UMA PROPOSTA PARA PREVISÃO DA DEMANDA DE ÁGUA NO
SISTEMA DE RESERVAÇÃO PREDIAL - ESTADO DO RIO DE JANEIRO
Elaine VAZQUEZ
D.Sc., Professora Adjunta da Escola Politécnica da Universidade Federal do Rio de Janeiro, Centro de
Tecnologia, Bloco D, Sala 207, 21949-900 Rio de Janeiro (RJ) - Brasil,.- Correio eletrônico:
[email protected]
Luís Otávio ARAÚJO
D.Sc., Professor Adjunto da Escola Politécnica da Universidade Federal do Rio de Janeiro, Centro de
Tecnologia, Bloco D, Sala 207, 21949-900 Rio de Janeiro (RJ) - Brasil,.- Correio eletrônico:
[email protected]
RESUMO
Com o objetivo de auxiliar o processo da elaboração de projeto de sistemas hidráulicos prediais,
esse artigo apresenta uma proposta de metodologia para previsão da demanda de água. A
pesquisa inclui o levantamento de dados, a determinação de parâmetros para a estimativa tanto
do consumo diário, como da capacidade dos reservatórios na fase de concepção do projeto de
edificações multifamiliares para o Estado do Rio de Janeiro, considerando o sistema indireto por
gravidade. Quanto aos fins a pesquisa se classifica como aplicada descritiva e intervencionista.
Quanto aos meios, a pesquisa reúne características que permitem enquadrá-la em uma pesquisa
de campo, bibliográfica e participante. Após um estudo sistematizado de livros, normas e
decretos, constatou-se divergências entre os resultados obtidos, contribuindo para a proposta de
uma metodologia que busca compatibilizar estes resultados, baseando-se também nas respostas
às consultas formuladas à Companhia Estadual de Águas e Esgoto (CEDAE). A metodologia
proposta visa auxiliar na padronização, melhorar a qualidade da etapa de projeto, promover a
sustentabilidade do espaço construído, favorecer a economia de materiais e a racionalização
construtiva. O trabalho tem como núcleo principal à gestão da demanda de água, especialmente
em um contexto de ações de uso racional da água e na compatibilização entre os projetos dos
sistemas hidráulicos prediais e os projetos dos outros subsistemas.
Palavras-chave: sustentabilidade, padronização, sistemas hidráulicos prediais
1. INTRODUÇÃO
No contexto do século XXI, é de primordial importância que as edificações sejam
projetadas e construídas dentro de um enfoque incluindo o desenvolvimento sustentável. De tal
forma, a minimizar o uso dos recursos naturais, diminuir os impactos ambientais, assim tornando
possível o uso desses recursos para as gerações futuras.
No caso específico dos projetos dos subsistemas prediais, esta concepção sustentável
deve estar relacionada com as necessidades básicas de higiene e saúde, e também com as
evolutivas noções de conforto e desempenho. Embora o Brasil ainda tenha uma situação
privilegiada em relação à quantidade e a qualidade de sua água, a forma de seu uso não vem
ocorrendo de maneira correta e responsável.
2. OBJETIVOS
O presente trabalho foi desenvolvido inserido neste contexto e contempla projetos de
sistemas hidráulicos prediais. Este estudo tem como objetivo apresentar uma proposta que visa à
melhoria da qualidade na fase de concepção do projeto de edificações multifamiliares para o
Estado do Rio de Janeiro, considerando o abastecimento através do sistema indireto por
gravidade. Neste tipo de abastecimento, um reservatório inferior bombeia a água para um
reservatório superior, e este segundo reservatório (superior) distribui aos pontos de consumo.
3. APRESENTAÇÃO DO PROBLEMA
O projeto de arquitetura é o ponto de partida do ciclo de vida de um edifício, espera-se que
através da sua concepção sejam alcançadas soluções minimizadoras para o seu ciclo de vida e
para o meio ambiente. Para tanto, também é preciso racionalizar o projeto no sentido de diminuir
gastos desnecessários.
