capítulo 1 - instalações prediais de Água fria

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Capítulo 1: Instalações Prediais de Água Fria 1 1 INSTALAÇÕES PREDIAIS DE ÁGUA FRIA 1.1 Introdução As instalações prediais de água fria são o conjunto de tubulações, conexões, peças, aparelhos sanitários e acessórios existentes a partir do ramal predial, que permitem levar a água da rede pública até os pontos de consumo ou utilização dentro da edificação. Conforme subitem 5.1.2.1 da NBR 5626/1998, as instalações prediais de água fria devem ser projetadas de modo que, durante a vida útil do edifício que as contém, atendam os seguintes requisitos: Preservar a potabilidade da água. Garantir o fornecimento de água de forma contínua, em quantidade adequada e com pressões e velocidades compatíveis com o perfeito funcionamento dos aparelhos sanitários, peças de utilização e demais componentes. Promover economia de água e de energia. Possibilitar manutenção fácil e econômica. Evitar níveis de ruído inadequados à ocupação do ambiente. Proporcionar conforto aos usuários, prevendo peças de utilização adequadamente localizadas, de fácil operação, com vazões satisfatórias e atendendo as demais exigências do usuário. 1.2 Partes Constituintes As instalações prediais de água fria são divididas em (Figura 1.1): Ramal Predial; Hidrômetro; Ramais de Distribuição; Reservatório Inferior; Sistema de Recalque: Motobombas, Tubulação de Sucção e Tubulação de Recalque; Reservatório Superior; Barrilete; Coluna; Ramal. 1.3 Fontes de Suprimento As fontes de suprimento de água das instalações prediais de água fria são divididas em: Rede pública; Poços; Nascentes.

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Instalações Prediais de Água Fria

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Page 1: Capítulo 1 - Instalações Prediais de Água Fria

Capítulo 1: Instalações Prediais de Água Fria 1

1 INSTALAÇÕES PREDIAIS DE ÁGUA FRIA

1.1 Introdução

As instalações prediais de água fria são o conjunto de tubulações, conexões, peças, aparelhos sanitários e acessórios existentes a partir do ramal predial, que permitem levar a água da rede pública até os pontos de consumo ou utilização dentro da edificação.

Conforme subitem 5.1.2.1 da NBR 5626/1998, as instalações prediais de água fria devem ser projetadas de modo que, durante a vida útil do edifício que as contém, atendam os seguintes requisitos:

Preservar a potabilidade da água.

Garantir o fornecimento de água de forma contínua, em quantidade adequada e com pressões e velocidades compatíveis com o perfeito funcionamento dos aparelhos sanitários, peças de utilização e demais componentes.

Promover economia de água e de energia.

Possibilitar manutenção fácil e econômica.

Evitar níveis de ruído inadequados à ocupação do ambiente.

Proporcionar conforto aos usuários, prevendo peças de utilização adequadamente localizadas, de fácil operação, com vazões satisfatórias e atendendo as demais exigências do usuário.

1.2 Partes Constituintes

As instalações prediais de água fria são divididas em (Figura 1.1):

Ramal Predial;

Hidrômetro;

Ramais de Distribuição;

Reservatório Inferior;

Sistema de Recalque: Motobombas, Tubulação de Sucção e Tubulação de Recalque;

Reservatório Superior;

Barrilete;

Coluna;

Ramal.

1.3 Fontes de Suprimento

As fontes de suprimento de água das instalações prediais de água fria são divididas em:

Rede pública;

Poços;

Nascentes.

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Capítulo 1: Instalações Prediais de Água Fria 2

Figura 1.1 - Partes constituintes das instalações prediais de água fria

1.4 Classificação dos Sistemas

Os sistemas prediais de água fria são divididos em:

Sistema direto;

Sistema indireto;

Sistema misto.

1.4.1 Sistema Direto

No sistema direto, as peças de utilização do edifício estão ligadas diretamente aos elementos que constituem o abastecimento, ou seja, a instalação é a própria rede de distribuição.

Conforme as condições de pressão e vazão da rede pública, tendo em vista as solicitações do sistema predial, o sistema direto pode ser sem bombeamento ou com bombeamento.

Dentre as vantagens da utilização desse sistema, destaca-se:

A dispensa do uso de reservatório;

A redução no custo de estrutura, pois uma vez que dispensa a construção de reservatórios (superior e inferior), há uma diminuição da carga depositada sobre a mesma.

A possibilidade da disposição de uma maior área útil, já que o espaço destinado aos reservatórios poderá ser utilizado para outros fins;

A garantia de uma melhor qualidade de água, tendo em vista que o reservatório pode se constituir numa fonte de contaminação.

Dentre as desvantagens da utilização desse sistema, destaca-se:

A inoperância em falta de água, visto a ausência de um reservatório;

A transferência para a rede pública de variações de pressão e vazão;

A determinação de um aumento na reserva do sistema público, uma vez que este terá que atender aos picos de consumo do edifício.

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Capítulo 1: Instalações Prediais de Água Fria 3

1.4.1.1 Sistema Direto sem Bombeamento

Neste tipo de sistema (Figura 1.2), o distribuidor público deve oferecer as condições necessárias de pressão, vazão e confiabilidade dos serviços necessários à edificação abastecida.

Figura 1.2 - Sistema direto sem bombeamento

1.4.1.2 Sistema Direto com Bombeamento

Neste tipo de sistema (Figura 1.3) é acrescida uma bomba, que tem a função de aumentar a pressão da rede pública, quando a mesma oferece a vazão e a confiabilidade necessárias, mas não a pressão necessária.

Para utilização deste tipo de sistema, deve-se consultar a concessionária de água do local, uma vez que vários regulamentos de concessionárias nacionais não permitem a utilização desse tipo de sistema.

Figura 1.3 - Sistema direto com bombeamento

1.4.2 Sistema Indireto

No sistema indireto, o sistema de abastecimento alimenta a rede de distribuição, através de um conjunto de suprimento e reservação.

O sistema indireto pode ser sem bombeamento ou com bombeamento.

Dentre as vantagens da utilização desse sistema, destaca-se:

O abastecimento dos aparelhos é garantido, mesmo que ocorra uma interrupção do sistema público;

As canalizações da rede pública terão diâmetros menores;

As pressões nas canalizações internas do edifício não dependem das pressões na rede pública e sim da cota do reservatório domiciliar.

Dentre as desvantagens da utilização desse sistema, destaca-se:

A necessidade da construção do reservatório domiciliar.

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Capítulo 1: Instalações Prediais de Água Fria 4

1.4.2.1 Sistema Indireto sem Bombeamento

Neste tipo de sistema (Figura 1.4), a pressão da rede pública faz a elevação até o reservatório superior (RS).

É necessário que a rede pública tenha pressão suficiente para uma boa elevação de água até o reservatório superior (RS).

Figura 1.4 - Sistema indireto sem bombeamento

1.4.2.2 Sistema Indireto com Bombeamento

Este tipo de sistema (Figura 1.5) é utilizado quando a rede pública não tem capacidade de pressão necessária para elevar a água até a altura desejada.

Figura 1.5 - Sistema indireto com bombeamento

1.4.3 Sistema Misto

No sistema misto (Figura 1.6), o reservatório superior (RS) proporciona a pressão necessária à rede de distribuição, enquanto que o reservatório inferior (RI) armazena uma maior quantidade de água com menor custo.

Dentre as vantagens da utilização desse sistema, destaca-se:

A maior tolerância com as falhas da rede pública;

O conjunto moto-bomba atua somente algumas horas por dia;

O RI apresenta a possibilidade de armazenar grande volume de água com estrutura mais simples.

Dentre as desvantagens da utilização desse sistema, destaca-se:

A possibilidade de contaminação da água dos reservatórios;

O maior custo da estrutura, devido ao acréscimo de carga no RS;

O maior tempo de execução da obra, pois a existência do reservatório implica uma estrutura mais complexa e a tubulação, na maioria das vezes, um percurso maior, uma vez que não alimenta diretamente os aparelhos sanitários;

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Capítulo 1: Instalações Prediais de Água Fria 5

A maior área de construção, com o acréscimo decorrente das áreas dos reservatórios, acarretando uma menor área útil.

Figura 1.6 - Sistema misto

1.5 Escolha do Sistema a ser Utilizado

1.5.1 Condições Gerais

Quanto à escolha do sistema a ser utilizado, é importante observar as condições de disponibilidade de suprimento oferecidas pela rede pública, assim como as condições de demanda.

