de Abastecimento de Água do Concelho de Almada.
[N14]
Regulamento Municipal de Sistemas Públicos e Prediais de Distribuição de Água e de
Drenagem de Águas Residuais do Concelho de Caminha.
[N15]
Regulamento Municipal dos Serviços de Abastecimento de Água do Concelho do
Funchal.
159
Sistemas Prediais de Distribuição de Água Fria
____________________________________________________________________________
[N16]
Regulamento Municipal dos Sistemas Públicos e Prediais de Distribuição de Água do
Concelho de Elvas.
[N17]
Regulamento Técnico de Segurança Contra Incêndios em Edifícios (Portaria
n.º1532/2008). Lisboa, 2008.
[N18]
Specifications for Installations Inside Buildings Conveying Water for Human
Consuption. Bruxelas: CEN, 2006.
Catálogos e páginas de internet:
[I1]
ANQIP - Associação Nacional para a Qualidade nas Instalações Prediais
(www.anqip.com) consultado a 8 de Dezembro de 2010.
[I2]
ARCHITINGS (www.archithings.com) consultado a 25 de Maio de 2010.
[I3]
ARMACAN – Equipamentos Industriais Lda. (www.armacan.com) consultado a 15 de
Julho de 2010.
[I4]
Câmara Municial da Amadora (www.cm-amadora.pt) consultado a 12 de Dezembro de
2010.
[I5]
Câmara Municial da Guarda (www.mun-guarda.pt) consultado a 12 de Dezembro de
2010.
[I6]
Câmara Municial da Maia (www.cm-maia.pt) consultado a 12 de Dezembro de 2010.
[I7]
Câmara Municial de Aveiro (www.cm-aveiro.pt) consultado a 12 de Dezembro de
2010.
[I8]
Câmara Municial de Beja (www.cm-beja.pt) consultado a 12 de Dezembro de 2010.
[I9]
Câmara Municial de Braga (www.cm-braga.pt) consultado a 12 de Dezembro de 2010.
[I10]
Câmara Municial de Bragança (www.cm-braganca.pt) consultado a 12 de Dezembro
de 2010.
[I11]
Câmara Municial de Castelo Branco (www.cm-castelobranco.pt) consultado a 12 de
Dezembro de 2010.
[I12]
Câmara Municial de Coimbra (www.cm-coimbra.pt) consultado a 12 de Dezembro de
2010.
[I13]
Câmara Municial de Évora (www.cm-evora.pt) consultado a 12 de Dezembro de 2010.
[I14]
Câmara Municial de Faro (www.cm-faro.pt) consultado a 12 de Dezembro de 2010.
[I15]
Câmara Municial de Leiria (www.cm-leiria.pt) consultado a 12 de Dezembro de 2010.
[I16]
Câmara Municial de Lisboa (www.cm-lisboa.pt) consultado a 12 de Dezembro de
2010.
160
Sistemas Prediais de Distribuição de Água Fria
____________________________________________________________________________
[I17]
Câmara Municial de Matosinhos (www.cm-matosinhos.pt) consultado a 12 de
Dezembro de 2010.
[I18]
Câmara Municial de Odivelas (www.cm-odivelas.pt) consultado a 12 de Dezembro de
2010.
[I19]
Câmara Municial de Oeiras (www.cm-oeiras.pt) consultado a 12 de Dezembro de
2010.
[I20]
Câmara
Municial
de
Ponta
Delgada
(http://cm-pontadelgada.azoresdigital.pt)
consultado a 12 de Dezembro de 2010.
[I21]
Câmara Municial de Portalegre (www.cm-portalegre.pt) consultado a 12 de Dezembro
de 2010.
[I22]
Câmara Municial de Santarém (www.cm-santarem.pt) consultado a 12 de Dezembro
de 2010.
[I23]
Câmara Municial de São João da Madeira (www.cm-sjm.pt) consultado a 12 de
Dezembro de 2010.
[I24]
Câmara Municial de Setúbal (www.mun-setubal.pt) consultado a 12 de Dezembro de
2010.
[I25]
Câmara Municial de Viana do Castelo (www.cm-viana-castelo.pt) consultado a 12 de
Dezembro de 2010.
[I26]
Câmara Municial de Vila Nova de Gaia (www.cm-gaia.pt) consultado a 12 de
Dezembro de 2010.
[I27]
Câmara Municial de Vila Real (www.cm-vilareal.pt) consultado a 12 de Dezembro de
2010.
[I28]
Câmara Municial de Viseu (www.cm-viseu.pt) consultado a 12 de Dezembro de 2010.
[I29]
Câmara Municial do Barreiro (www.cm-barreiro.pt) consultado a 12 de Dezembro de
2010.
[I30]
Câmara Municial do Funchal (www.cm-funchal.pt) consultado a 12 de Dezembro de
2010.
[I31]
Câmara Municial do Porto (www.cm-porto.pt) consultado a 12 de Dezembro de 2010.
[I32]
Catálogo da empresa AÇOBR (www.acobrfortal.com.br) consultado a 20 de Maio de
2010.
[I33]
Catálogo da empresa ALVES PLAST (www.alvesplast.com.br) consultado a 22 de
Novembro de 2010.
[I34]
Catálogo da empresa AQUATERM.
161
Sistemas Prediais de Distribuição de Água Fria
____________________________________________________________________________
[I35]
Catálogo da empresa AQUAVILA (www.aquavila.com) consultado a 25 de Maio de
2010.
[I36]
Catálogo da empresa CALEFFI (www.caleffi.com) consultado a 12 de Fevereiro de
2011.
[I37]
Catálogo da empresa CENTRALPLAST (www.centralplast.pt) consultado a 24 de Abril
de 2010.
[I38]
Catálogo da empresa COPRAX (www.coprax.com) consultado a 27 de Abril de 2010.
[I39]
Catálogo da empresa DETRON (www.detron.com.br) consultado a 25 de Abril de
2010.
