instalações prediais
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(CP) 03
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03.1 DIMENSIONAMENTO DOS
ENCANAMENTOS
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A distribuição de água para um prédio, partindo de um
reservatório superior de acumulação, é feita por meio de um
sistema de encanamentos que compreende:
a) Barrilete de distribuição. Trata-se de um encanamento que
liga entre si as duas seções do reservatório superior, ou dois
reservatórios superiores, e do qual partem ramificações para as
colunas de distribuição. Com isso se evita fazer a ligação de
uma quantidade grande de encanamentos diretamente ao
reservatório, o que é inconveniente.
b) Colunas de alimentação ou "prumadas de alimentação".
Derivam do barrilete e após um certo trecho na cobertura,
descem verticalmente para alimentar os diversos pavimentos.
c) Ramais. São tubulações derivadas da coluna de alimentação e
que servem a conjuntos de aparelhos.
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e) Sub-ramais. São tubulações que ligam os ramais às peças de
utilização ou aos aparelhos sanitários. Portanto, um ramal pode
alimentar vários subramais.
O dimensionamento de uma rede de distribuição que compreende
subramais, ramais, colunas de alimentação e barrilete segue esta
ordem.
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03.1 Sub-ramais
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Cada sub-ramal serve a uma peça de utilização ou aparelho
sanitário apenas, e é dimensionado segundo tabelas que foram
elaboradas através de resultados obtidos em ensaios realizados
com os mesmos.
Os fabricantes dos aparelhos em geral fornecem em seus catálogos
os diâmetros que recomendam.para os sub-ramais. Essas
informações são de importância, principalmente no caso de
equipamentos especiais como os de cozinhas, lavanderias,
laboratórios, instalações hospitalares e industriais.
Pode-se utilizar a Tabela 1.8 a seguir, para a escolha do diâmetro
de um sub-ramal.
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03.2 Ramais de alimentação
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O dimensionamento de um ramal poderá ser levado a efeito,
conforme se faça uma das suposições seguintes:
a) admitir que há consumo simultâneo de todos os aparelhos.
b) considerar o consumo simultâneo máximo provável dos
aparelhos.
Vejamos as duas hipóteses e as implicações no dimensionamento,
que delas decorrem.
03.2.1 Primeira hipótese: Consumo simultâneo
máximo possível – método dos diâmetros
equivalentes
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Admite-se que os diversos aparelhos servidos pelo ramal sejam
utilizados simultaneamente, de modo que a descarga total no
início do ramal será a soma das descargas em cada um dos sub-
ramais.
Esta hipótese ocorre em geral em instalações de
estabelecimentos onde há horários rigorosos para a utilização
da água, principalmente de chuveiros e lavatórios, como é o
caso de fábricas, estabelecimentos de ensino e quartéis. Aplica-
se a uma casa, em que na cobertura ou forro corre um só ramal
que desce alimentando as peças nos banheiros, cozinha e área
de serviço. É possível que, no caso, funcionem ao mesmo
tempo a descarga do vaso, a pia da cozinha e o tanque de lavar
roupa, por exemplo.
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Para fácil escolha dos diâmetros, toma-se como base ou
unidade, o tubo de 15 mm (1/2") e refere-se a ele os diâmetros
dos demais trechos, de tal modo que a seção do ramal em cada
trecho seja equivalente sob o ponto de vista de escoamento
hidráulico, à soma das seções dos sub-ramais por ele
alimentados.
A Tabela 1.9 dá, para os diversos diâmetros, o número de
encanamentos de 15 mm (1/2"), que seriam necessários para
permitirem a mesma descarga.
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Exemplo:
Dimensionar um ramal alimentando cinco chuveiros e cinco
lavatórios, de um colégio interno.
Já sabemos que neste caso, o consumo nos aparelhos será
simultâneo.
Representemos o ramal na figura a seguir.
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Usando a Tabela 1.8 dos diâmetros de sub-ramais, acha-se para
os lavatórios o diâmetro de 1/2" e para os chuveiros, o de 3/4".
Pela Tabela 1.9 verifica-se que a seção do encanamento de 3/4" é
equivalente a 2,9 vezes a do de 1/2"; que a de 1" é equivalente a
6,2 vezes a do encanamento de 1/2", e assim por diante.
03.2.2 Segunda hipótese: Consumo simultâneo
máximo provável – método da soma dos pesos
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Baseia-se esta hipótese no fato de ser pouco provável o
funcionamento simultâneo dos aparelhos de um mesmo
ramal (salvo os casos previstos na lª hipótese), e em que a
probabilidade de funcionamento simultâneo diminui com o
aumento do número de aparelhos.
