aula_7_-_2012.2

EEC328 – Sistemas Prediais 2

AULA 5 QUARTO MÓDULO – INSTALAÇÕES PREDIAIS DE ÁGUAS PLUVIAIS

Professora: Elaine Garrido Vazquez

[email protected]

Monitora: Thais Hartmann Viégas

[email protected]

mailto:[email protected]

mailto:[email protected]


INFORMAÇÕES

27/01/13 Elaine Garrido Vazquez 2

Ano/Semestre 2012/2

Disciplina EEC328 - Sistemas Prediais II

Dia Terça – Feira

Local D217

Horário 13:00 às 16:00

Professora Elaine Garrido Vazquez

[email protected]


MONITORIA


Ano/Semestre 2012/2

Disciplina EEC328 - Sistemas Prediais II

Dia Sexta - Feira

Local D204 – Sala de Monitoria

Horário 10:00 às 12:00

Monitora Thais Hartmann Viégas

[email protected]


DATAS IMPORTANTES

Data Semana Conteúdo

22/01/2013 12 Água Pluvial (Conceitos e Dimensionamento) / Entrega Parcial T2

29/01/2013 13 Instalações de Gás (Conceitos, Dimensionamento )/Entrega Final T2

05/02/2013 14 2a Prova / Entrega (T3)

26/02/2013 15 Prova Final


QUARTO MÓDULO

INSTALAÇÕES PREDIAIS DE ÁGUAS PLUVIAIS



RESOLUÇÃO CONJUNTA SMG/SMO/SMU nº 001 DE 27 DE JANEIRO 2005

Art. 1º - Fica obrigatória, nos empreendimentos novos, públicos e privados que tenham área impermeabilizada igual ou superior a quinhentos metros quadrados, a construção de reservatório de retardo destinado ao acúmulo das águas pluviais e posterior descarga para a rede de drenagem e de um outro reservatório de acumulação das águas pluviais para fins não potáveis, quando couber. Art. 2º - No caso de novas edificações residenciais multifamiliares, industriais comerciais ou mistas, públicas ou privadas que apresentem área do pavimento do telhado igual ou superior a quinhentos metros quadrados, e no caso de residenciais multifamiliares com cinquenta ou mais unidades, será obrigatória a existência do reservatório de acumulação de águas pluviais para fins não potáveis e, pelo menos um ponto de água destinado a essa finalidade, sendo a capacidade mínima do reservatório calculada somente em relação às águas captadas do telhado.




Art. 15 – Os principais termos técnicos utilizados nesta Resolução Conjunta têm como definições as que se seguem: Reservatório de acumulação de águas pluviais – é uma estrutura de

armazenamento que tem a finalidade de receber as águas de chuva captadas nos telhados para fins de uso não humano.

Reservatório de detenção/retardo – é uma estrutura de armazenamento que tem a finalidade de acumular o escoamento adicional causado pela impermeabilização de uma área, deixando escoar, por meio de um orifício, uma vazão que acontecia antes da impermeabilização.




Art. 6º - As águas captadas nos telhados terão destinação menos nobre, só podendo serem utilizadas em lavagens de automóveis, pisos e regas de jardins. Art. 9º - O ponto de água destinado a utilização das águas reservadas, deverá estar localizado a uma altura de 1,80 metros do piso acabado, em nicho com portinhola com fecho, perfeitamente identificada e com a seguinte inscrição:

“ÁGUA IMPRÓPRIA PARA CONSUMO HUMANO” USAR SOMENTE PARA REGA DE JARDIM, LAVAGEM DE PISOS EXTERNOS E AUTOMÓVEIS

Art. 10 - As águas pluviais provenientes de pavimentos descobertos impermeáveis, tais como estacionamentos, pátios, etc. deverão ser diretamente encaminhadas ao reservatório de detenção/retardo. § 1º - As águas pluviais provenientes do extravasamento do reservatório destinado à acumulação de águas pluviais deverão ser encaminhadas ao reservatório de detenção/retardo.




§ 1º - A capacidade do reservatório de acumulação deverá ser calculada com base na seguinte equação:

V = volume do reservatório (m³);

K = coeficiente de abatimento; correspondente a 0,15;

Ai = área do telhado (m²);

h = altura de chuva (m); correspondente a 0,06m nas Áreas de Planejamento 1, 2 e 4 e a 0,07m nas Áreas de Planejamento 3 e 5.