As condições de disponibilidade de suprimento da rede pública podem ser sintetizadas em três situações:

Suprimento continuamente disponível e confiável: nesta forma de suprimento, o abastecimento de água feito pela rede pública não está sujeito a interrupções sistemáticas; as eventuais interrupções são, em quantidade e duração, compatíveis com a confiabilidade esperada da instalação.

Suprimento continuamente disponível e não confiável: nesta forma de suprimento, o abastecimento de água feito pela rede pública não está sujeito a interrupções sistemáticas, porém, quando ocorrem, estas interrupções são incompatíveis com a confiabilidade esperada pelo sistema predial.

Suprimento com disponibilidade intermitente: nesta forma de suprimento, o abastecimento de água está sujeito a interrupções sistemáticas.

As condições de demanda referem-se às relações entre as solicitações mínimas, em termos de vazão e pressão do sistema de distribuição, e as condições mínimas oferecidas pelo sistema público.

1.5.2 Critérios para Escolha do Sistema a ser Utilizado

Se o suprimento for continuamente disponível e confiável, o sistema predial de água fria a ser adotado poderá ser direto ou indireto, dependendo das condições de demanda.

Porém, sendo o suprimento continuamente disponível e não confiável, ou de disponibilidade intermitente, recomenda-se a utilização do sistema indireto.

De acordo com as vazões e pressões disponíveis, as escolha do sistema divide-se em quatro tipos:

a) Quando a vazão do sistema público (QSP) for maior ou igual à vazão de pico do sistema de distribuição (QPSD), e a pressão do sistema público (PSP) no ponto terminal também for maior ou igual à pressão mínima necessária nos pontos de consumo (PPC), poderá ser escolhido tanto o sistema direto como o sistema indireto sem bombeamento.

b) Quando a vazão do sistema público (QSP) for maior ou igual à vazão de pico do sistema de distribuição (QPSD), e a pressão do sistema público (PSP) no ponto terminal for menor que a

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Capítulo 1: Instalações Prediais de Água Fria 6

pressão mínima necessária nos pontos de consumo (PPC), as alternativas de escolha para o sistema predial de água fria são: sistema direto com bombeamento ou sistema misto.

c) Quando a vazão do sistema público (QSP) for menor que a vazão de pico do sistema de distribuição (QPSD), e a pressão do sistema público (PSP) no ponto terminal for maior ou igual à pressão mínima necessária nos pontos de consumo (PPC), a alternativa a ser escolhida será o sistema indireto sem bombeamento.

d) Quando a vazão do sistema público (QSP) for menor que a vazão de pico do sistema de distribuição (QPSD), e a pressão do sistema público (PSP) no ponto terminal também for menor que a pressão mínima necessária nos pontos de consumo (PPC), as alternativas de escolha para o sistema predial de água fria são: sistema indireto com bombeamento ou sistema misto.

1.6 Dimensionamento dos Componentes das Instalações Prediais de Água Fria

O dimensionamento dos componentes das instalações prediais de água fria segue a NBR 5626/1998 - Instalação Predial de Água Fria.

1.6.1 Determinação do Consumo de Água

Para a determinação do consumo de água deve-se atentar a dois critérios:

Tipo de ocupação;

Agente consumidor.

Os dados de consumo de água, geralmente são fornecidos pela concessionária de água. No caso de Londrina, a Sanepar fornece os valores de consumo provável (Tabela 1.1), conforme o tipo de edificação.

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Capítulo 1: Instalações Prediais de Água Fria 7

Tabela 1.1 - Consumo provável, conforme o tipo de edificação

1.6.2 Dimensionamento do Hidrômetro

O hidrômetro é um aparelho de utilizado para medir o consumo de água (Figura 1.7).

O diâmetro do hidrômetro é função da faixa de consumo e é determinado pela Tabela 1.2, fornecida pela Sanepar.

N. Tipo de edificação Consumo Provável

1 Residências padrão popular 100 L/hab.dia

2 Residências padrão médio 150 L/hab.dia

3 Residência padrão alto 250 L/hab.dia

4 Conj./cond. resid. c/ aptos. até 50m2 8,5 m3/ec.mês

5 Conj./cond. resid. c/ aptos. de 51 a 65m2 10,3 m3/ec.mês

6 Conj./cond. resid. c/ aptos. de 65 a 80 m2 12,5 m3/ec.mês

7 Conj./cond. resid. c/ aptos. de 80 a 100m2 15,3 m3/ec.mês

8 Conj./cond. resid. c/ aptos. de 100 a 130m2 17,5 m3/ec.mês

9 Conj./cond. resid. c/ aptos. de 130 a 200 m2 21,0 m3/ec.mês

10 Conj./cond. resid. c/ aptos. de 200 a 350m2 23,5 m3/ec.mês

11 Conj./cond. resid. c/ aptos. acima de 350 m2 35,0 m3/ec.mês

12 Hotéis (sem cozinha e sem lavanderia) 120 L/hóspede.dia

13 Hotéis (com cozinha e com lavanderia) 250 L/hóspede.dia

14 Hospitais (exclusivamente pacientes internados) 250 L/leito.dia

15 Escolas (externatos) 50 L/per capita.dia

16 Escolas (internatos) 150 L/per capita.dia

17 Escolas(semi-internatos) 100 L/per capita.dia

18 Quartéis 150 L/per capita.dia

19 Creches 50 L/per capita.dia

20 Edifícios públicos/comerciais 80 L/per capita.dia

21 Supermercados c/ praça de alimentação 5 L/ m2 de área.dia

22 Restaurante 25 L/refeição.dia

23 Escritórios 50 L/per capita.dia

24 Lavanderia 30 L/kg roupa seca.dia

25 Lava car (lavagem completa) 300 L/veículo.dia

26 Abatedouros de aves (ou de peq. porte) 40 L/ave.dia

27 Abatedouros de caprinos e ovinos 300 L/cabeça.dia

28 Abatedouros de suínos (ou de médio porte) 500 L/cabeça.dia

29 Abatedouros de reses (ou de grande porte) 800 L/cabeça.dia

30 Indústria - uso pessoal 80 L/per capita.dia

31 Indústria - com restaurante 100 L/per capita.dia

32 Indústria concreteira 150 L/m3 concreto.dia

33 Orfanatos 150 L/per capita.dia

34 Asilos 150 L/per capita.dia

35 Igrejas/templos 2 L/assento.dia

36 Piscinas (lâmina de água) 2,5 L/cm2.dia

37 Laticínios 2,5 L/litro leite prod.dia

38 Jardins(rega) 1,5 L/m2

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Capítulo 1: Instalações Prediais de Água Fria 8

Figura 1.7 - Hidrômetro

Tabela 1.2 - Diâmetro do hidrômetro, conforme a faixa de consumo

O cavalete, destinado à instalação do hidrômetro, bem como o seu abrigo devem ser projetados obedecendo às exigências estabelecidas pela concessionária (subitem 5.2.3.2 da NBR 5626/1998).

1.6.3 Dimensionamento do Alimentador Predial

O alimentador predial é o trecho compreendido entre o hidrômetro e a entrada do reservatório.

O diâmetro do alimentador predial é função da vazão máxima do hidrômetro e é determinado pela Tabela 1.3, fornecida pela NBR 5626/1998 (Tabela A.4).

Tabela 1.3 - Diâmetro do alimentador predial, conforme a vazão máxima do hidrômetro

No projeto do alimentador predial deve-se considerar o valor máximo da pressão da água proveniente da fonte de abastecimento. O alimentador predial deve possuir resistência mecânica adequada para suportar essa pressão. Além da resistência mecânica, os componentes devem apresentar funcionamento adequado em pressões altas, principalmente no que se refere a ruídos e vibrações, como é o caso da torneira de boia (subitem 5.2.3.1 da NBR 5626/1998).

Faixa de Consumo Qmáx Qnom DN DN

m³/mês m³/h m³/h mm pol

0 - 15 1,5 0,75 20 3/4

16 - 30 3 1,5 20 3/4

31 - 180 3 1,5 20 3/4

180 - 400 5 2,5 20 3/4

400 - 560 7 3,5 25 1

560 - 800 10 5 25 1

800 - 1200 20 10 40 1 1/2

1200 - 3000 30 15 50 2

Qmáx DN

m³/h mm

1,5 15 e 20

3 15 e 20

5 20

7 25

10 25

20 40

30 50

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Capítulo 1: Instalações Prediais de Água Fria 9

O alimentador predial deve ser dotado, na sua extremidade a jusante, de torneira de boia ou outro componente que cumpra a mesma função. Tendo em vista a facilidade de operação do reservatório, recomenda-se que um registro de fechamento seja instalado fora dele, para permitir sua manobra sem necessidade de remover a tampa (subitem 5.2.3.3 da NBR 5626/1998).