Com base no cálculo das probabilidades e em condições
recomendadas pela prática e observadas em grande número de
instalações em perfeito funcionamento, pode-se estabelecer
um fator de utilização para o ramal, pelo qual,
multiplicando-se o valor do consumo máximo possível, se
possa obter o consumo máximo provável dos aparelhos
funcionando simultaneamente.
Cálculo dos ramais e colunas de alimentação
segundo a NBR-5626/82
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Procurando uma solução de fácil aplicação para o
dimensionamento dos ramais e colunas de alimentação para
os prédios, a NBR-5626 adota um método baseado na
probabilidade de uso simultâneo dos aparelhos e peças, onde
não faz distinção quanto à natureza do prédio, tipo de
ocupação e regime de horário.
O método semelhante ao chamado método alemão consiste no
seguinte:
- Atribuem-se "pesos" às várias peças de utilização para
definir suas demandas, como se pode ver na Tabela 1.8 do
livro texto e A.1 da Norma 5626/1998.
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- Somam-se os pesos das diversas peças de utilização:
- Calcula-se a raiz quadrada da soma dos pesos
- Multiplica-se o valor de por um coeficiente de
descarga C, sendo C=0,30 l .s-1
P
P
P
PQ 30,0
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- Pode-se usar o gráfico da Fig. 1.57, a seguir, para obter
diretamente a descarga e o diâmetro em função da soma
dos pesos (P).
Assim, por exemplo:
- P = 40 corresponde a 1,9 l/s
- P = 100 corresponde a 3,0 l/s;
- P = 400 corresponde a 6,0 l/s.
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Observações:
- O peso é função apenas da demanda. Não se leva em
consideração os tempos e os intervalos de funcionamento
dos aparelhos ao estabelecê-lo.
- Pelo processo da Norma nunca se somam vazões (l/s),
mas sim apenas pesos para todos os trechos da rede de
distribuição. Somente depois de determinado o peso
correspondente a um dado trecho é que se passa ao cálculo
da vazão correspondente.
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A Norma 5626 apresenta como sugestão uma planilha de
cálculo de instalações prediais de água fria, e a marcha a
seguir para preenchê-la poderá ser a seguinte:
1) Marca-se o número de cada coluna de água os intervalos
de funcionamento dos aparelhos ao estabelecê-lo.
2) Indica-se os trechos compreendidos entre cada dois
ramais para os vasos, a partir da primeira derivação, que
é a do barrilete: assim, temos: BC; CD; DE etc. na Fig.
1.59.
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3) Soma-se os pesos em cada pavimento. No caso, trata-se
apenas do vaso, cujo peso é 40.
4) Calcula-se os pesos acumulados, contados de baixo para
cima, 40, 80, ... até 480.
5) Calcula-se as vazões correspondentes aos pesos
acumulados, usando o gráfico (Fig. 1.53) ou calculando
pela fórmula
40 => 1,90 ls;
80 => 2,68 l/s;
120 => 3,26 l/s;
E assim por diante.
PQ 30,0
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6) Com os valores das vazões, recorre-se ao ábaco de Fair-
Whipple-Hsiao para a escolha dos diâmetros e
verificação das perdas de carga unitária, Ju. Para isso,
procura-se manter as velocidades abaixo dos limites
estabelecidos pelo item 5.3.34 da norma.
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A Tabela 1.10, indica o que se designa por "pressão estática"
para várias peças de utilização, isto é, elas representam o
desnível da água no reservatório superior em relação à cota
onde se acha a peça considerada.
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A Tabela 1.9, indica o que se designa por "pressão dinâmica"
para várias peças de utilização, e que nos livros de
Hidráulica se chama pressão efetiva, isto é, pressão no ponto
considerado, obtida, deduzindo do desnível topográfico entre
o nível superior da água e o ponto, a altura representativa das
perdas de carga e a altura representativa da velocidade de
entrada no tubo.
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Coluna 1: indica-se a coluna que está se dimensionando.
Coluna 2: registra-se os pavimentos do último ao
primeiro.
Coluna 3: indica-se o trecho que está sendo dimensionado.
Coluna 4: registra-se o peso de cada banheiro tirado da
Tabela 1.8, que no caso é 40.
Coluna 5: é soma acumulada dos peso nos diversos
trechos, de baixo para cima.
Coluna 6-7: com o somatório dos pesos em cada trecho,
calcula-se a vazões e os diâmetros nos trechos com o
auxílio do ábaco da Fig. 1.35.
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Colunas 8-12: com as vazões e os diâmetros, determinar
as velocidades e perdas de cargas para os diversos trechos
da coluna, observando o limite de velocidade de 2,5 m/s,
usando o ábaco da Figura 1.35.
Coluna 9: o comprimento de cada trecho é retirado do
projeto.