Neste cenário encontram-se os engenheiros, arquitetos e projetistas, cuja missão é
atender os anseios sociais e ambientais e ainda conseguir uma racionalização nas edificações.
No caso específico do sistema predial de água fria é imprescindível o atendimento de
demandas relativas a vazão, a pressão e a qualidade da água nos pontos de consumo, no sentido
de propiciar ao usuário um uso “confortável” da mesma. Para tanto a definição do consumo diário
e dos volumes dos reservatórios é de fundamental relevância na concepção dos projetos.
4. REVENDO PARADIGMAS
Na fase inicial de planejamento de um edifício, ou seja, durante a concepção do
empreendimento, são elaborados os projetos dos subsistemas. O projeto do subsistema
hidrosanitário residencial é bastante específico, nele estão contidos os traçados das instalações
de água fria, de água quente, de esgoto e de águas pluviais. A concepção deste projeto, além de
atender aos requisitos mínimos estabelecidos pelas leis, decretos e regulamentos emanados das
autoridades federais, estaduais ou municipais, da concessionária ou outro órgão competente deve
também atender ao tripé: segurança, conforto e racionalização. Nesta etapa também
compatibiliza-se os projetos deste subsistema com os demais subsistemas; como os projetos de
arquitetura e estrutura.
Na concepção dos projetos de instalação hidráulica os dados iniciais são coletadas junto
ao projeto de arquitetura, em relação ao empreendimento que será implantado. É a tarefa mais
relevante e deve ser priorizada pelo profissional em questão, seja ele engenheiro, arquiteto ou
projetista pois todas as informações advindas serão interdependentes destes dados inicias.
Partirão destes dados todas as especificações globais do produto edifício.
O presente estudo apresenta de forma não excludente quanto a outros aspectos, mas com
ênfase no dimensionamento da capacidade determinação de parâmetros para a estimativa tanto
do consumo diário, como da capacidade dos reservatórios na fase de concepção do projeto de
edificações multifamiliares para o Estado do Rio de Janeiro, considerando o sistema indireto por
gravidade. Para tanto são apresentadas condições peculiares que foram levadas em consideração
no projeto das instalações de abastecimento e distribuição de água fria. A análise foi feita por
meio de uma revisão da bibliografia de experientes autores comparando com as informações
obtidas junto à concessionária local (CEDAE), com a consulta ao Código de Obras do Município
do Rio de Janeiro (2007) e das normas vigentes. Observou-se divergências entre as formulações
apresentadas pelos autores para a estimativa do cálculo do consumo diário de água, conforme a
natureza do serviço a que a mesma se destina, e para fins de dimensionamento dos reservatórios
inferior e superior. A seguir são apresentados os levantamentos destes dados e a proposta de
uma metodologia para a compatibilização dos mesmos.
5. LEVANTAMENTO DOS DADOS PARA ESTIMAR O CONSUMO PREDIAL DIÁRIO
O consumo predial diário de água está diretamente relacionado com as características da
atividade da edificação (comercial, industrial, residencial, escolar ou hospitalar) e com a tipologia
arquitetônica. O memorial descritivo do projeto de arquitetura e as plantas devem ser estudados,
para se verificar a atividade básica e as complementares que influem neste consumo.
Os dados de consumo adquirem importância fundamental para a gestão da água, pois
permitem o estabelecimento dos padrões de consumo para determinadas condições nos sistemas
prediais. Observa-se a existência de diversas propostas para tal abordagem, não há, no entanto
consenso com relação a uma metodologia geral que possa atender de forma satisfatória às
necessidades dos projetistas de instalações prediais.
