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INSTALAÇÕES PREDIAIS DE ÁGUA FRIA
Bibliografia Recomendada:
CREDER, Hélio. Instalações Hidráulicas e Sanitárias. 6.ed. Rio de Janeiro.
Ed. LTC - Livros Técnicos e Científicos, 2010. 465 páginas.
MACINTYRE, Archibald Joseph. Instalações Hidráulicas Prediais e
Industriais. 4.ed. Rio de Janeiro. Ed. LTC - Livros Técnicos e Científicos,
2010. 740 páginas.
1. Introdução
1.1 Definição: sistema composto por tubos, reservatórios, peças,
equipamentos, destinado a conduzir água fria da rede de abastecimento aos
pontos de utilização.
NBR 5626/1998 – norma para as instalações prediais de água fria.
1.2 Exigências a observar no projeto
a) fornecimento de água de forma contínua, em quantidade suficiente, com
pressões e velocidades adequadas ao perfeito funcionamento das peças de
utilização e dos sistemas de tubulações;
b) preservação da qualidade de água do sistema de abastecimento;
c) promover economia de água e energia;
d) possibilitar manutenção fácil e econômica;
e) proporcionar conforto aos usuários, incluindo-se a redução dos níveis de
ruído inadequados à ocupação do ambiente.
2. Sistemas de distribuição
2.1 Sistema de distribuição direta: a alimentação dos aparelhos, torneiras
e peças de instalação é feita diretamente da rede pública de abastecimento.
Vantagens:
Água de melhor qualidade devido a presença de Cloro residual da rede
de abastecimento;
Maior pressão disponível na rede;
Menor custo de instalação, pois não há necessidade de reservatórios,
bombas, etc.
Desvantagens:
Falta de água no caso de interrupção na rede de distribuição;
Grandes variações de pressão ao longo do dia devido aos picos de maior
ou menor consumo na rede pública;
Possíveis golpes de aríete;
Maior consumo, devido a maior pressão
2.2 Sistema de distribuição indireta
A alimentação dos aparelhos, torneiras e peças da instalação é feita por
meio de reservatórios. Há duas possibilidades:
a) gravidade – a distribuição é feita através de um reservatório superior,
o qual pode ser alimentado por uma das seguintes possibilidades:
Diretamente pela rede pública – no caso de se ter pressão suficiente,
com continuidade e residência de até 02 pavimentos.
Por um reservatório inferior – no caso de se ter pressão insuficiente,
sem continuidade e grandes edifícios.
b) hidropneumático - constituído por uma bomba centrífuga (automatizada por
meio de um pressostato), um injetor de ar e um tanque de pressão mantém sob
pressão a rede de distribuição predial.
Quando por razões arquitetônicas ou estruturais não se admitem ou não são
aconselháveis reservatórios superiores, a solução é dada com a utilização
de um tanque hidropneumático. Este é um reservatório cilíndrico de aço
capaz de conter ar comprimido e água. A água é sugada de um reservatório
inferior mediante bomba, enquanto o ar é introduzido por um compressor ou
carregador de ar. É a pressão do ar dentro do tanque que faz com que a
distribuição de água seja pressurizada.
O funcionamento é simples. Quando o nível de água no tanque baixa pelo
consumo normal chega-se a uma pressão mínima de operação que faz com que a
bomba ligue automaticamente e encha de água o tanque, comprimindo o ar. Ao
se atingir uma pressão máxima de funcionamento, um pressostato desliga a
bomba.
É um sistema relativamente caro e requer cuidados especiais de manutenção.
Vantagens
Fornecimento de água de forma contínua por causa dos reservatórios;
Pequenas variações de pressão nos aparelhos ao longo do dia;
Golpe de aríete desprezível;
Menor consumo.
2.3 Sistema de distribuição misto
Parte da instalação é alimentada diretamente da rede pública (sistema
direto) e parte é suprida pelo reservatório predial (sistema indireto).
3. Partes componentes de uma instalação
a) ramal predial
b) alimentador predial
c) reservatório inferior
d) instalação de recalque
e) reservatório superior
f) barrilete
g) coluna de distribuição
h) ramal de distribuição
i) sub-ramal
j) ponto de utilização
4. Bases para o projeto
4.1 Consumo de água nos prédios
Consumo médio = f (clima, grau de civilização, costumes locais).
