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FÍSICA DOS EDIFÍCIOS
Capítulo 7
Redes Prediais
Escola Superior de Tecnologia e Gestão de Beja
2Escola Superior de Tecnologia e Gestão
Capítulo 7 – Redes PrediaisFísica dos Edifícios
Docente: Pedro Lança
> Redes prediais de abastecimento de água
3Escola Superior de Tecnologia e Gestão
Capítulo 7 – Redes PrediaisFísica dos Edifícios
Docente: Pedro Lança
> Classificação dos sistemas de alimentação
• “e) A pressão de serviço em qualquer dispositivo de utilização predial para o caudal de ponta não deve ser, em regra, inferior a 10 kPa o que, na rede pública e ao nível do arruamento, corresponde aproximadamente a H=100+40n
Onde H é a pressão mínima (kPa) e n o número de pisos acima do solo, incluindo o piso térreo…” - art. 21º
• 2-As pressões de serviço nos dispositivos de utilização devem situar-se entre os 50 kPa e 600 kPa, sendo recomendável, por questões de conforto e durabilidade dos materiais, que se mantenha entre 150 kPa e 300 kPa.” - art. 87º
Redes prediais de abastecimento de água
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Capítulo 7 – Redes PrediaisFísica dos Edifícios
Docente: Pedro Lança
Alimentação directa e alimentação com elemento sobrepressor
Alimentação indirecta com reservatório no topo do edifício e alimentação
indirecta com reservatórios na base e
no topo do edifício
Redes prediais de abastecimento de água
Fonte: Pedroso
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Capítulo 7 – Redes PrediaisFísica dos Edifícios
Docente: Pedro Lança
Alimentação indirecta elevatório
Sistema misto de alimentação
Redes prediais de abastecimento de água
Fonte: Pedroso
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Capítulo 7 – Redes PrediaisFísica dos Edifícios
Docente: Pedro Lança
>Ramal de ligação - canalização compreendida entre a rede pública e o limite da propriedade;>Ramal de introdução colectivo - canalização compreendida entre o limite da propriedade e os ramais de introdução individuais dos utente;>Ramal de introdução individual - canalização compreendida entre o ramal de introdução colectivo e os contadores de água dos utentes, ou entre o limite predial e o contador, no caso de se destinar à alimentação de uma só habitação;>Ramal de distribuição - canalização compreendida entre os contadores individuais e os ramais de alimentação;>Coluna montante – canalização de prumada de um ramal de introdução ou de um ramal de distribuição;>Ramal de alimentação - canalização destinada a alimentar os diferentes dispositivos de utilização instalados.
Redes prediais de abastecimento de água
Fonte: Pedroso
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Capítulo 7 – Redes PrediaisFísica dos Edifícios
Docente: Pedro Lança
> Válvulas e ventosas
• Válvula de redução de pressão - órgão de funcionamento automático, regulável, destinado a tornar fixa para jusante do mesmo, uma dada pressão inferior à disponível a montante;
• Válvula de retenção - órgão de funcionamento automático impeditivo do refluxo;
• Válvula de seccionamento - órgão cuja manobra permite interromper ou restabelecer o suprimento de água;
• Ventosa - órgão destinado à expulsão do ar acumulado em ponto alto e, eventualmente, à reposição da pressão atmosférica (neste caso trata-se de uma ventosa de duplo efeito).
