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Caderno de Sistemas Prediais Hidráulicos Sanitários

Professor Daniel Costa dos Santos Departamento de Hidráulica e Saneamento

Universidade Federal do Paraná

Curitiba, 2018

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O PAPEL DOS SISTEMAS PREDIAIS

A importância dos Sistemas Prediais na Construção Civil relaciona-se não apenas com as primordiais necessidades relativas a higiene e saúde, mas também com as evolutivas noções de conforto impostas por um dinâmico comportamento social. Neste sentido, muitas pesquisas tem sido desenvolvidas no sentido de torná-los cada vez mais eficazes no atendimento das exigências dos usuários. No entanto, no contexto atual, onde há a necessidade que o Desenvolvimento seja Sustentável, os sistemas prediais passam a serem exigidos também, em seu desempenho, para além das fronteiras da edificação, ou seja, pelas demandas ambientais. Os sistemas prediais necessitam, portanto, serem concebidos tanto para satisfazerem o habitante assim como para contribuírem para a promoção da sustentabilidade do habitat. Neste cenário encontra-se o projetista, cuja missão é atender os anseios sociais e ambientais, em meio a emergentes avanços tecnológicos e a necessidade ímpar racionalização, questões estas singulares na competitiva estrutura econômica estabelecida. Isto posto, é oportuno supor que o projetista necessite de sensibilização, conhecimento e informação relativos aos princípios teóricos que sustentam tanto o convencional quanto o novo. Considerando que o tema transversal desta discussão é a Conservação da Água, alguns sistemas prediais hidráulicos sanitários serão apresentados sucintamente a fim de embasar o desenvolvimento da mesma.

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SISTEMAS PREDIAIS DE ÁGUA POTÁVEL 1 APRESENTAÇÃO DOS SISTEMAS O sistema predial de água potável é composto pelo sistema predial de água fr ia, de água quente e de combate e prevenção ao incêndio, sistemas estes que serão apresentados na sequência.Em termos de função básica do Sistema Predial de Água Fria (SPAF), é imprescindível o atendimento de demandas relativas a vazão, a pressão e a qualidade da água nos pontos de consumo, no sentido de propiciar ao usuário um uso "confortável" da mesma. Para tanto, os seguintes requisitos de desempenho devem ser atendidos:

- O sistema, em toda sua extensão, deve preservar a potabil idade da água, de acordo com a Portaria nº 2419,2011 do Ministério da Saúde.

- O correto dimensionamento do sistema deverá garantir o fornecimento de água nos pontos de util ização, de acordo com a necessidade de cada aparelho sanitário, de forma que a distr ibuição seja feita em quantidade adequada e contínua, e que suas pressões e velocidades estejam compatíveis com o sistema. Assim, o sistema poderá promover a economia de água e energia.

- A instalação deverá ser feita de maneira que facil ite a manutenção e, se possível, que evite níveis de ruído excessivos para o ambiente.

- Por f im, o sistema deverá proporcionar o conforto e exigências desejados pelo usuário.

Quanto a constituição geral , os sistemas prediais de água fr ia apresentam os seguintes componentes:

a) Fonte de Abastecimento de Água: Abastece o sistema predial de água fr ia. Pode ser um sistema público ou privado de abastecimento, cuja água pode ter origem superf icial ou subterrânea.

b) Ramal Predial: conecta a rede pública de distr ibuição ao hidrômetro, esse localizado no cavalete.

c) Cavalete: Instalação contendo tubulações, conexões e registros na qual é instalado o hidrômetro.

d) Hidrômetro: disposit ivo destinado a medir o consumo de água na edif icação.

e) Alimentador Predial: conecta o hidrômetro ao reservatório inferior, ou ao reservatório superior ou, diretamente, à rede predial de distr ibuição.

f) Instalação Elevatória: Instalação composta de conjunto elevatório (moto-bomba ou hidropneumático) e tubulações, destinada a recalcar água de um ponto de cota inferior, reservatório inferior por exemplo, a um ponto de cota superior, como o reservatório superior.

g) Reservatórios: Caracterizam o sistema indireto de água fr ia. Reservam água para os horários de "pico" de consumo e para os intervalos de interrupção de abastecimento da rede pública de distr ibuição. Podem ser inferiores (RI) ou superiores (RS).

h) Rede Predial de Distr ibuição: Conectada ao reservatório superior, ou ao reservatório inferior ou diretamente ao alimentador predial. Na existência de reservatório superior, tal rede é composta por barrilete, colunas de distr ibuição, ramais de distr ibuição e sub-ramais.

i) Barrilete: Conecta o reservatório superior às colunas de distr ibuição. j ) Colunas de Distr ibuição: Conectam o barrilete aos ramais de

distr ibuição. k) Ramais de Distr ibuição: Conectam as colunas aos sub-ramais. l) Sub-Ramais: Conectam os ramais aos pontos de consumo. m) Pontos de Consumo: Constam dos aparelhos e equipamentos

sanitários, como as bacias sanitárias, bidês, lavatórios, etc.

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Apresentada a constituição geral dos sistemas prediais de água fr ia, a tipologia dos mesmos é a seguinte: . Direto : a distr ibuição ocorre diretamente da rede pública até o ponto de consumo. Como neste sistema não existem reservatórios, recomenda-se sua util ização somente em casos em que haja conf iabil idade no sistema de abastecimento quanto a sua regularidade (atendimento sem interrupções) e adequabil idade (vazão, pressão e qualidade da água distr ibuída). Observar f igura a seguir.

Figura: Sistema Direto (Belinazo, 2002)

. Indireto: Caracterizado pela existência de reservatório(s). Recomenda -se a concepção desse sistema quando a pressão dinâmica e, ou, a vazão propiciada pelo sistema de abastecimento não for suf iciente para atender o RS ou, ainda, quando não houver conf iabil idade na regularidade de fornecimento de água pelo mesmo. Quando a pressão dinâmica e, ou, a vazão não for suf iciente, faz -se necessário um RI, instalação elevatória e RS, conjunto esse que conf igura um sistema indireto com RI e RS. No caso da a vazão não ser suf ic iente e, ou, houver irregularidade no abastecimento de água, mas contudo houver pressão dinâmica necessária para atender o RS, o sistema será indireto com RS apenas. Observar que no caso específ ico de edif icações de menor altura (casas, sobrados, etc), o sistema de abastecimento usual é o sistema indireto com reservatório superior apenas, o qual é abastecido util izando somente a pressão de água fornecida pela concessionária. O sistema direto é normalmente dispensado pela irregularidade no abastecimento de água sendo, o que conduz a adoção de reservatórios com capacidade mínima igual ao consumo diário da edif icação. As f iguras seguintes ilustram estes sistemas.

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Figura: Sistema Indireto sem Recalque (Belinazo, 2002)

Sistema Indireto com Recalque (Belinazo, 2002)

Misto: Consta de uma combinação do sistema direto como indireto.

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Quanto ao Sistema Predial de Água Quente (SPAQ) sua função básica é o atendimento de demandas relativas a vazão, a pressão, a temperatura e a qualidade da água nos pontos de consumo, no sentido de propiciar ao usuário um uso "confortável" da mesma. Para tanto, os seguintes requisitos de desempenho devem ser atendidos, além daqueles já apresentados para o SPAF:

- garantia de temperatura adequada para a água no ponto de consumo; - otimizar o consumo de energia no aquecimento de água.

Quanto a constituição geral , os sistemas prediais de água quente apresentam os componentes comuns com o sistema predial de água fr i a, além dos seguintes componentes específ icos:

- Aquecedor: aparelho destinado a aquecer a água. - Misturador: utilizado para misturar água quente e fria. - Reservatório de água quente: destinado a reservar a água quente que

será distribuída. - Respiro: serve como saída de ar e/ou vapor de uma instalação. - Tubulação de retorno: tubulação que conduz água quente de volta ao

reservatório ou aquecedor. - Válvula de retenção: dispositivo que permite escoamento de água em

uma única sentido. - Válvula de segurança de temperatura: destinado a evitar que a temperatura da

água ultrapasse determinado valor. Apresentada a constituição geral dos sistemas prediais de água quente, a tipologia dos mesmos é a seguinte: Sistema individual: Consiste na alimentação de um ponto de utilização, sem necessidade de uma rede de água quente. Destacam-se os aquecedores à eletricidade nos quais a resistência elétrica é acionada automaticamente pelo próprio fluxo de água. Já os aquecedores a gás combustível apresentam um queimador que é acionado por uma chama piloto quando da passagem do fluxo de água. Sistema Central Privado: Consiste de um equipamento responsável pelo aquecimento da água e uma rede de tubulações que distribuem a água aquecida a conjuntos de aparelhos pertencentes a uma mesma unidade (ex.: apartamento). As fontes energéticas são o gás combustível, eletricidade, óleo combustível, entre outros. Os aquecedores podem ser instantâneos (ou de passagem), onde a água é aquecida à medida que passa pela fonte de aquecimento, sem requerer acumulação, ou de acumulação, onde existe a acumulação do volume de água a ser aquecido. A distribuição é constituída por ramais que conduzem a água aquecida desde o equipamento de aquecimento até os diversos pontos de consumo. Sistema Central Coletivo: Consiste de um equipamento responsável pelo aquecimento da água e uma rede de tubulações que distribuem a água aquecida a conjuntos de aparelhos pertencentes a mais de uma unidade (ex.: prédio de apartamentos). As fontes energéticas são gás combustível, eletricidade, óleo combustível, entre outros, como a energia solar. Uma vez que o equipamento de geração de água quente em questão abastece várias unidades, está implícita a necessidade de acumulação do volume a ser aquecido. Quanto à modalidade de distribuição, o sistema central coletivo pode ser classificado em ascendente, descendente e misto.

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2 CONCEPÇÂO E PROJETO Inicialmente concebe-se um SPAF estabelecendo-se uma configuração a qual deverá ter um desempenho adequado diante das diversas solicitações previstas. A concepção considerará as necessidades do usuário e as condições sob as quais estarão submetidos os sistemas como, por exemplo, as pressões dinâmicas disponibilizadas pelo sistema de abastecimento. Devem ser consideradas igualmente nesta fase fatores como a integração deste sistema com os demais da edificação, a normalização vigente, materiais e componentes disponíveis no mercado, etc. Quanto as interações do sistema predial de água fria com os demais sistemas do edifício, observar que as mesmas impõem restrições para que haja uma certa harmonia entre os mesmos. Não obstante, a própria configuração do SPAF igualmente requer considerações. Por exemplo, pode ser recomendável a concepção de mais colunas de distr ibuição ao invés de adotar-se ramais longos, assim como deve-se conceber uma coluna de distr ibuição apenas para as válvulas de descarga das bacias sanitária. Para o SPAQ constam de considerações semelhantes àquelas já abordadas para o SPAF. No entanto, questões como segurança do usuário e economia de energia devem ser imperiosas na concepção do SPAQ. A adequação da posição dos aquecedores, onde a ventilação mínima deve ser considerada, é um fator primordial para a segurança. Já o isolamento térmico das tubulações deve ser adequadamente projetado de maneira a evitar o desperdício de energia calorífica e garantir conforto ao usuário. Para a elaboração do projeto de água fria, as seguintes etapas devem ser consideradas a concepção, o dimensionamento, a confecção dos elementos gráficos, a quantificação e o orçamento, a elaboração dos memoriais descritivos e de cálculo, as especificações e a elaboração do projeto “como construído” (as built).

Concebidos os SPAF e SPAQ e definidas as respectivas configurações, procede-se o dimensionamento dos mesmos sendo que as dimensões obtidas deverão atender as solicitações previstas. Concluído o dimensionamento do sistema, elabora-se o projeto para a produção o qual consta de simbologia utilizada, das representações gráficas e de um conjunto de documentos. A representação gráfica deve conter basicamente o seguinte: - planta baixa da cobertura, do pavimento tipo, do térreo e do subsolo, apresentando

os tubos de queda, ramais, desvios, colunas de ventilação e dispositivos diversos. - planta baixa do pavimento inferior apresentando os subcoletores, coletores,

dispositivos de inspeção, pontos de emissão dos esgotos sanitários, entre outros detalhes específicos.

- esquema vertical (fluxograma) sem escala, no qual serão apresentados os

componentes do sistema. - plantas dos ambientes sanitários apresentando o traçado e diâmetros das

tubulações - detalhes específicos Conforme BAZZO e PEREIRA (1993), o memorial descritivo deve basicamente apresentar as características da solução proposta. As justificativas dos métodos e técnicas para atingir tal solução também devem ser apresentadas. A memória de cálculo consta da apresentação de todo o dimensionamento e as respectivas referências normativas. As especificações técnicas devem conter basicamente a especificação comercial dos materiais e os detalhes construtivos, entre outras informações julgadas importantes. Na sequência realiza-se a quantificação e o orçamento dos componentes do sistema. O projeto “as built”, por fim, registrará aqueles detalhes executivos que não seguiram o projeto de produção, visando-se assim ter o registro fiel do sistema instalado.

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3 DIMENSIONAMENTO Quanto ao aspecto do requisito "quantidade de água", o dimensionamento considera a seguinte sequência: Estimativa do Consumo Diário (Cd), Dimensionamento do Ramal e Alimentador Predial, Dimensionamento do Hidrômetro e Cavalete (Definido pela Concessionária), Dimensionamento dos Volumes dos Reservatórios, Dimensionamento do Sistema Elevatório, Dimensionamento da Rede de Distribuição, Determinação do Nível Mínimo de Água (NAmin) no Reservatório Superior, Verificação das Pressões no Sistema de Distribuição. 3.1 Caracterização e Estimativa do Consumo Diário de Água A Caracterização do Consumo Diário de Água trata do estabelecimento e da organização de um conjunto de procedimentos visando a caracterização temporal e funcional do consumo de água. A caracterização temporal baseia-se no levantamento do histórico do consumo, enquanto a funcional é aqui admitida como a parametrização do consumo em função dos diversos usos e desperdícios pertinentes na edificação. O levantamento do histórico do consumo é de extrema importância pois permite avaliar, ao longo do tempo, as influências do comportamento do consumidor, do desempenho dos sistemas prediais de água fria e quente, da sazonalidade, entre outras variáveis, sobre o consumo de água. Para tanto, com base no levantamento em questão, existem modelos estatísticos de previsão de demanda de água, os quais possibilitam previsões de curto, médio e longo prazo (BILLINGS; JONES, 1996). A parametrização do consumo de água na edificação conta da discriminação do consumo por uso. No Documento Técnico de Apoio A1, do PNCDA (1998), é apresentado uma caracterização do consumo para um apartamento apenas situado em conjunto residencial para população de baixa renda, onde na Tabela 1 são apresentados os respectivos dados desta parametrização. Tabela 1: Parametrização do Consumo da Água nas Edificações Domiciliares

Aparelho Sanitário* AWWA (%) PNCDA (%)

Bacia Sanitária 26,1 5,0

Chuveiro 17,8 55,0

Banheira 1,8 -

Lavatório e Pia de Cozinha 15,4 26,0

Lavadora de Pratos 1,4 -

Lavadora de Roupas 22,7 11,0

Perdas Físicas 12,7 -

Outros 2,1 3,0

* Tabela adaptada de dados apresentados em GELT (2001) e PNCDA (1998) Não obstante, a American Water Works Association (AWWA), conforme WATERCASA (2001), apresenta dados sobre domicílios americanos, conforme Tabela 2. Tabela 2: Parametrização do Consumo em Domicílios Americanos (galões/hab.dia)

Aparelhos Sanitários* Sem Conservação Com Conservação

Bacia Sanitária 19,3 9,3

Chuveiro 17,2 11,1

Lavatório e Pia da Cozinha 11,4 11,1

Banheira 1,3 1,3

Lavadora de Pratos 1,0 1,0

Lavadora de Roupas 16,8 11,8

Perdas 9,4 4,7

Outros usos 1,6 1,6

Total 74,0 51,9

* Tabela adaptada de dados apresentados em GELT (2001) Considerada a caracterização do consumo diário de água faz-se necessário empreender a estimativa do consumo diário de água o qual é função do tipo de residência, do consumo per

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capita diário de água e da população do prédio. A Tabela 3 apresenta um exemplo de um conjunto de valores que relaciona o consumo diário per capita de água “qe” com o tipo de edificação. Assumido um valor para qe e para uma dada população é possível estimar o consumo diário de água. Tabela 3: Consumo Diário per Capita

Tipo de Edificação qe (l/per capita/d)

Alojamentos 80

Casas Populares 120

Residências Padrão Médio 150

Apartamentos 200

Hotéis 120

Escolas 50

Edifícios Comerciais 50

Edifícios Públicos 50

Escritórios 50 Fonte: CREDER, 2006

3.2 Ramal e Alimentador predial O dimensionamento do ramal e alimentador predial depende do consumo diário e da faixa de velocidade do escoamento na tubulação, a qual usualmente adotada estende-se de 0,6 a 1,0 m/s. O dimensionamento do diâmetro do ramal predial é dado pela equação da continuidade, a

saber, Drp = ( 4 . Q / . V ) 0,5

. Para o diâmetro do alimentador predial, por sua vez, é adotado aquele dimensionado para o ramal predial. 3.3 Hidrômetro e Cavalete A especificação do hidrômetro, assim como as especificações do cavalete, são dados pela concessionária. Para tais especificações são considerados o consumo diário e os diâmetros definidos para o ramal e alimentador predial. 3.4 Volumes dos Reservatórios Pela abordagem prática, o dimensionamento dos volumes dos reservatórios considera o consumo diário, o volume de incêndio e o volume de emergência. O equacionamento usual é o seguinte: Vrs = 0,4 Cd + Vi; Vri = 0,6 Cd + Nd . Cd; Sendo, Vrs: Volume do Reservatório Superior; Vri: Volume do Reservatório Inferior; Cd: consumo diário; Vi: volume de reserva de incêndio; Nd: Número de dias sem abastecimento á edificação. Já conforme o Corpo de Bombeiros do Estado do Paraná, o volume de reserva de incêndio deve ser estimado pela seguinte equação: Vi = (0,93 . C . A

0,5)

Sendo, A: área total sob risco de incêndio (m

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C: coeficiente função do risco de incêndio, tipo de ocupação e tipo de construção.

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Para a definição do coeficiente C da equação anterior faz-se necessário inicialmente definir a classe de risco da edificação sob estudo. Para uma edificação multifamiliar de uso residencial, por exemplo, sua classificação é Grupo A, Divisão A2, conforme Tabela 01 do Anexo do CÓDIGO DE SEGURANÇA CONTRA INCÊNDIO E PÂNICO (CSCIP) do Corpo de Bombeiros do Paraná. Não obstante, no mesmo Código e Anexo, a Tabela 03, a seguir reproduzida como Tabela 4, apresenta a classificação dos riscos. Tabela 4: Classificação das edificações e áreas de risco quanto à carga de incêndio J/m2

Risco Leve Risco Moderado Risco Elevado

até 300MJ/m² Entre 300 e 1.200MJ/m²

Acima de 1.200MJ/m²

Fonte: Corpo de Bombeiros do Paraná

Na sequência, na Tabela 02 “Aplicabilidade dos Tipos de Sistemas”, da Norma de Procedimento Técnico “Sistemas de hidrantes e de mangotinhos para combate a incêndio” (NPT 022) do Corpo de Bombeiro do Paraná, são apresentadas as classificações das edificações em função do tipo de risco. No caso de uma edificação multifamiliar de classificação A2, por exemplo, o risco é considerado leve. Diante destas condições de contorno, o coeficiente C é dado conforme Tabela 04 da NPT 022, a seguir reproduzida como Tabela 5:

Tabela 5: Valores de “C” para a determinação do volume do reservatório de incêndio Classe do Risco Construções

Risco Leve Risco Moderado Risco Elevado

Combustíveis* Resistentes ao Fogo Incombustíveis 1,04 0,38 0,26 1,39 0,65 0,41 1,44 0,78 0,50

*Combustíveis: edificações construídas em madeira; Resistentes ao fogo: edificações construídas em alvenaria de tijolos ou outros materiais que opõem resistência ao fogo; Incombustíveis: edificações construídas totalmente em concreto. Fonte: Corpo de Bombeiros do Paraná

Observar que admitindo uma edificação multifamiliar construída em alvenaria de tijolos, tem-se que a construção é resistente ao fogo e que o risco é leve, condicionantes estas que convergem para o valor de 0,38 para o coeficiente C, de acordo com a Tabela 5. Para o SPAQ Quanto ao aspecto do requisito "quantidade de água", o dimensionamento apresenta a mesma sequência já apresentada para o dimensionamento do SPAF. No entanto deve ser abordado ainda a questão do dimensionamento dos aquecedores. Neste caso, tem-se a mesma situação do sistema predial de água fria, apenas levando-se em conta que, em termos de sistemas prediais de água quente, importa não somente a vazão unitária, mas também a temperatura de utilização. Neste sentido, deve ser considerada a equação das misturas, qual seja:

m1 . ti1 + m2 . ti2 = (m1 + m2) tf

VAQ TAQ VAF TAF VMIST TMIST

onde: TAQ = temperatura da água quente no aquecedor. (Ex: 70

o C)

VAQ = volume de água quente para consumo diário a 70o C (incógnita)

TAF = temperatura da água fria no inverno. (Ex:15o C)

VAF = volume de água fria TMIST = temperatura da água morna no ponto de consumo. (Ex: 42

o C)

VMIST = volume de água morna utilizada, o qual o próprio consumo diário de água morna.

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Dadas temperaturas admitidas como exemplo, tem-se:

VAF = VMIST - VAQ e VMIST = m1 + m2 Então, 70 . VAQ + 15 (VMIST - VAQ) = 43 . VMIST Ou, VAQ = 0,51 V MIST Ou seja, neste exemplo observa-se que aproximadamente 50% do consumo diário de água morna deve ser reservado como água quente. Quanto ao aspecto "qualidade", a temperatura da água nos reservatórios também é um fator importante a ser considerado pois é sabido que em águas mornas, fato este corrente nos reservatórios superiores, há possibilidade de crescimento da bactéria Legionella, a qual é patogênica. (DAUGHERTY, 2000). 3.5 Sistema Elevatório O sistema é composto pelo poço de sucção, tubulação de sucção, conjunto moto-bomba, tubulação de recalque e reservatório elevado. A figura abaixo ilustra tal configuração.