[I40]
Catálogo da empresa DOMINIK (www.dominik.com.br) consultado a 29 de Abril de
2010.
[I41]
Catálogo da empresa GROHE (www.grohe.pt) consultado a 12 de Fevereiro de 2011.
[I42]
Catálogo da empresa INOXPRESS.
[I43]
Catálogo da empresa INSTALFOGO.
[I44]
Catálogo da empresa IRMÃOS ABAGE (www.irmaosabage.com.br) consultado a 12
de Fevereiro de 2011.
[I45]
Catálogo da empresa K+B FAUCETS (bathroom-kitchen-faucets.com) consultado a 12
de Fevereiro de 2011.
[I46]
Catálogo da empresa PINHOL (www.pinhol.com.pt) consultado a 25 de Maio de 2010.
[I47]
Catálogo da empresa RIDGID (www.portalridgid.com.br) consultado a 25 de Abril de
2010.
[I48]
Catálogo da empresa TIGRE (www.tigre.com.br) consultado a 25 de Abril de 2010.
[I49]
Catálogo da empresa VALFER (www.valfer.ind.br) consultado a 20 de Maio de 2010.
[I50]
DESO (www.deso-se.com.br) consultado a 21 de Novembro de 2010.
[I51]
DIRECT INDUSTRY (www.directindustry.com) consultado a 25 de Maio de 2010.
[I52]
FLENDER (www.flender-rohr.de) consultado a 21 de Novembro de 2010.
[I53]
http://objetivomalaga.diariosur.es consultado a 12 de Fevereiro de 2011.
[I54]
INSTITUTO BRASILEIRO DE DESENVOLVIMENTO DA ARQUITECTURA - Forum da
Construção (www.forumdaconstrucao.com.br ) consultado a 16 de Novembro de 2010.
[I55]
INSTITUTO DA ÁGUA (www.inag.pt) consultado a 23 de Outubro de 2010.
[I56]
INSTITUTO DE METEOROLOGIA DE PORTUGAL (www.meteo.pt) consultado a 23
de Outubro de 2010.
162
Sistemas Prediais de Distribuição de Água Fria
____________________________________________________________________________
[I57]
NATURLINK
-
Uso
eficiente
da
água:
o
que
cada
cidadão
pode
fazer
(naturlink.sapo.pt) consultado a 22 de Fevereiro de 2011.
[I58]
PARADIGM PLUMBING (www.paradigmplumbing.com) consultado a 29 de Abril de
2010.
[I59]
PIPE LIFE (www.pipelife.com) consultado a 22 de Novembro de 2010.
[I60]
SECOI LTDA (www.secoi-ltda.com) consultado a 15 de Julho de 2010.
[I61]
SECUNDÁRIA JOSEFA DE ÓBIDOS (www.esec-josefa-obidos.rcts.pt) consultado a
17 de Março de 2011.
[I62]
SISTEMA NACIONAL DE INFORMAÇÃO DE RECURSOS HÍDRICO (www.snirh.pt)
consultado a 22 de Outubro de 2010.
[I63]
www.google.pt – Google Maps consultado a 17 de Março de 2011.
Manuais, projectos e programas:
[M1]
ÁGUAS DE TRÁS-OS-MONTES E ALTO DOURO – Projecto Água e Sustentabilidade.
[M2]
ÁGUAS DO ALGARVE – Manual de gestão da água: Eficiência no uso doméstico.
[M3]
EPAL – Manual de redes prediais.
[M4]
EPAL – Manual do cliente.
[M5]
INSTITUTO DE SEGUROS DE PORTUGAL – Regras técnicas
[M6]
MINISTÉRIO DO AMBIENTE E DO ORDENAMENTO DO TERRITÓRIO, INSTITUTO
DA ÁGUA – Programa nacional para o uso eficiente da água.
[M7]
Projecto de construção do armazém – Seixal.
[M8]
Projecto de construção do edifício misto – Seixal.
[M9]
Projecto de reabilitação da Escola Secundária Josefa de Óbidos – Lisboa.
163
Sistemas Prediais de Distribuição de Água Fria
____________________________________________________________________________
164
Sistemas Prediais de Distribuição de Água Fria
____________________________________________________________________________
Anexos
A1 – Empresas abastecedores de água no território nacional [I4; I5; I6; I7; I8; I9; I10; I11;
I12; I13; I14; I15; I16; I17; I18; I19; I20; I21; I22; I23; I24; I25; I26; I27; I28; I29; I30; I31]
Município
Entidade responsável
Amadora
SMAS Oeiras e Amadora
Aveiro
SM Aveiro
Barreiro
Câmara Municipal do Barreiro
Beja
EMAS Beja
Braga
AGERE
Bragança
Câmara Municipal de Bragança
Castelo Branco
SM Castelo Branco
Coimbra
Águas do Mondego
Évora
Câmara Municipal de Évora
Faro
Águas do Algarve
Funchal
Câmara Municipal do Funchal
Guarda
SMAS Guarda
Leiria
SMAS Leiria
Lisboa
EPAL
Maia
SMEAS da Maia
Matosinhos
INDAQUA Matosinhos
Odivelas
SMAS Loures e Odivelas
Oeiras
SMAS Oeiras e Amadora
Ponta Delgada
SMAS Ponta Delgada
Portalegre
Câmara Municipal de Portalegre
Porto
Águas do Porto
Santarém
Águas de Santarém
São João da Madeira
Águas de S. João
Setúbal
Águas do Sado
165
Sistemas Prediais de Distribuição de Água Fria
____________________________________________________________________________
Município
Entidade responsável
Viana do Castelo
SMSB Viana do Castelo
Vila Nova de Gaia
Águas de Gaia
Vila Real
EMAR Vila Real
Viseu
SMAS Viseu
A2 – Simbologia de referência para os sistemas prediais de abastecimento de água fria e