Redes prediais de abastecimento de água
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Capítulo 7 – Redes PrediaisFísica dos Edifícios
Docente: Pedro Lança
> Contadores
• “1 - Os contadores, que devem ser instalados obrigatoriamente um por cada consumidor, podem se colocados isoladamente ou em conjunto, constituindo, neste último caso, uma bateria de contadores
• 2 - Na bateria de contadores pode ser estabelecido um circuito fechado no qual tem origem aos ramais de introdução individuais
• 3 - …• 4 - Um esquema de instalação de contadores é
apresentado no anexo VI” - art. 106º
Redes prediais de abastecimento de água
Fonte: Pedroso
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Capítulo 7 – Redes PrediaisFísica dos Edifícios
Docente: Pedro Lança
> Simbologia
Redes prediais de abastecimento de água
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Capítulo 7 – Redes PrediaisFísica dos Edifícios
Docente: Pedro Lança
> Materiais das tubagens
Tubagens de aço (ferro preto)
• tubagens de aço (ferro preto): apenas para as situações em circuito fechado (aquecimento central pq O2<1mg/l)
• não permitir contacto com elementos metálicos de nobreza superior (cobre) nem estagnação da água no seu interior
• varas 6m e diâmetro entre 8 e 150mm, podem ser instaladas à vista, embutidas, em caleiras, galerias ou tectos falsos
Redes prediais de drenagem de água residuais
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Capítulo 7 – Redes PrediaisFísica dos Edifícios
Docente: Pedro Lança
> Materiais das tubagens
Tubagens de aço galvanizado (mt. utilizadas)
• galvanizadas a zinco; maior durabilidade e menor corrosão
• vel. nem mt altas nem mt baixas e Temp<60ºC• acessórios de ligação do mesmo material, e nunca
a jusante de troços de cobre• varas 6m e D entre 8 e 150mm, podem ser
instaladas à vista (identificadas e fixadas com braçadeiras com possibilidade de dilatação), embutidas (mas sem contacto com argamassas que integrem cal ou areias com muito sal), em caleiras, galerias ou tectos falsos;
• usar estopa de linho ou fita vedante como vedação de roscas
Redes prediais de drenagem de água residuais
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Capítulo 7 – Redes PrediaisFísica dos Edifícios
Docente: Pedro Lança
> Materiais das tubagens
Tubagens de cobre
• boa plasticidade, condutibilidade térmica, resistência química, pouca tendência a encrustamentos, facilidade de instalação
• boa durabilidade, mas água PH >7, vel não mtelevadas e T<60ºC
• varas 5m, rolos 25m ou 50m e D entre 8 e 54mm, ligações sobre pressão. Podem ser instaladas àvista, embutidas, em caleiras, galerias ou tectos falsos
Redes prediais de drenagem de água residuais
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Capítulo 7 – Redes PrediaisFísica dos Edifícios
Docente: Pedro Lança
> Materiais das tubagens
Tubagens de aço inox
• características idênticas às de cobre mas maior resistência à tracção (<espessuras dos tubos)
• grande durabilidade, mas baixo teor de cloretos (<213mg/l) e T<50ºC
• varas 4 a 7m, D entre 10 e 54mm e acessórios de ligas de cobre ou aço inox, ligações sobre pressão
• Podem ser instaladas à vista, embutidas, em caleiras, galerias ou tectos falsos
Redes prediais de drenagem de água residuais
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Capítulo 7 – Redes PrediaisFísica dos Edifícios
Docente: Pedro Lança
> Materiais das tubagens
Tubagens de policloreto de vinilo (PVC)
• só para abastecimento de águas frias (T<20ºC)• varas 6m, D entre 16 e 315mm e acessórios tb de
PVC colados• Coeficiente de dilatação elevado (grandes
comprimentos juntas de união por anilhas de estanquidade - borracha sintética)
• Podem ser instaladas à vista (mas protegidas dos raios UV pintura), embutidas, em caleiras, galerias ou tectos falsos
Redes prediais de drenagem de água residuais
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Capítulo 7 – Redes PrediaisFísica dos Edifícios
Docente: Pedro Lança
> Materiais das tubagens
Tubagens de polietileno de alta densidade (PEAD)
• só para abastecimento de águas frias (T<20ºC)• rolos ou varas, D entre 20 e 160mm e ligações por
soldadora ou acessórios plásticos ou metálicos• podem ser instaladas em caleiras, calhas de
suspensão, à vista (protegidas dos raios UV-pintura) e embutidas
Redes prediais de drenagem de água residuais
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Capítulo 7 – Redes PrediaisFísica dos Edifícios
Docente: Pedro Lança
> Materiais das tubagens
Tubagens de polietileno reticulado (PEX)• abastecimento de águas frias e quentes (T<95ºC)• varas ou rolos, diâmetro entre 10 e 110mm e
acessórios de compressão metálicos de ligas de cobre
• podem ser instaladas à vista (mas protegidas dos raios UV - pintura), embutidas, em caleiras, galerias ou tectos falsos.
Redes prediais de drenagem de água residuais
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Capítulo 7 – Redes PrediaisFísica dos Edifícios
Docente: Pedro Lança
> Materiais das tubagens
Tubagens de polietileno reticulado (PEX)
Redes prediais de drenagem de água residuais
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Capítulo 7 – Redes PrediaisFísica dos Edifícios
Docente: Pedro LançaRedes prediais de drenagem de água residuais
19Escola Superior de Tecnologia e Gestão
Capítulo 7 – Redes PrediaisFísica dos Edifícios
Docente: Pedro LançaRedes prediais de drenagem de água residuais
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Capítulo 7 – Redes PrediaisFísica dos Edifícios
Docente: Pedro Lança
> Materiais das tubagens
Tubagens de polietileno reticulado (PEX)• Coeficiente de dilatação elevado:
> quando embutidas com comprimentos > 2m utilizar mangas de polietileno termoestabilizado
> quando não embutidas utilizar curvas ou braços de dilatação
• em tubagens embutidas encamisamento com mangas de protecção possibilita a substituição dos tubos.