Figura: Sistema Elevatório (afogado)

As bombas são máquinas hidráulicas são sistemas que podem fornecer energia ao escoamento. Especificamente, sistemas de bombeamento são equipamentos que transformam energia elétrica em energia mecânica e esta em energia hidráulica (energia cinética e de pressão). São muito usadas no Saneamento, em especial para os sistemas de abastecimento de água e de esgotamento sanitário, e em sistemas prediais. Para a especificação da bomba, considerando que deva ser priorizado o critério de eficiência na transformação da energia mecânica, oriunda do rotor, em energia hidráulica, a ser disponibilizada à tubulação de recalque, faz-se necessária a definição do ponto de trabalho desta bomba. Assim, conforme figura a seguir, observa-se que a interseção entre as curvas de do sistema e da bomba ocorre no denominado ponto de trabalho do sistema bomba-conduto de recalque. Neste ponto de trabalho a operação ocorre na vazão Q0 e a pressão AMT0, para um

rendimento e uma potência P consumida pela bomba. No entanto, a bomba não operará sempre no ponto ótimo em função de condicionantes como o envelhecimento dos tubos, a variação da velocidade de rotação e do diâmetro do rotor, a variação nos níveis do líquido, a operação de registros e a variação de demanda. Assim sendo, admite-se que a bomba funcione dentro de uma faixa Q1 x AMT1 até Q2 x AMT2, onde, fora desta, o rendimento operacional diminui.

2

B

1

AMTs=DGs-PCs

(pressão na entrada da bomba)

linha piezométrica

PCs

DGs

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Outro aspecto importante nos sistemas elevatórios é a cavitação. Este fenômeno ocorre quando na tubulação de sucção a pressão absoluta for menor que a pressão de vapor da água (PABS < PVAPOR). Assim, as bolhas de vapor formadas no interior explodirão em função justamente da pressão no interior da bolha (Pvapor) ser maior que a pressão absoluta que a envolve. Esta explosão projetará gotículas de água sobre a superfície interna da bomba, erodindo-a e danificando-a. Quanto ao dimensionamento do sistema elevatório deve ser considerado sua configuração, o tempo de funcionamento da bomba e a vazão aduzida. Dadas estas variáveis introdutórias, é possível dimensionar os diâmetros das tubulações e a altura manométrica total. Para a determinação do diâmetro de recalque dimensiona-se o diâmetro econômico pela Equação de

Bresse, a qual é Dr = 1,3 . Qr 0,5

. 0,25

sendo Qr a vazão de recalque e = t / 24 horas cuja variável t é o tempo de funcionamento da bomba. A NBR 5626 recomenda t entre 01 e 06 horas. Estimado o diâmetro de recalque admite-se o diâmetro de sucção sendo 01 diâmetro comercial superior aquele. Portanto, para uma dada vazão de recalque, estando definidos os diâmetros do sistema elevatório, assim como todas as conexões e válvulas pertinentes, é possível estimar a altura manométrica total. Esta estimada é possível definir a potência necessária ao conjunto motobomba para o qual se deve obter o maior rendimento energético possível. A potência do conjunto elevatório é dada pela seguinte equação:

.75

MANHQP

Onde, : Peso específico da água (água bruta ou esgoto = 1000 kgf/m3); Q: Vazão da água

(m3/s); HMAN.: Altura manométrica (mca) ; : Rendimento global do conjunto elevatório, sendo

= motor. bomba . Observar que a equação acima, na realidade é a potência fornecida pelo motor. Portanto, para estimar a potência da bomba é necessário considerar o rendimento do motor:

Bomba

MAN

B

HQP

.75

Figura: Ponto de Trabalho

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3.6 Rede de Distribuição Quanto a rede predial de distribuição, para definir os diâmetros dos ramais, colunas e barrilete pelo Método dos Pesos ou Método Estatístico. O consumo máximo provável é usualmente dimensionado pelo método dos Pesos Relativos, conforme preconizado pela norma "Instalação Predial de Água Fria - NBR 5626". Porém, é consenso que este método normalmente superestima a vazão do projeto e, consequentemente, superestima os diâmetros das tubulações. Todavia, existe uma série de modelos estatísticos que podem possibilitar uma estimativa mais realista da vazão de projeto, fato este que poderia atenuar as superestimativas Os pesos preconizados pela NBR 5626 encontram-se reproduzidos na Figura.a seguir.

Figura: da NBR 5626 para Pesos relativos para os pontos de utilização (ABNT) Estimada a vazão de projeto, para o dimensionamento das tubulações da rede de distribuição admite-se inicialmente V= Vmáx = 3,0 m/s, onde este valor é estabelecido na NBR 5626 e conduz a diâmetros menores. Assim sendo, os valores dos respectivos diâmetros (D) é o

diâmetro calculado por D = (4 . Q / . V) 0,5

. 3.7 Determinação do Nível Mínimo de Água (NAmin) no Reservatório Superior e Verificação das Pressões no Sistema de Distribuição Outra questão importante é a determinação do NAmin no RS, pois é através deste nível que são determinadas as pressões disponíveis na rede de distribuição. Tais pressões disponíveis devem atender, conforme a NBR 5626, as pressões admissíveis no sistema de distribuição (aparelhos sanitários e rede de distribuição). As pressões admissíveis são as seguintes: Pressão Dinâmica Mínima:

Caixa de Descarga: 0,5 mca ; Válvula de Descarga: 1,5 mca Demais Aparelhos: 1,0 mca ; Rede de Distribuição: 0,5 mca

Pressão Estática Máxima: Em qualquer ponto da rede o admitido é 40 mca.

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As pressões disponíveis nos pontos de consumo devem superar as pressões dinâmicas mínimas enquanto as pressões estáticas não devem ultrapassar a pressão estática máxima. Para tanto, a definição de volumes e cotas dos reservatórios superiores, o cálculo adequado dos diâmetros das tubulações, o atendimento das pressões dinâmicas mínimas de cada aparelho sanitário, entre outras variáveis, é de fundamental relevância na confecção do projeto. Para o caso de pressões estáticas superiores a 40 mca podem ser utilizadas válvulas redutoras de pressão, conforme o exemplo ilustrado na figura a seguir.

3.8 Condicionantes referentes a qualidade da água Em relação ao aspecto qualitativo, o dimensionamento deve considerar fenômenos relacionados ao impacto à qualidade da água potável. No caso da qualidade da água, cumpre inicialmente comentar que água potável é definida como aquela que atende aos padrões de potabilidade preconizados pela recente Portaria 2914/2011 do Ministério da Saúde. Em linhas gerais, deve apresentar as propriedades de ser clarificada (sem cor e turbidez), inodora e agradável ao paladar, de temperatura razoável, nem corrosiva e nem produtora de crostas, isenta de minerais de efeito fisiológico indesejável e livre de organismos que produzam doenças. Nesse sentido admite-se, em princípio, que a água fornecida pela concessionária às habitações seja potável. No entanto, o fato da água encontrar-se potável na entrada da edificação, não garante que a mesma esteja potável no ponto de consumo. Isto ocorre porque existem pontos potenciais de contaminação da água no referido trajeto. Ou seja, a água pode contaminar-se nas peças de utilização, nas canalizações e nos reservatórios. Nas peças de utilização (aparelhos e equipamentos sanitários), pode ocorrer contato da água servida com a água potável. É o caso, por exemplo, da bacia sanitária e da torneira de jardim. A contaminação da água nas tubulações pode ser motivada pela entrada de líquidos contaminados para seu interior ou pela corrosão dos metais que constituem os tubos, registros e válvulas. A entrada de água contaminada para o interior das tubulações pode ocorrer através de falhas de vedação ou através dos pontos de utilização.

Figura: Válvulas Redutoras de Pressão (Macintyre,1996)

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Cabe citar neste sentido o trabalho de HIGGINS (1997), onde o autor destaca a importância do controle da retrossifonagem nos aparelhos sanitários e hidrantes. RAZOUK (1996) igualmente destaca uma série de fatores, entre os quais a questão da insuficiente circulação da água em alguns trechos da rede de distribuição, fato este que pode causar a proliferação de microrganismos patogênicos. No caso dos reservatórios, é fato que os mesmos são os locais mais frágeis quanto à possibilidade de contaminação. As principais causas desta consistem em falhas construtivas (de projeto e execução) e na deficiência dos trabalhos de manutenção. Especificando, as formas de contaminação mais comuns ocorrem por infiltração de águas servidas, pela entrada de pequenos animais através das aberturas de acesso e extravasão, pela falta de limpeza periódica e a consequente acumulação de matéria orgânica no fundo do reservatório que consome grande parte do cloro residual da água, pela poluição atmosférica devida ao ar contaminado por elementos tóxicos e partículas em suspensão no ar, entre outras. Cumpre salientar também que a norma brasileira “Instalação Predial de Água Fria – NBR 5626/1998” apresenta uma série de recomendações para viabilizar a proteção sanitária da água potável, onde questões como a utilização de materiais adequados, o refluxo de águas servidas e a interligação entre as tubulações condutoras de água potável e água não potável são abordadas. Isto posto, conforme a NBR 5626, medidas que evitem a retrossifonagem devem ser previstas no projeto, como a separação atmosférica o disposit ivos quebradores de vácuo. 4 ECONOMIA DA ÁGUA PELO USO RACIONAL A economia de água em uma edificação pode ser obtida por ações de uso racional e por ações referentes a utilização de fontes alternativas. As ações de uso racional são basicamente aquelas de combate ao desperdício quantitativo e qualitativo. As ações de combate ao desperdício quantitativo são a priorização do uso de aparelhos sanitários economizadores de água, o incentivo à adoção da medição individualizada, a conscientização do usuário para não desperdiçar água no ato do seu uso, a detecção e controle de perdas de água no sistema predial de água fria, o estabelecimento de tarifas inibidoras do desperdício, entre outras. O combate ao desperdício qualitativo consta de um conjunto de medidas que garanta a qualidade da água nas instalações hidráulicas sanitárias. A higienização periódica dos reservatórios, por exemplo, consta de uma destas medidas imprescindíveis. Desta forma busca-se evitar que volumes de água nas edificações percam potabilidade, fato este que configuraria um desperdício de qualidade de água. 4.1 Uso Racional pelo Combate ao Desperdício Quantitativo

4.1.1 Utilização de Aparelhos Economizadores de Água

No que se refere à utilização de aparelhos e dispositivos sanitários economizadores de água, é importante comentar que existe uma série deles disponíveis no mercado. Como, por exemplo, torneiras automáticas, que podem gerar redução de 20% no potencial econômico em relação à convencional. Há, também, dispositivos economizadores como: torneiras eletrônicas (redução de até 40% no consumo de água), reguladores de vazão para torneiras de mesa, arejadores para torneira com rosca interna, válvulas de fechamento automático para chuveiros, de acionamento com o pé para torneiras de cozinha, bacias sanitária com caixa de embutir, dentre outros.

Objetivando ilustrar alguns benefícios do uso de aparelhos economizadores, um exemplo interessante a ser abordado consta da bacia sanitária de 06 litros de descarga. Comparada àquela de 12 litros de descarga, tem-se a significativa economia de 50% de volume de água por descarga. Nesta ótica, considerando que o usuário utilize a bacia sanitária convencional (12 litros) quatro vezes por dia, seu gasto é na ordem de 48 litros. Substituindo esta bacia convencional de 12 litros por uma economizadora de 06 litros, seu consumo passa para 24 litros diários, economizando, portanto, outros 24 litros. Para um consumo médio per capita de 132 L/hab/dia, conforme apresentado em SANTOS; SAUNITTI; BUSATO (2001) para Curitiba e Região Metropolitana, este valor representa uma possibilidade de economia de 18%, aproximadamente.

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4.1.2 Adoção da Medição Individualizada

A adoção de medição individualizada consta de uma medida importante para edifícios. Trata-se de um hidrômetro por economia, onde os respectivos moradores arcam com aquilo que consomem, eliminando conseqüentemente a polêmica cobrança por rateio. Convém enfatizar que alguns prédios de alto padrão em Curitiba já adotam esta medida, assim como existem soluções de menor custo para edificações de padrão médio. Ressalta-se também que a força da tarifação tem demonstrado ser um agente de grande eficácia para economia de água, pois é sabido que tarifas de certa expressão realmente inibem o desperdício. Aliás, esta consta de uma realidade que tem impulsionado a adoção da medição individualizada. Conforme TOMAZ (1998), o uso da medição individualizado reduz de 15 a 30% o consumo de água na edificação. A figura a seguir representa um esquema de medição individualizada em um edifício.

Figura: Exemplo de Medição Individualizada Fonte: www.saaeb.com.br

4.1.3 Sensibilização do Usuário Quanto à conscientização do usuário, é consenso que este de fato é um problema complexo. Seriam necessárias intervenções educacionais que realmente despertasse o usuário e o conduzisse a uma revolução comportamental onde, sob um novo paradigma pessoal, motivasse-o a posicionar-se contra o desperdício (CASTRO, 2000). Os benefícios decorrentes da sensibilização merecem atenção, conforme já comentado. No caso do morador, por exemplo, uma nova postura de racionalização seria efetivamente uma poderosa ação de conservação de água, haja visto o exemplo a seguir. Considerando o consumo per capita diário de 132 litros e que, no ato de escovar os dentes, o usuário leve aproximadamente 03 minutos.

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Admitindo-se uma vazão de 0,10 litros por segundo para o lavatório, e que o usuário ao escovar os dentes permaneça com a torneira aberta (água corrente) durante os 03 minutos, o mesmo consumirá aproximadamente 18 litros. Porém, se em uma atitude econômica a torneira permanecer aberta apenas 30 segundos, duração esta considerada aqui como razoável na escovação dos dentes, o volume consumido será de apenas 03 litros. Nesta atitude econômica, portanto, serão poupados 15 litros. Caso o usuário, em sua residência, escove os dentes duas vezes por dia, serão poupados 30 litros, valor este que é de aproximadamente 22 % do consumo per capita diário de 132 litros. 4.2 Uso Racional pelo Combate ao Desperdício Qualitativo Salubridade da Habitação pode ser conceituado como o estado saudável de uma habitação ou ainda como uma habitação que contribui para a saúde dos moradores. Tal salubridade depende de vários fatores como a qualidade da água utilizada, da coleta e disposição do esgoto doméstico, da drenagem das águas pluviais, da coleta e disposição dos resíduos sólidos, da qualidade do ar interior, das condições de conforto do ambiente (térmico, acústico), dos materiais de construção utilizados, da facilidade de higienização do ambiente, da qualidade ambiental do entorno, da postura do usuário, entre outros. No caso da qualidade da água, tema principal deste trabalho cumpre inicialmente comentar que água potável é definida como aquela que atende aos padrões de potabilidade preconizados pela Portaria 2914 do Ministério da Saúde. Em linhas gerais, deve apresentar as propriedades de ser clarificada (sem cor e turbidez), inodora e agradável ao paladar, de temperatura razoável, nem corrosiva e nem produtora de crostas, isenta de minerais de efeito fisiológico indesejável e livre de organismos que produzam doenças. Nesse sentido admite-se, em princípio, que a água fornecida pela concessionária às habitações seja potável. No entanto, o fato da água encontrar-se potável na entrada da edificação, não garante que a mesma esteja potável no ponto de consumo. Isto ocorre porque existem pontos potenciais de contaminação da água no referido trajeto. Ou seja, a água pode contaminar-se nas peças de utilização, nas canalizações e nos reservatórios. Nas peças de utilização (aparelhos e equipamentos sanitários), pode ocorrer contato da água servida com a água potável. É o caso, por exemplo, da bacia sanitária e da torneira de jardim. É importante também destacar a questão do desperdício qualitativo de água o qual é associado às questões de salubridade da habitação. Assim sendo, propõe-se como conceito de desperdício qualitativo de água o "volume de água potável que é inviabilizado qualitativamente para o consumo". É o caso, por exemplo, da água potável servida às residências onde, água potável é aqui admitida como aquela que atende aos padrões de potabilidade preconizados pela Portaria 2914. A contaminação da água nas tubulações pode ser motivada pela entrada de líquidos contaminados para seu interior ou pela corrosão dos metais que constituem os tubos, registros e válvulas. A entrada de água contaminada para o interior das tubulações pode ocorrer através de falhas de vedação ou através dos pontos de utilização. Cabe citar neste sentido o trabalho de HIGGINS (1997), onde o autor destaca a importância do controle da retrossifonagem nos aparelhos sanitários e hidrantes. RAZOUK (1996) igualmente destaca uma série de fatores, entre os quais cabe citar a questão da insuficiente circulação da água em alguns trechos da rede de distribuição, fato este que pode causar a proliferação de microrganismos patogênicos. No caso dos reservatórios, é fato que os mesmos são os locais mais frágeis quanto à possibilidade de contaminação. As principais causas desta consistem em falhas construtivas (de projeto e execução) e na deficiência dos trabalhos de manutenção. Especificando, as formas de contaminação mais comuns ocorrem por infiltração de águas servidas, pela entrada de pequenos animais através das aberturas de acesso e extravasão, pela falta de limpeza periódica e a conseqüente acumulação de matéria orgânica no fundo do reservatório que consome grande parte do cloro residual da água, pela poluição atmosférica devido o ar contaminado por elementos tóxicos e partículas em suspensão no ar, entre outras. A temperatura da água nos reservatórios também é um fator importante a ser considerado pois é sabido que em águas mornas, fato este corrente nos reservatórios superiores, há possibilidade de crescimento da bactéria Legionella, a qual é patogênica. (DAUGHERTY, 2000). Sugere-se

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portanto que esta forma de desperdício seja considerada na avaliação do desempenho da edificação pois, efetivamente, consta de volume de água previamente tratada que posteriormente tem sua qualidade desperdiçada. Cumpre salientar também que a norma brasileira “Instalação Predial de Água Fria – NBR 5626/1998” apresenta uma série de recomendações para viabilizar a proteção sanitária da água potável, onde questões como a utilização de materiais adequados, o refluxo de águas servidas e a interligação entre as tubulações condutoras de água potável e água não potável são abordadas. Já a pesquisa desenvolvida no Projeto de Pesquisa PGUAE/UFPR/CNPq: Avaliação do Comportamento da Qualidade da Água Potável em Edifícios Residenciais, a qual conduzida por SANTOS, FREITAS e MARIANO, 2003, e publicada no CIB 2003 em Ankara, Turquia, objetivou avaliar, em edifícios residenciais, o comportamento da qualidade da água potável em seu trajeto ao longo dos respectivos sistemas prediais de água fria. Desta maneira, procurou-se detectar a existência de contaminação da água nos referidos sistemas, assim como as possíveis causas da mesma. A metodologia utilizada fundamentou-se na escolha e levantamento descritivo dos edifícios, no levantamento da qualidade da água potável nos prédios e na análise laboratorial da qualidade da água potável.

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II SISTEMA PREDIAL DE ESGOTO SANITÁRIO 1 APRESENTAÇÃO DO SISTEMA Sistema predial de esgotos sanitários (SPES) é um conjunto de tubulações e acessórios, o qual se destina a coletar e conduzir os esgotos sanitários a uma rede pública de coleta ou sistema particular de tratamento. Além desta função básica, o SPES deve atender ainda os seguintes requisitos de desempenho, segundo a norma brasileira “Instalação Predial de Esgoto Sanitário - NBR 8160”: a) deve ser evitada a contaminação da água de consumo; b) permitir o rápido escoamento da água utilizada e dos despejos introduzidos, evitando a ocorrência de vazamentos e a formação de depósitos no interior das tubulações; c) impedir que os gases provenientes do interior do SPES atinjam áreas de utilização; d) deverá haver uma separação absoluta em relação ao sistema predial de águas pluviais. A contaminação da água de consumo deve ser evitada, protegendo-se tanto o interior dos sistemas de suprimento, assim como os ambientes receptores. A necessidade do referido sistema viabilizar o rápido e seguro escoamento dos esgotos sanitários, assim como garantir o funcionamento adequado dos fechos hídricos, deve ser considerado desde a concepção do SPES. A velocidade do escoamento nos trechos horizontais está associada a eficiência no transporte dos materiais sólidos, evitando que estes venham se depositar no fundo das tubulações. Nos trechos verticais a velocidade do escoamento influência significativamente nas pressões pneumáticas desenvolvidas no interior das tubulações. Já os fechos hídricos funcionarão adequadamente se os mesmos não se romperem, uma vez que isto impede que os gases no interior das tubulações penetrem no ambiente, conforme já comentado. Esta condição de não rompimento será garantida se as variações das pressões pneumáticas no interior do sistema forem limitadas, conforme o clássico trabalho de WILY; EATON (1965). Os fenômenos que induzem as variações das pressões pneumáticas serão discutidas posteriormente. A separação absoluta do SPES em relação ao sistema predial de águas pluviais deve ser garantida, assegurando a inexistência de quaisquer ligações entre tais sistemas. Com relação ao tratamento de esgoto o objetivo é tratar o esgoto nos níveis primário, secundário e terciário. Quanto a constituição geral, os SPES são constituídos por componentes de coleta, de transporte e de tratamento de esgoto, além dos componentes de ventilação. Os componentes de coleta e transporte são aparelhos sanitários, tubulações e acessórios destinados a captar os esgotos sanitários e conduzi-los a um destino adequado. Os aparelhos sanitários têm a função básica de coletar os dejetos, os aparelhos sanitários devem propiciar uma utilização confortável e higiênica por parte do usuário. Entre os aparelhos sanitários usuais encontram-se o bacia sanitária, o lavatório, a banheira, o bidê, etc. Um desconector tem por função, através de um fecho hídrico próprio, vedar a passagem de gases oriundos das tubulações de esgoto para o ambiente utilizado. Tal contenção ocorre através da manutenção do referido fecho hídrico por meio do controle das ações atuantes sobre o mesmo. Entre estas ações, vale citar a auto-sifonagem, a sifonagem induzida, a sobrepressão e a evaporação. As tubulações em questão compreendem os ramais de descarga e de esgoto, tubos de queda, subcoletores e coletores. Suas respectivas definições são as seguintes: - Ramal de Descarga: Trata-se de uma tubulação horizontal, a qual recebe diretamente os

efluentes dos aparelhos sanitários

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- Ramal de Esgoto: É uma tubulação horizontal que recebe os efluentes dos ramais de

descarga, diretamente, ou através de um desconector. - Tubo de Queda: Consta de uma tubulação vertical para qual se dirigem os efluentes dos

ramais de esgoto e de descarga. - Subcoletores: Tubulação horizontal a qual recebe efluentes dos tubos de queda e/ou dos

ramais de esgoto. - Coletores: É a tubulação horizontal que inicia-se a partir da última inserção do subcoletor

(ou ramal de descarga ou ramal de esgoto) e estende-se até o coletor público ou sistema particular.

