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NBR 5626/98
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Sistemas prediais de água
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Sistemas Prediais de Abastecimento de Água Introdução
• Macintyre, Archibald Joseph. Manual de Instalações Hidráulicas e Sanitárias. LTC – Livros técnicos e científicos. Rio de Janeiro, 1990. • Creder, Hélio. Instalações hidráulicas e Sanitárias. 5a. Ed. LTC – Livros técnicos e científicos. Rio de Janeiro, 1992. • NBR 5626/98 – Instalações prediais de água fria. ABNT. • NBR 7198/93 – Projeto e execução de instalações prediais de água quente. ABNT.
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Bibliografia
Sistemas prediais Sistema do edifício: 1. Estrutura; 2. Envoltória externa; 3. Divisores de espaços externos e internos (horizontais e verticais); 4. Serviços: a) b) c) d) e) f) g)
Energia; Água; Segurança; Conforto; Transporte; Comunicação; Automação.
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Sistemas prediais de água
Sistema predial de água
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Sistema Predial de água fria
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• Conforme a NBR5626/98, na maioria das vezes, a instalação predial de água fria é um subsistema de um sistema maior, composto também pelas instalações prediais de água quente (NBR 7198/99) e de combate a incêndio (NBR 13714/96 – Instalações hidráulicas contra incêndio, sob comando, por hidrantes e mangotinhos); • Sistema predial de água fria: Sistema composto por tubos, reservatórios, peças de utilização, equipamentos e outros componentes, destinado a conduzir água fria da fonte de abastecimento aos pontos de utilização (NBR 5626/983.19); • Água fria: água à temperatura dada pelas condições ambientes (NBR5626, item 3.1). Doralice Ap. Favaro Soares
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Sistema predial de água
Sistemas de abastecimento • Sistema de abastecimento indireto: quando a água é armazenada em reservatórios e deste é distribuída aos pontos de utilização são abastecidos com água que vem diretamente da rede de abastecimento público. O sistema de abastecimento indireto pode ser:
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– sem bombeamento e; – com bombeamento.
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Sistemas de abastecimento
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• Sistema de abastecimento indireto sem bombeamento: quando a pressão disponível na rede é suficiente para elevar a água até o reservatório superior.
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Sistemas de abastecimento
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• Sistema de abastecimento indireto com bombeamento: quando a pressão disponível na rede é insuficiente para elevar a água até o reservatório superior. Neste caso, há a necessidade do uso de um reservatório inferior e um sistema de recalque para fazer a elevação da água até o reservatório superior.
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Sistemas de abastecimento
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• Sistema de abastecimento misto: quando parte da instalação é abastecido por meio do reservatório superior e parte é abastecida diretamente da rede pública.
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Sistemas de abastecimento
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• Sistema de abastecimento direto: quando os pontos de utilização são abastecidos com água que vem diretamente da rede de abastecimento público.
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Partes constituintes do sistema
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• Ramal predial; • Hidrômetro;
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Orientações para Execução de Caixas para Instalação dos Hidrômetros
a) Todos os hidrômetros acima de ¾” devem ser instalados em caixas de alvenaria, padrão SANEPAR. b) Os hidrômetros de ¾” só podem ser instalados em caixas quando não houver espaço dentro do alinhamento predial. Doralice Ap. Favaro Soares
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PROCEDIMENTOS (itope372-01) As caixas de instalação dos hidrômetros devem ser projetadas, obedecendo os critérios a seguir relacionados e o (Anexo A) Instalação de Hidrômetros na Caixa, (Anexo B) Caixa Subterrânea em Alvenaria, (Anexo C) Localização do Cavalete/ Caixa e (Anexo D) Ligação Predial:
PROCEDIMENTOS (cont) c) Os cavaletes ou as caixas devem ser localizados a 50 cm no sentido perpendicular ao alinhamento predial, no mínimo 30 cm livre de uma das divisas. Deve estar livre de qualquer obstáculo superior, de forma a não impedir a leitura. Não devem ser assentados pisos de qualquer natureza. d) Devem ser observadas as distâncias da rede ao alinhamento predial, evitando a instalação sobre as redes públicas.
