Curso de Edificações e

Gerente de Obras

INSTALAÇÕES HIDROSSANITÁRIAS

AULA 01

Elaboração: Roberta Fontenelly

Engenheira Civil

2020

Sumário

1 INTRODUÇÃO AOS SISTEMAS HIDRÁULICOS ....................................................... 3

2 INSTALAÇÕES DE ÁGUA FRIA - DEFINIÇÕES ........................................................ 6

2.1 Componentes............................................................................................................. 6

2.2 Sistemas de distribuição ............................................................................................ 8

2.3 Reservatórios........................................................................................................... 11

2.4 Barrilete ................................................................................................................... 12

2.5 Colunas de Distribuição .......................................................................................... 13

2.6 Planta Exemplo ....................................................................................................... 14

3 DIMENSIONAMENTO – INSTALAÇÃO DE ÁGUA FRIA ....................................... 19

4 ATIVIDADE 01 ............................................................................................................. 22

5 APÊNDICE .................................................................................................................... 25

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1 INTRODUÇÃO AOS SISTEMAS HIDRÁULICOS

O objetivo deste tópico é fornecer ao aluno os conceitos básicos da Hidráulica, para que

identifique as causas dos fenômenos nas instalações hidráulicas prediais, e adquira noção

assertiva quanto ao funcionamento das instalações.

Pressão (р): quantidade de força (F) aplicada em determinada área (A).

Vazão (Q): quantidade de líquido que passa em determinada área.

Q = v. A ; unidade em m³/s

onde v = velocidade (m/s)

A = área (m²)

Pressão Hidrostática: pressão exercida pelo líquido sobre os pontos em seu interior, e depende

diretamente da altura da água sobre o ponto em estudo.

Considerando como exemplo o reservatório abaixo, o ponto B está em uma cota mais

profunda que o ponto A, o que significa que a pressão que a água exerce sobre o ponto B é tão

maior quanto maior for a profundidade “h” em relação ao nível d’água. Concluímos então que

PÆ < PB.

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Pressão de Serviço: pressão máxima na rede para funcionamento em condições normais da

instalação hidráulica.

Vasos comunicantes: para um mesmo líquido, todos os tubos terão a mesma altura de coluna

d’água, e por consequência, a mesma pressão.

O desenho abaixo é um exemplo comum de vasos comunicantes; o líquido atinge o

mesmo nível máximo em todos os tubos, independente do volume ou formato. E a pressão nos

pontos de mesmo nível sempre será a mesma em todos os tubos.

A pressão hidrostática é que determina a pressão que será exercida na tubulação de uma

instalação, e como ela depende da altura da água, quanto maior a altura, maior a pressão na

instalação.

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A água chega com pressão aos pontos de consumo pois procura alcançar o mesmo nível

em que está na caixa d’água. O exemplo abaixo demonstra como o nível máximo da caixa

d’água influencia diretamente no fornecimento dos pontos de consumo que ela alimenta; o

ponto no último andar, acima do nível máximo do reservatório, não consegue ser alimentado

pelo sistema, pelo mesmo conceito de vasos comunicantes.

A pressão num reservatório é medida em metros de coluna d’água (m.c.a.), e é medida

pelo manômetro. A norma NBR 5626 estabelece que a pressão não deve ser maior que 40 m.c.a.

Tomando como exemplo a figura a seguir, o manômetro marca 1 kgf/cm² = 10 m.c.a., portanto

temos 10 metros de distância desse ponto até o nível máximo de água na caixa d’água.

Pressão Hidrodinâmica: pressão que a água exerce quando está em movimento.

Partindo da análise da equação para vazão Q = v ∙ A, verifica-se que a pressão em nada

depende dos fatores da vazão para seu valor final. A pressão depende da altura de coluna d’água,

e essa altura não tem influência direta no valor final da vazão. O fenômeno que pode ocorrer é

o aumento de pressão causar um aumento na velocidade v e este sim ocasionar o aumento da

vazão.

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2 INSTALAÇÕES DE ÁGUA FRIA - DEFINIÇÕES

É o sistema composto por tubos, reservatórios, peças de utilização, equipamentos e

demais componentes, destinado a conduzir água fria da fonte de abastecimento aos pontos de

utilização. A norma técnica que prescreve sobre o projeto e execução das instalações de água

fria é a NBR 5626/98.