A NBR5626 (1998) estabelece que, onde o abastecimento é fornecido pela rede pública,
as exigências da concessionária com relação ao abastecimento, reservação e distribuição devem
ser obedecidas. Para o município do Rio de Janeiro, no Código de Obras (2007), o Decreto no
553, de 16 de Janeiro de 1976, aprova o Regulamento dos Serviços Públicos de Abastecimento
de Água e Esgotamento Sanitário do Estado do Rio de Janeiro (1976), a cargo da CEADE. Nas
disposições preliminares é especificada que compete privativamente, à Companhia Estadual de
Águas e Esgoto (CEDAE) operar, manter e executar reparos e modificações nas canalizações e
instalações dos serviços públicos de água e esgoto. Nenhum serviço ou obra de instalação de
água ou de esgoto sanitário poderá ser iniciado sem que tenha sido autorizado pela CEDAE. Em
outros estados do país é necessário que se verifique a legislação local vigente. Por sua vez, neste
decreto também é especificado que toda edificação deverá ter reservatório de água, a ser
dimensionado de acordo com as prescrições da CEDAE, tendo em vista as condições e o regime
de abastecimento local.
O Regulamento de Construções e Edificações (RCE) (1976), inserido no Código de Obras
do Município do Rio de Janeiro (2007) estabelece que, os reservatórios de água sejam
dimensionados pela estimativa de consumo mínimo de água por edificação, conforme sua
utilização, e obedeçam aos índices apresentados na Tabela 1.
UTILIZAÇÃO DA EDIFICAÇÃO
CONSUMO (l/dia)
Unidades residenciais
300 por compartimento habitável
Hotéis (sem cozinha e sem lavanderia)
120 por hóspede
Estabelecimento hospitalar
250 por leito
Unidade de comércio, negócios e atividades profissionais
6 por metro quadrado de área útil
Cinemas, teatros e auditórios
2 por lugar
Garagem
50 por veículo
Unidade industrial em geral
6 por metro quadrado de área útil
Tabela 1 – Consumo diário (l/dia) em função da utilização da edificação pelo RCE (1976)
Extraindo os valores da tabela acima, tem-se para unidades residenciais 300 l/dia por
compartimento habitável e para garagens 50 l/dia por veículo. O artigo 124 do Regulamento de
Construções e Edificações (RCE) (1976) apresenta a relação dos compartimentos habitáveis
como sendo: dormitórios, salas, lojas e sobrelojas, salas destinadas a comércio, negócios e
atividades profissionais e locais de reunião.
CREDER (1990) estabelece que, para fins de cálculo do consumo predial diário, cada
quarto social é ocupado por duas pessoas e cada quarto de serviço é ocupado por uma pessoa.
Conhecida a população do prédio, o consumo é calculado utilizando um valor tabelado para
apartamentos, de 200 per capita (consumo em litros).
MACINTYRE (1996) estabelece que, para fins de cálculo do consumo predial diário, a taxa
de ocupação é estimada de acordo com a natureza do local. Para prédios de apartamentos indica
duas pessoas por dormitório. Para o consumo apresenta três opções de cálculo. A primeira em
função do porte da cidade (pequena cidade 50 a 100 l/hab/dia, média cidade 100 a 200 l/hab/dia e
grande cidade 200 a 300 l/hab/dia). A segunda considera um valor de 250 l/hab/dia e uma média
de dois ocupantes para dormitórios. A terceira considera valores diferentes de acordo com o
padrão da construção, sendo apartamento comum 200 l/hab/dia, apartamento de luxo 300 a 400
l/dormitório/dia e 200 l/por qto de emp/dia e apartamento de zelador 600 a 1000 l/unidade/dia.
Nesse contexto, na área de sistemas prediais, o domínio dos dados para a estimativa este
consumo diário é essencial, pois através de sua avaliação é verificada a situação de consumo de
água predial.
6. LEVANTAMENTO DOS DADOS PARA ESTIMATIVA DA CAPACIDADE DOS
RESERVATÓRIOS
Os reservatórios de água potável constituem uma parte importante da instalação predial de
água fria no que diz respeito à racionalização da construção e garantia de eficiência do sistema.
Por este motivo, é importante decidir atenção especial na fase de projeto para que a estimativa
seja o mais próximo do consumo real da edificação e para a correta definição da forma e das
dimensões dos reservatórios.
