introdução as instalações hidro-sanitárias

Instalações Hidrossanitárias

Professora: Msc. Maria Cleide Oliveira Lima

E--mmail: cleide.oliveira@ifrn.edu.br

Instalações Hidrossanitárias

Instalações Hidráulicas• Água Fria• Água Quente

Instalações Sanitárias• Água servida € Esgoto

Instalações de drenagem de Águas P luviais

OBJETIVOS

■ Identificar os componentes e os princípios de funcionamento dos sistemas prediais de água fria, de água quente, de esgoto sanitário e sua disposição final e de drenagem pluvial;

■ Conceber espacialmente sistemas prediais hidrossanitários compatíveis entre si e com os demais projetos;

■ Conhecer

osdimensionamento

processos dossistemas

de prediaisnas

normas

OBJETIVOS

hidrossanitáriosdescritos técnicas pertinentes;

■ Ler e interpretar os projetos eorientar suas execuções;

OBJETIVOS

OBJETIVOS

METODOLOGIA E AVALIAÇÃO

■ METODOLOGIA

• Aulas expositivas e dialogadas;• Aulas práticas;• Visitas técnicas.

■ AVALIAÇÃO

• Avaliação individual escrita;• Desenvolvimento de Projetos;• Dimensionamentos.

NORMAS

■ NBR - 10844 - Instalações prediais de águas pluviais.

■ NBR - 8160 - Sistemas prediais de esgoto sanitário - Projeto e Execução

■ NBR - 5626 - Instalações prediais de água fria.

■ NBR- 7198 - Projeto e Execução de Instalações prediais de água quente.

■ NBR - 6493 - Emprego de cores para identificação de tubulações e cores.

CONCEITOS IMPORTANTES

Professora: Msc. Maria Cleide Lima

E--mmail: cleide.oliveira@ifrn.edu.br

Conceitos Importantes■ Força, pressão

Quando uma força é aplicada sobre uma área, ocorre o que chamamos de pressão.

•Sendo assim, sua unidade de medidaéquilograma força por centímetro quadrado –

kgf/cm².

• Existem outras formas de expressarmosasunidades de medida de pressão:

m.c.a: metros de coluna d’água Pa: Pascal

■ Correspondência destas unidades: 1kgf/cm² é a pressão exercida por uma coluna com 10 metros de altura, ou seja, 10 metros de coluna d’água (m.c.a.), ou 100.000 Pa.

Conceitos Importantes

1kgf/cm²→10 m.c.a → 100.000Pa →100KPa

Conceitos Importantes

■ Lei de Stevin

■ Olhando para os dois copos A e B, em qual dos dois existe maior pressão sobre o fundo de cada um? O copo A ou o copo B?

Conceitos Importantes

■ Ligando os dois copos: os níveispermanecem exatamente os mesmos.

■ As pressões portanto, são iguais em ambos os copos.

■ Esta experiência é chamada“Princípio dos Vasos Comunicantes”.

Conceitos Importantes

■ Agora, se adicionarmos água no copo A, inicialmente ocorre um pequeno aumento da altura “hA”. O nível do copo A, então, vai baixando aos poucos. Com a adição de água, houve um aumento de pressão no fundo do mesmo, a qual tenderá a se igualar a pressão exercida pela água do copo B.

Conceitos Importantes

superfíciequalquer só depende

da alturado

■ Lei de Stevin

essa

nível da águaaté superfície.

Apressão

que a água

exerce sob uma

Conceitos Importantes

Níveis iguais, geram pressões iguais.A pressão não depende da forma no recipiente.

Conceitos importantes

■ E como funciona isto nas edificações?

■ Dentro do sistema de abastecimento e da instalação predial a água exerce uma força sobre as paredes das tubulações. A esta força damos o nome de “pressão”.

■ A pressão nas edificações só depende da altura do nível da água, desde um ponto qualquer da tubulação até o nível da água do reservatório.

Conceitos Importantes

■ Lei de Pascal Quando um ponto de um líquido em equilíbrio sofre uma variação de pressão, todos os outros pontos do líquido também irão sofrer a mesma variação.