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Orientações para Execução de Caixas para Instalação dos Hidrômetros
Orientações para Execução de Caixas para Instalação dos Hidrômetros
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Instalação de hidrômetros na caixa
Diâmetro do hidrômetro A (cm) B(cm) ¾” 80 40 1” 80 40 1 ½” 80 80 2” x 30 m3/h 80 80 Doralice Ap. Favaro Soares
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Orientações para Execução de Caixas para Instalação dos Hidrômetros
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Caixa subterrânea de alvenaria
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Orientações para Execução de Caixas para Instalação dos Hidrômetros
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Localização do cavalete/caixa
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Orientações para Execução de Caixas para Instalação dos Hidrômetros
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Detalhe para instalação do cavalete
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Partes constituintes do sistema
– Tubulação de sucção; – Conjunto moto bomba; – Tubulação de recalque;
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• Ramal de alimentação; • Reservatório inferior; • Sistema de recalque;
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Partes constituintes do sistema
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• Reservatório superior; • Barrilete; • Colunas;
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Partes constituintes do sistema
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• Ramais; • Subramais; • Ponto de utilização;
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Pressão nas tubulações
– Caixa de descarga: p>= 5 kPa – Válvula de descarga: p>= 15 kPa – Qualquer ponto da rede: p>= 5kPa
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• Pressão dinâmica mínima: aquela que atende o bom funcionamento do aparelho mas nunca inferior a 10 kPa com exceção de:
• Pressão estática máxima: 40 m.c.a • Sobre-pressão máxima devida a transitórios hidráulicos: 200 kPa
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Pressão nas tubulações
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Sistemas Prediais de Abastecimento de Água Figuras
Casa de bombas Tubo de recalque
Registro de Gaveta
Cisterna Tubo de sucção
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Válvula de Retenção vertical (pesada) Bomba
União
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Detalhes da instalação de recalque Ligação das células da cisterna com as bombas
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Detalhes da instalação de recalque Conjunto Moto-Bomba e tubo de recalque
RG
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VR Pesada União
Cj moto-bomba
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Dimensionamento dos ramais
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Respiro/Extravasor
Ramal de Alimentação
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Reservatório Superior Alçapão p/ manutenção
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Reservatório Superior Vista interna
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Tub. Consumo
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Reservatório Superior Barrilete AD
Consumo (demais pontos) RG
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AD
Consumo (V.S.)
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Coluna Passagem pela viga
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Ramal
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Sub ramal (misturador do chuveiro)
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Sub ramal (misturador do chuveiro)
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Sub ramal (misturador da ducha higiênica)
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Sub ramal (misturador do lavatório)
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Ponto de utilização
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Ponto de utilização (válvula de descarga)
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Sistemas Prediais de Abastecimento de Água Dimensionamento do sistema
Estimativa do consumo diário
– Identificar o tipo de atividade a ser desenvolvida (residencial, comercial, hospitalar, etc) – Verificar o tipo de consumo previsto (doméstico, lavanderia, restaurante, etc.) – Determinar a população do edifício, quando for o caso; – Estimar o consumo através das tabelas adotadas (verificar com a concessionária de água) – Estimar o consumo diário, Cd;
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• Para se estimar o consumo diário deve-se:
Estimativa do consumo diário (Sanepar) IT/OPE/318
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01 02 03 04 05 06 07 08 09 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20
Alojamento provisório Casas populares ou rurais Conjuntos residências com apartamentos de até 70 m² Apartamentos com áreas entre 71 e 100 m² Apartamentos com áreas entre 101 e 200 m² Apartamentos com áreas acima de 200 m² Residências com áreas entre 61 e 100 m² Residências com áreas entre 101 e 200 m² Residências com áreas acima de 200 m² Hotéis com apartamentos, instalações de água fria Hotéis com apartamentos, instalações de água fria e lavanderia Hotéis com apartamentos, instalações de água quente Hotéis com apartamentos, instalações de água quente e lavanderia Hotéis com banheiros coletivos Hotéis com banheiros coletivos e lavanderia Hospitais Escolas - Internato Escolas - Semi - Internato Escolas - Externato Faculdades
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2,4 m³ / leito ou per capita 10 m³ / unidade 10 m³ / unidade 15 m³ / unidade 20 m³ / unidade 25 m³ / unidade 20 m³ / unidade 25 m³ / unidade 30 m³ / unidade 6 m³ / apartamento
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PRÉDIOS
CONSUMO MENSAL (m³/mês)
7 m³ / apartamento 7,5 m³ / apartamento 8,5 m³ / apartamento 4,5 m³ / quarto 5,5 m³ / quarto 8,5 m³ / leito 4,5 m³ / capita 3 m³ / capita 1 m³ / capita 1,5 m³ / capita
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Faixa de consumo mensal (m3/mês)
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0
-
240
Bitola (pol.)
Vazão característica (m3/h).