O alimentador predial pode ser aparente, enterrado, embutido ou recoberto. No caso de ser enterrado, deve- se observar uma distância mínima horizontal de 3,0 m de qualquer fonte potencialmente poluidora, como fossas negras, sumidouros, valas de infiltração, etc., respeitando o disposto na NBR 7229 e em outras disposições legais. No caso de ser instalado na mesma vala que tubulações enterradas de esgoto, o alimentador predial deve apresentar sua geratriz inferior 30 cm acima da geratriz superior das tubulações de esgoto (subitem 5.2.3.4 da NBR 5626/1998).

Quando enterrado, recomenda-se que o alimentador predial seja posicionado acima do nível do lençol freático para diminuir o risco de contaminação da instalação predial de água fria em uma circunstância acidental de não estanqueidade da tubulação e de pressão negativa no alimentador predial (subitem 5.2.3.5 da NBR 5626/1998).

1.6.4 Dimensionamento dos Reservatórios

Conforme subitem 5.2.5 da NBR 5626/1998, para o dimensionamento de reservatórios, deve-se atentar aos seguintes itens:

A capacidade dos reservatórios de uma instalação predial de água fria deve ser estabelecida levando-se em consideração o padrão de consumo de água no edifício e, onde for possível obter informações, a frequência e duração de interrupções do abastecimento.

Algumas vezes, a interrupção do abastecimento é caracterizada pelo fato de a pressão na rede pública atingir valores muito baixos em determinados horários do dia, não garantindo o abastecimento dos reservatórios elevados ou dos pontos de utilização.

O volume de água reservado para uso doméstico deve ser, no mínimo, o necessário para 24 horas de consumo normal no edifício, sem considerar o volume de água para combate a incêndio (Tabela 1.4 - NPT 022 do CSCIP CB-PMPR).

Para o volume máximo de reservação, recomenda-se que sejam atendidos dois critérios: garantia de potabilidade da água nos reservatórios no período de detenção médio em utilização normal e, em segundo, atendimento à disposição legal ou regulamento que estabeleça volume máximo de reservação.

Obs.: Geralmente o volume máximo é calculado, multiplicando-se por 1 a 3 dias de consumo diário. Na prática, o volume máximo é obtido multiplicando-se por 1,5 o consumo diário.

A concessionária deve fornecer ao projetista o valor estimado do consumo de água por pessoa por dia, em função do tipo de uso do edifício (Tabela 1.1).

Tabela 1.4 - Volume mínimo da reserva de incêndio em m³

Obs.: Os volumes da Tabela 1.4 são exclusivos para a reserva de incêndio.

Conforme citado pelo subitem 5.2.5 da NBR 5626/1998, deve-se atentar para os seguintes casos:

Até 2.500 m²

Acima de

2.500 m² até

5.000 m²

Acima de

5.000 m² até

10.000 m²

Acima de

10.000 m² até

20.000 m²

Acima de

20.000 m² até

50.000 m²

Acima de

50.000 m²

Tipo 1 5 8 12 18 25 35

Tipo 2 8 12 18 25 35 48

Tipo 3 12 18 25 35 48 70

Tipo 4 28 32 48 64 96 120

Tipo 5 32 48 64 96 120 180

Tipo de

sistema

Área de Risco da Edificação e/ou Área de Risco

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Capítulo 1: Instalações Prediais de Água Fria 10

Nos casos em que houver reservatórios inferior (Figuras 1.8 e 1.9) e superior (Figura 1.10), a divisão da capacidade de reservação total deve ser feita de modo a atender às necessidades da instalação predial de água fria quando em uso normal, às situações eventuais onde ocorra interrupção do abastecimento de água da fonte de abastecimento e às situações normais de manutenção. O estabelecimento do critério de divisão deve ser feito em conjunto com a adoção de um sistema de recalque compatível e com a formulação de procedimentos de operação e de manutenção da instalação predial de água fria.

Obs.: Na prática, tem-se alocado 40% do volume no reservatório superior e 60% no reservatório inferior. Existe também a possibilidade de dividir a reservação em 1/3 do volume no reservatório superior e 2/3 do volume no reservatório inferior, cabendo ao projetista definir a melhor situação.

Os reservatórios de maior capacidade devem ser divididos em dois ou mais compartimentos para permitir operações de manutenção sem que haja interrupção na distribuição de água. São excetuadas desta exigência as residências unifamiliares isoladas.

O posicionamento relativo entre entrada e saída de água deve evitar o risco de ocorrência de zonas de estagnação dentro do reservatório. Assim, no caso de um reservatório muito comprido, recomenda-se posicionar a entrada e a saída em lados opostos relativamente à dimensão predominante. Nos reservatórios em que há reserva de água para outras finalidades, como é o caso de reserva para combate a incêndios, deve haver especial cuidado com esta exigência.

Figura 1.8 - Esquema do reservatório inferior apoiado

Figura 1.9 - Esquema do reservatório inferior enterrado

Page 11: Capítulo 1 - Instalações Prediais de Água Fria

Capítulo 1: Instalações Prediais de Água Fria 11

Figura 1.10 - Esquema do reservatório superior

Conforme subitem 5.2.7.1 da NBR 5626/1998, toda a tubulação que abastece o reservatório deve ser equipada com torneira de boia, ou qualquer outro dispositivo com o mesmo efeito no controle da entrada da água e manutenção do nível desejado.

Conforme subitem 5.2.8.1 da NBR 5626/1998, em todos os reservatórios devem ser instaladas tubulações que atendam às seguintes necessidades:

Tubulação de aviso aos usuários de que a torneira de boia ou dispositivo de interrupção do abastecimento do reservatório apresenta falha, ocorrendo, como consequência, a elevação da superfície da água acima do nível máximo previsto;

Tubulação de extravasão do volume de água em excesso do interior do reservatório, para impedir a ocorrência de transbordamento ou a inutilização do dispositivo de prevenção ao refluxo previsto, devido à falha na torneira de boia ou no dispositivo de interrupção do abastecimento;

Tubulação de limpeza do reservatório, para permitir o seu esvaziamento completo, sempre que necessário.

Obs.: Para o pré-dimensionamento da tubulação de limpeza e extravasão adota-se 1 DN a mais que o recalque.

1.6.5 Dimensionamento do Sistema de Sucção/Recalque

1.6.5.1 Determinação da Vazão

Para o cálculo da vazão, utiliza-se a Equação 1.1:

(Equação 1.1)

sendo:

Q: vazão [m²/s];

Cd: consumo diário [m²/dia];

N: n° de horas de operação diária da bomba [h/dia].

N3600

CQ d

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Capítulo 1: Instalações Prediais de Água Fria 12

1.6.5.2 Determinação do Diâmetro

Para o cálculo do diâmetro econômico, utiliza-se a Fórmula de Forcheimer, expressa pela Equação 1.2:

(Equação 1.2)

sendo:

D: diâmetro interno [m];

Q: vazão [m³/s];

β: fator de operação diária (β= N/24).

1.6.5.3 Determinação da Perda de Carga em Canalizações

A perda de carga em canalizações é calculada pela a Fórmula de Hazen-Williams, conforme mostrado na Equação 1.3 para tubos lisos (PVC e cobre) e na Equação 1.4 para tubos rugosos (aço-carbono e galvanizado).

(Equação 1.3)

(Equação 1.4)

sendo:

J: Perda de carga unitária [kPa/m];

Q: Vazão [L/s];

D: Diâmetro interno da tubulação [mm].

1.6.5.4 Determinação da Perda de Carga em Conexões

Nas Tabelas 1.5 e 1.6 são apresentadas as perda de carga em conexões para tubos lisos e tubos rugosos, respectivamente.

O comprimento total será o comprimento real da tubulação mais o comprimento equivalente (perda de carga em conexões), conforme visualizado na Equação 1.5:

(Equação 1.5)

A perda de carga total na canalização é dada pela Equação 1.6:

(Equação 1.6)

sendo:

∆h: Perda de carga total;

Ltotal: Comprimento total (comprimento real mais o comprimento equivalente);

J: Perda de carga unitária [kPa/m].

