SOCIEDADE DE EDUCAÇÃO DO VALE DO IPOJUCA
FACULDADE DO VALE DO IPOJUCA - FAVIP
COORDENAÇÃO DE ENGENHARIA CIVIL
CURSO DE ENGENHARIA CIVIL
Flávio Marinho da Silva
ANÁLISE DE UM PROJETO SUSTENTÁVEL DE INSTALAÇÕES
HIDROSSANITÁRIAS COM REAPROVEITAMENTO DE ÁGUAS
SERVIDAS, ÁGUAS PLUVIAIS E SISTEMA DE AQUECIMENTO SOLAR
DE ÁGUA.
CARUARU
2012
Flávio Marinho da Silva
ANÁLISE DE UM PROJETO SUSTENTÁVEL DE INSTALAÇÕES
HIDROSSANITÁRIAS COM REAPROVEITAMENTO DE ÁGUAS
SERVIDAS, ÁGUAS PLUVIAIS E SISTEMA DE AQUECIMENTO SOLAR
DE ÁGUA.
Trabalho de conclusão de curso
apresentado à Faculdade do Vale do
Ipojuca – FAVIP, como requisito para a
obtenção do título de Bacharel em
Engenharia Civil.
Orientador: Profº Msc. Luiz Gonzaga de
Souza Cabral.
CARUARU
2012
Catalogação na fonte Biblioteca da Faculdade do Vale do Ipojuca, Caruaru/PE.
S586a Silva, Flávio Marinho.
Análise de um projeto sustentável de instalações hidrossanitárias
com reaproveitamento de águas servidas, águas pluviais e sistema de
aquecimento solar de água / Flávio Marinho Silva. – Caruaru: FAVIP,
2012.
171 f.: il.
Orientador (a): Luiz Gonzaga de Souza Cabral.
Trabalho de Conclusão de Curso (Engenharia Civil) –
Faculdade do Vale do Ipojuca.
Inclui anexo.
1. Instalações hidrossanitárias. 2. Reúso de água. 3.
Sustentabilidade – Engenharia. I. Título.
CDU 624[12.2]
Ficha catalográfica elaborada pelo bibliotecário: Jadinilson Afonso CRB-4/1367
Flávio Marinho da Silva
ANÁLISE DE UM PROJETO SUSTENTÁVEL DE INSTALAÇÕES
HIDROSSANITÁRIAS COM REAPROVEITAMENTO DE ÁGUAS
SERVIDAS, ÁGUAS PLUVIAIS E SISTEMA DE AQUECIMENTO SOLAR
DE ÁGUA.
Trabalho de conclusão de curso
apresentado à Faculdade do Vale do
Ipojuca – FAVIP, como requisito para a
obtenção do título de Bacharel em
Engenharia Civil.
Orientador: Profº Msc. Luiz Gonzaga de
Souza Cabral.
Aprovado em: 02/07/2012.
_________________________________
Profº Msc. Luiz Gonzaga de Souza Cabral.
Orientador
_________________________________
Profº Msc. Carlos André Barbosa da Silva
Avaliador
_________________________________
Profª Msc. Tuane Batista do Egito
Avaliadora
CARUARU
2012
Aos meus pais por proporcionarem a minha existência,
Aos meus filhos David Willian e Maria Clara, por minha ausência,
À minha querida esposa pela sua paciência e compreensão...
AGRADECIMENTOS
Ao nosso bom Deus pela oportunidade de vida, tendo permitido traçar meus caminhos e
objetivos em busca do conhecimento e contribuindo assim no fortalecimento espiritual.
Ao coordenador e professor do Curso de Engenharia Civil Msc. João Manoel de Freitas
Mota, pela sua coragem e dedicação frente ao curso e pela sua sabedoria e discernimento nas
questões de interesse coletivas dos alunos, promovendo assim justiça e o melhor caminho a
todos.
Ao mestre e orientador Msc. Luiz Gonzaga de Souza Cabral pela sua atenção,
compreensão e experiência de vida, contribuindo e sugerindo de forma humilde e inteligente,
com ideias importantes de forma a engrandecer e enriquecer este trabalho.
Ao professor Msc. Aluízio Caldas e Silva pelo apoio e atenção dada a todos os alunos,
indistintamente, no período quando a frente da coordenação do curso e também como
professor, exercendo e mostrando através de ações e atitudes seus valores de respeito
determinação e humildade para com o próximo.
Ao renomado e qualificado corpo de docentes do curso de Engenharia Civil da FAVIP,
pela diversidade de experiência, sabedoria e inteligência colocadas à nossa disposição, sem as
quais não seria possível o engrandecimento profissional.
A Universidade Católica de Pernambuco – UNICAP e a Associação Caruaruense de
Ensino Superior ASCES, por terem me acolhido para cursar disciplinas isoladas, as quais
apenas não somente integraram ao meu currículo, mas também serviram para contribuir e
enriquecer minha experiência acadêmica.
Aos funcionários da instituição FAVIP pela atenção, dedicação e respeito mostrados e
servidos a disposição de todos os alunos.
Aos colegas e amigos que fiz durante o curso, pelo relacionamento e aprendizado de
vida, fica a certeza que este mesmo relacionamento continue durante a vida profissional.
A instituição FAVIP pelo seu dinamismo e modernidade no ensino superior.
“O projeto é uma complexa tarefa que se enriquece com a experiência. Conforme mais e mais
projetos se completam, os bons profissionais começam a ter uma visão mais ampla e profunda
do quadro que compõe o projeto, e soma essa maior perspectiva a seus trabalhos.”
John B. Gribbin.
RESUMO
A contextualização temática deste trabalho de conclusão de curso trata da análise de um
projeto conceitual de instalações hidrossanitárias em edificações com foco sustentável no
correto uso da água e o emprego de energias renováveis. É tendência no mundo a preservação
dos recursos naturais e energéticos, pois com cada vez menos recursos, a saída é projetar
soluções inteligentes e viáveis que contribuam para a diminuição destes problemas. Em países
como China, Japão, Estados Unidos e Alemanha existem exemplos diversos de edificações
providas de instalações autossustentáveis. No Brasil a região sul e sudeste é pioneira nesse
assunto, no entanto em sua maioria esses projetos são realizados por imposições de leis ou na
condição de incentivos. Já o restante do país, infelizmente, ainda não foi despertado essa
consciência de preservar e economizar. Com base em referências bibliográficas sobre o tema,
normas técnicas, publicações, manuais e ainda aliado a experiência adquirida durante a vida
acadêmica, foi proposto através de análise, o aperfeiçoamento da implantação das técnicas já
existentes e conhecidas no mercado. Ainda adotou-se por desenvolver um trabalho que
proporcionasse de forma clara e resumida as principais etapas a serem recomendadas para a
realização deste tipo de projeto autossustentável como: propor instalações hidrossanitárias
racionais e técnicas de reúso e aproveitamento de água e de energia solar. No final são
apresentados resultados que comprovam que ao adotar projetos com esse foco, pode-se obter
economia de médio a longo prazo, mas de forma racional e sustentável.
Palavras chaves: Instalações hidrossanitárias. Reúso de água. Sustentabilidade.
ABSTRACT
The context of this thematic course conclusion work deals with the analysis of a conceptual
design of facilities in buildings hidrossanitarias focusing on sustainable water use and correct
use of renewable energy. Trend in the world is the preservation of natural resources and
energy, because with fewer resources, the output is to design intelligent and viable solutions
that contribute to reducing these problems. In countries such as China, Japan, USA and
Germany there are many examples of buildings equipped with facilities self-sustaining. In
Brazil, the south and southeast is pioneer in this issue, however the majority of these projects
are carried out by the impositions of laws or incentives provided. But the rest of the country,
unfortunately, has not yet been awakened this awareness to preserve and save. Based on
references on the topic, technical publications, manuals and even combined with experience
gained during the academic life, has been proposed by analysis, improving the
implementation of existing and techniques known in the market. Also adopted was to develop
a job that would provide a clear and summarized the main steps to be recommended to
perform this type of project self-sustaining as: hidrossanitarias proposed facilities and
techniques of rational use and reuse of water and solar energy. In the final results are
presented that demonstrate that by adopting projects with this focus, economy can be obtained
medium to long term, but in a rational and sustainable.
Keywords: Hidrossanitarias installations. Water reuse. Sustainability.
LISTAS DE FIGURAS
FIGURA 1 – Equipamentos economizadores: redutor de vazão, torneira com acionamento
automático, chuveiro com sensor e bacia com caixa acoplada................................................. 28
FIGURA 2 – Edifício habitacional, CDHU. ............................................................................ 30
FIGURA 3 – Medidor individualizado em edifício................................................................. 30
FIGURA 4 – Sistema de reúso de águas servidas projetado para o condomínio Mundo Apto,
Setin. ......................................................................................................................................... 31
FIGURA 5 – Configuração básica de sistema de reúso de água. ............................................ 48
FIGURA 6– Captação de águas pluviais. ................................................................................ 49
FIGURA 7 – Sistema básico de captação. ............................................................................... 50
FIGURA 8 – Dispositivo de descarte das primeiras chuvas, utilizando bombonas plásticas. 51
FIGURA 9 – Sistema de descarte de sólidos instalado no interior da cisterna. ...................... 51
FIGURA 10 – Dispositivo de descarte de sólidos instalado na tubulação e em cisterna de
água pluvial. ............................................................................................................................. 52
FIGURA 11 – Sistema de reservação de águas pluviais. ........................................................ 52
FIGURA 12 – Dosadores químicos da água de chuva. ........................................................... 53
FIGURA 13 – A constante Solar. ............................................................................................ 57
FIGURA 14 – Irradiação Média Anual. .................................................................................. 58
FIGURA 15 – Radiação Solar Global Diária. ......................................................................... 58
FIGURA 16 – Funcionamento de um sistema de aquecimento solar de água. ....................... 59
FIGURA 17 – Circulação natural por termossifão. ................................................................. 60
FIGURA 18 – Vivendas unifamiliares no Brasil. .................................................................... 60
FIGURA 19 – Vivendas multifamiliares na China.................................................................. 60
FIGURA 20 – Sistema bombeado. .......................................................................................... 61
FIGURA 21 – Principais elementos de um SAS. .................................................................... 62
FIGURA 22 – Disposição dos coletores. ................................................................................. 62
FIGURA 23 – Boiler ou reservatório térmico e suas características. ...................................... 63
FIGURA 24 – Sistema de reúso de água simplificado. ........................................................... 65
FIGURA 25 – Segregação das instalações. ............................................................................. 67
FIGURA 26 - Instalação hidráulica predial de água fria alimentada indiretamente pelo
reservatório superior. ................................................................................................................ 68
FIGURA 27 – Barrilete tipo concentrado. ............................................................................... 72
FIGURA 28 – Barrilete ramificado. ........................................................................................ 72
FIGURA 29 – Esquema geral da instalação de água fria. ....................................................... 73
FIGURA 30 – Isométrico da instalação de água fria do banheiro. .......................................... 74
FIGURA 31 – Ábaco de pesos, vazões e diâmetros. ............................................................... 75
FIGURA 32 – Ábaco para encanamentos de cobre e PVC. .................................................... 75
FIGURA 33 – Partes constituintes de uma instalação de esgoto............................................. 80
FIGURA 34 – Caixa de gordura, esquema de funcionamento. ............................................... 81
FIGURA 35 – Tubo de queda e inclinação dos ramais ........................................................... 84
FIGURA 36 – Desenho esquemático das dimensões da calha. ............................................... 89
FIGURA 37 – Seções usuais de calha. .................................................................................... 89
FIGURA 38 – Detalhe da ligação da calha ao condutor vertical. ........................................... 90
FIGURA 39 – Precipitação média anual do Brasil. ................................................................. 93
FIGURA 40 – Média da duração do período chuvoso no Brasil. ............................................ 94
FIGURA 41 – Posicionamento dos coletores - vertical e horizontal....................................... 95
FIGURA 42 – Associação em paralelo de duas baterias de coletores. .................................... 96
FIGURA 43 – Associação em série de duas baterias. ............................................................. 96
FIGURA 44 – Orientação geográfica dos coletores. ............................................................... 97
FIGURA 45 – Ângulo de inclinação dos coletores. ................................................................ 98
FIGURA 46 – Distância mínima entre coletores. .................................................................... 99
FIGURA 47 – Reservatórios em paralelo. ............................................................................. 100
FIGURA 48 – Associação de reservatórios em série. ........................................................... 100
LISTA DE FLUXOGRAMA
FLUXOGRAMA 1 – Gestão de um “PURA”, (Programa de uso racional da água). ............. 32
FLUXOGRAMA 2– Etapas de captação e distribuição de águas pluviais. ............................ 53
LISTA DE GRÁFICOS
GRÁFICO 1 – Índices médios de consumo de água em residências. ..................................... 33
GRÁFICO 2 – Evolução do mercado de aquecimento solar no Brasil. .................................. 55
LISTA DE TABELAS
TABELA 1 – Defeitos e correções. ......................................................................................... 33
TABELA 2 – Índice de volume estimado perdido em vazamentos. ....................................... 34
TABELA 3 – Faixas prováveis de remoção dos poluentes, conforme o tipo de tratamento,
consideradas em conjunto com o tanque séptico (em %)¹ ² ³. .................................................. 38
TABELA 4 – Algumas características dos processos de tratamento (exclui tanque séptico). 39
TABELA 5 – Grau de tratamento necessário. ......................................................................... 39
TABELA 6 – Parâmetros caracteristicos para água de reúso classe 1. ................................... 41
TABELA 7 – Características físicas, químicas e bacteriológicas das águas cinza em banheiros
brasileiros. ................................................................................................................................ 45
TABELA 8 – Características físicas, químicas e bacteriológicas da água cinza originada em
edifício residencial. ................................................................................................................... 46
TABELA 9 – Taxa de ocupação para unidades não residenciais. ........................................... 70
TABELA 10 – Consumo per capta. ......................................................................................... 70
TABELA 11 – Vazões de projeto e pesos relativos dos pontos de utilização. ........................ 74
TABELA 12 – Dimensionamento de subcoletores e coletor predial. ...................................... 82
TABELA 13 - UHC dos aparelhos sanitários e diâmetro nominal mínimo dos ramais de
descarga .................................................................................................................................... 82
TABELA 14 – UHC para aparelhos não relacionados na tabela anterior. .............................. 83
TABELA 15 – Dimensionamento de ramais de esgoto. .......................................................... 83
TABELA 16 – Dimensionamento dos tubos de queda. ........................................................... 83
TABELA 17 – Estimativa de consumo de água quente, (l/dia). .............................................. 85
TABELA 18 - Chuvas intensas no Brasil (Duração – 5 min.)................................................. 87
TABELA 19 – Coeficientes de rugosidade (n). ....................................................................... 89
TABELA 20 – Redução da capacidade de escoamento da calha. ........................................... 90
TABELA 21 – Área máxima de cobertura para condutores verticais de seção circular, para
chuvas de 150 mm/h. ................................................................................................................ 91
TABELA 22 – Capacidade de condutores horizontais de seção circular (vazões em l/min.) . 92
TABELA 23 – Critérios de dimensionamento da rede coletora de águas pluviais. ................ 92
TABELA 24 – Características físicas das chuvas nas diversas regiões do Brasil. .................. 94
TABELA 25 – Declinação magnética média por estado. ........................................................ 97
TABELA 26 - Latitude de algumas cidades brasileiras e ângulos de inclinação ideal. .......... 98
TABELA 27 – Fator k. ............................................................................................................ 99
TABELA 28 – Vazões máximas em tubos de cobre. ............................................................ 101
TABELA 29 – Dimensionamento das colunas de água fria - AF. ........................................ 105
TABELA 30 – Dimensionamento dos ramais de água fria. .................................................. 106
TABELA 31 – Dimensionamento das colunas de água de reúso - AR. ................................ 123
TABELA 32 – Distribuição dos ramais das colunas de água quente. ................................... 133
TABELA 33 – Dimensionamento das colunas de água quente - AQ. ................................... 135
LISTA DE ABREVIATURAS
ABNT – Associação Brasileira de Normas Técnicas.
Abrasip – Associação Brasileira de Engenharia de Sistemas Prediais.
ABRINSTAL – Associação Brasileira pela Conformidade e Eficiência de Instalações.
ANA – Agencia Nacional de Águas.
APPCC – Análise de Perigos e Pontos Críticos de Controle.
ART – Anotação de Responsabilidade Técnica.
CDHU – Companhia de Desenvolvimento Habitacional e Urbano do Estado de São Paulo.
CIRRA – Centro Internacional de Referência em Reúso de Água.
COMGAS – Companhia de Gás de São Paulo.
CONAMA – Conselho Nacional de Meio Ambiente.
CREA – Conselho Regional de Engenharia e Agronomia.
ETAC – Estação de Tratamento de Água Cinza
FIESP – Federação das Indústrias do Estado de São Paulo.
IDHEA – Instituto para o Desenvolvimento da Habitação Ecológica.
INMETRO – Instituto Nacional de Metrologia, Qualidade e Tecnologia.
IPT – Instituto de Pesquisa Tecnológico.
LabEEE – Laboratório de Eficiência Energética em Edificações da UFSC.
PBQP-H – Programa Brasileiro de Qualidade e Produtividade do Habitat.
POLI-USP – Escola Politécnica - Universidade de São Paulo.
PROSAB – Programa de Pesquisas em Saneamento Básico.
PURA – Programa de Uso Racional da Água.
PURAE – Programa de Conservação e Uso Racional da Água nas Edificações.
SABESP – Companhia de Saneamento Básico do Estado de São Paulo
SINDUSCON-SP – Sindicato da Indústria da Construção do Estado de São Paulo
SAS – Sistema de Aquecimento Solar.
UFSC – Universidade Federal de Santa Catarina.
SUMÁRIO
1 INTRODUÇÃO. .................................................................................................................. 20
1.1 Conceitos. ....................................................................................................................... 20
1.2 Objetivos. ....................................................................................................................... 21
1.2.1 Objetivo geral. .......................................................................................................... 21
1.2.2 Objetivos específicos................................................................................................ 21
1.3 Justificativa.................................................................................................................... 22
2 FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA. ..................................................................................... 24
2.1 Contexto. ........................................................................................................................ 24
2.2 Instalações hidrossanitarias e suas respectivas normas. ........................................... 24
2.3 Projetos hidrossanitários e suas recomendações. ....................................................... 25
2.4 Caminhos possíveis para economia de água potável. ................................................ 26
2.4.1 Planejamento. ........................................................................................................... 27
2.4.2 Aparelhos economizadores. ..................................................................................... 28
2.4.3 Sistema de medição individualizada. ....................................................................... 29
2.4.4 Construções eficientes no Brasil e parâmetros de projeto........................................ 29
2.4.5 Desperdício............................................................................................................... 33
2.5 Reúso sustentável da água. ........................................................................................... 35
2.5.1 Controle de qualidade............................................................................................... 35
2.5.2 Técnicas sustentáveis. .............................................................................................. 35
2.5.3 Utilização da água de reúso. ..................................................................................... 35
2.5.4 Normas, padrões e diretrizes para o uso racional e reúso de água em edificações. . 36
2.5.5 Reúso de água e suas responsabilidades. ................................................................. 42
2.5.6 Águas cinza como fonte alternativa de reúso em edificações. ................................. 44
2.5.6.1 Definição e parâmetros. .................................................................................... 44
2.5.6.2 Sistema de tratamento de água cinza para uso não potável. ............................. 47
2.5.6.3 Viabilidade econômica do sistema. .................................................................. 48
2.6 Aproveitamento sustentável de água pluvial. ............................................................. 49
2.6.1 Contexto. .................................................................................................................. 49
2.6.2 Sistema de aproveitamento de águas pluviais para uso não potável. ....................... 50
2.6.3 Exemplo do Edifício Green Office (Região do Morumbi – São Paulo SP). ............ 53
2.7 Sistema de Aquecimento Solar de Água. .................................................................... 54
2.7.1 Contexto. .................................................................................................................. 54
2.7.2 Iniciativas ao uso de sistema de aquecimento solar de água. ................................... 55
2.7.3 Radiação solar. ......................................................................................................... 57
2.7.4 Funcionamento do sistema. ...................................................................................... 59
2.7.4.1 Funcionamento por Termossifão. ..................................................................... 59
2.7.4.2 Funcionamento por circulação forçada ou bombeada. ..................................... 61
2.7.5 Principais elementos de um sistema aquecedor solar de água - SAS. ..................... 62
2.7.6 Requisitos de instalação e recomendações técnicas. ................................................ 63
3 METODOLOGIA................................................................................................................ 65
3.1 Classificação da Pesquisa. ............................................................................................ 65
3.1.2 Técnica de reúso da água originada no banho familiar. ........................................... 65
3.1.2.1 Estimativa de consumo de água. ...................................................................... 66
3.1.3 Integração do reúso de água ao projeto de instalações hidrossanitárias. ................. 66
3.1.4 Projeto de instalação predial de água fria................................................................. 67
3.1.4.1 Considerações gerais. ....................................................................................... 67
3.1.4.2 Partes constituintes de uma instalação predial de água fria.............................. 67
3.1.4.3 Sistema de abastecimento e distribuição. ......................................................... 69
3.1.4.4 Reservatórios e o consumo diário nas edificações. .......................................... 69
3.1.4.5 Rede de distribuição. ........................................................................................ 71
3.1.4.6 Barrilete. ........................................................................................................... 71
3.1.4.7 Dimensionamento das colunas, ramais e sub-ramais (Método de Hunter). ..... 72
3.1.4.8 Dimensionamento das canalizações. ................................................................ 74
3.1.4.9 Pressões mínimas e máximas. .......................................................................... 76
3.1.4.10 Dimensionamento da tubulação de recalque e sucção.................................... 76
3.1.4.11 Dimensionamento do ramal predial. ............................................................... 77
3.1.4.12 Ruídos e vibrações em instalações prediais.................................................... 77
3.1.5 Projeto de instalação predial de esgoto. ................................................................... 78
3.1.5.1 Considerações gerais. ....................................................................................... 78
3.1.5.2 Sistema de coleta e escoamento de esgoto. ...................................................... 79
3.1.5.2.1 Sistemas individuais. ................................................................................. 79
3.1.5.2.2 Sistemas coletivos...................................................................................... 79
3.1.5.3 Partes constituintes de uma instalação predial de esgoto. ................................ 79
3.1.5.4 Caixas de inspeção e gordura. .......................................................................... 80
3.1.5.5 Coletor predial. ................................................................................................. 81
3.1.5.6 Dimensionamento das tubulações e tubo de queda. ......................................... 82
3.1.6 Projeto de instalação predial de Água Quente. ........................................................ 84
3.1.6.1 Considerações gerais. ....................................................................................... 84
3.1.6.2 Classificação dos sistemas prediais de água quente. ........................................ 85
3.1.6.3 Estimativa de consumo. .................................................................................... 85
3.1.7 Projeto de instalação predial de Águas Pluviais....................................................... 86
3.1.7.1 Considerações gerais. ....................................................................................... 86
3.1.7.2 Fatores meteorológicos. .................................................................................... 86
3.1.7.3 Vazão de projeto. .............................................................................................. 87
3.1.7.4 Partes constituintes do sistema de captação de águas pluviais. ........................ 88
3.1.7.4.1 Calhas. ....................................................................................................... 88
3.1.7.4.2 Condutores verticais. ................................................................................. 90
3.1.7.4.2.1 Dimensionamento. .............................................................................. 91
3.1.7.4.3 Condutores horizontais. ............................................................................. 91
3.1.7.4.3.1 Dimensionamento. .............................................................................. 91
3.1.7.4.4 Dimensionamento do reservatório de aproveitamento de águas pluviais.. 93
3.1.8 Projeto de Sistema de Aquecimento Solar de Água. ................................................ 94
3.1.8.1 Considerações. .................................................................................................. 94
3.1.8.2 Disposição dos coletores. ................................................................................. 95
3.1.8.2.1 Associação dos coletores. .......................................................................... 95
3.1.8.2.2 Orientação. ................................................................................................. 96
3.1.8.2.3 Inclinação................................................................................................... 97
3.1.8.2.4 Sombreamento e distância entre baterias de coletores. ............................. 98
3.1.8.3 Interligação hidráulica do reservatório de aquecimento, boiler. ...................... 99
3.1.8.4 Tubulações do sistema de aquecimento solar de água. .................................. 100
3.2 Universo da amostra ................................................................................................... 101
3.2.1 Dados do projeto. ................................................................................................... 102
3.2.2 População. .............................................................................................................. 102
4 PROCEDIMENTO DE COLETA, CÁLCULO E ANÁLISE DE RESULTADOS. ... 103
4.1 Cálculo e Dimensionamento do Sistema de Água Fria. ........................................... 103
4.1.1 Dimensionamento das colunas e ramais................................................................. 104
4.1.2 Dimensionamento das tubulações de recalque. ...................................................... 108
4.1.3 Dimensionamento do ramal predial. ...................................................................... 108
4.1.4 Cálculo do conjunto motor bomba. ........................................................................ 109
4.1.5 Dimensionamento do barrilete. .............................................................................. 111
4.1.6 Cálculo e Dimensionamento do Sistema de Esgoto. .............................................. 112
4.1.7 Dimensionamento das Instalações de Esgoto......................................................... 112
4.2 Cálculo e Dimensionamento dos Reservatórios e Tubulações do Sistema de Reúso
de Água. ............................................................................................................................. 120
4.2.1 Contribuição de água servida. ................................................................................ 120
4.2.2 Demanda de água de reúso na bacia sanitária. ....................................................... 121
4.2.3 Rede de distribuição. .............................................................................................. 121
4.2.4 Coluna de distribuição. ........................................................................................... 122
4.3 Cálculo e Dimensionamento do Sistema de Coleta das Águas Pluviais e
reservatório de aproveitamento. ...................................................................................... 124
4.3.1 Dados do projeto. ................................................................................................... 124
4.3.2 Condutores verticais. .............................................................................................. 126
4.3.3 Condutores horizontais........................................................................................... 127
4.3.4 Dimensionamento do reservatório. ........................................................................ 127
4.4 Cálculo do Sistema de Água Quente por Aquecimento Solar. ............................... 128
4.4.1 Dados do projeto. ................................................................................................... 128
4.4.2 Cálculo do volume do sistema de armazenamento (boiler) em temperatura de 60°C.
......................................................................................................................................... 129
4.4.3 Cálculo da demanda de energia útil e perdas: ........................................................ 130
4.4.4 Cálculo da área coletora. ........................................................................................ 130
4.4.5 Dimensionamento do ramal de distribuição. .......................................................... 132
4.4.6 Coluna de distribuição. ........................................................................................... 134
4.4.7 Cálculo da distância entre coletores. ...................................................................... 137
5. CONCLUSÕES................................................................................................................. 139
REFERÊNCIAS ................................................................................................................... 141
GLOSSÁRIO ........................................................................................................................ 148
ANEXOS ............................................................................................................................... 156
20
1 INTRODUÇÃO.
1.1 Conceitos.
As instalações prediais de água e esgoto têm como finalidades principais fazer a
distribuição da água, em quantidade suficiente, e promover o afastamento adequado das águas
servidas, criando desta forma, condições favoráveis ao conforto e segurança dos usuários.
Um projeto de instalações prediais quando elaborado com os equipamentos
adequadamente localizados, tendo em vista suas características funcionais,
compatibilizado com os projetos de estrutura, fundações, instalações e outros
pertinentes, é condição básica para a perfeita integração entre os vários subsistemas
construtivos. (CARVALHO JUNIOR, 2010, p.VII).
A reutilização da água cinza gerada nas edificações diminui o consumo de água
potável para fins menos nobres e contribui para a sustentabilidade hídrica das cidades, pois,
em um país onde o saneamento básico não é para todos e a maioria das cidades despeja o
esgoto doméstico diretamente nos rios ou a céu aberto, essa medida minimiza
consideravelmente a quantidade de poluição lançada nos corpos hídricos.
“Como recurso natural de valor econômico, estratégico e social, essencial á existência
e bem estar do homem e à manutenção do meio ambiente, a água é um bem ao qual toda a
humanidade tem direito.” (TELLES; COSTA, 2010, p. 13).
Podemos perceber que é inadmissível, em tempos modernos, a não observação em
projetos de instalações hidrossanitárias de dispositivos que contribuem para a sustentabilidade
hídrica nas obras residenciais, empresariais e industriais.
O Brasil caminha lentamente na direção da sustentabilidade já adotada
mundialmente, principalmente no que se refere ao uso inteligente da água, ao
controle ambiental e consequentes vantagens socioeconômicas. Neste quadro, é
requisito básico a coerência dos paradigmas burocráticos, agilidade da política
institucional e integração nas organizações públicas e privadas, em empenho
conjunto ao setor educacional, numa ampla ação que vai se refletir na conduta de
cada indivíduo e consequente adequação mercadológica. (TELLES; COSTA, 2010,
p. 153).
21
Neste contexto insere-se também o aproveitamento das águas pluviais como forma de
contribuir no conjunto de tentativas em preservar ao máximo a água. Mesmo onde localidades
em que os índices pluviométricos são baixos, seria interessante captar essa água para
reservação e posterior tratamento adequado, de fato isso ajudaria a manter o equilíbrio nos
mananciais.
O processo de captação da água da chuva baseia-se na coleta da precipitação em
determinadas áreas: laje, telhado, etc. Cordeiro e Machado (2004) afirmam: “A quantidade de
água coletada depende da área efetiva de coleta, do volume do reservatório e da quantidade e
distribuição temporal de chuva”.
Por fim, acrescenta-se ao conjunto a implantação de sistema de aquecimento solar de
água, como forma sustentável de aproveitar esse tipo de energia abundante no Brasil. A
energia solar é uma fonte gratuita e disponível na natureza e hoje é usada para as mais
diversas finalidades.
Atualmente uma das mais utilizadas e viáveis formas de aproveitamento de energia
solar é o aquecimento de água em residências, piscinas, hotéis, indústrias, edifícios,
propriedades rurais ou qualquer outra aplicação que necessite de água quente. E
quando se pensa em água quente com economia, a energia solar reforça ainda mais
essa visão por ser realidade. (VENZON, 2004, p. 27).