Tipo
¾
3
Mono/Multijato
241
-
560
1
7
Multijato
561
-
1200
1 ½
20
Multijato
1201 -
1800
2
30
Multijato
1801 -
5400
2
30
Woltmann
5401 - 12000
3
110
Woltmann
12001 - 18000
4
180
Woltmann
18001 - 37500
6
350
Woltmann
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Dimensionamento do hidrômetro, segundo o consumo predial (Sanepar)
Dimensionamento do ramal de alimentação
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• O ramal de alimentação deverá ter o mesmo diâmetro que o hidrômetro.
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Dimensionamento dos reservatórios
– Os reservatórios constituem a parte crítica da instalação predial de água fria no que diz respeito a manutenção da potabilidade da água; – Os reservatórios devem preservar a potabilidade da água e não transmitir cor, sabor, odor ou toxinas à água; – Deve ser estanque e qualquer abertura deve impedir a passagem de poeiras, insetos, líquidos, etc.; – Não deve ser apoiado no solo ou ser enterrado total ou parcialmente, tendo em vista a contaminação proveniente do solo, devido a infiltração. Deve ficar com todas as paredes distantes pelo menos 0,60 m do solo, como mostra a figura a seguir:
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• Conforme item 5.2.4 da NBR 5626/98:
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Reservatório inferior
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– O volume mínimo a ser armazenado é de 1xCd e, no caso de residências de pequeno tamanho, recomenda que a reserva mínima seja de 500 litros; – O volume máximo a ser armazenado deve ser tal que mantenha a potabilidade da água e, deve atender a disposição ou regulamento que estabeleça volume máximo; – O volume a ser considerado para cômputo do consumo diário deve levar em conta o volume armazenado tanto no reservatório inferior quanto no superior, para este fim; – Os reservatórios de maior volume, devem ser divididos em 2 células; – Deve também ser lavado em conta o volume a ser armazenado para combate a incêndio (conforme legislação de cada Estado ou região).
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Dimensionamento dos reservatórios
Dimensionamento dos reservatórios
• Consumo mensal/unidade -> fornecido pela concessionária • Consumo mensal total, (Cm) = Cm/unidade * número de unidades • Consumo diário (Cd) = Cm/30 • Vmín do reservatório superior = 1xCd • Vmáx do reservatório inferior = (3xCd – Volume de consumo reservatório superior) Doralice Ap. Favaro Soares
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• Vmin = Cd (NBR5626/98) • Vmáx = 3.Cd (recomendação da Sanepar)
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A capacidade dos reservatórios deve ser calculada pela seguinte fórmula: V= 0,93 x C x A½ Onde: V=Volume do reservatório em m3 A = Área do risco em m2 C = O valor de C é tomado na seguinte tabela Classe do risco RL RM RE
Combustíveis 1 2 3 1,12 1,04 0,96 1,50 1,39 1,28 1,57 1,44 1,31
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CONSTRUÇÕES Resistentes a fogo 1 2 3 0,47 0,38 0,31 0,70 0,65 0,52 0,87 0,78 0,73
Incombustíveis 1 2 3 0,31 0,26 0,22 0,48 0,41 0,35 0,58 0,50 0,44
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Dimensionamento do reservatório superior conforme o Código de Prevenção de Incêndios
Classificação da edificação •
Classificação das Edificações quanto ao Risco de Incêndio: – Risco Leve (RL): ocupação de potencial calorífico sutil; – Risco Moderado (RM): ocupação de potencial calorífico limitado; – Risco Elevado (RE): ocupação de potencial calorífico intenso.
Tabela de classificação de edificações quanto a sua ocupação Anexo (A):
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(1) Exposição, comércio, manuseio e fabricação. (2) Armazenagem e depósitos OCUPAÇÃO Abrasivos, pedras de amolar Agência de correios Albergue da juventude Algodão Alojamento Estudantil Antiguidades
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Classe de Risco (1)
Classe de Risco (2)
RL RL RL RL RL RL
RL RM RE RM
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•
Classificação da edificação Classificação das Edificações quanto à: – – –
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•
Construção; Ocupação e; Altura.
