Instalações Prediais

Prof. Dr. Alexandre Marques ButtlerProf. Dr. Alexandre Marques Buttler

Identificação

• Curso: Engenharia Civil

• Carga horária: 2 h/aulaCarga horária: 2 h/aula

• Ano letivo: 2011

• Aula teórica: sexta (19:20 – 21:00)

CONTRATO DE TRABALHOC l l il i / ib ll d t l• Celular silencioso/vibra call durante as aulas e  desligado nas provas

• Calculadora científica (HP) não será permitida nasCalculadora científica (HP) não será permitida nas provas ou quaisquer equipamentos eletrônicos. Apenas calculadora básica

• Silêncio durante as aulas• Uso de boné não será permitido nas provas• Provas sem consulta• Aprofundamento da matéria através da consulta de livros da bibliografia A prova não se baseará apenas nalivros da bibliografia. A prova não se baseará apenas na matéria ministrada em aula e, eventualmente, em algum material disponibilizado aos alunos

CURSO/PROVAS

• 16/17 aulas teóricas

• 2 Provas (NP1 e NP2) – data a definir( )

• Substitutiva e Exame (matéria do semestre todo)

P P (70%) P j t (30%)• Peso Prova (70%) + Projetos (30%)

• Exercícios para auxílio na nota

• Projeto: data de entrega não poderá sermodificadamodificada

• Matéria da prova: até a aula anterior a prova

PROJETO

• Em grupo (duas pessoas)

• Entrega intermediária para revisãoEntrega intermediária para revisão

• 30% da nota

• Instalações prediais de água fria e esgoto

• Será encaminhado ao representante da salaSerá encaminhado ao representante da sala por e‐mail

• Grupos definidos na aula de hoje

Bibliografiag• MACINTYRE, A. J. (1990). Manual de Instalações Hidráulicas e Sanitárias. LTC –

Livros Técnicos e Científicos Editora S ALivros Técnicos e Científicos Editora S.A.• BORGES, R. S.; BORGES, W. L. (1992). Manual de Instalações Predias

Hidráulico‐Sanitárias e de Gás. Editora Pini. 4ª ediçãoVIANNA M R (2004) I t l õ Hid á li P di i I i t A t Ltd• VIANNA, M. R. (2004). Instalações Hidráulicas Prediais. Imprimatur Artes Ltda, 3ª edição, Belo Horizonte

• BLUNDI, C. E.; PICANÇO, A. P.; MORUZZI, R. B.; REALI, M. A. P. (2006). Instalações Prediais de Água Fria Universidade de São Carlos EESCInstalações Prediais de Água Fria. Universidade de São Carlos – EESC –Departamento de Hidráulica e Saneamento  

• Normas Técnicas da ABNTCREDER H (1995) I t l õ Hid á li S itá i Edit LTC Sã P l• CREDER, H. (1995). Instalações Hidráulicas e Sanitária, Editora LTC, São Paulo

• CARVALHO, R. J. (2006). Instalações hidráulicas e o projeto de arquitetura. Editora Blucher, São Paulo

• BOTELHO, M. H. C. (2006). Instalações Hidráulicas Prediais. Editora Edgard Blucher

• NETTO, A. J. (2005). Manual de Hidráulica. Editora Edgard Blucher, São Paulo.

Ementa• Instalações prediais de água fria

• Instalações prediais de água quente

I l õ di i d• Instalações prediais de esgoto

INSTALAÇÕES PREDIAIS DE ÁGUA FRIA ‐ NOÇÕES DE HIDRÁULICA

• Condutos livres: Recipientes, abertos ou fechados, naturais ou artificiais, Independentes da forma, sujeitos à pressão atmosférica.

• Os condutos livres diferem dos condutos fechados porque o gradiente de pressão não é relevantenão é relevante

• O agente que proporciona o escoamento é a gravidadeO age te que p opo c o a o escoa e to é a g a dade

• Exemplos: aquedutos, canais, calha de córrego, rios, rede de esgoto, rede de águas pluviais (quando não bombeados)

NOÇÕES DE HIDRÁULICA

• Condutos forçados: também chamados de condutos sob pressão. As canalizações onde o líquido escoa sob uma pressão diferente da atmosférica

• As seções desses condutos são sempre fechadas e o líquido escoa enchendo‐asAs seções desses condutos são sempre fechadas e o líquido escoa enchendo as totalmente (perímetro molhado coincide com todo o perímetro do conduto). São, em geral, de seção circular 

P d f i id d (d li id d d ) l• Podem funcionar por gravidade (declividade do terreno) ou por recalque (bombeamento) vencendo desníveis entre o ponto de captação e o ponto de