As conexões são elementos cuja função é interligar tubos, tubos e aparelhos sanitários, tubos e equipamentos, além de viabilizar mudanças de direção e diâmetro da tubulação. São exemplos o tê, o cotovelo, a junção simples, curvas, etc., nos mais variados diâmetros. A caixa de gordura é um dispositivo complementar cuja finalidade é a retenção de substâncias gordurosas contidas no esgoto. Os dispositivos de inspeção são elementos complementares através dos quais tem-se acesso ao interior do sistema de maneira a possibilitar inspeções e desobstruções eventuais. A caixa de inspeção, o poço de visita, o "cap" e o tubo operculado são dispositivos de inspeção bastante usados. Os componentes de ventilação constam de um conjunto de tubulações e/ou dispositivos destinados a assegurar a integridade dos fechos hídricos de modo a impedir a passagem de gases para o ambiente utilizado, assim como conduzir tais gases à atmosfera. O subsistema de ventilação pode ser composto apenas de ventilação primária ou do conjunto ventilação primária e secundária. A ventilação primária constitui-se do prolongamento do tubo de queda além da cobertura do prédio, denominado tubo ventilador primário, enquanto que a ventilação secundária consiste de ramais e colunas de ventilação ou de apenas colunas de ventilação. Não obstante, a ventilação secundária pode ser configurada também pela utilização de dispositivos de admissão de ar, os quais podem substituir ramais e colunas de ventilação, conforme FERNANDES (1993). A eficiência deste subsistema será satisfatória na medida em que os fechos hídricos sejam preservados. As definições destes componentes constam a seguir: Tubo Ventilador Primário: É o prolongamento do tubo de queda além da cobertura do prédio,

cuja extremidade deve ser aberta à atmosfera; Ramal de Ventilação: Tubulação a qual conecta o desconector, ou ramal de descarga, ou ramal

de esgoto a coluna de ventilação. Coluna de Ventilação: Tubulação vertical que abrange um ou mais andares, onde sua

extremidade superior prolonga-se além da cobertura do prédio, estando aberta a atmosfera ou conectada ao barrilete de ventilação.

Barrilete de Ventilação: Consta de uma tubulação horizontal aberta à atmosfera, na qual

conectam-se as colunas de ventilação. Dispositivos de Admissão de Ar: Elementos cuja finalidade é a atenuação das flutuações das

pressões pneumáticas desenvolvidas no interior das tubulações.

A Figura a seguir ilustra um SPES.

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Fonte: www.ifrn.edu.br Os componentes de tratamento de esgoto são as unidades primária, secundária e terciária. Usualmente para o tratamento primário é utilizado o tanque séptico enquanto para os tratamentos secundários e terciários são usados os tratamentos complementares.

Os tanques sépticos são dispositivos de tratamento de esgoto cuja finalidade básica é a remoção de matéria orgânica. Trata-se de um sistema bastante difundido no Brasil dada sua simplicidade construtiva, fator este facilitador para sua utilização em domicílios e comunidades de pequeno porte que não estejam cobertas por sistemas públicos de tratamento de esgoto. Trata-se de uma unidade (prismática ou circular) de escoamento horizontal e contínuo e, quanto ao seu funcionamento, basicamente atuam os processos físicos de decantação, dos sólidos em suspensão, e de flotação de óleos e graxas, além dos processos biológicos de estabilização anaeróbia da matéria orgânica. Quanto a função dos tanques sépticos, os seguintes pontos são importantes como a proteção dos corpos hídricos e dos solos, o controle da proliferação de insetos, a promoção da saúde pública, etc. Assim, o uso do sistema de tanque séptico somente é indicado para:

Área desprovida de rede pública coletora de esgoto; Alternativa de tratamento de esgoto em áreas providas de rede coletora local. Retenção prévia dos sólidos sedimentáveis, quando da utilização de rede coletora

com diâmetro e/ou declividade reduzidos para transporte de efluente livre de sólidos sedimentáveis.

Os tipos de tanques são a Câmara única, as Câmaras em série e as Câmaras sobrepostas. Quanto a forma, podem ser prismáticas e circulares. A Geometria dos Tanques prismáticos, com relação as medidas internas mínimas por exemplo, a norma vigente estabelece que a relação comprimento / largura (C/L) a ser adotada nos projetos esteja na faixa de 2,0 à 4,0.

Para tanques circulares no entanto, deve ser observado a relação D 2.H , sendo D o diâmetro e H a altura do tanque. Recomenda ainda profundidades máximas (Hmáx) e mínimas (Hmin) em função do volume útil, quais sejam:

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Para Vu< 6,0 m³ Hmáx = 2,20 m ; Hmín = 1,20 m

Para 6,0 m³ <Vu< 10,0 m³ Hmáx = 2,50 m ; Hmín = 1,50 m

Para Vu> 10,0 m³ Hmáx = 2,80 m ; Hmín = 1,80 m A eficiência do sistema e a definição da disposição do efluente são outros pontos importantes para a aplicação dessa tecnologia. Segundo JORDÃO, PESSOA (1975), experiências indicaram valores de eficiência na faixa de 35 a 60% na remoção de DBO, e aproximadamente 60% na remoção de sólidos em suspensão. Sperling et al (1996), no entanto, apresentam valores de eficiência de remoção de 30 a 40% de remoção de matéria orgânica, 60 a 70% na remoção de sólidos em suspensão e 30 a 40% de remoção de patogênicos. A bibliografia é consensual no fato que tal eficiência é moderada no referente a remoção da matéria orgânica e fraca na remoção de patógenos.

Enfim, uma questão, já abordada, deve ser ressaltada: a fossa séptica, para os fins que se propõe, é um sistema útil na remoção parcial da matéria orgânica, mas pouco eficaz na remoção de microorganismos patogênicos, fato este que sugere a contínua busca de soluções mais resolutivas que garantam a proteção ambiental e segurança sanitária. Dentre as variáveis para o projeto e dimensionamento, é fato que as mesmas são várias, entre as quais cabe citar a contribuição per capita diária de esgoto (C), a contribuição per capita de lodo fresco, o número de contribuintes (N), o tempo de detenção (Td), a taxa de acumulação de lodo digerido, a área horizontal (A) e o volume útil (Vu).

Tais evidências são esclarecedoras indicando a necessidade de tratamento adicional do efluente da fossa séptica, tanto para potencializar a remoção de matéria orgânica, quanto a remoção de patogênicos. Para tanto existem diversas alternativas como filtro anaeróbio, vala de infiltração, vala de filtração, disposição controlada no solo, assim como aquelas específicas à desinfecção como a cloração, ultravioleta, ozônio, entre outros.

Os filtros anaeróbios usualmente são utilizados como unidades de pós-tratamento de esgoto. Consta de um tanque (cilíndrico ou retangular) que contém uma camada de leito filtrante, o qual é o meio suporte que pode ser composto por pedras, peças plásticas, etc. Sobre este leito o esgoto é aplicado, de maneira a percolar pelo mesmo. Neste efeito de percolação estabelece-se uma camada microbiana aderida sobre o meio suporte, a qual será responsável pela estabilização do substrato. Nestes filtros, o fluxo é ascendente e trabalha sob regime hidráulico afogado. A carga volumétrica de DBO usualmente aplicada é alta, de maneira a garantir as condições anaeróbias e conseqüente redução de volume.

2 CONCEPÇÃO E PROJETO As etapas de concepção e projeto de um SPES são àquelas já apresentadas para o SPAF. No entanto, algumas recomendações técnicas básicas questões importantes devem ser destacadas. Considerar que as mesmas são de caráter geral e estão em conformidade com a NBR-8160. Recomendações específicas devem ser observadas na própria norma citada. a) Todos os aparelhos sanitários devem ser protegidos por desconectores, os quais podem atender apenas um aparelho ou a um conjunto de aparelhos de um mesmo ambiente. b) As caixas sifonadas podem ser utilizadas para a coleta dos despejos de conjuntos de aparelhos sanitários (lavatórios, bidês, banheiras e chuveiros) de uma mesmo ambiente, além de águas provenientes de lavagens de pisos; neste caso as caixas sifonadas devem ser providas de grelhas. Quanto as bacias sanitárias, as mesmas já são providas internamente de um desconector, devendo desta forma serem ligadas diretamente ao tubo de queda. c) Devem ser previstos dispositivos de inspeção nos ramais de descarga de pias de cozinha e máquina de lavar louças, antes dos mesmos conectarem-se ao tubo de queda.

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d) Os tubos de queda devem, sempre que possível, ser instalados em um único alinhamento. Quando necessários, os desvios devem ser feitos com peças com ângulo central igual ou inferior a 90º, de preferência com curvas de raio longo ou duas curvas de 45º. e) Para edifícios de dois ou mais andares, quando os tubos de queda recebem efluentes contendo detergentes geradores de espuma, as seguintes soluções, a fim de evitar o retorno de espuma para os ambientes sanitários, devem ser adotadas: - não conectar as tubulações de esgoto ou de ventilação nas regiões de ocorrência de sobrepressão; - atenuar a sobrepressão através de desvios do tubo de queda para a horizontal, utilizando uma curva de 90º de raio longo ou duas curvas de 45º; - instalação de dispositivos que evitem o retorno de espuma. São consideradas zonas de sobrepressão: - o trecho, de comprimento igual a 40 diâmetros, imediatamente a montante de desvio para horizontal, o trecho de comprimento igual a 10 diâmetros imediatamente a jusante do mesmo desvio e o trecho horizontal de comprimento igual a 40 diâmetros imediatamente a montante do próximo desvio; - o trecho, de comprimento igual a 40 diâmetros, imediatamente a montante da base do tubo de queda e o trecho do coletor ou subcoletor imediatamente a jusante da mesma base; - os trechos a montante e a jusante o primeiro desvio na horizontal do coletor ou subcoletor, com comprimento igual a 40 diâmetros e a 10 diâmetros, respectivamente; - o trecho da coluna de ventilação, para o caso de sistemas com ventilação secundária, com comprimento igual a 40 diâmetros, a partir da ligação da base da coluna com o tubo de queda ou ramal de esgoto. f) Para pias de cozinha e máquinas de lavar louças, devem ser previstos tubos de queda especiais com ventilação primária; estes tubos devem descarregar em uma caixa de gordura coletiva. g) Recomenda-se o uso de caixas de gordura para efluentes que contenham resíduos gordurosos. h) As pias de cozinha e/ou máquinas de lavar louças instaladas superpostas em vários pavimentos devem descarregar em tubos de queda exclusivos, os quais conduzem os esgotos para caixas de gordura coletivas; neste caso é vetado o uso de caixas de gordura individuais nos andares. i) O interior das tubulações sempre deve ser acessível através de dispositivos de inspeção. j) Desvios em tubulações enterradas devem ser feitos empregando-se caixas de inspeção. l) A extremidade aberta de um tubo ventilador primário ou coluna de ventilação: - deve elevar-se verticalmente pelo menos 0,30 m acima da cobertura; todavia, quando esta atender outros fins além de simples cobertura, a elevação vertical deve ser, no mínimo, de 2,00 m; não sendo conveniente o referido prolongamento, pode ser usado um barrilete de ventilação. - deve conter um terminal tipo chaminé, tê ou outro dispositivo que impeça a entrada das águas pluviais diretamente ao tubo de ventilação. m) O projeto do subsistema de ventilação deve ser feito de modo a impedir o acesso de esgoto sanitário ao interior do mesmo.

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n) O tubo ventilador primário e a coluna de ventilação devem ser verticais e, sempre que possível, instalados em uma única prumada; o) Todo o desconector deve ser ventilado, cujas distâncias máximas, em função do diâmetro, de um desconector até o ponto onde o tubo ventilador que o serve esta conectado, constam na tabela 01: Tabela 1: Distância máxima de um desconector ao tubo ventilador.

Diâmetro nominal do ramal de descarga DN

Distância máxima (m)

40 1,00

50 1,20

75 1,80

100 2,40

p) As colunas de ventilação devem ter diâmetro uniforme; q) É dispensada a ventilação do ramal de descarga de uma bacia sanitária cuja distância até o tubo de queda seja no máximo 2,40m, desde que esse tubo de queda receba, do mesmo pavimento, imediatamente abaixo, outros ramais de esgoto ou de descarga devidamente ventilados; r) Não existindo as condições previstas no item anterior e, além disso, não sendo possível ventilar o ramal de descarga da bacia sanitária ligado diretamente ao tubo de queda, este deve ser ventilado imediatamente abaixo da ligação do ramal da bacia sanitária; 3 DIMENSIONAMENTO 3.1 Subsistemas de Coleta, Transporte e Ventilação Novas concepções, configurações e tecnologias referentes aos Sistemas Prediais de Esgoto Sanitário (SPES) também tem sido desenvolvidas no intuito de atender as demandas do usuário, do projetista e do meio ambiente. Neste sentido, é importante ressaltar a revisão da norma "Sistemas Prediais de Esgoto Sanitário: Projeto e Execução - NBR 8160", onde requisitos como "propiciar rápido escoamento do esgoto" e "garantir o impedimento do retorno de gases ao ambiente" foram reforçados em sua importância de maneira a assegurar a higienização e conforto ao usuário. Todavia, o projetista, ao procurar atender os requisitos deste, o projetista impõe consequentemente outros requisitos, entre eles a racionalização e a otimização do SPES. E tal imposição gerou e tem gerado uma série de pesquisas e tecnologias, as quais são em parte também observadas na atual norma. Nesta direção portanto, o fator de maior destaque credita-se à flexibilidade outorgada ao projetista para que o mesmo consiga personalizar a configuração do SPES para cada projeto. Tal possibilidade é viabilizada na aplicação do método hidráulico apresentando na referida norma, o qual é colocado como uma alternativa ao método convencional. Ou seja, o projetista pode conceber, projetar e dimensionar os SPES da forma clássica ou da forma alternativa através da aplicação do método hidráulico. Tanto pela forma clássica (Método das Unidades de Hunter de Contribuição -UHCs) quanto pelo Método Hidráulico, devem ser respeitados os diâmetros mínimos dos ramais de descarga apresentados na Tabela 02, na seqûencia. A forma clássica prevê o sistema convencional composto pelo subsistema de coleta e condução e pelo subsistema de ventilação primária e secundária. Esta metodologia já era preconizada pela versão anterior da norma, e segue disposto em sua versão atual. Conforme já comentado, baseia-se na atribuição de Unidades de Hunter de Contribuição (UHCs) para cada aparelho sanitário integrante ao SPES em questão. Tais unidades são normalizadas conforme a NBR 8160/83, e a tabela apresenta estes valores. Definidas as UHCs dos aparelhos sanitários integrantes do sistema, inicia-se o dimensionamento dos demais componentes, como os ramais de descarga, ramais de esgoto, tubos de queda, subcoletores, coletores.

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O método hidráulico, por sua vez, possibilita a concepção, o projeto e o dimensionamento tanto da configuração convencional quanto das configurações alternativas. No caráter de configuração alternativa, torna-se possível a consideração do sistema de tubo de queda único (apenas ventilação primária), do sistema para ventilação secundário apenas do tubo de queda (sem ventilação dos ramais), do sistema com ventilação secundária através de válvulas de admissão de ar e dos sistemas onde pode haver uma composição das alternativas. Estas alternativas serão adequadas ou não, conforme verificações disponíveis no método hidráulico (SANTOS,1998). 3.1.1 Coleta e Transporte Conforme NBR 8160, segue detalhada a rotina para o dimensionamento. . Ramais de Descarga Para os ramais de descarga devem ser adotados, no mínimo, os diâmetros apresentados na Tabela a seguir. Tabela: Unidades de Hunter dos aparelhos sanitários e diâmetro nominal mínimo dos ramais

de descarga.

APARELHO SANITÁRIO

Número de Unidades de

Hunter de Contribuição

Diâmetro nominal mínimo do ramal de

descarga - DN

bacia sanitária 6 100

banheira de residência 3 40 i

bebedouro 0,5 40

bidê 2 40

chuveiro: - de residência

- coletivo

2 4

40 40

lavatório: -de residência

- geral

1 2

40 40

mictório: - válvula de descarga - caixa de descarga

- descarga automática - de calha por metro

6 5 2 2

75 50 40 50

pia de cozinha residencial 3 40

pia de cozinha industrial: - preparação

- lavagem de panelas

3 4

40 50

tanque de lavar roupas 3 40

máquina de lavar louças 4 75

máquina de lavar roupas até 30 kg 10 75

máquina de lavar roupas de 30 a 60 kg 12 100

máquina de lavar roupas acima de 60 kg 14 150

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Para aparelhos não relacionados nesta tabela, como, por exemplo, caixa sifonada, devem ser estimadas as UHCs correspondentes e o dimensionamento deve ser feito pela Tabela abaixo. Tabela: Unidades de Hunter de contribuição para aparelhos não relacionados na Tabela 10.

ramal de descarga Diâmetro nominal mínimo do DN

Número de Unidades de Hunter de Contribuição

UHC

40 2

50 3

75 5

100 6

. Ramais de esgoto Neste caso deve ser utilizada a Tabela que segue. Tabela: Dimensionamento de ramais de esgoto

Diâmetro nominal DN

Número máximo de Unidades de Hunter de contribuição (UHC)

40 3

50 6

75 20

100 160

Recomenda-se ainda, com relação as declividades mínimas: - 2% para tubulações com diâmetro nominal igual ou inferior a DN 75, e

- 1% para tubulações com diâmetro nominal igual ou superior a DN 100.

. Tubos de Queda Os tubos de queda devem ser dimensionados pela somatória das UHCs conforme a Tabela a seguir. Tabela: Dimensionamento de tubos de queda

Número máximo de UHC

Unidades de contribuição

Diâmetro nominal do tubo (DN)

Prédio de até 03 pavimentos

Prédios com mais de 03 pavimentos

40 4 8

50 10 24

75 30 70

100 240 500

150 960 1900

200 2200 3600

250 3800 5600

300 6000 8400

. Coletor Predial e Subcoletores O coletor predial e os subcoletores podem ser dimensionados pela somatória das UHCs conforme a Tabela apresentada na sequência. O coletor predial deve ter diâmetro nominal mínimo DN 100. No dimensionamento do coletor predial e dos subcoletores em prédios residenciais, deve ser considerado apenas o aparelho de maior descarga de cada banheiro para a somatória do número de unidades Hunter de contribuição. Nos demais casos, devem ser considerados todos os aparelhos contribuintes para o cálculo do número de UHCs.

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Tabela: Dimensionamento de subcoletores e coletor predial

Número de

Máximo de Contribuição

Unidades Hunter

Diâmetro nominal do tubo

(DN)

declividades

mínimas (%)

0,5 1 2 4

100 --- 180 216 250

150 --- 700 840 1000

200 1400 1600 1920 2300

250 2500 2900 3500 4200

300 3900 4600 5600 6700

400 7000 8300 10000 12000

3.1.2 Ventilação . Colunas e Ramais de Ventilação Devem ser adotados os seguintes critérios para o dimensionamento do sistema de ventilação secundária:

Ramal de Ventilação Os diâmetros mínimos constam na Tabela a seguir em função do número de UHCs. São consideradas configurações com e sem vasos sanitários.

Coluna de Ventilação Os diâmetros nominais mínimos são apresentados na tabela 18 em função das UHCs e do comprimento da coluna. Este comprimento é medido desde o ponto de contato da coluna com a atmosfera até sua base no encontro com o tubo de queda.

. Barrilete de Ventilação

Os diâmetros nominais mínimos são definidos por trecho onde o número de UHCs de cada trecho é dado conforme já apresentado. O número de UHCs de cada trecho é a soma das unidades de todos os tubos de queda servidos pelo trecho e o comprimento a considerar é o mais extenso, da base da coluna de ventilação mais distante da extremidade aberta do barrilete, até essa extremidade; . Tubo Ventilador de Alívio Seu diâmetro nominal será igual ao diâmetro nominal da coluna de ventilação a que estiver ligado. Tabela: Dimensionamento de ramais de ventilação.