Quanto à construção as edificações são classificadas em: I.
combustíveis: edificações construídas total ou parcialmente em madeira ; II. resistentes ao fogo: edificações construídas com materiais que opõem resistência ao fogo, tais como: ferro, alvenaria de tijolos e outros; III. incombustíveis: edificações construídas totalmente em concreto. Doralice Ap. Favaro Soares
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•
Classificação da edificação •
Quanto à ocupação as edificações são classificadas em: I.
tipo 1 - edificações ocupadas para depósito ou utilização de materiais combustíveis;
III. tipo 3 - edificações ocupadas para depósito ou utilização de materiais incombustíveis.
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II. tipo 2 - edificações comerciais e residenciais;
Classificação da edificação
CLASSIFICAÇÃO DAS EDIFICAÇÕES QUANTO A ALTURA
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Edificações térreas Edificações baixas Edificações de média altura Edificações medianamente altas tipo –1 Edificações altas
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Tipo –2
CONSIDERAÇÕES Altura contada da soleira de entrada até o piso do último pavimento, não consideradas edículas no ático destinadas à casas de máquinas e terraços descobertos (H) Altura contada entre o terreno circundante e o piso de entrada, igual ou inferior a 1,00 m. *H <= 6,00 m 6,00 m < H < 12,00 m *12,00 m <= H <= 30,00 m H>30,00 m Edificações dotadas de pavimentos recuados em relação aos pavimentos inferiores, de tal forma que as escadas de bombeiros não possam atingi-las, ou situadas em locais onde é impossível o acesso de viaturas de bombeiros, desde que sua altura seja H>12,00 m.
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•Quanto à altura as edificações são classificadas em:
Reservatórios
• Edificações com três ou mais pavimentos a capacidade do reservatório superior poderá ser reduzida em até 50% do total exigido, sendo o volume reduzido armazenado em reservatório inferior, desde que se utilize esguicho com registro de fecho rápido em todos os hidrantes
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• Poderão ser utilizados para consumo, no máximo 2/3 da capacidade exigida para os reservatórios d’água, devendo, contudo, ficar garantida a utilização de toda a capacidade para o serviço de combate a incêndios;
Capacidade mínima do reservatório superior CB Art. 93 - A capacidade mínima dos reservatórios superiores observará a seguinte tabela: Classe do Risco
Capacidade Mínima (m3)
RL
10,00
RM
15,00
RE
27,00
•
O Código de Prevenção de Incêndios do Paraná foi revisado em 2001, está na 3a. edição e, está disponível no site: http://www.pr.gov.br/bombeiros/servicos/vistorias/analise.html
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•
• Vazão de projeto (NBR 5626/98, item 5.3.3) No caso de edifícios com pequenos reservatórios, o tempo de enchimento deve ser menor que 1 h. No caso de grandes reservatórios, este tempo pode chegar até 6 h. • h = número de horas necessárias para Cd Q= encher o reservatório (número de horas h de funcionamento da bomba) • Velocidade: dever ser inferior a 3 m/s em qualquer ponto da instalação.
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Sistema de recalque
Sistema de recalque • Diâmetro de recalque: Onde:
h 24
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•
Q = vazão (m3/s) h = número de horas de funcionamento da bomba, num período de 24 horas. D = diâmetro (m)
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D = 1,3. Q. 4
• •
• Diâmetro de sucção: Um diâmetro comercial superior ao de recalque.
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Dimensionamento do conjunto moto-bomba Cd • Determinação da vazão: Q = h
– Cálculo do desnível geométrico Hg (m): é a diferença de cota de onde a água está até onde deseja-se elevá-la; – Cálculo das perdas de carga de sucção e de recalque • Perda de carga na sucção:
Lvirtual v 2 8. f Lvirtual 2 ∆h = f . = 2 Q , metros 5 D 2.g π g D
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• Determinação da altura manométrica: H m = H g + Σ∆h
Dimensionamento do conjunto moto-bomba • Lvirtual =Lreal + Lequivalente
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• Número de Reynolds
Re =
0 ,125
D.v.ρ D.v = µ ν
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• Fator de atrito
6 −16 64 8 5,74 2500 ε + 0,9 − f = + 9,5ln D Re 3 , 7 Re Re
γ .Q.Hm • Potência do conjunto Moto-bomba P = 75.ηq
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Sistemas prediais de água
Propriedades físicas da água
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Sistemas prediais de água
Rugosidade interna dos tubos (ε, mm)
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Sistemas prediais de água
Rugosidade interna dos tubos (ε, mm) cont.
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Sistemas prediais de água
Comprimento equivalente (peças metálicas)
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Sistemas prediais de água
Comprimento equivalente (PVC)
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Escolha da bomba
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Dimensionamento das tubulações Dimensionamento dos sub ramais
• A NBR 5626/98 fornece a vazão de cada peça de utilização e diz que a velocidade, em qualquer ponto, não pode ultrapassar 3 m/seg. • A tabela a seguir nos fornece os valores de vazões e pesos de cada peça de utilização (sub ramal): Doralice Ap. Favaro Soares
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• Sub ramais: São tubulações que ligam os ramais às peças de utilização, portanto, um sub ramal pode alimentar um único aparelho.