V = K x Ai x h



NBR 10844 – INSTALAÇÕES PREDIAIS DE ÁGUAS PLUVIAIS

Esta norma fixa exigências e critérios necessários aos projetos das

instalações de drenagem de águas pluviais, visando garantir níveis

aceitáveis de funcionalidade, segurança, higiene, conforto, durabilidade

e economia.

Esta norma se aplica à drenagem de águas pluviais em coberturas e

demais áreas associadas ao edifício, tais como terraços, pátios e

similares.



INSTALAÇÕES DE DRENAGEM DE ÁGUAS PLUVIAIS

a) Recolher e conduzir a Vazão de projeto até locais permitidos pelos dispositivos legais;

b) Ser estanques;

c) Permitir a limpeza e desobstrução de qualquer ponto no interior da instalação;

d) Absorver os esforços provocados pelas variações térmicas a que estão submetidas;

e) Quando passivas de choques mecânicos, ser constituídas de materiais resistentes a estes cho-

ques;

f) Nos componentes expostos, utilizar materiais resistentes às intempéries;

g) Nos componentes em contato com outros materiais de construção, utilizar materiais compatíveis;

h) Não provocar ruídos excessivos;

i) Resistir às pressões a que podem estar sujeitas;

j) Ser fixadas de maneira a assegurar resistência e durabilidade.



INSTALAÇÕES DE DRENAGEM DE ÁGUAS PLUVIAIS

As águas pluviais não devem ser lançadas em redes de esgoto usadas apenas para

águas residuárias (despejos, líquidos domésticos ou industriais).

A instalação predial de águas pluviais se destina exclusivamente ao recolhimento e

condução das águas pluviais, não se admitindo quaisquer interligações com outras

instalações prediais.

Quando houver risco de penetração de gases, deve ser previsto dispositivo de proteção

contra o acesso destes gases ao interior da instalação.



DEFINIÇÕES

Área de Contribuição: soma das áreas das superfícies que, interceptando chuva, conduzem as águas para determinado ponto da instalação. Caixa de Areia: caixa utilizada nos condutores horizontais destinados a recolher detritos por deposição. Calha: canal que recolhe a água de coberturas, terraços e similares e a conduz a um ponto de destino. Condutor Horizontal: canal ou tubulação horizontal destinado a recolher e conduzir águas pluviais até locais permitidos pelos dispositivos legais. Condutor Vertical: tubulação vertical destinada a recolher águas de calhas, coberturas, terraços e similares e conduzi-las até a parte inferior do edifício.



DEFINIÇÕES

Duração de Precipitação: intervalo de tempo de referência para a determinação de intensidades pluviométricas. Intensidade Pluviométrica: quociente entre a altura pluviométrica precipitada num intervalo de tempo e este intervalo. Perímetro Molhado: linha que limita a seção molhada junto às paredes e ao fundo do condutor ou calha. Período de Retorno: número médio de anos em que, para a mesma duração de precipitação, uma determinada intensidade pluviométrica é igualada ou ultrapassada apenas uma vez. Ralo: caixa dotada de grelha na parte superior, destinada a receber águas pluviais.



DEFINIÇÕES

Ralo Hemisférico: ralo cuja grelha tem forma hemisférica. Seção Molhada: área útil de escoamento em uma seção transversal de um condutor ou calha. Tempo de Concentração: intervalo de tempo decorrido entre o início da chuva e o momento em que toda a área de contribuição passa a contribuir para determinada seção transversal de um condutor ou calha. Vazão de Projeto: vazão de referência para o dimensionamento de condutores e calhas.



MATERIAIS

Calhas - devem ser feitas de chapas de aço galvanizado,, chapas de cobre, aço inoxidável, alumínio, fibrocimento, PVC rígido, fibra de vidro, concreto ou alvenaria. Condutores Verticais - devem ser empregados tubos e conexões de ferro fundido, fibrocimento, PVC rígido, aço galvanizado, cobre, chapas de aço galvanizado, chapas de cobre, aço inoxidável, alumínio ou fibra de vidro. Condutores Horizontais - devem ser empregados tubos e conexões de ferro fundido, fibrocimento, PVC rígido, aço galvanizado, cerâmica vidrada, concreto, cobre, canais de concreto ou alvenaria.