para sistemas prediais de combate a incêndios [N12]
Símbolo
Significado
Autoclismo
Boca-de-incêndio interior
Boca-de-incêndio ou de rega exterior
Bomba
Caleira para alojamento de canalizações ou
encamisamento
Canalização de água fria
Canalização de água para combate a
incêndios
Contador
Cruzamento com ligação
Cruzamento sem ligação
Filtro
166
Sistemas Prediais de Distribuição de Água Fria
____________________________________________________________________________
Símbolo
Significado
Fluxómetro
Grupo de pressurização
Junta de dilatação
Marco de incêndio
Prumada ascendente com mudança de piso
Prumada descendente com mudança de piso
Purgador de ar
Queda da canalização da direita para a
esquerda
Queda da canalização da esquerda para a
direita
Sistema de regularização
Torneira de serviço
Torneira ou válvula de seccionamento
Válvula de flutuador
Válvula de retenção
Válvula de segurança
Válvula redutora de pressão
Vaso de expansão
167
Sistemas Prediais de Distribuição de Água Fria
____________________________________________________________________________
A3 – Representação dos dispositivos da rede predial de abastecimento de água fria [17]
Dispositivo
Lavatório individual
Lavatório colectivo (por bica)
Bidé
Banheira
Chuveiro Individual
Pia de despejo com torneira de Ø15mm
Autoclismo de bacia de retrete
Mictório com torneira individual
Pia lava-louça
Bebedouro
Máquina de lavar a louça
Máquina de lavar a roupa
Tanque de lavar a roupa
Bacia de retrete com fluxómetro
Mictório com fluxómetro
Boca de rega ou lavagem de Ø15mm
Boca de rega ou lavagem de Ø20mm
Máquinas industriais e outros aparelhos não especificados
168
Modo de representação
Lv
Lvi
Bd
Ba
Ch
Pd
Br
Mi
Ll
Bdo
Ml
Mr
Tq
Brf
Mif
Re
Re
A definir pelo fabricante
Sistemas Prediais de Distribuição de Água Fria
____________________________________________________________________________
A4 – Dimensionamento gráfico de tubagens aço e de aço galvanizado [17]
Caudal de
cálculo (l/s)
0.05
0.10
0.20
0.30
0.40
0.50
0.60
0.70
0.80
0.90
1.00
1.50
2.00
2.50
3.00
3.50
4.00
4.50
5.00
DN [mm]
Diâmetro interior [mm]
10
15
20
25
32
40
50
65
80
100
12.6 16.1
21.7
27.3
36
41.9
53.1
68.9
80.9
105.3
Velocidade de escoamento [m/s]
Perda de carga contínua incrementada de mais 20% correspondente às perdas
de carga localizadas [m/m]
0.40 0.25
0.053 0.017
0.80 0.49
0.27
0.178 0.056 0.013
0.98
0.54
0.34
0.187 0.045 0.015
1.47
0.81
0.51
0.29
0.380 0.092 0.031 0.008
1.97
1.08
0.68
0.39
0.628 0.152 0.051 0.014
1.35
0.85
0.49
0.36
0.225 0.076 0.020 0.010
1.62
1.03
0.59
0.44
0.309 0.104 0.028 0.014
1.89
1.20
0.69
0.51
0.32
0.405 0.136 0.037 0.018 0.006
1.37
0.79
0.58
0.36
0.172 0.046 0.022 0.007
1.54
0.88
0.65
0.41
0.211 0.057 0.028 0.009
1.71
0.98
0.73
0.45
0.254 0.068 0.033 0.011
1.47
1.09
0.68
0.40
0.139 0.068 0.022 0.006
1.97
1.45
0.90
0.54
0.39
0.230 0.112 0.036 0.011
0.005
1.81
1.13
0.67
0.49
0.165 0.054 0.016
0.007
1.36
0.81
0.58
0.3
0.074 0.021
0.010
0.003
1.58
0.94
0.68
0.40
0.097 0.028
0.013
0.004
1.81
1.07
0.78
0.46
0.122 0.035
0.017
0.005
2.03
1.21
0.88
0.52
0.150 0.044
0.020
0.006
1.34
0.97
0.57
0.052
0.024
0.007
169
Sistemas Prediais de Distribuição de Água Fria
____________________________________________________________________________
A5 – Gráfico e tabelas utilizados para o dimensionamento das redes de tubagem pela
norma europeia (adaptado de [N18])
170
Sistemas Prediais de Distribuição de Água Fria
____________________________________________________________________________
Aço galvanizado:
Total de unidades de descarga [LU]
6
16
40
160
300
Maior valor individual das unidades de descarga [LU]
4
15
DN [mm]
15
20
25
32
40
di [mm]
Comprimento máximo do tubo [mm]
16.0
21.6
27.2
35.9
41.8
10
6
Cobre:
Total de unidades
de descarga [LU]
Maior valor
individual das
unidades de
descarga [LU]
daxS [mm]
di [mm]
Comprimento
máximo do tubo
[mm]
1
2
3
3
4
2
12x1.0
15x1.0
10.0
13.0
20
7
5
15
6
10
20
4
5
8
50
165
430
18x1.0 22x1.0 28x1.5 35x1.5 42x1.5
16.0
9
20.0
25.0
32.0
39.0
7
Aço inox:
Valor máximo das unidades de
descarga [LU]
Maior valor individual das unidades de
descarga [LU]
daxS [mm]
3
4
6
10
20
4
5
8
15x1.0
di [mm]
15
9
165
430
18x1.0 22x1.0 28x1.2 35x1.5 42x1.5
13.0
Comprimento máximo do tubo [mm]
50
16.0
19.6
25.6