1.2 Objetivos.
1.2.1 Objetivo geral.
Tem-se por objetivo geral, conscientizar à sociedade de forma que ao integrarmos
instalações racionais, reúso das águas servidas, aproveitamento de águas pluviais e o
aquecimento de água por energia solar, aos projetos de edifícios residenciais tem-se então de
forma sustentável e econômica, o correto aproveitamento da água para uso nobre e o correto
uso de energia renovável.
1.2.2 Objetivos específicos.
Como objetivos específicos têm-se:
•
Divulgar técnicas e equipamentos racionais nas instalações hidrossanitárias;
22
•
Propor técnicas viáveis de reúso e aproveitamento de água;
•
Conscientizar a sociedade quanto ao correto uso da água através de seu
reaproveitamento.
•
Esclarecer a importância do uso da energia solar como fonte alternativa.
1.3 Justificativa.
Os projetos de instalações hidrossanitarias com reaproveitamento de águas servidas e
aproveitamento de águas pluviais, no geral, precisam ser integrados aos projetos estruturais.
Os projetos devem ter um nível de detalhamento que garantam a execução na obra, sem
improvisações, sendo assim a solução mais econômica, eficaz e sustentável possível.
Na prática verifica-se certo desprezo para com os projetos de instalações prediais e
desta forma mais tarde, após a implantação da obra, vários problemas irão surgir,
relacionados com a hidráulica e estes poderiam ter sido eliminados se fosse dada a
devida importância que o assunto requer. (BORGES, 1992, p. 21).
Também sendo o Brasil possuidor da maior descarga de água doce do planeta,
distribuída hidrograficamente de forma superficial e subterrânea, efetivamente isso não se
reflete de forma racional em se tratando de distribuição, a verdade é que convivemos com
desperdícios e faltas gritantes deste precioso líquido em varias regiões do país, isso fruto da
falta de uma cultura que agregue melhores ações de desempenho do governo, da iniciativa
privada e da conscientização da população.
O crescimento populacional, associado aos processos de degradação da qualidade de
água, vem acarretando sérios problemas de escassez, quantitativa ou qualitativa, e
conflitos de uso até mesmo em regiões com excedentes recursos hídricos, que
tendem a exigir, cada vez mais, enormes esforços para reduzir o déficit crônico de
abastecimento de água e esgotamento sanitário adequado. (TELLES; COSTA, 2010,
p. 154)
A crescente demanda por energia no mundo devido ao aumento desenfreado do
consumo nos coloca em alerta quanto as nossas reservas de energia não renováveis e a
necessidade de encontrarmos meios sustentáveis e alternativos de energia para garantirmos o
conforto e bem estar às novas gerações. “A energia captada do sol e devidamente
23
acondicionada para sua utilização é uma das tecnologias mais importantes para o
desenvolvimento sustentável.” (VENZON, 2004, p. 17). A energia solar, apesar de ser uma
fonte alternativa, ela é ideal, abundante, gratuita, limpa e renovável a cada dia, não gerando
nenhum tipo de poluição à natureza.
24
2 FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA.
2.1 Contexto.
O Brasil com o objetivo de garantir metas de desenvolvimento sustentável vem
tentando, de modo lento, aplicar mudanças nos padrões de consumo da sociedade, em
contrapartida o país nos últimos anos vem experimentando o crescimento das atividades
econômicas e melhoria nas condições de vida da população. A demanda crescente de água
vem desse desenvolvimento e apesar do Brasil se destacar no cenário mundial pela sua grande
descarga de água doce dos seus rios, o país sofre com escassez de água, devido sua má
distribuição e de uma densidade populacional dominante e que cresce exageradamente em
áreas de pouca concentração hídrica, Também se aliam, a má distribuição de uso e ocupação
de territórios agravando ainda mais os problemas das secas e enchentes em certas regiões do
país.
Para restabelecer o equilíbrio entre oferta e demanda de água e garantir a
sustentabilidade do desenvolvimento econômico e social, é necessário que métodos
e sistemas alternativos modernos sejam convenientemente desenvolvidos e aplicados
em função de características de sistemas e centros de produção específicos. Nesse
sentido, reúso, reciclagem, gestão da demanda, redução de perdas e minimização da
geração de efluentes se constituem, em associação às práticas conservacionistas, nas
palavras-chave mais importantes em termos de gestão de recursos hídricos e de
redução da poluição. (SAUTCHUK et. al., 2005, p. 10).
2.2 Instalações hidrossanitarias e suas respectivas normas.
As instalações hidrossanitárias são regidas por normas ABNT e estão em constante
processo de evolução. As normas são dinâmicas precisando de constantes alterações e
revisões no intuito de adequá-las a realidade.
Um projeto de instalações hidrossanitárias deverá ser regido basicamente pelas
seguintes normas:
•
Instalações Prediais de Água Fria, NBR 5626/1998;
•
Projeto e Execução de Instalações de Água Quente, 7198/1993;
•
Sistemas Prediais de Esgoto Sanitário – Projeto e Execução, NBR 8160/1999;
•
Instalações Prediais de Águas Pluviais, NBR 10844/1989;
25
As normas fixam exigências e recomendações relativas a projetos, execução, e
manutenção destas instalações e preveem que devem ser projetadas de modo que, durante sua
vida útil contenham as seguintes exigências, segundo NBR 5626 (1998):
•
Preservar a potabilidade da água;
•
Garantir o fornecimento de água continua, em quantidade adequada e com
pressões e velocidades compatíveis com o perfeito funcionamento dos aparelhos
sanitários, peças de utilização e demais componentes;
•
Promover economia de energia e água;
•
Possibilitar manutenção fácil e econômica;
•
Evitar níveis de ruído inadequados à ocupação do ambiente;
•
Proporcionar conforto aos usuários, prevendo peças de utilização adequadamente
localizadas, de fácil operação, com vazões satisfatórias e atendendo às demais
exigências do usuário.
É importante ressaltar a necessária incorporação da ART - Anotação de
Responsabilidade Técnica ao projeto bem como instituir uma fiscalização rigorosa desde a
sua execução.
2.3 Projetos hidrossanitários e suas recomendações.
O projeto hidrossanitário é constituído por planta com traçado e dimensionamento da
tubulação. É feito pela perspectiva dos ambientes onde há presença de tubulações e aparelhos,
mostrando os pontos de consumo, pelo esquema vertical. Devem ficar claras a localização da
caixa d’água a entrada de água na edificação e as colunas de distribuição e por outros detalhes
construtivos que se fizerem necessários. No caso de construção, pode-se extrair do projeto a
relação dos materiais necessários para a execução, ou seja, a quantidade de cada material a ser
utilizado na obra. (FIGUEIREDO, 2009)
Outro aspecto importante a ser levado em consideração durante um projeto de
instalações hidrossanitárias é sua relação com o projeto arquitetônico. Os projetos são
dimensionados de acordo com as necessidades do cliente, e adequados dentro das normas
técnicas. Deve-se haver um perfeito entrosamento com as soluções arquitetônicas e estruturais
garantindo assim conforto e comodidade.
“De maneira geral, um projeto completo de instalações hidrossanitárias compreende:”
(CREDER, 2006, p. 3).
26
•
Plantas, cortes, detalhes e vistas isométricas, com dimensionamento e traçado dos
condutores;
•
Especificação dos materiais e normas para sua aplicação;
•
Memoriais descritivos, justificativas e de cálculo;
•
Orçamento, compreendendo o levantamento das quantidades e dos preços unitário
e global da obra.
É recomendável que quando o assunto é instalações prediais, o conselho é não
economizar. A recomendação é dada por especialistas e é justificado pelos seguintes detalhes:
•
Fazer reparos no sistema hidráulico em edifícios residenciais pode sair muito mais
caro se em sua concepção for avaliado todas as possíveis circunstancias;
•
Comprar produtos de qualidade comprovada fará a diferença na segurança e vida
útil das instalações;
•
Em todas as etapas do projeto é aconselhável o acompanhamento técnico.
A falta de planejamento das instalações hidrossanitárias é a principal causa de
problemas no sistema de abastecimento e escoamento de água da casa. Infelizmente, é fato
que o Brasil não tem a cultura de planejar e projetar. As pessoas não dão valor e importância
ao projeto hidráulico. O correto é contratar um técnico projetista qualificado para fazer o
estudo da pressão que a tubulação deverá suportar e projetar o sistema hidráulico interno do
imóvel, garantindo assim ao projeto um eficiente escoamento de água e detrito.
Se os materiais empregados forem de boa qualidade as chances de ocorrer um
problema na rede hidráulica são muito reduzidas, ao contrário dessas recomendações,
problemas futuros podem elevar o gasto, principalmente se tiver de quebrar a alvenaria da
casa.
É importante que o cliente acompanhe a elaboração do projeto e a especificação de
materiais, só assim é possível garantir uma instalação segura.
2.4 Caminhos possíveis para economia de água potável.
Dotar a edificação de aparelhos economizadores e sistemas alternativos de
abastecimento de água na concepção dos projetos é uma alternativa viável para quem se
preocupa com economia e sustentabilidade. O problema são os custos que esses aparelhos
possam acarretar:
27
O fato de apenas uma minoria de construtoras investirem em equipamentos
economizadores pode ser explicado devido ao alto custo dos produtos em relação
aos aparelhos comuns. As construtoras não conseguem repassar os custos de um
benefício futuro para o preço das obras, pois ninguém está disposto a pagar mais por
isso. Esse fato é agravado pela falta de uma legislação federal que defina as
diretrizes e a obrigatoriedade de sistemas de aproveitamento de águas pluviais e
reúso em edificações. (COSTI, 2005 apud QUINALIA, 2005, p. 18).
2.4.1 Planejamento.
Para se projetar um edifício com equipamentos hidráulicos economizadores e sistemas
alternativos de coleta e abastecimento, algumas medidas são necessárias. Primeiramente, é
necessário realizar um estudo contemplando a disponibilidade de ofertas de água e o potencial
de redução de demanda, tendo em vista sempre a economia. Feito isso, é preciso preocupar-se
com a gestão da qualidade da água, “[...], pois parte do problema é gerenciar, para o resto da
vida, o sistema de tratamento e impedir o uso de água para finalidades inadequadas”,
esclarece Costi (2005 apud QUINALIA, 2005, p. 18). É necessário assegurar que o usuário
não vá utilizar a água, geralmente não potável, para fins que possam prejudicar sua saúde.
Para a implantação desses sistemas economizadores é necessário analisar não apenas o custo
inicial, mas também o retorno financeiro e ambiental em longo prazo, durante a operação no
edifício.
Quando se pensa em economia de água é indispensável garantir que os
equipamentos hidráulicos utilizados, como tubos, conexões, louça sanitária e metais
sanitários cumpram adequadamente sua função. Os metais sanitários devem:
controlar, restringir, bloquear ou permitir a passagem da água num volume
adequado ao uso. Quando essas funções não são atendidas, o uso racional da água
fica comprometido. Os vazamentos de tubulações e outros aparelhos respondem
pelo maior volume de desperdício. (COSTI, 2005 apud QUINALIA, 2005, p. 18).
No caso dos produtos que ficam embutidos em parede, como registros de gaveta e
registros de pressão, problemas com vazamento podem ser ainda mais graves, gerando, além
do desperdício de água, infiltrações que provocam danos de difícil reparação nas áreas
atingidas pela água, como bolhas e manchas na pintura, eflorescências na parede,
desplacamento do revestimento cerâmico e corrosão do aço da estrutura.
28
Vale lembrar que as louças sanitárias produzidas atualmente utilizam volume de água
para descarga muito inferior ao das bacias mais antigas. “[...], a substituição de louças antigas
pelas atuais pode resultar em significativa redução no consumo, desde que sejam observados
os requisitos mínimos pelas Normas Brasileiras”. (RIBEIRO, 2010, p. 10).
2.4.2 Aparelhos economizadores.
Atualmente, muitas empresas estão comercializando aparelhos economizadores com
dispositivos que permitem vazão e volume reduzido para o fim proposto. São exemplos destes
produtos: torneiras com arejadores, registro regulador de vazão, restritores de vazão, válvula
de descarga automática para mictórios, bacia sanitária com caixa acoplada de acionamento
duplo de 3,0 e 6,0 litros, bacia sanitária com caixa acoplada de 6,0 litros por descarga, bacia
sanitária com válvula de descarga de ciclo fixo, torneira hidromecânica e torneiras eletrônicas
de fechamento automático. Contudo, nem todas as marcas apresentam níveis de qualidade e
desempenho necessários.
No site do PBQP-H (Programa Brasileiro de Qualidade e Produtividade do Habitat) é
possível encontrar a relação das empresas que produzem metais, louças sanitárias, tubos e
conexões em conformidade com os requisitos especificados nas normas técnicas brasileiras. A
seguir a figura 1 apresenta alguns modelos de equipamentos economizadores de água:
FIGURA 1 – Equipamentos economizadores: redutor de vazão,
torneira com acionamento automático, chuveiro com sensor e
bacia com caixa acoplada.
Fonte - Programa Brasileiro de Qualidade e Produtividade do
Habitat - PBQP-H.
29
2.4.3 Sistema de medição individualizada.
Uma das grandes alterações no sistema hidráulico diz respeito à implantação do
sistema de medição individualizada de água, “[...], por meio do sistema de medição
individualizada se torna possível o gerenciamento individual do consumo de água”.
(SAUTCHUK, 2010, p. 10) Com isso, os impactos ocasionados pela adequação de
equipamentos hidráulicos economizadores, por exemplo, são passíveis de serem monitorados
pelos próprios usuários, incentivando práticas em diversas atividades rotineiras, como por
exemplo, o tempo do banho, potencializando o uso racional da água.
A introdução da medição individualizada de água nas edificações verticais muda a
maneira de dimensionamento das prumadas de abastecimento, pois o que antes
considerava a alimentação de um conjunto de equipamentos similares passa agora a
abastecer os diferentes equipamentos hidráulicos existentes dentro da unidade
habitacional (método determinístico x método probabilístico). (SAUTCHUK, 2010,
p. 10)
2.4.4 Construções eficientes no Brasil e parâmetros de projeto.
Nos últimos anos o país vem sofrendo com pressões por soluções sustentáveis,
contudo o mercado ainda resiste e vem se adequando de forma lenta. Mas é fato que medidas
para aumentar a eficiência energética e o uso racional da água estão aos poucos sendo
implantadas nos projetos construtivos.
Basta notar que a demanda parte, ao mesmo tempo, do governo que vem criando
políticas nacionais, dos consumidores, interessados no tema e pela possibilidade de
reduzir os gastos com água, de grupos ambientalistas que pedem soluções menos
agressivas à natureza, de investidores estrangeiros e nacionais, cada vez mais
exigentes em relação à responsabilidade social e ambiental das empresas onde
injetam recursos, e de legisladores que tentam, por meio de leis, impor medidas de
incorporação dessas novidades. (TÉCHNE, 2006, p. 40)
Os pesquisadores brasileiros também estão avançando nessa questão eles analisam que
todo empreendimento já tem condições de adotar algum tipo de tecnologia sustentável.
Geralmente não é necessário pensar em aplicar 100% das opções para obter resultados
30
positivos. É melhor escolher uma opção viável do que ficar imaginando que só a excelência
vale a pena. (JOHN, 2006, apud TÉCHINE, 2006, p. 42).
Uma das pioneiras do tema a CDHU (Companhia de Desenvolvimento Habitacional e
Urbano do Estado de São Paulo) entregou no ano de 2005 um conjunto de 268 apartamentos
com hidrômetros eletrônicos individuais que diminuem os gastos dos mutuários em 30%.
“[...] o ganho social obtido com a tecnologia é enorme”, considera Pillegi (2006 apud,
TÉCHINE, 2006, p. 41).
FIGURA 2 – Edifício habitacional, CDHU.
Fonte – Revista Téchne, 2006.
FIGURA 3 – Medidor individualizado em edifício.
Fonte – Revista Téchne, 2006.
O uso do hidrômetro individual já é lei em algumas cidades brasileiras seguindo
diretrizes do Programa Nacional de Combate ao Desperdício de Água, criado em 1997.
Edifícios existentes também estão se beneficiando das soluções sustentáveis. Nathalie
Gretillati (2006, p. 41), supervisora de meio ambiente do Grupo Hubert (empresa paulista
administradora de condomínios), afirma que “[...], 20% da carteira de 300 clientes já
31
passaram por retrofit para diminuir o consumo de água”. Também cita que “[...], durante as
reformas, substituímos louças sanitárias por peças redutoras de vazão e, em alguns casos,
introduzimos sistemas de medição individual de água”. Os usuários, segundo ela, ficaram
satisfeitos. “[...], a economia gerada varia entre 25 e 35%, mas tivemos um caso em que a
redução no consumo atingiu 57%”, conta referindo-se ao Edifício New Century Place, um
condomínio comercial na capital paulistana, que recebeu torneiras com dispositivos redutores
de vazão e caixas de descarga acopladas em todas as unidades.
No edifício comercial Numa de Oliveira, na Avenida Paulista, em São Paulo, a
reforma incluiu a eliminação de seis das oito prumadas originais e a troca de todas as bacias
por modelos com caixa acoplada. “[...], para alguns usuários a conta de água cresceu quase
três vezes, enquanto que para outros houve queda de 30%. Isso mostra a injustiça que ocorria
antes do retrofit”, justifica Guilherme Ribeiro, diretor da administradora Companhia
Bandeirantes. (TÉCHINE, 2006, p. 41).
Uma das primeiras construtoras a adotar tecnologias sustentáveis foi a Setin. “[...], em
São Paulo, a empresa construiu dez torres residenciais com sistema de aquecimento de água
por energia solar, que promete reduzir em até 82% o consumo de energia elétrica”. O projeto
também inclui o reúso da água dos chuveiros e dos lavatórios (após tratamento feito no local)
nas bacias sanitárias. “[...], com esse reaproveitamento, esperamos uma redução de 35% do
consumo de água potável no prédio, diz Lucy Mari Tsunematsu, gerente de projetos da Setin”.
(TÉCHINE, 2006, p. 42).
FIGURA 4 – Sistema de reúso de águas servidas projetado
para o condomínio Mundo Apto, Setin.
Fonte – Revista Téchne.
32
Implantar um programa de uso racional de água requer acima de tudo planejamento. É
necessário realizar estudos de pré-implantação para definir prioridades e potencial de redução,
além de elaborar um diagnóstico com metas de redução de desperdícios e de consumo. Para
Marracini (2006 apud, TÉCHINE, 2006, p. 41) “[...] na fase de pós-implantação, campanhas
de conscientização ajudam o usuário a entender os benefícios das mudanças” diz. O ponto
fundamental, segundo ele, é “[...] fazer a gestão do sistema e acompanhar constantemente o
consumo e os resultados obtidos”.
FLUXOGRAMA 1 – Gestão de um “PURA”, (Programa de
uso racional da água).
Fonte – Revista Téchne/USP, 2006.
Marracini (2006 apud, TÉCHINE, 2006, p. 42) cita “[...] o uso racional passa pela
gestão da demanda do recurso e vai desde o combate ao desperdício até a substituição de
equipamentos por modelos economizadores”, explica o professor doutor da Poli-USP Orestes
Marraccini Gonçalves, coordenador do PURA (Programa de Uso Racional da Água), da
Universidade de São Paulo - USP.
33
2.4.5 Desperdício.
A execução de um empreendimento sustentável requer atenção quanto aos locais
passíveis de desperdícios sua detecção é fundamental para o sucesso do projeto. Sabe-se que
os grandes vilões residenciais são os chuveiros e bacias sanitárias. A seguir é apresentado
gráfico de consumo e tabela de defeitos/correções em equipamentos sanitários.
GRÁFICO 1 – Índices médios de consumo de água em residências.
LAVADORA
DE ROUPAS
11%
BACIA
SANITÁRIA
5%
PIA
18%
LAVATÓRIO
8%
CHUVEIRO
55%
TANQUE
3%
Fonte: Rocha et. al.(1999 apud SAUTCHUK et. al., 2005).
TABELA 1 – Defeitos e correções.
APARELHO SANITÁRIO
BACIA SANITÁRIA COM VÁLVULA
DEFEITOS/FALHAS ENCONTRADOS
INTERVENÇÃO
VAZAMENTO DA BACIA
VAZAMENTO EXTERNO DA
VALVULA DE DESCARGA
TROCAS DE REPAROS
REGULAGEM DA BÓIA OU TROCA DE
REPAROS
BACIA SANITÁRIA COM CAIXA
ACOPLADA
VAZAMENTO NA BACIA
TROCA OU LIMPEZA DA COMPORTA
E SEDE
TROCA OU REGULAGEM DO CORDÃO
TORNEIRA CONVENCIONAL
(LAVATÓRIA, PIA E TANQUE DE USO
GERAL)
TORNEIRAS HIDROMECÂNICAS
(LAVATÓRIO, MICTÓRIO).
REGISTRO DE PRESSÃO PARA
CHUVEIRO
VAZAMENTO PELA BICA
TROCA DO VEDANTE OU DO REPARO
VAZAMENTO PELA HASTE
TROCA DO ANEL DE VEDAÇÃO DA
HASTE OU DO REPARO
TEMPO DE ABERTURA INADEQUADO
(FORA DA FAIXA COMPREENDIDA
ENTRE 6 E 12 SEG.)
TROCA DO PISTÃO OU ÊMBULO DA
TORNEIRA
VAZÃO EXCESSIVA
AJUSTE DA VAZÃO PELO REGISTRO
REGULADOR
VAZAMENTO NA HASTE DO BOTÃO
ACIONADOR
TROCA DO ANEL DE VEDAÇÃO DA
HASTE OU DO REPARO
VAZAMENTO PELO CHUVEIRO
TROCA DO VEDANTE OU DO REPARO
VAZAMENTO PELA HASTE DO
REGISTRO
TROCA DO ANEL DE VEDAÇÃO DA
HASTE OU DO REPARO
Fonte – Manual de Conservação e Reúso da Água em Edificações, 2005.
34
As perdas nas instalações podem ser minimizadas optando-se por tubulações com
menor quantidade de juntas e conexões (no caso das flexíveis) ou então com uma melhor
execução das tubulações rígidas. Marracini (2005 apud QUINALIA, 2005) alerta, “[...] outro
aspecto importante a considerar na redução de perdas são os cuidados relativos à conservação
e manutenção dos aparelhos sanitários”. A seguir é apresentada a estimativa de perda em
vazamentos.
TABELA 2 – Índice de volume estimado perdido em vazamentos.
APARELHO SANITÁRIO/EQUIPAMENTO SANITÁRIO
TORNEIRAS (DE
LAVATÓRIO, DE PIA, USO
GERAL).
MICTÓRIO
BACIA SANITÁRIA COM
VÁLVULA DE DESCARGA
PERDA ESTIMADA (L/DIA)
GOTEJAMENTO LENTO
6 A 10
GOTEJAMENTO MÉDIO
10 A 20
GOTEJAMENTO RÁPIDO
20 A 32
GOTEJAMENTO MUITO RÁPIDO
FILETE Ø 2 MM
>114
FILETE Ø 4 MM
>333
VAZAMENTO NO FLEXÍVEL
0,86
FILETES VISÍVEIS
144
VAZAMENTO NO FLEXÍVEL
0,86
VAZAMENTO NO REGISTRO
0,86
FILETES VISÍVEIS
144
VAZAMENTOS NO TUBO DE
ALIMENTAÇÃO DA LOUÇA
144
VÁLVULA DISPARADA QUANDO
ACIONADA
CHUVEIRO
>32
40,8*
VAZAMENTOS NO REGISTRO
0,86
VAZAMENTOS NO TUBO DE
ALIMENTAÇÃO JUNTO DA PAREDE
0,86
*Supondo a válvula aberta por um período de 30 s, a uma vazão de 1,6 l/s.
Fonte – Oliveira (1999) e Gonçalves et. al. (2005) apud Manual de Conservação e Reúso da Água em
Edificações.
Outro fator determinante para o desperdício é o excesso de pressão, ela pode ser
responsável por um alto índice de perdas, portanto um estudo criterioso do sistema e a
redução da pressão podem colaborar para um melhor funcionamento. “Todas essas medidas
serão válidas quando avaliadas em conjunto com a magnitude das pressões desenvolvidas no
sistema de distribuição de água das edificações”. (QUINALIA, 2005).
35
2.5 Reúso sustentável da água.
2.5.1 Controle de qualidade.
“A água é uma substância vital presente na natureza e constitui parte importante de
todas as matérias do ambiente natural ou antrópico”, cita (TELLES; COSTA, 2010, p. 1). Não
é a toa que nosso planeta é chamado de “Planeta Água”, pois em sua maior extensão ele é
constituído por esse fluído.
“Quando se entende pela qualidade de um produto, entende-se que ele esteja dentro de
um conceito normativo, aprovado para um determinado fim e seja capaz de satisfazer uma
necessidade”. (TELLES; COSTA, 2010, p. 25). Portanto fica estabelecido que de acordo com
sua aplicação, sua quantificação e qualificação devam seguir esses parâmetros de condição de
uso. “Dessa forma, o controle de qualidade objetiva o limite aceitável de impureza, em
conformidade com o produto em uma determinada aplicação”. (TELLES; COSTA, 2010, p.
25). Para que ainda a relação qualidade/aplicação contenha o conceito de sustentabilidade
requer ainda que sejam considerados sua viabilidade técnica, econômica, política e ambiental.
2.5.2 Técnicas sustentáveis.
Toda e qualquer técnica aplicada estará sempre condicionada à relação custo-benefício
e a técnica de reúso da água não foge a regra. Telles; Costa (2010, p. 153) citam que “[...] o
reúso da água apesar de cada vez mais ser reconhecida como uma das opções mais
inteligentes para a racionalização dos recursos hídricos depende primeiramente da aceitação
popular, aprovação de mercado e vontade política para se efetivar”.
2.5.3 Utilização da água de reúso.
A água de reuso por não ser potável a sua utilização deve estabelecer critérios que
preservem a saúde dos usuários, o meio ambiente e o correto funcionamento dos
equipamentos hidráulicos. Pode-se utilizar essa água, por exemplo, na lavagem de pátios,
irrigação, torres de resfriamento ou até mesmo para acionamento de bacias sanitárias.
A questão central é garantir que a água receba o tratamento adequado para cada tipo
de uso, que se adéque ao sistema hidráulico, através de separação, para evitar a contaminação
com a água potável e capacitar os usuários para o manuseio no tratamento da água de reúso.
36
Ainda não existe, no Brasil, legislação que estabeleça normas sobre reaproveitamento de
água. Cada caso deve ser objeto de estudo específico feito por profissionais habilitados para
tal.
Mesmo assim, considerando que já existem atividades de reúso de água com fins
agrícolas em certas regiões do Brasil, as quais são exercidas de maneira informal e
sem as salvaguardas ambientais e de saúde pública adequada, torna necessário
institucionalizar, regulamentar e promover o setor por meio da criação de estruturas
de gestão preparação de legislação, disseminação de informação, e do
desenvolvimento de tecnologias compatíveis com as nossas condições técnicas,
culturais e socioeconômicas. (TELLES; COSTA, 2010, p. 154).
2.5.4 Normas, padrões e diretrizes para o uso racional e reúso de água em edificações.
O Brasil ainda é carente de normas e diretrizes que definam plenamente os conceitos,
parâmetros e restrições ao reúso das águas servidas em residências, indústrias e comércio. No
entanto, podem-se extrair algumas informações de normas fornecidas pela ABNT (Associação
Brasileira de Normas Técnicas), leis, manuais técnicos, livros e estudos de caso.
A lei nº 9433, de 8 de janeiro de 1997, que institui a Política Nacional de Recursos
Hídricos, pode-se extrair informações de âmbito geral e importantes para o uso racional da
água. Texto extraído da referida lei, (BRASIL, 1997).
Art. 1º A Política Nacional de Recursos Hídricos baseia-se nos seguintes fundamentos:
I – a água é um bem de domínio público;
II – a água é um recurso natural limitado, dotado de valor econômico;
Art. 2º São objetivos da Política Nacional de Recursos Hídricos:
I – assegurar à atual e às futuras gerações a necessária disponibilidade de água,
em padrões de qualidade adequados aos respectivos usos;
Art. 7º Os Planos de Recursos Hídricos são planos de longo prazo, com horizonte de
planejamento compatível com o período de implantação de seus programas e projetos e terão
o seguinte conteúdo mínimo:
IV – metas de racionalização de uso, aumento da quantidade e melhoria da
qualidade dos recursos hídricos disponíveis;
Art. 19. A cobrança pelo uso de recurso hídrico, objetiva:
37
I – reconhecer a água como bem econômico e dar ao usuário uma indicação de
seu real valor;
II – incentivar a racionalização do uso da água;
Por sua vez, com respeito à legislação, destaca-se a Lei 10.785/03 do Município de
Curitiba que instituiu o PURAE – Programa de Conservação e Uso Racional da Água nas
Edificações. O programa prevê a adoção de medidas que visam induzir a conservação da água
através do uso racional, e de fontes alternativas de abastecimento de água nas novas
edificações. Tal programa foi criado com o intuito de sensibilizar os usuários sobre a
importância da conservação dos recursos hídricos. (CURITIBA, 2003).
Entretanto, a regulamentação da referida lei ocorreu através da aprovação do Decreto
293, em 22 de março de 2006, o qual manteve a obrigatoriedade para todas as novas
edificações, da captação, armazenamento e utilização das águas pluviais oriundas das
coberturas das edificações. Porém, com relação ao reúso das águas servidas se restringiu às
edificações comerciais e industriais com área superior a cinco mil metros quadrados, fato este
devido à falta de normatização dos processos e dificuldade de fiscalização, supracitados. Cabe
ressaltar que o PURAE, somente foi efetivamente implantado através da aprovação do
Decreto Nº 212 de 29 de março de 2007, o qual estabeleceu o novo Regulamento de
Edificações do Município de Curitiba e relacionou as exigências para cada tipo de uso das
edificações. (BEZERRA, 2009, apud, AMBIENTE ÁGUA, 2012a).
