XIX Exposição de Experiências Municipais em Saneamento
De 24 a 29 de maio de 2015 – Poços de Caldas - MG
AVALIAÇÃO DA CAPACIDADE DE VAZÃO DAS
INSTALAÇÕES HIDRÁULICAS DAS ESCOLAS
MUNICIPAIS DE GUARULHOS
Thiago Garcia da Silva Santim(1)
Engenheiro Civil e Mestre em Recursos Hídricos e Tecnologias Ambientais pela Unesp de Ilha
Solteira. Atualmente trabalha na Coordenadoria Técnica de Planejamento do SAAE Guarulhos e é
docente na Universidade Nove de Julho.
Luiz Eduardo Mendes
Engenheiro Civil pela FESP, Tecnólogo em Obras Hidráulicas pela FATEC. Atualmente trabalha
na Gerência de Controle de Perdas e Hidrometria do SAAE Guarulhos e é docente no
Departamento de Hidráulica e Saneamento Ambiental na FATEC.
Daniel Vinicius de Lima
Engenheiro Civil pela Universidade Nove de Julho. Atualmente trabalha na Gerência de Controle
de Adução e Distribuição.
Luiz Renato Azevedo Vicente Barboza
Arquiteto pela UNG. Atualmente trabalha na Coordenadoria Técnica de Planejamento do SAAE
Guarulhos.
Endereço(1): Av. Emílio Ribas, 1247 - Gopoúva - Guarulhos - SP - CEP: 07020-010 - Brasil - Tel:
+55 (11) 2472-5397 - e-mail: [email protected]
RESUMO
Este trabalho apresenta os resultados entre a parceria do SAAE Guarulhos com a Secretaria da
Educação para a avaliação e propostas de medidas de adequações para as instalações prediais
das escolas tendo em vista o objetivo de reduzir a quantidade de caminhões pipa solicitadas pelas
unidades de ensino. Assim, foram elencadas 85 unidades de ensino as quais a recorrência de
solicitação de caminhões pipa era superior a mais do que uma vez por semana. Na primeira
etapa, foram estudadas 45 escolas nas quais as principais deficiências encontradas foram o
estrangulamento de tubulações e volume de reservação insuficiente.
Palavras-chave: Instalações prediais de água fria, capacidade de vazão, vistorias técnicas, perda
de carga, SAAE Guarulhos.
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INTRODUÇÃO/OBJETIVOS
As recorrentes solicitações de caminhão pipa para abastecimento das escolas municipais de
Guarulhos e o risco de dispensa dos alunos pela falta de água para consumo, aproximou o SAAE
Guarulhos e a Secretaria de Educação para que ambos os órgãos públicos vislumbrassem uma
solução satisfatória. Essa relação entre SAAE Guarulhos e a Secretaria da Educação foi
intensificada quando em 2014 houve a redução no fornecimento de água para o município de
Guarulhos, aumentando ainda mais os pedidos de caminhão pipa, entretanto, essa demanda por
caminhão pipa foi ampliada por condomínios residenciais, residências e hospitais. Dessa forma, a
solução encontrada foi avaliar as instalações das escolas desde o ramal de entrada até os pontos
de utilização para definir as ações a serem implantadas e assim melhorar as condições de
abastecimento das instalações hidráulicas das escolas, possibilitando o abastecimento de um
volume maior de água pela rede pública, onerando menos os cofres públicos e garantindo a
disponibilidade de caminhões pipa para situações emergenciais, como no caso o atendimento de
hospitais e condomínios residenciais.
METODOLOGIA
A metodologia implantada para a verificação das deficiências teve por objetivo avaliar a
capacidade de vazão das instalações tomando por base as condições de dimensionamento
tratadas pelas normas ABNT NBR 12218/94 e NBR 5626/98, além das Portarias SAAE n°
20149/03 e nº 24361/14. Com base nessas normativas pertinentes vigentes, foram avaliados os
seguintes componentes das instalações hidráulicas das unidades escolares do município:
•
Diâmetro do ramal predial, cavalete ou hidrômetro;
•
Alimentador predial;
•
Funcionamento dos registros compreendidos entre o ramal predial e a boia do reservatório
inferior;
•
Diâmetro de entrada e saída da torneira de boia;
•
Volume de reservação;
•
Desnível da entrada de água do reservatório inferior com relação ao nível do cavalete;
•
Condições de operação do conjunto moto-bomba para recalque da água do reservatório
inferior para o superior;
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Foram elencadas 85 escolas municipais para a averiguação e definição das ações a serem
tomadas, sendo escolhidas para a primeira fase do projeto, com base no critério de maior volume
de água solicitado via caminhão pipa, 45 unidades educacionais. Os resultados encontrados e as
ações especificadas foram registrados em relatório e este foi juntado a um processo administrativo
do SAAE específico para as adequações das instalações hidráulicas das unidades de ensino.
Para a verificação da capacidade de abastecimento do conjunto de tubulações ramal predial,
cavalete e alimentador predial, foi utilizada a Equação 01, baseada nas equações de perda de
carga de Fair-Whipple-Hsiao para tubos lisos e para tubos rugosos e equação de Bernoulli para o
balanço de energia.