Coluna 10: é o comprimento equivalente das conexões de
cada trecho.
Coluna 11: é a soma das colunas 9 e 10.
Coluna 13: é a multiplicação das colunas 11 e 12.
Coluna 14: é a pressão disponível no trecho, mais o
desnível entre o início e final do trecho, menos a perda de
carga do trecho.
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Exercício proposto 1: dimensione os sub-ramais e
ramais do isométrico representado na figura. Use o
método dos diâmetros equivalentes. Utilizar o PVC
como material.
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Exercício proposto 1
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50
Exercício proposto 1
51
Exercício proposto 2: dimensione os sub-ramais e ramais
do isométrico representado na figura. Use o método da
soma dos pesos. Adotar PVC como material.
52
Exercício proposto 2. Resolução:
53
Exercício proposto 2. Resolução:
54
Exercício proposto 2.
Resolução:
55
Exercício proposto 2.
Peso: 0.5
Peso: 0.5
Peso: 40
Soma dos pesos no trecho I: 1=>f20mm
Soma dos pesos no trecho II: 41=>f40mm
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Exercício proposto 2.
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Exercício proposto 3: dimensione a coluna AF4
da figura abaixo, sabendo que esta coluna
alimenta um banheiro coletivo com 2VS e 3LV
em cada pavimento.
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Coluna 1: indica-se a coluna que está se dimensionando.
Coluna 2: registra-se os pavimentos do último ao
primeiro.
Coluna 3: indica-se o trecho que está sendo dimensionado.
Coluna 4: registra-se o peso de cada banheiro tirado da
Tabela 1.8.
Coluna 5: é soma acumulada dos peso nos diversos
trechos, de baixo para cima.
Coluna 6-7: com o somatório dos pesos em cada trecho,
calcula-se a vazões e os diâmetros nos trechos com o
auxílio do ábaco da Fig. 1.35.
Exercício proposto 3: resolução.
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Colunas 8-12: com as vazões e os diâmetros, determinar
as velocidades e perdas de cargas para os diversos trechos
da coluna, observando o limite de velocidade de 2,5 m/s,
usando o ábaco da Figura 1.35.
Coluna 9: o comprimento de cada trecho é retirado do
projeto.
Coluna 10: é o comprimento equivalente das conexões de
cada trecho.
Coluna 11: é a soma das colunas 9 e 10.
Coluna 13: é a multiplicação das colunas 11 e 12.
Coluna 14: é a pressão disponível no trecho, mais o
desnível entre o início e final do trecho, menos a perda de
carga do trecho.
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Passo 1 => Coluna 1: indica-se a coluna que está se
dimensionando.
Exercício proposto 3: resolução.
61
Passo 2 => Coluna 2: registra-se os pavimentos do último ao
primeiro.
Exercício proposto 3: resolução.
62
Passo 3 => Coluna 3: indica-se o trecho que está sendo
dimensionado.
Exercício proposto 3: resolução.
63
Passo 4 => Coluna 4: registra-se o peso de cada banheiro
tirado da Tabela 1.8.
Por pavimento teremos:
2VS=> 2x40=80
3LV=>3x0.5=1.5
P=80+1.5=81.5
P=81.5
Exercício proposto 3: resolução.
64
Passo 4 => Coluna 4: registra-se o peso de cada banheiro
tirado da Tabela 1.8.
Exercício proposto 3: resolução.
65
Passo 5 => Coluna 5: efetuar a soma acumulada dos peso
nos diversos trechos, de baixo para cima.
Exercício proposto 3: resolução.
66
Passo 6 => Coluna 6: com o somatório dos pesos em cada
trecho, calcula-se a vazões nos trechos com o auxílio da
fórmula:
Exercício proposto 3: resolução.
PQ 3,0
67
Passo 7 => Colunas 7, 8 e 9: com o auxílio do ábaco W-F-H
da Fig. 1.35, calcula-se os diãmetros, as velocidades e perda
de carga nos trechos.
Exercício proposto 3: resolução.
Trecho D-1
V=2,5 m/s;
J=0,095 m/m
68
Exercício proposto 3: resolução.
Trecho 1-2
V=2,2 m/s;
J=0,08 m/m
69
Exercício proposto 3: resolução.
Trecho 2-3
V=2,2 m/s;
J=0,08 m/m
70
Exercício proposto 3: resolução.
Trecho 3-4
V=2,2 m/s;
J=0,08 m/m
71
Exercício proposto 3: resolução.
Trecho 4-5
V=2,15 m/s;
J=0,08 m/m
72
Exercício proposto 3: resolução.
Trecho 5-6
V=2,1 m/s;
J=0,08 m/m
73
Exercício proposto 3: resolução.