Ainda em (AMBIENTE ÁGUA, 2012a): “Não obstante, cumpre salientar a
importância de estudos aprofundados para a implantação de legislação referente a temas que
envolvem questões técnicas tão específicas como é o caso do reúso da água e aproveitamento
da água de chuva”. Assim sendo, apresenta-se a seguir algumas recomendações referentes ao
estabelecimento de legislação para sistemas de aproveitamento da água de chuva pelos
municípios: CREA PR - Uso e Reúso da Água, (2009 apud, AMBIENTE ÁGUA, 2012b):
•
Observação aos preceitos estabelecidos nas legislações federais e estaduais,
evitando o confronto com outras legislações existentes;
•
Discussão do tema com os setores acadêmicos e representativos dos profissionais
da área, para o devido embasamento técnico e científico;
•
Adequação e inter-relação com os planos diretores de drenagem urbana,
gerenciamento de recursos hídricos e saneamento ambiental;
•
Capacitação, orientação e estruturação dos órgãos fiscalizadores responsáveis;
38
•
Discussão com a sociedade para incentivar a participação desta na implantação e
fiscalização dos sistemas.
No item 5.6 que trata de reúso local de efluentes a NBR 13969 (1997), afirma que:
No caso do esgoto de origem essencialmente doméstica ou com características
similares, o esgoto tratado deve ser reutilizado para fins que exigem qualidade de
água não potável, mas sanitariamente segura, tais como irrigação dos jardins,
lavagem dos pisos e dos veículos automotivos, na descarga dos vasos sanitários, na
manutenção paisagística dos lagos e canais com água, na irrigação dos campos
agrícolas e pastagens. NBR 13969 (1997, p. 21)
A NBR 13969 (1997) apresenta duas tabelas a seguir, de parâmetros relacionados à
remoção e tratamento dos efluentes:
TABELA 3 – Faixas prováveis de remoção dos poluentes, conforme o tipo de tratamento, consideradas em
conjunto com o tanque séptico (em %)¹ ² ³.
FILTRO
ANAERÓBIO
SUBMERSO
FILTRO
AERÓBIO
FILTRO DE
AREIA
VALA DE
FILTRAÇÃO
LAB
LAGOA COM
PLANTAS
40 A 75
60 A 95
50 A 85
50 A 80
70 A 95
70 A 90
DQO
40 A 70
50 A 80
40 A 75
40 A 75
60 A 90
70 A 85
SNF
60 A 90
80 A 95
70 A 95
70 A 95
80 A 95
70 A 95
SÓLIDOS
SEDIMENTÁVEIS
70 OU MAIS
90 OU MAIS
100
100
90 A 100
100
NITROGÊNIO
AMONIACAL
-
30 A 80
50 A 80
50 A 80
60 A 90
70 A 90
NITRATO
-
30 A 70
30 A 70
30 A 70
30 A 70
50 A 80
FOSFATO
20 A 50
30 A 70
30 A 70
30 A 70
50 A 90
70 A 90
COLIFORMES FECAIS
-
-
99 OU
MAIS
99,5 OU MAIS
-
-
PROCESSO/
PARAMETRO
DBO
1.
Para obtenção de melhores, deve haver combinações complementares.
2.
Os valores limites inferiores são referentes à temperatura abaixo de 15°C; os valores limites superiores são para
3.
As taxas de remoção dos coliformes não devem ser consideradas como valores de aceitação, mas apenas de referência,
temperaturas acima de 25°C, sendo também influenciados pelas condições operacionais e grau de manutenção.
uma vez que 0,5% residual de coliformes do esgoto representa centena de milhares destes.
Fonte – NBR 13969, 1997.
39
TABELA 4 – Algumas características dos processos de tratamento (exclui tanque séptico).
PROCESSO/
FILTRO
AERÓBIO
FILTRO
DE AREIA
VALA DE
FILTRAÇÃO
LAB
LAGOA
COM
PLANTAS
CARACTERISTICAS
FILTRO
ANAERÓBIO S
ÁREA NECESSÁRIA
REDUZIDA
REDUZIDA
MÉDIA
MEDIA
MÉDIA
MÉDIA
OPERAÇÃO
SIMPLES
SIMPLES
SIMPLES
SIMPLES
SIMPLES
SIMPLES
CUSTO
OPERACIONAL
BAIXO
ALTO
MÉDIO
BAIXO
ALTO
BAIXO
MANUTENÇÃO
SIMPLES
SIMPLES
SIMPLES
SIMPLES
MEDIANA
COMPLEXIDADA
SIMPLES
ODOR/COR NO
EFLUENTE
SIM
NÃO
NÃO
NÃO
NÃO
NÃO
SUBMERSO
Fonte - NBR 13969, 1997.
Também em seu subitem 5.6.4 que trata do grau de tratamento necessário, a NBR
13969(1997), afirma que:
O grau de tratamento para uso múltiplo de esgoto tratado é definido, regra geral,
pelo uso mais restringente quanto à qualidade de esgoto tratado. No entanto,
conforme o volume estimado para cada um dos usos pode-se prever graus
progressivos de tratamento (por exemplo, se o volume destinado para uso com
menor exigência for expressivo, não haveria necessidade de se submeter todo o
volume de esgoto a ser reutilizado ao máximo grau de tratamento, mas apenas uma
parte, reduzindo-se o custo de implantação e operação), desde que houvesse
sistemas distintos de reservação e de distribuição. (NBR 13969, 1997, p. 22).
Em termos gerais, podem ser definidas as seguintes classificações e respectivos
valores de parâmetros para esgotos, conforme o reúso, tabela a seguir: (NBR 13969, 1997, p.
22).
TABELA 5 – Grau de tratamento necessário.
CLASSES
USO
PARÂMETROS
OBSERVAÇÕES
1
Lavagem de carros e outros usos
que requerem o contato direto do
usuário com a água, com possível
aspiração de aerossóis pelo
operador, incluindo chafarizes:
Turbidez inferior a cinco,
coliforme fecal inferior a 200
NMP/100
ml;
sólidos
dissolvidos totais inferior a 200
mg/l; pH entre 6,0 e 8,0; cloro
residual entre 0,5 mg/l e 1,5
mg/l.
Nesse nível, será geralmente necessário
tratamento aeróbio (filtro aeróbio
submerso ou LAB) seguido por filtração
convencional (areia e carvão ativado) e,
finalmente, cloração. Pode-se substituir a
filtração convencional por membrana
filtrante;
2
Lavagens de pisos, calçadas e
irrigação dos jardins, manutenção
dos lagos e canais para fins
paisagísticos, exceto chafarizes:
Turbidez inferior a cinco,
coliforme fecal inferior a 500
NMP/100 ml, cloro residual
superior a 0,5 mg/l.
Nesse nível é satisfatório um tratamento
biológico
aeróbio
(filtro
aeróbio
submerso ou LAB) seguido de filtração
de areia e desinfecção. Pode-se também
substituir a filtração por membranas
filtrantes;
40
CLASSES
USO
PARÂMETROS
OBSERVAÇÕES
3
Normalmente, as águas de enxágue das
máquinas de lavar roupas satisfazem a
Turbidez
inferior
a
10,
Reuso nas descargas dos vasos
este padrão, sendo necessária apenas uma
coliformes fecais inferiores a
sanitários:
cloração. Para casos gerais, um
500 NMP/100 ml.
tratamento aeróbio seguido de filtração e
desinfecção satisfaz a este padrão;
4
Reuso nos pomares, cereais,
forragens, pastagens para gados e Coliforme fecal inferior a 5 000
As aplicações devem ser interrompidas
outros
cultivos
através
de NMP/100 ml e oxigênio
pelo menos 10 dias antes da colheita.
escoamento superficial ou por dissolvido acima de 2,0 mg/l.
sistema de irrigação pontual.
Fonte - NBR 1396, 1997.
Outros parâmetros como os fornecidos pelo Manual de Conservação e Reúso da Água
em Edificações, apresenta exigências mínimas para o uso da água não potável. É relacionada
uma sequência, em função das diferentes atividades a serem realizadas nas edificações.
(SAUTCHUK et. al., 2005). Segue:
Água para rega de jardim, irrigação e lavagem de pisos:
•
Não deve apresentar mau cheiro;
•
Não deve conter componentes que agridam as plantas ou que estimulem o
crescimento de pragas;
•
Não deve ser abrasiva;
•
Não deve manchar superfícies;
•
Não deve propiciar infecções ou a contaminação por vírus ou bactérias
prejudiciais à saúde humana.
Água para descarga em bacias sanitárias:
•
Não deve apresentar mau cheiro;
•
Não deve ser abrasiva;
•
Não deve manchar superfícies;
•
Não deve deteriorar os metais sanitários;
•
Não deve propiciar infecções ou a contaminação por vírus ou bactérias
prejudiciais à saúde humana.
De acordo com as exigências mínimas listadas anteriormente, (SAUTCHUK et. al.,
2005, p. 53) classificou enumeras classes de água para reúso, a se destacar a primeira que
resume os critérios para a qualidade da água nas atividades apresentadas anteriormente.
Segue:
41
Considerando Água de Reúso Classe 1: Os usos preponderantes para as águas tratadas
desta classe, nos edifícios, são basicamente os seguintes:
•
Descarga de bacias sanitárias, lavagem de pisos e fim ornamental (chafarizes,
espelhos de água etc.);
•
Lavagem de roupas e de veículos.
Apesar de esta aplicação incorporar diversas atividades, todas convergem para a
mesma condição de restrição que é a exposição do público, usuários e operários que
operam, manuseiam ou tenham algum contato com os sistemas de distribuição de
água reciclada. (SAUTCHUK et.al., 2005, p. 53).
Outro fator importante diz respeito aos aspectos estéticos da água de reúso, exigindo
deste, grau de transparência, ausência de odor, cor e livre de quaisquer formas de substâncias
ou componentes flutuantes. Nesse sentido, os parâmetros característicos foram selecionados
segundo o uso mais restritivo entre os antes relacionados, e estão apresentados na tabela a
seguir.
TABELA 6 – Parâmetros caracteristicos para água de reúso classe 1.
PARÂMETROS
COLIFORMES FECAIS¹
pH
CONCENTRAÇÕES
NÃO DETECTÁVEIS
ENTRE 6,0 E 9,0
COR (UH)
≤ 10UH
TURBIDEZ (UT)
≤ 2 UT
ODOR E APARÊNCIA
NÃO DESAGRADÁVEIS
ÓLEOS E GRAXAS (mg/L)
≤ 1 mg/L
DBO² (mg/L)
≤ 10 mg/L
COMPOSTOS ORGÂNICOS VOLÁTEIS³
AUSENTES
NITRATO (mg/L)
˂ 10 mg/L
NITROGÊNIO AMONIACAL (mg/L)
≤ 20 mg/L
NITRITO (mg/L)
≤ 1 mg/L
FÓSFORO TOTAL4 (mg/L)
SÓLIDO SUSPENSO TOTAL (SST) (mg/L)
SÓLIDO DISSOLVIDO TOTAL5 (SDT) (mg/L)
≤ 0,1 mg/L
≤ 5 mg/L
≤ 500 mg/L
1.
Esse parâmetro é prioritário para os usos considerados.
2.
O controle da carga orgânica biodegradável evita a proliferação de microrganismos e cheiro
desagradável, em função do processo de decomposição que podem ocorrer em linhas e
reservatórios de decomposição.
42
3.
O controle deste composto visa evitar odores desagradáveis, principalmente em aplicações
extremas em dias quentes.
4.
O controle de formas de nitrogênio e fósforo visa evitar proliferação de algas e filmes biológicos,
5.
Valor recomendado para lavagem de roupas e veículos.
que podem formar depósitos em tubulações, peças sanitárias, reservatórios, tanques, etc.
Fonte – Manual de Conservação e Reúso da Água em Edificações, 2005.
Por fim, cabe ressaltar que o uso da água de reúso Classe 1 pode gerar problemas de
sedimentação, o que causaria odores devido à decomposição de matéria orgânica, obstrução e
presença de materiais flutuantes. (SAUTCHUK et. al., 2005) Como solução cita, “[...] a
detecção de cloro residual combinado em todo o sistema de distribuição; e o controle de
agentes tensoativos, devendo seu limite ser ≤ 0,5 mg/l”. (SAUTCHUK et. al., 2005, p. 53)
2.5.5 Reúso de água e suas responsabilidades.
Para evitar problemas com o reúso da água o item 5.6.5, NBR 13969 (1997 apud
TELLES; COSTA, 2010 p. 158) recomenda as seguintes observações e aspectos referentes
aos sistemas de reúso de água:
•
Todo sistema de reservação deve ser dimensionado para atender pelo menos 02
(duas) horas de uso de água no pico da demanda diária;
•
Todo sistema de reservação e distribuição do esgoto a ser reutilizado deve ser
claramente identificado, através de placas de advertências nos locais estratégicos e
nas torneiras, além do emprego de cores nas tubulações e nos tanques de
reservação distintas das de água potável;
•
Quando houver usos múltiplos de reúso com qualidades distintas, deve-se optar
pela reservação distinta das águas, com clara identificação das classes de
qualidades nos reservatórios e nos sistemas de distribuição;
Com relação à operação e treinamento dos responsáveis o item 5.6.6, NBR 13969
(1997 apud TELLES; COSTA, 2010, p. 158) destaca:
•
Todos os gerenciadores dos sistemas de reúso, principalmente aqueles que
envolvem condomínios residenciais ou comerciais com grande número de pessoas
envolvidas na manutenção de infraestruturas básicas, devem indicar o responsável
pela manutenção e operação do sistema de reúso de esgoto. Para tanto, o
responsável pelo planejamento e projeto deve fornecer manuais do sistema de
43
reúso, contendo figuras e especificações técnicas quanto ao sistema de tratamento,
reservação e distribuição, procedimentos para operação correta, alem de
treinamento adequado aos operadores.
Vale também destacar o item 5.6.7, NBR 13969 (1997 apud TELLES; COSTA, 2010
p. 158, 159) que trata da amostragem para análise do desempenho e do monitoramento:
•
Todos os processos de tratamento e disposição final de esgoto devem ser
submetidos à avaliação periódica do desempenho, tanto para determinar o grau de
poluição causado pelo sistema de tratamento implantado como para avaliação do
sistema em si, para efeito de garantia de um bom funcionamento do processo.
Quando tratamos de reúso urbano para fins não potáveis, vale destacar que envolve
riscos menores e deve ser considerado como a primeira opção de aplicação urbana. Hespanhol
(1999 apud TELLES; COSTA, 2010), esclarece “[...] de acordo com seu emprego, devem ser
tomados cuidados especiais que garantam o controle da saúde publica, principalmente quando
a prática envolve o contato direto com o usuário”.
James Crook (1993) em “Critérios de qualidade da água para reúso” analisa:
O reúso da água, para qualquer fim, depende de sua qualidade física, química e
microbiológica. As maiorias dos parâmetros de qualidade físico-químicas estão bem
compreendidas, tendo sido possível estabelecer critérios de qualidade orientadores
para reúso. Os limites microbiológicos relativos à saúde são mais difíceis de serem
quantificados, como evidenciados pela multiplicidade de parâmetros e orientações
de uso, variáveis em termos mundiais. (CROOK, 1993).
Por sua vez, nas áreas urbanas o reúso está mais frequentemente associado à
reciclagem da água nas edificações, sejam elas residenciais ou industriais. Entretanto, mesmo
para usos não potáveis a qualidade sanitária precisa ser garantida por meio de tratamento
adequado. Uma pesquisa desenvolvida por Rose et. al. (1991 apud AMBIENTE ÁGUA,
2012b) revelou que: “[...] organismos patogênicos são liberados na água do banho e da
lavagem de roupas”. “[...] Também, micro-organismos patogênicos podem estar presentes na
água da lavagem de alimentos crus como carnes e vegetais” cita Allos e Taylor (1998 apud
AMBIENTE ÁGUA, 2012b).
Quando se trata da responsabilidade por parte de quem implanta sistemas de reúso de
águas cinza e águas pluviais, vale destacar o que recomendam os especialistas.
44
A revista Téchne em reportagem na edição nº 162 de setembro de 2010 na seção
“Perguntas” aborda quanto às responsabilidades de um projeto que contempla o reúso de
água:
Quando o contrato envolve apenas projeto e construção, a responsabilidade da
empresa contratada é associada apenas aos aspectos de engenharia de projeto e de
construção associados. Quando o contrato é do tipo BOT (Build, Operate and
Transfer) ou similares, nos quais a empresa contratada constrói e opera o sistema às
suas custas durante um determinado período de vigência, cobrando para isso uma
tarifa por metro cúbico de água tratada produzida com qualidade pré-estabelecida, a
responsabilidade passa a ser compartilhada entre a empresa fornecedora e a
administração do condomínio. (HESPANHOL, 2010).
Sistemas de reúso em edificações devem ser projetados e monitorados adequadamente
e serem mantidos sobre condições de operação e manutenção profissional e sistemática.
(HESPANHOL, 2010). As redes de distribuição de água tratada devem ser projetadas para
evitar a possibilidade de conexões cruzadas e devem ser tomados cuidados para evitar usos
não permitidos. Cuidados especiais deverão ser tomados para controlar o risco de
contaminação de operadores e usuários, por meio de informações e campanhas de educação
sanitária. Também é importante a colocação de avisos visíveis com alertas sobre a qualidade
da água de reúso. Seria interessante implantar nos sistemas de reúso o sistema de controle
designado APPCC (Análise de Perigos e Pontos Críticos de Controle), adaptando-se a NBR
14.900 - Sistemas de Gestão e Análise de Perigos e Pontos Críticos de Controle, às
características de edifícios e condomínios.
2.5.6 Águas cinza como fonte alternativa de reúso em edificações.
2.5.6.1 Definição e parâmetros.
Por definição segundo o Manual de Conservação e Reúso de Água em Edificações,
Sautchuk, et. al. (2005, p. 58), “[...] a água cinza para reúso é o efluente doméstico que não
possui contribuição da bacia sanitária e pia de cozinha”.
Os principais critérios que direcionam um programa de reúso de água cinza são:
Sautchuk, et. al. (2005, p. 58).
•
Preservação da saúde dos usuários;
45
•
Preservação do meio ambiente;
•
Atendimento às exigências relacionadas às atividades a que se destina;
•
Quantidade suficiente ao uso a que será submetida.
É evidente que de acordo com a fonte a água de reúso poderá conter componentes
variáveis de poluição e por isso a importância de segregar o efluente do conjunto de aparelhos
sanitários. Deve-se levar em consideração de que a água cinza é passível de conter
contaminações das mais variadas naturezas, pela grande flexibilidade de uso dos aparelhos
sanitários (SAUTCHUK et. al., 2005). Para ilustrar é apresentado, nas tabelas a seguir, a título
de comparação, à caracterização de água cinza de chuveiros e lavatórios coletada em
banheiros de edifícios residenciais e de um complexo esportivo, ambos localizados na Região
Sul do país.
TABELA 7 – Características físicas, químicas e bacteriológicas das águas cinza em banheiros brasileiros.
CONCENTRAÇÕES
PARÂMETROS
TEMPERATURA
COR (UH)
ODOR
TURBIDEZ
pH
OXIGÊNIO DISSOLVIDO mg/L
CLORO LIVRE mg/L
CLORO TOTAL mg/L
FÓSFORO TOTAL mg/L
DBO mg/L
SÓLIDO SUSPENSO mg/L
DUREZA
ZINCO
COBRE
FERRO
COLIFORME TOTAL (MPN/100 Ml)
COLIFORME FECAL (MPN/100 Ml)
1
24
52,3
37,35
7,2
4,63
0
0
6,24
96,54
-
11 × 10
1 × 10
1.
Edifício residencial Curitiba/PR.
2.
Banheiro masculino, Complexo esportivo – Passo Fundo/RS.
3.
Banheiro feminino, Complexo esportivo – Passo Fundo/RS.
2
3
-
-
AUSENTE
AUSENTE
AUSENTE
AUSENTE
0,8
8,4
20,3
54
122
0,03
0,23
0,33
˂ 200
-
1,3
8,8
96
86
130
0,1
0,19
0,1
23000
-
Fonte – Santos e Zabracki (2003); Fionini, Fernandez e Pizzo (2004), apud Sautchuk et. al.(2005).
46
TABELA 8 – Características físicas, químicas e bacteriológicas da água cinza originada em edifício residencial.
PARÂMETRO
VAZÃO MÉDIA DOS CHUVEIROS L/S
VAZÃO MÉDIA DOS LAVATÓRIOS L/S
COLIFORMES FECAIS (NMP/100 Ml)
COLIFORMES TOTAIS (NMP/100 Ml)
ÓLEOS E GRAXAS
pH
DBO (mg/L)
DQO (mg/L)
SÓLIDOS SUSPENSOS (mg/L)
ALCALINIDADE (mg/L)
SURFACTANTES (mg/L)
AMOSTRA 1
AMOSTRA 2
AMOSTRA 3
0,058
0,078
1.1 × 10
>1.6 × 10
18,2
7,11
258
470
180
6,7
2,18
0,074
0,067
1.7 × 10
>1.6 × 10
14,8
6,91
174
374
100
5
1,46
0,049
0,093
CONTAGEM BACTERIOLÓGICA (UFC/ML)
CLORETOS (CL¯ mg/L)
NITRATO (NO¯3 Nmg/L)
NITRITO (NO ¯2 Nmg/L)
FÓSFORO TOTAL (mg/L)
TURBIDEZ (UT)
DUREZA TOTAL (CaCO3 mg/L)
CONDUTIVIDADE (µ/cm)
1.
Edifício residencial Curitiba/PR.
2.
Banheiro masculino, Complexo esportivo – Passo Fundo/RS.
3.
Banheiro feminino, Complexo esportivo – Passo Fundo/RS.
8.5 × 10
26,9
27,5
˂ 0,003
0,43
340,7
5,7
125,9
3 × 10
14,7
1,52
0,027
0,31
373,2
13,6
105,8
3.6 × 10
>1.6 × 10
26,7
7,1
384
723
188
8,2
3,42
8.5 × 10
29,4
4.09
0,489
1,79
297,2
10,7
222
Fonte – Santos e Zabracki (2003); Fionini, Fernandez e Pizzo (2004), apud Sautchuk et. al.(2005).
Os parâmetros listados basearam-se na Portaria MS 518 (BRASIL, 2004) e CONAMA
357/2005 (BRASIL, 2005). Verifica-se nos resultados obtidos:
•
Alto teor de matéria orgânica, representado pela DBO, o que pode gerar sabor e
odor;
•
Elevado teor de surfactantes, que pode ocasionar a formação de espumas e odor
decorrente da decomposição dos mesmos;
•
Elevada concentração de nitrato, que pela sua toxicidade pode causar
metahemoglobinemia infantil, uma doença letal;
•
Alto teor de fósforo, o que indica a presença de detergentes superfosfatados
(compostos por moléculas orgânicas) e matéria fecal; e turbidez elevada, que
comprova a presença de sólidos em suspensão.
Importante salientar que aspectos econômicos e socioculturais podem ter influência
na composição da água cinza e, portanto, é recomendado que sejam caracterizadas
47
amostras de água cinza de outras regiões do Brasil. Desta forma, recomenda-se que
o sistema hidráulico destinado ao tratamento e distribuição de água de reúso
proveniente da água cinza seja absolutamente separado do sistema hidráulico de
água potável da concessionária, sendo proibida a conexão cruzada entre esses dois
sistemas. (SAUTCHUK et. al., 2005, p. 61).
2.5.6.2 Sistema de tratamento de água cinza para uso não potável.
Para a determinação do tipo de tratamento para a água cinza deve-se considerar a
grande variação de vazão em períodos curtos de tempo e a elevada biodegradabilidade. Os
processos utilizados para tratar água cinza são semelhantes aos utilizados em estações de
tratamento de esgoto sanitário. Entretanto, cabe ressaltar que as exigências quanto à qualidade
do efluente são muito superiores, sobretudo quando se trata de reúso em edificações.
(AMBIENTE ÁGUA, 2012b).
Para produzir água de reúso inodora e com baixa turbidez, uma estação de tratamento
deve ser composta pelo menos por níveis primários e secundários de tratamento. Por outro
lado, para se assegurar baixas densidades de coliformes totais o tratamento deve prever
desinfecção e, portanto, é fundamental o tratamento a nível terciário. (AMBIENTE ÁGUA,
2012b).
A Universidade Federal do Espírito Santo – UFES desenvolveu projeto de pesquisa
contemplando os processos aeróbios e anaeróbios em série de uma Estação de Tratamento de
Água Cinza – ETAC, referente a um empreendimento hoteleiro.
Conforme Gonçalves (2006 apud AMBIENTE ÁGUA, 2012b), a ETAC é composta
de reator anaeróbio compartimentado – RAC, associado a um Filtro Biológico Aerado
Submerso – FBAS. O polimento é feito através de um Filtro Terciário de Tela – FT e a
desinfecção com pastilha de cloro. Ainda relata o importante trabalho desenvolvido pela
Universidade Federal de Santa Catarina – UFSC, em uma residência unifamiliar, cujo sistema
de tratamento é composto de: caixa receptora de água cinza, filtro de brita aeróbio
intermitente, uma caixa de passagem para desinfecção com cloro, um reservatório de água
cinza e um tanque de mistura de água cinza tratada e água de chuva.
As práticas de reúso da água no Brasil relacionam-se de forma mais efetiva aos setores
industriais e comerciais. Os setores acadêmicos, de diferentes áreas do conhecimento, têm se
dedicado frequentemente às pesquisas sobre o reúso da água nas edificações, a fim de
48
desenvolver tecnologias apropriadas para a implantação destes sistemas. (AMBIENTE
ÁGUA, 2012b).
A seguir é apresentada a configuração básica de um projeto de utilização de água
cinza, onde é previsto um sistema de coleta de água servida, subsistema de condução, unidade
de tratamento e reservatório, sistema de recalque, reservatório superior e rede de distribuição.
FIGURA 5 – Configuração básica de sistema de reúso de água.
Fonte – Revista Téchne, 2008.
2.5.6.3 Viabilidade econômica do sistema.
Para implantação do sistema de reúso, será necessária a implantação de sistemas
independentes e duplos sem nenhuma interligação, pois um deles será utilizado para a
reservação e distribuição de água potável (pias, chuveiros, lavatórios, tanques) e outro para a
reservação e distribuição de água de reúso (vasos sanitários). Zanella (2010) analisa: “[...]
sistemas semelhantes são exigíveis para a coleta interna de água, porque as águas cinza terão
que ser separadas das águas negras”. As águas cinza são encaminhadas ao sistema de
tratamento para reúso, e as águas negras, para o sistema coletor de esgoto urbano.
Apesar da independência necessária aos sistemas hidráulicos, deve-se prever uma
forma segura de abastecimento dos pontos de reúso com água potável para casos em que seja
exigida a manutenção ou interrupção no fornecimento.
Os ganhos ambientais e econômicos referentes à instalação de um sistema de reúso
podem ser avaliados sobre diversos prismas: sob o ponto de vista do usuário do
edifício, da companhia de água e esgoto ou sob o ponto de vista de gestão dos
49
recursos hídricos. O mais facilmente observável é a avaliação do ponto de vista
econômico referente ao usuário do sistema - isso pode ser realizado fazendo-se um
balanço puramente financeiro em relação à economia conseguida com a utilização
da água de reúso em substituição à água potável frente aos gastos com instalação,
operação e manutenção do sistema de manejo das águas cinza. (ZANELLA, 2010)
2.6 Aproveitamento sustentável de água pluvial.
2.6.1 Contexto.
É recorrente nas últimas décadas, o aumento das enchentes urbanas, causadas,
sobretudo pela impermeabilização do solo das cidades, a resposta dada a estas situações foi a
macrodrenagem, com a canalização de rios, implantação de bacias de retenção e construção
de galerias pluviais cada vez maiores. Em dias atuais a implantação, operação e manutenção
desses sistemas de redes sanitárias tornam-se cada vez mais complexas e caras.
Diante dessa situação, a gestão sustentável das águas pluviais oferece a chance de
baixar custos, economizar água tratada e energia elétrica e restaurar o ciclo hidrológico das
cidades. Talvez não seja um processo que venha substituir a macrodrenagem, mas que venha
a combater de forma emergencial os sintomas. A água da chuva captada e guardada pode ser
filtrada no local de uso, tratada com facilidade e então servir para descargas de banheiro,
lavagem de roupas, lavagem de pisos, carros e calçadas. “Embora a prática do aproveitamento
de água de chuva no Brasil remonte aos primeiros assentamentos na época do descobrimento,
a atual conjuntura renova a oportunidade dessa medida sob a égide da sustentabilidade.”
(TÉCHNE, 2008, p. 99).
FIGURA 6– Captação de águas pluviais.
Fonte – Revista Téchne, 2008.
50
2.6.2 Sistema de aproveitamento de águas pluviais para uso não potável.
Os sistemas de aproveitamento de água da chuva devem contar com a área de captação
(telhado, laje ou piso), condução de água (calhas, condutores verticais e horizontais), a
unidade de tratamento, o reservatório de acumulação e reservatório de descarte.
FIGURA 7 – Sistema básico de captação.
Fonte – Revista Téchne, 2008.
Segundo a norma NBR 15527 (2007, p. 2, 3, 4) a água de chuva deve ser captada
apenas de coberturas ou de áreas sem circulação de veículos, pessoas ou animais e nunca de
pavimentos térreos ou piso de estacionamentos, devido aos agentes contaminantes presentes
nesses locais.
O processo de armazenagem requer cuidados especiais como: a não presença de luz
solar e o descarte da água de escoamento inicial. O sistema de distribuição independente do
sistema de água potável, o volume não aproveitado pode ser lançado em via publica ou ser
infiltrado total ou parcialmente, desde que não haja perigo de contaminação do lençol freático.
É recomendado o descarte da água das primeiras chuvas, devido à concentração de
poluentes tóxicos dispersos na atmosfera, principalmente de áreas urbanas como o dióxido de
enxofre (SO2) e o óxido de nitrogênio (NO), além da poeira, fuligem e demais sujeiras
acumulada nas superfícies de coberturas e calhas. (CASA EFICIENTE, 2012).