Taxa de ocupação para os prédios públicos e comerciais
"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 "
"Shopping Centers "Uma pessoa por 5 m² de área "
Fonte: Hélio Creder (tabela 1.1)
Estimativa de consumo diário de água
"Tipo de prédio "Unidade "Consumo (L/dia) "
"Serviço doméstico " " "
"Apartamentos "Per capita "200 "
"Apartamentos de luxo "Por dormitório "300 a 400 "
" "Por quarto de empregada "200 "
"Residência de luxo "Per capita "300 a 400 "
"Residência de médio valor "Per capita "150 "
"Residência populares "Per capita "120 a 150 "
"Alojamentos provisórios de "Per capita "80 "
"obras " "600 a 1000 "
"Apartamento de zelador " " "
"Serviço Público "Por ocupante efetivo "50 a 80 "
"Edifícios de escritórios "Per capita "150 "
"Escolas, internatos "Por aluno "50 "
"Escolas, externatos "Por aluno "100 "
"Escolas, semi-internatos "Por leito "250 "
"Hospitais e casas de saúde "Por hóspede "250 a 350 "
"Hotéis com cozinha e "Por hóspede "120 "
"lavanderia "Por kg de roupa seca "30 "
"Hotéis sem cozinha e "Por soldado "150 "
"lavanderia "Por cavalo "100 "
"Lavanderias "Por refeição "25 "
"Quartéis "Por m² de área "5 "
"Cavalariças "Por automóvel "100 "
"Restaurantes "Por caminhão "150 "
"Mercados "Por m² de área "1,5 "
"Garagens e postos de serviço"Por lugar "2 "
"para automóveis "Por lugar "2 "
"Rega de jardins "Per capita "25 "
"Cinemas, teatros "Per capita "50 "
"Igrejas " " "
"Ambulatórios " " "
"Creches " " "
"Serviço Industrial " " "
"Fábricas (uso pessoal) "Por operário "70 a 80 "
"Fábrica com restaurante "Por operário "100 "
"Usinas de leite "Por litro de leite "5 "
"Matadouros "Por animal abatido (de grande "300 "
"Matadouros "porte) "150 "
" "Por animal abatido (de pequeno" "
" "porte) " "
Fonte: Macintyre, A. J. (tabela 1.1)
a) Natureza da ocupação:
- Prédios públicos ou comerciais (Tabela 1.1 – Hélio Creder)
- Edifício Residencial – 2 pessoas/quarto social + 1 pessoa/quarto de
serviço
Critérios para calcular P (população ocupante da edificação)
1- Utilizar 5 pessoas por unidade, caso de residência térrea;
2- Utilizar 2 pessoas por dormitório + 1 pessoa por dormitório de
empregada, em caso de prédio de apartamentos;
3- Observar o código de obras da cidade.
A partir do valor médio diário de água consumido por uma edificação é
possível dimensionar:
Ramal predial;
Hidrômetro;
Ramal de alimentação
Conjunto moto-bombas para recalques;
Reservatórios.
4.2 Consumo per capita (q) (L/hab/dia) – (Tabela 1.1 A. J. Macintyre)
Consumo diário (CD) = População x q
EXEMPLO 1: Qual o consumo de um prédio de 12 pavimentos, com 04
apartamentos por andar, tendo cada apartamento 03 quartos sociais e 01
quarto de serviço? Considere q = 200 L/hab/dia.
SOLUÇÃO:
População = (03 quartos sociais x 02 pessoas + 01 quarto de serviço x 01
pessoa) x 04 apartamentos por andar x 12 pavimentos
População = 336 hab.
Consumo diário (CD) = População x q
Consumo diário (CD) = 336 hab x 200 L/hab/dia
Consumo diário (CD) = 67.200 L / dia
Consumo diário (CD) = 67,2 m³
b) Velocidade máxima da água
v máx = 3 m/s
4.3 Pressões máximas e mínimas
a) Condições dinâmicas (com escoamento)
- Pontos de utilização Pmín = 10 KPa = 1 m.c.a.
Exceção: Ponto da caixa de descarga. Pmín = 05 KPa = 0,5 m.c.a.
Ponto da válvula de descarga. Pmín = 15 KPa = 1,5 m.c.a.
- Ponto da rede predial de distribuição. Pmín = 5 KPa = 0,5 m.c.a.
b) Condições estáticas
- Ponto de utilização da rede de distribuição
Pmáx = 400 KPa = 40 m.c.a.
Obs: Em prédios muito altos podem ser necessário instalar válvulas
redutoras de pressão em certos locais das colunas de distribuição.