Grupo de sem bacias

aparelhos sanitárias Grupo de com bacias

aparelhos sanitárias

Número de unidades Hunter

de contribuição

Diâmetro nominal do ramal de ventilação

Número de unidades Hunter

de contribuição

Diâmetro nominal do ramal de ventilação

até 2 40 até 17 50

3 a 12 40 18 a 60 75

13 a 18 50 --- ---

19 a 36 75 --- ---

27

Tabela: Dimensionamento de colunas e barriletes de ventilação

TQ/ RE (DN)

No

UHCs Diâmetro Nominal Mínimo

(mm) do Tubo de Ventilação

(mm) 40 50 75 100 150 200 250 300

Comprimento permitido (m)

40 1 8 46 -- -- -- -- -- -- --

40 10 30 -- -- -- -- -- -- --

50 12 23 61 -- -- -- -- -- --

50 20 15 46 -- -- -- -- -- --

75 10 13 46 317 -- -- -- -- --

75 21 10 33 247 -- -- -- -- --

75 53 8 29 207 -- -- -- -- --

75 102 8 26 189 -- -- -- -- --

100 43 -- 11 76 299 -- -- -- --

100 140 -- 8 61 229 -- -- -- --

100 320 -- 7 52 195 -- -- -- --

100 530 -- 6 46 177 -- -- -- --

150 500 -- -- 10 40 305 -- -- --

150 1100 -- -- 8 31 238 -- -- --

150 2000 -- -- 7 26 201 -- -- --

150 2900 -- -- 6 23 183 -- -- --

200 1800 -- -- -- 10 73 286 -- --

200 3400 -- -- -- 7 57 219 -- --

200 5600 -- -- -- 6 49 186 -- --

200 7600 -- -- -- 5 43 171 -- --

250 4000 -- -- -- -- 24 94 293 --

250 7200 -- -- -- -- 18 73 225 --

250 11000 -- -- -- -- 16 60 192 --

250 15000 -- -- -- -- 14 55 174 --

300 7300 -- -- -- -- 9 37 116 287

300 13000 -- -- -- -- 7 29 90 219

300 20000 -- -- -- -- 6 24 76 186

300 26000 -- -- -- -- 5 22 70 152

3.2 Tratamento de Esgoto 3.2.1 Tanques Sépticos A norma pertinente é a NBR 7229 “Projeto, Construção e Operação de Sistemas de Tanques Sépticos”, onde a metodologia de dimensionamento e recomendações diversas são apresentadas. A contribuição C é função do número de pessoas por residência e dos valores de contribuição per capita por tipologia de residência. O Período de Detenção dos Despejos (Td), outro preceito importante da norma em questão. Esta se refere ao tempo de detenção, estabelecendo que, para uma faixa de contribuição diária de 1.500 L à 9.000 L, o Td varia inversamente proporcional de 1,00 dia à 0,5 dia. Para o dimensionamento, a NBR 7229 apresenta a seguinte rotina: a) Número total de pessoas ou habitantes na edif icação: b) Contribuição de despejos (C): Tabela 1 NBR 7229. c) Contribuição diária total (C’): C’ = C x n

o de pessoas ou habitantes na edificação.

d) Período de detenção (T): Tabela 2 NBR 7229. e) Taxa de acumulação de lodo digerido (k): Tabela 3 NBR 7229. f) Contribuição de lodo fresco (Lf): TABELA 1 NBR 7229. g) Volume útil do tanque séptico: V = 1000 + N.(C.T+ K.Lf)

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As tabelas supracitadas são as seguintes. Tabela 1: Contribuição Diária de Esgoto (C) e de Lodo Fresco (Lf) por Tipo de Prédio e de Ocupante

Prédio Unidade Contribuição, de esgotos (C) e

lodo fresco (Lf)

Ocupantes Permanentes: - Residência Padrão alto Padrão médio Padrão baixo - Hotel - Alojamento provisório

pessoa pessoa pessoa pessoa pessoa

160 130 100 100 80

1 1 1 1 1

Ocupantes temporários Fábrica em geral Escritório Edifícios públicos ou comerciais Escolas e locais de longa permanência Bares Restaurantes e similares Cinemas, teatros e locais de curta permanência Sanitários públicos

pessoa pessoa pessoa pessoa

pessoa pessoa pessoa pessoa

70 50 50 50

6 25 2

480

0,30 0,20 0,20 0,20

0,10 0,10 0,02 4,0

TABELA 2: Período de Detenção dos Despejos por Faixa de Contribuição Diária

Contribuição diária (L) Tempo de detenção

Dias Horas

Até 1500 1,00 24 1501 - 3000 0,92 22 3001 – 4500 0,83 20 4501 – 6000 0,75 18 6001 – 7500 0,67 16 7501 – 9000 0,58 14

Mais que 9000 0,50 12

TABELA 3: Taxa de Acumulação Total de Lodo (K) por Intervalo entre Limpezas e Temperatura do Mês Mais Frio

Intervalo entre limpezas (anos) Valores de K (dias) por faixa de temperatura (t), em °C

t 10 10 t 20 t > 20

1 94 65 57 2 134 105 97 3 174 145 137 4 214 185 177 5 254 225 217

TABELA 4: Profundidade Útil Mínima e Máxima por Faixa de Volume Útil

Volume útil (m³) Profundidade útil mínima (m) Profundidade útil máxima (m)

Até 6,0 1,20 2,20 6,0 – 10,0 1,50 2,50

Mais que 10,0 1,80 2,80

Esse volume é o volume útil do tanque, respectivo ao volume de ocupado pelo esgoto que está sendo tratado. O volume “seco”, aquele que não está em contato com o tanque, deve ser somado ao útil para se obter o volume total.

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Na execução, deve ser observado:

Para o afastamento mínimo das fontes de água recomenda-se 20,00 metros; A localização da fossa deve facilitar a conexão do coletor predial ao futuro coletor

público; Deve haver facilidade de acesso para viabilizar a limpeza do tanque séptico.

E, para a Operação, deve-se observar que a remoção do lodo digerido deve obedecer ao previsto em projeto e que a disposição do mesmo deve ser em aterro sanitário, na ETE ou na rede coletora de esgoto.

3.2.2 Tratamentos Complementares Sumidouro Consta de um poço para infiltração do esgoto no solo. O dimensionamento é função da Taxa de Absorção do Solo (TAS).

a. Requisito Básico: TAS 40 l / m2.dia, condição esperada em solos com argila arenosa

e, ou, siltosa.

b. Dados de Projeto

Área de Infiltração: considerar a área vertical (abaixo da tubulação de entrada),acrescida da superfície do fundo.

Diâmetro interno mínimo = 0,30 m.

Distância mínima do fundo do sumidouro e o nível máximo do lençol freático: 1,50m.

Distância mínima do Sumidouro aos poços de água: 20,0 m.

Área de Absorção do Esgoto (A): A = ПR2 + 2ПR . H = Q / TAS,

sendo R, H e Q o raio, a altura útil e a vazão afluente do sumidouro, respectivamente.

Volume do Sumidouro (V):V = ПR2 . H

c. Detalhes Construtivos

Material: alvenaria, pedra ou concreto; Material fundo do sumidouro: camada de 50 cm de brita.

A figura a seguir ilustra um sumidouro.

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A tabela a seguir apresenta valores para coeficientes de infiltração

Faixa Constituição provável

dos solos

Coeficiente de

Infiltração (l/m² dia)

1

Rochas, argilas compactas de cor branca, cinza ou preta, variando a rochas alteradas e argilas medianamente compactas de cor avermelhada.

Menor que 20

2

Argilas de cor amarela, vermelha ou marrom medianamente compactas, variando a argilas

pouco siltosas e/ou arenosas .

20 a 40

3

Argilas arenosas e/ou siltosas, variando a areia argilosa ou silte argiloso de cor amarela,

vermelha ou marrom.

40 a 60

4

Areia ou silte argiloso, ou solo arenoso com húmus e turfas, variando a solos constituídos predominantemente de areia e siltes.

60 a 90

5

Areia bem selecionada e limpa, variando até areia grossa com cascalhos.

Maior que 90

Valas de Infiltração São valas através das quais o esgoto se infiltra no solo. Questões específicas são apresentadas na sequência. . Requisito básico: 40 l / m

2.dia > TAS > 20 l / m

2.dia, faixa esperada em solos com argila

medianamente compacta à argila pouco siltosa ou arenosa. . Dados de Projeto:

Número mínimo de valas: 2 unidades Distância mínima do fundo da vala e o nível máximo do lençol freático: 1,50m. Distância mínima entre a vala de infiltração e os poços de água: 20,0 m Declividade da Tubulação: 1:300 a 1:500

Espaçamento entre valas 1,0 m ; Largura mínima: 0,50m; Altura: 0,50 a 1,00m; Comprimento máximo por vala: 30m

. Critério de Dimensionamento Considerando a Área de Infiltração:

A = Q / TAS; C = A / L , sendo C o comprimento e L a largura útil da vala. Considerar a área lateral (abaixo da tubulação de entrada) acrescida da área do fundo da vala.

. Critério Prático Alternativo de Dimensionamento: L = 6 m x nº de pessoas atendidas. . Detalhes construtivos:

Distribuição dos efluentes para as valas através de caixas de distribuição; Usual: duas valas por fossa séptica.

A figura a seguir ilustra a configuração de uma vala de infiltração.

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Valas de Filtração Valas destinadas a filtrar os efluentes antes de serem lançados em águas superficiais. . Requisito Básico: Uso em solos de baixa taxa de absorção. TAS < 20 l / m

2.dia. Tal taxa é

esperada em solo com rocha (argila compacta) à rocha alterada e à argila medianamente compacta. . Dados de Projeto

Constituição: Tubulação distribuidora. (superior); Meio filtrante; Tubulação receptora (inferior).

Dimensões limites:

Altura: 1,2 H 1,5 m; Largura: L 0,5 m; Comprimento máximo por vala: 25,0 m; Declividade da Tubulação: 1:300 a 1:500

Diâmetro mínimo da tubulação: min. = 100 mm; Distância mínima entre vala de filtração e poço de água : 20,0 m. Distância entre valas: 1,0 m

. Critério de dimensionamento considerando a área de filtração: A = Q / TA ; C = A / L , sendo TA a taxa de aplicação, C o comprimento e L a largura útil da vala. Considerar a área lateral (abaixo da tubulação de entrada) acrescida da área do fundo da vala. Valores para TA são apresentados na tabela abaixo: Tabela: Valores de Taxas de Aplicação

TA ( l/m2. dia ) Condições Fonte

< 100 Oriundo do TS NBR 13969 / 1997

de 82 a 200 Oriundo do TS FILHO, et al, 2001,apud EPA

40 Oriundo do TS FILHO, et al, 2001,apud EPA

200 Oriundo de SA FILHO, et al, 2001,apud EPA

< 50 Oriundo do TS para T <10oC FILHO, et al, 2001,apud EPA

< 100 Oriundo de SA para T <10oC FILHO, et al, 2001,apud EPA

6,00 m / pessoa Oriundo do TS ou RA. FILHO, et al, 2001,apud EPA

Detalhes Construtivos

Instalar caixas de inspeção nos terminais das valas; Usual: duas valas por fossa séptica.

A figura a seguir ilustra a seção transversal de uma vala de filtração.

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Filtros Anaeróbios Dados de Projeto

Forma: cilíndrica ou prismática; Altura do leito filtrante (H1): A NBR 7229 apresenta o valor de 1,20 m. No entanto,

GONÇALVES et al, 2001, apresenta uma faixa de 0,8 a 3,0 m. Altura do Fundo Falso (H2): A NBR 7229 apresenta o valor de 0,30 m. Distância Entre a Superfície Superior do Leito Filtrante e a Canaleta de Saída do

Efluente (H3): A NBR 7229 apresenta o valor de 0,30 m. Profundidade útil do filtro (H):H = H1 + H2 + H3. A NBR 7229 apresenta o valor de

1,80 m;

Dimensões limites: diâmetro: (d) 0,95 m; comprimento (L) 0,85 m; d 3h; L

3h;Vútil 1250 litros. Dimensionamento

O equacionamento básico é o seguinte: TCNV ...6,1

sendo,

V: volume do filtro; N: número de contribuintes; C: contribuição por contribuinte T: tempo de detenção

Os valores desses parâmetros são aqueles apresentados na NBR 7229, os quais já citados no dimensionamento da fossa séptica. A figura a seguir ilustra um filtro anaeróbio.

33

4 ECONOMIA PELA UTILIZAÇÃO ÁGUA CINZA 4.1 Conceitos A água cinza é aquela proveniente dos lavatórios, chuveiros, tanque e máquinas de lavar roupa. A possibilidade de seu uso já está sendo avaliada em alguns países preocupados com a escassez dos recursos hídricos. Quantitativamente reconhece-se que seu uso, em nível doméstico, se justifica. Todavia a qualidade necessária à água cinza para atender os usos previstos deve ser rigorosamente avaliada sob o enfoque da garantia da segurança sanitária.

Pode-se citar como exemplo, as avaliações desse tipo de reúso de água que vêm sendo conduzidas na Universidade do Arizona, Estados Unidos, apresentada por GELT et al. Entre as intenções de tal avaliação está a necessidade em conhecer o potencial de uso eficiente da água cinza, determinando para isso os possíveis riscos que esta possa causar à saúde dos usuários. Desta maneira, espera-se aumentar o uso público de forma consciente. Neste sentido, o uso da água cinza no Arizona, encontra-se regulamentado pelo “Department of Environmental Quality (DEQ)”, mais especificamente no Artigo 07, Capítulo 09 do regulamento "Environmental Quality" (WATERCASA). Outro estado dos Estados Unidos que também instituiu uma legislação para o reúso desta água é o da Califórnia, onde se permite o uso residencial para atividades como a irrigação superficial. Neste ponto, portanto, estabelece-se a fundamental questão a ser observada para o uso da água cinza: os custos de tratamento para que esta possa ser utilizada com a segurança sanitária requerida, onde, em maiores níveis de exigência de uso, maiores serão tais custos. 4.2 Disponibilidade e Demanda 4.2.1 Avaliação Quantitativa Quanto aos aspectos quantitativos relativos ao uso da água cinza, destaca-se o fato que o uso da água cinza, para promover o uso sustentável da água, é sugerido para usos não nobres como as descargas sanitárias e os usos externos, por exemplo. Vislumbra-se estes usos em

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primeira instância porque a bacia sanitária é responsável por um dos maiores consumos de água em uma residência. Não obstante, segundo QASIM,SYED (1994) apud TOMAZ (2000), este consumo pode ser na ordem de 41%. Já para os usos externos, este mesmo autor cita 3,0% na lavagem de pisos 1,0% na lavagem de automóveis. Portanto, o consumo de água potável para estes usos perfaz 45% do consumo total de água em uma residência. Segundo ROSE et al. (1991) o volume de água cinza gerado em uma habitação pode variar de local para local. Em Tucson, no Arizona, este volume pode ser da ordem de 117 litros por hab/dia (FOSTER & DeCOOK, 1986) enquanto na Califórnia este volume, estimado por INGHAM (1980), pode chegar a 223 litros por hab/dia. A NSWHEALTH (2000) também apresenta, conforme a tabela a seguir, o volume aproximado de geração de água cinza em uma habitação.

Tabela : Porcentagem aproximada de esgoto bruto e água cinza gerados em uma

habitação

ORIGEM ESGOTO BRUTO TOTAL Água Cinza Total

TOTAL % l/dia TOTAL % l/dia

Bacia Sanitária 32 186 - -

Lavatório 5 28 7 28

Chuveiro 33 193 48 193

Cozinha 7 44 11 44

Lavanderia 23 135 34 135

Total 100 586 100 400

FONTE: NSWHEALTH (2000) Engendrando neste momento uma breve simulação, faz-se imprescindível inicialmente estimar o volume de água cinza produzido pelo uso do chuveiro e do lavatório. Considerando o consumo de água potável utilizada no chuveiro seja na ordem de 0,10 l/s, conforme a NBR 5626, e admitindo-se que este aparelho seja utilizado uma vez ao dia, com tempo de funcionamento de 10 min, tem-se um volume produzido na ordem de 60 l/dia. Considerando, no entanto, que o consumo de água potável utilizada no lavatório seja na ordem de 0,10 l/s, de acordo com NBR 5626, e admitindo que este aparelho seja utilizado 05 vezes ao dia, com tempo de funcionamento de 30 segundos, tem-se um volume produzido na ordem de 15 l/dia. Pode-se chegar então, a um volume de água cinza gerado de aproximadamente de 75 l/dia. Em contrapartida, a descarga da bacia sanitária consome em média de 10 a 12 l/s de água potável a cada vez que é acionada. Supondo que o usuário a utilize quatro vezes ao dia, o consumo é de 48 litros de água. Percebe-se então, que se a água cinza puder ser reutilizada em lugar da água potável na descarga da bacia sanitária, já existirá a possibilidade de uma economia de 48 litros de água potável restando, ainda 27 litros para outros fins não nobres. 4.2.2 Avaliação Qualitativa Referente aos aspectos qualitativos relativos ao uso da água cinza, especial atenção deve ser dada as suas qualidades físicas, químicas e microbiológicas no que tange as questões de saúde pública. Isto porque, estudos em água cinza apresentaram a presença de coliformes fecais e totais, as quais são indicadoras da presença de microorganismos patogênicos. (KARPISCAK et al. 1987; GERBA et al. 1995). Sendo assim, o reuso da água cinza deve ser feito de forma planejada a evitar os riscos sanitários. Com relações a tais riscos sanitários, cabe inicialmente considerar que os mesmos são admitidos como aqueles associados ao uso de água contaminada. Neste sentido, na utilização da água cinza estes riscos devem ser levantados, cuja metodologia usual para tanto consta da distribuição de Beta-Poisson. Neste contexto, é oportuno citar a pesquisa apresentada pelo WATERCASA (2001), onde é avaliado o risco da utilização da água cinza para fins de irrigação.

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Constatou-se neste estudo a presença de coliformes fecais e estreptococos, os quais acenam para a possibilidade da existência de microorganismos patogênicos como a salmonella, a shigella e vírus. No caso dos coliformes fecais, por exemplo, os mesmos foram detectados em todas amostras analisadas. E, ao avaliar o comportamento das concentrações de coliformes fecais, observou-se que tais concentrações apresentam variações sazonais, além do fato que estas concentrações são maiores em residências que existem crianças, animais e reservatórios subterrâneos. Cabe citar também o caso específico da Escherichia Coli, a qual foi detectada em todas residências pesquisadas. Quanto aos protozoários, o estudo aponta que não foram detectados, ainda que o número de amostras tenha sido pequeno. A tabela abaixo ilustra as observações acima descritas.

Tabela: Concentração de Coliformes Fecais na Água Cinza em Função das Características das Edificações

Cenário Concentração CF (NMP/100 ml)

Com Crianças (0-12 anos) 4,99.103

Sem Crianças 4,25. 103

Reservatório Enterrado 1,82.104

Reservatório Apoiado 6,43.102

Com Animais 2,12. 103

Sem Animais 3,34. 104

* Tabela adaptada de dados apresentados em WATERCASA (2001)

Este mesmo trabalho apresenta riscos efetivamente estimados pela distribuição Beta-Poisson, onde se constatou que nas edificações que utilizam água cinza para irrigação, os riscos de contaminação foram superiores a 1.10

-4 por ano de exposição.

Interessante também foi observar que nas residências que reutiliza a água cinza da pia de cozinha, o risco de contaminação aumentou acentuadamente. Residências com a presença de crianças também apresentaram fatos reveladores, pois se percebeu nestes casos que pode haver um risco adicional em função da presença de crianças, principalmente para aqueles com idade inferior a 06 anos. No trabalho da EACT (2006), é apresentado um conjunto de relações que ilustram a associação dos riscos às fontes e às formas de irrigação. Neste ponto, portanto, estabelece-se a fundamental questão a ser observada para o uso da água cinza: os custos de tratamento para que esta possa ser utilizada com a segurança sanitária requerida, onde, em maiores níveis de exigência de uso, maiores serão tais custos. Em SANTOS,FRONHER (2007), é apresentada uma síntese dos resultados de alguns autores. Portanto, especificamente para esse estudo, cabe destacar inicialmente que os valores de DBO são menores na CS quando comparados com aqueles encontrados para as demais configurações que contém chuveiro e para a máquina de lavar roupas. Isso pode ser explicado em função do fato do esgoto estar mais diluído na caixa sifonada devido a contribuição do lavatório. Destacam-se também as significativas turbidez e cor encontradas na água coletada diretamente do banho (CH), respectivamente 201,4 NTU e 790,9 UH. Outro destaque é que em todas as configurações onde se apresenta a água do banho, são significativas as concentrações de coliformes fecais e totais. Comparando-se a água coletada diretamente do banho com a água da caixa sifonada, constata-se que a primeira apresenta menor concentração de coliformes. Não obstante, a máquina de lavar roupa é que apresenta os menores valores para esses parâmetros. No geral, destaca-se o fato que os parâmetros não atendem os critérios apresentados. Desta forma, para o uso adequado desta água no meio urbano, faz-se necessário tratamento em nível primário, secundário e terciário, no sentido da remoção da matéria orgânica e dos microrganismos patogênicos. Observar a Tabela na seqüência onde uma síntese de resultados de trabalhos de caracterização da água cinza é apresentada.

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Tabela: Síntese dos Resultados para Água Cinza e Critérios Qualitativos

Características Observadas

Parâmetros

CH4

MLR

4

CS

1

LV/TQ/CH

2

CH/LV

3

pH 6.26 9.71 7.2 7.62 4,7 – 7,5

DBO (mg/l) 183.86 101.42 96.53 266.7 25 - 230

Turbidez (NTU)

201.4

27.60

37.3

154.9

55 - 100

Colif. Totais (NPM/100 ml)

3.5x10

3

5.4

9.42x10

5

7.29x10

4

10

4 – 10

7

Colif. Fecal (NPM/100 ml)

1.1x10

0

2.1

4x10

2

2.69x10

4

10

2 – 10

6

Cloro Total (mg/l)

0.12

< 0.1

0.35

OD (mg/l) 5.73 4.62 3.4 0,1 – 4,4

DQO (mg/l) 623.38 389.78 279.6 200 - 360

Temperatura (oC)

24.02

23.74

24.1

Cor (UH) 790.9 68.0 52.3 214

Fósforo (mg/l) 6.24 7,70 0,35 – 3,35 Obs: CH: Água do Banho de Chuveiro Coletada na Bacia Esterilizada; MLR: Máquina de Lavar Roupas CS: Caixa Sifonada para Chuveiro e Lavatório; LV: Lavatório; TQ: Tanque; SST: Sólidos Suspensos Totais; 1 ZABROCKI (2002); 2 PETERS (2006); 3 RAPOPORT (2004); 4 SANTOS et al (2007)

Pelos dados obtidos para água cinza, parece ser a água do banho aquela que contribui com maior concentração de matéria orgânica para a composição da mesma, assim como para os parâmetros cor e turbidez. Configura-se desta forma uma situação onde se requer cautela no momento da opção pelo uso da água do banho, pois é esta água aquela que mais contribui, em termos quantitativos, para a oferta de água cinza.