Trecho 6-7
V=1,95 m/s;
J=0,08 m/m
74
Exercício proposto 3: resolução.
Trecho 7-8
V=1,80 m/s;
J=0,08 m/m
75
Passo 7 => Colunas 7, 8 e 9: com o auxílio do ábaco W-F-H
da Fig. 1.35, calcula-se os diâmetro, as velocidades e perda
de carga nos trechos.
Exercício proposto 3: resolução.
76
Passo 8 => Coluna 10: o comprimento de cada trecho é retirado do
projeto.
Exercício proposto 3: resolução.
77
Passo 9 => Coluna 11: é o comprimento equivalente das conexões
de cada trecho.
Exercício proposto 3: resolução.
Trecho D-1:
1 tê de passagem direta 60mm: 2,4m;
1 tê de saída lateral 60mm: 7,8m;
1 joelho 90º 60mm: 3,7m
1 registro de gaveta de 2 ½”: 0,8m;
Total: 14,70m.
78
Passo 9 => Coluna 11: é o comprimento equivalente das conexões
de cada trecho.
Exercício proposto 3: resolução.
Trechos 1-2 e 2-3:
1 tê de saída lateral 60mm: 7,8m;
1 registro de gaveta de 2 ½”: 0,9m;
Total: 8,7m.
Trechos 3-4, 4-5 e 5-6:
1 tê de saída lateral 50mm: 7,6m;
1 registro de gaveta de 2”: 0,8m;
Total: 8,4m.
Trechos 6-7 e 7-8:
1 tê de saída lateral 40mm: 7,3m;
1 registro de gaveta de 1 1/2”: 0,7m;
Total: 8m.
79
Passo 8 => Coluna 11: é o comprimento equivalente das conexões
de cada trecho.
Exercício proposto 3: resolução.
80
Passo 10 => Coluna 11: é o comprimento equivalente das conexões
de cada trecho.
Exercício proposto 3: resolução.
81
Passo 11 => Colunas 13, 14, 15, 16 e 17: é a pressão disponível no
trecho, mais o desnível entre o início e final do trecho, menos a
perda de carga do trecho (pressão à jusante).
Exercício proposto 3: resolução.
82
Passo 12 => Coluna 18: verificação das pressões dinâmicas
mínimas nas peças.
Exercício proposto 3: resolução.
REVISÃO...
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Extraído do livro do Hélio Creder
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Extraído do livro do Hélio Creder
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Extraído do livro do Hélio Creder
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Extraído do livro do Hélio Creder
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Extraído do livro do Hélio Creder
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Extraído do livro do Hélio Creder
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Distribuição às peças de utilização
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Distribuição às peças de utilização
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Distribuição às peças de utilização
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Distribuição às peças de utilização
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Distribuição às peças de utilização
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Distribuição às peças de utilização
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Distribuição às peças de utilização
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Distribuição às peças de utilização
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Distribuição às peças de utilização
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Distribuição às peças de utilização
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Distribuição às peças de utilização
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Distribuição às peças de utilização
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Distribuição às peças de utilização
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Distribuição às peças de utilização
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Distribuição às peças de utilização
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Distribuição às peças de utilização
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Dimensionamento do sistema elevatório
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Dimensionamento do sistema elevatório
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Dimensionamento do sistema elevatório
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Dimensionamento do sistema elevatório
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Dimensionamento do sistema elevatório
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Dimensionamento do sistema elevatório
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Dimensionamento do sistema elevatório
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Dimensionamento do sistema elevatório
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Dimensionamento do sistema elevatório
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Dimensionamento do sistema elevatório
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Dimensionamento do sistema elevatório
Escolha da bomba de recalque de água
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Dimensionamento do sistema elevatório
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Dimensionamento do sistema elevatório
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Dimensionamento do sistema elevatório
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Dimensionamento do sistema elevatório
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Dimensionamento do sistema elevatório
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Dimensionamento do sistema elevatório
172
Dimensionamento do sistema elevatório
173
Dimensionamento do sistema elevatório
174
Dimensionamento do sistema elevatório
175
Dimensionamento do sistema elevatório
176
Extraído do livro do Hélio Creder
177
Dimensionamento do sistema elevatório
178
Dimensionamento do sistema elevatório
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Dimensionamento de uma pequena rede de abastecimento de água
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Dimensionamento de uma pequena rede de abastecimento de água
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Extraído do livro do Hélio Creder
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Dimensionamento de uma pequena rede de abastecimento de água
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Dimensionamento de uma pequena rede de abastecimento de água
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Dimensionamento de uma pequena rede de abastecimento de água
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Dimensionamento de uma pequena rede de abastecimento de água
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Dimensionamento de uma pequena rede de abastecimento de água
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Dimensionamento de uma pequena rede de abastecimento de água
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