Pressões dinâmicas nas peças de utilização
"Pontos de "Diâmetro nominal "Pressão dinâmica de serviço "
"utilização para " " "
" "DN "Ref. "Mín. "Máx. "
" "mm "(´´) "m "m "
"Aquecedor a gás "Função da vazão de "Depende das características do"
" "dimensionamento. "aparelho "
"Aquecedor elétrico"Função da vazão de " " "
"Alta pressão "dimensionamento. " " "
"Baixa pressão " "0,5 "40,0 "
" " "0,5 "4,0 "
"Bebedouro "15 "½ ´´ "2,0 "40,0 "
"Chuveiro "15 "½ ´´ "2,0 "40,0 "
" "20 "¾ ´´ "1,0 "40,0 "
"Torneira "10 "3/8 ´´ " " "
" "15 "½ ´´ "0,5 "40,0 "
" "20 "¾ ´´ " " "
" "25 "1´´ " " "
"Válvula de "15 "½ ´´ "1,5 "40,0 "
"flutuador de caixa"20 "¾ ´´ "0,5 "40,0 "
"de descarga " " " " "
"(torneira de bóia)" " " " "
"Válvula de "Função da vazão de "0,5 "40,0 "
"flutuador de caixa"dimensionamento " " "
"de água (torneira " " " "
"de bóia) " " " "
"Válvula de "20 "¾ ´´ "11,5 "24,0 "
"descarga "25 "1´´ "6,5 "15,0 "
" "32 "1 ¼´´ "2,5 "7,0 "
" "38 "1 ½´´ "1,2 "4,0 "
Observação: 1 m.c.a. = 10 kPa = 0,1 kgf. cm-2
10 m.c.a = 1,0 kgf. cm-2
1 pascal = 10 x 10-6 bar = 1 N m-2
Fonte: A. J. Macintyre
4.4 Perda de carga
a) Perda de carga contínua ou ao longo ou por atrito
hF = J x L
J = perda de carga unitária (m/m)
L = comprimento da tubulação (m)
- Equação de Fair-Whipple-Hsiao (F.W.H.)
Para tubos aço-carbono
J = 20,2 x 106 x
com J(KPa/m), Q (L/s) e D (mm)
ou
J = 0,002021x
Com J (m/m), Q (m³/s) e D (m)
onde
Q - vazão estimada na seção considerada
D – diâmetro interno do tubo
Para tubos de plástico ou de cobre
J = 8,69 x 106 x
com J(KPa/m), Q (L/s) e D (mm)
ou
J = 0,0008695 x
com J (m/m), Q (m³/s) e D (m)
KPa/m m/m
b) Perda de carga localizada
- Método dos comprimentos equivalentes
(Tabelas 1.4.1 e 1.4.2 - A. J. Macintyre)
1.4.1 Comprimentos equivalentes a perdas localizadas, em metros de
canalização de ferro galvanizado retilínea
1.4.2 Comprimentos equivalentes em metros de canalização de PVC rígido
Ábaco para encanamentos de plástico (PVC – cloreto de polivinilo)
Ábaco para encanamentos de aço galvanizado.
4.5 Diâmetro mínimo
Dmín = 1/2" ou 15 mm (sub-ramais) (Tabela 1.8 – Hélio Creder)
1.8 Diâmetros dos Sub-Ramais (Mínimos)
"Peças de utilização "Diâmetro (mm) "Diâmetro (pol) "Diâmetro PVC (mm) "
"Aquecedor de baixa "20 "¾ ´´ "25 "
"pressão " " " "
"Aquecedor de alta "15 "½ ´´ "20 "
"pressão " " " "
"Bacia sanitária com "15 "½ ´´ "20 "
"caixa de descarga " " " "
"Bacia sanitária com "32 "1 ¼ ´´ "40 "
"válvula de descarga " " " "
"Banheira "15 "½ ´´ "20 "
"Bebedouro "15 "½ ´´ "20 "
"Bidê "15 "½ ´´ "20 "
"Chuveiro "15 "½ ´´ "20 "
"Filtro de pressão "15 "½ ´´ "20 "
"Lavatório "15 "½ ´´ "20 "
"Máquina de lavar "20 "¾ ´´ "25 "
"pratos ou roupas " " " "
"Mictório "25 "1´´ "32 "
"auto-aspirante " " " "
"Mictório de descarga"15 "½ ´´ "20 "
"descontínua " " " "
"Pia de despejo "20 "¾ ´´ "25 "
"Pia de cozinha "15 "½ ´´ "20 "
"Tanque de lavar "20 "¾ ´´ "25 "
"roupa " " " "
Fonte: CREDER, Hélio.
4.6 Estimativa das vazões
a) consumo máximo diário
b) vazão máxima possível
c) vazão máxima provável
5. Dimensionamento do ramal predial / alimentador predial
- Sistema de distribuição indireta
- Consumo máximo diário (CD)
Q = , onde CD (L), Q (L/s) e 01 dia (24 h) = 86400 s
- Como o tempo útil de consumo é de 16 h (das 6 h às 22 h), tem-se então:
Q proj = = , com Q proj (L/s)
- Outros parâmetros necessários:
Comprimento das tubulações;
Cotas: ponto de alimentação do R.I.;
Canalização da rede pública
Velocidade com valor pré-fixado: 01 m/s
Pressão na rede pública
Peças existentes
EXEMPLO 2: Dimensionar o ramal predial / alimentador predial da instalação
do edifício do exercício anterior, sabendo-se que:
Comprimento do ramal/alimentador predial: 68,0 m
Cota da rede: 30,9 m
Cota na entrada do R.I: 32,0 m
Pressão na rede: 10 m.c.a.