Velocidade

de■ Velocidade: velocidademédia escoamento através de uma seção.

doescoamento

élimitada

■ A velocidade em função do ruído

etambém para

controlar o golpe de aríete.■ A NBR-5626 recomenda que

avelocidade da água, em qualquer trechoatinjavalores

de tubulação,não superiores a 3 m/s.

Golpe de Aríete

nasinstalações

aodescer emvelocidad

e

■ A água hidráulicas tubulação,

ébruscamente

elevadapela interrompida.Isto provoca golpes de grande força

(elevações de pressão) nos equipamentos da instalação.

■ Se umlíquido

estiver passando porumacalha e de repente interrompermos a sua

subirárapidamente,

Golpe de Aríete

passagem, seunível passando atransbordar pelos lados. Seisto ocorrer dentro de um tubo, olíquidonão terá por onde escapar e

provocaráportanto um aumento depressão

contra sériasas paredes do tubo,

causando conseqüências na instalação.

Golpe de Aríete

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Golpe de Aríete

assim, denomina-seo choque violento

■ Sendo Aríete entre as paredes da

Golpe de produzido tubulação

équando oescoamento interrompido bruscamente.

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O que se deve fazer para evitar ou eliminar os Golpes de Aríete?

■ Utilizar válvulas de fechamento lento. Existem algumas marcas de válvulas de descarga que possuem dispositivos anti- golpe de aríete, que tornam o fechamento da válvula mais suave. Principalmente em prédios, é preferível utilizar caixas de descarga, pois além de consumirem menor quantidade de água, não provocam Golpe de Aríete.

Vazão

uma unidade de tempo. Usualmente é dado em litros por segundo (l/s) ou em metros cúbicos por hora (m³/h);

Q = Volume/Tempo

Q =Área

x

Velocidade

■ Vazão: é o volume de água

que passa por

uma determinada seção de um tubo, por

Diferenças entre as siglas DN e DE

■ DN significaDiâmetro Nominal, ou seja, é apenasum diâmetro dereferência dosnão

tubos e conexões.Ele representao diâmetroexato da peça.

■ DE, DiâmetroExternorepresenta diâmetro

exatamenteo

externo dedeterminada peça.

VELOCIDADES E VAZÕES MÁXIMAS

Bitolas SoldáveisDiâmetro Externo

RoscáveisDiâmetro Externo

VelocidadeMáxima

VazãoMáxima

DN D.Ref DE (mm) DE (mm) m/s l/s

15 ½ 20 21 3 0,2

20 ¾ 25 26,5 3 0,6

25 1 32 33,2 3 1,2

32 1 ¼ 40 42 3 2,5

40 1 ½ 50 48 3 4,0

50 2 60 60 3 5,7

60 2 ½ 75 75,5 3 8,9

75 3 85 88,3 3 12

100 4 110 113,1 3 18

125 5 140 139,5 3 31150 6 160 164,4 3 40

Perda de Carga

■ Com oaumento

davelocidadetubulação, a turbulência faz com

que

da água naas

partículas se agitem cada vez mais e acabem colidindo entre si. Além disso, o escoamento causa atrito entre as partículas e as paredes do tubo.

■ Assim, as colisões entre as partículas com as paredes dos tubos, dificultam o escoamento da água, o que gera a perda de energia. Podemos dizer então que “o líquido perde pressão” ou seja: “houve perda de carga”.

Perda de Carga

■ A grande vantagem em utilizar materiais lisos como o PVC em tubulações.

Perda de Carga

Maiores comprimentos de tubos

Mais atritos e choques

É a perda de energia que o fluido sofre ao longo do escoamento em uma tubulação.

Maior número de conexões Mais perda

de carga

Tubos mais rugosos

Menos pressão

Classificação das Perdas de Carga

■ Distribuída: É aquela que ocorre ao longo da tubulação, pelo atrito da água comas

seguintes dadosda

paredes do tubo.■ Dependem

dos tubulação:■ Comprimento;■ Diâmetro;■ Material da tubulação;■ Vazão.