O descarte de água das primeiras chuvas pode ser feito com o auxílio de dispositivos
automáticos, desenvolvidos especialmente para esta finalidade. Os pesquisadores do projeto
Casa Eficiente (2012) e LabEEE – Laboratório de Eficiência Energética em Edificações da
51
UFSC executaram dispositivos, simples e eficazes, utilizando materiais de baixo custo e
facilmente encontrados no mercado.
FIGURA 8 – Dispositivo de descarte das primeiras
chuvas, utilizando bombonas plásticas.
Fonte – Casa Eficiente, 2012.
FIGURA 9 – Sistema de descarte de sólidos
instalado no interior da cisterna.
Fonte – Casa Eficiente, 2012.
52
FIGURA 10 – Dispositivo de descarte de sólidos
instalado na tubulação e em cisterna de água pluvial.
Fonte – Casa Eficiente, 2012.
Um dos componentes mais importantes de um sistema de aproveitamento de água de
chuva é o reservatório. Ele deve ser dimensionado, tendo como base, entre outros, os
seguintes critérios: custos totais de implantação, demanda de água, disponibilidade hídrica
(regime pluviométrico) e confiabilidade requerida para o sistema. Casa Eficiente (2012) cita
ainda “[...], que a distribuição temporal anual das chuvas é uma importante variável a ser
considerada no dimensionamento do reservatório”.
FIGURA 11 – Sistema de reservação de águas pluviais.
Fonte – Revista Téchne, 2005.
Vale salientar em casos da ocorrência de um volume de precipitação superior à
capacidade do reservatório, a água excedente escoa pelo extravasor da cisterna e é liberado
para a rede pública de coleta. Caso não haja água de chuva suficiente na cisterna para suprir o
reservatório superior de água pluvial, este poderá ser alimentado automaticamente pelo
sistema de abastecimento da rede publica.
53
O tratamento da água da chuva pode ser realizado por dosadores para desbacterização
química, instalados próximos aos reservatórios.
FIGURA 12 – Dosadores químicos da água de chuva.
Fonte - Revista Téchne, 2005.
2.6.3 Exemplo do Edifício Green Office (Região do Morumbi – São Paulo SP).
Este exemplo mostra como funciona o sistema de aproveitamento de águas pluviais
para lavagem de pisos, rega de jardins e descarga de bacias sanitárias do Residencial Green
Office. (QUINALIA, 2005), texto original.
FLUXOGRAMA 2– Etapas de captação e distribuição de águas pluviais.
Fonte – Revista Téchne, 2005.
54
2.7 Sistema de Aquecimento Solar de Água.
2.7.1 Contexto.
O melhor estágio para analisar melhores condições de economizar energia e água é a
fase de projeto, nesse momento grandes decisões são tomadas para o correto funcionamento
no que diz respeito ao conceito energético da edificação e o bom funcionamento de seus
componentes.
Iniciamos analisando as seguintes informações fornecidas por Astrosol, fabricante de
sistemas de coletores solares. Trata de um comparativo de diversas fontes de energia para
cada m² de coletor solar instalado. (ASTROSOL, 2012).
•
Economia de 55 kg de GLP por ano;
•
Economia de 66 litros de diesel por ano;
•
Evita a inundação de cerca de 60 m² de terras para a geração de energia elétrica;
•
Economiza 215 kg de lenha por ano.
Apesar de ser uma fonte alternativa ela sem duvida traz, quando captada e utilizada
corretamente, economia e preservação do meio ambiente.
Esses sistemas não são novidades no Brasil e já atuam no mercado há 30 anos, porém
vieram a se destacar após a crise do “Apagão” de energia em 2001, que demonstrou
fragilidade quanto as matrizes energéticas brasileiras.
Dados estatísticos realizados pela ABRAVA - Associação Brasileira de Refrigeração,
Ar Condicionado, Ventilação e Aquecimento, através de seus Departamentos de Economia e
de Aquecimento Solar caracterizam a evolução histórica do mercado de aquecimento solar
entre os anos de 2002 e 2007. (ABRAVA, 2008). O gráfico a seguir mostra a evolução da
área instalada anualmente e da área acumulada de coletores solares no Brasil.
55
GRÁFICO 2 – Evolução do mercado de aquecimento solar no Brasil.
Fonte – ABRAVA, 2008.
2.7.2 Iniciativas ao uso de sistema de aquecimento solar de água.
Cidades como Belo Horizonte estão bem adiantadas na adoção de sistemas de
aquecimento solar de água. “Lá, desde 1985 a concessionária de energia elétrica, Cemig junto
com empresas e universidades locais, estuda o emprego da tecnologia como alternativa à
energia elétrica para a produção de água quente”, Trindade (2009 apud TÉCHNE, 2009).
Em São Paulo foi aprovada a lei nº 14459/2007 que obriga a instalação de sistema de
aquecimento solar de água. O art. 2º cita, “[...] é obrigatória à instalação de sistema de
aquecimento de água por meio de aproveitamento da energia solar, nas novas edificações do
município de São Paulo, destinados à categoria de uso residencial e não residencial” (SÃO
PAULO, 2007).
A mesma lei também cita em seu art. 8º:
Os sistemas de instalações hidráulicas e os equipamentos de aquecimento de água
por energia solar de que tratam esta lei deverão ser dimensionados para atender, no
mínimo, 40% (quarenta por cento) de toda a demanda atual de energia necessária
para o aquecimento de água sanitária e água de piscinas, de acordo com a
Metodologia de Avaliação da Contribuição Solar estabelecida no Anexo Único
integrante desta lei. (SÃO PAULO, 2007).
Em outras cidades e estados do país as leis, projetos e incentivos são restritivos ou
tramitam com lentidão. Na página eletrônica Cidades Solares, iniciativa realizada pela
parceria entre a ONG socioambiental Vitae Civilis e a Diretoria Solar da Associação
Brasileira dos Fabricantes de Equipamentos de Refrigeração, Ar-condicionado, Ventilação e
56
Aquecimento DASOL/ABRAVA, elencam algumas leis e projetos de lei em tramitação no
país que promovem a implantação de políticas públicas para o uso de água quente por
aquecimento solar e incentivo fiscal de maneira a fomentar o uso da energia solar. (CIDADES
SOLARES, 2012a):
•
Estado de São Paulo, lei nº 326, de 2007 – Dispõe sobre a instalação de sistema de
aquecimento de água por energia solar em edificações de natureza pública, no
âmbito do Estado de São Paulo.
•
Estado do Rio de Janeiro, lei nº 5184, de 2008 – Dispõe sobre a instalação de
aquecimento solar de água em prédios públicos no Estado do Rio de Janeiro.
•
BRASIL. Projeto de lei, PL 2005 – Dispõe sobre a obrigatoriedade de previsão
para uso de aquecedores solares de água em projetos de construção de habitações
populares, e, autoriza o Poder Executivo a criar Políticas Públicas e Programas de
Incentivo para implantação e uso desses equipamentos em instalações prediais.
•
Cidade de Porto Alegre/RS, lei nº 04117 – Institui o Programa de Incentivos ao
Uso de Energia Solar nas Edificações com o objetivo de promover medidas
necessárias ao fomento do uso e ao desenvolvimento tecnológico de sistemas de
aproveitamento de energia solar.
•
Cidade de Belo Horizonte/MG. Projeto de lei, PL N.º1390-07 – Dispõe sobre a
instalação de sistema de aquecimento de água por energia solar nas novas
edificações que menciona parâmetros para implantação dos sistemas de
aquecimento solar de água no município de Belo Horizonte.
•
Cidade de Campinas/SP. Projeto de lei complementar, PLC 7, 2007 – Projeto de
Lei Complementar – Dispõe sobre a instalação de sistema de aquecimento de água
por energia solar nas edificações do município de Campinas.
•
Cidade de Campo Grande/MS. Projeto de lei, PL nº 6.260/07 – Institui o
programa de incentivos ao uso de energia solar nas edificações no município de
Campo Grande.
•
Cidade de Curitiba/PR. Projeto de lei, PL nº 05.00236.2006 – Institui no âmbito
do município de Curitiba o Programa de Incentivos ao Uso de Energia Solar nas
Edificações Urbanas.
•
Cidade do Rio de Janeiro. Projeto de lei, PL 1221/2007 – Dispõe sobre a
instalação de sistemas de aquecimento de água por energia solar nas edificações
do Município do Rio de Janeiro, em atendimento ao disposto no art. 461, inciso
VI, da Lei Orgânica Municipal.
57
2.7.3 Radiação solar.
A radiação solar percorre a distância entre a Terra e o Sol sem alterar sua direção, de
acordo com os princípios da propagação de ondas eletromagnéticas, até atingir a atmosfera da
Terra. A Constante Solar que é definida como o fluxo de energia radiante, expresso em W/m²,
e é ilustrado na figura 13:
FIGURA 13 – A constante Solar.
Fonte – Ademe (2002 apud ABRAVA, 2008).
Segundo Duffie e Beckman (2008 apud ABRAVA, 2008), “[...] seu valor mais atual
da constante solar é de 1367 W/m². Esse valor da constante solar é medido por satélites logo
acima da atmosfera terrestre”.
A radiação solar recebida na superfície da Terra pode ser convertida em calor e
contribuir para atender as necessidades energéticas destinadas ao aquecimento de
água no setor residencial. Os coletores solares transferem a energia solar absorvida
para o fluido a ser aquecido. A possibilidade de utilização da energia solar em
edifícios residenciais permite ao consumidor, cada vez mais suscetível às questões
ambientais, a possibilidade de uso dessa alternativa energética de forma
complementar ao seu consumo atual. (COMGAS/ABRINSTAL, 2011, p. 7)
O cálculo da energia solar incidente em cada cidade e nas condições específicas da
obra que receberá o aquecedor solar é imprescindível na análise de viabilidade técnica e
econômica de sua implantação.
58
As figuras 14 e 15 correspondem às imagens das irradiações médias anuais para o
período e os respectivos níveis de variabilidade mensais.
FIGURA 14 – Irradiação Média Anual.
Fonte - Atlas de Irradiação Solar no Brasil. 1998. (adaptado).
FIGURA 15 – Radiação Solar Global Diária.
Fonte: Atlas Solarímétrico do Brasil. Recife, UFPE, 2000 (adaptado).
59
2.7.4 Funcionamento do sistema.
As placas coletoras são responsáveis pela absorção da radiação solar. O calor do sol,
captado pelas placas do aquecedor solar, é transferido para a água que circula no interior de
suas tubulações de cobre. (SOLETROL, 2012). O reservatório onde é armazenada a água
aquecida chamada também de boiler são reservatórios cilíndricos de cobre, inox ou
polipropileno e isolados termicamente com poliuretano expandido. Para garantia de água
quente durante o decorrer do ano é recomendado o uso de um sistema auxiliar de aquecimento
que garanta água quente em período de dias nublados ou chuvoso por vários dias.
FIGURA 16 – Funcionamento de um sistema de aquecimento solar de água.
Fonte – Cidades Solares, 2012.
2.7.4.1 Funcionamento por Termossifão.
Por esse sistema de funcionamento básico SOLAREM (2012) cita que “[...] a
circulação natural da água entre o boiler e as placas coletoras ocorre pela variação da
densidade da água em função da temperatura”. Pois a água quente é menos densa que a água
fria. E continua “[...] nesse tipo de instalação as placas solares captam a energia solar,
convertendo-a para o aquecimento da água que circula em seu interior”.
A figura 17 apresenta o princípio de funcionamento de um aquecedor solar instalado
em sistema de termossifão.
60
FIGURA 17 – Circulação natural por termossifão.
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
10.
Coletor solar
Reservatório térmico
Caixa d’água fria
Sifão
Entrada de água fria
Retorno de água dos coletores
Saída de água para os coletores
Saída de água para consumo
Registro para limpeza do sistema
Suspiro
Fonte – Manual ABRAVA, 2008.
Esse tipo de instalação é mais usual em residências unifamiliares e programas de
habitação, por ter custo muito baixo dos equipamentos, extrema confiabilidade e pouquíssima
manutenção. Mas países como a China adotam maciçamente estes sistemas.
FIGURA 18 – Vivendas unifamiliares no Brasil.
Fonte – Manual ABRAVA, 2008.
FIGURA 19 – Vivendas multifamiliares na China.
Fonte – Manual ABRAVA, 2008.
61
2.7.4.2 Funcionamento por circulação forçada ou bombeada.
Existem situações que nem sempre é possível respeitar os corretos desníveis e
distâncias, exigidas e necessárias, entre os componentes do sistema como: placa, reservatório
e caixa de água fria. A solução indicada nestes casos é a técnica por circulação forçada ou
bombeada.
FIGURA 20 – Sistema bombeado.
1. Coletores solares.
2. Reservatório térmico.
3. Caixa d’água.
4. Válvula de retenção.
5. Controlador diferencial de temperatura – CDT.
6. Motobomba.
Fonte – Manual ABRAVA, 2008.
“Em um aquecedor solar instalado com circulação forçada um controlador de
temperatura promove a circulação da água acionando uma pequena motobomba, de
baixíssima potência, sempre que necessário”. (SOLAREM, 2012).
“A circulação da água também pode ser feita através de motobombas em um processo
chamado de circulação forçada ou bombeado, e são normalmente utilizados em piscinas e
sistemas de grandes volumes”. (SOLETROL, 2012)
Desta forma o conjunto formado do sistema de aquecimento solar de água para
instalação bombeada requer alem das placas e boiler, uma mini motobomba e um CDT
(controlador diferencial de temperatura). O CDT funciona comparando as temperaturas,
normalmente mais altas, do sensor instalado no conjunto das placas, com o sensor instalado
junto à tubulação de sucção da mini motobomba, desta forma sempre que houver uma
62
diferença entre as duas temperaturas, o CDT acionará a mini motobomba, levando a água já
aquecida para dentro do boiler (reservatório).
2.7.5 Principais elementos de um sistema aquecedor solar de água - SAS.
A seguir são apresentados os principais equipamentos utilizados no sistema de
aquecimento solar de água. (SOLAREM, 2012).
FIGURA 21 – Principais elementos de um SAS.
Fonte – Solarem, 2012.
1.
Coletor solar – Normalmente instaladas nos telhados das casas ou nos edifícios
elas devem ser posicionadas e orientadas para o sol, evitando-se áreas de
sombreamento.
FIGURA 22 – Disposição dos coletores.
Fonte – Manual Soletrol, 2011.
63
2.
Boiler ou Reservatório Térmico – Na maioria das instalações solares o boiler ou
armazenador térmico é instalado dentro dos telhados, entre a caixa de água fria e o
topo das placas dos coletores solares.
FIGURA 23 – Boiler ou reservatório térmico e suas características.
Fonte – Solarem, 2012.
3.
Caixa de água fria – Normalmente, a mesma caixa que abastece os pontos de
consumo de água fria da residência.
4.
Apoio elétrico – É o sistema composto por um sensor, termostato ou controlador
de temperatura e resistência elétrica. Entra em ação, automaticamente, para
aquecer a água usando a energia elétrica em períodos prolongados de mau tempo.
5.
Abastecimento água fria – Tubulação que liga a caixa de água fria ao boiler,
abastecendo-o de água fria.
6.
Abastecimento das placas – Tubulação que liga o boiler às placas, abastecendo-as
de água fria.
7.
Retorno das placas – Tubulação que leva a água aquecida nas placas para o boiler.
8.
Água para consumo – A água quente armazenada no boiler para os pontos de
consumo.
9.
Suspiro – Funciona como suspiro e alivia a pressão do boiler no caso de
superaquecimento.
2.7.6 Requisitos de instalação e recomendações técnicas.
Um projeto de aquecimento solar de água é caracterizado como uma obra de
engenharia, portanto, deve ser registrado no CREA com sua devida ART e elaborado por
profissional tecnicamente capacitado e habilitado. (ABRAVA, 2008).
64
Regulamentações legais devem ser observadas na instalação de um sistema de
aquecimento solar. É recomendada a análise adequada dos materiais e equipamentos a serem
utilizados e dos serviços de instalação e manutenção, deve-se assegurar que eles atendam aos
requisitos das normas específicas. (NBR 15569, 2008)
Segundo a Companhia Energética de Minas Gerais CEMIG (2007 apud SILVA, 2007,
p. 4) “[...] um sistema de aquecimento solar instalado de forma correta pode economizar até
80% da energia elétrica consumida no uso do banho”. Essa proporção, porém, depende do
correto dimensionamento dos equipamentos do sistema para atender o nível de conforto
pretendido pelos usuários.
Para um melhor aproveitamento dos coletores solares, os mesmos devem estar
voltados para a face norte e se não for possível, para o noroeste ou nordeste. Caso se utilize a
face leste ou oeste do telhado deve-se acrescentar mais 25% de área de coletor solar. As
tubulações que levam água quente ao ponto de consumo devem ser construídas com tubos
resistentes ao calor como aço galvanizado, cobre CPVC e polipropileno.
Tubos, conexões e acessórios devem ser capazes de suportar os fluidos nas máximas
temperaturas e pressão encontradas no Sistema de Aquecimento Solar, sem
apresentar vazamentos, deformações ou degradação excessiva e devem estar em
conformidade com as Normas Brasileiras aplicáveis. (NBR 15569 2008, item 7.3,
p.13).
Buscar posições com o mínimo de sombreamento sobre os coletores nas horas de
maior incidência de calor contribuem a fim de aproveitar ao máximo a eficiência dos mesmos.
65
3 METODOLOGIA.
3.1 Classificação da Pesquisa.
A análise apresenta metodologia sistemática, onde o objetivo deve ser estudado dentro
de um sistema. No entanto, não existe apenas um sistema, mas microssistemas internos
(endógeno), bem como sistemas exógenos (externos), estando todos interligados. Deve ser
avaliado o que entra e o que sai no sistema, bem como os elementos responsáveis pelo seu
equilíbrio e sua regulação. Como método auxiliar a pesquisa, a comparação promove o exame
simultâneo para que eventuais diferenças e semelhanças possam ser constatadas e as devidas
relações, estabelecidas.
3.1.2 Técnica de reúso da água originada no banho familiar.
Estudando as opções, verifica-se que o reúso da água do banho é um caminho
interessante para a redução de uso da água potável em aplicações simples como, por exemplo,
nas descargas dos vasos sanitários. Essa água é denominada de “Greywater” ou água cinza.
(SEMPRE SUSTENTÁVEL 2011). Para o conceito de projeto a seguir recomenda-se o uso, a
princípio, da água de banho e lavatórios de banheiro, no caso das reservas de água de reúso
forem menores que a utilizada na descarga de banheiro, poderá ser utilizada as águas
provenientes da lavagem de roupas, porém estas apodrecem mais rapidamente se comparadas
com a do banho familiar. Estudos da ONG Sempre Sustentável, (2011) indicam economia do
uso da água residencial em aproximadamente 30%, sem aplicação de tecnologias complexas e
sem perigo para a saúde do usuário.
FIGURA 24 – Sistema de reúso de água simplificado.
Fonte – Sempre sustentável (2011).
66
3.1.2.1 Estimativa de consumo de água.
A seguir é apresentado cálculo referente ao consumo médio diário de água por pessoa
proposta pela ONG Sempre sustentável (2011).
•
Consumo médio de água por pessoa:
4,5R (R = m³ por mês) = 4,5m³ = 4.500 Litros por mês = 150 Litros por dia.
•
Consumo médio diário com banho: (obs.: chuveiro com vazão média de 3,5 Litros
por minuto, e banho de +/˗ 15 minutos).
15 × 3,5 = 52,5 Litros;
52,5 × 30 (dias) = 1575 Litros/mês = 1.57m³
Isso significa 34,88% do consumo mensal.
•
Consumo médio diário com descargas: (obs.: cada descarga tem vazão de +/10L).
Média de descargas = 5 vezes ao dia = 50 litros/dia.
50 × 30 = 1500 Litros/mês = 1.5m³.
Isso significa 33,33% do consumo mensal.
De acordo com os cálculos apresentados existe uma correlação da água consumida do
banho familiar e o que é utilizado na descarga sanitária. (SEMPRE SUSTENTÁVEL 2011).
3.1.3 Integração do reúso de água ao projeto de instalações hidrossanitárias.
Para sua perfeita integração o projeto consistirá na separação de reservatórios,
tubulações e pontos de consumo, que por sinal deverão ser sinalizados e diferenciados através
de coloração específica para distinguir a água potável e a de reúso. Como é apresentado na
figura a seguir.
67
FIGURA 25 – Segregação das instalações.
Fonte – Revista Téchne, 2008.
Por ser um projeto diferente do usual deverá ser necessariamente planejado e integrado
ao projeto de estruturas, com previsões de ampliação do sistema e em conformidade com as
normas técnicas existentes. Os reservatórios, as colunas de distribuição, ramais e sistemas de
recalque serão independentes garantindo a recirculação correta de todo o sistema de água da
edificação.
3.1.4 Projeto de instalação predial de água fria.
3.1.4.1 Considerações gerais.
A presente instrução terá por base a Norma de Instalações Prediais de Água Fria NBR
5626 (1998), que estabelece as exigências técnicas mínimas quanto à higiene, segurança,
economia e conforto a que devem obedecer às instalações prediais de água fria. (CREDER,
2006).
Uma instalação predial de água fria (temperatura ambiente) constitui-se no conjunto
de tubulações, equipamentos, reservatórios e dispositivos, destinados ao abastecimento dos
aparelhos e pontos de utilização de água da edificação em quantidade suficiente, mantendo a
qualidade da água fornecida pelo sistema de abastecimento. (CARVALHO JUNIOR, 2010).
3.1.4.2 Partes constituintes de uma instalação predial de água fria.
Uma instalação predial de água fria constitui basicamente das seguintes partes:
68
FIGURA 26 - Instalação hidráulica predial de água fria alimentada
indiretamente pelo reservatório superior.
Fonte – Baptista e Coelho, 2003.
•
Reservatório superior;
•
Reservatório inferior;
•
Barrilete;
•
Coluna de distribuição;
•
Sistema de recalque;
•
Ramal predial;
•
Cavalete;
•
Ramais e sub-ramais de distribuição;
•
Alimentador predial.
Dependendo do tipo de edificação, algumas partes da instalação poderão ser
suprimidas. É o caso de residências domiciliares, onde na maioria das vezes, não há
necessidade de instalar reservatório inferior e sistema de recalque. O alimentador da rede
geral de abastecimento supre diretamente o reservatório superior, pois a pressão na rede
publica é suficiente para elevar a água, sem a necessidade de bombeamento. (CARVALHO
JUNIOR, 2010).
69
3.1.4.3 Sistema de abastecimento e distribuição.
Usualmente é mais comum a rede de distribuição predial ser alimentada por
distribuidor público, embora possa existir fonte particular como nascentes, poços, etc., desde
que seja garantida a sua potabilidade.
Os sistemas de distribuição predial poderão ser: (CARVALHO JUNIOR, 2010).
•
Sistema direto de distribuição – quando a pressão da rede pública é suficiente,
sem necessidade de reservatório, desde que haja continuidade de abastecimento,
distribuição ascendente.
•
Sistema de distribuição indireta – quando a pressão é suficiente, mas sem a
garantia de continuidade, é necessária a instalação de um reservatório superior e a
alimentação do prédio será descendente.
•
Sistema de distribuição indireta com bombeamento – quando além da pressão for
insuficiente, há também a descontinuidade do abastecimento, tem-se que prever a
necessidade de dois reservatórios um inferior e outro superior, e a necessidade de
bombeamento, a distribuição será descendente é o caso mais usual em edifícios.
•
Sistema de distribuição mista – nesse sistema parte da alimentação da rede de
distribuição predial é feita diretamente pela rede pública de abastecimento e parte
pelo reservatório superior. Esse sistema é o mais usual e vantajoso que os demais,
pois, algumas peças podem ser alimentadas diretamente pela rede pública como
torneiras externas ou tanques em área de serviço, situado no pavimento térreo.
3.1.4.4 Reservatórios e o consumo diário nas edificações.
A água da rede pública apresenta uma determinada pressão que varia ao longo da rede
de distribuição. Como em todas as localidades brasileiras há deficiência no abastecimento
público de água, é de bom senso construir reservatórios com capacidade suficiente para pelo
menos dois dias de consumo diário.
O reservatório inferior deve armazenar 3/5 e o superior, 2/5 do consumo, deve-se
prever também a reserva de incêndio, estimada em 15 a 20% do consumo diário. (CREDER,
2006).
Para calcular o consumo diário de água dentro de uma edificação é necessária uma boa
coleta de informações como: pressão e vazão nos pontos de utilização; quantidade e
frequência de utilização dos aparelhos; população; condições socioeconômicas; clima, entre
70
outros. (CARVALHO JUNIOR, 2010). “Para fins de cálculo do consumo residencial diário,
estimamos cada quarto social ocupado por duas pessoas e cada quarto de serviço, por uma
pessoa”. (CREDER, 2006). Na ausência de critérios e informações, para calcular o consumo
diário de uma edificação, utilizam-se tabelas apropriadas como as apresentadas a seguir.
TABELA 9 – Taxa de ocupação para unidades não residenciais.
LOCAL
TAXA DE OCUPAÇÃO
BANCOS
UMA PESSOA POR 5 M2 DE ÁREA
ESCRITÓRIOS
UMA PESSOA POR 6 M2 DE ÁREA
PAVIMENTOS TÉRREOS
UMA PESSOA POR 2,5 M2 DE ÁREA
LOJAS-PAVIMENTOS SUPERIORES
UMA PESSOA POR 5 M2 DE ÁREA
MUSEUS E BIBLIOTECAS
UMA PESSOA POR 5,5 M2 DE ÁREA
SALAS DE HOTÉIS
UMA PESSOA POR 5,5 M2 DE ÁREA
RESTAURANTES
UMA PESSOA POR 1,4 M2 DE ÁREA
SALAS DE OPERAÇÃO (HOSPITAL)
OITO PESSOAS
TEATROS, CINEMAS E AUDITÓRIOS.
UMA CADEIRA PARA CADA 0,7 M2 DE ÁREA
Fonte – Mori, 2007.
TABELA 10 – Consumo per capta.
PRÉDIO
CONSUMO LITROS/DIA
ALOJAMENTOS PROVISÓRIOS
80 PER CAPITA
AMBULATÓRIOS
25 PER CAPITA
APARTAMENTOS
200 PER CAPITA
CASAS POPULARES OU RURAIS
120 A 150 PER CAPITA
CINEMAS E TEATROS
2 POR LUGAR
EDIFÍCIOS PÚBLICOS OU COMERCIAIS
50 A 80 PER CAPITA
ESCOLAS – EXTERNATOS
50 PER CAPITA
ESCRITÓRIOS
50 PER CAPITA
GARAGENS
100 POR AUTOMÓVEL
HOTÉIS (C/COZINHA E LAVANDERIA)
250 A 350 POR HÓSPEDE
JARDINS
1,5 POR M2
LAVANDERIAS
30 POR KG DE ROUPA SECA
MERCADOS
5 POR M DE ÁREA
ORFANATOS, ASILOS, BERÇÁRIOS.
150 PER CAPITA
QUARTÉIS
150 PER CAPITA
RESIDÊNCIAS
150 PER CAPITA
RESTAURANTES E SIMILARES
25 POR REFEIÇÃO
Fonte – Creder, 2006.
Verifica-se a taxa de ocupação de acordo com o tipo de uso da edificação e o consumo
per capta (por pessoa). O consumo diário pode ser calculado pela seguinte formula;
= × 71
Onde:
Cd = consumo diário (litros/dia);
P = população que ocupará a edificação;
q = consumo per capta (litros/dia).
3.1.4.5 Rede de distribuição.
A rede de distribuição do sistema de água fria é constituída pelo conjunto de
canalizações que interligam os pontos de consumo ao reservatório da edificação.
Para traçar uma rede de distribuição, é sempre aconselhável fazer uma divisão dos
pontos de consumo. Dessa forma, os pontos de consumo do banheiro devem ser alimentados
por duas canalizações, água potável e água de reúso, e os pontos de cozinha e de área de
serviço por outra canalização. Carvalho Junior (2010), alerta para a escolha do tipo de rede de
distribuição por dois motivos: “[...] quanto menor for o número de pontos de consumo de uma
canalização, tanto menor será seu diâmetro e, consequentemente, seu custo”.
3.1.4.6 Barrilete.
É o conjunto de tubulações que se origina no reservatório e do qual se derivam as
colunas de distribuição. O barrilete pode ser concentrado ou ramificado conforme Carvalho
Junior, 2010, explica a seguir:
•
O tipo concentrado tem a vantagem de abrigar os registros de operação em uma
área restrita, facilitando a segurança e o controle do sistema, possibilitando a
criação de um local fechado, embora de maiores dimensões.
•
O tipo ramificado, mais econômico, possibilita uma quantidade menor de
tubulações junto ao reservatório, os registros são mais espaçados e colocados
antes do inicio das colunas de distribuição.
72
FIGURA 27 – Barrilete tipo concentrado.
Fonte – Carvalho Junior, 2010.
FIGURA 28 – Barrilete ramificado.
Fonte – Macintyre, 1996.
3.1.4.7 Dimensionamento das colunas, ramais e sub-ramais (Método de Hunter).
As colunas são dimensionadas trecho por trecho, e, para isso, será útil a disposição do
esquema vertical da instalação, com as peças que serão atendidas em cada coluna. As colunas
deverão conter um registro de gaveta posicionado a montante do primeiro ramal.
A NBR 5626 (1998) sugere uma planilha de cálculo das colunas que facilita o
dimensionamento, além da constatação das velocidades e vazões máximas e a pressão
dinâmica a jusante.
Creder (2006) recomenda a seguinte marcha de cálculo:
•
Numerar a coluna;
•
Marcar com letras os trechos em que haverá derivações para os ramais;
•
Somar os pesos de todas as peças de utilização;
•
Juntar os pesos acumulados no trecho;
73
•
Determinar a vazão, em litros por segundo;
•
Arbitrar um diâmetro D (mm);
•
Obter outros parâmetros hidráulicos como: velocidade (V), em m/s, e perda de
carga (J), em m/m. Conhecidos o diâmetro e a vazão; caso a vazão seja superior a
2,5 m/s, devemos escolher um diâmetro maior;
•
Comprimento real de (L), medido em planta indicando em (m);
•
Obtendo o comprimento equivalente, resultante das perdas localizadas nas
conexões, nos registros, nas válvulas, etc.