Desprezar as perdas localizadas
SOLUÇÃO:
Cálculo da vazão
Q proj = =
Q proj = 1,17 L = 1,17 x 10-3 m³/s
Cálculo do diâmetro, considerando v = 1,0 m/s
Q = v x
D =
D =
D = 0,0386 = 38,6 mm
Considera-se o diâmetro interno para a definição do diâmetro comercial
dint = 44 mm
dext = 50 mm (1 1/2")
Recalculando a velocidade
v =
v =
v = 0,77 m/s < 3 m/s Ok!
Verificação da pressão na entrada do R.I.
- Perda de carga:
J = 8,69 x 106 x
J = 8,69 x 106 x
[ J = 0,179 KPa/m ] / 10
J = 0,018 m/m (três casas decimais são suficientes)
hF = J x L
hF = 0,018 x 68,0
hF = 1,22 m
Pressão no reservatório inferior
PRI = P rede – hF ΔH
ΔH – desnível topográfico
PRI = 10,0 – 1,22- (32,0-30,9)
PRI = 7,68 m.c.a. > 0,5 m.c.a. Ok!
hF = (Z rede + ) – (Z R.I. + )
= - hF + (Z rede - Z R.I.)
onde ΔH =Z rede - Z R.I.
6. RESERVATÓRIOS
Reservatório superior (R.S.)
Reservatório inferior (R.I.)
A função do reservatório inferior é armazenar uma parte da água destinada
ao abastecimento e deve existir quando:
O reservatório superior não puder ser abastecido diretamente pelo ramal
alimentador.
O volume total a ser armazenado no reservatório superior for muito grande
(principalmente em prédios de apartamentos).
O reservatório superior deve ter capacidade adequada para atuar
como regulador de distribuição e é alimentado por uma instalação elevatória
ou diretamente pelo alimentador predial. A vazão de dimensionamento da
instalação elevatória e a vazão de dimensionamento do barrilete e colunas
de distribuição são aquelas que devem ser consideradas no dimensionamento
do reservatório superior.
Os reservatórios devem ser construídos com materiais de
qualidade comprovada e estanque. Os materiais empregados na sua construção
e impermeabilização não devem transmitir à água, substâncias que possam
poluí-la. Devem ser construídos de tal forma que não possam servir de
pontos de drenagem de águas residuárias ou estagnadas em sua volta. A
superfície superior externa deve ser impermeabilizada e dotada de
declividade mínima de 1:100 no sentido das bordas. Devem ser providos de
abertura convenientemente localizada que permita o fácil acesso ao seu
interior para inspeção e limpeza, e dotados de rebordos com altura mínima
de 0,05 m. Essa abertura deverá ser fechada com tampa que evite a entrada
de insetos e outros animais e/ou de água externa.
6.1 Capacidade de reservação (CR)
NBR 5626/1998:
Capacidade de reservação mínima
CD ou 500 L (residência de pequeno tamanho)
Capacidade de reservação máxima
Garantia de potabilidade da água nos reservatórios (o Cloro é volátil)
1 CD CR 3 CD
Adotaremos CR = 2 CD
Em geral
Capacidade do R.S. = 40 % da CR + reserva de incêndio (10% CD)
Capacidade do R.S. = 0,40 x 2 CD + 0,10 x CD
Capacidade do R.S. = 0,9 CD
Capacidade do R.I. = 60 % da CR = 0,6 x 2 CD = 1,2 CD
EXEMPLO 3: Determine as capacidades e as dimensões dos reservatórios da
instalação predial do Exemplo 1.