4.3 Concepção e Projeto Referente a configuração básica de um sistema de utilização da água cinza, a mesma consta basicamente do subsistema de coleta da água servida, do subsistema de condução da água (ramais, tubos de queda e coletores), da unidade de tratamento da água (gradeamento, decantação, filtro e desinfecção) e do reservatório de acumulação. Pode ainda ser necessário um sistema de recalque, o reservatório superior e a rede de distribuição. Devem ser observados aqui os preceitos da Norma Brasileira “Sistemas Prediais de Água Fria”, NBR 5626, onde é expresso que não deve haver conexão entre água potável e água não potável. Tem-se, portanto, uma rede dupla, onde as tubulações devem ter cores diferentes. Existem ainda recomendações para que o acesso a cada ponto de consumo de água cinza seja protegido e de uso restrito à pessoas autorizadas, como a torneira de jardim, por exemplo, em uma edificação multifamiliar. Além disso, poderia ainda ser previsto a adição de corante à água cinza para distingui-la da água potável.

Características do subsistema de coleta, como a vazão específica dos aparelhos sanitários, associados à realidade de seus usos (frequência e duração do uso), permitem estimar a vazão diária a ser coletada. Estimada a vazão, é possível os diâmetros do sistema de condução. Já o dimensionamento do reservatório igualmente requer o conhecimento da vazão estimada, assim como da demanda prevista de água cinza. Neste sentido podem ser utilizados modelos estatísticos de previsão, os quais abordados nas normas brasileiras sobre os Sistemas Prediais de Água Fria e Sistemas Prediais de Esgoto Sanitário. Para a unidade de tratamento de água, faz-se necessária inicialmente a avaliação da qualidade da água cinza para poder-se então conceber o respectivo projeto. Na seguinte ilustração (GROSSKOFP, 1994), utilizada na

37

Flórida, observar os cuidados técnicos para que seja evitada a conexão cruzada para que o reservatório de água potável não seja contaminado pela água cinza.

BOMBA

RESERVATÓRIO DE

ÁGUA POTÁVELRESERVATÓRIO DE

ÁGUA NÃO-POTÁVEL

FORNECIMENTO DE

ÁGUA NÃO POTÁVEL

VÁLVULA DA

BOIA

VÁLVULA DE

INSPEÇÃO

ALTO NÍVEL

DE ÁGUA

BAIXO NÍVEL

DE ÁGUA

CAMADA

ATMOSFÉRICA

DE SEPARAÇÃO

4.4 Dimensionamento 4.4.1 Balanço Hídrico A avaliação do Balanço Hídrico possibilita comparar os volumes gerados de água cinza pelas fontes com os volumes demandados de água cinza pelos aparelhos sanitários. Nesse ponto, é fundamental o conhecimento da parametrização do consumopois será pelo conhecimento das parcelas consumidas por aparelho sanitário é que se poderá vislumbrar a relação disponibilidade x demanda . Disponibilidade A vazão disponível de água cinza é estimada em função das fontes da mesma, onde é considerado, para cada fonte, a vazão específica, a duração do uso (ou da descarga) e o número de usos (ou de descargas). A seguinte formulação expressa esse conceito, considerando a geração diária de água cinza:

Q disp. = N . (qi . ti . ni), Sendo, Qdisp. : vazão diária disponível de água cinza; N: número de pessoas; qi: vazão de descarga específica da fonte i; ti: duração do uso da fonte i; ni: número diário de usos da fonte i por pessoa. Observar que as fontes a serem utilizadas serão função da avaliação da relação disponibilidade x demanda. . Demanda A demanda estimada de água da cinza, a qual é em função do tipo de uso de um dado aparelho sanitário, é estimada pela seguinte formulação:

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Q dem. = N . (cj . tj . nj), Sendo, Qdisp. : vazão diária de demanda de água cinza; N: número de pessoas; ci: vazão de consumo específica do uso do aparelho sanitário j; tj: duração de consumo do uso do aparelho sanitário j; ni: número diário de usos do aparelho sanitário j por pessoa.

Como observado para as fontes, definição dos aparelhos sanitários que utilizarão a água cinza igualmente será função da avaliação da relação disponibilidade x demanda. A composição do Balanço Hídrico possibilita o encaminhamento dessas avaliações. . Disponibilidade x Demanda: Composição do Balanço Hídrico A composição do Balanço Hídrico trata de cotejar volumes demandados com volumes disponibilizados sendo, no caso em questão, de água cinza. Conforme já destacado, isso possibilita a avaliação da relação disponibilidade x demanda, além de possibilitar a tomada de decisão sobre várias características de projeto. O exemplo a seguir procura destacar essas questões em uma análise por pessoa por dia.

Volume Disponibilizado de Água Cinza: Considerando um retorno de 100% da água consumida para o banho e lavatório, tem-se: Chuveiro: 0,1 L/s . 600 s . 01 uso = 60 L Lavatório: 0,1 L/s . 15 s. 08 usos = 12 L Vdisp. = 72 L Volumes de Demanda: Para o uso na bacia sanitária de 12 L por descarga, tem-se: Bacia Sanitária: 12 L x 04 usos = 48 L/dia Para a utilização da água cinza em lavagem de pisos: Torneira de Serviço: (0,3 L/s x 600 s x 3) / 7 = 77 L/dia Balanço Hídrico: O volume disponibilizado pelo chuveiro atende a demanda da bacia sanitária e atende em 94% a demanda para a lavagem de pisos. 4.4.2 Caracterização da Água Cinza Neste caso, é fundamental a caracterização da água cinza a ser utilizada, tanto para o projeto quanto para o monitoramento. No entanto, não havendo a caracterização da água cinza específica que será utilizada, podem ser utilizados dados de bibliografia. No entanto, essa utilização deve ser feita com atenção ao fato que a caracterização adotada da bibliografia deve ser significativamente similar com relação às fontes de água cinza e usos previstos. 4.4.3 Dimensionamento das Unidades Tubulações e Bombeamento

39

O dimensionamento das tubulações e do bombeamento segue as rotinas já apresentadas para os SPAF e SPES. Tratamento As águas cinzas, enquanto efluentes, devem ser tratadas em função do uso a ser dado as mesmas. Desta forma, os critérios para sua utilização devem ser observados, conforme já destacado. A Tabela a seguir reproduz dados sobre características de água cinza já apresentadas nesse texto, todavia com o incremento de critérios para o uso desta água. Tabela: Síntese dos Resultados para Água Cinza e Critérios Qualitativos

Características Observadas Critérios para Uso Urbano

Parâmetros

CH

MLR

CS1

LV/TQ/CH

2

CH/LV

3

SAUTCHUK et al (2005)

USEPA 2004

pH 6.26 9.71 7.2 7.62 4,7 – 7,5 6 - 9 6 – 9

DBO (mg/l) 183.86 101.42 96.53 266.7 25 - 230 10,0 10,0

SST (mg/l) 5,0

Turbidez (NTU)

201.4 27.60 37.3 154.9 55 - 100 2,0 2

Colif. Totais (NPM/100 ml)

3.5x103 5.4 9.42x10

5 7.29x10

4 10

4 – 10

7

Colif. Fecal (NPM/100 ml)

1.1x100 2.1 4x10

2 2.69x10

4 10

2 – 10

6 ND ND

Cloro Total (mg/l)

0.12 < 0.1 0.35 Cloro residual

1.0 mgL

OD (mg/l) 5.73 - 4.62 3.4 0,1 – 4,4

DQO (mg/l) 623.38 389.78 279.6 200 - 360

Temperatura 24.02 23.74 24.1

Cor (UH) 790.9 68.0 52.3 214 10

Fósforo (mg/l)

6.24 7,70 0,35 – 3,35

0,1

CH: Água do Banho de Chuveiro Coletada na Bacia Esterilizada; MLR: Máquina de Lavar Roupas CS: Caixa Sifonada para Chuveiro e Lavatório; LV: Lavatório; TQ: Tanque; SST: Sólidos Suspensos

Totais;

1 ZABROCKI (2002); 2 PETERS (2006); 3 RAPOPORT (2004) Pela observação da Tabela acima, evidencia-se a necessidade de tratamento, usualmente requerendo processos físicos, químicos e biológicos de tratamento. Dentre os físicos, são importantes o gradeamento, para a remoção dos sólidos grosseiros, e a decantação, para a remoção dos flocos. O filtro de dupla camada, contendo carvão ativado e areia, atua por processos químicos e físicos, o que contribui para remoção de cor, turbidez, surfactantes, assim como de substâncias que geram odores. A desinfecção, por processos físicos ou químicos, é importantíssima para a remoção dos agentes patogênicos, os quais são oriundos dos pontos de coleta ou dos próprios reservatórios de acumulação, pois estes últimos são meios próprios para o desenvolvimento de microrganismos. O cloro é um processo químico de desinfecção, cujos custos são viáveis.

Todavia deve ser considerada a questão da geração dos subprodutos resultantes do contato deste com a matéria orgânica. A radiação ultravioleta, essa um processo físico, apresenta-se também como uma alternativa interessante sob o aspecto da eficiência da desinfecção, porém seus custos costumam ser elevados em comparação ao cloro. Em alguns países são encontradas configurações de tratamento de água cinza, a saber, de acordo com PROSAB 4:

40

Austrália: Grade Grossa e Filtro + Lodos Ativados + Cloração; Suécia: Filtro de Pedras + Lagoas + Filtro de Areia; Alemanha: Decantação + Biodisco + UV; Inglaterra: Filtração Simples ou Dupla + Cloração; Inglaterra: Grade e Filtro + Membrana; Inglaterra: Grade e Biofiltro Aerado Submerso (BAS); Brasil (prédio): Peneira + Reator Anaeróbio + BAS + Filtro de Areia + Cloração Brasil (residência): Grade Fina + Filtro Aeróbio com Leito de Brita + Cloração

As ilustrações a seguir ilustram alguns sistemas de tratamento de água cinza.

Esquema ilustrativo do sistema de uso de água cinza – UFES. (PROSAB 4) Onde: RAC: Reator anaeróbico compartimentado FBAS: Filtro biológico aerado submerso FT: Filtro terciário AC: Água cinza Volume dos Reservatórios O dimensionamento pode ser realizado igualmente pela vazão de demanda para 01 dia, no entanto o tempo para a reserva será superior a 01 dia. O quanto o tempo excederá 01 deverá ser estimado pelo Balanço Hídrico. Desta forma, o volume do reservatório é dado pela seguinte formulação:

Vr = Qdem . T Sendo, Vr : volume reservado; T: tempo de reservação (01 dia); Observar que, para efeitos de segurança, o T pode ser superior a 01 dia para contornar problemas decorrentes da interrupção de abastecimento de água cinza. O dimensionamento pode ser realizado também pela vazão disponível, no entanto devendo-se conhecer o tempo suficiente para acumulação da água cinza para atender a demanda de 01 dia. Desta forma, o volume do reservatório é dado pela seguinte formulação:

Vr = Qdisp . T Sendo, Vr : volume reservado; T: tempo de reservação para atender a demanda de 01 dia; Seguindo o princípio do caso anterior, destaca-se que, para efeitos de segurança, o T poderá ser majorado para contornar problemas decorrentes da interrupção de abastecimento de água cinza. Um ponto a ser destacado é que as formulações apresentadas para a estimativa do volume do reservatório de água cinza não considerou o tempo de detenção máximo a ser atendido para não ocorrer a deterioração da qualidade da água.

41

Determinação do Nível Mínimo de Água ( NAmin) no Reservatório Superior A determinação do NAmin no RS é importante pois é através deste nível que são determinadas as pressões disponíveis na rede de distribuição. Isto posto, considerando o volume do reservatório superior, conforme item 5.3.3, arbitra-se a base do mesmo, conforme disponibilidade de espaço. Arbitrada a área da base e conhecido o volume, é possível estimar o NAmin de água cinza no reservatório. Verificação das Pressões no Sistema de Distribuição Consideradas as pressões admissíveis no sistema de distribuição, conduz-se a verificação das pressões em questão através da seguinte rotina, a qual está organizada para aplicação na planilha da Figura A1 da Norma Brasileira de Água Fria, página 32.

42

III SISTEMA PREDIAL DE ÁGUA PLUVIAL

1 APRESENTAÇÃO DO SISTEMA O Sistema Predial de Águas Pluviais (SPAP) é um conjunto de tubulações e acessórios, o qual destina-se a coletar e conduzir as águas pluviais a um destino adequado. Além desta função básica, o SPAP deve atender ainda os seguintes requisitos de desempenho, conforme prescreve a NBR 10844: a) estanqueidade e acessibilidade, em qualquer ponto, para a limpeza e desobstrução eventuais; b) resistência às solicitações oriundas das variações térmicas, dos choques mecânicos e intempéries diversas; c) o sistema não deve lançar águas pluviais no sistema predial de esgoto sanitário. Quanto a constituição geral, o SPAP é constituído pelos seguintes componentes: calhas, canaletas, condutor vertical, condutor horizontal, ralos, caixas de areia e acessórios. As calhas são canais coletores de águas pluviais oriundas das coberturas. As calhas podem ser de beiral, platibanda e de centro. Já as canaletas constam de canais construídos em áreas descobertas no intuito de drenar as águas que atingem as mesmas. Os condutores podem ser verticais ou horizontais. Os condutores verticais são tubulações destinadas a recolher as águas das calhas ou ralos e conduzi-las até o térreo do edifício. Quanto aos condutores horizontais, os mesmos podem ser canais ou tubulações, os quais coletam as águas pluviais e conduzem-nas ao sistema de micro-drenagem urbana. Os ralos são caixas cobertas por grelha, cuja função é coletar águas pluviais oriundas de calhas, canaletas, terraços e áreas descobertas. As grelhas podem ser planas ou hemisféricas, dependendo do local onde encontram-se os ralos. As caixas de areia, por sua vez, têm por função coletar as partículas sólidas carreadas pelo escoamento nos condutores horizontais. Por fim, tem-se os acessórios, entre os quais pode-se destacar os suportes, as cabeceiras, as braçadeiras, entre outros. As figuras a seguir apresentam configurações do SPAP para edificações com e sem subsolo.

43

Figura: Configurações com Subsolo

Figura: Configurações sem Subsolo

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2 CONCEPÇÃO E PROJETO Importantíssimo também, diante do contexto sob abordagem, é o papel do Sistema Predial de Água Pluvial. Este deve atender requisitos de conforto e de segurança sanitária, ambos relacionados ao esgotamento rápido da água da chuva do ambiente da edificação, de maneira a evitar empoçamentos e refluxos. Neste sentido, no projeto, devem ser consideradas as mesmas observações realizadas para os sistemas anteriores. No entanto, algumas recomendações técnicas básicas devem ser atentadas. As mesmas são de caráter geral e estão em conformidade com NBR-10.844. Recomendações mais específicas devem ser observadas na própria norma citada. São elas:

empoçamento nas coberturas horizontais deve ser evitadas; neste sentido, deve ser garantida uma declividade mínima de 0,5% para estas coberturas, assegurando o escoamento das águas até a coleta pelo SPAP;

as calhas devem ser previstas em todos perímetros da cobertura que recebe água;

os extravasores, os quais proporcionam uma segurança adicional relativa a possibilidade de transbordamento, devem descarregar em locais adequados;

sempre que possível, os condutores verticais devem ser projetados numa única prumada, e o posicionamento dos mesmos pode ser externo ou interno ao prédio, dependendo das condicionantes como a tipologia da edificação, material do tubo, questões estéticas, etc;

para os condutores horizontais, aparentes ou enterrados, deve-se prever inspeções em conexões com outras tubulações, nas mudanças de declividade e de direção, assim como cada 20 metros nos trechos retos.

Quanto ao controle na fonte para redução de vazão de enchente, FENDRICH (2004) [2],apud (Tucci,2003), salienta que as medidas de controle do escoamento superficial das águas pluviais, são classificadas de acordo com o componente da drenagem, em medidas:1ª) Na fonte: Que envolve o controle em nível de lote ou qualquer área primária em desenvolvimento; 2ª) Na microdrenagem: Medidas em nível de loteamentos e de quarteirões; e 3ª) Na macrodrenagem: Soluções de controle nos principais rios urbanos. As principais medidas de controle na fonte têm sido: A detenção de lote (pequeno reservatório), que controla a vazão máxima, o uso de áreas de infiltração para recuperar a capacidade de infiltração da bacia hidrográfica e os pavimentos permeáveis. As medidas de micro e macrodrenagem são as detenções e retenções das águas pluviais. As detenções são reservatórios urbanos mantidos secos com uso do espaço integrado à paisagem urbana. As retenções das águas pluviais são reservatórios urbanos com lâmina de água, utilizados não somente para o controle do pico e do volume do escoamento superficial, como também da qualidade da água. A maior dificuldade no projeto e implementação dos reservatórios urbanos é a quantidade de lixo transportada pela drenagem, que obstrui a entrada dos reservatórios e aumenta a poluição das águas das retenções.

Junto com o planejamento e gestão da água, os novos princípios preconizam a aplicação de medidas de controle na fonte geradora do escoamento superficial. Dentre estas medidas de controle, destaca-se a implementação de micro-reservatórios de detenção, atuando de maneira distribuída em lotes urbanos, buscando promover o abatimento das vazões de pós-urbanização à sua condição de pré-urbanização. Segundo o censo de 2000 do IBGE – Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística, o Brasil atingiu o índice expressivo de 82% da sua população vivendo no meio urbano, principalmente nas suas regiões metropolitanas. Tal percentagem indica que as bacias hidrográficas sofrem processo de urbanização intensiva, e altas taxas de impermeabilização dos seus solos e, portanto, as cidades brasileiras precisam promover a construção de sistemas de detenção, utilização e infiltração das águas pluviais, para assegurar a sustentabilidade dos seus sistemas de abastecimento de água e, restabelecer a circulação da água regionalmente (ciclo hidrológico).

45

Do Decreto No 791/2003 [13], da Secretaria Municipal de Obras Públicas de Curitiba,

observam-se alguns conceitos para detenção de águas pluviais:

“Para efeito de aplicação da presente Norma, ficam definidas: I. Bacias ou Reservatórios de Retenção – São dispositivos capazes de reter e acumular parte das águas pluviais, provenientes de chuvas intensas, de modo a retardar o pico de cheias, aliviando assim, os canais ou galerias de jusante responsáveis pela macrodrenagem. II. Cisternas ou Reservatórios de Acumulação – São dispositivos com objetivo de reter os excedentes hídricos localizados, resultantes da microdrenagem.” Conforme FENDRICH,SANTOS (2007), o referido decreto não diferencia adequadamente os termos reservatórios, de cisternas, ou de bacias, nem detenção de retenção das águas pluviais, muito menos que os excedentes hídricos são as chuvas efetivas, as geradoras do escoamento superficial, tanto na microdrenagem como na macrodrenagem urbana. Especificamente quanto as águas pluviais, no Decreto Nº 293/06 do Município de Curitiba, destacam-se os seguintes artigos:

“Art. 1º: Na aprovação dos projetos de construção de novas edificações destinadas aos usos a que se refere a Lei nº 9.800/00 e Decreto nº 183/00, deverão apresentar medidas estabelecidas neste regulamento atendendo as disposições do PURAE – Programa de Conservação e Uso Racional da Água nas Edificações. Art. 5º § 1º: Nas edificações habitacionais o dimensionamento do volume necessário para a cisterna ou reservatório deverá ser calculado mediante a aplicação da seguinte fórmula:

V = N x C x d x 0,25 Onde: V = Volume em litros; N = Número de unidades; C = Consumo diário em litros/dia e adotando-se os valores: 1 Quarto: C = 400 l/dia ; 2 Quartos: C = 600 l/dia; 3 Quartos: 800 l/dia ; 4 Quartos, ou mais: 1.000 l/dia ; d = Número de dias de reserva = 2. Art. 5º § 2º: Nas edificações comerciais o dimensionamento do volume necessário para a cisterna ou reservatório deverá ser calculado mediante a aplicação da seguinte fórmula:

V = Ac x 0,75 Onde: V = Volume em litros; Ac = Área total computável da edificação. Art. 5º § 3º: Em todos os casos fica estabelecido um reservatório com volume mínimo de 500 litros. 3 DIMENSIONAMENTO O dimensionamento do SPAP consta basicamente do dimensionamento das calhas e dos condutores. Neste sentido, a primeira incitava volta-se para a estimativa da vazão de projeto, a qual é função da intensidade pluviométrica, da área de contribuição e da permeabilidade da superfície de captação. Estimada a vazão do projeto, dimensiona-se as calhas através da equação de Manning-Strickler. Já o dimensionamento dos condutores é realizada através de ábacos e tabela pertinentes, conforme a NBR-10.844. 3.1 Vazão de Projeto O cálculo da vazão de projeto é realizado por meio da Equação Racional:

Q = C . I . A / 60

46

sendo, Q: vazão de projeto, l/min; C: coeficiente de escoamento superficial; I: intensidade pluviométrica, mm/h; A: área de contribuição, m

2

Esta equação, cuja precisão é reconhecida para áreas de contribuição inferiores a 5,0 Km

2. A

vazão de projeto é reconhecida como a máxima solicitante. O coeficiente de escoamento superficial C estabelece o grau de absorção de água pela superfície de área de contribuição. Cujos valores variam de 0 à 1. Sendo total a absorção da água pela superfície, tem-se C = 0. Todavia, caos a superfície seja impermeável o bastante para que a absorção seja mínima, ter-se-á C = 1. Para efeito de dimensionamento do SPAP, esta última situação será a considerada, a qual esta a favor da segurança. Fatores como o comportamento meteorológico local, a duração t e o período de retorno T de uma dada precipitação influem diretamente na intensidade pluviométrica I, a qual pode ser definida como a altura de água precipitada num determinado intervalo de tempo. Segundo a NBR 10.844, a duração da precipitação deve ser de 05 minutos enquanto que o período de retorno, o qual é o intervalo médio de tempo onde uma dada intensidade pluviométrica será igualada ou excedida pelo menos uma vez, pode Ter os seguintes valores apresentados: Período de Retorno: 01 ano Condição: áreas pavimentadas onde o empoçamento é tolerado Período de Retorno: 05 anos Condição: coberturas ou terraços Período de Retorno: 25 anos Condição: áreas e coberturas onde o empoçamento não é tolerado Na NBR 10.844 encontra-se uma tabela apresentando diversos valores de intensidade pluviométrica para várias cidades brasileiras, sendo a duração da precipitação fixada em 05 minutos e os períodos de retorno de 01, 05 e 25 anos. A NBR 10.844 também estabelece que para áreas de contribuição (projeção horizontal) até 100m

2 pode-se adotar I = 150mm/h. O

cálculo da área de contribuição deve ser de acordo com as situações previstas pela NBR 10.844. Nestes cálculos são considerados incrementos de área respectivos às superfícies inclinadas e paredes verticais. Outra variável importante a ser considerada no cálculo da área de contribuição é a ação do vento. Esta ação torna-se considerável porque a quantidade de água interceptada pelas superfícies varia sensivelmente com a direção do vento. As figuras a seguir ilustram tipos de áreas de captação.

a) Telhado

47

b) Área Impermeabilizada – Lage

c) Telhado e pátio 3.2 Calhas Uma vez determinada a vazão de projeto, tem-se condições de dimensionar as calhas, cuja formulação pode ser a de Manning-Strickler ou equivalente. A equação de Manning-Strickler é a seguinte:

Q = ( K . S . Rh2/3

. i1/2

) / n , Sendo: Q: vazão de projeto em L/min; S: área da seção molhada em m

2; n: coeficiente de rugosidade;

Rh: raio hidráulico em m; i: declividade da calha, m/m; K = 60.000. Com relação a esta formulação, alguns comentários são pertinentes:

a Tabela a seguir (Tabela 03 da NBR 10.844) apresenta as capacidades das calhas semicirculares para n = 0,011.