MATERIAIS



SIMBOLOGIA

Tubulação Descendente

Tubulação Ascendente

Águas Pluviais Tubo de Águas Pluviais


RESUMO

27/01/13 19 Elaine Garrido Vazquez

As águas pluviais são encaminhadas aos ralos pelo caimento da laje em varandas, terraços ou através de canaletas.

Os tubos de águas pluviais (AP) devem ter diâmetro uniforme e os ralos que eles atendem estão situados em áreas descobertas. A grelha desses ralos deve ser do tipo hemisférico ou “abacaxi” para evitar a entrada de detritos na canalização.

Em sua extremidade superior o tubo de águas pluviais recebe diretamente o ralo hemisférico e em sua extremidade inferior o tubo termina em uma caixa de areia (CA), que tem a finalidade de fornecer uma visita à rede horizontal de AP.




DIMENSIONAMENTO

Intensidade pluviométrica “I”;

Vazão de Projeto e Áreas de Contribuição;

Calhas;

Condutores Verticais;

Condutores Horizontais



FATORES METEOROLÓGICOS - INTENSIDADE PLUVIOMÉTRICA

A determinação da intensidade pluviométrica “I”, para fins de projeto, deve ser feita a partir da fixação de valores adequados para a duração de precipitação e o período de retorno. Tomam-se como base dados pluviométricos locais. O período de retorno deve ser fixado segundo as características da área a ser drenada. • T = 1 ano, para áreas pavimentadas, onde empoçamentos possam ser tolerados; • T = 5 anos, para coberturas e/ou terraços; • T = 25 anos, para coberturas e áreas onde empoçamento ou extravasamento não

possa ser tolerado.

A duração de precipitação deve ser fixada em t = 5min



VAZÃO DE PROJETO

A vazão de projeto deve ser calculada pela fórmula:

Q = vazão de projeto (L/min)

I = intensidade pluviométrica (mm/h)

A = área de contribuição (m²)

No cálculo da área de contribuição, devem-se considerar os incrementos devidos à inclinação da cobertura e as paredes que interceptam água de chuva, que também deve ser drenada pela cobertura.

Q = I x A / 60



ÁREAS DE CONTRIBUIÇÃO


OBSERVAÇÃO - COBEETURAS HORIZONTAIS DE LAJE



As coberturas horizontais de laje devem ser projetadas para evitar “empoçamento”.

As superfícies horizontais de laje devem ter declividade mínima de 0,5%, de modo que garanta o escoamento das águas pluviais, até os pontos de drenagem previstos.

As drenagem devem ser feitas com mais de uma saída.

Quando necessário, a cobertura deve ser subdividida em áreas menores com caimentos de orientações diferentes, para evitar grandes percursos de água.

Os trechos de linha perimetral da cobertura e das eventuais aberturas na cobertura que possam receber água, em virtude do caimento, devem ser dotados de calha.

Os ralos hemisféricos devem ser usados onde os ralos planos possam causar obstruções.


PROJETO

Calcular a vazão de projeto para o telhado abaixo. Considerar a altura de 1,5 m para o telhado e localizado no Rio de Janeiro – Praça XV.

CALHA 1


ÁREA 3

ÁREA 4

ÁREA 1

ÁREA 2

ÁREA 5

ÁREA 6

PROJETO


Intensidade Pluviométrica (mm/h): Rio de Janeiro – Praça XV

PROJETO




Q = I x A / 60

Sendo I = 174 mm/h Q(n) = 174 x A(n) / 60

ÁREA A (m²) I (mm/h) VAZÃO Q (L/min)

A1 174 Q1

A2 174 Q2

A3 174 Q3

A4 174 Q4

A5 174 Q5

A6 174 Q6

PROJETO




Cálculo das áreas de contribuição:

ÁREA 1

ÁREA 2

a = 1,25 m

b = 6,18 m

A1 = 1,25 x 6,18 = 7,725 m²

a = 1,90 m

b = 5,13 m

A2 = 1,90 x 5,13 = 9,747 m²

PROJETO




Q = I x A / 60

Sendo I = 174 mm/h Q(n) = 174 x A(n) / 60


A1 7,725 174 Q1 22,40

A2 9,747 174 Q2 28,27

A3 174 Q3

A4 174 Q4

A5 174 Q5

A6 174 Q6

PROJETO




DIMENSIONAMENTO – VAZÃO DE PROJETO


ÁREA 3

a = 5,95 m

b = 11,31 m (6,18 + 5,13)