Na Figura 1.11 é mostrado um esquema de montagem da tubulação do sistema de sucção/recalque.

4 βQ1,3D

4,751,756 DQ108,69J

4,881,886 DQ1020,2J

eequivalentrealtotal LLL

JLΔh total

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Capítulo 1: Instalações Prediais de Água Fria 13

Figura 1.11 - Esquema de montagem da tubulação do sistema de sucção/recalque

Válvula de pé e

crivo

Válvula de

retenção

Registro de

gaveta

Page 14: Capítulo 1 - Instalações Prediais de Água Fria

Capítulo 1: Instalações Prediais de Água Fria 14

Tabela 1.5 - Perda de carga em conexões - tubos lisos

Joelho

90º

Joelho

45º

Curva

90º

Curva

45º

Tê 90º

passagem

direta

Tê 90º

saída

de lado

Tê 90º

saída

bilateral

Entrada

normal

Entrada

de

borda

Saída de

canalização

Válvula

de pé

e crivo

Válvula de

retenção

horizontal

Válvula de

retenção

vertical

Registro

de pressão

Registro de

gaveta

15 1/2 1,10 0,40 0,40 0,20 0,70 2,30 2,30 0,30 0,90 0,80 8,10 2,50 3,60 11,10 0,10

20 3/4 1,20 0,50 0,50 0,30 0,80 2,40 2,40 0,40 1,00 0,90 9,50 2,70 4,10 11,40 0,20

25 1 1,50 0,70 0,60 0,40 0,90 3,10 3,10 0,50 1,20 1,30 13,30 3,80 5,80 15,00 0,30

32 1 1/4 2,00 1,00 0,70 0,50 1,50 4,60 4,60 0,60 1,80 1,40 15,50 4,90 7,40 22,00 0,40

40 1 1/2 3,20 1,00 1,20 0,60 2,20 7,30 7,30 1,00 2,30 3,20 18,30 6,80 9,10 35,80 0,70

50 2 3,40 1,30 1,30 0,70 2,30 7,60 7,60 1,50 2,80 3,30 23,70 7,10 10,80 37,90 0,80

60 2 1/2 3,70 1,70 1,40 0,80 2,40 7,80 7,80 1,60 3,30 3,50 25,00 8,20 12,50 38,00 0,90

75 3 3,90 1,80 1,50 0,90 2,50 8,00 8,00 2,00 3,70 3,70 26,80 9,30 14,20 40,00 0,90

100 4 4,30 1,90 1,60 1,00 2,60 8,30 8,30 2,20 4,00 3,90 28,60 10,40 16,00 42,30 1,00

125 5 4,90 2,40 1,90 1,10 3,30 10,00 10,00 2,50 5,00 4,90 37,40 12,50 19,20 50,90 1,10

150 6 5,40 2,60 2,10 1,20 3,80 11,00 11,00 2,80 5,60 5,50 43,40 13,90 21,40 56,70 1,20

DN Ref.

Page 15: Capítulo 1 - Instalações Prediais de Água Fria

Capítulo 1: Instalações Prediais de Água Fria 15

Tabela 1.6 - Perda de carga em conexões - tubos rugosos

Cotovelo

Cotovelo

macho -

fêmea

Cotovelo

45º

Cotovelo

com saída

lateral

Curva

fêmea

Curva

Macho-

fêmea

Curva

macho

Curva 45º

macho-

fêmea

Curva de

retorno

Curva de

transposição

passagem

direta

Tê saída

lateral

Tê direto

lateral

Tê 45º

passagem

direta

Tê 45º

saída

lateral

Cruzeta

passagem

direta

1/4 9,20 0,23 0,22 - - - 0,16 - 0,10 - - 0,04 0,34 0,42 - - 0,05

3/8 13,20 0,35 0,33 0,16 0,61 - 0,24 0,25 0,15 - - 0,06 0,51 0,62 - - 0,08

1/2 16,80 0,47 0,44 0,22 0,81 0,27 0,32 0,34 0,20 0,43 0,87 0,08 0,69 0,83 0,09 0,44 0,10

3/4 24,65 0,70 0,67 0,32 1,22 0,41 0,48 0,50 0,30 0,65 - 0,12 1,03 1,25 0,03 0,66 0,15

1 28,40 0,94 0,89 0,43 1,63 0,55 0,64 0,67 0,41 0,86 - 0,17 1,37 1,66 0,18 0,88 0,20

1 1/4 37,10 1,17 1,11 0,54 2,03 0,68 0,79 0,84 0,51 1,08 - 0,21 1,71 2,08 0,22 1,10 0,25

1 1/2 42,30 1,41 1,33 0,65 2,44 0,82 0,95 1,01 0,61 1,30 - 0,25 2,06 2,50 0,27 1,31 0,30

2 54,30 1,88 1,78 0,86 3,25 1,04 1,27 1,35 0,81 1,73 - 0,33 2,74 3,33 0,36 1,75 0,41

2 1/2 69,40 2,35 - 1,08 - 1,37 1,59 1,68 1,02 - - 0,41 3,43 4,16 0,44 2,19 -

3 82,20 2,82 - 1,30 - 1,64 1,91 2,02 1,22 - - 0,50 4,11 4,99 - - -

4 106,80 3,76 - 1,73 - 2,18 2,54 2,69 - - - 0,66 5,49 6,65 - - -

5 127,90 4,70 - 2,16 - - - - - - - 0,83 6,86 8,32 - - -

6 154,50 5,64 - 2,59 - - - 4,04 - - - 0,99 8,23 9,98 - - -

Cruzeta

saída

lateral

Tê de curva

dupla

convergente

Tê de curva

dupla

divergente

Luva União

União com

flanges

ovais

Saída de

canalização

Entrada

Normal

Entrada

de Borda

Registro

de gaveta

aberto

Registro

de globo

aberto

Registro

de ângulo

Válvula de

pé e crivo

Válvula de

retenção

horizontal

(leve)

Válvula de

retenção

vertical

(pesado)

1/4 9,20 0,34 - - 0,01 0,01 - - - - - - - - - -

3/8 13,20 0,50 - - 0,01 0,01 - - - - - - - - - -

1/2 16,80 0,67 0,28 0,30 0,01 0,01 - 0,40 0,20 0,40 0,10 4,90 2,60 3,60 1,10 1,6

3/4 24,65 1,01 - - 0,01 0,01 0,01 0,50 0,20 0,50 0,10 6,70 3,60 5,60 1,60 2,4

1 28,40 1,35 - - 0,01 0,01 - 0,70 0,30 0,70 0,20 8,20 4,60 7,30 2,10 3,2

1 1/4 37,10 1,68 - - 0,01 0,01 - 0,90 0,40 0,90 0,20 11,30 5,60 10,00 2,70 4

1 1/2 42,30 2,02 - - 0,01 0,01 - 1,00 0,50 1,00 0,30 13,40 6,70 11,60 3,20 4,8

2 54,30 2,69 - - 0,01 0,01 - 1,50 0,70 1,50 0,40 17,40 8,50 14,00 4,20 6,4

2 1/2 69,40 - - - 0,01 0,01 - 1,90 0,90 1,90 0,40 21,00 10,00 17,00 5,20 8,1

3 82,20 - - - 0,01 0,01 - 2,20 1,10 2,20 0,50 26,00 13,00 20,00 6,30 9,7

4 106,80 - - - 0,02 0,01 - 3,20 1,60 3,20 0,70 34,00 17,00 23,00 8,40 12,9

5 127,90 - - - 0,02 - - 4,00 2,00 4,00 0,90 43,00 21,00 30,00 10,40 16,1

6 154,50 - - - 0,03 - - 5,00 2,50 5,00 1,10 51,00 26,00 39,00 12,50 19,3

DN

DI

NBR

5580

Classe

Leve

DN

DI

NBR

5580

Classe

Leve

Page 16: Capítulo 1 - Instalações Prediais de Água Fria

Capítulo 1: Instalações Prediais de Água Fria 16

1.6.6 Sistema de Distribuição

O sistema de distribuição é constituído, no caso do sistema indireto, pelos elementos e componentes situados entre o reservatório superior e os pontos de consumo; no caso do sistema direto, a distribuição compreende todos os elementos entre a rede pública e os pontos de consumo.