Utilizaçãoç

• Pressão efetiva: consideramos nula a pressão atmosférica

NOÇÕES DE HIDRÁULICA

Pressão (P)

P = F/A  (SI: N/m2 ‐ Pa; MKS: kgf/m2)

P = patm + μ . g. hImportante: A pressão dependeapenas da altura da água acima doponto considerado

Onde:

µ = massa específica do líquido

/ /

ponto considerado

(água = 1 g/cm3; 1000 kg/m3)

g (aceleração da gravidade) = 9,80665 m/s2

h (desnível em relação a superfície doh (desnível em relação a superfície do 

líquido)

ou

P = γ. h

Onde: γ = peso específico do líquido (γ = μ . g)γ p p q (γ μ g)

(água = 1000 x 9,80665 = 9806,65 N/m3 = 1000 kgf/m3 )

NOÇÕES DE HIDRÁULICA

Pressão (P)

• P = F/A  (SI: N/m2 – Pa)

• Nas normas de instalações hidráulicas prediais, as pressões são mencionadas em kPa (1 kPa 1000 Pa) o metros de col na d´ ág a (m c a) sendo q e 1em kPa (1 kPa = 1000 Pa) ou metros de coluna d´ água (m.c.a), sendo que 1 m.c.a = 10 kPa

Vazão (Q)

É a razão entre o volume de fluido escoado em um determinado intervalo deÉ a razão entre o volume de fluido escoado em um determinado intervalo de tempo (unidade: m3/s; l/s)  

Q = V/t 

Ou

Q = v. A (onde v = velocidade do fluido em m/s e A = área da seção do condutor)

EXEMPLO 1:

D i õ A B C d f h d i BDetermine as pressões nos pontos A, B e C, estando fechadas as torneiras em B e C. Apresente os resultados em kPa e m.c.a 

NOÇÕES DE HIDRÁULICA

Conceito de Carga:

• Expressão da energia da partícula por unidade de peso (equação de Bernoulli):Ex: partícula líquida, de massa m, em um fluido incompressível

H = z + p/γ + U2/2g

Energia específica = HEnergia específica = H

Carga de posição = z

Carga de pressão ou piezométrica = p/γUnidade: comprimento

Carga de pressão ou piezométrica   p/γ

Carga de velocidade ou taquicarga = U2/2g

Ex 2: A água escoa no interior de uma canalização de diâmetro de 50 mm com vazão de 3 l/s. Determine suas cargas: total, de posição, piezométrica e cinética, numa seção dessa canalização situada 25 m acima do plano tomado comonuma seção dessa canalização situada 25 m acima do plano tomado como referência e sabendo‐se que a pressão ali remanescente é igual a 200 kPa

NOÇÕES DE HIDRÁULICA

Conceito de Carga:

H = z1 + p1/γ + U12/2g = z2 + p2/γ + U22/2g = z3 + p3/γ + U32/2g (sem dissipação de energia) 

NOÇÕES DE HIDRÁULICA

Conceito de Carga ‐ Exemplo:

Ex. 3. Determine a pressão na seção A, admitindo não haver perda de carga no escoamento da água

NOÇÕES DE HIDRÁULICA

Perda de Carga (ΔH):

• Conceito: quando a água escoa, suas partículas atritam entre si e com as paredes da tubulação. Por isso, a água perde energia, ou seja, há uma perda de carga

• O dimensionamento de qualquer encanamento, seja de alimentação,distribuição ou de bombeamento supõe o cálculo da perda de carga

• As perdas de carga podem ser:

a) Contínuas: ocorrem ao longo de todo o comprimento das canalizações

a) Localizadas: ocorrem sempre que as condições de escoamento da água sejam, de alguma forma, modificadas. Ex: curvas, joelhos, tês, registros, entradas e saídas das canalizações

PERDA DE CARGA CONTÍNUA

PERDA DE CARGA CONTÍNUA  + LOCALIZADA

Variação das linhas piezométricas e energética ao longo de um tubo reto, horizontal,com alargamento, redução e colocação de registro entre A e G

DETERMINAÇÃO DA PERDA DE CARGA (CONTÍNUA)

• A NBR 5626 (1998) recomenda a utilização da equação universal, obtendo os valores das rugosidades  junto aos fabricantes dos tubos

• Na ausência podem ser utilizadas as equações empíricas:

DETERMINAÇÃO DA PERDA DE CARGA (LOCALIZADA)

l virtual = l real + ∑ l equivalente (Método dos comprimentos virtuais que se baseia na substituição da peça especial ou da conexão, por um certo comprimento virtual de tubo, capaz de provocar a mesma perda de carga)