Dimensionamento de Cisternas para
coleta de água da Chuva
Efraim Rodrigues, Ph.D.
Usar água da chuva é bom para próprio
bolso, é bom para as cidades que alagam nas
chuvas e esturricam na seca e pode até melhorar
o clima se conseguirmos que todos as tenham e
usem.
O dimensionamento adequado da cisterna é
importante porque quanto mais barata puder ser a
coleta de água da chuva, mais pessoas irão adotála.
Este trabalho mostra como cheguei ao
tamanho das cisternas de minha casa. Resolvi
divulgá-lo em PDF para não depender do
formalismo e demora das revistas especializadas,
que poderiam inclusive complicar a divulgação
com exigências sobre direitos autorais, etc.
Acertar o tamanho do reservatório de água
depende de duas condicionantes importantes. Se
o reservatório for pequeno demais ficamos muito
rapidamente sem água. Por outro lado, um
reservatório grande demais pode ter uma
capacidade ociosa que custou mais que o
necessário. O tamanho da superfície coletora
“telhado” também influencia o dimensionamento
do reservatório, porque define a rapidez com que
o reservatório enche.
A conta feita pela pluviosidade anual
(multiplicar a quantidade de chuva pela
superfície coletora) é insatisfatória por não levar
em conta os períodos sem chuva.
Como não temos costume de construir
cisternas para captação de água da chuva, não
temos o conhecimento acumulado pelos erros e
acertos do passado e acabamos dependendo de
profissionais que preferem superdimensionar o
gasto alheio a assumir seu desconhecimento.
Este trabalho objetiva compartilhar a
estimativa que fiz para o sistema de coleta de
água da chuva da casa que estou construindo.
Material e Métodos
dimensionamento similar e nem que o clima dos
próximos 35 anos seja igual aos 35 anos
anteriores, ainda que esta seja nossa melhor
estimativa no momento.
Alguns dados do clima de Londrina para
orientá-lo:
Pluviosidade anual média : 1604 mm
Média de dias consecutivos sem chuva: 4,5
dias
Se este trabalho estivesse publicado em
periódico científico, eu seria obrigado a dizer que
o clima de Londrina é subtropical úmido
mesotérmico, mas isto não muda a vida de
alguém que quer construir uma cisterna para
captar água da chuva.
A partir dos dados de pluviosidade em cada
um dos 12.904 dias do período, construi, com
uma macro e algumas fórmulas em Excel, um
pequeno programa do tipo "força bruta" que
acompanhou o volume de água estocado dia a
dia, somando a entrada até o limite de estocagem
e subtraindo o consumo até o esvaziamento do
depósito, de modo análogo a que os agrônomos
fazem seu "balanço hídrico".
Uma vez rodada a simulação para
determinado tamanho de reservatório, tamanho
de “telhado” e consumo diário, medíamos a
quantidade de dias em que o reservatório chegou
a ficar vazio. A quantidade de dias/ano sem água
da chuva é a porcentagem de dias com
reservatório vazio durante os 35 anos,
multiplicados por 365.
Resultados
Se você quer passar vários anos sem esgotar
sua cisterna, em uma casa com consumo entre
3000 a 5000 l/mês de água da chuva, e “telhado”
entre 100 e 200 m2, precisa ter uma cisterna de
10.000 l, mas isto não é recomendável por dois
motivos: com um gasto bem menor você ainda
passará poucos dias/ano sem água e você ainda
poderá aproveitar este momento para limpar sua
cisterna.
Foi utilizada uma série pluviométrica medida
pelo IAPAR em Londrina –PR entre 1/1/1976 e
30/04/2011. Portanto, o que está dito aqui
funciona para este período e região. Não há como
garantir nem que outras regiões tenham
Dimensionamento de cisternas para coleta de água da chuva
Efraim Rodrigues, Ph.D.
Dias
Ano
1
8
12
18
29
50
104
0
3
7
11
18
33
78
0
1
1
4
9
20
55
0
1
3
6
12
25
62
0
6
10
16
25
41
87
4
15
20
27
38
62
115
0
1
4
8
15
28
66
1
9
13
19
29
46
93
5
18
24
32
44
68
121
Tam.
Reserv.
(l)
10000
6000
5000
4000
3000
2000
1000
10000
6000
5000
4000
3000
2000
1000
10000
6000
5000
4000
3000
2000
1000
10000
6000
5000
4000
3000
2000
1000
10000
6000
5000
4000
3000
2000
1000
10000
6000
5000
4000
3000
2000
1000
10000
6000
5000
4000
3000
2000
1000
10000
6000
5000
4000
3000
2000
1000
10000
6000
5000
4000
3000
2000
1000
Consumo
Mês (l)
5000
5000
5000
5000
5000
5000
5000
4000
4000
4000
4000
4000
4000
4000
3000
3000
3000
3000
3000
3000
3000
3000
3000
3000
3000
3000
3000
3000
4000
4000
4000
4000
4000
4000
4000
5000
5000
5000
5000
5000
5000
5000
3000
3000
3000
3000
3000
3000
3000
4000
4000
4000
4000
4000
4000
4000
5000
5000
5000
5000
5000
5000
5000
Tam.
Telhado
(m2)
200
200
200
200
200
200
200
200
200
200
200
200
200
200
200
200
200
200
200
200
200
122
122
122
122
122
122
122
122
122
122
122
122
122
122
122
122
122
122
122
122
122
100
100
100
100
100
100
100
100
100
100
100
100
100
100
100
100
100
100
100
100
100
Dimensionamento de cisternas para coleta de água da chuva
Tabela 1 Dias sem disponibilidade de água da chuva, em
função de tamanho de reservatório, consumo mensal e
tamanho de superfície de coleta de água “telhado”.
Mesmo com reservatórios muito pequenos
(1000 l), telhados de 100 m2 e consumo alto, da
ordem 5000l/mês, ainda assim haverá
disponibilidade de água da chuva em dois terços
do ano. Este caminho também não é
recomendável porque havendo torneiras ou
sanitários ligados nestas cisternas, você terá que
freqüentemente colocar água de fora nela,
reduzindo o já pequeno volume de captação
quando chove.
Se você, por exemplo, decidir que 10 dias/ano
sem água da chuva é razoável para você, então
seu reservatório estaria aí pelos 6000 l, se seu
consumo for de 4000 l de água da chuva/mês e
seu telhado tiver 100 m2.
Assim como a maior parte das pessoas, não sei
quanto gastarei em vasos sanitários, lavagem de
cozinha, banheiros e área externa, lavagem de
carro e rega do jardim. Aliás, como moro em
apartamento neste momento, não sei nem quanto
é meu consumo total de água.
Considerando a tabela 1, os custos de
reservatórios e reforço de estrutura (as cisternas
serão na laje para evitar recalque) optarei pelo
reservatório de 6000 l .
Você já deve ter desconfiado que a razão dos
cálculos terem sido feitos também para um
telhado de 121,865 m2 é que este é o tamanho do
telhado da casa que estou construindo.
Conclusão
Considerando que eu cogitava colocar 20000l de
caixas de água no forro da casa que estou
construindo, e que as reduzi para 6000l com três
horas de trabalho em Excel, estas talvez tenham
sido as horas mais produtivas de minha vida, por
isso quis compartilhá-las com mais pessoas.
Efraim Rodrigues, Ph.D.