Redes prediais de drenagem de água residuais
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Capítulo 7 – Redes PrediaisFísica dos Edifícios
Docente: Pedro Lança
> Materiais das tubagens
Tubagens de polipropileno (PP)• abastecimento de águas frias e quentes (T<100ºC);• varas, diâmetro entre 16 e 90mm e acessórios de
compressão metálicos de ligas de cobre ou por soldadura;
• podem ser instaladas à vista (mas protegidas dos raios UV - pintura), embutidas, em caleiras, galerias ou tectos falsos;
• Coeficiente de dilatação elevado:> quando embutidas com comprimentos >2m
utilizarr mangas de material isolante> quando não embutidas utilizar curvas ou braços
de dilatação
Redes prediais de drenagem de água residuais
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Capítulo 7 – Redes PrediaisFísica dos Edifícios
Docente: Pedro Lança
> Instalação e traçado das redes de distribuição
• O traçado das canalizações deverá ser substituído por troços rectos, com trajectórias horizontais e verticais, ligados entre si através de acessórios apropriados.
• Os troços com trajectórias horizontais deverão possuir inclinação ascendente no sentido do escoamento do fluído, de cerce de 0.5%, deforma a facilitar a saída do ar das tubagens.
Redes prediais de abastecimento de água
Fonte: Pedroso
23Escola Superior de Tecnologia e Gestão
Capítulo 7 – Redes PrediaisFísica dos Edifícios
Docente: Pedro Lança
• Em tubagens em que não seja necessário proceder àutilização de acessório para mudanças de direcção (por ex.: cobre em rolo ou polietileno reticulado - PEX), dever-se-á prever a sua instalação a profundidades tais que possibilitem a execução de raios, por exemplo, na transição de parede a parede.
• Na opção dos percursos a seguir pelos elementos de tubagem, sempre que possível e tal não ponha em causa o seu correcto desempenho, deverá optar-se pelos de menor dimensão, o que conduzirá à obtenção de custos mais baixos, bem como a menores perdas de carga e tempos.
Redes prediais de abastecimento de água
Fonte: Pedroso
24Escola Superior de Tecnologia e Gestão
Capítulo 7 – Redes PrediaisFísica dos Edifícios
Docente: Pedro Lança
• No transporte de água quente, sempre que os traçados o permitam, as canalizações deverão desenvolver-se paralelamente às de água fria (>5cm) e num plano superior.
• As canalizações exteriores ao edifícios podem ser colocadas em valas, paredes ou caleiras, podendo haver a necessidade do deu isolamento térmico, bem como de protecção mecânica.
• Em caso algum as canalizações deverão desenvolver-se sob elementos de fundação, em zonas de difícil acesso, ou embutidas em elementos estruturais, em chaminés ou condutas de ventilação.
Redes prediais de abastecimento de água
25Escola Superior de Tecnologia e Gestão
Capítulo 7 – Redes PrediaisFísica dos Edifícios
Docente: Pedro Lança
• Sempre que o traçado da rede não seja de forma a facilitar a saída do ar das tubagens, deverá considerar-se a possibilidade de instalação de purgas de ar.
• Instalação de válvulas de seccionamento à entrada dos ramais de distribuição, a montante de purgadores de ar, nos ramais de introdução, a montante e a jusante dos contadores, nas entradas das diferentes instalações sanitárias, nos ramais de alimentação de autoclismos, de equipamento de lavagem, fluxómetros e equipamentos destinados à produção de água quente.
• Nas tubagens de distribuição de água quente deveráprever-se a aplicação de isolantes térmicos envolventes.
• Os ramais de ligação deverão ser instalados a uma profundidade ≥ 0.8m, que pode ser reduzida para 0.5m nas zonas não sujeitas a circulação viária.
Redes prediais de abastecimento de água
26Escola Superior de Tecnologia e Gestão
Capítulo 7 – Redes PrediaisFísica dos Edifícios
Docente: Pedro Lança
• Os estabelecimentos comerciais e industriais devem ter, em princípio, ramais de ligação privativos.
• As tubagens embutidas com comprimentos elevados deverão ser envolvidas com material isolante para ter em conta a dilatação linear. Em alternativa, poderáadoptar-se o isolante das mudanças de direcção.