Na capacidade dos reservatórios de uma instalação predial de água fria deve-se levar em
consideração o padrão de consumo de água no edifício e a possibilidade de ocorrer interrupções
durante o abastecimento.
Algumas vezes, a interrupção do abastecimento é caracterizada pelo fato de a pressão na
rede pública atingir valores muito baixos em determinados horários do dia, não garantindo o
abastecimento dos reservatórios elevados ou dos pontos de utilização. Também pode haver
interrupções no abastecimento de água por rompimento em adutoras e distribuidoras, reparos,
ampliações na rede, ou defeitos nas elevatórias, seja por falta de fornecimento de energia, seja
por necessidade de reparos e manutenção. Por esta razão é necessária a previsão de condições
mais favoráveis.
Neste caso, também é observada a existência de métodos divergentes para tal
abordagem, não havendo, no entanto consenso em relação a uma metodologia geral que possa
atender de forma satisfatória às necessidades dos projetistas de instalações prediais.
A NBR 5626 (1998) estabelece que, o volume de água reservado para uso doméstico seja,
no mínimo, o necessário para atender 24 horas de consumo normal do edifício (consumo diário),
sem considerar o volume de água para combate a incêndio. Além disto, Nos casos em que houver
reservatórios inferior e superior, a divisão da capacidade de reservação total seja feita de modo a
atender às necessidades da instalação predial de água fria quando em uso normal, às situações
eventuais onde ocorra interrupção do abastecimento de água da fonte de abastecimento e às
situações normais de manutenção. É necessário que o estabelecimento do critério de divisão seja
feito em conjunto com a adoção de um sistema de recalque compatível e com a formulação de
procedimentos de operação e de manutenção da instalação predial de água fria.
No Código de Obras do Município do Rio de Janeiro (2007), o Decreto no 553 estabelece
que, toda edificação deve ter reservatório de água, e que o mesmo seja dimensionado de acordo
com as prescrições da CEDAE. O Regulamento de Construções e Edificações (1976), inserido no
código de obras do município do Rio de Janeiro estabelece que, os reservatórios de água sejam
dimensionados pela estimativa de consumo mínimo de água por edificação, conforme sua
utilização. Em consulta feita ao Setor Comercial da CEDAE, responsável pela aprovação da
ligação de água, há a recomendação de que seja estimado dois dias de consumo predial de
abastecimento no cálculo do volume do reservatório, sendo que a mesma não estabelece
parâmetros para a divisão do volume entre os reservatórios superior e inferior.
CREDER (1990) estabelece que, na estimativa dos reservatórios seja prevista a
capacidade suficiente para reservar dois dias de consumo diário, tendo em vista as intermitências
do abastecimento da rede pública, sendo que o reservatório inferior deve armazenar 3/5 e o
superior 2/5 do consumo total estimado.
MACINTYRE (1996) estabelece que, na estimativa dos reservatórios seja prevista a
capacidade suficiente para reservar pelo menos o valor do consumo diário, e que a maior
reservação seja feita no reservatório inferior. Como uma medida de precaução para possíveis
interrupções no abastecimento de água recomenda-se adotar sempre que possível os valores
mínimos para o reservatório superior igual ao consumo diário e para o reservatório inferior igual a
uma vez e meia a capacidade do reservatório superior.
Nesse contexto, na área de sistemas prediais, o domínio dos dados para o cálculo da
capacidade dos reservatórios é essencial, pois através de sua avaliação são verificadas a
situação de consumo de água predial e a capacidade dos reservatórios.
7. APLICAÇÃO DAS METODOLOGIAS E FORMULAÇÃO DA PROPOSTA
1.1 Exemplo de aplicação das metodologias
Com os levantamentos dos dados apresentados anteriormente, estimou-se o consumo
diário predial e a determinou-se à capacidade dos reservatórios. No entanto estes resultados
apresentaram uma grande discrepância gerando em alguns casos um superdimensionamento.
São apresentados na tabela 2, os resultados de um case, utilizando as diretrizes descritas nos
itens anteriores.