32.0
39.0
7
PEX:
Valor máximo das
unidades de
descarga [LU]
Maior valor
individual das
unidades de
descarga [LU]
daxS [mm]
di [mm]
Comprimento
máximo do tubo
[mm]
1
2
3
4
5
8
16
4
5
8
35
100
350
12x1.7
16x2.2
20x2.8
25x3.5
32x4.4
40x5.5
50x6.9
8.4
11.6
14.4
18.0
23.2
29.0
36.2
13
4
9
5
4
171
Sistemas Prediais de Distribuição de Água Fria
____________________________________________________________________________
PP:
Valor máximo das
unidades de
descarga [LU]
Maior valor
individual das
unidades de
descarga [LU]
daxS [mm]
di [mm]
Comprimento
máximo do tubo
[mm]
1
2
3
3
4 6
13
30
4
5
8
2
16x2.7
20x3.4
10.6
13.2
20
12 8
15
70
200
540
25x4.2 32x5.4 40x6.7 50x8.4 63x10.5
16.6
21.2
26.6
33.2
42.0
9 7
PVC-C:
Valor máximo das unidades de
descarga [LU]
Maior valor individual das unidades de
descarga [LU]
daxS [mm]
3
4
5
10
20
4
5
8
16x2.0
di [mm]
10
6
160
420
20x2.3 25x2.8 32x3.6 40x4.5 50x5.6
12.0
Comprimento máximo do tubo [mm]
45
15.4
19.4
24.8
31.0
38.8
55
180
540
5
Multicamada (PEX/Alumínio/PEX):
Valor máximo das
unidades de
descarga [LU]
Maior valor
individual das
unidades de
descarga [LU]
daxS [mm]
di [mm]
Comprimento
máximo do tubo
[mm]
3
4
5
6
10
20
4
5
5
8
16x2.25/16x2.0
18x2.0 20x2.5 26x3.0 32x3.0 40x3.5 50x4.0
11.5/12.0
9
14.0
5
4
172
15.0
20.0
26.0
33.0
42.0
Sistemas Prediais de Distribuição de Água Fria
____________________________________________________________________________
A6 – Edifícios com obrigatoriedade de instalação dos sistemas de combate [N17]
Sistema de
Edifícios a instalar
combate
Utilizações-tipo I e II da 2ª categoria de risco;
Coluna seca
Locais susceptíveis a utilizar sistemas de coluna húmida, expostos a baixas
temperaturas, com risco de congelamento da água.
Utilizações-tipo I e II da 2ª categoria de risco;
Coluna
húmida
Utilizações-tipo da 3ª e 4ª categoria de risco, exceptuando as utilizações-tipo
VIII;
Utilizações-tipo IV, V, VI, VIII e XII da 4ª categoria de risco (neste caso as
bocas-de-incêndio devem ser armadas do tipo teatro).
Utilizações-tipo II da 1ª categoria de risco, que ocupem espaços coberto com
2
uma área superior a 500 m ;
Utilizações-tipo II a VIII e XII (exceptuando as disposições referidas no Título
RIA
VIII do RTSCIE – “Condições específicas das utilizações-tipo” para as
utilizações-tipo VII e VIII) da 2ª, 3ª e 4ª categoria de risco;
Utilizações-tipo I, IX e X da 3ª e 4ª categoria de risco;
Locais com possibilidade de receber mais de 200 pessoas.
Compartimentos corta-fogo (exceptuando-se edifícios de utilização-tipo I e de
risco de incêndio D);
Utilizações-tipo II da 2ª, 3ª e 4ª categoria de risco, com pelo menos dois pisos
abaixo do plano de referência;
Utilizações-tipo III, VI, VII e VIII da 3ª e 4ª categoria de risco, exceptuando as
disposições referidas no Título VIII do RTSCIE – “Condições específicas das
utilizações-tipo” para as utilizações-tipo VIII;
Utilização-tipo VII da 2ª, 3ª e 4ª categoria de risco;
Locais adjacentes a pátios interiores com uma altura superior a 20 m;
Sprinklers
Locais de difícil acesso e elevada carga de incêndio;
Postos de transformação já existentes que não estejam de acordo com o
RTSCIE e cujos transformadores ou dispositivos de corte utilizem como
dieléctrico líquidos inflamáveis;
Aberturas em paredes ou pavimentos resistentes ao fogo, onde possam
passar meios de transporte móveis;
Locais de fabrico, armazenamento ou manipulação de produtos não
reagentes com a água de forma perigosa;
Depósitos de líquidos ou gases inflamáveis;
Equipamentos industriais;
Locais existentes que não possam cumprir as directrizes do RTSCIE.
173
Sistemas Prediais de Distribuição de Água Fria
____________________________________________________________________________
Sistema de
Edifícios a instalar
combate
Fachadas de cortina envidraçadas que cumpram as condições no Nº 5 do
Artigo 8 do RTSCI.- “Paredes exteriores não tradicionais”;
Fachadas de cortina envidraçadas que cumpram as disposições referidas no
Cortinas de
água
Título VIII do RTSCIE – “Condições específicas das utilizações-tipo” para as
utilizações-tipo II, VI e VIII;
Protecção de vãos abertos em edifícios já construídos que apresentem
elevado risco de incêndio;
Locais de elevado risco de eclosão de incêndio ou explosão, quando
expostos a fogos externos ou calor intenso.