A3 = (5,95 x 11,31) / 2 = 33,647 m²




Q = I x A / 60

Sendo I = 174 mm/h Q(n) = 174 x A(n) / 60


A1 7,725 174 Q1 22,40

A2 9,747 174 Q2 28,27

A3 33,647 174 Q3 97,58

A4 174 Q4

A5 174 Q5

A6 174 Q6

PROJETO





a = 3,95 m

b = 15,50 m

h = 1,00 m

A4 = (3,95 + 1,00/2) x 15,50 = 68,975 m²

ÁREA 4

PROJETO




Q = I x A / 60

Sendo I = 174 mm/h Q(n) = 174 x A(n) / 60


A1 7,725 174 Q1 22,40

A2 9,747 174 Q2 28,27

A3 33,647 174 Q3 97,58

A4 68,975 174 Q4 200,03

A5 174 Q5

A6 174 Q6

PROJETO





ÁREA 5

ÁREA 6

a = 1,51 m

b = 4,50 m

h = 0,50 m

A5 = (1,51 + 0,50/2) x 4,50 = 7,920 m²

a = 1,51 m

b = 3,82 m

h = 0,50 m

A6 = (1,51 + 0,50/2) x 3,82 = 6,723 m²

PROJETO




Q = I x A / 60

Sendo I = 174 mm/h Q(n) = 174 x A(n) / 60


A1 7,725 174 Q1 22,40

A2 9,747 174 Q2 28,27

A3 33,647 174 Q3 97,58

A4 68,975 174 Q4 200,03

A5 7,920 174 Q5 22,97

A6 6,723 174 Q6 19,50

PROJETO




CALHAS

O dimensionamento das calhas deve ser feito através da fórmula de Manning-Strickler:

Q = vazão de projeto (l/min)

S = área da seção molhada (m2)

n = coeficiente de rugosidade (Tabela 2)

R = raio hidráulico (m)

i = declividade da calha (m/m)

K = 60.000




CALHAS

A Tabela 2 indica os coeficientes de rugosidade dos materiais normalmente utilizadas na

confecção de calhas.

A Tabela 3 fornece as capacidades de calhas semicirculares, usando coeficiente de

rugosidade (n = 0,011) para alguns valores de declividade. Os valores foram calculados

utilizando a fórmula de Manning-Strickler, com lâmina de água igual à metade do

diâmetro interno.



CALHAS




PROJETO

ÁREA 1

ÁREA 4

ÁREA 3

ÁREA 2

ÁREA 5

ÁREA 6

ÁREA Q (L/min)

A1 22,40

A2 28,27

A3 97,58

A4 200,03

A5 22,97

A6 19,50

Dimensionar a calha para o telhado abaixo. Considerar calha retangular de concreto liso (n=0,012), com declividade de 0,5%.


ÁREA Q (L/min)

A1 22,40

A2 28,27

A3 97,58

A4 200,03

A5 22,97

A6 19,50

TOTAL 390,75



ÁREA Q (L/min)

A1 22,40

A2 28,27

A3 97,58

A4 200,03

A5 22,97

A6 19,50

TOTAL 390,75

Pela Tabela:

a = 0,30 m

b = 0,20 m

Dimensões mínimas:

a = 0,60 m

Logo:

a = 0,60 m

b = 0,20 m


PROJETO


CONDUTORES VERTICAIS



Os condutores verticais devem ser projetados, sempre que possível, em uma só prumada. Quando houver necessidade desvio, devem ser usadas curvas de 90o de raio longo ou curvas de 45o e devem ser previstas peças de inspeção.

O diâmetro mínimo dos condutores verticais deve ser 70 mm.

O dimensionamento dos condutores verticais deve ser feito a partir dos seguintes dados: Q = vazão de projeto (L/min); H = altura da lâmina de água na calha (mm); L = comprimento do condutor vertical (m)

O diâmetro interno do condutor vertical é obtido através dos ábacos da Figura 3.