Case - Projeto de uma Edificação Multifamiliar com unidades habitacionais compostas por
sala e 3 quartos com dependências completas e apartamento do zelador no PUC (pavimento de
uso comum). O pavimento tipo é composto de três unidades, sendo um total de dez pavimentos.
Com abastecimento através do sistema indireto por gravidade, contentdo um reservatório inferior
(RI) e um reservatório superior (RS).
Fonte
Consumo Diário Predial (l)
Capacidade dos Reservatórios (l)
CEDAE, Normas e Decretos
45600
RS e RI (total) - 91200
CREDER
42400
RS - 33920 e RI - 50880
MACINTYRE
60500
RS - 60500 e RI - 90750
Tabela 2 – Apresentação dos resultados – Case Projeto Edificação Multifamiliar
1.2 Formulação da proposta
As divergências entre os resultados apresentados no item anterior incentivaram a
formulação de uma proposta que visa compatibilizar estas informações. A parametrização é um
instrumento que possibilita tornar uma análise mais precisa, evita redundâncias, inconsistências,
repetições de tarefas e assegura a integridade das informações.
Para a estimativa do consumo predial propõe-se que se utilizem as recomendações do
Regulamento de Construções e Edificações (RCE) (1976), inseridas no Código de Obras do
Município do Rio de Janeiro. O que significa dizer que, para unidades residenciais utiliza-se o
valor de 300 l/dia por compartimento habitável e para garagens 50 l/dia por veículo. Em resumo, o
consumo diário de água por edificação, deve ser estimado conforme a utilização da edificação e a
classificação dos compartimentos.
Já para a estimativa da capacidade total e divisão entre os reservatórios superior e inferior,
as normas, decretos e a CEDAE apresentam apenas recomendações de volume mínimos a serem
atendidos. Portanto, no sentido de prever interrupções no abastecimento, recomenda-se adotar os
valores para o reservatório superior com valor igual ao consumo diário e para o reservatório
inferior com valor igual a uma vez e meia a capacidade do reservatório superior.
8. CONSIDERAÇÕES FINAIS
Retornando a reflexão inicialmente desenvolvida neste texto, os sistemas prediais, mais
especificamente os hidráulicos, devem incluir em seus projetos conceitos de sustentabilidade
agregados aos objetivos primários de conforto e a segurança do usuário. São inúmeros os
benefícios que o enfoque na sustentabilidade traz ao meio ambiente a partir do momento que os
projetistas adotam uma postura preventiva durante a concepção dos projetos.
A gestão da demanda implica na atuação sobre a água, tendo como objetivo o seu uso
eficiente e a sua economia, desde a concepção dos projetos, bem como na racionalização da
construção. Desta forma a padronização dos parâmetros de consumo predial diário e reservação
busca atingir uma maior qualidade de projeto e sustentabilidade do espaço construído. Além disto
estas informações são cruciais para os projetos de outros subsistemas como o projeto de
arquitetura e o projeto de estruturas.
9. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
Associação Brasileira de Normas Técnicas – ABNT. Instalação predial de água fria. NBR 5626. Rio de
Janeiro, setembro 1998.
Código de Obras do Município do Rio de Janeiro - Primeiro Volume, 13ª Edição, Editora Auriverde, 2007.
CREDER, Hélio. Instalações hidráulicas e sanitárias. Ed.Livros Técnicos e Científicos, 1990.
Decreto no 553, de 16 de Janeiro de 1976 - Regulamento dos Serviços Públicos de Abastecimento de Água
e Esgotamento Sanitário do Estado do Rio de Janeiro, a cargo da CEDAE.
MACINTYRE, Archibald Joseph. Instalações hidráulicas prediais e industriais. 3ª edição - Livros Técnicos e
Científicos Editora, 1996.
REGULAMENTO DE CONSTRUÇÕES E EDIFICAÇÕES (RCE), 1976, Código de Obras do Município do
Rio de Janeiro Decreto.