A7 – Diâmetros das tubagens de PEAD [17]
Diâmetro nominal [mm]
Diâmetro exterior [mm]
Espessura [mm]
Classe de pressão - 1 [MPa]
Mínimo
Máximo
Mínimo
Máximo
20
20.0
20.3
2.0
2.4
25
25.0
25.3
2.3
2.8
32
32.0
32.3
3.0
3.5
40
40.0
40.4
3.7
4.3
50
50.0
50.4
4.6
5.3
63
63.0
63.6
5.8
6.6
75
75.0
75.7
6.9
7.8
90
90.0
90.9
8.2
9.3
110
110.0
111.0
10.0
11.2
125
125.0
126.2
11.4
12.8
174
Sistemas Prediais de Distribuição de Água Fria
____________________________________________________________________________
A8 – Diâmetros das tubagens de PEX [26]
Tolerâncias
Espessura da parede [mm]
DN [mm]
Diâmetro exterior [mm]
Classe de pressão [MPa]
1.25
2.00
Mínimo
Máximo
Máximo
Mínimo
Máximo
Mínimo
12
12.0
12.3
1.6
1.3
2.0
1.7
16
16.0
16.3
1.8
1.5
2.6
2.2
20
20.0
20.3
2.2
1.9
3.2
2.8
25
25.0
25.3
2.8
2.4
4.0
3.5
32
32.0
32.3
3.4
3.0
5.0
4.4
40
40.0
40.4
4.2
3.7
6.2
5.5
50
50.0
50.5
5.2
4.6
7.7
6.9
63
63.0
63.6
6.5
5.8
9.6
8.6
75
75.0
75.7
7.6
6.8
11.5
10.3
90
90.0
90.9
9.1
8.2
13.7
12.3
110
110.0
111.0
11.1
10.0
16.8
15.1
125
125.0
126.2
12.7
11.4
19.0
17.1
140
140.0
141.3
14.1
12.7
21.3
19.2
160
160.0
161.5
16.2
14.6
24.2
21.9
A9 – Diâmetros das tubagens de PVC [17]
Diâmetro nominal [mm]
Diâmetro exterior [mm]
Espessura [mm]
Classe de pressão Classe de pressão
1.0 [MPa]
1.6 [MPa]
Mínimo Máximo Mínimo
Máximo
Mínimo
Máximo
16
16.0
16.3
-
-
1.2
1.6
20
20.0
20.3
1.2
1.6
1.5
1.9
25
25.0
25.3
1.2
1.6
1.9
2.3
32
32.0
32.3
1.6
2.0
2.4
2.9
40
40.0
40.3
1.9
2.3
3.0
3.5
50
50.0
50.3
2.4
2.9
3.7
4.3
63
63.0
63.3
3.0
3.5
4.7
5.4
75
75.0
75.3
3.6
4.2
5.6
6.4
90
90.0
90.3
4.3
5.0
6.7
7.6
110
110.0
110.4
5.3
6.1
8.2
9.3
125
125.0
125.4
6.0
6.8
9.3
10.5
175
Sistemas Prediais de Distribuição de Água Fria
____________________________________________________________________________
A10 – Diâmetros das tubagens de PVC –C [23]
Diâmetro nominal [mm]
Espessura mínima [mm]
Diâmetro exterior [mm]
Classe de pressão [MPa]
Mínimo
Máximo
1.6
2.0
2.5
12
12.0
12.3
1.4
1.4
1.4
14
14.0
14.3
1.6
1.6
1.6
16
16.0
16.3
1.6
1.9
1.8
20
20.0
20.3
1.6
1.9
2.3
25
25.0
25.3
1.9
2.3
2.8
32
32.0
32.3
2.4
2.9
3.6
40
40.0
40.3
3.0
3.7
4.5
50
50.0
50.3
3.7
4.6
5.6
63
63.0
63.3
4.7
5.8
7.1
75
75.0
75.3
5.5
6.8
8.4
90
90.0
90.3
6.6
8.2
10.1
110
110.0
110.4
8.1
10.0
12.3
A11 – Diâmetros das tubagens de PP [17]
DN [mm]
16
20
25
32
40
50
63
75
90
Diâmetro exterior [mm]
Máximo
Mínimo
16.3
16
20.3
20
25.3
25
32.3
32
40.4
40
50.5
50
63.6
63
75.7
75
90.9
90
176
Espessura da parede [mm]
Máximo
Mínimo
3.2
2.7
4.0
3.4
4.8
4.2
6.2
5.4
7.6
6.7
9.5
8.4
11.8
10.5
14.0
12.5
16.7
15.0
Sistemas Prediais de Distribuição de Água Fria
____________________________________________________________________________
A12 – Diâmetros das tubagens de Cobre [21]
DN
[mm]
6.0
8.0
10.0
12.0
15.0
18.0
22.0
28.0
35.0
42.0
54.0
64.0
66.7
76.1
88.9
108.0
133.0
159.0
219.0
267.0
Diâmetro exterior [mm]
Máximo
Mínimo
Espessura da parede
[mm]
6.04
8.04
10.04
12.04
15.04
18.04
22.05
28.05
35.06
42.06
54.06
64.07
66.77
76.17
88.97
108.07
133.2
159.2
219.6
267.6
5.96
7.96
9.96
11.96
14.96
17.96
21.95
27.95
34.94
41.94
53.94
63.93
66.63
76.03
88.83
107.93
132.8
158.8
218.4
266.4
0.6, 0.8 ou 1.0
0.6, 0.8 ou 1.0
0.6, 0.7, 0.8 ou 1.0
0.6, 0.8 ou 1.0
0.7, 0.8 ou 1.0
0.8 ou 1.0
0.9, 1.0, 1.2 ou 1.5
0.9, 1.0, 1.2 ou 1.5
1.2 ou 1.5
1.2 ou 1.5
1.2, 1.5 ou 2.0
2.0
1.2
1.5 ou 2.0
2.0
1.5 ou 2.5
1.5 ou 3.0
2.0 ou 3.0
3.0
3.0
177
Tolerância na espessura da parede [%]
Espessura < 1 mm Espessura ≥ 1 mm
± 10
± 10
± 10
± 10
± 10
± 10
± 10
± 10
± 10
± 10
± 10
± 10
± 10
± 10
± 10
± 10
± 10
± 10
± 10
± 15
± 13
± 13
± 13
± 13
± 13
± 15
± 15
± 15
± 15
± 15
± 15
± 15
± 15
± 15
± 15
± 15
± 15
± 15
± 15
± 15
Sistemas Prediais de Distribuição de Água Fria
____________________________________________________________________________
A13 – Perdas de carga localizadas nas tubagens de cobre [17]
178
Sistemas Prediais de Distribuição de Água Fria
____________________________________________________________________________
A14 – Diâmetros das tubagens de aço e de aço galvanizado [17]
DN [mm]
8
10
15
20
25
32
40
50
65
80
100
125
150
Diâmetro exterior [mm]
Máximo
Mínimo
14.0
13.2
17.5
16.7
21.8
21.0
27.3
26.5
34.2
33.3
42.9
42.0
48.8
47.9
60.8
59.7
76.6
75.3
89.5
88.0
115.0
113.1
140.8
138.5
166.5
163.9
Espessura
[mm]
2.3
2.3
2.6
2.6
3.2
3.2
3.2
3.6
3.6
4.0
4.5
5.0
5.0
A15 – Diâmetros das tubagens de aço inox [17]
DN
[mm]
Diâmetro exterior [mm]
Espessura da parede [mm]
Máximo
Mínimo
10
10.045
9.940
0.6
12
12.045
11.940
0.6
15
15.045
14.940
0.6
18
18.045
17.940
0.7
22
22.055
21.950
0.7
28
28.055
27.950
0.8
35
35.070
34.965
1.0
42
42.070
41.965
1.1
54
54.070
53.840
1.2
179
Sistemas Prediais de Distribuição de Água Fria