CD = 67,2 m³ (calculado no exemplo 1)
Cálculo das capacidades dos reservatórios
CR = 2 x CD
CR = 2 x 67,2 = 134,4 m³
CR RS = 0,40 x 2 x CD + 0,10 x CD
CR RS = 0,40 x CR + 0,10 x CD
CR RS = 0,4 x 134,4 + 0,1x 67,2
CR RS = 53,76 + 6,72
CR RS = 60,48 m³
CR RI = 0,6 x 2 x CD
CR RI = 0,6 x CR
CR RI = 0,6 x 134,4
CR RI = 80,64 m³
DIMENSIONAMENTO DOS RESERVATÓRIOS
- Reservatório Superior
Adotando-se h = 2,00 m, tem-se:
a x b x h = CR RS
a x b = 60,48 / 2,00
a x b = 30,24 m³
NBR 5626/98
Adotando-se a = 6,00 m, tem-se:
b = 30,24 / 6
b = 5,04 m
DIMENSÕES FINAIS: 6,0 x 5,0 x 2,3 m
(folga de
30 cm)
- Reservatório Inferior
a x b x h = CR RI
a² x 2 = 80,64
a² = 40,32
a = 6,35 m
DIMENSÕES FINAIS: 6,4 x 6,4 x 2,3 m
ALTURA D'ÁGUA DA RESERVA DE INCÊNDIO (h inc)
Vol inc = 10% CD = 0,1 x 67,2 = 6,72 m³
a x b x h inc = Vol inc
6,0 x 5,0 x h inc = 6,72 m³
h inc = 6,72 / 30,0
h inc = 0,22 m
2. PRESCRIÇÕES QUANTO AOS RESERVATÓRIOS
Instalação em local de fácil acesso à inspeção;
Nenhuma canalização de esgoto sanitário poderá passar pelo interior
dos reservatórios de água ou sequer sobre a laje de cobertura dos
mesmos;
Os reservatórios de capacidade superior a 4000 L devem ser divididos,
em dois compartimentos iguais, para permitir operações de manutenção
sem que haja interrupção na distribuição de água;
O crivo da canalização de sucção deve ficar pelo menos a 10 cm do
fundo, evitando que a sucção revolva os lodos depositados;
A tubulação que abastece o reservatório deve ser equipada com torneira
de bóia para o controle da entrada de água e manutenção do nível
desejado;
Os reservatórios superiores devem ficar no mínimo a 0,80 m acima do
compartimento sobre o qual estejam situados para facilitar o acesso
aos barriletes e tubulações de limpeza;
Cada compartimento do reservatório deve ter as seguintes canalizações:
entrada, saída, descarga para esvaziamento e limpeza, extravasor
("ladrão") e aviso;
Tubulação de aviso: aviso aos usuários de que a torneira de bóia
apresenta falhas, ocorrendo, como conseqüência, a elevação da
superfície d´água acima do nível máximo previsto. O diâmetro interno
mínimo da tubulação de aviso deve ser de 19 mm;
Extravasor: tubulação destinada a escoar eventuais excessos de água,
para impedir a ocorrência de transbordamento. O diâmetro do extravasor
deve ser maior que o da canalização alimentadora e nunca inferior a 25
mm. A extremidade livre de saída ser dotada de um crivo de tela de
latão com 0,5 mm, no máximo, de malha, com área total superior a 6
vezes à da seção reta do extravasor;
O nível máximo da superfície livre da água no reservatório deve estar
abaixo da tubulação de extravasão ou aviso;
O reservatório inferior deve ser construído de tal forma que a
tubulação de alimentação, onde é instalada a torneira de bóia, fique
no mínimo 0,50 m acima da cota do meio-fio, onde cruza o ramal
predial.
7 INSTALAÇÃO DE RECALQUE
1. Esquema da instalação
- traçado das tubulações;
- comprimentos;
- desnível geométrico (cotas);
- material das tubulações;
- peças especiais;
- informações para o cálculo de CD.
7.2 Vazão de recalque
Costuma-se fixar: Qmín = 0,15 CD
Q =
t =
t =
t = 6,67 h
Usaremos t = 6 h/dia
Q =
7.3 Diâmetro da tubulação de recalque
Fórmula de Forchheimmer
Dr = 1,3 com X =
onde:
Dr – diâmetro de recalque
Q – vazão recalcada pela bomba (m³/s)
h – número de horas de funcionamento da bomba no período de 24 h
7.4 Diâmetro da tubulação de sucção
Diâmetro comercial imediatamente superior ao diâmetro de recalque
Ds hF
Diminui a possibilidade de cavitação
5. Cálculo da altura manométrica (Hm)
Hm= Hg + hFs+ hFr
Hg (altura geométrica ou desnível topográfico)
hFs – perda de carga na sucção
hFr – perda de carga no recalque
6. Potência do conjunto elevatório
P =
η = ηb x ηm
ηb – rendimento da bomba
ηm – rendimento do motor
η – rendimento do conjunto elevatório
onde
P – potência do conjunto elevatório (CV);
Q – vazão da bomba (m³/s);
Hm – altura manométrica (m);
η – rendimento do conjunto elevatório;
γ – peso específico da água (1000 kgf/m³)
Potência do motor (comercial) em HP:
, , , , 1, 1 ½, 2, 2 ½, 3, 5, 7 ½, 10, 15, 20 ... 1
CV = 0,986 HP
7. Seleção da bomba
Q catálogo do fabricante - mosaicos de utilização
Hm - diagrama em colina
TABELA DE SELEÇÃO DE BOMBAS ETABLOC
EXEMPLO 4: Dimensionar a instalação de recalque da instalação de água
fria do Exemplo 1.