Redes prediais de abastecimento de água
(Fonte: Almeida)
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Docente: Pedro Lança
> Dimensionamento das redes prediais de abastecimento de água
• Pressão de serviço> Pressão mínima e máxima: 50 kPa e 600 kPa> Pressão recomendada entre 150 kPa e 300 kPa
• Velocidade do escoamento> A velocidade de escoamento deve oscilar entre
0.5m/s e 2.0m/s> Velocidade recomendada: 1.0m/s
Redes prediais de abastecimento de água
28Escola Superior de Tecnologia e Gestão
Capítulo 7 – Redes PrediaisFísica dos Edifícios
Docente: Pedro Lança
• Caudais a assegurar nos dispositivos
Mr
Ml
Bdo
Ll
Ml
Br
Pd
Ch
Ba
Bd
Lv
Lv
0,20Máquina de lavar roupa
0,15Máquina de lavar louça
0,10Bebedouro
0,20Pia lava louça
0,15Urinol com torneira individual
0,10Autoclismo de bacia de retrete
0,15Pia de despejos com torneira de φ 15 mm
0,15Chuveiro individual
0,25Banheira
0,10Bidé
0,05Lavatório colectivo
0,10Lavatório individual
Caudais mínimos (l/s)Diapositivos de utilização
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Docente: Pedro Lança
• Caudais a assegurar nos dispositivos (cont.)
0,20 ou em conformidade com as instrução do fabricante
EsqEsquentador
Re
Re
Mif
Brf
Tq
Em conformidade com as instrução do fabricante
Máquinas industriais e outros aparelhos
0,45Boca de rega ou de lavagem de φ 20 mm
0,30Boca de rega ou de lavagem de φ 15 mm
0,50Urinol com fluxómetro
1,50Bacia de retrete com fluxómetro
0,20Tanque de lavar roupa
Caudais mínimos (l/s)Diapositivos de utilização
Redes prediais de abastecimento de água
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Capítulo 7 – Redes PrediaisFísica dos Edifícios
Docente: Pedro Lança
• Caudais acumulados (Qa)
• Caudais de cálculo (Qc)“1 - Na determinação dos caudais de cálculo deve ter-se em conta a possibilidade do funcionamento não simultâneo da totalidade dos dispositivos de utilização, considerando-se coeficientes de simultaneidade…” - art. 91º
onde,
( N – n.º de dispositivos)
ac QkQ ×=
ia QQ ∑=
11−
=N
k
Redes prediais de abastecimento de água
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Capítulo 7 – Redes PrediaisFísica dos Edifícios
Docente: Pedro Lança
5364.05226.0 ic QQ ×≅
7587.02525.0 ic QQ ×≅
5137.05469.0 ic QQ ×≅
Caudais de cálculo(nível de conforto médio)
Redes prediais de abastecimento de água
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Capítulo 7 – Redes PrediaisFísica dos Edifícios
Docente: Pedro Lança
Caudais de cálculo(nível de conforto mínimo e máximo)
Redes prediais de abastecimento de água
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Capítulo 7 – Redes PrediaisFísica dos Edifícios
Docente: Pedro Lança
• Determinação dos diâmetros e perdas de carga contínuas
(equação da Continuidade)
(fórmula de Flamant)
em que,D – diâmetro (m)Q – caudal (m3/s)v – velocidade de escoamento (m/s)J – perda de carga (m/m)b – factor caracterizador da rugosidade do material
Por exemplo: b = 0,000152 (cobre ou aço inox)b = 0,000134 (materiais plásticos)
vQD ×
=274.1
4/54/74 −×××= DvbJ
Redes prediais de abastecimento de água
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Capítulo 7 – Redes PrediaisFísica dos Edifícios
Docente: Pedro Lança
• Perdas de carga localizadas
Comprimentos equivalentes (m)
para tubagens de cobre ou PVC
Um incremento de 20% às perdas de carga de percurso é um valor que, para casos correntes, traduz de certa forma a incidência de perdas de carga provocadas pelas singularidades existentes nas tubagens.
Redes prediais de abastecimento de água
(Fonte: Pedroso)
35Escola Superior de Tecnologia e Gestão
Capítulo 7 – Redes PrediaisFísica dos Edifícios
Docente: Pedro Lança
• Verificação das condições de pressão
PB = PA – ZAB – ΔHAB
em que,
Z – diferença de cota entre os pontos A e B
Redes prediais de abastecimento de água
(Fonte: Pedroso)
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Capítulo 7 – Redes PrediaisFísica dos Edifícios
Docente: Pedro Lança
> Lança, Pedro; Mesquita, Carlos. Relatório Oz n.º 398. 2002.> Lança, Pedro; Mesquita, Carlos. Relatório Oz n.º 484. 2003a.> Lança, Pedro; Mesquita, Carlos. Relatório Oz n.º 489. 2003b.> Pedroso, Vitor M.R.. Manual dos sistemas prediais de distribuição e drenagem de águas. Lisboa. LNEC, 2000.> Paixão, Mário de Assis. Águas e esgotos em urbanizações e instalações prediais. Edições Orion (2ªedição), 1999.> Almeida,Manuela; Silva, Sandra. Redes Prediais. Folhas de apoio à disciplina de Climatizações das construções I. Universidade do Minho, 2005/2006.
BIBLIOGRAFIA