•
Comprimento total (Lt), soma do comprimento real com o equivalente;
•
A pressão disponível no ponto considerado que representa a diferença de nível
entre o meio do reservatório e esse ponto, em (m.c.a);
•
A perda de carga unitária, em (m.c.a);
•
A perda de carga total em (m.c.a), multiplicando o comprimento total (L) pela
perda de carga unitária;
•
De posse da pressão disponível, calcula-se a pressão dinâmica a jusante, (m.c.a),
verificando se a peça encontra-se dentro dos limites especificados.
A seguir é apresentado esquema geral do barrilete, colunas, isométricos com os ramais
e sub-ramais:
FIGURA 29 – Esquema geral da instalação de água fria.
Fonte – Baptista e Coelho, 2003.
74
FIGURA 30 – Isométrico da instalação de água fria
do banheiro.
Fonte – Baptista e Coelho, 2003.
3.1.4.8 Dimensionamento das canalizações.
A NBR 5626 (1998) estabelece as exigências mínimas e os critérios para o
dimensionamento das canalizações de água fria. Cada peça de utilização necessita de uma
determinada vazão para um perfeito funcionamento. Essas vazões estão relacionadas
empiricamente com um número convencionado de peso das peças na tabela 11 e figura 31 e
32 a seguir:
TABELA 11 – Vazões de projeto e pesos relativos dos pontos de utilização.
APARELHO SANITÁRIO
BACIA SANITÁRIA
PEÇA DE UTILIZAÇÃO
CAIXA ACOPLADA
VALVULA DE DESCARGA
BEBEDOURO
REGISTRO DE PRESSÃO
CHUVEIRO OU DUCHA
MISTURADOR
CHUVEIRO ELÉTRICO
REGISTRO DE PRESSÃO
LAVATÓRIO
TORNEIRA OU MISTURADOR
PIA
TORNEIRA OU MISTURADOR
TANQUE
TORNEIRA
TORNEIRA JARDIM
TORNEIRA
Fonte – Mori, 2007.
PESO
0,3
32
0,1
0,4
0,1
0,3
0,7
0,7
0,4
75
FIGURA 31 – Ábaco de pesos, vazões e diâmetros.
Fonte – Carvalho Junior, 2010.
FIGURA 32 – Ábaco para encanamentos de cobre e PVC.
Fonte – Creder, 2006.
76
3.1.4.9 Pressões mínimas e máximas.
Consideram-se três tipos de pressões nas instalações prediais; a estática (pressão nos
tubos com água parada), a dinâmica (pressão com água em movimento) e a pressão de serviço
(pressão máxima que se pode aplicar a um tubo, conexão, válvula ou outro dispositivo,
quando em uso normal).
Com relação à pressão estática, a norma NBR 5626 (1998) estabelece: “Em uma
instalação predial de água fria, em qualquer ponto, a pressão estática máxima não deve
ultrapassar 40 m.c.a (metros de coluna d’água).” Pressões acima desse valor proporcionariam
ruído, golpe de aríete e manutenção constante nas instalações.
A pressão dinâmica, de acordo com a norma, em qualquer ponto da rede predial de
distribuição, a pressão da água em regime de escoamento não deve ser inferior a 0,50 m.c.a.
Esse valor visa a impedir que o ponto crítico da rede de distribuição, geralmente o ponto de
encontro entre barrilete e a coluna de distribuição, possa obter pressão. (CARVALHO
JUNIOR, 2010)
Com relação à pressão de serviço a norma NBR 5626 (1998) recomenda que “[...] o
fechamento de qualquer peça de utilização não pode provocar sobrepressão em qualquer
ponto da instalação que seja maior que 20 m.c.a. acima da pressão estática nesse ponto.” Isto
significa que a pressão de serviço não deve ultrapassar a 60 m.c.a., pois, é o resultado da
máxima pressão estática (40 m.c.a) somado a máxima sobrepressão (20 m.c.a). (CARVALHO
JUNIOR, 2010).
3.1.4.10 Dimensionamento da tubulação de recalque e sucção.
Chama-se recalque a tubulação que inicia pós-bomba até o reservatório superior. Pela
norma NBR 5626 (1998), a capacidade horária mínima de bomba é de 15% do consumo
diário. Creder, (2006) apresenta um dado prático, “[...] podemos tomar 20%, o que obriga a
bomba a funcionar durante 5 horas, para recalcar o consumo diário”.
O dimensionamento do recalque baseia-se na fórmula de Forchheimer:
= 1,3 . . √
Onde:
D = diâmetro em metros;
77
Q = vazão, em m³/s;
X = horas de funcionamento/24 horas.
Chama-se sucção a tubulação originada do reservatório inferior até a bomba. O
encanamento de sucção é dimensionado de acordo com o de recalque, sempre maior, como no
exemplo a seguir:
Recalque: 2’’.
Sucção: 2 ½’’.
3.1.4.11 Dimensionamento do ramal predial.
O diâmetro mínimo do ramal predial é de ¾’’.
A vazão mínima dos sistemas de distribuição direta é calculada do mesmo modo que o
dimensionamento das colunas.
A vazão mínima para os sistemas de distribuição indireta é calculada pela fórmula:
=
86.400
Em que:
Q = vazão mínima, em l/s;
C = consumo diário, em litros.
A norma recomenda que a velocidade máxima no ramal predial seja de 1 m/s.
3.1.4.12 Ruídos e vibrações em instalações prediais.
De acordo com a norma NBR 5626 (1998), as instalações de água fria devem ser
projetadas e executadas de maneira a atender as necessidades de conforto do usuário, com
baixos níveis de ruído produzidos ou transmitidos pela própria instalação, bem como evitar
que as vibrações venham a provocar danos às instalações.
78
Para conforto dos moradores com relação aos níveis de ruído provocados pelas
instalações, uma instalação correta dos cômodos também é de fundamental importância.
(CARVALHO JUNIOR, 2010)
A seguir, são apresentadas algumas recomendações construtivas propostas, que
deverão ser observadas para evitar ou impedir o aparecimento de ruídos nas edificações:
(CARVALHO JUNIOR, 2010).
•
Locar as peças de utilização na parede oposta aos ambientes habitados (quartos e
salas de estar) ou, utilizar dispositivos antiruido nas instalações;
•
Não utilizar tijolos vazados de cerâmica ou de concreto nas paredes, que tragam
embutidas, tubulações de água de alimentação como ramais para válvula de
descarga;
•
Deixar um recobrimento mínimo de 50 mm (tijolo maciço, argamassa, ou tijolo +
argamassa) na face voltada para dormitórios, sala de estar, sala intima e
escritórios;
•
Utilizar vasos sanitários acoplados à caixa de descarga, em vez de válvulas de
descargas.
3.1.5 Projeto de instalação predial de esgoto.
3.1.5.1 Considerações gerais.
As instalações de esgoto sanitário destinam a coletar, conduzir e afastar da edificação
todos os despejos provenientes do adequado uso dos aparelhos sanitários, dando destino
apropriado, normalmente a rede publica de esgoto. (CARVALHO JUNIOR, 2010)
As condições técnicas para projeto e execução das instalações prediais de esgotos
sanitários, devem ser atendidas quanto às exigências de higiene, segurança, economia e
conforto dos usuários. (NBR 8160, 1999). De acordo com a norma, o sistema de esgoto
sanitário deve ser projetado de modo a: (NBR 8160, 1999).
•
Evitar a contaminação da água de forma a garantir sua qualidade de consumo;
•
Permitir o rápido escoamento da água utilizada e dos detritos, evitando a
ocorrência de vazamentos e a formação de depósitos no interior das tubulações;
•
Impedir que os gases provenientes do interior do sistema predial de esgoto
sanitário atinjam áreas de utilização;
•
Permitir que seus componentes, sejam facilmente inspecionáveis;
79
•
Impossibilitar o acesso de esgoto ao subsistema de ventilação;
•
Permitir a fixação dos aparelhos sanitários somente por dispositivos que facilitem
sua remoção para eventuais manutenções.
Deve-se alertar para projetos que contemplam reúso de água servida onde deverá
haver a segregação entre água negra e água cinza, sendo esta última para o reaproveitamento
no sistema de reúso.
3.1.5.2 Sistema de coleta e escoamento de esgoto.
3.1.5.2.1 Sistemas individuais.
Nos sistemas individuais de esgoto, cada prédio possui seu próprio sistema de coleta,
escoamento e tratamento, fossa séptica e sumidouro habitualmente utilizado em residências
familiares. O dimensionamento da fossa e do sumidouro deverá ser feito por profissional
técnico, e suas dimensões deverão ser em função do número de moradores e o padrão de
construção, pois os resíduos gerados são proporcionais ao volume de água consumida. As
normas técnicas que estabelecem as construções e operações de sistemas de tanques sépticos e
disposição final dos efluentes líquidos são respectivamente a NBR 7229 (1993) e a NBR
13969 (1997).
3.1.5.2.2 Sistemas coletivos.
Nos sistemas coletivos, existem redes coletoras assentadas nas ruas da cidade, que
encaminham os esgotos até uma estação de tratamento e posterior lançamento a um curso
d’água.
“Cada edificação deve ter a própria instalação de esgoto, independente de prédios
vizinhos, com ligação à rede coletora pública, ou seja, cada edificação deve ter um só ramal
predial, exceto em construções de grande porte (shopping, hotéis, hospitais, etc.)”.
(CARVALHO JUNIOR, 2010)
3.1.5.3 Partes constituintes de uma instalação predial de esgoto.
As principais partes constituintes de uma instalação predial de esgoto sanitário são:
80
Tubo de queda de esgoto; coluna de ventilação; ramal de ventilação; ramal de esgoto; ramal
de descarga; caixa sifonada e sifão.
FIGURA 33 – Partes constituintes de uma instalação de esgoto.
Fonte – Baptista e Coelho, 2003.
3.1.5.4 Caixas de inspeção e gordura.
Esse dispositivo é uma caixa destinada a permitir limpeza e desobstrução, através de
inspeção, das tubulações de esgoto. É instalada geralmente em mudanças de direção e de
declividade ou quando o comprimento da tubulação de esgoto (subcoletor ou coletor predial)
ultrapassar 12 metros. (CARVALHO JUNIOR, 2010). Pode ser de alvenaria, plástica,
concreto ou pré-moldado. Quanto à forma, pode ser prismática, de base quadrada ou
retangular, de lado interno mínimo de 60 cm ou cilíndrico com diâmetro mínimo de 60 cm.
A profundidade máxima dessa caixa deve ser de 1 metro, a tampa deve ficar nivelada
ao piso e visível, ter vedação perfeita, impedindo a saída de gases e insetos de seu interior.
As caixas de gordura devem possibilitar a retenção e posterior remoção da gordura,
através das seguintes características:
•
Capacidade de acumulação da gordura entre cada operação de limpeza;
•
Dispositivos de entrada e de saída convenientemente projetados para possibilitar
que o afluente e o efluente escoem normalmente;
•
Altura entre a entrada e a saída suficiente para reter a gordura, evitando-se o
arraste do material juntamente com o efluente;
81
•
Vedação adequada para evitar a penetração de insetos, pequenos animais, água de
lavagem de pisos ou de águas pluviais, etc.
Estas caixas também são projetadas de modo a diminuir a velocidade do caudal das
águas para que durante a passagem estas separem a gordura da água.
FIGURA 34 – Caixa de gordura, esquema de
funcionamento.
Fonte - Sua Casa na Net, 2012.
Em edifícios com pavimentos sobrepostos, os ramais de pias de cozinha devem ser
ligados em tubos de queda independentes (tubos de gordura), que conduzirão os efluentes
para uma caixa de gordura coletiva, localizada no pavimento térreo.
3.1.5.5 Coletor predial.
Sempre que possível deve ser construído em área não edificada. De acordo com a
norma NBR 8160 (1999), “[...] coletor predial é o trecho de tubulação compreendido entre a
última inserção de subcoletor, ramal de esgoto ou de descarga ou caixa de inspeção, e o
coletor público”. “O traçado deve ser retilíneo tanto em planta como em perfil”. (CREDER,
2006).
Toda edificação deve ter a própria instalação de esgoto, com a respectiva ligação ao
coletor público, que deve ser feita por gravidade e, portanto ter cota de nível suficientemente
mais elevada. A distância entre a ligação do coletor predial com o público e o dispositivo de
inspeção mais próximo não deve ser superior a 15 metros. (NBR 8160, 1999). O coletor
82
predial deve ter diâmetro nominal mínimo de 100 mm. O dimensionamento é feito pelo
somatório das unidades Hunter de contribuição (UHC), conforme tabela a seguir:
TABELA 12 – Dimensionamento de subcoletores e coletor predial.
DIÂMETRO
NOMINAL DO TUBO
NÚMERO MÁXIMO DE UNIDADES HUNTER DE CONTRIBUIÇÃO EM FUNÇÃO DAS
DECLIVIDADES MÍNÍMAS
DN
0,5
1
2
4
100
-
180
216
250
150
-
700
840
1000
200
1400
1600
1920
2300
Fonte – NBR 8160, 1999.
3.1.5.6 Dimensionamento das tubulações e tubo de queda.
As vazões de águas servidas (esgotos) que escoam pelas tubulações são variáveis em
função das contribuições (UHC) de cada um dos aparelhos. “A Unidade Hunter de
Contribuição (UHC) é um número que representa a contribuição de esgotos dos aparelhos
sanitários em função da sua utilização habitual”. (CARVALHO JUNIOR, 2010). Cada
aparelho sanitário possui um valor de UHC especifico, conforme pode ser visto na tabela –
Unidades Hunter de contribuição dos aparelhos sanitários e diâmetro nominal mínimo de
descarga fornecida pela NBR 8160 (1999).
TABELA 13 - UHC dos aparelhos sanitários e diâmetro nominal mínimo dos ramais de descarga
APARELHO SANITÁRIO
VASO SANITÁRIO.
CHUVEIRO.
LAVATÓRIO DE USO GERAL
BEBEDOURO
LAVATÓRIA DE USO RESIDENCIAL.
LAVADORA DE ROUPAS
PIA DE COZINHA.
TANQUE
UHC
DIÂMETRO
6
2
2
0,5
1
3
3
3
100 MM
40 MM
40 MM
40 MM
40 MM
50 MM
50 MM
40 MM
Fonte – NBR 8160, 1999.
Na falta de aparelhos não relacionados na tabela 13, utiliza-se como parâmetro a tabela
14 a seguir conforme NBR 8160 (1999), Unidades Hunter de contribuição para aparelhos não
relacionados na tabela anterior.
83
TABELA 14 – UHC para aparelhos não relacionados na tabela anterior.
DIÂMETRO NOMINAL MIN. DO
RAMAL DE DESCARGA.
NÚMERO DE UNIDADES HUNTER
DE CONTRIBUIÇÃO - UHC
40
2
50
3
75
5
100
6
Fonte – NBR 8160, 1999.
Para dimensionamento dos ramais de esgoto e tubos de queda a NBR 8160 (1999),
recomenda as tabelas a seguir:
TABELA 15 – Dimensionamento de ramais de esgoto.
DIÂMETRO NOMINAL
MINÍMO DO TUBO - DN
NÚMERO MÁX. DE UHC.
40
3
50
6
75
20
100
120
Fonte – NBR 8160, 1999.
TABELA 16 – Dimensionamento dos tubos de queda.
NÚMERO MÁX. DE UHC.
DIÂMETRO NOMINAL
DO TUBO - DN
PRÉDIO DE ATÉ TRÊS
PAVIMENTOS
PRÉDIO COM MAIS DE TRÊS
PAVIMENTOS
40
4
8
50
10
24
75
30
70
100
240
500
150
960
1900
200
2200
3600
250
3800
5600
Fonte – NBR 8160, 1999.
84
Como anteriormente visto no dimensionamento das canalizações as tubulações têm
diâmetro independente do número total de UHC associadas aos aparelhos sanitários a que
servirem. Assim, com base na contribuição de cada aparelho e nas declividades
preestabelecidas, dimensiona-se todo o sistema. Como o sistema funciona por gravidade, em
geral adota-se declividade mínima de 2% para tubulações com DN igual ou inferior a 75 mm;
1% para tubulações com DN igual ou superior a 100 mm, com exceção aos casos previstos.
(NBR 8160, 1999).
FIGURA 35 – Tubo de queda e inclinação dos ramais
Fonte – Carvalho Junior, 2010.
3.1.6 Projeto de instalação predial de Água Quente.
3.1.6.1 Considerações gerais.
Conforme item 04 da NBR 7198 (1993) as instalações de água quente deverão ser
projetadas e executadas de modo a:
•
Garantir o fornecimento de água de forma contínua, em quantidade suficiente e
temperatura controlável, com segurança, aos usuários e com as pressões e
velocidades compatíveis com o perfeito funcionamento das tubulações e dos
aparelhos sanitários;
•
Preservar a potabilidade da água;
•
Proporcionar o nível de conforto adequado aos usuários;
•
Racionalizar o consumo de energia.
85
3.1.6.2 Classificação dos sistemas prediais de água quente.
Segundo Ilha et. al. (1994) “[...] os sistemas prediais de água quente podem ser
classificados em individual, central privado e central coletivo”:
•
O sistema individual consiste na alimentação de um único ponto de utilização,
sem a necessidade de uma rede de água quente;
•
O sistema central privado consiste basicamente de um equipamento responsável
pelo aquecimento da água e uma rede de tubulações que distribuem a água
aquecida a pontos de utilização que pertencem a uma mesma unidade
(apartamento).
•
O sistema central coletivo, por sua vez é constituído por um equipamento gerador
de água quente e uma rede de tubulações que conduzem a água aquecida até os
pontos de utilização pertencentes a mais de uma unidade (edifício de
apartamentos).
3.1.6.3 Estimativa de consumo.
Nas estimativas de consumo há de considerar parâmetros relativos as condições de
instalação, condições climáticas, e caracteristicas de utilização.
TABELA 17 – Estimativa de consumo de água quente, (l/dia).
PRÉDIO
CONSUMO LITROS/DIA
CASA POPULAR OU RURAL
36 POR PESSOA
RESIDÊNCIA
45 POR PESSOA
APARTAMENTO
60 POR PESSOA
QUARTEL
45 POR PESSOA
ESCOLA
45 POR PESSOA
HOTEL
HOSPITAL
RESTAURANTES E SIMILARES
LAVANDERIA
MOTEL
Fonte – Mori, 2007.
36 POR HÓSPEDE
125 POR LEITO
12 POR REFEIÇÃO
15 A 30 POR KG. DE ROUPA SECA.
800 POR SUÍTE
86
3.1.7 Projeto de instalação predial de Águas Pluviais.
3.1.7.1 Considerações gerais.
A água da chuva é um dos elementos mais danosos para a durabilidade e boa
aparência das construções, cabendo ao instalador projetar o escoamento das mesmas, de modo
a se realizar pelo mais curto trajeto e espaço de tempo possível. (CREDER, 2006).
A norma que rege essas instalações é a NBR 10844 (1989), que fixa as exigências e os
critérios necessários aos projetos de instalação de drenagem de águas pluviais, “[...] ela visa
garantir níveis aceitáveis de funcionalidade, segurança, higiene, conforto, durabilidade e
economia”. (NBR 10844, 1989). De acordo com a norma as instalações de drenagem de águas
pluviais devem ser projetadas de modo a obedecer às seguintes exigências:
•
Recolher e conduzir a vazão de projeto até aos locais permitidos pelos órgãos
públicos;
•
Ser estanques;
•
Permitir a limpeza e desobstrução de qualquer ponto no interior da instalação;
•
Absorver as variações térmicas a que estão submetidas.
•
For constituída de materiais resistentes às intempéries e a choques mecânicos;
•
Ser compatível com outros materiais de construção;
•
Não provocar ruídos excessivos;
•
Resistir às pressões a que podem estar sujeitas;
•
Ser fixadas de maneira a assegurar a resistência e a durabilidade.
3.1.7.2 Fatores meteorológicos.
Para se determinar a intensidade pluviométrica (i) para fins de projeto, deve ser
prevista a duração da precipitação e do período de retorno adequado, com base em dados
pluviométricos locais.
O período de retorno T corresponde ao intervalo de tempo em que, para uma dada
duração de precipitação, uma determinada intensidade pluviométrica é igualada ou superada.
A norma NBR 10844 (1989) estabelece, para o caso de instalações prediais de águas pluviais,
os seguintes valores para projeto, correspondentes à duração de precipitação de 5 minutos.
•
Áreas pavimentadas: 1 ano;
•
Coberturas e ou terraços: 5 anos;
87
•
Coberturas e áreas onde não é permitido empoçamento ou extravasamento: 25
anos.
TABELA 18 - Chuvas intensas no Brasil (Duração – 5 min.)
PRINCIPAIS CIDADES NORDESTINAS.
INTENSIDADE PLUVIOMÉTRICA (MM/H)
LOCAL
PERÍODO DE RETORNO (ANOS)
1
110
116
120
115
102
113
118
115
FERNANDO DE NORONHA/PE
ARACAJU/SE
FORTALEZA/CE
JOÃO PESSOA/PB
MACEIÓ/AL
NATAL/RN
NAZARÉ/PE
OLINDA/PE
5
120
122
156
140
122
120
134
167
25
140 (6)
126
180 (21)
163 (23)
174
143 (19)
155 (19)
173 (20)
Nota 1 - Os valores entre parênteses indicam os períodos de retorno a que se referem às
intensidades pluviométricas, em vês de 25 anos, em virtude de os períodos de observação dos
postos não terem sido suficientes.
Nota 2 - Os dados apresentados foram obtidos do trabalho “Chuvas Intensas no Brasil”, de Otto
Pfafstetter - Ministério da Viação e Obras Públicas - Departamento Nacional de Obras e
Saneamento - 1957.
Fonte – NBR 10844/1989, adaptado.
“Quando não são conhecidos com precisão os dados pluviométricos na região, pode se
adotar i = 150 mm/h para áreas construídas de até 100 m²”. (BAPTISTA; COELHO, 2006, p.
405)
3.1.7.3 Vazão de projeto.
A vazão de projeto deve ser calculada pela fórmula:
=
Onde:
Q = vazão de projeto;
i = intensidade pluviométrica;
A = área de contribuição, em m².
× 60
88
Nas coberturas horizontais das lajes deve-se evitar o empoçamento e ter uma
declividade mínima de 0,5% para garantir o escoamento até os pontos de drenagem previstos.
A drenagem deve ser realizada por mais de uma saída, exceto nos casos em que não houver
risco de obstrução. (CARVALHO JUNIOR, 2010).
3.1.7.4 Partes constituintes do sistema de captação de águas pluviais.
3.1.7.4.1 Calhas.
A calha tem por objetivo principal coletar as águas de chuva que caem sobre o telhado
ou laje e conduzi-las as prumadas de descida (condutores verticais). No projeto arquitetônico,
destacam-se dois tipos: beiral e platibanda. Creder (2006) cita “[...] as calhas devem evitar
empoçamento e ter declividade mínima de 0,5% para garantir o escoamento até os pontos de
drenagem previstos”.
O dimensionamento das calhas pode ser feito pela fórmula de Manning-Strickler:
(CREDER, 2006).
= . .
! "/$ × %&/"
Onde:
Q = Vazão de projeto, em litros/min.;
S = Área da seção molhada, em m²;
n = Coeficiente de rugosidade (tabela a seguir);
RH = S/P = Raio hidráulico, em m;
P = Perímetro molhado;
d = Declividade da calha, em m/m;
K = 60.000.
89
FIGURA 36 – Desenho esquemático das
dimensões da calha.
Fonte: NBR 10844, (1989, p. 5).
TABELA 19 – Coeficientes de rugosidade (n).
MATERIAL
n
PLÁTICO, FIBROCIMENTO, AÇO, METAIS NÃO FERROSOS.
0,011
FERRO FUNDIDO, CONCRETO ALISADO, ALVENARIA
REVESTIDA.
0,012
CERÃMICA, CONCRETO NÃO ALISADO.
0,013
ALVENARIA DE TIJOLOS NÃO REVESTIDOS.
0,015
Fonte - NBR 10844/1989, adaptado.
As seções das calhas possuem as mais variadas formas, dependendo, obviamente, das
condições impostas pelo projeto arquitetônico e dos materiais empregados em sua confecção
(chapa de aço galvanizada, folhas de flandres, chapa de cobre, PVC rígido, fibra de vidro). Há
ainda o modelo de concreto, chamado de viga calha.
FIGURA 37 – Seções usuais de calha.
Fonte – Carvalho Junior, 2010.
Outro fator que contribui na diminuição da eficiência da calha com relação ao
escoamento é a sua mudança de direção, ou seja, curva quadrada ou arredondada. A redução
90
na capacidade de escoamento da calha chega a ser 17%, dependendo da suavidade da curva e
de sua distância em planta. (CARVALHO JUNIOR, 2010).
TABELA 20 – Redução da capacidade de escoamento da calha.
DISTÃNCIA DA CURVA À SAÍDA
TIPO DE CURVA
d˂2m
2m≤d≤4m
CANTO VIVO
17%
9%
CANTO ARREDONDADO
9%
5%
Fonte – Carvalho Junior, 2010.
3.1.7.4.2 Condutores verticais.
São as prumadas de descida que tem por objetivo recolher as águas coletadas pelas
calhas e transportá-las até a parte inferior das edificações, despejando-as em reservatório, na
superfície do terreno para infiltração ou até as redes coletoras de águas pluviais.
(CARVALHO JUNIOR, 2010).
Os condutores verticais são projetados, sempre que possível, em uma só prumada.
Havendo necessidade de desvio, devem ser usadas curvas de 90° graus de raio longo ou
curvas de 45° graus e previstas peças de inspeção.
FIGURA 38 – Detalhe da ligação da calha ao condutor vertical.
Fonte – Carvalho Junior, 2010.
91
3.1.7.4.2.1 Dimensionamento.
Para o dimensionamento de condutores verticais, a NBR 10844 (1989, p. 8) apresenta
ábacos específicos para determinar seus diâmetros. Adotam-se, na prática, diâmetros maiores
ou iguais a 75 mm, devido à possibilidade de entupimento dos condutores com folhas secas e
pássaros mortos.
Dada à complexidade desses ábacos e na ausência de um critério rigoroso para o
dimensionamento dos condutores verticais, apresenta-se como sugestão para o prédimensionamento um critério simplificado muito utilizado por alguns projetistas,
salvo em casos especiais, e que correlaciona a área do telhado com a seção do
condutor. (CARVALHO JUNIOR, 2010, p. 143).
TABELA 21 – Área máxima de cobertura para condutores verticais de seção
circular, para chuvas de 150 mm/h.
DIÂMETRO (MM)
VAZÃO (L/S)
ÁREA DO TELHADO (M²)
50
0,57
14
75
1,76
42
100
3,78
90
125
7,00
167
150
11,53
275
200
25,18
600
Fonte – Carvalho Junior, 2010, adaptado.
3.1.7.4.3 Condutores horizontais.
Os coletores horizontais tem o trabalho de recolher as águas pluviais dos condutores
verticais ou da superfície do terreno e conduzi-las até os locais permitidos como: sarjetas ou
rede pública de águas pluviais. (CARVALHO JUNIOR, 2010).
Nas tubulações aparentes, a norma NBR 10844 (1989) recomenda que “[...] devem ser
previstas inspeções sempre que houver conexões com outra tubulação, mudança de
declividade, mudança de direção e ainda a cada trecho de 20 metros nos percursos retilíneos”.
Quando as tubulações são enterradas devem ser previstas caixas de inspeção para esses casos.
3.1.7.4.3.1 Dimensionamento.
92
Como anteriormente dito os condutores horizontais devem ser projetados, sempre que
possível, com declividade uniforme, com valor mínimo de 0,5%. De acordo com a norma
NBR 10844 (1989), “[...] a ligação entre os condutores verticais e horizontais deve ser feita
com curva de raio longo, com inspeção ou caixa de areia estando o condutor aparentemente
enterrado”.
TABELA 22 – Capacidade de condutores horizontais de seção circular (vazões em l/min.)
DIÂMETRO
INTERNO
D (mm)
n = 0,011
n = 0,012
n = 0,013
0,5%
1%
2%
4%
0,5%
1%
2%
4%
0,5%
1%
2%
4%
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
50
32
45
64
90
29
41
59
83
27
38
54
76
75
95
133
188
267
87
122
172
245
80
113
159
226
100
204
287
405
575
187
264
372
527
173
243
343
486
125
370
521
735
1040
339
478
674
956
313
441
622
882
150
602
847
1190
1690
552
777
1100
1550
509
717
1010
1430
200
1300
1820
2570
3650
1190
1670
2360
3350
1100
1540
2180
3040
250
2350
3310
4660
6620
2150
3030
4280
6070
1990
2800
3950
5600
300
3820
5380
7590
10800
3500
4930
6960
9870
3230
4550
6420
9110
Fonte - NBR 10844 (1989).
A rede coletora de águas pluviais também pode ser dimensionada através de um
método simplificado apresentado a seguir em tabela. Esse método leva em consideração, a
área de contribuição e a declividade do tubo, supondo uma precipitação de 150 mm/h.
TABELA 23 – Critérios de dimensionamento da rede coletora de águas pluviais.
DECLIVIDADE / ÁREA (M2)
DIÂMETRO
(MM)
0,5%
1%
2%
4%
50
-
-
32
46
75
-
69
97
139
100
-
144
199
288
125
167
255
334
502
150
278
390
557
780
200
548
808
1105
1616
250
910
1412
1807
2824
Fonte – Mori, 2007.
93
3.1.7.4.4 Dimensionamento do reservatório de aproveitamento de águas pluviais.
Para o dimensionamento do reservatório de águas pluviais foram utilizadas
metodologias extraídas da NBR 15527 (2007) como:
•
Dimensionamento dos reservatórios pelo Método Azevedo Neto;
•
Parâmetros de qualidade adotados, para uso não potável;
•
Parâmetros de frequência de manutenção.