Cálculo das Perdas de Carga- Distribuída:

vazão e as perdas de carga :■ Fórmula de Fair-Whipple-Hsiao

■ A fórmula empírica que relaciona odiâmetroda

tubulação, a velocidade, a

Cálculo das Perdas de Carga- Distribuída:

■ Pode-seutilizar Whipple-Hsiao

o ábaco deFair- em substituição

daformula apresentada anteriormente.

■ Vazão - Q = 0,3 l/s■ Diâmetro - DN = 20 mm

Ábaco de Fair-Whipple- Hsiao para tubulações de

cobre e plástico

Classificação das Perdas de Carga

■ Perda de carga localizada: Em casos em que a água sofre mudanças de direção em conexões como reduções, joelhos ou registros, ocorre uma perda de carga dita localizada.

■ É por isto que quanto maior for o número de conexões em um trecho de tubulação, maior será a perda de pressão neste trecho ou perda de carga, diminuindo a pressão ao longo da rede

■ Perda de carga Localizadas■ É recomendado pela

NBR5626/98:

comprimentos

Cálculo das Perdas de Carga- Localizadas

Métododos equivalentes.

aoseu

Umconduto longo

que peças

•Princípio:apresenta especiais(

válvulas, registros,tês), comporta-se, no tocante às perdas de carga, como se fosse um conduto retilíneo mais longo.

■ Perda de carga Localizadas

Cálculo das Perdas de Carga- Localizadas

■ Para determinação dos comprimentos equivalentes são utilizados ábacos e tabelas, dependendo do caso a ser calculado.■ Soma dos comprimentos equivalentes de

todas as peças.

Cálculo das Perdas de Carga- Localizadas

• Nas

instalações prediais,devemos

Pressão estática, dinâmica e de serviço

considerar três tipos de pressão:

1)Pressão estática 2)Pressão dinâmica e 3)Pressão de serviço

Pressão Estática

Pressão da água quando ela está parada dentro da tubulação. O seu valor é medido pela altura que existe entre, por exemplo,o chuveiro e o

nível da água no reservatório superior.

Se for instalado um manômetro no ponto do chuveiro e a altura até o nível da água no reservatório for de 4 metros, o manômetro marcará 4 m.c.a.

Pressão Estática

Com relação a pressão estática, a norma NBR5626 de instalações prediais de água

fria, diz o seguinte:

■ Em uma instalação predial de água fria, em qualquer ponto,a pressão estática máximanão colun

adeveultrapassar d’água).

■ Isto significaque

40 m.c.a (metrosde

a diferença entrereservatório superior e oponto

mais baixoa altura do

danãodeve

sermaior

que 40instalaçãopredial metros.

Pressão Dinâmica

É a pressão verificada quando a água está em movimento. Esta pressão depende do traçado da

tubulação e dos diâmetros adotados para os tubos. O seu valor é a pressão estática menos as perdas de

carga.

PD= PE- PC

OBSERVAÇÕES

■ Toda a rede de distribuição predial deve atender ao seguinte requisito:

Pressão de Serviço

Esta representa a pressão máxima que podemos aplicar a um tubo, conexão ou válvula ou outro

dispositivo, quando em uso normal.

• É importante seguir as recomendações quanto aPressão de Serviço tubulações, como os

para evitardanosàs casos

de rompimentode

conexões, estrangulamentos de tubos, etc., que trazem transtornos aos usuários.

Tabela.Pressões dinâmicasmínimas nos pontos de

utilização,em metros de coluna d’

Aparelho Sanitário Peça de utilização

Pressão dinâmica mínima

(KPa)Bacia Sanitária Caixa de Descarga 5

Bacia Sanitária Válvula de Descarga 15

Banheira Misturador (Água Fria) 10

Bebedouro Registro de Pressão 10

Bidê Misturador (Água Fria) 10

Chuveiro ou ducha Misturador (Água Fria) 10

água (mca)Chuveiro Elétrico Registro de Pressão 10

Lavadora de Pratos Registro de Pressão 10

Lavadora de Roupas Registro de Pressão 10

Lavatório Torneira ou misturador (Água Fria)

10

Pia Torneira ou misturador (Água Fria)

10

Pia Torneira elétrica 10

Tanque Torneira 10

Torneira de jardim ou lavagem em geral

Torneira 10