Tabela: Capacidades de calhas semicirculares com coeficientes de rugosidade n=0,011 (Vazão em L/min)

Diâmetro Interno (mm)

Declividades

0,5% 1% 2%

100 130 183 256

125 236 333 466

150 384 541 757

200 829 1167 1634

48

a vazão de projeto deverá ser majorada através dos coeficientes estabelecidos na NBR 10.844, quando a saída de calhas de beiral ou de platibanda estiver situada a menos de 4,00 metros de uma mudança de direção;

os coeficientes de rugosidade de Manning de diversos materiais encontram-se na Tabela abaixo (NBR 10.844, Tabela 02);

Tabela: Coeficientes de rugosidade

Material n

plástico, fibrocimento, aço, metais não-ferrosos

0,011

ferro fundido, concreto alisado, alvenaria revestida

0,012

cerâmica, concreto não-alisado 0,013 alvenaria de tijolos não-revestida

0,015

as calhas de beiral e de platibanda devem ter no mínimo uma declividade de 0,5%;

recomenda-se considerar o escoamento na calha a meia seção. 3.3 Condutor Vertical O dimensionamento de um determinado condutor vertical consta basicamente da determinação do seu diâmetro. Neste sentido, urge o prévio estabelecimento das seguintes variáveis:

vazão de projeto, Q (l /min);

altura da lâmina de água na calha, H (mm);

comprimento do condutor vertical, L (m);

geometria da saída da calha;

rugosidade do material, f O valor de Q já conhecida através da equação racional. A altura da lâmina da água na calha é determinada a partir do critério de escoamento adotado, isto é, escoamento à 1/2 seção. Observar nessa situação que, ao ser utilizada a Tabela 03 da NBR 10.844, o diâmetro comercial a ser utilizado para a tubulação é maior que o necessário. Desta maneira, a altura da lâmina da água na calha, sendo escoamento à 1/2 seção, será maior do que aquela que irá ocorrer. Portanto, ao se adotar a altura da lâmina na calha igual a meia seção do diâmetro comercial adotado, se está estimando essa lâmina a favor da segurança. Quanto ao comprimento do condutor vertical, o mesmo deve ser levantado em projeto. Já a geometria da saída da calha pode ser aresta viva ou em funil (cônica), enquanto a rugosidade do material é expressa pelo coeficiente de atrito f. A relação quantitativa entre o diâmetro e as variáveis acima apresentadas encontra-se nos ábacos “a” e “b” da Figura abaixo. Nestes dois ábacos considera-se f = 0,04, conforme já comentado. No ábaco “a” saída da calha é em aresta viva, enquanto no ábaco “b” a saída é em funil.

49

Figura: Ábacos da NBR 10844 para Dimensionamento do Condutor Vertical O procedimento para a determinação dos diâmetros, por meio destes ábacos, é o seguinte:

1

o ) a partir do valor de Q, ergue-se uma linha vertical até a interseção com as curvas de H e L

em questão; 2

o) quando no ábaco não existirem os valores de H e L de projeto, deve-se recorrer a

interpolação; 3

o) a seguir, rebate-se as interseções Q x H x e Q x L sobre o eixo dos diâmetros.

50

O maior valor encontrado será o diâmetro de projeto. É importante salientar ressaltar que o diâmetro nominal que será adotado deverá ter o diâmetro interno igual ou superior ao diâmetro de projeto Outro fator importante a ser destacado é que o diâmetro mínimo admitido para os condutores é de 70mm, conforme NBR 10.844.

3.4 Condutor Horizontal No dimensionamento dos condutores horizontais a NBR 10.844, conforme Tabela 04 da mesma, considera que a altura da lâmina do escoamento seja igual a 2/3 do diâmetro interno (D) do tubo. A equação utilizada é de Manning-Strickler.Há de se salientar que se deve tentar assegurar aos condutores horizontais uma declividade uniforme e mínima de 0,5%. A citada Tabela 04 da NBR 10.844 apresenta valores limites de vazão para outras declividades para as tubulações, a quais serão definidas pelo projetista.

3.5 Reservatórios de Detenção

FENDRICH (2002) demonstrou por meio da relação de “permeabilidade artificial” dos solos “Rp”, que a condição principal a ser satisfeita é a precipitação pluvial armazenável na Bacia ser assumida igual a chuva efetiva sobre a bacia, ou seja, igual a precipitação pluvial que origina os escoamentos superficiais na bacia. Partindo dessa premissa básica, estabeleceu várias correlações entre as principais variáveis hidrológicas, fundamentadas nos 25 eventos pluvio-fluviométricos selecionados, período de 1987 até 2001, na Bacia Hidrográfica Urbana do Rio Belém, com 42 km² de área de drenagem, determinando-se a chuva armazenável total na Bacia, Parm = 23,7 mm, e na seqüência, obtendo a chuva total necessária a detenção no ano de 2020, quando a taxa de impermeabilização dos solos da bacia será máxima AI = 86,64 % = C, Pr = 20,5 mm, sendo Pr a Precipitação Total de Reservação das Águas Pluviais (mm). Continuando a pesquisa, FENDRICH (2005) indica que a capacidade dos reservatórios de detenção distribuída das águas pluviais, na Bacia Hidrográfica Urbana do Rio Belém, em Curitiba – PR, em função da relação de “permeabilidade artificial” dos solos da bacia, “Rp” = 25,71%, para a impermeabilização máxima dos solos, no ano de 2020, é calculada por:

Onde, V = capacidade do reservatório de detenção das águas pluviais (m³); Vr = volume unitário de reservação das águas pluviais ( = 0,0205 m³/m²); Ac = área de coleta das águas pluviais (m²). Com base na Equação acima, para várias áreas de coleta das águas pluviais, estão indicadas na Tabela a seguir, as capacidades correspondentes dos reservatórios de detenção das águas pluviais na Bacia Hidrográfica Urbana do Rio Belém, em Curitiba - PR. Tabela: Capacidade dos reservatórios de detenção das águas pluviais na Bacia Hidrográfica Urbana do Rio Belém em Curitiba - PR ______________________________________________________ Área de Coleta Capacidade do Reservatório das Águas Pluviais das Águas Pluviais Ac (m

2) V (m

3)

______________________________________________________ 100 2,05 1.000 20,50 10.000 (= 1 ha) 205,00 ______________________________________________________ Outro ponto a ser discutido é quanto tempo a água da chuva poderia ficar armazenada em reservatórios de maneira a não se deteriorar qualitativamente. Esta é uma discussão que se soma a abordagem hidrológica pois para a definição do volume do reservatório de água da chuva deve ser considerado, entre outras variáveis, o tempo máximo de armazenamento para manutenção de qualidade mínima e os volumes de água que devem retornar à natureza.

cr AVV

51

4 Economia pelo Aproveitamento de Água da Chuva 4.1 Conceitos A água da chuva também é uma fonte alternativa importante, principalmente para as regiões onde o regime pluviométrico é atraente em termos quantitativos e distributivos ao longo do ano. Referente à qualidade da água da chuva, a mesma já tem sido avaliada em uma série de pesquisas. No entanto, em tais trabalhos, normalmente a água da chuva é coletada diretamente, isto é, sem ter tido qualquer contato físico prévio, a não ser com a própria atmosfera. Porém, a água da chuva a ser coletada em uma edificação, tem um contato com o sistema de drenagem pluvial da mesma, isto é, o telhado, as calhas e os condutores verticais. Ou seja, a água da chuva a ser utilizada é coletada de forma indireta, fato este que altera sua qualidade. Logo, justifica-se sua devida caracterização, de maneira que, conforme comentado para água cinza, tais características possam ser confrontadas com os requisitos necessários para seu uso de forma adequada. 4.2 Disponibilidade e Demanda A oferta da água da chuva dependerá da área de captação da edificação em questão, bem como da intensidade pluviométrica do local. Para o teste será assumida a existência de uma área de captação de 300 m

2 e de uma intensidade pluviométrica de 80 mm/h. Também deve-se

levar em conta o regime de chuvas anuais da região, para o teste em questão adotar-se-á que chove 100 dias no ano. Q=c.i.A/60 Q=1 x 300 x 80/60 = 400 L/s Volume anual: (400 x 60 x 60 x 24 x 100) = 3.456.000.m

3/ano

Volume médio diário: 3.456.000/365 = 9.468.493 L/dia Volume médio mensal: 9.468.493 x 30 = 284.054.790 L/mês A demanda estimada de água da chuva, a qual é em função do tipo de uso de um dado aparelho sanitário, é estimada pela seguinte formulação:

Q dem. = N . (cj . tj . nj), Sendo, Qdisp. : vazão diária de demanda de água cinza; N: número de pessoas; ci: vazão de consumo específica do uso do aparelho sanitário j; tj: duração de consumo do uso do aparelho sanitário j; ni: número diário de usos do aparelho sanitário j por pessoa.

Utilização da Água Pluvial em Bacias Sanitárias Convencionais; Volume de Demanda BS 12 L: 180 L x 4 aptos. x 30 dias = 21600 L Economia Gerada (Litros): 2.1600 L

Para a utilização da água cinza em lavagem de pisos: Torneira de Serviço: [(0,3 L/s x 600 s x 3) / 7] . 30 = 2.310 L/mês

Economia Gerada (Litros): 2.310 L/mês Observar que este balanço hídrico considera que todo o volume captado estará disponível para a demanda, fato este que é questionável, conforme será observado na sequência. 4.3 Caracterização da Água da Chuva Semelhante ao comentado para a água cinza é fundamental a caracterização da água da chuva a ser utilizada, tanto para o projeto quanto para o monitoramento. No entanto, não havendo a caracterização da água da chuva específica que será utilizada, podem ser utilizados dados de bibliografia.

52

Quanto aos parâmetros físicos e químicos, conforme Tabela abaixo, para a água pluvial foram observados reduzidos valores de cor, tubidez, DQO e DBO quando comparados aos valores encontrados para água cinza. No entanto, os valores de cor e turbidez ultrapassam os limites estabelecidos pelos critérios, impondo-se assim a necessidade de tratamento. O pH é próximo do neutro e a concentração de oxigênio dissolvido é significativa. No entanto, as concentrações de coliformes são expressivas indicando a necessidade da desinfecção dessas águas. Observar que apenas valores de pH e DBO atendem os critérios para uso urbano. A água pluvial, por sua vez, apresenta melhores condições de aproveitamento, em termos qualitativos, que a água cinza. Porém, o uso da água pluvial não pode ser indiscriminado pois a mesma requer também tratamento, em especial para a remoção de microrganismos patogênicos. Além disso, é importante ter atenção para o fato que a água pluvial não pode ser utilizada sem a observância dos critérios quantitativos. Estudos recentes apontam para a preocupação de que, se a população começar a armazenar água pluvial sem as devidas orientações, significativos impactos poderão ocorrer sobre o ciclo hidrológico, a ponto de, por exemplo, ser inviabilizado o retorno da água pluvial para os fluxos subterrâneos. Certamente, isso causaria impacto negativo aos próprios mananciais de água subterrânea, além daqueles superficiais. No entanto, essa utilização deve ser feita com atenção ao fato que a caracterização adotada da bibliografia deve ser significativamente similar com relação às fontes de água da chuva e usos previstos. Na tabela a seguir, constam dados sobre características da água da chuva já apresentadas nesse texto, no entanto com o incremento de critérios para utilização desta água. Tabela: Síntese dos Resultados para Água da Chuva e Critérios Qualitativos

Características Observadas Critérios para Uso Urbano

Parâmetros Telha

Amianto Telha

Cerâmica Terraço ACH

1 ACH

2

ANA 2005

USEPA 2004

pH 6,38 6,22 5,72 7.48 7,0 6 - 9 6 – 9

DBO (mg/l) 3,9 9,67 11,88 2,5 10,0 10,0

SST (mg/l) 2.85 30 5,0

Turbidez (NTU)

4,35

3,83

6,19

4.56

1,6

2,0

2,0

Colif. Totais (NPM/100 ml)

1,6.10

3

9,5.10

2

8,9.10

3

2.82x10

3

> 70

Colif. Fecal (NPM/100 ml)

1,7.10

3

6,2.10

1

7,3.10

3

1.54x10

1

ND

ND

OD (mg/l) 7,10 7,29 5,8 20

DQO (mg/l) 3,42 28,32 30,60 9.80

Temperatura

Cor (UC) 37,00 25,64 85,67 24.87 52,5 10 1 PETERS (2006); 2 MAY apud SAUTCHUK et al (2005)

Observa-se ser uma água de melhor qualidade que a água cinza, todavia não é dispensável o tratamento, haja vista as significativas concentrações de cor e coliformes. Desta forma, processos físicos, ou até químicos, para remoção de cor serão necessários, assim como processos de desinfecção, estes podendo ser físicos ou químicos.

4.4 Concepção e Projeto Inicialmente cabe destacar que a respectiva norma de referência no Brasil é intitulada Água da Chuva: Aproveitamento de Coberturas em Áreas Urbanas para Fins não Potáveis, NBR 15527. Com relação a configuração básica de um sistema de aproveitamento de água da chuva, a mesma consta da área de captação (telhado, laje, piso), dos sistemas de condução de água (calhas, condutores verticais e condutores horizontais), da unidade de tratamento da água (reservatório de autolimpeza, filtros desinfecção) e do reservatório de acumulação. Pode ainda

53

ser necessário um sistema de recalque, o reservatório superior e a rede de distribuição. Características da área de captação, como as dimensões, forma e rugosidade, associadas as características hidrológicas locais como a intensidade pluviométrica e o período de retorno, permitem estimar a vazão a ser captada.

Estimada a vazão, é possível dimensionar o sistema de condução. Já o dimensionamento do reservatório igualmente requer o conhecimento da vazão estimada, assim como da demanda de água da chuva prevista. Neste sentido podem ser utilizados métodos onde a demanda é considerada constante ou o método onde se adota o máximo intervalo de dias secos, por exemplo. Referente a unidade de tratamento de água, faz-se necessária inicialmente a avaliação da qualidade da água da chuva. Conforme já comentado, existe uma série de dados sobre a qualidade da água da chuva quando coletada em estações apropriadas. Por exemplo, em regiões onde existe poluição atmosférica, ocorre a acidificação da água da chuva podendo o pH atingir valores em torno de 4,0. Pouco conhecimento publicado há sobre a qualidade da água da chuva após o contato com a área de captação, uma vez que esta consta de um potencial meio poluidor da água. Ou seja, a água pode adquirir substâncias causadoras de contaminação, entre outras características desfavoráveis.

Portanto, fatores como a acidificação da água da chuva, associados à possibilidade de infecção de contaminantes no contato da mesma com as áreas de captação, implicam na necessidade de unidades apropriadas de tratamento desta água. O reservatório de autolimpeza pode ser considerado como uma unidade deste tipo, pois possibilita o descarte do volume inicial da água que literalmente lava a área de captação. O filtro de areia, por sua vez, é uma alternativa ao reservatório de autolimpeza, pois contribui para remoção de cor e turbidez da água. Já a desinfecção é importantíssima para a remoção dos agentes patogênicos, os quais são oriundos das áreas de captação ou dos próprios reservatórios de acumulação, que são meios próprios para o desenvolvimento de microorganismos. Como agentes desinfetantes, pode ser previsto o cloro e a radiação ultravioleta, de forma semelhante a água cinza. Quanto a necessidade do sistema recalque, do reservatório superior e rede de distribuição cabem aqui as mesmas observações tecidas para a água cinza.

Figura: Esquema demonstrativo do sistema de aproveitamento de água de chuva apenas com pré-tratamento.

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Formas construtivas de sistemas de aproveitamento de água de chuva. Fonte: Herrmann e Schmida, 1999. 4.5 Dimensionamento 4.5.1 Reservatórios Na sequência são apresentados diversos métodos para o dimensionamento dos reservatórios, incluindo aqueles abordados na NBR 15527 Água da Chuva: Aproveitamento de Coberturas em Áreas Urbanas para Fins não Potáveis. Método Inglês V= 0,05 . P . A ; Onde: P = precipitação média anual, em milímetros; A = área do telhado em projeção, em metros quadrados; V = volume de água aproveitável e o volume de água da cisterna, em litros.

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Método Alemão V ADOTADO = Mínimo( V ou D) * 0,06 onde: V = volume aproveitável de água de chuva anual, em litros; D = demanda anual da água não potável, em litros; VADOTADO = volume de água do reservatório, em litros. Azevedo Neto V = 0,042 *P *A*T onde: P = precipitação média anual, em milimetros; T = número de meses de pouca chuva ou seca; A = área do telhado em projeção, em metros quadrados; V = volume de água aproveitável e o volume de água do reservatório, em litros.

Número de Dias sem Chuva

É a produção da demanda total (CT) pelo número de dias sem chuva (t) num dado período. Logo,

tCV TR .

CT – demanda total t – número de dias sem chuva

4.5.2 Tratamento A água da chuva deve ser tratada em função do uso a ser dado a mesma, princípio este já observado para a água cinza. Desta forma, os critérios para sua utilização devem ser observados onde, na Tabela a seguir, constam dados sobre características da água da chuva já apresentadas nesse texto, no entanto com o incremento de critérios para utilização desta água. Observa-se ser uma água de melhor qualidade que a água cinza, todavia não é dispensável o tratamento, haja vista as significativas concentrações de cor e coliformes. Desta forma, processos físicos, ou até químicos, para remoção de cor serão necessários, assim como processos de desinfecção, estes podendo ser físicos ou químicos. Os tratamentos para remoção de cor e turbidez podem ser pela filtração, a qual podendo conter processo físicos, químicos e biológicos. A filtração em linha consta de um processo físico, após bombeamento, para remoção de sólidos suspensos. A filtração contendo carvão ativado atua pelos processos físicos (coação) e químicos (adsorção) para a remoção da cor, odor e, quando for o caso, cloro em excesso. O filtro lento é importante para reter matéria suspensa e, em especial, patógenos. Já a osmose reversa pode ser instalada junto ao ponto de consumo para remover patógenos. A desinfecção pode ser por processo químico, sendo a cloração no tanque de sedimentação ou em linha, ou física por sistema UV, este instalado entre o filtro de carvão ativado e o ponto de consumo. O ozônio, processo físico, é usualmente instalado junto ao ponto de consumo.

56

REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS CORPO DE BOMBEIROS DO PARANÁ, Código de Segurança contra Incêndio e Pânico (CSCIP) SANEPAR, Manual de Obras de Saneamento da SANEPAR, Módulo 17. CORPO DE BOMBEIROS DO PARANÁ, Norma de Procedimento Técnico “Sistemas de hidrantes e de mangotinhos para combate a incêndio” (NPT 022) ABNT, 1998 Instalação Predial de Água Fria – NBR 5626 CREDER, H. Instalações Hidráulicas e Sanitárias. LTC, Rio de Janeiro, 1995. MACINTYRE, A. J. Instalações Hidráulicas Prediais e Industriais. LTC. Rio de Janeiro, 1996. NETTO, A. Manual de Hidráulica. Editora Blucher. São Paulo, 1998.

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APÊNDICE A LISTA DE EXERCÍCIOS

58

LISTA DE EXERCÍCIOS I Considere uma edificação residencial de 08 andares, com 02 apartamentos por andar, sendo o

consumo per capita diário de 200 l/hab.dia, a pressão dinâmica da água disponibilizada pela

Concessionária na região do edifício de 10,0 mca, 05 pessoas por apartamento, 100 m2 a área do

apartamento e o pé direito de 3,0 m. Não obstante, diante do projeto apresentado, há a seguinte questão: O

nível mínimo de água no reservatório superior está locado a 1,0 m sobre o piso cobertura; a espessura da

laje de cobertura é de 20 cm; o chuveiro está locado a 1,0 m abaixo do teto delimitado pela laje da

cobertura. Assim, dado que o chuveiro está 2,2 m abaixo do nível mínimo de água no reservatório.