O projeto, a execução e a manutenção da instalação predial de água fria devem atender

às exigências e recomendações para o bom desempenho e garantia de potabilidade da água.

2.1 Componentes

Um sistema completo de água fria compreende os seguintes componentes:

Ramal predial

tubulação entre a rede pública e o aparelho medidor de consumo

(hidrômetro)

Alimentador predial

tubulação entre o medidor e o reservatório;

Reservatório

destinado a armazenar a água potável na edificação;

Instalação de recalque*

destinada a transportar a água de um reservatório inferior ao

reservatório superior (pode ter o auxílio de bombas ou não);

Barrilete (ou colar)

tubulação entre o reservatório superior e as colunas de

distribuição

Coluna de distribuição

Tubulação derivada do barrilete destinada a alimentar os ramais

Ramais de distribuição

tubulação derivada das colunas que alimenta os sub-ramais

Sub-ramal

tubulação que liga o ramal ao ponto de utilização

Ponto de utilização (ou

de consumo)

extremidade do sub-ramal a partir de onde a água passa a ser

considerada água servida

*Utilizada em edifícios ou locais em que a pressão d’água não é suficiente.

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Esquemas isométricos do sistema de água fria:

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2.2 Sistemas de distribuição

Sistema direto: todos os aparelhos e torneiras são alimentados diretamente pela rede pública

(SEM RESERVATORIO)

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Sistema indireto: todos os aparelhos e torneiras são alimentados por um reservatório superior

(caixa d’água), que é alimentado diretamente pela rede pública. O reservatório por sua vez

distribui a água aos pontos de consumo da residência.

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Sistema Misto: os pontos de consumo são alimentados parte pela rede pública e parte pelo

reservatório superior. É o sistema mais comum em residências e mais adotado no Brasil. Os

pontos comumente alimentados diretamente pela rede pública são torneiras de jardim, quintais,

lavanderias e garagens.

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2.3 Reservatórios

Principais recomendações:

Acesso fácil (inspeção e emergências);

Volume mínimo para um dia (ou mais dias, dependendo das condições de abastecimento

da rede);

Cota satisfatória;

Extravasor (ladrão) com diâmetro maior que o alimentador;

Possuir tubulação para limpeza;

Cobertura móvel e bem vedada;

Sustentação adequada;

Possuir torneira de boia precedida de registro;

Executar limpeza a cada 6 meses;

Ser impermeável (reservatórios construídos no local devem receber tratamento para

impermeabilização);

Para capacidade superior a 5000 litros, construir 2 ou mais reservatórios.

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2.4 Barrilete

Existem dois tipos comuns de barriletes:

RAMIFICADO: mais utilizado em residências, com instalação de registro no início de

cada descida das coluna de distribuição.

UNIFICADO: usado em edifícios, proporciona a centralização dos registros, facilitando

a manutenção e inspeção (“casa de barrilete”).

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2.5 Colunas de Distribuição

RESIDENCIAL: cada coluna atende um ambiente completo (ex.: Banheiro A é atendido

pela coluna AF1, Cozinha D é atendida pela coluna AF3, etc.)

PREDIAL: cada coluna atende um tipo de ambiente completo do apartamento tipo, e

pode atender um ambiente diferente quando chega no térreo. (ex.: coluna AF1 atende

banheiro A dos apartamentos tipo, e copa no térreo)

Obs.: para residências, não é recomendado que uma coluna atenda mais que um ambiente, afim

de evitar faltas de água por uso simultâneo nos pontos de consumo.

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2.6 Planta Exemplo

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16

17

Isométrico de água fria e quente no BANHO A (com válvula de descarga)

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Isométrico de água fria e quente no BANHO B (com caixa de descarga)

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3 DIMENSIONAMENTO – INSTALAÇÃO DE ÁGUA FRIA

Exemplo de aplicação:

Dimensionar a instalação de água fria para uma residência unifamiliar, com três quartos, sendo

uma suíte.