____________________________________________________________________________
A16 – Perdas de carga localizadas nas tubagens de aço galvanizado [17]
180
Sistemas Prediais de Distribuição de Água Fria
____________________________________________________________________________
A17 – Diâmetros das tubagens de multicamada [I38]
DN [mm]
16
20
26
32
40
50
63
Espessura [mm]
2.0
2.0
2.0
3.0
3.0
3.0
3.0
3.0
3.5
4.0
4.5
Rolo/Vara
Rolo
Rolo
Rolo
Rolo
Vara
Rolo
Rolo
Vara
Vara
Vara
Vara
181
Comprimento [m]
100
200
100
50
4
25
50
4
4
4
4
Sistemas Prediais de Distribuição de Água Fria
____________________________________________________________________________
A18 – Precipitação média anual em Portugal continental entre 1959/60 e 1990/91 [I62]
A19 – Moradia unifamiliar no Porto - reutilização de águas
Como exemplo ilustrativo para a consideração da reutilização de águas considerou-se a
construção de uma moradia unifamiliar na zona do Porto, constituída por cinco compartimentos
de serviço (uma cozinha e quatro instalações sanitárias). Para o referido estudo foram feitas as
seguintes considerações relativamente à composição do edifício:
2
A área de captação de águas pluviais é de 100 m ;
As perdas devido ao desvio das primeiras águas e a fugas na rede correspondem a
20% do total da água pluvial captada;
As perdas associadas à canalização correspondem a 20% do total de água reutilizada;
Existe uma boca de rega ou de lavagem na garagem com diâmetro de 15 mm;
São utilizados autoclismo de descarga simples com capacidade de 10 l;
São utilizados chuveiros com um caudal de 0.15 l/s.
182
Sistemas Prediais de Distribuição de Água Fria
____________________________________________________________________________
Importa ainda considerar que, apesar de não ser viável, foi considerado um depósito com uma
capacidade infinita, já que como os cálculos foram feitos considerando valores diários a
dimensão do reservatório não é muito relevante.
No estudo foram tidos em conta, de forma representativa, dois períodos distintos de
aproveitamento de águas, um período com alguma abundância de chuva, representativo do
Inverno e um período de seca respeitante ao Verão. A análise destes dois períodos permite
que seja avaliado o processo de aproveitamento de águas nos casos mais extremos que
ocorrem ao longo de todo o ano – aproveitamento total das águas pluviais e impossibilidade de
aproveitar as mesmas. Importa ainda referir que apesar de se ter considerado o
aproveitamento de águas pluviais no período de Inverno, foi tido em conta o valor médio anual
de precipitação.
Aproveitamento de águas pluviais:
O aproveitamento de águas pluviais depende da capitação do local onde é instalada a obra e
também da área total de captação.
Segundo dados do Instituto de Meteorologia de Portugal [I56], os valores de precipitação média
2
anual da cidade do Porto, entre os anos de 1961 e 1990, foram de 1265 mm/m . Assim sendo,
pode observar-se, através do Quadro A19.1, que os ganhos de água inerentes a esta
reutilização têm uma grande significância.
Quadro A19.1 - Aproveitamento de águas pluviais
Área de
captação
2
[m ]
Precipitação
média [mm]
100
1265
Volume
total de
captação
pluvial [l]
126500
Anual
Volume subtraído
devido a perdas e
desvio das primeiras
águas [l]
25300
Volume de
captação
aproveitável
[l]
101200
Diário
Volume de
captação
aproveitável
[l]
277
Aproveitamento de águas residuais:
Foi considerado o aproveitamento das águas residuais provenientes da máquina da roupa (10
l/habitante.dia) e do duche (30 l/habitante.dia – valor estimado tendo em conta a utilização de
chuveiros de 0.10 l/s num duche com a duração de 5 min). No Quadro A19.2 estão presentes
os volumes de águas, por habitante, que podem ser reutilizados com a aplicação deste
sistema.
Quadro A19.2 - Aproveitamento de águas residuais
Anual
Volume total de água
passível de reutilização [l]
Volume subtraído
devido a perdas [l]
14600
2920
183
Volume de
reutilização
aproveitável [l]
11680
Diário
Volume de
reutilização
aproveitável [l]
32
Sistemas Prediais de Distribuição de Água Fria
____________________________________________________________________________
Utilização de dispositivos sustentáveis:
No edifício exemplificado foi considerada uma alteração para autoclismos de dupla descarga (3
l e 6 l). Foram também tidos em conta redutores de chuveiro (redução para 0.10 l/s). Nos
Quadros A19.3 e A19.4 é possível observar as diferenças entre a utilização deste tipo de
autoclismos e de descarga simples (6 l). Os Quadros A19.5 e A19.6 mostram a redução de
água que se consegue garantir utilizando chuveiros com um caudal de 0.10 l/s em vez dos 0.15
l/s. Importa referir que foram considerados duches de 5 minutos, resultado da mudança de
atitudes dos consumidores (Ponto 7.4.1.4).