Dados:
Altura do pé esquerdo: 3,15 m (incluindo a laje)
Distância vertical entre a bomba instalada no primeiro piso e o N.A. do
reservatório inferior: 2,0 m
Distância vertical entre a laje de cobertura e fundo do reservatório: 1,1
m
Altura d'água no reservatório superior: 3,0 m
Comprimento das tubulações (PVC) Sucção: 3,90 m
Recalque:
45,20 m
Peças especiais: Sucção - 01 válvula de pé com crivo
- 01 curva de 90º
Recalque – 01 válvula de retenção tipo leve
- 01 registro de gaveta
- 01 joelho de 90º
Considerar o rendimento do conjunto elevatório de 50%
SOLUÇÃO:
Cálculo da vazão
CD = 67,2 m³
Q = = =11,2 m³/h = 3,11 x 10-3 m³/s
Q = 3,11 L/s
Cálculo do diâmetro de recalque
Dr = 1,3 com X = ==0,25
Dr = 1,3
Dr = 0,051 m = 51 mm
Dint = 53,4
Dr = 60 mm (2") – diâmetro nominal, comercial ou externo
Tabela - TABELA DE MEDIÇÕES DE TUBOS
ABNT EB-892/77 – Tubos de PVC rígido para instalações prediais de água
fria (NBR 5648/1999 ABNT)
Pressão de serviço 7,5 kgf/cm² = 75 m.c.a.
"Diâmetro "Tubos PVC soldáveis "Tubos PVC roscáveis "
"de " " "
"Referrênci" " "
"a (pol) " " "
" "Diâmetro"Espessura "Diâmetro"Diâmetro"Espessura "Diâmetro"
" "Nominal "da parede "interno "Nominal "da parede "interno "
" "(externo"(mm) "(mm) "(externo"(mm) "(mm) "
" ") (mm) " " ") (mm) " " "
"½ "20 "1,5 "17,0 "21,0 "2,5 "16,0 "
"¾ "25 "1,7 "21,6 "26,0 "2,6 "20,8 "
"1 "32 "2,1 "27,8 "33,0 "3,2 "26,6 "
"1 ¼ "40 "2,4 "35,2 "42,0 "3,6 "34,8 "
"1 ½ "50 "3,0 "44,0 "48,0 "4,0 "40,0 "
"2 "60 "3,3 "53,4 "60,0 "4,6 "50,8 "
"2 ½ "75 "4,2 "66,6 "75,0 "5,5 "64,0 "
"3 "85 "4,7 "75,6 "88,0 "6,2 "75,6 "
"4 "110 "6,1 "97,8 "113,0 "7,6 "97,8 "
Diâmetro de sucção
Dint s = 66,6 mm
Ds = 75 mm (2 ½ ") – diâmtro nominal, comercial ou externo
Cálculo da altura manométrica
Hm = Hg + hFs + hFr
- perdas de carga de sucção (hFs)
Comprimentos equivalentes (PVC rígidos)
"Peça (θ 2 ") ou 60 mm "Leq (m) "
"01 válvula de pé com crivo "25,0 "
"01 curva de 90º "1,40 "
"TOTAL "26,40 m "
Js = 8,69 x 106 x
J(m/m), Q (L/s) e D (mm)
Dint = 66,6 mm
Js = 8,69 x 106 x
Js = 0,1379 KPa/m 0,0138 m/m
hFs = Js x Ls
hFs = 0,0138 x (3,90+26,4)
hFs = 0,42 m.c.a.
- perda de carga no recalque (hFr)
Comprimentos equivalentes (PVC rígidos)
"Peça (θ 2 ½ ") ou 75 mm "Leq (m) "
"01 válvula de retenção "7,10 "
"01 R.G.A. "0,80 "
"01 joelho de 90º "3,40 "
"TOTAL "11,30 "
Jr = 8,69 x 106 x
J(m/m), Q (L/s) e D (mm)
Dint = 53,4 mm
Jr = 8,69 x 106 x
Jr = 0,39 KPa 0,039 m/m
hFr = Jr x Lr
hFr = Jr x (Lr+Leq)
Lr – comprimento real
Leq – comprimento equivalente
hFr = 0,039 x (45,20+11,3)
hFr = 2,20 m.c.a.