O dimensionamento do sistema de distribuição de água fria é feito tendo por base, o princípio da conservação de energia. Considera-se escoamento permanente em conduto forçado, onde se faz um balanceamento entre o diâmetro da tubulação, a vazão de projeto esperada e as pressões necessárias para o funcionamento adequado dos aparelhos e equipamentos sanitários, tendo em vista, a carga disponível.

Assim, é necessária a definição dos seguintes parâmetros hidráulicos: vazão, velocidade, perda de carga e pressão disponível.

1.6.6.1 Vazão

Um dos principais requisitos de desempenho dos sistemas prediais de água fria é a existência de água na quantidade adequada, em todos os pontos de utilização, sempre que necessário, o que deve ser garantido tendo-se em vista uma minimização dos custos envolvidos.

A partir disso, para se determinar a vazão de projeto, pode-se:

Supor o funcionamento simultâneo de todos os pontos que compõem o sistema (vazão máxima de projeto). O que constitui, na maioria dos casos, uma abordagem inadequada, uma vez que a probabilidade de que isto ocorra é bastante reduzida, conduzindo a sistema antieconômico;

Incorporar à vazão máxima de projeto fatores que representam a probabilidade de ocorrência de uso simultâneo de diferentes pontos do sistema (vazão máxima provável).

No dimensionamento da rede de distribuição, no primeiro caso, é bastante improvável que todos os pontos de consumo estejam sendo utilizados simultaneamente. Assim, as estatísticas relativas à utilização da água constituem-se em importantes fontes de informações para o dimensionamento de sistemas hidráulicos prediais.

Os métodos para determinação da vazão máxima provável, no segundo caso, podem ser divididos em: métodos empíricos e métodos probabilísticos.

A NBR 5626/1998, no Anexo A, recomenda a utilização de unidades de carga ou pesos relativos.

Os pesos relativos são estabelecidos empiricamente em função da vazão de projeto (Tabela 1.7). A quantidade de cada tipo de peça de utilização alimentada pela tubulação, que está sendo dimensionada, é multiplicada pelos correspondentes pesos relativos e a soma dos valores obtidos nas multiplicações de todos os tipos de peças de utilização constitui a somatória total dos pesos (ΣP).

Usando a Equação 1.7, esse somatório é convertido na demanda simultânea total do grupo de peças de utilização considerado, que é expressa como uma estimativa da vazão a ser usada no dimensionamento da tubulação. Esse método é válido para instalações destinadas ao uso normal da água e dotadas de aparelhos sanitários e peças de utilização usuais; não se aplica quando o uso é intensivo (como é o caso de cinemas, escolas, quartéis, estádios e outros), onde se torna necessário estabelecer, para cada caso particular, o padrão de uso e os valores máximos de demanda.

(Equação 1.7)

sendo:

Q: vazão estimada na seção considerada [L/s];

ΣP: somatório dos pesos relativos de todas as peças de utilização alimentadas pela tubulação considerada (Tabela 1.7).

ΣP0,3Q

Page 17: Capítulo 1 - Instalações Prediais de Água Fria

Capítulo 1: Instalações Prediais de Água Fria 17

Tabela 1.7 - Pesos relativos nos pontos de utilização identificados em função do aparelho sanitário e da peça de utilização

1.6.6.2 Diâmetro

O diâmetro e obtido em função da vazão máxima a ser conduzida pela tubulação. Na Tabela 1.8 é mostrada a vazão máxima em função do diâmetro da tubulação, para velocidade da água na tubulação de 3,0 m/s.

Tabela 1.8 - Vazão máxima em função do diâmetro da tubulação para V= 3,0 m/s

1.6.6.3 Velocidade

A velocidade do escoamento é limitada em função dos ruídos, da possibilidade de corrosão e também para controlar o golpe de aríete.

Conforme subitem 5.3.4 da NBR 5626/1998 a velocidade máxima da água, em qualquer trecho de tubulação, não atinja valores superiores a 3,0 m/s, ou seja, a Vmáx=3,0 m/s. A velocidade da água na tubulação é calcula pela Equação 1.8:

Aparelhos para Água FriaPeso

relativo

Pmin

kPa

Bacia sanitária com caixa 0,3 5

Bacia sanitária com válvula de descarga 1.1/2" 32 14

Bacia sanitária com válvula de descarga 1.1/4" 32 25

Banheira (água fria do misturador) 1 10

Bebedouro 0,1 10

Bidê (água fria do misturador) 0,1 10

Chuveiro / ducha (água fria do misturador) 0,4 10

Chuveiro elétrico 0,1 10

Ducha higiênica 0,4 10

Lavadora de louça 1 10

Lavadora de roupas 1 10

Lavatório (água fria do misturador) 0,3 10

Mictório de louça com válvula de descarga comum 2,8 10

Mictório de louça com registro ou válvula especial para mictório 0,3 10

Mictório coletivo tipo calha (por metro de calha) 0,3 10

Pia de cozinha (água fria do misturador) 0,7 10

Pia de cozinha com torneira elétrica 0,1 10

Tanque de lavar roupas 0,7 10

Torneira de jardim 0,4 10

Torneira de uso geral 0,4 10

DE

[mm]

DI

[mm]

Qmáx

L/s

DE

[mm]

DI

[mm]

Qmáx

L/s

DE

[mm]

DI

[mm]

Qmáx

L/s

DE

[mm]

DI

[mm]

Qmáx

L/s

15 1/2 20,0 17,0 0,7 15,0 13,0 0,4 15,0 13,6 0,4 15,0 14,0 0,5

20 3/4 25,0 21,6 1,1 22,0 19,8 0,9 22,0 20,2 1,0 22,0 20,8 1,0

25 1 32,0 27,8 1,8 28,0 25,6 1,5 28,0 26,2 1,6 28,0 26,8 1,7

32 1 1/4 40,0 35,2 2,9 35,0 32,2 2,4 35,0 32,8 2,5 35,0 33,6 2,7

40 1 1/2 50,0 44,0 4,6 42,0 39,2 3,6 42,0 39,8 3,7 42,0 40,4 3,8

50 2 60,0 53,4 6,7 54,0 51,0 6,1 54,0 51,6 6,3 54,0 52,2 6,4

60 2 1/2 75,0 66,6 10,5 66,0 63,7 9,6 66,7 64,3 9,7 66,7 64,7 9,9

75 3 85,0 75,6 13,5 79,0 75,6 13,5 79,4 76,4 13,8 79,4 77,0 14,0

100 4 110,0 97,8 22,5 104,8 100,8 23,9 104,8 101,8 24,4 104,8 102,4 24,7

DN Ref

PVC Cobre I Cobre A Cobre E

Page 18: Capítulo 1 - Instalações Prediais de Água Fria

Capítulo 1: Instalações Prediais de Água Fria 18

(Equação 1.8)

sendo:

V: Velocidade [m/s];

Q: Vazão [L/s];

D: Diâmetro interno da tubulação [mm].

1.6.6.4 Perda de Carga

Perda de Carga da Tubulação

A perda de carga ao longo de um tubo depende do seu comprimento e diâmetro interno, da rugosidade da sua superfície interna e da vazão.

Para calcular o valor da perda de carga nos tubos, utiliza-se a Equação 1.9:

(Equação 1.9)

sendo:

J: Perda de carga unitária [kPa/m];

Q: Vazão [L/s];

D: Diâmetro interno da tubulação [mm].

Perda de Carga das Conexões

A perda de carga nas conexões que ligam os tubos, formando as tubulações, deve ser expressa em termos de comprimentos equivalentes desses tubos. Nas Tabelas 1.5 e 1.6 são apresentadas as perda de carga em conexões para tubos lisos e tubos rugosos, respectivamente.

O comprimento total será o comprimento real da tubulação mais o comprimento equivalente (perda de carga em conexões), conforme visualizado na Equação 1.5. A perda de carga total na canalização é dada pela Equação 1.6.

1.6.6.5 Desnível Geométrico

O desnível geométrico é a diferença de cotas geométricas dos pontos que definem o trecho. Convencionou-se que para fluxo descendente da água o desnível geométrico é positivo, e para fluxo ascendente da água o desnível geométrico é negativo.