Quadro A19.3 - Consumos em autoclismos de descarga dupla (3 e 6 l)
Nº descargas
diárias [3 l]
4
Autoclismo de dupla descarga (3 e 6 l)
Nº descargas diárias
Consumo
Consumo diário [l]
[6 l]
mensal [l]
1
18
548
Consumo
anual [l]
6570
Quadro A19.4 - Consumos em autoclismos de descarga simples (6 l)
Nº descargas diárias
5
Autoclismo de descarga simples (10 l)
Consumo diário [l]
Consumo mensal [l]
50
1521
Consumo anual [l]
18250
Quadro A19.5 - Consumos em chuveiros com caudal de 0.15 l/s
Duração do duche [min]
5
Chuveiro com 0.15 l/s de caudal
Consumo diário [l]
Consumo mensal [l]
45
1369
Consumo anual [l]
16425
Quadro A19.6 - Consumos em chuveiros com caudal de 0.10 l/s
Duração do duche [min]
5
Chuveiro com 0.10 l/s de caudal
Consumo diário [l]
Consumo mensal [l]
30
913
Consumo anual [l]
10950
Mudança de atitude dos consumidores:
Uma das medidas mais usadas nesta temática de sustentabilidade é o incentivo à mudança de
atitude dos utilizadores. Como referido, existem vários programas, criados por empresas, que
visam modificar os hábitos dos consumidores de água, incutindo políticas de poupança, como
por exemplo a procura para que os utilizadores tenham o cuidado de fechar bem as torneiras,
ou para que tomem um duche mais rápido, entre outras. Esta última medida é facilmente
quantificável e, devido à grande parcela que o duche ocupa nos gastos totais de água, tem
uma grande importância.
No Quadro A19.7 é possível observar a diferença, em termos de gasto de água, que 2 minutos
(aproximadamente o tempo que uma pessoa gasta para se ensaboar) a mais na duração de
184
Sistemas Prediais de Distribuição de Água Fria
____________________________________________________________________________
um duche podem fazer. O simples gesto de fechar a torneira enquanto nos ensaboamos é uma
medida bastante eficaz na redução do consumo.
Quadro A19.7 - Diferença de consumos entre um duche de 5 e outro de 7 minutos
Caudal chuveiro
[l/s]
0.10
Duração do duche
[min]
7
5
Consumo diário Consumo mensal Consumo anual
[l]
[l]
[l]
42
1278
15330
30
913
10950
Eliminação das fugas nos aparelhos:
Outro tipo de consumo extraordinário está relacionado com as perdas por fugas nos
dispositivos. Uma manutenção cuidada permite evitar este tipo de desperdício que, como se
verifica no Quadro A19.8, corresponde a uma significativa fatia da factura total de consumo de
água.
Quadro A19.8 - Perdas por uma fuga de água gota a gota
Consumo diário [l]
65
Consumo mensal [l]
1977
Consumo anual [l]
23725
Consumos totais:
Contabilizados todos os gastos que estão inerentes às diferentes soluções de poupança de
água, importa fazer uma contabilidade final que engloba todas técnicas adoptadas.
Considerando que a moradia em questão tem um agregado constituído por 4 pessoas e que
cada pessoa tem os hábitos normais de gastos de água (duração do duche, utilização do
autoclismo, e dos restantes aparelhos), indicados nos quadros já referidos, pode fazer-se uma
análise à poupança de água que seria conseguida caso fossem adoptadas as medidas citadas
anteriormente (Quadro A19.9). Foi também considerado que apenas uma torneira apresentava
uma fuga gota a gota.
Quadro A19.9 - Quantidades de água (l) adquirida diariamente com a aplicação de algumas técnicas economizadoras
Período Pluviais Residuais
Inverno
Verão
277
-
128
Dispositivos
Autoclismo de dupla
Chuveiro com
descarga
0.10 l/s
128
60
Mudança
hábitos
Fugas
48
65
Analisando o Quadro 7.1 é possível observar que o consumo de água associado à rega no
edifício em estudo é de 112 l/dia que, somados aos 72 l/dia necessários para os autoclismos
de descarga dupla (Quadro A19.8), perfaz um total de 184 l/dia necessários para estes dois
mecanismos. No Inverno este consumo pode ser colmatado simplesmente com o
aproveitamento das águas pluviais. Nesta estação poderia ainda ser considerada a utilização
das águas residuais em paralelo com as águas pluviais, precavendo assim alguma falha no
sistema de aproveitamento de águas da chuva. A água necessária para a máquina da roupa,
185
Sistemas Prediais de Distribuição de Água Fria
____________________________________________________________________________
40 l/dia, pode igualmente ser proveniente do aproveitamento das águas das chuvas. Na
situação de Verão é possível cobrir parte dos consumos dos autoclismos e da rega, através da
utilização de águas residuais. O abastecimento da máquina da roupa teria de ser feito com
recurso à água proveniente da rede pública.
A mudança de hábitos dos consumidores, nomeadamente através da utilização de dispositivos
com menores caudais, da diminuição da duração dos duches e também da manutenção dos
aparelhos permite, neste caso, uma poupança de água de 173 l/dia.