Os parâmetros de cálculo da intensidade pluviométrica podem ser entendidos pelos
conceitos de Crepani et. al. (2004) “[...], o valor da intensidade pluviométrica para uma
determinada área pode ser obtido dividindo-se o valor da pluviosidade média anual (em mm)
pela duração do período chuvoso (em meses)”. A seguir são apresentadas as figuras que
mostram as médias anuais de precipitação e a média de duração do período chuvoso, para
todo território brasileiro.
FIGURA 39 – Precipitação média anual do Brasil.
Fonte – Brasil 1993, apud Crepani et. al. 2004.
94
FIGURA 40 – Média da duração do período chuvoso no Brasil.
Fonte – FIBGE 1993, apud Crepani, 2004.
Crepani (2004) também cita “[...], a análise destas figuras permite construir uma tabela
que apresenta os dados de pluviosidade média anual, de duração média do período chuvoso e
de intervalos possíveis de intensidade pluviométrica para as diferentes regiões do país”.
TABELA 24 – Características físicas das chuvas nas diversas regiões do Brasil.
REGIÃO
PLUVIOSIDADE MÉDIA
ANUAL (mm)
DURAÇÃO DO
PERÍODO CHUVOSO
(meses)
INTENSIDADE PLUVIOMÉTRICA
(mm/mês)
MÍNIMA
MÁXIMA
NORTE
1400 A 3400
7 A 12
116,6
485,7
NORDESTE
300 A 2000
1A3
100,0
2000,0
SUDESTE
900 A 3600
6 A 12
75,0
600,0
SUL
1200 A 2000
9 A 12
100,0
222,2
CENTRO OESTE
1000 A 3000
7 A 11
90,9
428,5
Fonte – Crepani et. al. 2004, adaptado.
3.1.8 Projeto de Sistema de Aquecimento Solar de Água.
3.1.8.1 Considerações.
Projetar um sistema de aquecimento solar significa reproduzir o sistema que será
instalado, determinando suas necessidades básicas, para o bom funcionamento do sistema.
95
Um projeto executivo de aquecimento solar deve respeitar as normas técnicas aplicáveis,
conter a especificação de todos os equipamentos e acessórios hidráulicos necessários, além de
outras informações para perfeita compreensão do instalador hidráulico. “O aquecimento solar
supre com facilidade 70% da demanda anual de água quente”. (ABRAVA, 2008)
3.1.8.2 Disposição dos coletores.
De posse do número de coletores necessários à instalação do sistema, deve-se
determinar a forma como eles serão dispostos no local de instalação. Para tanto, torna-se
necessário saber qual a orientação e inclinação dos coletores para aquela determinada região,
a forma como serão associados e fixados, se existem sombras entre baterias (conjunto de
coletores), dentre outras particularidades que serão apresentadas a seguir.
FIGURA 41 – Posicionamento dos coletores - vertical e horizontal.
Fonte – ABRAVA, 2008.
3.1.8.2.1 Associação dos coletores.
•
Associação em Paralelo – O acréscimo de temperatura proporcionado ao fluído
circulante é o mesmo, motivo pelo qual a temperatura de saída do fluído da
bateria 1 (T1) é igual à temperatura de saída do fluído da bateria 2 (T2).
(ABRAVA, 2008).
96
FIGURA 42 – Associação em paralelo de duas baterias de coletores.
Fonte – ABRAVA, 2008.
•
Associação em Série – Na interligação em série, a temperatura do fluído de
entrada de uma bateria é igual à temperatura do fluído de saída da bateria anterior.
FIGURA 43 – Associação em série de duas baterias.
Fonte - ABRAVA, 2008.
3.1.8.2.2 Orientação.
Em toda instalação de aquecimento solar, os coletores devem ser instalados e
orientados para o norte geográfico, permitindo-se desvios de até 30° para leste ou oeste, sem a
necessidade de compensação de área coletora. O norte geográfico é diferente do norte
magnético em alguns graus indicado pela bussola. Para qualquer estado brasileiro a orientação
do norte geográfico fica sempre a direita do norte magnético. (NBR 15569, 2008;
SOLETROL, 2011).
97
FIGURA 44 – Orientação geográfica dos coletores.
Fonte - NBR 15569, 2008.
TABELA 25 – Declinação magnética média por estado.
DIFERENÇA À DIREITA DA ORIENTAÇÃO DO NORTE GEOGRÁFICO
9°
14°
16°
17°
18°
20°
21°
23°
BAHIA
TOCANTINS
MARANHÃO
AMAZONAS
ACRE
RORAIMA
RONDÔNIA
RIO GRANDE
DO SUL
SANTA
CATARINA
AMAPÁ
MATO
GROSSO
DO SUL
MATO
GROSSO
PARANÁ
SÃO
PAULO
GOIÁS
MINAS
GERAIS
PARÁ
PIAUÍ
CEARÁ
RIO GRANDE
DO NORTE
PERNAMBUCO
PARAÍBA
ALAGOAS
SERGIPE
Fonte – Soletrol, 2011.
3.1.8.2.3 Inclinação.
A inclinação dos coletores é determinada a partir da localidade onde os mesmos serão
instalados. Esse valor é calculado através do valor, em módulo, da latitude + 10°. Vale
lembrar que o ângulo encontrado através dessa equação privilegia os meses de inverno. (NBR
15569, 2008).
98
FIGURA 45 – Ângulo de inclinação dos coletores.
Fonte - NBR 15569, 2008.
TABELA 26 - Latitude de algumas cidades brasileiras e ângulos de inclinação ideal.
CIDADE
BELO HORIZONTE
BRASÍLIA
CAMPO GRANDE
CUIABÁ
CURITIBA
FLORIANÓPOLIS
FORTALEZA
MANAUS
NATAL
PORTO ALEGRE
RECIFE
RIO DE JANEIRO
SALVADOR
SÃO PAULO
LATITUDE
INCLINAÇÃO
IDEAL
20°
16°
20°
16°
25°
28°
4°
2°
6°
30°
8°
23°
13°
24°
30°
26°
30°
26°
35°
38°
14°
12°
16°
40°
18°
33°
23°
34°
Fonte – Soletrol, 2011.
3.1.8.2.4 Sombreamento e distância entre baterias de coletores.
Obtidos os valores de orientação e inclinação dos coletores solares, torna-se
importante a verificação da distância mínima entre as baterias de coletores para evitar ou
minimizar o sombreamento que poderá ocorrer entre as mesmas ou em razão de outros
obstáculos como construções vizinhas, árvores e etc. O valor da distância horizontal entre
uma fila de coletores ou algum obstáculo de altura h poderá ser determinado, de forma
simplificada através da seguinte equação: (ABRAVA, 2008).
99
=ℎ×(
ℎ = ) × *+,
Onde:
d = distância horizontal;
h = obstáculo de altura;
L = comprimento do coletor;
k = fator relacionado à latitude;
Senβ = inclinação ideal.
TABELA 27 – Fator k.
LATITUDE (°)
5
0
-5
-10
-15
-20
-25
-30
-35
k
0,541
0,433
0,541
0,659
0,793
0,946
1,126
1,347
1,625
Fonte – ABRAVA, 2008.
FIGURA 46 – Distância mínima entre coletores.
Fonte – ABRAVA, 2008.
Na distância entre baterias devemos considerar espaço suficiente para que se realizem
manutenções e limpeza dos coletores.
3.1.8.3 Interligação hidráulica do reservatório de aquecimento, boiler.
Instalações de médio e grande porte demandam grandes volumes para armazenamento
de água quente, o que normalmente não ocorre em um só reservatório térmico. Assim,
segundo Abrava (2008), existem duas maneiras de se associar reservatórios de aquecimento
em uma instalação. São estes:
100
•
Associação em Paralelo - Esse tipo de associação é recomendável para a
interligação de um número pequeno de reservatórios, pois grandes associações em
paralelo podem se tornar inviáveis técnica e economicamente.
FIGURA 47 – Reservatórios em paralelo.
Fonte – ABRAVA, 2008.
•
Associação em Série – É o tipo mais utilizado na interligação de reservatórios de
médio e grande porte. As ligações em série permitem que um determinado volume
de água obtenha uma maior temperatura de água em função do maior tempo de
percurso dentro dos coletores, conforme apresentado na figura a seguir.
FIGURA 48 – Associação de reservatórios em série.
Fonte – ABRAVA, 2008.
3.1.8.4 Tubulações do sistema de aquecimento solar de água.
As tubulações utilizadas em instalações de sistemas de aquecimento solar de água
podem ser de cobre, aço galvanizado ou outro material que suporte as pressões e temperaturas
de operação do sistema. Atualmente, as tubulações em cobre atendem bem as necessidades
101
requeridas para uma instalação de aquecimento solar e ainda apresentam um custo-benefício
razoável. Os tubos em cobre utilizados em instalações de aquecimento solar são da Classe E,
com diâmetros que variam entre 15 e 104 mm. De acordo com a norma NBR 5626 (1998),
“[...] a velocidade máxima da água nas tubulações não deve ultrapassar 3 m/s”. A tabela
abaixo apresenta as vazões máximas permitidas para os diâmetros comerciais de tubulações
em cobre.
TABELA 28 – Vazões máximas em tubos de cobre.
DIÂMETRO
VELOCIDADES
MÁXIMAS
VAZÕES MÁXIMAS
(mm)
(pol.)
(m/s)
(l/hora)
15
1/2
1.6
720
22
3/4
1.95
2160
28
1
2.25
4320
35
1.1/4
2.5
9000
42
1.1/2
2.5
14400
54
2
2.5
20520
66
2.1/2
2.5
32040
79
3
2.5
43200
104
4
2.5
64800
Fonte – ABRAVA, 2008.
Também podemos citar outras tecnologias de tubos como, por exemplo, o CPVC
(policloreto de vinila clorado), que tem todas as propriedades inerentes ao PVC, somadas à
resistência à condução de líquidos sobre pressão e a altas temperaturas, ele tem uma vantagem
em frente ao cobre, pois dispensa o uso de isolamento térmico. O próprio material do tubo é
isolante. (CARVALHO JUNIOR, 2010).
3.2 Universo da amostra
Para análise de projeto conceitual foi utilizado informações de uma unidade
multifamiliar (edifício residencial fictício) que possui cinco (05) pavimentos, sendo quatro
(04) pavimentos “tipo” e um (01) térreo.
102
3.2.1 Dados do projeto.
•
05 pavimentos, sendo (04) tipo e um (01) térreo;
•
02 apartamentos por pavimento (2º ao 5º pavimento);
•
01 apartamento, zelador (térreo);
•
Total de 09 apartamentos;
•
Apartamento do 2º ao 5º pavimento - 02 quartos/apto;
•
Apartamento do zelador 1º pavimento, 01 quarto.
3.2.2 População.
Considerando 02 (duas) pessoas por quarto social: (CREDER, 2006, p. 9).
08 apartamentos, (2º ao 5° pavimento);
02 quartos;
02 pessoas por quarto.
-./%. = 8 × 2 × 2 = 32 1+**23*
Considerando 01 (uma) pessoa em quarto de empregado, (CREDER, 2006, p. 9).
01 apartamento, térreo;
01 quarto;
02 pessoas por quarto (consideraremos 02 moradores no térreo);
-45678 = 34 1+**23* 2 +9í;2.
103
4 PROCEDIMENTO DE COLETA, CÁLCULO E ANÁLISE DE
RESULTADOS.
4.1 Cálculo e Dimensionamento do Sistema de Água Fria.
Edifício residencial de cinco (05) pavimentos, sendo quatro (04) pavimentos “tipo” e o
térreo. O sistema de abastecimento será indireto com bombeamento e distribuição
descendente com reservatório superior e inferior (SI – B – RS/RI).
Todas as tubulações (água fria) serão de PVC rígido.
Consumo residencial:
Conforme tabela 10 temos, 200 litros/pessoa/dia:
34 × 200 = 6800 <=>2*/3
Consumo garagem:
Conforme tabela 10 temos, 50 litros/automóvel.
Total de 08 automóveis, temos:
08 × 50 = 400 <=>2*/3
Consumo jardim:
Conforme tabela 10 temos, 1,5 litros/m².
Jardim com 40 m² temos:
1.5 × 40 = 60 <=>2*/3
Consumo total:
? = 6800 + 400 + 60 = 7260 <=>2*/3
Consumo diário de 7.3 m³.
104
Reserva de incêndio:
A reserva será de 20% do consumo diário.
= 20% × 7.3 B³ = 1,46 B³
O volume diário para os reservatórios (inferior e superior) com reserva de incêndio
será de:
D = 7.3 + 1,46 = 8.76 B³
Volume dos reservatórios para 02 (dois) dias devido à intermitência do abastecimento.
D? = 02 × 7.3 B³ = 14.6 B³
Valor do reservatório inferior 3/5 do volume total – VRI.
D E=
3
× 14.6 B³ = 8.8 B³
5
Valor do reservatório superior 2/5 do volume total.
D =
2
× 14.6 B³ + 1.46 = 7.3 B³
5
4.1.1 Dimensionamento das colunas e ramais.
A seguir são apresentadas as tabelas com dimensionamentos das colunas (Método de
Hunter) e ramais de distribuição. (CREDER. 2006).
105
TABELA 29 – Dimensionamento das colunas de água fria - AF.
Coluna
a
AF1
AF2
AF3
AF4
Peso
Trecho
Vazão
(l/s)
Diâm.
(mm ou
pol.)
Pressão
Disponível
(m.c.a)
Comprimento(m)
Veloc.
(m/s)
Unit.
Acum.
Real
Equiv.
Total
b
c
d
e
f
g
h
i
j
a-b
1,7
8,1
0,85
1''
1,70
11,14
8,9
20,04
b-c
1,7
6,4
0,77
1''
1,50
3,0
3,1
c-d
1,7
4,7
0,65
1''
1,30
3,0
d-e
1,7
3
0,53
3/4''
1,80
e-f
1,3
1,3
0,34
3/4''
a-b
1,3
6,9
0,79
b-c
1,3
5,6
0,71
c-d
1,3
4,3
0,62
1''
d-e
1,3
3
0,53
3/4''
e-f
1,7
1,7
0,39
3/4''
a-b
1,3
7,8
0,84
b-c
1,3
6,5
c-d
1,3
d-e
Perda de carga
(m.c.a)
Pressão a
Jusante
(m.c.a)
Unit.
Total
m
n
3,55
0,140
2,806
0,744
6,1
6,55
0,120
0,732
5,818
3,1
6,1
9,55
0,085
0,519
9,032
3,0
2,4
5,4
12,65
0,240
1,296
11,354
1,15
3,9
0,5
4,4
15,55
0,120
0,528
15,022
1''
1,55
11,9
8,9
20,8
3,55
0,135
2,808
0,742
1''
1,35
3,0
3,1
6,1
6,55
0,110
0,671
5,879
1,18
3,0
3,1
6,1
9,55
0,080
0,488
9,062
1,80
3,0
2,4
5,4
12,55
0,220
1,188
11,362
1,35
3,0
0,5
3,5
14,65
0,150
0,525
14,125
1''
1,68
8,0
8,3
16,3
2,65
0,135
2,201
0,450
0,77
1''
1,50
3,0
3,1
6,1
5,65
0,120
0,732
4,918
5,2
0,68
1''
1,40
3,0
3,1
6,1
8,65
0,090
0,549
8,101
1,3
3,9
0,59
1''
1,15
3,0
3,1
6,1
11,65
0,080
0,488
11,162
e-f
2,6
2,6
0,48
3/4''
1,60
3,0
0,5
3,5
14,65
0,190
0,665
13,985
a-b
1,3
6,2
0,75
1''
1,48
8,0
8,3
16,3
2,65
0,120
1,956
0,694
b-c
1,3
4,9
0,66
1''
1,25
3,0
3,1
6,1
5,65
0,090
0,549
5,101
c-d
1,3
3,6
0,57
1''
1,10
3,0
3,1
6,1
8,65
0,065
0,397
8,2535
d-e
1,3
2,3
0,46
3/4''
1,60
3,0
2,4
5,4
11,65
0,140
0,756
10,894
e-f
1
1
0,3
3/4''
1,05
3,9
0,5
4,4
15,55
0,090
0,396
15,154
l
o
106
AF5
AF6
a-b
1,3
5,2
0,68
1''
1,40
11,97
8,9
20,87
3,55
0,095
1,983
1,567
b-c
1,3
3,9
0,59
1''
1,15
3,0
3,1
6,1
6,55
0,075
0,458
6,093
c-d
1,3
2,6
0,48
3/4''
1,60
3,0
2,4
5,4
9,55
0,190
1,026
8,524
d-e
1,3
1,3
0,34
3/4''
1,15
3,0
0,5
3,5
12,55
0,110
0,385
12,165
e-f
0
0
-
-
-
0
0
0
a-b
1,7
6,8
0,79
1''
1,55
11,0
8,9
19,9
3,55
0,130
2,587
0,963
b-c
1,7
5,1
0,67
1''
1,32
3,0
3,1
6,1
6,55
0,090
0,549
6,001
c-d
1,7
3,4
0,55
3/4''
1,85
3,0
2,4
5,4
9,55
0,240
1,296
8,254
d-e
1,7
1,7
0,39
3/4''
1,35
3,0
0,5
3,5
12,55
0,150
0,525
12,025
e-f
0
0
-
-
-
0
0
-
-
-
-
0
-
0
-
-
TABELA 30 – Dimensionamento dos ramais de água fria.
DIMENSIONAMENTO DOS RAMAIS DA COLUNA AF1
Coluna Ramais Bacia com caixa acoplada Lavatório Pia de cozinha
Tanque de lavar roupa
Chuveiro Ʃ peso total Vazão l/s Diâmetro
AF1
A-B
1
1
1
0
0
1,5
0,37
3/4”
AF1
B-C
1
1
1
0
0
1,5
0,37
3/4”
AF1
C-D
1
1
1
0
0
1,5
0,37
3/4”
AF1
D-E
1
1
1
0
0
1,5
0,37
3/4”
AF1
E-F
0
0
1
1
0
1,7
0,39
3/4”
DIMENSIONAMENTO DOS RAMAIS DA COLUNA AF2.
Coluna Ramais Bacia com caixa acoplada Lavatório pia de cozinha Tanque de lavar roupa Chuveiro Ʃ peso total Vazão l/s Diâmetro
AF2
A-B
0
0
0
1
1
1,5
0,37
3/4”
AF2
B-C
0
0
0
1
1
1,5
0,37
3/4”
AF2
C-D
0
0
0
1
1
1,5
0,37
3/4”
AF2
D-E
0
0
0
1
1
1,5
0,37
3/4”
AF2
E-F
1
1
0
0
1
1,3
0,34
3/4”
107
DIMENSIONAMENTO DOS RAMAIS DA COLUNA AF3.
Coluna Ramais Bacia com caixa acoplada Lavatório Pia de cozinha
Tanque de lavar roupa
Chuveiro Ʃ peso total Vazão l/s Diâmetro
AF3
A-B
1
1
0
0
1
1,3
0,34
3/4”
AF3
B-C
1
1
0
0
1
1,3
0,34
3/4”
AF3
C-D
1
1
0
0
1
1,3
0,34
3/4”
AF3
D-E
1
1
0
0
1
1,3
0,34
3/4”
AF3
E-F
2
2
0
DIMENSIONAMENTO DOS RAMAIS DA COLUNA AF4
coluna ramais bacia com caixa acoplada lavatório pia de cozinha
0
0
1,6
0,38
3/4”
tanque de lavar roupa
chuveiro Ʃ peso total vazão l/s
diâmetro
AF4
A-B
1
1
0
0
1
1,3
0,34
3/4”
AF4
B-C
1
1
0
0
1
1,3
0,34
3/4”
AF4
C-D
1
1
0
0
1
1,3
0,34
3/4”
AF4
D-E
1
1
0
0
1
1,3
0,34
3/4”
AF4
E-F
0
0
1
.DIMENSIONAMENTO DOS RAMAIS DA COLUNA AF5.
coluna ramais bacia com caixa acoplada lavatório pia de cozinha
0
0
0,7
0,25
3/4”
tanque de lavar roupa
chuveiro Ʃ peso total vazão l/s
diâmetro
AF5
A-B
1
1
1
0
0
1,5
0,37
3/4”
AF5
B-C
1
1
1
0
0
1,5
0,37
3/4”
AF5
C-D
1
1
1
0
0
1,5
0,37
3/4”
AF5
D-E
1
1
1
0
0
1,5
0,37
3/4”
AF5
E-F
0
0
0
DIMENSIONAMENTO DOS RAMAIS DA COLUNA AF6
coluna ramais bacia com caixa acoplada lavatório pia de cozinha
0
0
0
0
tanque de lavar roupa
chuveiro Ʃ peso total vazão l/s
diâmetro
AF6
A-B
0
0
0
1
1
1,5
0,37
3/4”
AF6
B-C
0
0
0
1
1
1,5
0,37
3/4”
AF6
C-D
0
0
0
1
1
1,5
0,37
3/4”
AF6
D-E
0
0
0
1
1
1,5
0,37
3/4”
AF6
E-F
0
0
0
0
0
0
0
108
4.1.2 Dimensionamento das tubulações de recalque.
Conforme (CREDER, 2006), vamos tomar 20% como capacidade horária de
funcionamento da bomba, isso nos dá aproximadamente 5 horas de funcionamento para
recalcar o consumo diário. Utilizaremos a fórmula de Forchheimer:
= 1.3 × × √
Onde:
D = diâmetro, em metros;
Q = vazão, em m³/s;
X = horas de funcionamento/24 horas.
=
20% × 7.3 B³
= 0.0004 B³/*
3600
= 1.3 × √0.0004 × F
5
= 0.01756 B
24
Portanto, o diâmetro de recalque usando os valores comerciais será de 20 mm ou ¾ de
polegada e o de sucção o diâmetro comercial superior 25 mm ou 1 polegada.
4.1.3 Dimensionamento do ramal predial.
Considerando a velocidade máxima de vazão do ramal predial de 1m/s, temos;
=
86400
Onde:
Q = vazão mínima em l/s;
C = consumo diário, em litros = 7300 litros.
109
=
7300
= 0.085 </*
86400
Portanto para vazão de 0,085 l/s a uma velocidade de 1 m/s, admitimos diâmetro
mínimo do ramal predial de 20 mm ou ¾ de polegada. (CREDER, 2006).
4.1.4 Cálculo do conjunto motor bomba.
Dados:
Consumo diário – 7300 litros
Altura estática de sucção – 3 metros;
Comprimento desenvolvido na sucção – 5,5 metros;
Altura estática de recalque – 17,5 metros;
Comprimento desenvolvido no recalque – 23,5 metros.
Peças de Sucção – 1”;
01 válvula de pé de crivo;
01 curva de 90°.
Peças de Recalque – ¾”:
01 válvula de retenção;
04 joelhos 90°;
01 saída de canalização.
Todas as tubulações e conexões são de PVC.
Comprimento equivalente na sucção:
∑*H;çã2 = 13.3 + 0.6 + 5.5 = 19.4 B
D = 1”;
Q = 0,4 l/s;
Entrando com esses valores na figura 32 temos:
J na sucção = 0,055 m/m.
110
Altura devida às perdas na sucção:
L1 = 0.055 × 19.4 = 1.067 B
Altura representativa da velocidade:
LM =
LM =
MN
2×O
1
= 0.05 B
2 × 9.81
Altura manométrica da sucção:
L*H;çã2 = 3 + 1.067 + 0.05 = 4.12 B
Comprimento equivalente no recalque:
∑>+;3<H+ = 2.7 + (4 × 0.5) + 0.9 + 23.5 = 29.1 B
Altura devida às perdas no recalque:
D = ¾”;
Q = 0,4 l/s;
Entrando com esses valores na figura 32, temos:
J no recalque = 0,21 m/m.
Altura devida às perdas no recalque:
L1 = 0.21 × 29.1 = 6.11 B
Altura manométrica de recalque:
L>+;3<H+ = 17.5 + 6.11 = 23.61 B
111
Altura manométrica total:
LB = L*H;çã2 + L>+;3<H+
LB = 4.12 + 23.61 = 27.73 B
Potência do motor para acionamento da bomba, com rendimento do conjunto de 50%:
=
Onde:
R × LB × 75 × S
P = potencia em CV;
Hm = altura manométrica em metros;
Q = vazão, e, m³/s;
Η = rendimento do conjunto motor;
γ = peso específico da água, 1000 Kg/m³.
=
1000 × 27.73 × 1.46
≅ 0.3 D
75 × 0.5 × 3600
Comercialmente utiliza-se conjunto motor bomba de ½ CV.
4.1.5 Dimensionamento do barrilete.
Utilizando o método das seções equivalentes, Creder (2006, p. 19).
Para colunas com 1 polegada temos 6,2 (nº de canos de ½ com a mesma capacidade):
U = ° + ;2<H3* × 6,2
U = 6 × 6,2 = 37.2
Portanto utilizar barrilete de 2 polegadas.
Ver esquemas em ANEXO 1, 2, 3 e 4.
112
4.1.6 Cálculo e Dimensionamento do Sistema de Esgoto.
Edifício residencial de cinco (05) pavimentos, sendo quatro (04) pavimentos “tipo” e o
térreo. O sistema de abastecimento será indireto com bombeamento e distribuição
descendente com reservatório superior e inferior (SI – B – RS/RI);
Todas as tubulações de esgoto serão de PVC rígido.
Siglas utilizadas:
Bs. – bacia sanitária;
Lv. – lavatório;
Tq. – tanque de lavar roupa;
Ch. – chuveiro;
CS – caixa sifonada;
UD – unidade Hunter de contribuição;
I – inclinação;
L – comprimento;
TQ – tubo de queda;
TV – tubo ventilador;
DTQ – diâmetro do tubo de queda.
4.1.7 Dimensionamento das Instalações de Esgoto
Utilizando as tabelas ilustradas por Creder (2006) temos as seguintes informações:
TQ1 e TV1.
Ramal de descarga.
Bs. nº UD = 6 usar Ø 100 mm.
Lv. nº UD = 1, usar Ø 40 mm.
Tq. nº UD = 3, usar Ø 40 mm.
Ch. nº UD = 2, usar Ø 40 mm.
Ramal de esgoto.
CS1 – 1 Ch. nº UD = 2; 1 Lv. nº UD = 1, usar Ø 40 mm.
113
CS2 – 1 Tq. nº UD = 3, usar Ø 40 mm.
1Bs – nº UD = 6, usar Ø 100 mm.
CS1+CS2+1Bs. = nº UD = 2+1+3+6 = 12 usar Ø 75 mm.
Tubo de Queda.
Com prédios acima de 03 pavimentos.
Uº X = 12 12> 13MB+=2 × 4 = 48
Usar Ø 75 mm, mas pela NBR 5626/98 usar Ø 100 mm.
Sub. Coletor.
Com nº UD = 48
I (1 %) Ø 100 mm.
Ventilador Primário.
Ø 100 mm, pois é extensão do Tubo de Queda.
Ramal de ventilação
Com grupo de aparelhos c/ bacia sanitária:
Ø 50 mm.
Tubo de Ventilação.
Com DTQ = Ø 100 mm.
Nº UD = 48
L = 18 m, usar Ø 60 mm.
TQ2 e TV2.
Ramal de descarga (pavimento tipo).
Pia de serviço nº UD = 5, usar Ø 75 mm.
Ramal de descarga (pavimento térreo).
Pia de serviço nº UD = 5, usar Ø 75 mm.
Tq. nº UD = 3, usar Ø 40 mm.
114
Ramal de esgoto (pavimento tipo).
CS1 – 1 Pia nº UD = 5, usar Ø 50 mm, mas conforme NBR 5626/98 usa Ø 75 mm.
Ramal de esgoto (pavimento térreo).
CS1 (térreo) – 1 Pia. nº UD = 5, usa Ø 75 mm;
Tq. nº UD = 3, usar Ø 40 mm;
CS1 (térreo) = nº UD = 8, usar 75 mm.
Tubo de Queda.
Com prédios acima de 03 pavimentos.
Uº X = 5 12> 13MB+=2 × 4 + 8 = 28
Usar Ø 75 mm.
Sub. Coletor.
Com nº UD = 28
I (1 %), usar Ø 100 mm.
Ventilador Primário.
Ø 75 mm, pois é extensão do Tubo de Queda.
Ramal de ventilação (pavimento tipo).
Com grupo de aparelhos s/ bacia sanitária
Usar, Ø 40 mm.
Ramal de ventilação (pavimento térreo).
Com grupo de aparelhos s/ bacia sanitária.
Usar, Ø 40 mm.
Tubo de Ventilação.
Com DTQ Ø 75 mm.
Nº UD = 28
L = 18 m, usar Ø 50 mm.
115
TQ3 e TV3.
Ramal de descarga.
Bs. nº UD = 6, usar Ø 100 mm.
Lv. nº UD = 1, usar Ø 40 mm.
Tq. nº UD = 3, usar Ø40 mm.
Ch. nº UD = 2, usar Ø 40 mm.
Ramal de esgoto
CS1 – 1 Ch. nº UD = 2; 1 Lv. nº UD = 1, usar Ø 40 mm.
CS2 – 1 Tq. nº UD = 3, usar Ø 40 mm.
1Bs. – nº UD = 6, usar Ø 100 mm.
CS1+CS2+1Bs. = nº UD = 2+1+3+6 = 12, usar Ø 75 mm.
Tubo de Queda.
Com prédios acima de 03 pavimentos.
Uº X = 12 12> 13MB+=2 × 4 = 48
Usar, Ø 75 mm, mas pela NBR 5626/98 usa Ø 100 mm.
Sub. Coletor.
Com nº UD = 48
I (1 %), usar Ø 100 mm.
Ventilador Primário.
Ø 100 mm, pois é extensão do Tubo de Queda.
Ramal de ventilação.
Com grupo de aparelhos c/ bacia sanitária.
Usar, Ø 50 mm.
Tubo de Ventilação.
Com DTQ Ø 100 mm
116
Nº UD = 48
L = 18 m, usar Ø 60 mm.
