Conceito de Barrilete e Dimensionamento das Colunas de gua-Fria e do Barrilete

Alm do sistema ramificado utilizado em residncias, existe o sistema unificado que usa um Barrilete de distribuio. O barrilete consiste em uma tubulao horizontal que recebe a gua do reservatrio e de onde partem as tubulaes que vo alimentar as colunas ou prumadas de alimentao nos andares. Em um edifcio existe o barrilete de distribuio de gua e o barrilete de incndio. A tomada d'gua do barrilete de distribuio alta, resguardando a reserva de incndio. Mesmo que a gua acabe e que s tenha a gua do reservatrio superior, o edifcio nunca vai consumir a gua destinada ao combate de incndio. J a sada do reservatrio para alimentar o barrilete de incndio feita rente ao fundo. Em caso de incndio, toda a gua do reservatrio superior poder ser usada para combate ao fogo, tendo no mnimo, o volume da reserva de incndio. Aps a sada do reservatrio existe uma Vlvula de reteno que impede que a gua dos hidrantes retorne ao reservatrio, pois a tubulao ligada em uma vlvula no passeio do edifcio e em caso de incndio, os bombeiros podem ligar um caminho tanque com bomba que vai recalcar mais gua na coluna dos hidrantes. Essa gua deve sair nos hidrantes e no retornar ao reservatrio.

Figura - Exemplo tpico de barrilete em um edifcio

Foto de um barrilete de distribuio (Fonte:Hidroseval http://www.hidroseval.com.br/pag4.htm#barrilete)Na sada do reservatrio existem os registros de gaveta destinados manuteno das clulas e nas sadas do barrilete, cada coluna de gua-fria tambm possui um registro de gaveta que tambm dever ser acionado em caso de manuteno.7.1. Colunas de gua-friaPelo mtodo tradicional de projeto, em um edifcio de apartamentos, cada apartamento pode ter vrias colunas de alimentao. Como temos banheiro sobre banheiro, cozinha sobre cozinha e rea de servio sobre rea de servio, cada ambiente ou conjuntos prximos de ambientes podem possuir colunas independentes.

Esse sistema de distribuio atravs de colunas independentes por ambientes inviabiliza ou, no mnimo, dificulta muito a medio individual de gua e faz com que o consumo de gua no edificio seja rateado entre todos os moradores e cobrado na taxa de condomnio. Um apartamento que tem um nico morador paga o mesmo que outro apartamento que tem uma famlia de 5 pessoas. Para dificultar ainda mais a situao, a Sabesp instala um nico hidrmetro por edifcio e deixa a cargo do condomnio o rateio do consumo.No entanto, desde 6 de maio de 1998, a prefeitura municipal de So Paulo, atravs da lei nmero 12.638, obriga a instalao de hidrmetros individuais nos apartamentos. Essa obrigatoriedade muda totalmente a maneira de projetar. No podemos mais ter vrias colunas atendendo um apartamento, pois se queremos fazer uma medio individual, o apartamento ter uma nica entrada para o abastecimento de todos os ambientes. Um edifcio com quatro apartamentos por andar, por exemplo, ter somente 4 colunas de gua-fria com um hidrmetro em cada apartamento. A partir do hidrmetro que ser feita a distribuio para todos os ambientes do apartamento atravs de tubulaes horizontais. Conceito totalmente diferente do anterior.

7.2. Exemplo de Dimensionamento de Colunas de gua-friaVamos tomar como exemplo o apartamento mostrado acima que possui 10 andares e 4 apartamentos por andar. Vo existir ento 4 colunas de gua-fria, sendo 3 colunas atendendo 10 apartamentos e 1 coluna atendendo 10 apartamentos mais o apartamento do zelador que est localizado no pavimento trreo. Chamaremos de AF1, AF2 e AF3 as colunas que atendem 10 apartamentos e de AF4 a coluna que atende 10 apartamentos mais o zelador.7.2.1. Pr-dimensionamento das colunas AF1, AF2 e AF3Antes de dimensionar a coluna com 10 apartamentos, vamos dimensionar um apartamento. Cada apartamento possui 2 banheiros, uma cozinha e uma rea de servio e como todos os outros 9 apartamentos so iguais, podemos somar todos os pesosEquipamentos por apto.quantidadePeso relativoTotal

chuveiros20,40,8

lavatorios20,30,6

caixas de descarga20,30,6

pia de cozinha10,70,7

ponto de filtro10,10,1

tanque10,70,7

mquina de lavar roupa11,01,0

TOTAL (peso)4,5

Para dimensionar a coluna s fazer a somatria de pesos por andar. No 1o. andar a coluna s vai atender 1 apartamento, somatria de peso 4,50. No 2o. andar a coluna ter que atender os apartamentos do 1o. e do 2o. andar, somatria de peso 9,00 e assim por diante at chegar no 10o. andar quando a coluna ter que atender todos os 10 apartamentos abaixo com somatria de pesos 45,00 (10 vezes 4,50).