Cálculo da altura geométrica (Hg)
Hg = 2,0 +3,15 x 13 + 1,10 +3,0
Hg = 47,05 m
Cálculo da altura manométrica
Hm = 47,05+0,42+2,20
Hm = 49,67 m.c.a.
Estimativa da potência do conjunto elevatório
P =
P =
P = 4,119 CV
P 4,12 CV
Seleção da bomba
Hm = 49,67 m
Q = 11,2 m³/h
BOMBA ETABLOC (Hm = 50,0 m e Q = 12 m³/h na tabela)
7. Dimensionamento das tubulações de distribuição
8.1 Dimensionamento dos sub-ramais
- Segundo tabelas que foram obtidas de resultados de ensaios com as peças
de utilização
- Vazões de projeto (tabela das vazões e pesos nos pontos de utilização)
"Aparelho sanitário "Peça de utilização "Vazão de "Peso relativo "
" " "projeto L/s " "
"Bacia sanitária "Caixa de descarga "0,15 "0,3 "
" "Válvula de descarga"1,70 "32 "
"Banheira "Misturador (água "0,30 "1,0 "
" "fria) " " "
"Bebedouro "Registro de pressão"0,10 "0,1 "
"Bidê "Misturador (água "0,10 "0,1 "
" "fria) " " "
"Chuveiro ou ducha "Misturador (água "0,20 "0,4 "
" "fria) " " "
"Chuveiro elétrico "Registro de pressão"0,10 "0,1 "
"Lavadora de pratos ou "Registro de pressão"0,30 "1,0 "
"roupas " " " "
"Lavatório "Torneira ou "0,15 "0,3 "
" "misturador (água " " "
" "fria) " " "
"Mictório "com sifão "Válvula de descarga"0,50 "2,8 "
"cerâmico "integrado " " " "
" "sem sifão "Caixa de descarga, "0,15 "0,3 "
" "integrado "registro de pressão" " "
" " "ou válvula de " " "
" " "descarga para " " "
" " "mictório " " "
"Mictório tipo calha "Caixa de descarga "0,15 por "0,3 "
" "ou registro de "metro de " "
" "pressão "calha " "
"Pia "Torneira ou "0,25 "0,7 "
" "misturador (água " " "
" "fria) " " "
" "Torneira elétrica "0,10 "0,1 "
"Tanque "Torneira "0,25 "0,7 "
"Torneira de jardim ou "Torneira "0,20 "0,4 "
"lavagem em geral " " " "
Fonte: NBR ABNT 5626/1998.
- Diâmetros mínimos (tabela 1.8 – Hélio Creder)
Diâmetros dos Sub-Ramais (Mínimos)
"Peças de utilização "Diâmetro (mm) "Diâmetro (pol) "Diâmetro PVC (mm) "
"Aquecedor de baixa "20 "¾ ´´ "25 "
"pressão " " " "
"Aquecedor de alta "15 "½ ´´ "20 "
"pressão " " " "
"Bacia sanitária com "15 "½ ´´ "20 "
"caixa de descarga " " " "
"Bacia sanitária com "32 "1 ¼ ´´ "40 "
"válvula de descarga " " " "
"Banheira "15 "½ ´´ "20 "
"Bebedouro "15 "½ ´´ "20 "
"Bidê "15 "½ ´´ "20 "
"Chuveiro "15 "½ ´´ "20 "
"Filtro de pressão "15 "½ ´´ "20 "
"Lavatório "15 "½ ´´ "20 "
"Máquina de lavar "20 "¾ ´´ "25 "
"pratos ou roupas " " " "
"Mictório "25 "1´´ "32 "
"auto-aspirante " " " "
"Mictório de descarga"15 "½ ´´ "20 "
"descontínua " " " "
"Pia de despejo "20 "¾ ´´ "25 "
"Pia de cozinha "15 "½ ´´ "20 "
"Tanque de lavar "20 "¾ ´´ "25 "
"roupa " " " "
8.2 Dimensionamento dos ramais
- Há dois processos:
a) consumo máximo possível – admite-se que todos os aparelhos servidos
pelo ramal funcionem simultaneamente
caso de fábricas, estabelecimentos de ensino, quartéis, estádios,
etc.
aplicado a uma casa onde só um ramal alimenta as peças nos
banheiros, cozinha e área de serviço
usa-se o método das seções equivalentes. Todos os diâmetros são
expressos em função da vazão obtida com ½ ".