TQ4 e TV4.
Ramal de descarga.
Pia de serviço nº UD = 5, Ø 75 mm.
Ramal de esgoto.
CS1 – 01 Pia - nº UD = 5, usar Ø 50 mm, mas conforme NBR 5626/98 usa Ø 75 mm.
Tubo de Queda.
Com prédios acima de 03 pavimentos.
Uº X = 5 12> 13MB+=2 × 4 = 20
Usar Ø 50 mm, mas pela norma NBR 5626/98 usa Ø 75 mm.
Sub. Coletor.
Com nº UD = 28
I (1 %) usa Ø 100 mm.
Ventilador Primário.
Ø 75 mm, pois é extensão do Tubo de Queda.
Ramal de ventilação.
Com grupo de aparelhos s/ bacia sanitária.
Usar Ø 40 mm.
Tubo de Ventilação.
Com DTQ usar Ø 75 mm.
Nº UD = 28
L = 18 m, usar Ø 50 mm.
117
TQ5 e TV5.
Ramal de descarga (pavimento. Tipo).
Bs. nº UD = 6, usar Ø 100 mm.
Lv. nº UD = 1, usar Ø 40 mm.
Ch. nº UD = 2, Ø 40 mm.
Ramal de descarga (pavimento tipo).
03 Bs. nº UD = 18, usar Ø100 mm.
03 Lv. nº UD = 3, Ø 40 mm.
Ramal de esgoto (pavimento tipo).
CS1 – 1 Lv. nº UD = 1, usar Ø 40 mm.
01 Ch. nº UD = 2, usar Ø 40 mm.
1Bs. – nº UD = 6, Ø 100 mm.
CS1+1BS = nº UD = 3+6 = 9 , usar Ø 75 mm, mas conforme NBR 5626/98 usa 100
mm.
Ramal de esgoto (pavimento térreo).
CS1 – 1 Lv. nº UD = 1, usar Ø 40 mm.
01 Ch. nº UD, usar Ø 40 mm.
1Bs. – nº UD = 6, usar Ø 100 mm.
CS1+1BS = nº UD = 3+6 = 9 , usar Ø 75 mm, mas conforme NBR 5626/98 usa Ø 100
mm.
Ramal de esgoto (pavimento térreo).
CS2 – 1 Lv. nº UD = 1, usar Ø 40 mm;
1Bs. – nº UD = 6, usar Ø 100 mm.
CS1+1BS = nº UD = 1+6 = 7 , Ø 75 mm, mas conforme NBR 5626/98 usa Ø 100 mm.
Ramal de esgoto (pavimento térreo).
CS3 – 1 Lv. nº UD = 1, Ø 40 mm.
1Bs. nº UD = 6, Ø 100 mm.
CS1+1BS = nº UD = 1+6 = 7, usar Ø 75 mm, mas conforme NBR 5626 usa 100 mm.
118
Tubo de Queda.
Com prédios acima de 03 pavimentos.
Uº X = 9 12> 13MB+=2 × 4 + 23 = 59
Usar Ø 75 mm, mas pela NBR 5626/98 usa Ø 100 mm.
Sub. Coletor.
Com nº UD = 59.
I (1 %) usar Ø 100 mm.
Ventilador Primário.
Ø 100 mm, pois é extensão do Tubo de Queda.
Ramal de ventilação.
Com grupo de aparelhos c/ bacia sanitária.
Usar Ø 50 mm.
Tubo de Ventilação
Com DTQ Ø 100 mm.
Nº UD = 59
L = 18 m, usar Ø 60 mm.
TQ6 e TV6.
Ramal de descarga (pavimento tipo).
Bs. nº UD = 6, usar Ø 100 mm.
Lv. nº UD = 1, usar Ø 40 mm.
Ch. nº UD = 2, usar Ø 40 mm.
Ramal de descarga (pavimento térreo).
Pia de serviço nº UD = 5, usar Ø 75 mm.
Ramal de esgoto (pavimento tipo).
CS1 – 1 Lv. nº UD = 1, usar Ø 40 mm; 1 Ch. nº UD = 2, Ø 40 mm.
119
1Bs. – nº UD = 6, Ø 100 mm.
CS1+1BS = nº UD = 3+6 = 9 , usar Ø 75 mm, mas conforme NBR 5626/98 usa Ø 100
mm.
Ramal de esgoto (pavimento térreo).
CS1 – 1 Pia. nº UD = 5, usar Ø 75 mm, mas conforme NBR 5626/98 usa Ø 100 mm.
Tubo de Queda.
Com prédios acima de 03 pavimentos.
Uº X = 9 12> 13MB+=2 × 4 + 5 = 41
Usar Ø 75 mm, mas pela NBR 5626/98 usa Ø 100 mm.
Sub. Coletor.
Com nº UD = 41.
I (1 %), usar Ø 100 mm.
Ventilador Primário.
Ø 100 mm, pois é extensão do Tubo de Queda.
Ramal de ventilação.
Com grupo de aparelhos c/ bacia sanitária.
Usar Ø 50 mm.
Com grupo de aparelhos s/ bacia sanitária.
Usar Ø 40 mm.
Tubo de Ventilação.
Com DTQ usar Ø100 mm.
Nº UD = 41
L = 18 m, usar Ø 60 mm.
Observações:
•
Os cálculos acima descritos não consideraram a separação das águas para o
sistema de reúso;
120
•
Os tubos de queda e ventilação serão prolongados 02 metros da cobertura;
•
Os ralos e caixas sifonados serão de PVC rígido com diâmetros de 100 mm para
receberem ligações de um aparelho e 150 mm quando forem ligados por mais de
um aparelho;
•
Todos os tubos de queda e os ramais das instalações térreas serão ligados a 02
redes que despejaram nas caixas de inspeção e distribuídas para o coletor geral de
esgoto;
•
As caixas de inspeção são destinadas a permitir a inspeção, limpeza e
desobstrução das tubulações. Suas dimensões internas serão de 60x60 e
profundidade máxima de 1,0 m, constituído de base em concreto magro, paredes
em alvenaria de tijolos maciços rebocados e tampão em concreto armado de modo
a assegurar rápido escoamento e evitar formação de depósitos;
•
No térreo serão instaladas 02 caixas de gordura em PVC rígido com capacidade
de coleta suficiente para atender a demanda visto que nesta será feita a limpeza
periódica;
Ver esquema vertical ANEXO 14.
4.2 Cálculo e Dimensionamento dos Reservatórios e Tubulações do Sistema de Reúso de
Água.
4.2.1 Contribuição de água servida.
Dados:
Utilizaremos apenas a água usada do banho familiar por se tratar suficiente para o
sistema de reúso.
Contribuição:
Peças
Chuveiro
D;ℎHM+>2 = 7
Contribuição
7 litros/min.
Ciclo min./pessoa
10
<
× 10B. × 1 Y3ℎ2 × 34 1+**23* = 2380 <=>2*/3
B.
121
O volume de contribuição diário previsto com águas cinza provenientes do banho
familiar para reúso no edifício será de 2380 litros/dia.
4.2.2 Demanda de água de reúso na bacia sanitária.
Dados:
Bacia sanitária de caixa acoplada com acionamento de 6 litros.
D+B33 = 6 <=>2* × 10 H*2* × 34 1+**23* = 2040 <=>2*/3
Portanto, se confirma a relação entre contribuição da água de banho com a demanda
da bacia sanitária.
4.2.3 Rede de distribuição.
Dimensionamento do ramal de distribuição.
Dados: conforme tabela 1.3 (CREDER, 2006, p.10).
Peça de utilização: bacia sanitária acoplada.
Vazão: 0,15 litros/seg.
Peso: 0,3.
Consumo máximo provável.
= × √Σ
Onde:
Q = vazão l/s;
C = coeficiente de descarga = 0,3 l/s;
ƩP = soma dos pesos de todas as peças de utilização, nesse caso apenas a bacia
sanitária = 0,3.
= 0.3 × √0.3 = 0.16 <=>2*/*+O.
Utilizando o ábaco 1.6 para cálculo das tubulações (CREDER, 2006, p. 12), temos
para uma vazão de 0,16 litros/seg. um diâmetro de ½ (16 mm).
122
Portanto os ramais que alimentarão as bacias sanitárias terão diâmetro de ½ (16 mm).
4.2.4 Coluna de distribuição.
A seguir é apresentada a tabela com dimensionamento das colunas (Método de
Hunter). (CREDER. 2006).
123
TABELA 31 – Dimensionamento das colunas de água de reúso - AR.
Coluna
a
AR1
AR2
AR3
AR4
AR5
Trecho
Vazão
(l/s)
Peso
Diâm.
(mm ou
pol.)
Veloc.
(m/s)
Pressão
Disponível
(m.c.a)
Comprimento (m)
Unit.
Acum.
Real
Equiv.
Total
b
c
d
e
f
g
h
i
j
a-b
0,3
1,2
0,33
3/4''
1,10
7,5
5
12,5
b-c
0,3
0,9
0,28
3/4''
1,00
3,0
2,6
c-d
0,3
0,6
0,23
3/4''
0,85
3,0
d-e
0,3
0,3
0,16
1/2”
1,30
a-b
0,3
0,3
0,16
1/2”
a-b
0,3
1,5
0,37
b-c
0,3
1,2
c-d
0,3
d-e
Perda de carga
(m.c.a)
Pressão a
Jusante
(m.c.a)
Unit.
Total
m
n
o
3,6
0,110
1,375
2,175
5,6
6,6
0,090
0,504
6,046
2,6
5,6
9,6
0,06
0,336
9,214
3,0
1,3
4,3
12,6
0,200
0,86
11,74
1,30
19,1
3,4
22,5
18,2
0,200
4,500
13,700
3/4''
1,35
7,5
5
12,5
3,6
0,180
2,250
1,300
0,33
3/4''
1,10
3,0
2,6
5,6
6,6
0,110
0,616
5,934
0,9
0,28
3/4''
1,00
3,0
2,6
5,6
9,6
0,090
0,504
9,046
0,3
0,6
0,23
3/4''
0,85
3,0
2,6
5,6
12,6
0,06
0,336
12,264
e-f
0,3
0,3
0,16
1/2”
1,30
3,0
1,3
4,3
15,6
0,200
0,860
14,740
a-b
0,3
1,2
0,33
3/4''
1,10
8
5
13
3,6
0,110
1,430
2,120
l
b-c
0,3
0,9
0,28
3/4''
1,00
3,0
2,6
5,6
6,6
0,090
0,504
6,046
c-d
0,3
0,6
0,23
3/4''
0,85
3,0
2,6
5,6
9,6
0,06
0,336
9,214
d-e
0,3
0,3
0,16
1/2”
1,30
3,0
1,3
4,3
12,6
0,200
0,86
11,74
a-b
0,3
1,2
0,33
3/4''
1,10
7,5
5
12,5
3,6
0,110
1,375
2,175
b-c
0,3
0,9
0,28
3/4''
1,00
3,0
2,6
5,6
6,6
0,090
0,504
6,046
c-d
0,3
0,6
0,23
3/4''
0,85
3,0
2,6
5,6
9,6
0,06
0,336
9,214
d-e
0,3
0,3
0,16
1/2”
1,30
3,0
1,3
4,3
12,6
0,200
0,86
11,74
124
Observações:
•
A água servida pós-tratamento deverá ter alto fluxo de circulação;
•
Utilizaremos 02 reservatórios com capacidade da contribuição diária total de
aproximadamente 2500 litros;
•
O reservatório inferior de 1500 litros conterá uma Estação Compacta – ETA, com
compartimento de filtro e sedimentação para retenção de sujeiras e sólidos, e
reservatório com dosador para processo de desinfecção por produtos químicos,
cloração (pastilhas de cloro);
•
Deverá haver limpeza periódica dos reservatórios, de preferência de 15 em 15
dias;
•
Deverá haver avaliação periódica do desempenho, tanto para determinar o grau de
poluição causado pelo sistema de tratamento implantado como do sistema em si.
•
O reservatório inferior também comportará uma bomba para recalque da água de
reúso;
•
O reservatório superior terá capacidade de 1000 litros e receberá a água tratada
através de recalque e redistribuirá para os pontos de consumo do edifício;
•
Para garantia do fornecimento de água, principalmente nos períodos de limpeza
dos reservatórios, deverá ser previsto no reservatório superior canalização
proveniente do reservatório de água potável.
Ver esquemas em ANEXO 5, 6 e 7.
4.3 Cálculo e Dimensionamento do Sistema de Coleta das Águas Pluviais e reservatório
de aproveitamento.
4.3.1 Dados do projeto.
Área de contribuição composta por duas (02) superfícies inclinadas com área igual a
81,25 m².
Local de referencia Nazaré da Mata/PE, com índice de 155 mm/h. conforme anexo
único da tabela 5, NBR 10844, (1989).
Período de retorno – 19 anos conforme observação da nota 2, anexo único da tabela 5
NBR 10844 (1989).
125
Material da calha – concreto alisado e impermeabilizado.
Declividade da calha – 0,5%
Calha trabalhando a ½ seção
Vazão de projeto:
=
×
60
Onde:
Q = vazão de projeto, em l/min.
i = intensidade pluviométrica, em mm/h;
A = área de contribuição, em m².
=
155 × 81,25
= 209,9 <=>2*/B
60
Calha:
Utilizando a fórmula de Manning-Strickler:
=×
×
=
!
=
N/[
× \/N
3×Y
2
3 × Y/2
2 × (3 + Y)
Onde:
n = 0,012 (coeficiente de rugosidade, concreto alisado).
a = 0,3
b = 0,2
d = 0.5%
=
0.3 × 0.2
= 0.03
2
126
!
= 60000 ×
=
0.3 × 0.2/2
= 0.03
2 × (0.3 + 0.2)
0.03
× 0.03N/[ × 0.005\/N = 1024.05 <=>2*/B.
0.012
Como a vazão de projeto é menor que a vazão suportada pela calha, não há perigo de
extravasamento. A seção da calha será a mesma para todos os planos do telhado.
4.3.2 Condutores verticais.
Dados:
Q = vazão de projeto litros/min.;
H = altura da lâmina de água na calha, em mm; 300 mm;
L = comprimento do condutor vertical.
Devido à complexidade dos ábacos da NBR 10844(1989, p. 8), Carvalho Junior (2010,
p.143), apresenta relação entre diâmetro dos condutores e a área de contribuição para uma
chuva crítica de 150 mm/h. Usaremos os dados dessa tabela, pois se assemelham com os
dados do projeto.
= 209.9 <=>2*/B = 3.5 <=>2*/B.
Conforme relação descrita por Carvalho Junior (2010), temos:
D = 100 mm;
Vazão = 3,78 l/s;
Área = 90 m².
Esses valores se encontram acima dos calculados anteriormente:
Vazão de projeto = 3,5 l/s;
Área de contribuição = 81,25m²;
Portanto, utilizar um (01) condutor vertical de 100 mm.
127
4.3.3 Condutores horizontais.
Dados:
Vazão de projeto 209,9 litros/min.;
Declividade de 1%;
n = 0,011 (PVC)
D = diâmetro interno tabela 4, NBR 10844 (1989).
Portanto, 01 condutor horizontal de 100 mm.
Obs.: Vale lembrar que o escoamento das águas pluviais irá abastecer o reservatório, o
excesso será escoado por condutores horizontais e recolhidos pela rede coletora de águas
pluviais.
4.3.4 Dimensionamento do reservatório.
Método de cálculo para dimensionamento de reservatórios.
Método Azevedo Neto, anexo A, NBR 15527 (2007).
O volume da chuva é obtido pela seguinte equação:
D = 0.042 × × × Onde:
V = é o valor numérico do volume de água aproveitável e o volume de água do
reservatório, expresso em litros (L);
P = é o valor numérico da precipitação média anual, expresso em milímetros (mm);
T = é o valor numérico do número de meses de pouca chuva ou seco;
A = é o valor numérico da área de coleta em projeção, expresso em metros quadrados
(m2);
D = 0.042 × 1200 × 81.25 × 5 = 20.475 <=>2*
Portanto, considerando o Método de Azevedo Neto temos o reservatório de captação
de águas pluviais com capacidade estimada em aproximadamente 21.000 litros, considerando
128
que o uso se destina a lavagem de veículos, rega de jardim e lavagem de pisos, esses valores
se encontram dentro dos parâmetros.
Observações:
•
O reservatório consistirá de conjunto moto bomba de acionamento automático
para recalque da água pluvial a um reservatório plástico de 1000 litros;
•
Deverá ser previsto o sistema de descarte das primeiras águas;
•
O reservatório deverá estar em conformidade com a NBR 12217 (1994):
extravasor, dispositivo de esgotamento, proteção, cobertura inspeção e segurança.
•
O tratamento deverá constar de derivado clorado ou cloro residual livre entre 0,5
mg/l e 3,0 mg/l;
Ver esquemas em ANEXO 8 e 9.
4.4 Cálculo do Sistema de Água Quente por Aquecimento Solar.
4.4.1 Dados do projeto.
Conforme metodologia de cálculo NBR 15569 (2008), temos:
Edifício residencial localizado em Pernambuco.
Orientação geográfica para o local = 23°.
Inclinação de instalação para o local = 8 +10 = 18 (inclinação ideal).
Água quente no chuveiro e pia de cozinha, 60°C; (obs.: chuveiro com misturador).
Dados do coletor, ver tabela (INMETRO, 2012): marca SOLAREM, fabricante
TUMA, modelo CMT-2-11E/HP, área do coletor de 1,06 m²: Fr(τα)n: 0,779 e Fr(UL): 6,795.
Apurando o valor de consumo para atendimento dos pontos de utilização:
Da tabela C.1 anexo C da norma NBR 15569 (2008), temos as seguintes peças a
considerar no projeto, considerando o uso racional da água:
Peças
Chuveiro
Pia de cozinha
Consumo
7 litros/min.
3,5 litros/min.
Ciclo min./pessoa
10
3
129
Consumo:
D;2*HB2 = ∑(1H × -H × 9>+. + H*2)
Onde:
Vconsumo = é o volume total de água quente consumida diariamente;
Qpu = vazão da peça de utilização;
Tu = tempo médio de uso diário da peça de utilização;
Frequência de uso é o nº total de utilizações da peça por dia.
D;ℎHM+>2 = 7
<
× 10B. × 1 Y3ℎ2 × 34 1+**23* = 2380 <=>2*/3
B.
D13 + ;2]ℎ3 = 3.5
<
× 3B. × 2 H*2* × 34 1+**23* = 714 <=>2*/3
B.
D;2*HB2 = ∑(2380 + 714) = 3094 <=>2*/3
4.4.2 Cálculo do volume do sistema de armazenamento (boiler) em temperatura de 60°C.
Dados:
Volume de consumo = 3094 litros/dia
Temperatura de armazenamento = 70°c
Temperatura de consumo = 60°C (para uso na pia de cozinha e chuveiro com sistema
misto).
Temperatura ambiente = 26°C, conforme anexo D, norma NBR 15569 (2008).
D3>B3]. =
D; × (-; − -3)
-3>B3]. −-3
Onde:
Vc = consumo diário;
Varmaz. = é o volume do sistema de abastecimento, Varmaz. ≥ 75% Vc;
Tarmaz. = temperatura de armazenamento da água;
Tc = temperatura de consumo de utilização;
130
Ta = temperatura ambiente média anual da água.
D3>B3]. =
3094 × (60 − 26)
= 2390.8 <=>2*/3
70 − 26
Onde o volume armazenado deverá ser ≥ que 75% do volume de consumo.
A norma NBR 15569 (2008) determina que para temperaturas de armazenamento a
partir de 60°C, sugere-se que sejam investigadas as características de eficiência do coletor
solar.
4.4.3 Cálculo da demanda de energia útil e perdas:
Calculando temos:
_ú=< =
(D3>B3].× a × 1 × (-3>B3]. −-3)
3600
Onde:
Eútil = demanda de energia útil, kWh/dia;
Varmaz. = volume do sistema de armazenamento, em (m³);
ρ = massa especifica da água 1000 kg/m³;
Cp = calor específico 4,18 Kj/Kg;
Tarmaz. = temperatura de armazenamento da água;
Eperdas = somatório das perdas térmicas, kWh/dia.
_ú=< =
2.3908 × 1000 × 4.18 × (70 − 26)
= 122.14 (bℎ/3
3600
_1+>3* = 0.15 × 122.14 = 18.32 (bℎ/3.
4.4.4 Cálculo da área coletora.
Calculando temos:
131
;2<+=2>3 =
(_ú=< + _1+>3*) × F*=3< × 4.901)
d__ × Ee
Onde:
IG = irradiação global média anual para o local de instalação, expresso em kWh/m².
dia;
IG = 5.7 kWh/m²;
Eútil = 122,14 kWh/dia;
Eperdas = 18.32 kWh/dia;
PMDEE = produção média diária de energia especifica do coletor solar em kWh/m²,
dada pela equação:
d__ = 4.901 × (Frgh − 0.0249 × FrX))
Onde:
Fr(τα)n = coeficiente de ganho do coletor solar = 0,779
Fr(UL) = coeficiente de perdas do coletor solar = 6,795
FCinstal = fator de correção para inclinação e orientação dada pela equação:
F*=3< =
1 − [1.2 ×
10j
1
× (, − ,ó=B2)N + 3.5 × 10j × R N ]
Onde:
β = inclinação do coletor para o plano horizontal.
β = 8°.
βótimo = inclinação ótima do coletor para o local instalado, valor de módulo da
latitude +10°.
βótimo = 8° + 10° = 18°.
γ = ângulo de orientação dos coletores em relação ao norte geográfico.
γ = 23°.
Calculando, temos:
d__ = 4.901 × (0.779 − 0.0249 × 6.795) = 2.99 kWh/m²
132
F*=3< =
1
= 1.03
1 − [1.2 × 10j × (8 − 18)N + 3.5 × 10j × 23N ]
;2<+=2>3 =
(122.14 + 18.32) × 1.03 × 4.901)
= 41,60 B²
2.99 × 5.7
Portanto teremos aproximadamente 42 m² de placas coletoras.
4.4.5 Dimensionamento do ramal de distribuição.
Dados conforme tabela 1.3 (CREDER, 2006, p.10).
Peça de utilização: chuveiro.
Vazão: 0,21 litros/seg.
Peso: 0,5.
Peça de utilização: pia de cozinha.
Vazão: 0,25 litros/seg.
Peso: 0,7.
Consumo máximo provável.
= × √Σ
Onde:
Q = vazão l/s;
C = coeficiente de descarga = 0,3 l/s;
ƩP = soma dos pesos de todas as peças de utilização, nesse caso apenas a bacia
sanitária = 0,3.
Chuveiro:
= 0.3 × √0.5 = 0.21 <=>2*/*+O.
Utilizando o ábaco 1.6 para cálculo das tubulações (CREDER, 2006, p. 12), temos
para uma vazão de 0,21 litros/seg. um diâmetro de ¾ (20 mm).
Portanto os ramais que alimentarão os chuveiros terão diâmetro de ¾ (20 mm).
133
Pia de cozinha:
= 0.3 × √0.7 = 0.25 <=>2*/*+O.
Utilizando o ábaco 1.6 para cálculo das tubulações (CREDER, 2006, p. 12), temos
para uma vazão de 0,25 litros/seg. um diâmetro de ¾ (20 mm).
Portanto os ramais que alimentarão as pias de cozinha terão diâmetro de ¾ (20 mm).
TABELA 32 – Distribuição dos ramais das colunas de água quente.
DIMENSIONAMENTO DOS RAMAIS DA COLUNA AQ1.
Coluna Ramais Pia de cozinha Chuveiro Ʃ peso total Vazão l/s Diâmetro
AQ1
A-B
0
1
0,5
0,21
3/4”
AQ1
B-C
0
1
0,5
0,21
3/4”
AQ1
C-D
0
1
0,5
0,21
3/4”
AQ1
D-E
0
1
0,5
0,21
3/4”
AQ1
E-F
0
1
0,5
0,21
3/4”
DIMENSIONAMENTO DOS RAMAIS DA COLUNA AQ2.
Coluna Ramais Pia de cozinha Chuveiro Ʃ peso total Vazão l/s Diâmetro
AQ2
A-B
1
0
0,7
0,25
3/4”
AQ2
B-C
1
0
0,7
0,25
3/4”
AQ2
C-D
1
0
0,7
0,25
3/4”
AQ2
D-E
1
0
0,7
0,25
3/4”
AQ2
E-F
1
0
0,7
0,25
3/4”
DIMENSIONAMENTO DOS RAMAIS DA COLUNA AQ3.
Coluna Ramais Pia de cozinha Chuveiro Ʃ peso total Vazão l/s Diâmetro
AQ3
A-B
0
1
0,5
0,21
3/4”
AQ3
B-C
0
1
0,5
0,21
3/4”
AQ3
C-D
0
1
0,5
0,21
3/4”
AQ3
D-E
0
1
0,5
0,21
3/4”
DIMENSIONAMENTO DOS RAMAIS DA COLUNA AQ4.
Coluna Ramais Pia de cozinha Chuveiro Ʃ peso total Vazão l/s Diâmetro
AQ4
A-B
0
1
0,5
0,21
3/4”
AQ4
B-C
0
1
0,5
0,21
3/4”
AQ4
C-D
0
1
0,5
0,21
3/4”
AQ4
D-E
0
1
0,5
0,21
3/4”
AQ4
E-F
1
0
0,7
0,25
3/4”
DIMENSIONAMENTO DOS RAMAIS DA COLUNA AQ5.
Coluna Ramais Pia de cozinha Chuveiro Ʃ peso total Vazão l/s Diâmetro
AQ5
A-B
0
1
0,5
0,21
3/4”
AQ5
B-C
0
1
0,5
0,21
3/4”
AQ5
C-D
0
1
0,5
0,21
3/4”
AQ5
D-E
0
1
0,5
0,21
3/4”
134
DIMENSIONAMENTO DOS RAMAIS DA COLUNA AQ6.
Coluna Ramais Pia de cozinha Chuveiro Ʃ peso total Vazão l/s Diâmetro
AQ6
A-B
0
1
0,7
0,25
3/4”
AQ6
B-C
0
1
0,7
0,25
3/4”
AQ6
C-D
0
1
0,7
0,25
3/4”
AQ6
D-E
0
1
0,7
0,25
3/4”
4.4.6 Coluna de distribuição.
A edificação é composta de:
17 chuveiros para uma vazão de 0,21 litros/seg.
10 pias de cozinha para uma vazão cada de 0,25 litros/seg.
A seguir é apresentada a tabela com dimensionamento das colunas (Método de
Hunter). (CREDER. 2006).
135
TABELA 33 – Dimensionamento das colunas de água quente - AQ.
Coluna
a
AQ1
AQ2
AQ3
AQ4
Trecho
Vazão
(l/s)
Peso
Diâm.
(mm ou
pol.)
Veloc.
(m/s)
Pressão
Disponível
(m.c.a)
Comprimento (m)
Unit.
Acum.
Real
Equiv.
Total
b
c
d
e
f
g
h
i
j
a-b
0,5
2,5
0,45
3/4''
1,30
6,9
5
11,9
b-c
0,5
2
0,42
3/4''
1,20
3,0
2,6
c-d
0,5
1.5
0,36
3/4''
1,10
3,0
d-e
0,5
1
0,3
3/4''
1,00
e-f
0,5
0,5
0,21
3/4''
a-b
0,7
3,5
0,56
b-c
0,7
2,8
c-d
0,7
d-e
Perda de carga
(m.c.a)
Pressão a
Jusante
(m.c.a)
Unit.
Total
m
n
o
3,6
0,180
2,142
1,408
5,6
6,6
0,160
0,896
5,654
2,6
5,6
9,6
0,11
0,616
8,934
3,0
2,6
5,6
12,6
0,085
0,476
12,124
0,7
3
1,4
4,4
15,6
0,045
0,198
15,352
3/4''
1,80
7,8
5
12,8
4,5
0,250
3,200
1,300
0,5
3/4''
1,70
3,0
2,6
5,6
7,5
0,210
1,176
6,324
2,1
0,44
3/4''
1,50
3,0
2,6
5,6
10,5
0,170
0,952
9,548
0,7
1,4
0,35
3/4''
1,20
3,0
2,6
5,6
13,5
0,110
0,616
12,884
e-f
0,7
0,7
0,25
3/4''
0,9
3,0
1,4
4,4
16,5
0,065
0,286
16,214
a-b
0,5
2
0,45
3/4''
1,30
6
5
11
3,6
0,180
1,980
1,570
b-c
0,5
1,5
0,42
3/4''
1,20
3,0
2,6
5,6
6,6
0,160
0,896
5,654
c-d
0,5
1
0,36
3/4''
1,10
3,0
2,6
5,6
9,6
0,11
0,616
8,934
d-e
0,5
0,5
0,3
3/4''
1,00
3,0
1,4
4,4
12,6
0,085
0,374
12,226
a-b
0,5
2,7
0,49
3/4''
1,70
6
5
11
3,6
0,200
2,200
1,350
b-c
0,5
2,2
0,45
3/4''
1,60
3,0
2,6
5,6
6,6
0,180
1,008
5,542
c-d
0,5
1,7
0,39
3/4''
1,40
3,0
2,6
5,6
9,6
0,15
0,840
8,710
d-e
0,5
1,2
0,33
3/4''
1,20
3,0
2,6
5,6
12,6
0,110
0,616
11,984
e-f
0,7
0,7
0,25
3/4''
0,85
3,9
1,4
5,3
16,5
0,065
0,3445
16,1555
l
136
AQ5
AQ6
a-b
0,5
2
0,45
3/4''
1,30
6,9
5
11,9
3,6
0,180
2,142
1,408
b-c
0,5
1,5
0,42
3/4''
1,20
3,0
2,6
5,6
6,6
0,160
0,896
5,654
c-d
0,5
1
0,36
3/4''
1,10
3,0
2,6
5,6
9,6
0,11
0,616
8,934
d-e
0,5
0,5
0,3
3/4''
1,00
3,0
1,4
4,4
12,6
0,085
0,374
12,226
a-b
0,7
3,5
0,56
3/4''
1,80
6,9
5
11,9
4,5
0,250
2,975
1,525
b-c
0,7
2,8
0,5
3/4''
1,70
3,0
2,6
5,6
7,5
0,210
1,176
6,324
c-d
0,7
2,1
0,44
3/4''
1,50
3,0
2,6
5,6
10,5
0,170
0,952
9,548
d-e
0,7
1,4
0,35
3/4''
1,20
3,0
1,4
4,4
13,5
0,110
0,484
13,016
137
4.4.7 Cálculo da distância entre coletores.
=ℎ×(
ℎ = ) × *+,
Onde:
d = distância horizontal;
h = obstáculo de altura;
L = comprimento do coletor;
k = fator relacionado à latitude;
Senβ = inclinação ideal.