I. RESERVAÇÃO:

Estimativa da população (N):

Considerar 2 pessoas por dormitório (margem de segurança):

N = 2 pessoas X 3 dorNitórios

N = 6 pessoas

Consumo “per capita” (Cpc):

Consultar na tabela 01 a estimativa de consumo de acordo com o tipo de edificação.

Para nosso exemplo de residência, consideramos:

CPC = 150 litros/pessoa x dia

Consumo diário (CD):

CD = N ∙ CPC → CD = 6 ∙ 150 = 900 litros

CD

1000

= 0,90 N³

Reserva Técnica de Incêndio (RTI):

Em muitos municípios costuma-se adotar 20% do CD para a RTI para residências

unifamiliares. Já para residências multifamiliares (condomínios, apartamentos, vilas) deve-se

seguir o disposto na NBR 13714: Sistemas de hidrantes e de mangotinhos para combate a

incêndio, que determina o volume da RTI em função da vazão e do tipo de edificação. Para

nosso caso, adotaremos:

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RTI = 20% ∙ CD → RTI = 0,20 ∙ 0,90 N3 = 0,18 N³

Volume total do reservatório (V):

Conforme a NBR 5626/98 o volume mínimo de reserva deve ser o de 24h de consumo

normal na edificação, somando-se a reserva para incêndio.

V = CD + RTI → V = 0,90 + 0,18 = 1,08 N³

Obs.: Este é o valor mínimo para volume de reservatório, devendo ser verificadas a frequência

e a falta d’água no local de implantação. Para o valor máximo deve-se verificar a qualidade da

água, espaço necessário, carga que a estrutura suporta, etc.

II. ALIMENTADOR

Tubulação de entrada de água após o cavalete até o reservatório.

O tempo máximo para o enchimento dos reservatórios é de 6 horas, portanto a vazão

mínima no alimentador será o consumo diário dividido por 6 horas.

∆tNás = 6 ℎ = 21600 seg

QNín =

CD

∆tNás =

900

21600 = 0,42 l/s = 4,2 ∙ 10–5 N3/s

Como Q = v ∙ A ,

A = n ∙ d2/4,

e pela NBR 5626/98, vNás = 3 N/s, temos:

4,2 ∙ 10–5

= 3 ∙ n ∙

d2

4 → d = 0,004 N = 4 NN

Com entrada na tab. 04 → DN = 15 NN (1/2")

Onde: DN – diâmetro nominal

d – diâmetro interno do tubo

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III. TUBULAÇÃO DE DISTRIBUIÇÃO DE ÁGUA FRIA

IMPORTANTE:

A tubulação de distribuição de água fria, segundo a NBR 5626/98, deve ser

dimensionada de modo que:

A velocidade da água na tubulação não deve ser superior a 3 m/s;

A vazão de projeto nos pontos de consumo deve obedecer as vazões da tabela A.1 da

NBR 5626/98.

Estimativa das Vazões:

O método recomendado pela NBR 5626/98 para estimativa das vazões é método dos

Pesos Relativos, cuja equação é:

Q = 0,3√ZP

Onde:

Q − vazão estiNADa de projeto na seção considerada, EN l/s

0,3 − vazão de referência EN l/s

P − "peso" atribuído a cada peça de utilização dos aparelℎos (tab. A. 1)

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4 ATIVIDADE 01

Realizar os seguintes itens:

a) Cálculo do reservatório de água fria (volume final);

b) Dimensionar o alimentador predial;

c) Determinar a somatória dos pesos ΣP e calcular a demanda provável dos ambientes da

residência.

Itens da residência unifamiliar:

Banheiro 01 (suíte) – 1 unid.

Banheiro 02 (uso comum) – 1 unid.

Lavabo – 1 unid.

Área de serviço – 1 unid.

Cozinha – 1 unid.

Área Gourmet – 1 unid.

Identificar os itens sanitários de todos os ambientes no projeto disponibilizado, e utilizar

tabelas como a abaixo para relacionar os itens de cada ambiente e determinar o peso total ΣP

de seus pontos de consumo. Cada ambiente será alimendado por uma coluna de distribuição.

AMBIENTE A ATENDIDO (A)

Item (ponto de consumo) Pesos

ΣP

AMBIENTE B ATENDIDO (B)

Item (ponto de consumo) Pesos

ΣP

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5 APÊNDICE

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