1.6.6.6 Pressão

Segundo subitem 5.3.5 da NBR 5626/1998, em condições dinâmicas (com escoamento), a pressão da água nos pontos de utilização deve ser estabelecida de modo a garantir a vazão de projeto e o bom funcionamento da peça de utilização e de aparelho sanitário. Em qualquer caso, a pressão não deve ser inferior a 10 kPa, com exceção do ponto da caixa de descarga onde a pressão pode ser menor do que este valor, até um mínimo de 5 kPa, e do ponto da válvula de descarga para bacia sanitária onde a pressão não deve ser inferior a 15 kPa.

Em qualquer ponto da rede predial de distribuição, a pressão da água em condições dinâmicas (com escoamento) não deve ser inferior a 5 kPa.

2Dπ

Q4000V

4,75D

1,75Q

6108,69J

Page 19: Capítulo 1 - Instalações Prediais de Água Fria

Capítulo 1: Instalações Prediais de Água Fria 19

Em condições estáticas (sem escoamento), a pressão da água em qualquer ponto de utilização da rede predial de distribuição não deve ser superior a 400 kPa.

Para calcular a pressão disponível, utiliza-se a Equação 1.10:

(Equação 1.10)

sendo:

Pdisp: pressão disponível residual (jusante) [kPa];

P: pressão disponível (montante) [kPa];

Dg: desnível geométrico [kPa];

∆h: perda de carga total [kPa].

1.6.7 Planilha de Cálculo

Os cálculos necessários devem ser feitos através de uma planilha (Tabela 1.9). Os seguintes dados e operações devem ser considerados na execução da planilha:

a) trecho: identificação do trecho de tubulação a ser dimensionado, apresentando à esquerda o número ou letra correspondente à sua entrada e à direita o número ou letra correspondente à sua saída (coluna 1);

b) soma dos pesos: valor referente à somatória dos pesos relativos de todas as peças de utilização alimentadas pelo trecho considerado, conforme Tabela 1.7 (coluna 2);

c) vazão estimada, [L/s]: valor da vazão total demandada simultaneamente, obtida pela Equação 1.7 (coluna 3);

d) diâmetro, [mm]: valor do diâmetro interno da tubulação, conforme Tabela 1.8 (coluna 6);

e) velocidade, [m/s]: valor da velocidade da água no interior da tubulação, obtida pela Equação 1.8 (coluna 7);

f) perda de carga unitária, [kPa/m]: valor da perda de carga por unidade de comprimento da tubulação, obtida pela Equação 9 (coluna 8);

g) desnível geométrico, [m]: cota de saída do trecho considerado, sendo positiva se a diferença ocorrer no sentido da descida e negativa se ocorrer no sentido da subida (coluna 9);

h) comprimento real da tubulação, [m]: valor relativo ao comprimento efetivo do trecho considerado (coluna 10);

i) comprimento equivalente da tubulação, [m]: valor relativo ao comprimento real mais os comprimentos equivalentes das conexões, conforme Tabelas 1.5 e 1.6 (coluna 11);

j) comprimento total da tubulação, [m]: somatório do comprimento real mais o comprimento equivalente da tubulação, conforme Equação 1.5 (coluna 12);

l) perda de carga total na tubulação, [kPa]: valor calculado para perda de carga na tubulação no trecho considerado, conforme Equação 1.6 (coluna 13);

m) pressão disponível (montante), [kPa]: pressão disponível na entrada do trecho considerado (coluna 14);

n) pressão disponível residual (jusante), [kPa]: pressão residual, disponível na saída do trecho considerado, depois de descontadas as perdas de carga verificadas no mesmo trecho, calculada, conforme Equação 1.10 (coluna 15);

o) pressão requerida no ponto de utilização, [kPa]: valor da pressão mínima necessária para alimentação da peça de utilização prevista para ser instalada na saída do trecho considerado, quando for o caso (coluna 16).

Δhg

D10PdispP

Page 20: Capítulo 1 - Instalações Prediais de Água Fria

Capítulo 1: Instalações Prediais de Água Fria 20

Tabela 1.9 - Planilha para dimensionamento de instalações prediais de água fria

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16

Real Equiv. Total

Comprimento da

tubulação

[m]

Perda de

carga

total

[kPa]

P disp.

(montante)

[kPa]

P disp.

residual

(jusante)

[kPa]

P requerida

no ponto de

utilização

[kPa]

Trecho SPesos

Q

estimada

[L/s]

DEDE

adotado

Di

[mm]

V

[m/s]

Perda de

Carga

unitária

[kPa/m]

Desnível

geométrico[m]

(+ desce / - sobe)

Page 21: Capítulo 1 - Instalações Prediais de Água Fria

Capítulo 1: Instalações Prediais de Água Fria 21

1.6.8 Recomendações de Projeto

Recomenda-se que as tubulações horizontais sejam instaladas com uma leve declividade, tendo em vista reduzir o risco de formação de bolhas de ar no seu interior. Pela mesma razão, elas devem ser instaladas livres de calços e guias que possam provocar ondulações localizadas. Onde possível, a tubulação deve ser instalada com declive em relação ao fluxo da água, com o ponto mais alto na saída da rede de distribuição do reservatório elevado. Onde inevitável a instalação de trechos em aclive, em relação ao fluxo, os pontos mais altos devem ser, preferencialmente, nas peças de utilização ou providos de dispositivos próprios para a eliminação do ar (ventosas ou outros meios), instalados em local apropriado. (subitem 5.2.10.2 da NBR 5626/1998).

Conforme subitem 5.2.10.4 da NBR 5626/1998, para possibilitar a manutenção de qualquer parte da rede predial de distribuição, dentro de um nível de conforto previamente estabelecido e considerados os custos de implantação e operação da instalação predial de água fria, deve ser prevista a instalação de registros de fechamento, ou de outros componentes ou de dispositivos que cumpram a mesma função. Particularmente, recomenda- se o emprego de registros de fechamento:

No barrilete, posicionado no trecho que alimenta o próprio barrilete (no caso de tipo de abastecimento indireto posicionado em cada trecho que se liga ao reservatório);

Na coluna de distribuição, posicionado a montante do primeiro ramal;

No ramal, posicionado a montante do primeiro sub-ramal.

No dimensionamento das instalações prediais de água fria, devem ser observadas seguintes recomendações:

No dimensionamento do barrilete deve-se uniformizar o diâmetro da tubulação, principalmente para facilitar a montagem do sistema.

No dimensionamento das colunas, sempre que possível, utilizar o escalonamento do diâmetro.

Nunca ampliar o diâmetro de uma tubulação à jusante de outra.

Quando ocorrer pressões negativas, deve-se: revisar o traçado da tubulação, aumentar o diâmetro da tubulação ou elevar a altura do reservatório superior.

1.7 Estação Redutora de Pressão

1.7.1 Introdução

A limitação de pressões e velocidades de escoamento máximas nas redes de distribuição é feita com vistas aos problemas de ruído, corrosão e golpe de aríete.

Além disso, conforme subitem 5.3.5.3 da NBR 5626/1998, em condições estáticas (sem escoamento), a pressão da água em qualquer ponto de utilização da rede predial de distribuição não deve ser superior a 400 kPa.

Em edifícios altos, a limitação da pressão estática máxima pode ser obtida pelo uso de válvulas redutoras de pressão ou pela construção de um reservatório intermediário (caixa de quebra-pressão).

Geralmente, devido ao fato do reservatório intermediário ocupar certo espaço, a solução mais comumente adotada tem sido o emprego de válvula redutora de pressão (VRP).

A VRP não é instalada isoladamente, mas em conjunto com uma série de assessórios complementares, como registros, filtros, manômetros, conexões etc., constituindo a estação redutora de pressão.

A estação redutora de pressão (Figura 1.12) é um conjunto de equipamentos destinados a reduzir a pressão de uma determinada rede de distribuição de água.

Page 22: Capítulo 1 - Instalações Prediais de Água Fria

Capítulo 1: Instalações Prediais de Água Fria 22

Figura 1.12 - Estação redutora de pressão

1.7.2 Válvula Redutora de Pressão

A VRP é um dispositivo instalado na rede de distribuição com o objetivo de introduzir uma grande perda de carga localizada, reduzindo assim, a pressão dinâmica a jusante. A VRP é um dispositivo destinado a manter a pressão de saída constante, para vazões desde nulo, até a vazão máxima de projeto.

1.7.2.1 Localização da VRP

A VRP pode ser instalada em: pavimento intermediário; subsolo ou térreo ou barrilete inferior.