Considerando que este chuveiro requer 2,0 mca de pressão dinâmica, pergunta-se se o chuveiro

funcionará adequadamente. Caso não venha a funcionar adequadamente, explicar o porquê disto e

apresentar, de forma justificada, ao menos três soluções para resolver este problema técnico.

Resposta: Não atenderá. As perdas de carga no trajeto certamente serão superiores aos 0,20 mca que se

tem de folga.

II O sistema predial de água quente de um prédio de 04 andares é composto por 01 aquecedor de

acumulação por apartamento, que atende 01 banheiro, 01 cozinha e 01 área de serviço, onde o banheiro

contém 01 lavatório, um chuveiro e uma bacia sanitária com caixa descarga. A cozinha contém 01 pia e a

área de serviço contém um tanque. A pressão estática disponível na entrada do aquecedor do apartamento

do último pavimento é de 6,0 mca. A pressão dinâmica disponível na saída do aquecedor é de 4,0 mca,

uma vez que o mesmo possuir pressurizador. A perda de carga na tubulação até o chuveiro é 1,3 mca e a

saída do aquecedor está 30 cm abaixo do mesmo (chuveiro). Além disto, trata-se de um chuveiro que

requer 2,0 mca de pressão dinâmica para o funcionamento adequado. Desta forma, pergunta-se se o

pressurizador atende ao chuveiro?

Resposta: Sim, com folga de 0,40 mca.

III O sistema predial de água quente de um prédio de 04 andares é composto por 01 aquecedor de

passagem por apartamento que atende 01 banheiro no qual há 01 lavatório, 01 chuveiro e 01 bacia

sanitária com caixa descarga. A pressão dinâmica disponível na entrada do aquecedor do apartamento do

último pavimento é de 5,2 mca enquanto a de saída é de 3,0 mca. A perda de carga na tubulação até o

chuveiro é 1,3 mca e a saída do aquecedor está 70 cm abaixo do mesmo (chuveiro). Além disto, trata-se

de um chuveiro que requer 2,0 mca de pressão dinâmica para o funcionamento adequado. Desta forma,

pergunta-se se o pressurizador atende ao chuveiro?

Resposta: Não, pois há déficit de pressão dinâmica na entrada do chuveiro.

IV Especificar um conjunto motobomba para uma edificação residencial de 10 andares cujos dados

são os seguintes:

. Número de moradores: 300

. Consumo Per Capita Diário: 200 l/hab/dia;

. Altura de Recalque: 40,00 m;

. Altura de Sucção: 2,00 m;

. Diâmetro de Recalque: 50 mm;

. Diâmetro de Sucção: 63 mm;

. Perdas de Carga no Recalque: 6,939 m

. Perdas de Carga na Sucção:0,958 m

. Tempo de Funcionamento da Bomba: 5,0 horas

Para especificação utilizar a equação P = (γ * Hman * Qr) / (75 * η), sendo P a potência em CV, Hman a

altura manométrica da água em mca, Qr a vazão de recalque em m3/s, γ o peso específico da água (1000

kgf/m3) e η o rendimento do conjunto motobomba (adotar 50%).

Resultado: P = 4,43 CV

59

V Estimar o número de coletores solar (Ncs) para atender uma residência na qual moram 05

pessoas. Admitir o consumo diário por pessoa sendo de 45 litros e as temperaturas da água fria e quente

sendo, respectivamente, 20 e 60 oC, Considerar igualmente a área de 01 coletor sendo 2,0 m

2 , a

intensidade de radiação solar sendo 4.200 kcal/m2/dia, assim como a equação S = Q / (I * η) na qual S é a

área em m2, Q a quantidade de calor necessária em kcal/dia, I a intensidade de radiação solar em

kcal/m2/dia e η é o rendimento do aproveitamento de energia por painel (50%).

Resposta: S = 4,3 m2; Ncs = 3 coletores.

VI Estimar o consumo de gás natural de um aquecedor residencial de passagem durante um banho

que consome 30 litros de água. As temperaturas da água fria e quente sendo, respectivamente, 20 e 60 oC.

Admitir que 1,0 m3 produz 4.000 kcal em média e que rendimento η do aproveitamento de energia do

aquecedor é de 70 %.

Reposta: Consumo de gás natural de 0,43 m3 por banho.

VII Para uma edificação com 341 residentes, e consumo per capita diário de 200 l, verifique se uma

tubulação de 32 mm, seja de ferro fundido ou de PVC, atende o diâmetro necessário para o ramal predial.

A velocidade do escoamento é de 1,0 m/s.

Resposta: O diâmetro de 32 mm atende para ambos os materiais.

VIII O sistema elevatório de uma edificação apresenta uma bomba centrífuga cuja capacidade de

recalque, em termos de vazão, é de 15.688 l/h. O diâmetro de recalque é instalado é de 80 mm. Conforme

registros do zelador, o sistema elevatório funciona 4,5 horas por dia. Portanto, pergunta-se se o diâmetro

de recalque está superdimensionado.

Resposta: Sim, pois o diâmetro de 60 mm bastaria para as condições apresentadas.

IX Em um prédio de 12 andares uma coluna de água fria atende os banheiros cujos aparelhos

sanitários instalados são 01 lavatório, 01 bidê, 01 chuveiro, 01 banheira e 01 bacia sanitária com caixa de

descarga. O trecho da coluna que atende os 12 banheiros tem um diâmetro de 1,00”. O dimensionamento

está correto? Justifique.

Resposta: Não. Seria necessário um diâmetro de 1 ¼ “.

X Como são dimensionados os volumes dos reservatórios de uma edificação residencial? Qual o

principal critério de dimensionamento do sistema de prevenção e combate ao incêndio a ser atendido na

estimativa destes reservatórios e como tal critério é considerado?

XI Determinar a capacidade de um aquecedor elétrico de acumulação o qual deve atender um apartamento com 06 residentes. O consumo per capita diário de água morna é estimado na ordem de 60

l/hab.dia. A temperatura da água na saída do aquecedor é de 70 oC (Taq). Já a temperatura da água fria é

considerada na ordem de 20oC (Taf), enquanto a temperatura da água morna em torno de 40

oC.

1 Volume Diário Consumido de Água Morna (Vam): Vam = 360 l /dia

2 Aplicação da Equação das Misturas:

Volume de Água Quente do Aquecedor (Vaq):

Vaq = 40 % Vam = 144 l / dia Capacidade do Aquecedor

3 Consumo de Energia do Aquecedor (E)

E = m . c . (Taq – Taf) = 144 l . 1,0 Kcal/kgf . oC . 50

oC

E = 7200 Kcal = 8,37 KWh; 1,0 KWh = 860 Kcal.

No entanto, considerando um rendimento η de aproveitamento de energia na ordem de 90 %, a energia

efetivamente consumida é a seguinte: Qef = Q / η = 9,3Kwh.

60

4 Potência do Aquecedor

Admitindo que o volume de água do aquecedor deverá ser aquecida em um tempo taq de 05 horas, a

potência elétrica do aquecedor deverá ser de:

P = Qef / taq = 9,3 Kwh / 05 h = 1,86 KW ; Com este valor, especificar o aquecedor.

XII Dimensionar um aquecedor de passagem a gás o qual deve atender 01 banheiro com um

lavatório e um chuveiro. Considerar a vazão específica de consumo do chuveiro Qch igual a 0,20 l/s e do

lavatório Qlv igual a 0,15 l/s. A temperatura da água na saída do aquecedor é de 70 oC (Taq). Já a

temperatura da água fria é considerada na ordem de 20 oC (Taf), enquanto a temperatura da água morna

em torno de 40oC.

1 Vazão de Consumo de Água Morna: Para o uso simultâneo do chuveiro e do lavatório, tem-se: Qch +

Qlv = 0,35 l/s = 21 l/min

2 Aplicação da Equação das Misturas: Volume de Água Quente: Vaq = 40 % Vam = 8,40 l / min

Capacidade do Aquecedor

XIII Conceber e dimensionar um sistema predial de aquecimento solar de água potável. Neste

cenário dever ser consideradas as seguintes condicionantes:

. Configuração: sistema de aquecimento solar com apoio de aquecedor de gás;

. Tipo do aquecedor solar: termossifão em circuito aberto;

. Tipo de aquecedor à gás: de passagem;

. Dados da edificação:

. residencial unifamiliar;

. número N de moradores igual a 05;

. consumo per capita de água fria qe = 207 L/hab.dia;

. consumo per capita de água quente conforme balanço hídrico e térmico.

1 Concepção

Observar ilustração a seguir:

Fonte: http://aquecedor.xpg.uol.com.br/

61

OBS:O reservatório de água fria alimenta o tanque térmico, este conectado ao coletor solar. A água

oriunda deste tanque térmico é conduzida ao coletor solar no qual é aquecida e, pelo princípio do

termossifão, é reconduzida ao tanque térmico para atender os pontos de consumo. Todavia, caso a

temperatura da água no tanque térmico decresça a ponto de não atender a temperatura esperada no

ponto de consumo, o termostato instalado no interior do mesmo detectará esta insuficiência e acionará

bomba de recirculação. Assim, esta succionará a água do reservatório térmico e a recalcará ao

aquecedor de passagem para aquecê-la e na sequência ao reservatório térmico para armazená-la.

http://solargas.xpg.uol.com.br/

2 Dimensionamento

2.1 Volume Diário de Água Quente (Ṿaq)

Ṿaq = qaq x N, sendo

qaq = consumo per capita diário de água quente (L/hab.dia);

N = número de moradores (hab).

Para a definição do qaq é possível desenvolver estimativas pelo balanço termo-hídrico ou admitir valores

referenciais da literatura especializada. O balanço termo-hídrico depende da parametrização do consumo

per capita efetivo de água qe e da equação das misturas. Nesta aplicação a parametrização admitida é a

seguinte:

Parametrização do qe

Aparelho

Sanitário

Consumo por Aparelho

(%)

Bacia sanitária com caixa acoplada 28

Chuveiro 32

Lavatório 15

Pia / Máquina de lavar pratos 08

Tanque / Máquina de lavar roupas 07

Torneira de jardim 05

Outros 05

Total 100

Dados os percentuais da parametrização admite-se que o chuveiro, o lavatório e o tanque utilizam água

morna. Portanto, tem-se:

Ṿam = %am x Ṿe, sendo,

Ṿam : volume diário de água morna;

Ṿe: volume total diário de água fria efetivamente consumida sendo expresso por Ṿe = qe x N;

%am: percentual total de utilização de água morna.

Ou seja,

%am = % chuveiro + % lavatório + % pia + % tanque = 62 %,

Logo, Ṿe = 207 x 5 = 1035 L/dia.

E, portanto, Ṿam = 62 % . 1035 l/dia = 642 l/dia;

Determinado Ṿam é possível definir Ṿaq a partir da equação das misturas, a saber:

Ṿam . tam = Ṿaf . taf + Ṿaq . taq, sendo:

tam: temperatura da água morna (oC);

taf: temperatura da água fria (oC);

taq: temperatura da água quente (oC).

62

Sendo Ṿam = Ṿaf + Ṿaq , logo Ṿaf = Ṿam - Ṿaq.

Substituindo Ṿaf na equação das misturas, tem-se:

Ṿam . (tam – taf) = Ṿaq . (taq – taf)

Considerando tam = 42 oC, taf = 12

oC, taq = 60

oC, obtém-se: Ṿaq = 401,25 L/dia;

Portanto, o volume do reservatório térmico Ṿrt é de aproximadamente 400 L. Para o volume de água fria,

conforme equação anterior: Ṿaf = 240,75 L/dia.

2.2 Quantidade Necessária de Calor para o Aquecimento da Água

Q = Ṿrt . C . (taq – taf) sendo,

Q : Quantidade necessária de calor para o aquecimento da água (Kcal / dia);

C : calor específico da água (1,0 Kcal/kg.oC)

Aplicando a equação precedente para Ṿrt em litros, obtém-se Q = 19200 Kcal / dia.

2.3 Área dos Coletores

A equação correspondente é a seguinte:

Ac = Q / (I . η ) sendo,

Ac: área dos coletores (m2);

I : intensidade de radiação solar (kwh / m2 .d)

η : rendimento energético do coletor (%).

Para a definição de I, conforme Atlas Solarimétrico do Brasil, em Curitiba tem-se 8,0 MJ / m2.dia para o

mês de Junho. Observar que 1,0 MJ = 238,50 Kcal. Logo, tem-se 1910,8 Kcal/m2.dia.

O coletor solar adotado é da marca Transsen, Linha Brasil, modelo Itapua V1.7, com as seguintes

características:

. Largura = 1,715 m;

. Altura = 1,006 m;

. Área = 1,73 m2 (Ac1: área de um coletor);

. Espessura = 58 mm;

. Eficiência = 54,8 %;

. Produção Mensal de Energia = 133, 4 Kwh/mês; P = 185,28 w

. Produção Específica de Energia = 77,10 Kwh/mês.m2; Pe = 107,08 w/m

2

. Classificação INMETRO: A

Logo,

Ac = 19.200 Kcal/dia / (1910,8 Kcal/m2.dia x 0,548) = 18,37 m

2 ≈ 20,00 m

2.

No de Coletores nc = Ac / Ac1 ≈ 12 coletores.

2.4 Verificação da Capacidade Energética do Aquecedor Solar

Quanto a verificação referente à potência do aquecedor solar, observa-se:

E = Q = Pdemanda x TA , sendo:

Pdemanda = Potência de demanda

E = Energia solar demandada para aquecer a água;

TA = Tempo de aquecimento solar (admitido igual a 6 h). Logo,

63

Pdemanda = Q / TA ;

Pdemanda = 19200 / 6,0 = 3200 Kcal/h = 54 Kcal/min = 3721,6 w (1,0 Kcal/h = 1,163 w)

Quanto a oferta de energia pelo aquecedor:

Poferta = Pe x Ac

Pe = 107,08 w/m2 ; Ac = 20 m

2 ; Poferta = 2141,67 w

2.5 Inclinação do Coletor para Curitiba

O coletor solar deve estar voltado para o norte com ângulo de inclinação, em relação a horizontal, igual a

soma da latitude local com 10o. Conforme www.geografos.com.br, as informações referentes à latitude e

longitude são as seguintes:

Latitude: (S) 25,43o (25

o 25’ 40’’)

Longitude: (W) 49,27o (49

o 16’ 23’’)

Portanto, α = 25,43o + 10

o ≈ 35

o. Observar Figura a seguir.

2.6 Aquecedor de Passagem

Neste caso é admitido que o Ṿaq não está aquecido e requer, portanto, aquecimento via aquecedor de

passagem. Este deverá prover a mesma quantidade Q de calor fornecida pelo coletor solar. Isto posto será

avaliado um aquecedor de passagem com as seguintes especificações:

Marca: ORBIS

Modelo: 318 HABE

Gás: GLP

Potência: 24797 Kcal/h ≈ 413 Kcal/min = 28838,91 w

Vazão: 17 L/min

Considerando estas características e assumindo que todo o volume de armazenamento do tanque térmico

deva ser aquecido, seu tempo TE de enchimento é:

TE = Volume de Água Quente / Vazão do Aquecedor = 400 L / 17 L/min ≈ 24,00 min.

Cabe destacar que um aquecedor com maior vazão propiciará um menor tempo de enchimento.

XIV Considerando um lote de 500m2

de área de captação de águas pluviais, estimar os volumes de

detenção conforme diversos métodos. Após, discutir peculiaridades dos métodos que conduzem a

resultados diferentes ainda que para a mesma área. Observar Figura 01.

1º Método: Curitiba (Decreto nº 176 de 2007)

Equacionamento: V = k × I × A onde V: volume do reservatório; K: constante dimensional (K=0,20);

I: intensidade da chuva (I = 0,080 m/h); A: área.

Estimativa: V = 0,2 × 0,08m/h × 500m2 = V = 8,00 m

3 ;

Diâmetro do Orifício Regulador: 7,0 a 26,0 m3 : 50,00 mm

64

2º Método: Curitiba (Fendrich, R. 2002)

Equacionamento: V= Vr × A onde V: volume do reservatório ; Vr: volume a reservar (20,5 mm/m2 =

20,5 l/m2); A: área de captação

Estimativa: V = Vr × A ; V = 20,5 l m2 × 500 m

2 ; V = 10.250 ; L = 10,25m

3

3º Método: São Paulo (Lei nº 13.276 de 2002)

Equacionamento: V= 0,15× Ai × IP × t onde V: volume do reservatório (m3); Ai: área impermeabilizada

(m2); IP: índice pluviométrico (IP = 0,06 m/h); t: tempo de duração da chuva (t = 1 hora)

Estimativa: V = 0,15 × Ai × IP × t ; V = 0,15 × 500 m2 × 0,06m/h × 1h; V = 4,5m

3

4º Método: Rio de Janeiro (Decreto nº 23.940 de 2004)

Equacionamento: V= k × Ai × h onde V: volume do reservatório (m3); k: coeficiente de abatimento

(K=0,15); Ai: área impermeabilizada (m2); h: altura da chuva (correspondente a 0,06 m nas Áreas de

Planejamento 1, 2 e 4 e a 0,07 m nas Áreas de Planejamento 3 e 5)

Estimativa: Para as Áreas de Planejamento 1, 2 e 4:V = 0,15 × 500 m2 × 0,06m ; V = 4,5m

3

Para as Áreas de Planejamento 3 e 5:V = 0,15 × 500 m2 × 0,07m; V = 5,25m

3

Figura 01: Reservatório de Detenção

XV Dimensionar um reservatório de aproveitamento de água de chuva para atender a demanda de

água não potável em uma residência de classe média, localizada no município de Florianópolis/SC,

com as seguintes características:

1 Dados

Número de habitantes 5

Número de banheiros 1

Área de jardim 10 m²

Área impermeável 5 m²

Área do telhado 60 m²

Coeficiente de escoamento 0,8

Precipitação anual Florianópolis (INMET/2005) 1.808 mm/ano

65

2 Cálculo das demandas não potáveis (QNP):

Adotar, para o cálculo das demandas não potáveis:

Vaso sanitário

6l/descarga

5 descargas/d

Perdas por vazamento de 10%

Rega de jardim 3,0 L/m²/dia

8 utilizações/mês

Lavagem da área impermeabilizada

4,0 L/m²/dia

8 utilizações/mês

2.1 Cálculo das demandas internas (QINT):

Esta demanda compreende apenas o uso em vaso sanitário.

QINT = QVS ; QVS=5x6x5x(1+10/100) = 165L/d ; QINT =165L/d

QINT = 4.950 L/mês ; QINT = 4,95 m³/mês

2.2 Cálculo das demandas externas (QEXT):

As demandas externas correspondem à utilização da água na rega de jardim e na lavagem de áreas

impermeabilizadas. Utilizando a equação 3.11, temos que:

QEXT = QJD + QAI ; QJD = (10x3x8)/30 = 8 L/d ;

QAI = (5x4x8)/30 = 5,33 L/d

QEXT = (8 + 5,33)L / d ; QEXT = 13,33 L / d

QEXT = 400 L / mês ; QEXT = 0,40 m3 / mês

Logo, a QNP será:

QNP = (QINT + QEXT) ; QNP = (165 + 13,33)L/d ; QNP = 178,33L/d

QNP = 5350/mês ; QNP = 5,35m³/mês

3 Cálculo da estimativa da produção de água de chuva na residência (QAC)

A estimativa da produção de água de chuva é feita por meio do Método Racional.

QAC = A x P x C ; QAC = 60 x 1,8 x 0,8 ; QAC = 86,4 m³/ano ; QAC = 7,20 m³/mês

4 Descarte da água de lavagem do telhado

Considerando o descarte de água na razão de 1L/m² de telhado, com uma cobertura de 60m², temos:

Vdescarte = 60 m² x 1,0 L/m² ; Vdescarte= 60 L ; Vdescarte = 0,06 m³

5 Cálculo do volume do reservatório

Considere, para o cálculo do reservatório, um DS de 10 dias, resultado de uma série histórica de 10 anos,

aplicado à região de Florianópolis/SC, fornecida pelo INMET.

VRES = QNP x DS ; VRES = 178,33 L/d x 10 d ; VRES = 1.783,3 L

Adotar: VRES = 2,0 m³

Com este volume de reservatório, será possível armazenar água de chuva para atender as demandas da

residência num período de 10 dias sem a ocorrência de chuvas na região.

66

XVI Estimar volume de reservatórios de água da chuva em casa residencial unifamiliar, localizada

no Bairro Boqueirão. As características da construção são as seguintes (Fendrich, 2002):

1 Dados

- Casa de alvenaria com 1 pavimento; Moradores = 5 pessoas;

- Área do telhado = 110 m² = AC (Área de coleta das águas pluviais);

- Áreas de calçadas e de garagem = 76 m²; Bacias sanitárias = 1 ( 12//descarga).

- Número de automóveis = 1

- Área de jardim com plantas = 45 m²

2 Dimensionamento

2.1 Fendrich (2002)

- Volume do reservatório de armazenamento das águas pluviais: V = A . 20,5; V = 110 x 20,5 = 2,30 m³

- Volume do reservatório de auto limpeza do telhado: V = 110 x 1,0 = 110 I

2.2 Método de Rippl

Meses

Chuva

média

mensal

(mm)

Área da

Captação

(m²)

Volume

de chuva

mensal

(m³)

Demanda

variável

mensal (m³)

% para

aprovei-

tamento

Diferença

entre volume

de chuva-

demanda

Diferença

Acumulada Obs

Janeiro 203,8 110 17,97 19 7,6 10,37 - E*

Fevereiro 163,9 110 14,42 20 8 6,42 - E

Março 135,5 110 11,92 32 12,8 -0,88 -0,88 D*

Abril 79,8 110 7,02 30 12 -4,98 -5,86 D

Maio 114,8 110 10,1 22 8,8 1,3 -4,56 S

Junho 104 110 9,15 19 7,6 1,55 -3,01 S

Julho 99,2 110 8,73 20 8 0,73 -2,28 S

Agosto 78,8 110 6,9 19 7,6 -0,7 -2,98 D

Setembro 139,8 110 12,3 23 9,2 3,1 0,12 E

Outubro 128,6 110 11,32 20 8 3,32 3,44 E

Novembro 116,5 110 10,25 23 9,2 1,05 4,49 E

Dezembro 146,9 110 12,93 30 12 0,93 5,42 E

*E: Excesso; D: Déficit

Logo o volume será de aproximadamente 6,0 m3.