SEÇÕES EQUIVALENTES
"Diâmetros dos"mm "20 "25 "
"encanamentos " " " "
"IJ "01 "½" "- "
"HI "02 "¾" "(02 < 2,9) "
"GH "03 "1" "(03 <6,2) "
"FG "04 "1" "(04 <6,2) "
"EF "05 "1" "(05 <6,2) "
"DE "7,9 "1 ¼" "(7,9 < 10,9) "
"CD "10,8 "1 ¼" "(10,8 < 10,9) "
"BC "13,7 "1 ½" "(13,7 < 17,4) "
"AB "16,6 "1 ½" "(16,6 < 17,4) "
"AO "19,5 "2" "(19,5 < 37,8) "
b) consumo máximo provável – consumo instantâneo que pode ser esperado
com o uso normal de aparelhos
- Método dos pesos relativos (NBR 5626/1998) – os pesos relativos são
estabelecidos empiricamente em função da vazão de projeto das peças de
utilização.
Q = 0,30
onde:
Q – vazão na seção considerada
- soma dos pesos relativos de todas as peças de utilização
alimentadas pela tubulação considerada (Tabela da NBR 5626/1998)
Diâmetro – ábaco vazões e diâmetros em função dos pesos (Fig. 1.7.1 –
A.J. Macintyre)
EXEMPO 6: Dimensionar o ramal abaixo pelo método dos pesos relativos.
Pesos:
Pia de cozinha – 0,7
Caixa de descarga – 0,3
Lavatório – 0,3
Tanque – 0,7
=2,0
Q = 0,30
Q = 0,3
Q = 0,42 L/s
D = 25 mm (¾")
Dint = 21,6 mm
Verificação da velocidade
Q =
v =
v =
v = 1,14 m/s < 3 m/s (Ok!)
8.3 Dimensionamento das colunas
- critério: consumo máximo provável
Q = 0,30
EXEMPO 7: Dimensionar a coluna AF1 que abastece um banheiro que contém um
chuveiro, um lavatório e uma válvula de descarga.
Pesos:
chuveiro – 0,4
lavatório – 0,3
válvula de descarga – 32,0
P = 32,7
Q = 0,30
Q = 0,30
Q =1,71 L/s
"Trechos "Pesos "Q (L/s) "D(´´) "
" "Unitários "Acumulados " " "
"1-2 "32,7 "294,3 "5,15 "2´´ "
"2-3 "32,7 "261,6 "4,85 "2´´ "
"3-4 "32,7 "228,9 "4,54 "2´´ "
"4-5 "32,7 "196,2 "4,20 "2´´ "
"5-6 "32,7 "163,5 "3,84 "2´´ "
"6-7 "32,7 "130,8 "3,43 "2´´ "
"7-8 "32,7 "98,1 "2,97 "1 ½ ´´ "
"8-9 "32,7 "65,4 "2,43 "1 ½ ´´ "
"9-10 "32,7 "32,7 "1,71 "1 ¼ ´´ "
Retrossifonagem
8.4 Dimensionamento do barrilete
8.4.1 Tipos
a) unificado – do barrilete ligando a duas seções do reservatório partem
diretamente às colunas.
b) ramificado – do barrilete saem os ramais os quais por sua vez dão
origem a derivações para as colunas.
Unificado – melhor controle do abastecimento
Ramificado – mais econômico (quantidade menor de tubulações)
8.4.2 Critérios
Desenvolver o barrilete em função do posicionamento das colunas;
O barrilete é calculado com base no mesmo critério das colunas:
consumo máximo provável
O barrilete pode ser dimensionado segundo duas hipóteses:
a) Considera-se que cada uma das câmaras abasteça metade do consumo;
b) Considera-se que cada câmara abastece todas as colunas (Preferível)
EXEMPLO 8: Dimensionar o barrilete ramificado esquematizado anteriormente
Pesos: AF1 = 18; AF2 = 22; AF3 = 14; AF4 = 14; AF5 = 16.
"TRECHO "PESOS "Q (L/s) "D (mm) "Observação "
"B - A "18 "1,27 "40 "18 (montante – jusante) "
"C – B "40 "1,90 "40 "18+22 "
"F – G "16 "1,2 "40 "16 "
"E - F "30 "1,64 "40 "14+16 "
"D – E "44 "1,99 "40 "14+16+14 "
"C – D "44 "1,99 "40 "14+16+14 "
"RES – C "84 "2,75 "50 "44+44 "
"RES - D "84 "2,75 "50 "44 + 44 "
"Trechos "Somatório dos pesos (ΣP) "Somatório dos pesos(ΣP) "
" "R1 aberto e R2 fechado "R1 fechado e R2 aberto "
"AB "C1+C2+C3+C4 "--------------- "
"CD "--------------- "C1+C2+C3+C4 "
"BE "C1 "C1 "
"BF "C2+C3+C4 "--------------- "
"FB "--------------- "C1 "
"FD "C3+C4 "--------------- "
"DF "--------------- "C1+C2 "
"DG "C3+C4 "C3+C4 "
"GH "C4 " "
-----------------------
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