Para calhas com saída em aresta viva deve-se utilizar o ábaco (a)





Para calhas com saída em aresta com funil de saída deve-se utilizar o ábaco (b)



PROJETO

Dimensionar os condutores verticais, supondo calhas com saída em aresta viva, com altura da lâmina d’água igual à metade do diâmetro interno e comprimento do condutor vertical de 12,45 m.



ÁREA Q (L/min)

A1 22,40

A2 28,27

A3 97,58

A4 200,03

A5 22,97

A6 19,50

TOTAL 390,75

Calha:

a = 0,60 m

b = 0,20 m

Dados:

Q (L/min) =

H (mm) =

L (m) = 12,5 m

Incógnita:

D (mm)

PROJETO


ÁREA Q (L/min)

A1 22,40

A2 28,27

A3 97,58

A4 200,03

A5 22,97

A6 19,50

TOTAL 390,75

Calha:

a = 0,60 m

b = 0,20 m

Dados:

Q (L/min) = 390,75/2 = 195,375 L/min

H (mm) = b/2 = 0,20/2 = 0,10 m = 100 mm

L (m) = 12,5 m

Incógnita:

D (mm)

PROJETO


Dados:

Q (L/min) = 390,75/2 = 195,375 L/min

H (mm) = b/2 = 0,20/2 = 0,10 m = 100 mm

L (m) = 12,5 m

Incógnita:

D (mm)

Procedimento:

a) levantar uma vertical por Q até interceptar as curvas de H e L correspondentes (no caso de não haver curvas dos valores de H e L, interpolar entre as curvas existentes);

b) transportar a interseção mais alta até o eixo D;

c) adotar o diâmetro nominal cujo diâmetro interno seja superior ou igual ao valor encontrado.

L = 12,5 m

PROJETO


Dados:

Q (L/min) = 390,75/2 = 195,375 L/min

H (mm) = b/2 = 0,20/2 = 0,10 m = 100 mm

L (m) = 12,5 m

Incógnita:

D (mm)

Como Q não intercepta H nem L, é utilizado o diâmetro mínimo:

D (mm) = D mín = 70 mm

L = 12,5 m

PROJETO


CONDUTORES HORIZONTAIS



Os condutores horizontais devem ser projetados, sempre que possível, com declividade uniforme, com valor mínimo de 0,5 %.

O dimensionamento dos,condutores horizontais de seção circular deve ser feito para escoamento com lâmina de altura igual a 2/3 do diâmetro interno (D) do tubo. As vazões para tubos de vários materiais e inclinações usuais estão indicados na Tabela 4.

A ligação entre os condutores verticais e horizontais é sempre feita por curva de raio longo, com inspeção ou caixa de areia, estando o condutor horizontal aparen-te ou enterrado


CONDUTORES HORIZONTAIS




PROJETO

Dimensionar os condutores horizontais para escoar a vazão calculada no projeto, supondo declividade 1% e coeficiente de rugosidade n = 0,011.

Cobertura



Pavimento Tipo

PROJETO



PUC

PROJETO


CA1 – CA3 / CA2 – CA3

Q (L/min) = 390,75 / 2 = 195,375 L/min

D = 100 mm

CA3 - CP

Q (L/min) = 390,75 L/min

D = 125 mm

PROJETO


PUC

PROJETO


CONSIDERAÇÕES PARA O TRABALHO



Capacidade do reservatório área de planejamento 3;

Intensidade pluviométrica da Praca XV – RJ;

Calha retangular de concreto liso (n=0,012);

Condutores verticais com saída em aresta viva; quando mais de uma calha contribuir para um condutor vertical,

considerar as duas vazões para dimensionamento;

Condutores horizontais com n=0,011; se necessário, calcular condutores horizontais (desvios) no telhado e no

PUC;

Ralos ou grelhas na área descoberta do PUC.


ENTREGA PRÓXIMA AULA – 22/01

27/01/13 65


Elaine Garrido Vazquez

Concepção

Dimensionamento

• Capacidade dos Reservatórios

• Intensidade Pluviométrica

• Vazões de Projeto e Áreas de Contribuição

• Calhas

• Condutores Verticais

• Condutores Horizontais

Plantas

• Cobertura

• Tipo

• PUC

• Esquema Vertical

Croquis

• Áreas de Contribuição

aula_7_-_2012.2

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