ℎ = 100 × *+18° = 31 ;B
= 31 × 0,8695 = 30 ;B
Portanto, a distância entre baterias de coletores será de 27 cm e a altura de inclinação
de 31 cm.
Na distância entre baterias deve-se considerar espaço suficiente para que se realizem
manutenções e limpeza dos coletores.
Observações:
•
As tubulações do sistema serão de CPVC (policloreto de vinila clorado), material
com todas as propriedades do PVC, porém com maior resistência à condução de
líquidos sobre pressão e a altas temperaturas;
•
O reservatório térmico deverá ser instalado em local mais próximo possível dos
pontos de uso de água quente para minimizar as perdas térmicas no percurso de
consumo;
•
É necessário que de 06 em 06 meses seja feita uma lavagem nos vidros dos
coletores e também uma drenagem de toda a água do sistema (através da abertura
do registro ou da luva de união na parte inferior dos coletores) para que sejam
138
eliminadas as impurezas acumuladas na parte inferior do reservatório térmico e
dos coletores originárias da própria água e do sistema de abastecimento público;
•
A lavagem do vidro deve ser feita sempre pela manhã, bem cedo, para evitar a
quebra dos mesmos por choque térmico. Deve-se lavar utilizando-se vassoura de
pelo e um pouco de sabão em pó;
•
A circulação de água pelos coletores e boiler será forçada e ocorrerá através de
uma pequena bomba hidráulica, colocada entre o reservatório térmico e os
coletores. Esse sistema é indicado para médias e grandes instalações, sendo
necessária uma manutenção periódica em função dos sistemas elétricos e do
desgaste de peças pelo movimento constante;
•
Para melhorar o conforto e garantir a continuidade de fornecimento de água
quente, o reservatório térmico estará equipado com sistema de aquecimento
complementar elétrico em circuito duplo (um operante e outro reserva), 3.500
watts, bifásico (220 V), acionados por termostatos de encosto pré-regulados (um
operante e um reserva).
Ver esquemas em ANEXO 10, 11, 12 e 13.
139
5. CONCLUSÕES.
De acordo com os resultados obtidos nota-se que a análise conceitual de um projeto de
instalações hidrossanitárias, constituído no todo ou em parte, contribui consideravelmente
para a economia e sustentabilidade dos recursos naturais. É de ressaltar que a aplicação destas
técnicas, à primeira vista, pareça agregar custos adicionais para implantação nas novas
construções. Construtoras alegam que tornar uma edificação sustentável requer que os
projetos adotem outros critérios, substituição de insumos, capacitação de mão de obra, entre
outros aspectos. No entanto esta alegação de encarecimento na implantação destes sistemas
seria repassada da construtora para o consumidor. Deve-se esclarecer que essa cultura tende a
modificar, pois é tendência no mundo explorar os recursos naturais com moderação e de
forma sustentável.
Com a finalização do estudo, podemos enumerar as possíveis conclusões a seguir:
•
A elaboração de um projeto racional e o uso de peças economizadoras tende a
encarecer o projeto em sua concepção, o retorno financeiro e ambiental será de
longo prazo, ou seja, durante sua operação.
•
Considerando aproximadamente 30% de água servida que seria lançada nos
corpos livres, volume médio do consumo residencial usado no banho familiar,
pode-se avaliar que a utilização de água tratada para a limpeza do vaso sanitário é
um grande equívoco. A reutilização das águas servidas é a solução racional e
ecologicamente correta. Apesar da falta de normatização, o reúso de águas está
prevista e sendo estimulado pela Política Nacional de Recursos Hídricos, como
instrumento adicional de gestão. Em se tratando de reúso exclusivo das águas
cinza o retorno de investimento pode chegar a 1,5 anos o que se configura um
excelente incentivo de investimento para quem deseja estar na tendência de
construir de forma responsável e sustentável.
•
O aproveitamento das águas pluviais, na captação dos edifícios e posterior
reservação e tratamento, configura uma boa opção econômica e poderia amenizar
os problemas das cidades como a falta de permeabilidade, falta de drenagem e a
falta de rede coletora de águas pluviais. Apesar de não existir normas que
estabeleçam parâmetros de uso das águas pluviais, vale lembrar que ao
utilizarmos essas águas em limpezas e regas de jardim, descargas de vasos
sanitários e uso industrial evita-se utilizar água tratada da rede pública, portanto
outra forma sustentável de contribuir com o meio ambiente.
140
•
O uso da energia solar para aquecimento de água nas residências é uma tecnologia
mundialmente utilizada, sustentável e viável economicamente. A utilização desta
fonte de energia é vantajosa por causar baixo impacto ambiental e ser capaz de
suprir inúmeras necessidades, substituindo a energia elétrica ou de combustíveis
fósseis. O Brasil por estar localizado numa região tropical, possui um grande
potencial energético devido ao grande índice de insolação que recebe em seu
território. Por este fato, deveria ser um país que utilizasse amplamente essa fonte
de energia. O coletor solar custa mais caro do que o chuveiro elétrico, mas o preço
é amortizado em aproximadamente 2 ou 3 anos de uso, a depender da região do
país. A vantagem ainda é grande por considerar a economia que se fará pelo resto
da vida.
Diante destas conclusões vale lembrar de que essas iniciativas são tendências no
mundo e devem ser transmitidas ao usuário ou consumidor na hora de adquirir seu imóvel. Na
grande maioria das vezes o consumidor na hora de escolher seu imóvel não possui
discernimento técnico para comparar uma obra convencional e outra sustentável, portanto
deve-se explorar, através de programas de conscientização ou através de incentivos de âmbito
governamental, que o que se pretende na verdade, além da economia que uma obra
sustentável proporciona, é garantir o uso moderado e de forma sustentável os recursos
naturais para garantia das futuras gerações.
141
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148
GLOSSÁRIO
ÁGUA CINZA – efluente que não possui contribuição da bacia sanitária, ou seja, o esgoto
gerado pelo uso de banheiras, chuveiros, lavatórios, máquinas de lavar roupas.
ÁGUA DE REÚSO – água residuária que se encontra dentro dos padrões exigidos para sua
utilização.
ÁGUA FRIA – água à temperatura dada pelas condições do ambiente.
AGUAS SERVIDAS – termo geral para efluente de um sistema de esgoto residencial ou
municipal.
ALIMENTADOR PREDIAL – tubulação que liga a fonte de abastecimento a um reservatório
de água para uso.
ANAERÓBIO – condição na qual não existe disponível qualquer forma de oxigênio.
Organismos que não requerem ar ou oxigênio livre para manter a vida.
APARELHO SANITÁRIO – componente destinado ao uso da água ou ao recebimento de
dejetos líquidos e sólidos (na maioria das vezes pertence à instalação predial de esgoto
sanitário). Incluem-se bacias sanitárias, lavatórios, pias e outros.
APARELHOS ECONOMIZADORES – funcionam com vazão reduzida e/ou evitam o
desperdício se comparado aos componentes convencionais, ou seja, apresentam uma maior
eficiência hídrica em relação aos convencionais.
AQUEDUTO – Canal subterrâneo ou fora do solo, para conduzir água de um lugar para outro.
ATIVIDADES ANTRÓPICAS – relativo à humanidade, à sociedade humana, à ação do
homem. Refere-se à ação do homem na natureza.
BACIAS DE RETENÇÃO – que retém parte da água em condições normais sem escoamento.
BARRILETE – tubulação que se origina no reservatório e da qual derivam as colunas de
distribuição, quando o tipo de abastecimento é indireto.
BEIRAL – última fileira de telhas que forma a aba do telhado, constituindo a parte avançada
deste sobre o corpo do edifício. Tem a finalidade de provocar a queda das águas pluviais
(águas da chuva) de modo que estas não escorram pela fachada do edifício ou residência.
CAIXA COLETORA – caixa onde se reúnem os efluentes líquidos, cuja disposição exija
elevação mecânica.
CAIXA DE DESCARGA – dispositivo colocado acima, acoplado ou integrado às bacias
sanitárias e mictórias destinados a reservação de água para suas limpezas.
149
CAIXA DE DISTRIBUIÇÃO (CDt) – caixa destinada a receber esgoto e distribuí-lo
uniforme e proporcionalmente à vazão afluente, de modo a manter descargas efluentes
próximas de grandezas preestabelecidas.
CAIXA DE GORDURA – caixa destinada a reter, na sua parte superior, as gorduras, graxas e
óleos contidos no esgoto, formando camadas que devem ser removidas periodicamente,
evitando que estes componentes escoem livremente pela rede, obstruindo a mesma.
CAIXA DE INSPEÇÃO – caixa destinada a permitir a inspeção, limpeza, desobstrução,
junção, mudanças de declividade e/ou direções das tubulações.
CAIXA DE PASSAGEM (CPs) – caixa dotada de grelha ou tampa cega destinada a receber
água de lavagem de pisos e afluente de tubulação secundaria de uma mesma unidade
autônoma.
CAIXA RETENTORA (CR) – dispositivo projetado e instalado para separar e reter
substâncias indesejáveis às redes de esgoto sanitário.
CAIXA SIFONADA – caixa dotada de fecho hídrico, destinada a receber efluentes da
instalação secundária de esgoto.
CALHA – canal que recolhe a água de coberturas, terraços e similares e a conduz a um ponto
de destino.
CAVALETE – é constituído pelo medidor de consumo, também pertencente à concessionária,
e o registro geral da água fria, este já pertencente ao usuário.
CICLO HIDROLÓGICO – processo de circulação das águas da Terra, que inclui os
fenômenos de evaporação, precipitação, transporte, escoamento superficial, infiltração,
retenção e percolação.
COLETOR PREDIAL – trecho de tubulação compreendido entre a fossa séptica e o coletor
público.
COLETOR PÚBLICO – tubulação da rede coletora pertencente ao órgão público que recebe
contribuição de esgoto dos coletores prediais.
COLUNA DE DISTRIBUIÇÃO – tubulação derivada do barrilete e destinada a alimentar
ramais.
COLUNA DE VENTILAÇÃO – tubulação vertical que se prolonga além do telhado, cuja
extremidade superior é aberta à atmosfera, destinada a ventilar sifões sanitários.
CONJUNTO ELEVATÓRIO – sistema para elevação de água.
CONSUMO DIÁRIO – valor médio de água consumida num período de 24 horas em
decorrência de todos os usos do edifício no período.
DADOS PLUVIOMÉTRICOS – informações relativas às precipitações em determinadas
regiões.
150
DBO – Demanda bioquímica de oxigênio. É a determinação da quantidade de oxigênio
dissolvida na água e utilizada pelos microrganismos na oxidação bioquímica da matéria
orgânica.
DIÂMETRO NOMINAL (DN) – número que serve para designar o diâmetro de uma
tubulação e que corresponde aos diâmetros definidos nas normas específicas de cada produto.
DISTRIBUIDOR – tubulação pública de distribuição de água.
DUTO: espaço fechado projetado para acomodar tubulações de água e componentes em geral.
EFLORESCÊNCIA – são depósitos cristalinos de cor branca que surgem na superfície do
revestimento, como piso (cerâmicos ou não), paredes e tetos, resultantes da migração e
posterior evaporação de soluções aquosas salinizadas.
ESGOTO SANITÁRIO – despejo proveniente do uso da água para fins higiênicos.
EXTRAVASOR OU LADRÃO – tubulação destinada a escoar os eventuais excessos de água
dos reservatórios.
FOSSA SÉPTICA – unidade de sedimentação e digestão, de fluxo horizontal e
funcionamento contínuo, destinada ao tratamento primário do esgoto sanitário.
GALERIAS PLUVIAIS – tubo, geralmente subterrâneo, usado para transportar o escoamento
de águas pluviais.
GOLPE DE ARÍETE – a variação extrema na pressão em um tubo, causada por uma parada
abrupta no escoamento.
HIDRÔMETRO – aparelho destinado a medir o consumo de água predial ou a razão que
passa em determinado ponto da rede de alimentação.
INSTALAÇÃO ELEVATÓRIA – sistema destinado a elevar a pressão da água em uma
instalação predial de água fria, quando a pressão disponível na fonte de abastecimento for
insuficiente, para abastecimento do tipo direto, ou para suprimento do reservatório elevado no
caso de abastecimento do tipo indireto. Inclui também o caso onde um equipamento é usado
para elevar a pressão em pontos de utilização localizados.
INSTALAÇÃO HIDROPNEUMATICA – conjunto de tubulações, equipamentos e
dispositivos destinados a elevar a água para o reservatório de distribuição.
INSTALAÇÃO PREDIAL – sistema composto por tubos, reservatórios, peças de utilização,
equipamentos e outros componentes, destinados a conduzir água da fonte de abastecimento
aos pontos de utilização.
LIGAÇÃO HIDRÁULICA – arranjo pelo qual se conecta a tubulação ao reservatório
domiciliar.
LIMITADOR DE VAZÃO – dispositivo utilizado para limitar a vazão em uma peça de
utilização.
151
MACRODRENAGEM – é a retirada do excesso de água do solo, acumulada em áreas
relativamente grandes.
MEDIÇÃO INDIVIDUALIZADA – metodologia usada para a redução do desperdício
domiciliar, pois permite que cada um conheça o seu consumo e pague proporcionalmente ao
mesmo.
METAHEMOGLOBINEMIA INFANTIL – doença originada da alta concentração de nitratos
na água.
METAL SANITÁRIO – expressão usualmente empregada para designar peças de utilização e
outros componentes utilizados em banheiros, cozinhas, áreas de serviço e outros ambientes do
gênero: torneiras, registros de pressão, gaveta, etc.
MÉTODO DE HUNTER – método probabilístico, função de distribuição de probabilidades
considerada por Hunter.
MÉTODO DETERMINÍSTICO – Modelo no qual o estado de um sistema é definido por
causas que se podem determinar e identificar e descrito adequadamente sem recorrer a
elementos probabilísticos.
MÉTODO PROBABILÍSTICO – Exige que cada elemento da população possua determinada
probabilidade de ser selecionado.
NÍVEL OPERACIONAL – nível atingido pela água no interior da caixa de descarga, quando
o dispositivo da torneira de boia se apresenta na posição fechada e em repouso.
PEÇA DE UTILIZAÇÃO – componente na posição a jusante do sub-ramal que, através de
sua operação (abrir e fechar), permite a utilização da água e, em certos casos, permite também
o ajuste da sua vazão.
PERDA DE CARGA – causada pela perda de energia conforme a água em turbulência entra
no tubo mais restritivo.
PERÍODO DE RETORNO – número médio de anos entre dois eventos de chuva que igualam
ou excedem um dado numero de precipitação sobre uma determinada duração.
PIA DE DESPEJO – aparelho sanitário destinado a receber esgoto que contenha resíduos
sólidos recolhidos em recipientes portáteis.
PLATIBANDA – designa uma faixa horizontal (muro ou grade) que emoldura a parte
superior de um edifício e que tem a função de esconder o telhado.
PONTO CRÍTICO – geralmente o ponto de encontro entre barrilete e a coluna de distribuição.
PRESSÃO DE SERVIÇO – é a pressão máxima a que se pode submeter um tubo, conexão,
válvula, registro ou outro dispositivo quando em uso normal.
PRESSÃO DINÂMICA – É a pressão verificada quando a água está em movimento, que
pode ser medida também através de um manômetro.
152
PRESSÃO ESTÁTICA – Pressão da água quando ela está parada dentro da tubulação. O seu
valor é medido pela altura que existe entre, por exemplo, o chuveiro e o nível da água no
reservatório superior.
PRUMADAS DE DESCIDA – também conhecida por prumada hidráulica, usada na
construção civil, à prumada hidráulica indica a “subida” ou “descida” de uma tubulação
hidráulica ou hidrossanitaria.
RAMAL - tubulação derivada da coluna de distribuição e destinada a alimentar os sub-ramais.
RAMAL DE DESCARGA – tubulação que recebe diretamente os efluentes dos aparelhos
sanitários.
RAMAL DE ESGOTO – tubulação primária que recebe os efluentes dos ramais de descarga
diretamente ou a partir de um desconector.
RAMAL DE VENTILAÇÃO – tubo ventilador que interliga o desconector, ou ramal de
descarga, ou ramal de esgoto de um ou mais aparelhos sanitários a uma coluna de ventilação
ou tubo ventilador primário.
RAMAL PREDIAL – tubulação compreendida entre o colar de tomada e o hidrômetro.
RECALQUE – elevação de água da bomba ao reservatório superior.
REDE DE DISTRIBUIÇÃO – conjunto de tubulações e acessórios destinados a fornecer água
aos consumidores, de forma adequada, em quantidade e pressão recomendadas.
REDE PÚBLICA DE ESGOTOS SANITÁRIOS – conjunto de tubulações pertencentes ao
sistema urbano de esgoto sanitário diretamente controlado pela autoridade pública.
REDUTOR DE VAZÃO – pequena peça de plástico que é colocada na torneira antes da
instalação, para reduzir o fluxo de água sobre pressão.
REGIME DE ESCOAMENTO – diz respeito, em mecânica dos fluidos, como os fluidos se
comportam em relação a diversas variáveis.
REGISTROS DE GAVETA – E usado como registro geral de instalações.
RESERVATÓRIO DE ÁGUA COMUNICANTE – O sistema de distribuição de água, numa
cidade, baseia-se no princípio dos vasos comunicantes: o reservatório central é localizado na
parte mais alta da cidade. Mediante um sistema de canos, válvulas, caixas e torneiras tem-se
água disponível nas pias, chuveiros etc.
RESERVATÓRIO INFERIOR – reservatório intercalado entre o alimentador predial e a
instalação elevatória.
RESERVATÓRIO SUPERIOR – reservatório ligado ao alimentador predial à tubulação de
recalque e destinado a alimentar a rede predial de distribuição.
RESTRITORES DE VAZÃO – o mesmo que redutor de vazão.
153
RETROFIT – termo em inglês “reforma”, usado entre construtores, arquitetos e decoradores,
com o sentido de customizar, adaptar e melhorar os equipamentos trazendo melhor conforto,
economia e estética as construções antigas
REÚSO – uso de água residuária ou água de qualidade inferior tratada ou não.
SEDIMENTAÇÃO – processo de sedimentação, pela ação da gravidade, de material
suspenso, levado pela água, água residuária ou outros líquidos.
SEGREGAR EFLUENTE – é a separação de efluentes que possuem características de
tratabilidade diferentes ou com concentrações poluidoras diferentes.
SEPARAÇÃO ATMOSFÉRICA – distância vertical, sem obstáculo e através da atmosfera,
entre a saída da água da peça de utilização e o nível de transbordamento dos aparelhos
sanitários, caixas de descargas e reservatórios.
SIFÃO (S) – desconector destinado a receber efluentes da instalação de esgoto sanitário.
SISTEMA DE ABASTECIEMNTO – rede publica ou qualquer sistema particular de água
que abasteça a instalação predial.
SISTEMA DE RECALQUE – saída, que conduz a água energizada pela bomba até o
reservatório superior.
SUBCOLETOR – tubulação que recebe efluentes de um ou mais tubos de queda ou ramais de
esgoto.
SUB-RAMAL – tubulação que liga o ramal ao ponto de utilização.
SUCÇÃO – elevação de água do reservatório inferior até a bomba.
SUMIDOURO – cavidade destina a receber efluente de dispositivo de tratamento e a permitir
sua infiltração no solo.
SURFACTANTES – composto caracterizado pela capacidade de alterar as propriedades
superficiais e interfaciais de um líquido.
SUSTENTABILIDADE – qualidade, característica ou requisito do que é sustentável.
SUSTENTABILIDADE HÍDRICA – na abordagem ambiental é um requisito para que os
ecossistemas permaneçam iguais a si mesmos, assim com os recursos hídricos podem ser
utilizados somente com reposição e/ou substituição evitando sua depleção, de maneira a
manter o equilíbrio.
TIPO DE ABASTECIMENTO – forma como o abastecimento do ponto de utilização é
efetuado. Pode ser tanto direto, quando a água provém diretamente da fonte de abastecimento,
como indireto, quando a água provém de um reservatório existente no edifício.
TORRES DE RESFRIAMENTO – dispositivo de remoção de calor usado para transferir calor
residual de processo para a atmosfera. As aplicações mais comuns incluem o resfriamento da
154
água que circula nas refinarias de petróleo, indústrias químicas, estações de energia e
refrigeração do edifício.
TRECHO – comprimento de tubulação entre duas derivações ou entre uma derivação e a
ultima conexão da coluna de distribuição.
TUBO DE QUEDA – tubulação vertical que recebe efluentes de subcoletores, ramais de
esgoto e ramais de descarga.
TUBO VENTILADOR – tubulação ascendente destinada a permitir o acesso do ar
atmosférico, ao interior das colunas de distribuição, para evitar subpressões nesses condutos.
TUBULAÇÃO – conjunto de componentes basicamente formados por tubos, conexões,
válvulas e registros, destinados a conduzir a água.
TUBULAÇÃO APARENTE – tubulação disposta externamente a uma parede, piso, teto ou
qualquer outro elemento construtivo. Permite total acesso para manutenção. Pode estar
instalada em galerias de serviço.
TUBULAÇÃO DE AVISO – tubulação destinada a alertar os usuários que o nível da água no
interior do reservatório alcançou um nível superior ao máximo previsto. Deve ser dirigida
para desaguar em local habitualmente observável.
TUBULAÇÃO DE EXTRAVASÃO – tubulação destinada a escoar o eventual excesso de
água de reservatórios onde foi superado o nível de transbordamento.
TUBULAÇÃO DE LIMPEZA – tubulação destinada ao esvaziamento do reservatório, para
permitir sua limpeza e manutenção.
TUBULAÇÃO DE RECALQUE – tubulação compreendida entre o orifício de saída da
bomba e o ponto de descarga no reservatório de distribuição.
TUBULAÇÃO DE SUCÇÃO – tubulação compreendida entre o ponto de tomada no
reservatório inferior e o orifício de entrada da bomba.
TUBULAÇÃO PRIMÁRIA – tubulação à qual tem acesso gases provenientes do coletor
público ou dos dispositivos de tratamento.
TUBULAÇÕES APARENTES – tubulação imobilizada com elementos de fixação
adequados.
UNIDADE HUNTER DE CONTRIBUIÇÃO (UHC) – fator numérico que representa a
contribuição considerada em função da utilização habitual de cada tipo de aparelho sanitário.
USO DOMÉSTICO DA ÁGUA – uso da água para atender às necessidades humanas,
ocorrentes em edifício do tipo residencial; entre elas incluem-se aquelas atendidas por
atividades como: preparação de alimentos, higiene pessoal, cuidados com roupas e objetos
domésticos, cuidados com a casa, lazer e passatempo e outros como combate ao fogo e
manutenção de instalações prediais.
155
VÁLVULA DE DESCARGA – válvula de acionamento manual ou automático, instalada no
sub-ramal de alimentação de bacias sanitárias ou mictórios, destinada a permitir a utilização
da água para suas limpezas.
VÁLVULA DE ESCOAMENTO UNIDIRECIONAL (VÁLVULA DE RETENÇÃO) –
válvula que permite o escoamento em uma única direção.
VÁLVULA REDUTORA DE PRESSÃO – válvula aplicada a uma tubulação para reduzir a
pressão.
VASO SANITÁRIO (VS) – aparelho sanitário destinado a receber exclusivamente dejetos
humanos.
VAZÃO DE PROJETO – valor de vazão, adotado para efeito de projeto, no ponto de
utilização ou no ponto de suprimento. No caso de ponto de utilização, corresponde à
consolidação de um valor historicamente aceito, referente ao maior valor de vazão esperado
para o ponto.
156
ANEXOS
ANEXO 1 – ESQUEMA DOS RESERVATÓRIOS SUPERIOR E INFERIOR.
ANEXO 2 – COLUNAS DE DISTRIBUIÇÃO – ÁGUA FRIA.
ANEXO 3 – DETALHE DO BARRILETE.
ANEXO 4 – ISOMÉTRICOS – ÁGUA FRIA.
ANEXO 5 – ESQUEMA DOS RESERVATÓRIOS E COLUNAS – ÁGUA DE REÚSO.
ANEXO 6 – ESQUEMA DE RECOLHIMENTO – ÁGUA DE REÚSO.
ANEXO 7 – ISOMÉTRICOS – ÁGUA DE REÚSO.
ANEXO 8 – ÁREA DE CAPTAÇÃO – ÁGUAS PLUVIAIS.
ANEXO 9 – TUBO DE QUEDA E RESERVATÓRIO – ÁGUAS PLUVIAIS.
ANEXO 10 – VISTA COBERTURA – SISTEMA DE AQUECIMENTO SOLAR DE
ÁGUA.
ANEXO 11 – COLUNA DE DISTRIBUIÇÃO – ÁGUA QUENTE.
ANEXO 12 – ESQUEMA – SISTEMA DE DISTRIBUIÇÃO ÁGUA FRIA E QUENTE.
ANEXO 13 – ISOMÉTRICOS – ÁGUA QUENTE.
ANEXO 14 – ESQUEMA VERTICAL – TUBOS DE QUEDA – ESGOTO.
Obs. Pranchas produzidas por AUTODESK EDUCATIONAL PRODUCT.
PRODUCED BY AN AUTODESK EDUCATIONAL PRODUCT
PRODUCED BY AN AUTODESK EDUCATIONAL PRODUCT
PRODUCED BY AN AUTODESK EDUCATIONAL PRODUCT
PRODUCED BY AN AUTODESK EDUCATIONAL PRODUCT
PRODUCED BY AN AUTODESK EDUCATIONAL PRODUCT
PRODUCED BY AN AUTODESK EDUCATIONAL PRODUCT
PRODUCED BY AN AUTODESK EDUCATIONAL PRODUCT
PRODUCED BY AN AUTODESK EDUCATIONAL PRODUCT
PRODUCED BY AN AUTODESK EDUCATIONAL PRODUCT
PRODUCED BY AN AUTODESK EDUCATIONAL PRODUCT
PRODUCED BY AN AUTODESK EDUCATIONAL PRODUCT
PRODUCED BY AN AUTODESK EDUCATIONAL PRODUCT
PRODUCED BY AN AUTODESK EDUCATIONAL PRODUCT
PRODUCED BY AN AUTODESK EDUCATIONAL PRODUCT
PRODUCED BY AN AUTODESK EDUCATIONAL PRODUCT
PRODUCED BY AN AUTODESK EDUCATIONAL PRODUCT
PRODUCED BY AN AUTODESK EDUCATIONAL PRODUCT
PRODUCED BY AN AUTODESK EDUCATIONAL PRODUCT
PRODUCED BY AN AUTODESK EDUCATIONAL PRODUCT
PRODUCED BY AN AUTODESK EDUCATIONAL PRODUCT
PRODUCED BY AN AUTODESK EDUCATIONAL PRODUCT
PRODUCED BY AN AUTODESK EDUCATIONAL PRODUCT
PRODUCED BY AN AUTODESK EDUCATIONAL PRODUCT
PRODUCED BY AN AUTODESK EDUCATIONAL PRODUCT
PRODUCED BY AN AUTODESK EDUCATIONAL PRODUCT
PRODUCED BY AN AUTODESK EDUCATIONAL PRODUCT
PRODUCED BY AN AUTODESK EDUCATIONAL PRODUCT
PRODUCED BY AN AUTODESK EDUCATIONAL PRODUCT
PRODUCED BY AN AUTODESK EDUCATIONAL PRODUCT
PRODUCED BY AN AUTODESK EDUCATIONAL PRODUCT
PRODUCED BY AN AUTODESK EDUCATIONAL PRODUCT
PRODUCED BY AN AUTODESK EDUCATIONAL PRODUCT
PRODUCED BY AN AUTODESK EDUCATIONAL PRODUCT
PRODUCED BY AN AUTODESK EDUCATIONAL PRODUCT
PRODUCED BY AN AUTODESK EDUCATIONAL PRODUCT
PRODUCED BY AN AUTODESK EDUCATIONAL PRODUCT
PRODUCED BY AN AUTODESK EDUCATIONAL PRODUCT
PRODUCED BY AN AUTODESK EDUCATIONAL PRODUCT
PRODUCED BY AN AUTODESK EDUCATIONAL PRODUCT
PRODUCED BY AN AUTODESK EDUCATIONAL PRODUCT
PRODUCED BY AN AUTODESK EDUCATIONAL PRODUCT
Tubo
Ventilador
Primario
DN 60 mm
Tubo de Queda
DN 100 mm
Tubo de
Tubo
Ventilador
Primario
DN 50 mm
Tubo de Queda
DN 75 mm
Tubo de
Tubo
Ventilador
Primario
Tubo de Queda
DN 100 mm
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Tubo de
TQ 3
PVC
TV 3
PVC
Bs Lv Tq
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Sub. Coletor
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DN 50 mm
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Gordura - CGS
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To
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Gordura - CGS
mm
DN 100 mm
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PVC
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10
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DN 60 mm
DN 50 mm
DN 100 mm
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Primario
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DN 60 mm
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PVC
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DN
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Bs Lv Tq
Caixa de
TQ 5
PVC
PRODUCED BY AN AUTODESK EDUCATIONAL PRODUCT
PRODUCED BY AN AUTODESK EDUCATIONAL PRODUCT
Tubo de Queda
TV 5
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PVC
Caixa de
PRODUCED BY AN AUTODESK EDUCATIONAL PRODUCT
Cobertura
TV 2
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DN 75 mm
TQ 1
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