Aparelho sanitário
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Bacia sanitária Banheira Bebedouro Bidê Chuveiro ou ducha Chuveiro elétrico Lavadora de pratos ou de roupas Lavatório Com sifão integrado Mictório cerâmico Sem sifão integrado Mictório tipo calha Pia Tanque Torneira de jardim ou lavagem em geral
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Peça de utilização Caixa de descarga Válvula de descarga Misturador (água fria) Registro de pressão Misturador (água fria) Misturador (água fria) Registro de pressão Registro de pressão Torneira ou misturador (água fria) Válvula de descarga Caixa de descarga, registro de pressão ou válvula de descarga para mictório Caixa de descarga ou registro de pressão Torneira ou misturador (água fria) Torneira elétrica Torneira Torneira
Vazão de projeto 0,15 1,70 0,30 0,10 0,10 0,20 0,10 0,30 0,15 0,50
Peso 0,3 32 1,0 0,1 0,1 0,4 0,1 1,0 0,3 2,8
0,15
0,3
0,15 por metro de calha 0,25 0,10 0,25 0,20
0,3 0,7 0,1 0,7 0,4
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Sistemas prediais de água
Pesos relativos nos pontos de utilização identificados em função do aparelho sanitário e da peça de utilização. (NBR 5626-98)
Diâmetro mínimo dos sub-ramais Bitolas DN
REF.
Soldáveis Diâmetro externo (DE) Mm
15 20 15
½ ¾ ½
20 25 20
21,0 28,5 21,0
40
1. ½
50
48,0
40 15 15 15 15 15 15 20 20
1. ½ ½ ½ ½ ½ ½ ½ ¾ ¾
50 20 20 20 20 20 20 25 25
48,0 21,0 21,0 21,0 21,0 21,0 21,0 26,5 26,5
15
½
20
21,0
15 20
½ ¾
20 25
21,0 26,5
D
2728-T 01 e 05 – Projetos
Peças de utilização Aquecedor de alta pressão Aquecedor de baixa pressão Bacia sanitária com caixa de descarga Bacia sanitária com válvula de descarga de bitola 1.1/4 Bacia sanitária com válvula de descarga 1.1/2 Banheira Bebedouro Bidê Chuveiro Filtro de pressão Lavatório Máquina de lavar pratos Máquina de lavar roupa Mictório de descarga continua por metro ou aparelho Pia de cozinha Tanque de lavar roupa
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Roscáveis Diâmetro externo (DE) Mm
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Sistemas prediais de água
(geralmente fornecido pelos fabricantes)
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Altura dos pontos
Bacia com caixa acoplada
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Altura dos pontos
Bacia convencional
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O dimensionamento dos ramais pode ser feito levandose em consideração uma das duas hipóteses a seguir: • Uso simultâneo dos aparelhos (consumo máximo possível): Neste caso, admite-se que todos os aparelhos estejam sendo usados ao mesmo tempo, principalmente chuveiros e lavatórios. Esta hipótese deve ser considerada naquelas situações onde há um horário rigoroso para o uso das instalações sanitárias como quartéis, fábricas, escolas, etc.). Para o dimensionamento dos ramais, somam-se as vazões de cada sub-ramal ou ramal anterior. Doralice Ap. Favaro Soares
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Dimensionamento dos ramais
• Uso não simultâneo dos aparelhos (consumo máximo provável): Esta hipótese baseia-se no fato de ser pouco provável uso simultâneo de todas os aparelhos de um mesmo ramal e que a probabilidade diminui com o aumento do número de aparelhos. Roy Hunter fez um estudo de probabilidade de ocorrência de uso simultâneo das peças e atribuiu pesos às mesmas e estabeleceu a dependência entre as descargas nos aparelhos e a soma dos pesos de todos os aparelhos. Esses pesos são estabelecidos por comparação dos efeitos relativos produzidos por diferentes tipos de aparelhos. • A vazão final é dada por: Q = 0,3 ΣP Doralice Ap. Favaro Soares
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Dimensionamento dos ramais
Dimensionamento das colunas e barrilete
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Sistemas prediais de água
• As colunas e barrilete devem ser dimensionados de forma que a velocidade máxima seja 3m/s.
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• A pressão máxima em qualquer ponto da tubulação de água fria ou quente, deve ser sempre menor que 40 m.c.a., ou seja, menor que 400 Pa, segundo a NBR 5626/98. • A pressão mínima em cada ponto de utilização deve sempre atender as exigências do fabricante, sendo que, segundo a NBR 5626/98, nenhum ponto deve ter pressão inferior a 0,5 m.c.a.
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Verificação da pressão nos pontos mais desfavoráveis