(Equação. 01)
Em que:
Q = vazão de abastecimento do reservatório [m³/s];
Z 2 = altura da entrada de água no reservatório tendo como nível de referência o cavalete [m];
D = diâmetro do conjunto de tubulações [m];
L = soma dos comprimentos reais e virtuais de tubulação [m];
n, m, β = parâmetros da equação de perda de carga adotada em função do material da tubulação
[m];
Para a dedução da Equação 01 foi considerado que a cota do cavalete seria o nível de referência,
também sendo considerado que a carga de pressão mínima existente no cavalete seria de 10 mca
conforme especificado pela NBR 12218/94 e que a boia instalada ao final do alimentador predial,
ou seja, no ponto de abastecimento do reservatório, era do tipo de alta vazão, sendo assim sem
contração de seção.
RESULTADOS/DISCUSSÃO
No período compreendido em 2014 e 2015, foram vistoriadas as 45 unidades educacionais sendo
as deficiências identificadas apresentados na Tabela 01.
Um dos casos mais críticos identificados em outros tipos de edificações era a contração de seção
das tubulações, ou seja, quando o ramal predial e o cavalete possuem diâmetro superior ao do
alimentador predial e devido a isso, ocorrendo a restrição de vazão, sendo tal ocorrência
identificada em apenas uma das unidades educacionais.
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Deficiências no
funcionamento de
registros/torneiras de
boias
Deficiências nos
diâmetros da torneira
de boia
Deficiências no
volume de
reservação
37
01
45
44
08
Deficiências no
funcionamento do
conjunto moto
bomba
Deficiências no
diâmetro do
alimentador predial
36
Altura da entrada de
água no reservatório
Deficiências no
diâmetro do ramal/
hidrômetro/cavalete
Tabela 01 – Deficiências encontradas nas vistorias
02
Entretanto, para as unidades educacionais, foram identificadas duas ocorrências críticas: a
utilização do ramal e cavalete provisórios de obra como definitivos em 33 unidades educacionais e
volume de reservação insuficiente para suprir um dia de consumo em 44 unidades educacionais.
A essa situação, cabe destacar que o SAAE Guarulhos emite a Declaração de Exigências
Técnicas, documento no qual consta o dimensionamento do ramal predial, cavalete e reservação,
sendo o atendimento a essa declaração pré-requisito para a ligação definitiva das obras novas.
Porém, ao término das obras, as construtoras mantinham a ligação provisória de obras como
sendo definitivas, resultando em escolas com cavaletes com diâmetros insuficientes e volume de
reservação que não garante um dia de consumo. A torneira de boia com estrangulamento de
seção, também foi uma ocorrência que merece atenção, pois em todas as unidades vistoriadas
foram identificadas esse tipo de torneira de boia que restringe a vazão no alimentador predial, fato
que aumenta o tempo de enchimento dos reservatórios.
Após a identificação das deficiências, foram propostas as adequações e estas adequações
começaram a ser implantadas no ano de 2015. Até fevereiro de 2015, foram objeto das
adequações, doze unidades educacionais, estas que passaram a não mais solicitar água via
caminhão pipa. Entretanto, em duas das doze unidades, mesmo após a adequação, houve a
solicitação de caminhão pipa, sendo assim feita nova vistoria na unidade educacional, na qual foi
constatado que apesar da escola estar sem água, o reservatório inferior estava cheio, ou seja, não
estava ocorrendo o recalque do reservatório inferior para o superior. Nestes dois casos, a
operação do conjunto moto-bomba era manual.
CONCLUSÃO
As adequações implantadas, cujas propostas foram embasadas na equação que concilia o
balanço de energia com a equação de perda de carga para cálculo da capacidade de vazão,
apresentaram em todos os casos resultados satisfatórios para um abastecimento dentro de um
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período inferior a 12 horas. Tal resultado foi de suma importância, pois reduziu a necessidade de
caminhões pipa a serem enviados para as unidades educacionais, mantendo assim, estes
caminhões aptos a atenderem outras demandas críticas, tais como as edificações da saúde.
As ações de adequações serão mantidas para que até julho as 45 unidades escolares não
necessitem mais de caminhão pipa, sendo na sequencia, iniciada a segunda fase do projeto para
adequação das outras 40 unidades escolares.
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 12218: Projeto de rede de
distribuição de água para abastecimento público. Rio de Janeiro, 1994. 4p.
ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 5626: Instalação predial de
água fria. Rio de Janeiro, 1998. 41p.
GUARULHOS. Serviço Autônomo de Água e Esgoto. Critérios para dimensionamento de
hidrômetros utilizados nas ligações de água do Serviço Autônomo de Água e Esgoto.
Portaria n° 24361 de 27 de novembro de 2014.
GUARULHOS. Serviço Autônomo de Água e Esgoto. Estabelece a tabela com fórmulas para
cálculo do consumo de água. Portaria n° 4456 de 21 de setembro de 1984.
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