Analisando os valores referidos nos parágrafos anteriores, pode verificar-se a eficácia da
introdução de políticas de poupança de água, uma vez que estas podem fazer diminuir, no
Inverno (considerando que nos dias em que não chove a água aglomerada no reservatório de
acumulação de águas pluviais é suficiente para cobrir as exigências, situação que pode não ser
viável se o período de seca for mais alargado), o consumo no edifício em cerca de 397 l/dia, o
que corresponde a 66% dos 600 l/dia definidos como consumo total. Nos períodos de menor
intensidade de chuva, como o Verão, é possível verificar que a adopção de políticas de
sustentabilidade permite reduzir em cerca de 50% (301 l/dia) o consumo total do referido
edifício, já que não se considera a utilização de águas pluviais.
186
Sistemas Prediais de Distribuição de Água Fria
____________________________________________________________________________
A20 – Edifício de uso misto no Seixal – Projecto de águas e incêndios
Quadro A20.1 - Dimensionamento da tubagem de água fria
Troço
F1
F2
F3
F3.1
F3.2
F4
F4.1
F4.2
F5
F5.1
F5.2
F6
F6.1
F6.2
F6.3
F7
F7.1
F7.2
F7.3
Nd Q a
Cs
Qd DN Di
Lhor
76 13.00 0.1155 1.50 63 52.5 10.50
2 0.20 1.0000 0.20 25 18.0 4.50
11 1.80 0.3162 0.57 32 23.2 2.10
3 0.35 0.7071 0.25 20 14.4 5.50
1 0.35 1.0000 0.35 25 18.0 3.00
8 1.45 0.3780 0.55 32 23.2 5.50
1 0.35 1.0000 0.35 25 18.0 5.50
1 0.35 1.0000 0.35 25 18.0 5.50
8 1.45 0.3780 0.55 32 23.2 5.50
1 0.35 1.0000 0.35 25 18.0 5.50
1 0,35 1.0000 0.35 25 18.0 5.50
11 1.80 0.3162 0.57 32 23.2 5.50
4 0.90 0.5774 0.52 25 18.0 5.50
1 0.35 1.0000 0.35 25 18.0 5.50
1 0.35 1.0000 0.35 25 18.0 5.50
11 1.80 0.3162 0.57 32 23.2 5.50
4 0.90 0.5774 0.52 25 18.0 5.50
1 0.35 1.0000 0.35 25 18.0 5.50
3 0.35 0.7071 0.25 20 14.4 5.50
Lvert Ltotal
v
b
J
Jt
3.00 13.50 0.69 0.000134 0.0112 0.1821
2.00 6.50 1.39 0.000134 0.1445 1.1271
3.50 5.60 1.35 0.000134 0.0996 0.6696
2.00 7.50 1.52 0.000134 0.2235 2.0114
6.50 9.50 1.38 0.000134 0.1420 1.6190
3.00 8.50 1.30 0.000134 0.0932 0.9511
3.00 8.50 1.38 0.000134 0.1420 1.4485
3.00 8.50 1.38 0.000134 0.1420 1.4485
3.00 8.50 1.30 0.000134 0.0932 0.9511
3.00 8.50 1.38 0.000134 0.1420 1.4485
3.00 8.50 1.38 0.000134 0.1420 1.4485
3.00 8.50 1.35 0.000134 0.0996 1.0163
3.00 8.50 2.04 0.000134 0.2836 2.8924
3.00 8.50 1.38 0.000134 0.1420 1.4485
3.00 8.50 1.38 0.000134 0.1420 1.4485
3.00 8.50 1.35 0.000134 0.0996 1.0163
3.00 8.50 2.04 0.000134 0.2836 2.8924
3.00 8.50 1.38 0.000134 0.1420 1.4485
3.00 8.50 1.52 0.000134 0.2235 2.2796
Quadro A20.2 - Dimensionamento da tubagem do sistema de combate a incêndio
Troço
SI
Dispositivo
2 Carretéis
Qa
6
Qd
6
Desenho 1 – Planta do piso -1
Desenho 2 – Planta do piso 0
Desenho 3 – Planta dos pisos 1 e 2
Desenho 4 – Planta do piso recuado
Desenho 5 – Planta da cobertura
Desenho 6 – Corte
187
D
50
v
1.3
J
0.055
Sistemas Prediais de Distribuição de Água Fria
____________________________________________________________________________
A21 - Edifício de armazém no Seixal – Projecto de águas e incêndios
Desenho 1 – Planta do piso -1
Desenho 2 – Planta do piso 0
Desenho 3 – Planta da galeria
Desenho 4 – Planta da cobertura
Desenho 5 – Corte
Desenho 6 – Planta de implantação do armazém
188
Sistemas Prediais de Distribuição de Água Fria
____________________________________________________________________________
A22 – Escola Secundária Josefa de Óbidos em Lisboa – Projecto de águas e incêndios
Desenho 1 – Planta do piso 0 (1/2)
Desenho 2 – Planta do piso 0 (2/2)
Desenho 3 – Planta do piso 1 (1/2)
Desenho 4 – Planta do piso 1 (2/2)
Desenho 5 – Planta do piso 2 (1/2)
Desenho 6 – Planta do piso 2 (2/2)
Desenho 7 – Pormenor da proposta de colocação de carretel (1/2)
Desenho 8 – Pormenor da proposta de colocação de carretel (2/2)
189
A23 – Regulamento Geral dos Sistemas Públicos e Prediais de Distribuição de Água e de
Drenagem de Águas Residuais (Decreto Regulamentar Nº 23/95) – Título III: Sistemas de
distribuição predial de água. Lisboa, 1995 [N12]
190
Sistemas Prediais de Distribuição de Água Fria
____________________________________________________________________________
A24 - Specifications for Installations Inside Buildings Conveying Water for Human
Consuption - Part 3: Pipe Sizing - Simplified method (EN 806-3:2006). Bruxelas: CEN,
2006 [N18]
191
A25 - Regime Jurídico da Segurança Contra Incêndios em Edifícios (Decreto-Lei n.º
220/2008). Lisboa, 2008 [N5]
192