Pavimento intermediário: A instalação em pavimento intermediário (Figura 1.13), apesar de tecnicamente viável, na maioria das vezes não é utilizada devido ao custo elevado da VRP e ao espaço tomado para sua instalação.

Figura 1.13 - VRP instalada em pavimento intermediário

(1) Manômetro

(2) Registro de Gaveta

(3) União

(4) Filtro

(5) VRP

Page 23: Capítulo 1 - Instalações Prediais de Água Fria

Capítulo 1: Instalações Prediais de Água Fria 23

Subsolo ou térreo: A instalação em subsolo ou térreo (Figura 1.14) exige uma (ou duas) VRP por coluna, o que onera o custo do sistema.

Figura 1.14 - VRP instalada em subsolo

Barrilete inferior: A instalação em barrilete inferior (Figura 1.15) é o sistema mais utilizado, uma única VRP abastece todas as colunas através de um barrilete inferior.

Figura 1.15 - VRP instalada em barrilete inferior

1.7.2.2 Dimensionamento da VRP

Para o dimensionamento da VRP (Figura 1.16), segue-se o roteiro abaixo:

Figura 1.16 - Dimensionamento de VRP

Page 24: Capítulo 1 - Instalações Prediais de Água Fria

Capítulo 1: Instalações Prediais de Água Fria 24

Calcular a pressão disponível no ponto “A”;

Observar que o barrilete inferior inicia-se no ponto “B”;

Verificar a menor pressão disponível (a maior negativa em módulo). Geralmente o chuveiro do último ramal;

Somar a pressão requerida (10 KPa se for o chuveiro, ao módulo da maior pressão negativa). Essa será a pressão necessária no ponto “B”;

Refazer os cálculos de pressão com essa pressão no ponto “B”;

Calcular a pressão diferencial = PA - PB;

Escolher a válvula na tabela do fabricante (Tabela 1.10).

Tabela 1.10 - Vazão de água da VRP, em m³/h

Fonte: Futon - VARB, Modelo VRP-100/VRP-140

1.8 Projeto de Instalações Prediais de Água Fria

1.8.1 Introdução

O projeto de instalações de água fria compreende, basicamente, as seguintes etapas:

Concepção;

Dimensionamento;

Elaboração dos projetos.

A concepção consiste numa proposta de solução a ser adotada, a qual não é função somente das solicitações sobre o sistema, mas também das exigências de técnicas, das concessionárias e órgãos públicos locais, resultando no traçado do sistema, nos tipos de sistemas a serem adotados, etc.

O dimensionamento consiste na estimativa das solicitações impostas ao sistema predial de água fria e no dimensionamento de todos os seus componentes.

A elaboração do projeto consiste no detalhamento do sistema predial de água fria, com informações de diâmetro de tubulação, esquemas de montagem, desenhos. De forma geral, os elementos básicos do projeto a serem apresentados compreendem:

Planta da cobertura, barrilete, pavimentos tipo, térreo, subsolo, com indicação das colunas de distribuição de água fria e desvios;

1/2" 3/4" 1" 11/4" 11/2" 2" 21/2" 3" 4"

7 3,0 3,6 4,4 8,2 11,2 18,9 30,6 45,0 88,3

14 4,4 4,9 6,5 11,2 15,9 26,9 43,8 63,6 124,9

21 5,3 6,2 7,9 13,7 19,4 33,0 53,9 78,0 148,9

28 6,2 7,1 9,6 16,1 22,5 38,5 62,7 90,0 176,6

42 7,4 8,6 11,2 20,4 27,0 46,7 76,6 108,6 216,3

56 8,8 10,2 12,9 23,2 32,4 54,8 90,2 129,8 249,8

63 9,4 11,0 13,7 24,9 33,6 58,3 84,6 137,5 264,9

77 10,4 11,9 14,9 27,5 37,4 63,8 101,0 149,6 292,9

88 10,8 12,9 16,6 29,2 39,8 68,0 111,0 159,5 312,2

98 11,6 14,0 17,3 31,4 42,4 72,0 118,6 171,6 330,4

105 12,0 14,5 17,9 31,7 43,6 73,8 122,0 176,3 333,0

112 12,4 14,9 18,4 32,4 44,8 75,9 125,2 181,2 353,2

126 14,6 15,4 19,4 34,9 47,5 80,6 134,2 195,5 364,8

Pressão

Diferencial

[mca]

Tamanho Nominal [pol]

Page 25: Capítulo 1 - Instalações Prediais de Água Fria

Capítulo 1: Instalações Prediais de Água Fria 25

Esquema vertical de todo o sistema, incluindo reservatórios e sistema de recalque;

Detalhes dos reservatórios e sistema de recalque;

Desenhos isométricos dos ambientes sanitários, com indicação das colunas de distribuição e ramais;

Memorial descritivo e especificações técnicas.

1.8.2 Diâmetros Mínimos dos Ramais

Na Tabela 1.11 são apresentados os diâmetros mínimos dos ramais.

Tabela 1.11 - Diâmetros mínimos dos ramais

1.8.3 Alturas dos Pontos de Utilização

Na Tabela 1.12 são apresentadas as alturas dos pontos de utilização.

Aparelhos SanitáriosDiâmetro Nominal

Mínimo [mm]

Aquecedor de alta pressão 15

Aquecedor de baixa pressão 20

Bacia sanitária com caixa de descarga 15

Bacia sanitária com válvula de descarga 50

Banheira 15

Bebedouro 15

Bidê 15

Chuveiro 15

Filtro de pressão 15

Lavatório 15

Máquina de lavar louça 20

Máquina de lavar roupa 20

Mictório auto-aspirante 25

Mictório de descarga descontínua 15

Pia de cozinha 15

Pia de despejo 20

Tanque de lavar roupa 20

Torneira de jardim 20

Page 26: Capítulo 1 - Instalações Prediais de Água Fria

Capítulo 1: Instalações Prediais de Água Fria 26

Tabela 1.12 - Alturas dos pontos de utilização

1.8.4 Materiais Utilizados nas Instalações Prediais

Dentre os materiais utilizados nas instalações prediais, destacam-se:

PVC (policloreto de vinila);

Cobre;

Aço galvanizado;

CPVC (policloreto de vinila clorada).

1.8.4.1 PVC

É o material mais utilizado atualmente para condução de água fria. Tem pressão limite de utilização de 750 kPa (75 mH2O) a 20 ºC.

1.8.4.2 Cobre

O cobre é utilizado para instalações de água quente. Suas principais características são: boa resistência química; boa resistência à corrosão; facilidade de ser trabalhado; pouca tendência ao incrustamento; boa resistência mecânica e longa vida útil.

1.8.4.3 Aço Galvanizado

O aço galvanizado é utilizado para a condução de água fria em situações especiais, onde se requer pressões relativamente altas, como sistemas de recalque ou entrada de válvulas redutoras de pressão em edifícios altos; ou ainda em tubulações que não possam sofrer efeitos de calor e fogo, como redes de prevenção de incêndio com hidrantes ou “sprinklers”.

1.8.4.4 CPVC

O CPVC é indicado para a condução de água quente, resiste até 600 kPa (60 mH2O), com temperatura de operação de até 80ºC.

Aparelhos SanitáriosAltura do Ponto de

Utilização [m]

Banheira 0,30

Bidê 0,15

Chuveiro 2,10

Filtro de pressão 2,10

Lavatório 0,60

Máquina de lavar louça 0,85

Máquina de lavar roupa 0,60

Mictório 1,10

Pia de cozinha 1,10

Tanque de lavar roupa 1,20

Torneira de jardim 0,30

Válvula de descarga 1,10

Page 27: Capítulo 1 - Instalações Prediais de Água Fria

Capítulo 1: Instalações Prediais de Água Fria 27

1.8.5 Conexões - Registros/Válvulas

Os registros/válvulas são dispositivos destinados a estabelecer, controlar e interromper o fornecimento de água nas tubulações e nos aparelhos sanitários.

Os principais registros/válvulas utilizados nas instalações de água fria são: registro de gaveta, registro de globo ou registro de pressão e válvula de retenção.

1.8.5.1 Registro de Gaveta

O registro de gaveta (Figura 1.17) é um dispositivo com o qual o fluxo de água é permitido ou impedido de escoar. Este registro deve ser usado apenas nas posições totalmente aberta ou totalmente fechada.