A partir das somatrias de peso, s aplicar o baco 1.71 para determinar os dimetros dos trechos:AndarTrechosSomatria de pesosDN(mm) das colunas AF1, AF2 e AF3

10o.B-C45,0040

9o.C-D40,5032

8o.D-E36,0032

7o.E-F31,5032

6o.F-G27,0032

5o.G-H22,5032

4o.H-I18,0032

3oI-J13,5025

2oJ-K9,0025

1o.K-L4,5025

Trreo---

7.2.2. Pr-dimensionamento da coluna AF4A coluna AF4 possui os mesmos equipamentos das colunas AF1, AF2 e AF3, mais o apartamento do zelador no pavimento trreo. Para o apto do zelador, vamos determinar um banheiro, um dormitrio, uma cozinha e uma rea de servio, conforme a tabela a seguir:Equipamentos apto. zeladorquantidadePeso relativoTotal

chuveiro10,40,4

lavatorio10,30,3

caixa de descarga10,30,3

pia de cozinha10,70,7

ponto de filtro10,10,1

tanque10,70,7

mquina de lavar roupa11,01,0

TOTAL (peso)3,50

Logo, o pr-dimensionamento da coluna AF4 ser a seguinte:AndarTrechosSomatria de pesosDN (mm) das coluna AF4

10o.B-C48,5040

9o.C-D44,0032

8o.D-E39,5032

7o.E-F35,0032

6o.F-G30,5032

5o.G-H26,0032

4o.H-I21,5032

3oI-J17,0032

2oJ-K12,5025

1o.K-L8,0025

TrreoL-M3,5025

7.3. Pr-dimensionamento do barriletePara determinar o dimetro do barrilete, vamos precisar da somatria de pesos das quatro colunas de gua-fria, AF1, AF2, AF3 e AF4ColunaSomatria de Peso

AF145,00

AF245,00

AF345,00

AF448,50

TOTAL183,50

A partir da somatria total de pesos, podemos determinar a vazo (Q) utilizando a frmula ou o baco 1.71.Q = 4,06 l/sMas, considerando que o reservatrio superior dividido em duas clulas, adotamos que cada clula fornece metade da vazo total calculada (Qb = Vazo do barrilete)Qb = Q / 2Qb = 4,06 / 2Qb = 2,03 l/sNo mtodo de dimensionamento adota-se uma perda de carga admissvel de 8% no barrilete, isto , J = 0,08 m/mAplicando a vazo calculada (Qb) de 2,03 l/s e a perda de carga unitria (J) de 0,08 no baco de Fair-Whipple-Hsiao, temos o pr-dimensionamento do barrilete.DN = 40 mm e v = 1,7 m/sNo entanto, tambm podemos adotar um DN = 50 mm para diminuir a velocidade e perda de carga. Para um dimetro de 50 mm, a velocidade cair para 1,1 m/s e a perda de carga para aproximadamente 0,03 m/m.DN adotado para o barrilete = 50 mm

7.4. Determinao das perdas de carga e da presso dinmica no ltimo andar e nos demais andares

Vamos criar uma tabela para calcular a Presso Dinmica em todos os andares. Em um edifcio podemos ter 2 problemas: Presso dinmica baixa no ltimo andar e presso dinmica maior que 40 mca nos andares inferiores. Se a presso dinmica for maior que 40 mca em andares inferiores, teremos que incluir no projeto uma vlvula redutora de presso que pode ficar a partir do andar em que isso ocorre ou ser instalada no primeiro subsolo da edificao.Tabela de Clculo de Presso na Coluna de gua-fria AF1trechoPesosVazo (l/s) DN (mm)veloc. (m/s) comprimentosPresso disponvel (mca)perda de cargaPresso a jusante(mca)

CR (m)CE (m)CT (m) unitria (J) total (hf)

unitrioacumulado

B-C4,5045,002,01401,556.1114,4020,516,200,071,444,76

C-D4,5040,501,91322,403.151,504,657,910,190,887,03

D-E4,5036,001,80322,253.151,504,6510,180,180,849,34

E-F4,5031,501,68322,103.151,504,6512,490,160,7411,75

F-G4,5027,001,56322,003.151,504,6514,900,140,6514,25

G-H4,5022,501,42321,803.151,504,6517,400,120,5616,84

H-I4,5018,001,27321,603.151,504,6519,990,100,4719,52

I-J4,5013,501,10252,203.150,904,0522,670,230,9321,74

J-K4,509,000,90251,803.150,904,0524,890,150,6124,28

K-L4,504,500,64251,253.152,405.5527,430,0850,4726,96

TrechosB-C com DN=40 mmComprimento Real: 0,80 + 2,31 + 3,00 CR = 6,11 mComprimentos Equivalentes de T de saida lateral - 7,30Registro de Gaveta - 0,702 joelhos de 90o. - 6,40CE = 7,30 + 0,70 + 6,40CE = 14,40 mC-D = D-E = E-F = F-G = G=H = H-I com DN = 32 mmComprimento Real: CR = 3,15 mComprimentos EquivalentesT de passagem direta- 1,50CE = 1,50I-J = J-K com DN = 25 mmComprimento Real:CR = 3,15 mComprimentos EquivalentesT de passagem direta- 0,90CE = 0,90K-L com DN = 25 mmComprimento Real:CR = 3,15 mComprimentos EquivalentesJoelho de 90o. - 1,50T de passagem direta- 0,90CE = 2,40 m7.4.1. - Concluso:A presso dinmica no ltimo andar de 4,76 mca. Se for instalado um aquecedor de passagem na rea de servio, ao lado da entrada de gua da unidade residencial, a presso dinmica suficiente para acion-lo, porm a perda de carga dentro dele muito grande e com certeza a presso resultante no ser suficiente para chegar at o ltimo chuveiro (a distncia muito grande e com certeza a perda de carga ser proporcional).Tudo isso teria que ser calculado conforme j foi mostrado anteriormente.A presso dinmica no primeiro andar de 26,96 mca, bem distante da presso mxima de servio que de 40 mca. Se a presso fosse maior que 40 mca, seria necessrio instalar uma vlvula redutora de presso:

Figura A - Vlvula redutora de presso situada em andar intermedirio

Figura B- Vlvula redutora de presso situada no Sub-solo

Foto 1 - Vlvula redutora de presso situada no sub-solo de um edifcio de 18 andares