2.3 Método Inglês:

V= 0,05 . P . A ;

Onde:

P = precipitação média anual, em milímetros;

A = área do telhado em projeção, em metros quadrados;

V = volume de água aproveitável e o volume de água da cisterna, em litros.

V= 0,05 * 1511,2 * 110m² = 8312 L ; V = 8,3 m³

2.4 Dimensionamento Método Alemão

V ADOTADO = Mínimo( V ou D) * 0,06 onde:

V = volume aproveitável de água de chuva anual, em litros;

D = demanda anual da água não potável, em litros;

VADOTADO = volume de água do reservatório, em litros.

67

V = 1511,2 mm / ano * 110 m² / 1000 * 0,8 = 133 m³/ano

D = DT * Dbs ; D = [(23,08)*12] * 0,4 = 111 m³/ano

Como D < V; VMÍNIMO = 111 m³/ano ; V ADOTADO = 111 * 0,06 = 6,7 m³

2.5 Dimensionamento Azevedo Neto

V = 0,042 *P *A*T onde:

P = precipitação média anual, em milimetros;

T = número de meses de pouca chuva ou seca;

A = área do telhado em projeção, em metros quadrados;

V = volume de água aproveitável e o volume de água do reservatório, em litros.

P = 1511,2mm/ano ; PM´ÉDIA = 25,19mm/mês ; P ≤ 80% PMÉDIA = 100,74mm

T (P ≤ 100,74) = 3 meses (abril, julho e agosto)

V = 0,042 * 1511,2 * 110 * 3 = 20945,2 L = 20m³

2.6 Dimensionamento pelo Número dias sem chuva:

V = 0,4 * DT * DS onde:

DT = Demanda total

DS = Dias secos

Para Ds = 10 dias, V = 0,4 * 23,8 * 10 dias / 30 dias = 3,17m³

XVII Estimar volume de reservatórios de água da chuva em casa residencial multifamiliar

(Fendrich, 2002):

1 Dados

Consumo em condomínio residencial vertical multifamiliar .

- Características da Construção:

- Edifício de 6 pavimentos, com 2 apartamentos/andar, construído em concreto armado, em 1992;

- Moradores = 43 pessoas;

- Área do telhado = 245 m² = AC (Área de coleta das águas pluviais);

- Áreas de calçadas, pavimentações e de garagens = 330 m²;

- Bacias sanitárias = 36 ( 12l/descarga);

- Não possui hidrômetros individuais.

- Áreas pavimentadas das garagens, do playground e das calçadas = 370 m² (2 lavagens/ mês com 5 l/m²)

- Área de jardim com plantas = 50 m² ( 2 irrigações/mês com 5 l/m²)

- Bacias sanitárias = 36 (12 l/descarga). A utilização das águas pluviais é possível em apenas bacias

sanitárias ( 1 na casa do zelador e 6 no 1° andar)

- Número de automóveis = 16 (possível 1 lavagem/mês com 300 l/lavagem)

2 Dimensionamento

2.1 Dimensionamento por Fendrich, 2002

- Volume do reservatório de armazenamento das águas pluviais:

V = 245 x 20,5 = 4.530 l= 5,00 m³ (Bairro Boqueirão)

- Volume do reservatório de auto limpeza do telhado:

V = 245 x 0,5 = 120 I

68

Custo de instalação do sistema de utilização das águas

pluviais em condomínio residencial multifamiliar com AC = 245 m²

2.2 Dimensionamento Método Inglês:

V= 0,05 P A Onde:

P = precipitação média anual, em milímetros;

A = área do telhado em projeção, em metros quadrados;

V = volume de água aproveitável e o volume de água da cisterna, em litros.

V= 0,05 * 1511,2 * 245m² = 18512,2 L ; V = 18,5 m³

2.3 Dimensionamento Método Alemão

V ADOTADO = Mínimo( V ou D) * 0,06 Onde:

V = volume aproveitável de água de chuva anual, em litros;

D = demanda anual da água não potável, em litros;

VADOTADO = volume de água do reservatório, em litros.

V = 1511,2 mm / ano * 245 m² / 1000 * 0,8 = 296,2 m³/ano

D = DT * Dbs ; D = 3072 * 0,4 = 1229 m³/ano

Como D < V; VMÍNIMO = 296,2 m³/ano ; V ADOTADO = 296,2 * 0,06 = 6,144m³ = 17,8 m³

2.4 Dimensionamento Azevedo Neto

V = 0,042 *P *A*T

Onde:

P = precipitação média anual, em milimetros;

T = número de meses de pouca chuva ou seca;

A = área do telhado em projeção, em metros quadrados;

V = volume de água aproveitável e o volume de água do reservatório, em litros.

P = 1511,2mm/ano

PM´ÉDIA = 25,19mm/mês ; P ≤ 80% PMÉDIA = 100,74mm ;

T (P ≤ 100,74) = 3 meses (abril, julho e agosto) ; V = 0,042 * 1511,2 * 245 * 3 = 46650,8 L = 46m³

2.5 Dimensionamento Número dias sem chuva:

V = 0,4 * DT * DS

Onde:

DT = Demanda total ; DS = Dias secos; Ds = 10 dias ; V = 0,4 * 256 * 10 dias / 30 dias = 34,14m³

VXIII Calcular o volume do reservatório de água de chuva para atender a demanda de água para o

uso em vaso sanitário e na lavagem de áreas externas, em um edifício de 4 pavimentos, com 4

apartamentos tipo por andar e 2 dormitórios, localizado em Florianópolis/SC. (PHILLIPPI,

PROSAB 4):

69

1 Dados

Número de pavimentos 4

Número de apartamentos por pavimento 4

Número de habitantes por apartamento 4

Número de banheiros 1

Área impermeável 100 m²

Área do telhado 160 m²

Coeficiente de Escoamento 0,8

Precipitação anual Florianópolis (INMET/2005) 1.808 mm/ano

2 Dimensionamento das calhas e condutores

O dimensionamento das calhas e condutores deve seguir os critérios da NBR 10.844/89 da ABNT, para

Instalações Prediais de Águas Pluviais.

3 Cálculo das demandas não potáveis

Para o cálculo das demandas não potáveis utiliza-se a equação 3.9, após a determinação das demandas

internas e externas da edificação. Adotar, para o cálculo das demandas não potáveis:

Vaso sanitário

6l/descarga

5 descargas/d

Perdas por vazamento de 10%

Lavagem da área

impermeabilizada

4,0 L/m²/dia

8 utilizações/mês

3.1 Cálculo das demandas internas: QINT =2112L/d

3.2 Cálculo das demandas externas: QEXT =106,67 L/d

3.3 Cálculo das demandas não potáveis: QNP = QNP = 2188,67/d ; QNP = 66,56m³/mês

4 Cálculo da estimativa da produção de água de chuva

QAC = A x P x C ; QAC = 160m² x 1,8m/ano x 0,8 ; QAC = 230,4 m³/ano ; QAC = 19,20 m³/mês

5 Descarte da água de lavagem do telhado

Para uma área de telhado de 160 m² e descarte de 1L/m² de área de cobertura, tem-se:

Vdescarte = 160 m² x 1L/m² ; Vdescarte= 160 L ; Vdescarte = 0,16 m³

6 Cálculo do volume do reservatório

Considere, para o cálculo do reservatório, um DS de 10 dias, resultado de uma série histórica de 10 anos,

aplicado à região de Florianópolis/SC, fornecida pelo INMET.

VRES = QNP x DS ; VRES = 2.218,67 L/d x 10 d ; VRES = 22.186,7 l ; VRES = 22 m³

XIX Dimensionar uma estação de tratamento de águas cinza (ETAC) para atender a demanda de

água para o uso em vaso sanitário e na lavagem de áreas externas, em uma residência típica de

classe média. Para este exemplo de dimensionamento foi utilizado um filtro de brita para o

tratamento da água cinza, uma desinfecção com pastilhas de cloro e reservação do efluente tratado

para posterior bombeamento e uso com capacidade para atender a demanda no vaso sanitário e

lavagem de áreas externas de uma residência unifamiliar composta por 5 habitantes.

(GONÇALVES, PROSAB 4)

70

1 Dados

1.1 Demandas não potáveis

1.2 Demandas internas: QINT =165,0L/d

1.2 Demandas externas: QEXT =106,67L/d

1.2.2 Demanda total de água não potável: QNP =65,56m³/mês

2 Estimativa da produção de água cinza

Serão adotados os seguintes dados para cálculo da produção de água cinza:

Vazão Duração Freqüência

Lavatório L/min min/hab.dia dia

20 4 1

Chuveiro L/min min/hab.dia banho/hab

20 10 2

Tanque L/min min/d dia

20 5 1

Máquina de Lavar

Litro/ciclo ciclo/dia

108 1

Produção Individual

Lavatório 20x4x1x5 = 400L/dia

Chuveiro 20x10x2x5 =

2000L/dia

Tanque 20x1x5 = 100L/dia

Máquina de Lavar 108x1 = 108L/dia

DEMANDA TOTAL

2.608 l/d

0,030l/s

0,109m³/h

78,24m³/mês

3 Dimensionamento do Filtro de brita

A partir dos dados de demanda, pode-se dimensionar o filtro de brita para o tratamento da água cinza, que

neste caso, o filtro será circular. Tem-se então:

A = Q / TAS ; D = (A x 4 / )1/2

sendo:

A = área superficial; D = diâmetro em metros; Q = 2.608 litros/dia(2,6 m³/dia);

TAS = taxa superficial aplicada de 200 L / m².dia (0,2 m³ / m².dia);

A = 2,6 / 0,2 D = (13,0 x 4 / )1/2 ; A = 13,0 m³ D = 2,74 m

A altura da camada filtrante deverá ser de 70 cm e a brita é classificada como brita n°2.

71

4 Desinfecção

A cloração poderá ser feita em uma caixa de passagem, desde que a pastilha de hipoclorito de sódio fique

em contato com o efluente 30 minutos ou mais.

5 Reservatórios

5.1 Reservatório Inferior de Água Cinza Tratada

Esta unidade receberá o efluente do tratamento das Águas Cinza. Para o seu dimensionamento foi adotado

como volume útil, 60% ou três quintos do volume total necessário para abastecer a unidade sanitária

durante 2 dias consecutivos. Será utilizado um conjunto motor-bomba para bombeamento destas águas ao

Reservatório de Água para Reúso (RIAC).

Volume Total de Reservação = Q(litros/dia) x 2(dias)

Volume Total de Reservação = 2.600 x 2 = 5.200 litros

V(CAR)= 3/5 x 5.200 litros = 3.120 litros

5.2 Reservatório Superior de Água Cinza Tratada

Para seu dimensionamento foi adotado como volume útil, 40% ou dois quintos do volume total necessário

para abastecer a unidade sanitária durante 2 dias consecutivos.

Volume Total de Reservação = Q(litros/dia) x 2(dias)

Volume Total de Reservação = 2.600 x 2 = 5.200 litros

V(RSAC)= 2/5 x 5.200 litros = 2.080 litros

XX Para um edifício de 12 andares com 250 pessoas dimensionar um sistema de água cinza

composto por um tanque séptico seguido de tratamento complementar para remoção de matéria

orgânica (filtro anaeróbio ou filtro biológico) e para desinfecção, este composto por filtro de areia e

cloração e vazão per capita diária de contribuição de água cinza na ordem de 40 L/hab.dia.

Considerar a taxa de DBOAC = 150mg/L e a taxa de eficiência do tanque séptico de E%DBO = 40%.

1 Dimensionamento do Tanque Séptico

a) Contribuição diária total (C’): C’ = C x no de pessoas ou habitantes na edificação.

C’ = 40 L/hab.dia x 250 pessoas = 10.000L/dia = 10m³/dia = 0,12 L/s

b) Período de detenção (T): Tabela 2 NBR 7229.

Td = 0,5 dia

c) Taxa de acumulação de lodo digerido (k): Tabela 3 NBR 7229.

k = 65

d) Contribuição de lodo fresco (Lf): TABELA 1 NBR 7229.

Lf = 1L/hab.dia

e) Volume útil do tanque séptico: V = 1000 + N.(C.T+ K.Lf)

V= 1000 + 250(40 x 0,5dia + 65 x 1) = 22250m³

Esse volume é o volume útil do tanque, respectivo ao volume de ocupado pelo esgoto que está sendo

tratado. O volume “seco”, aquele que não está em contato com o tanque, deve ser somado ao útil para se

obter o volume total.

2 Tratamento Complementar para Remoção da Matéria Orgânica (FAn ou FB)

2.1 Filtro Anaeróbio

O equacionamento básico é o seguinte: TCNV ...6,1 sendo,

V – volume do filtro; N – número de contribuintes; C – contribuição por contribuinte

T – tempo de detenção

V = 1,2 x 250 x 40 x 0,5 = 8.000L = 8m³, OU:

72

2.2 Filtro Biológico

Considere o filtro biológico sendo um tratamento secundário e trabalhe com uma TAH igual a 10

m3/m

2.dia e uma altura de 1,5 m. Dimensione também o decantador secundário.

Área A = Q / TAH, sendo A a área da seção transversal do filtro biológico.

A = 10m³/dia = 1m

10m³/m².dia

Diâmetro: Calcular em função da área A.

D = 1,13 m

Verificar a COV de DBO.

COV = Q (m³/dia) x DBO (mg/L) = 10 x 90 = 0,6 kg. DBO

(1000 x V ) 1000 x 1,5 m³.dia

Faixa recomenda: 0,6 a 1,8 kgDBO/m³.dia

Decantador Secundário:

TES = Q / ADS , sendo TES a Taxa de Escoamento Superficial e ADS a área do decantador secundário.

O valor de TES encontra-se na faixa de 16 a 24 m3/m

2.dia, para vazão média de esgoto.

A área é ADS = 10 / 16 = 0,6m².

3 Tratamento para desinfecção

3.1 Filtro de Areia

TF = Q / A; TF = 1,7 m³/m².dia

A = 10 = 0,6m²

6

3.2 Cloração

Uma tubulação de água cinza conduz 0,12 litros/s, cuja demanda de Cloro medida é 0,7 mg/litro. Está

previsto o emprego de um composto de Cloro com 30% de Cloro, devendo-se manter um residual de 0,5

mg/litro após a desinfecção. Para tanto, realizar os cálculos de dosagem e de gasto de composto.

a) Vazões de que tem: 0,12 litros/s ou 7,2 litros/min ou 0,0072 m³/min ou ainda 43,2 L/hora

b) Quantidade de composto de Cloro a aplicar:

(0,7 mg/litro + 0,5 mg/litro) = 4g/m³

0,3

Por minuto = 0,0072 m³/min x 4g/m³ = 0,0288 g/min

c) Solução preparada de Cloro:

Se forem preparados 20 litros de solução de composto a 2% ter-se-á 19,6 litros de água e 0,4 kg de

composto. Assim, cada litro de solução terá 20 gramas de composto ou 20 x 0,30 = 6 gramas de

Cloro. Como tem-se de aplicar 0,96 g/min resulta que a quantidade de solução a aplicar será:

0,0288 / 6 = 0,0048 litro de solução/min

Como se tem 20 litros de solução ela será suficiente para 20 / 0,0048 = = 4168 minutos = 69 horas =

3 dias.

Verifica-se periodicamente o cloro residual e aumenta-se ou reduz-se a quantidade de solução

aplicada.

4 Volume do reservatório: VDEM = VOFERTA ; VR = 10m³ para atender 1 dia.

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XXI Para o município de Goiânia, para uma área de cobertura e 50 m2:

1 Estimar a vazão a ser drenada para uma chuva de duração de 5,0 minutos;

Resposta: 148,30 l/min

2 Verificar se a capacidade da respectiva calha atende a vazão a ser drenada. Adotar os seguintes dados:

material: aço galvanizado; altura da lâmina: 5,0 cm; K = 60.000; largura = 10,0 cm;

declividade = 0,5 %;

Resposta: 164,88 l/min ; Atende!

3 Estimar o diâmetro do condutor vertical, considerando para o mesmo: comprimento = 3,0 m; calha com

saída em aresta viva; altura da lâmina = 5,0 cm.

Resposta: 75 mm

4 Estimar o diâmetro e a declividade do condutor horizontal que atende a respectiva calha. Deve ainda ser

considerado que uma área de piso de 8,0 m de comprimento e 5,0 m de largura, além de uma parede de

4,0 m de altura e 2,0 m de largura, interceptam águas pluviais e as conduzem ao mesmo condutor.

Resposta: Q drenada = 248,30 l/min; Diâmetro = 100 mm ; I = 1,0 %

XXII Verificar se uma calha de 30,00 cm de largura e 20,0 cm de altura útil comporta a vazão

drenada de uma área de 1000 m2. Considerar que a calha será de concreto liso, terá declividade de

0,5 % e que o escoamento será à meia seção. Para a estimativa da precipitação observar que a área

em questão está localizada em Porto Alegre e que o período de retorno é de 5,0 anos. Caso a calha

não suporte a vazão a ser drenada, propor soluções para que a calha apresente a capacidade de

drenagem necessária.

Resposta: Q drenada = 2430 l/min ; Q capacidade da calha = 2241 l/min ; Não atende!

XXIII Qual a área máxima a ser drenada para uma calha com as seguintes dimensões:

Largura = 20,00 cm ; Altura Útil = 14,50 cm ; Material: concreto fundido no local ( n = 0,02) ;

Declividade = 1,00 % ; Precipitação Específica Local = 0,042 l/s.m2

Resposta: A = 524 m2

XIV Uma coluna de ventilação de 75 mm e 55 m de comprimento ventila um tubo de queda de 100

mm que recebe descargas de bacias sanitárias. Dado isto, quantas bacias sanitárias, no máximo,

podem ser conectadas a este tubo de queda para que a ventilação seja eficiente?

Resposta: 23,33 ≈ 23 bacias sanitárias

XXV Um condutor vertical de águas pluviais de 2,0 m de comprimento deve drenar uma vazão de

1200 l/min. Dado que a conexão entre a calha e este condutor vertical é em aresta viva, e que a

altura da lâmina de água nesta calha é de 70,0 mm, determinar o diâmetro necessário para um

condutor vertical em PVC. Resposta: Diâmetro = 150 mm

XXVI Um trecho de subcoletor recebe a descarga de 03 tubos de queda, aos quais estão conectados

os seguintes aparelhos sanitários de uma edificação residencial:

TQ1: 5 bacias sanitárias e 5 lavatórios; TQ2: 5 lavatórios e 5 chuveiros; TQ3: 5 tanques e 5 máquinas de

lavar roupas de 30 kg.

Portanto, para uma declividade de 1,0 %, defina o diâmetro do trecho.

Resposta: 100 mm.

XXVII Dimensionar um tanque séptico seguido de sumidouro para um edifício de apartamentos

cujos dados característicos são os seguintes:

No de Pavimentos: 04 ; N

o de Apartamentos por Pavimento: 02 ; Tipo de Solo do Lote: Areia com

coeficiente de infiltração de 90 l/m2.d ; Temperatura: 12

oC ; Número de Limpezas por Ano: 01.

Resposta: Volume do Tanque Séptico = 12, 6 m3 ; Diâmetro: 2,83 m ; Altura Ùtil = 2,0 m. ;

Número de Sumidouros = 5,81 ≈ 6 unidades (admitindo cada sumidouro tendo iguais volume, diâmetro

e altura do tanque séptico).

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APÊNDICE B DIRETRIZES PARA O LANÇAMENTO DAS TUBULAÇÕES DOS SPHS

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Para lançar as tubulações dos SPAP observar as seguintes recomendações:

1º Analisar o projeto arquitetônico;

2º Analisar o projeto estrutural;

3º Analisar os projetos dos sistemas de serviços em geral;

4º Para o lançamento das colunas considerar:

. As tubulações podem estar aparentes ou embutidas;

. As tubulações podem ser embutidas em shafts ou em paredes falsas; observar Figura 01.

Figura 01: Destaque de um shaft

. Recomenda-se manter uma distância mínima entre as tubulações sejam embutidas ou aparentes;

5º Análise do lançamento dos ramais e sub-ramais (paredes ou forros);

. Evitar embutir nas paredes os ramais com diâmetros superiores a 50 mm, conforme Figura 02.

A partir deste diâmetro lançá-los no forro;

Figura 02: Tubulações embutidas na parede

. Para ambientes sanitários distantes da coluna de água fria lançar os ramais pelos forros.

Observar isométrica da Figura 03;

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Figura 03: Isométrica com lançamento das tubulações

. prever um registro de gaveta para cada cômodo;

. para ramais de água quente horizontais contínuos (sem conexões) em cobre, com comprimento

maior de 3,0 m, prever juntas de expansão;

. prever lançamento separado do ramal de água fria para atender o aquecedor de passagem;

. o sub-ramal de água fria que atende o misturador deve ser em cobre (pelo menos 1,0 m de

comprimento) pois pelo mesmo poderá escoar água quente;

. avaliar a necessidade de pressurização para o último andar;

. garantir a pressão de serviço para o aquecedor de passagem no último andar considerando que o

mesmo impõe uma perda de carga na ordem de 2,0 a 3,0 mca ao escoamento; neste caso,

portanto, recomenda-se derivar do barrilete uma coluna de água fria independente para atender

exclusivamente este aquecedor de passagem do último andar;

. lançar os ramais no forro do próprio apartamento, quando for o caso.