Os registros de gaveta são utilizados com a finalidade de possibilitar a manutenção de partes do sistema sem interromper o funcionamento do sistema. Eles são instalados antes da torneira de boia, nas entradas e saídas dos reservatórios e das bombas, no início das colunas e ramais.

Figura 1.17 - Registro de gaveta

1.8.5.2 Registro de Globo ou Registro de Pressão

O registro de globo (Figura 1.18) é um dispositivo destinado a regular a vazão do fluxo de água. Ela tem fechamento mais rápido do que os registros de gaveta e apresenta grande perda de carga.

O registro de globo, também denominada de registro de pressão (Figura 1.19) é usado em chuveiros, torneiras e misturadores.

Figura 1.18 - Registro de globo Figura 1.19 - Registro de pressão

1.8.5.3 Válvula de Retenção

A válvula de retenção (Figura 1.20) é um dispositivo que permite o escoamento um uma única direção. Ela possui dispositivos que possibilitam o fechamento automático quando ocorrem diferenças de pressão provocadas pelo próprio escoamento do líquido.

As válvulas de retenção podem ser do tipo “portinhola” (horizontal) ou do tipo pistão (vertical ou horizontal).

Page 28: Capítulo 1 - Instalações Prediais de Água Fria

Capítulo 1: Instalações Prediais de Água Fria 28

Figura 1.20 - Válvula de retenção

1.8.6 Isométrico de Instalação Sanitária

Na Figura 1.21 é apresentado um isométrico de uma instalação sanitária na forma em que é usualmente apresentado em projetos de instalações hidráulicas prediais.

Na Tabela 1.13 é mostrada a legenda com a nomenclatura dos aparelhos sanitários.

Figura 1.21 - Isométrico de uma instalação sanitária

Page 29: Capítulo 1 - Instalações Prediais de Água Fria

Capítulo 1: Instalações Prediais de Água Fria 29

Tabela 1.13 - Nomenclatura dos aparelhos sanitários

1.8.7 Simbologias de Projeto

Nas Figuras 1.22 a 1.24 são apresentadas as simbologias de projeto para tubulações, para acessórios e para conexões, respectivamente.

Figura 1.22 - Simbologia de projeto para tubulação

Finalidade

Coluna de Água Fria

Diâmetro

AF

Coluna de LimpezaLi

Coluna de ExtravasãoEx

Coluna do Alimentador PredialAp

Coluna de Alimentação do BarrileteAlim

Coluna de RecalqueRec

Coluna de SucçãoSuc

Coluna Desviadad

BH Banheira

BD Bidê

BS Bacia Sanitária

CH Chuveiro

DH Ducha Higiência

FI Filtro de Água

LV Lavatório

ML Máquina de Lavar Louça

MR Máquina de Lavar Roupa

PI Pia de cozinha

TJ Torneira de Jardim

TQ Tanque de Lavar Roupa

Legenda

Page 30: Capítulo 1 - Instalações Prediais de Água Fria

Capítulo 1: Instalações Prediais de Água Fria 30

Figura 1.23 - Simbologia de projeto para acessórios

Figura 1.24 - Simbologia de projeto para conexões

Alimentador Predial

Registro de gaveta - RG

Registro de pressão - RP

Válvula de retenção - VR

Bomba Hidráulica

Válvula de descarga - VD

Registro de esfera - VESF

Válvula Pé Com Crivo

Joelho 90°

Curva 90°

Joelho 45°

Curva 45°

Joelho 90° voltado

para Cima

Joelho 90° voltado

para Baixo

Joelho de Redução

Tê 90°

Tê 90° voltado

para Cima

Tê 90° voltado

para Baixo

Tê de Redução

Junção 45°

Niple

Cap

Torneira

Tubulação Ascendente

Tubulação Descendente

Válvula Bóia

Page 31: Capítulo 1 - Instalações Prediais de Água Fria

Capítulo 1: Instalações Prediais de Água Fria 31

1.9 Exercícios

I Considerando o esquema do sistema de recalque (Figura 1.25), dimensionar: a) Hidrômetro; b) Alimentador Predial; c) Reservatório Superior e Reservatório Inferior; d) Sistema de Recalque (Figura 1.25), para um edifício residencial, em estrutura de concreto, paredes em alvenaria: 1 subsolo, 1 pavimento térreo e 9 pavimentos tipo (4 apartamentos por pavimento). - Área de cada apartamento: 120,00 m²; - Área construída: 5.475,00 m².

Figura 1.25 - Esquema do Sistema de Recalque

Reservatório Inferior

Reservatório Superior

Conjunto Moto-bomba

Hidrômetro

Coluna de Quebra de Pressão

Alimentador Predial

0,88 m

1,39 m

4,47 m

2,76 m

2,81 m

1,60 m

2,56 m

0,10 m

7,89 m

35,64 m

1,27 m

1,02 m

0,96 m

0,53 m

Page 32: Capítulo 1 - Instalações Prediais de Água Fria

Capítulo 1: Instalações Prediais de Água Fria 32

II Dimensionar pelo método dos pesos relativos (NBR 5626), o barrilete (Figura 1.26) de um edifício residencial, em estrutura de concreto, paredes em alvenaria: 1 pavimento térreo (pilotis) e 9 pavimentos tipo (6 apartamentos por pavimento). O apartamento tipo possui 3 quartos, 1 banheiro, 1 sala de estar, 1 sala de jantar, 1 cozinha e 1 área de serviço. Preencher a Tabela 1.14. Obs.: Utilizar tubos e conexões de PVC.

Figura 1.26 - Esquema do Barrilete

Page 33: Capítulo 1 - Instalações Prediais de Água Fria

Capítulo 1: Instalações Prediais de Água Fria 33

Tabela

1.1

4 -

Dim

en

sio

nam

en

to d

e r

ed

e d

e á

gu

a f

ria -

Barr

ilete

Re

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(ju

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[kP

a]

Page 34: Capítulo 1 - Instalações Prediais de Água Fria

Capítulo 1: Instalações Prediais de Água Fria 34

III Dimensionar pelo método dos pesos relativos (NBR 5626), a coluna AF-2 (Figura 1.27) do mesmo edifício do Exercício II. Preencher a Tabela 1.15. Obs.: Utilizar tubos e conexões de PVC.

Figura 1.27 - Esquema da Coluna AF-2

Page 35: Capítulo 1 - Instalações Prediais de Água Fria

Capítulo 1: Instalações Prediais de Água Fria 35

Tabela

1.1

5 -

Dim

en

sio

nam

en

to d

e r

ed

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gu

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ria -

Co

lun

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[kP

a]

Page 36: Capítulo 1 - Instalações Prediais de Água Fria

Capítulo 1: Instalações Prediais de Água Fria 36

IV Dimensionar pelo método dos pesos relativos (NBR 5626), o ramal do banheiro (Figura 1.28) do mesmo edifício do Exercício II. Adotar a pressão na entrada do ramal igual a 20,0 kPa. Preencher as Tabelas 1.16 e 1.17. Obs.: Utilizar tubos e conexões de PVC.

Figura 1.28 - Esquema do Ramal do Banheiro

0,25m

0,60m

1,00m

0,25m

0,60m

0,10m

1,25m

0,50m

1,40m

0,30m

0,10m 0,35m

Page 37: Capítulo 1 - Instalações Prediais de Água Fria

Capítulo 1: Instalações Prediais de Água Fria 37

Re

al

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uiv

.T

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l

Re

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]

De

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[m]

(+ d

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be

)

Tabela

1.1

6 -

Dim

en

sio

nam

en

to d

e r

ed

e d

e á

gu

a f

ria -

Ram

al

Tabela

1.1

7 -

Dim

en

sio

nam

en

to d

e r

ed

e d

e á

gu

a f

ria -

Ram

al

Page 38: Capítulo 1 - Instalações Prediais de Água Fria

Capítulo 1: Instalações Prediais de Água Fria 38

1.10 Bibliografia

ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS (1998). NBR 5626: Instalação predial de água fria.

CREDER, H. (2006). Instalações hidráulicas e sanitárias. Rio de Janeiro: LTC.

MACINTYRE, A.J. (2010). Instalações hidráulicas: prediais e industriais. Rio de Janeiro: LTC.

MACINTYRE, A.J. (2008). Manual de instalações hidráulicas e sanitárias. Rio de Janeiro: LTC.

VIANA, M.R. (2004). Instalações hidráulicas prediais. Belo Horizonte: Imprimatur Artes LTDA.