instalações hidraulicas com medição indivudualizada em predios

8/18/2019 Instalações Hidraulicas Com Medição Indivudualizada Em Predios

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UNIVERSIDADE FEDERAL DE SANTA MARIACENTRO DE TECNOLOGIA

CURSO DE ENGENHARIA CIVIL

PROJETO DE INSTALAÇÕES HIDRÁULICAS COMMEDIÇÃO INDIVIDUALIZADA EM EDIFÍCIOSRESIDENCIAIS

TRABALHO DE CONCLUSÃO DE CURSO

Thaís Botezeli Foletto


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PROJETO DE INSTALAÇÕES HIDRÁULICAS COM

MEDIÇÃO INDIVIDUALIZADA EM EDIFÍCIOS

RESIDENCIAIS

por

Thaís Botezeli Foletto

Trabalho de Conclusão de Curso apresentado ao Curso de Engenharia Civil, da

Universidade Federal de Santa Maria (UFSM,RS), como requisito parcial para aobtenção do grau de Engenheiro(a) Civil

Orientador (a): Prof. Dr. Eloíza Cauduro Dias de PaivaCo-orientador (a): MSc. Nadia Bernardi Bonumá


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Universidade Federal de Santa MariaCentro de Tecnologia

Curso de Engenharia Civil

A Comissão Examinadora, abaixo assinada,

aprova o Trabalho de Conclusão do Curso

PROJETO DE INSTALAÇÕES HIDRÁULICAS COM MEDIÇÃOINDIVIDUALIZADA EM EDIFÍCIOS RESIDENCIAIS

elaborado porThaís Botezeli Foletto

como requisito parcial para obtenção do grau de

Engenheiro(a) Civil

Comissão Examinadora

Prof. Dr. Eloíza Cauduro Dias de Paiva (UFSM) (Presidente/Orientadora)

MSc. Nadia Bernardi Bonumá


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AGRADECIMENTOS

À minha família, mãe, irmã, madrinha e avó, por serem minha fortaleza, sempre me

apoiando nos momentos mais difíceis de minha vida e também me incentivando ao estudo e a

busca do sucesso profissional.

Ao meu pai (in memorian), pelo estímulo durante a realização do curso e pelos sonhos

planejados.

Ao meu avô Herone (in memorian), por compartilhar seus conhecimentos e o gosto

pela construção civil.

Ao Felipe, pelo companheirismo, compreensão e carinho.

Aos colegas de faculdade e amigos, pelos felizes momentos de confraternizaçãocompartilhados.

À Nadia e à Prof. Eloíza, pela orientação no trabalho realizado.

Aos professores do curso de Engenharia Civil da Universidade Federal de Santa

Maria, pelos ensinamentos passados e dedicação aos alunos.


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RESUMO

Trabalho de Conclusão de Curso

Curso de Engenharia Civil

Universidade Federal de Santa Maria

PROJETO DE INSTALAÇÕES HIDRÁULICAS COM MEDIÇÃO

INDIVIDUALIZADA EM EDIFÍCIOS RESIDENCIAISAUTORA: THAÍS BOTEZELI FOLETTO

ORIENTADORA: PROF.DR. ELOÍZA CAUDURO DIAS DE PAIVA

CO-ORIENTADORA: MESTRE NADIA BERNARDI BONUMÁ

A medição individualizada de água é fundamental para a justiça na cobrança peloconsumo, induz a redução no desperdício de água e contribui para conservação das reservas

hídricas do planeta. A utilização de um hidrômetro por unidade habitacional, em edifícios

residenciais, introduz mudanças no sistema convencional de instalações hidráulicas e, então,

surgem questões técnicas a serem resolvidas. Este trabalho apresenta uma revisão

bibliográfica dos estudos feitos sobre o tema e analisa a importância da hidrometraçãoindividual para os diversos setores da sociedade e as mudanças necessárias para que o sistema

se consolide. Através da elaboração de um projeto de instalações hidráulicas com medição

individual de um edifício residencial com 13 pavimentos, são abordados aspectos técnicos de

traçado e dimensionamento da rede, para então serem analisadas soluções aos entraves

encontrados durante o estudo.

Palavras-chave: medição individualizada de água; consumo; instalações hidráulicas


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ABSTRACT

WATER SUBMETERING PROJECT IN RESIDENTIAL BUILDINGS

Water submetering is not only essential for a fair billing system, but it also reduces

waste of water and helps water conservation in our planet. The application of one meter for

each unit in residential buildings requires changes in the traditional plumbing system. For this

reason, there are technical issues that need to be solved. This study presents a review of

recent literature pertaining the subject and analyses the importance of individual meters for

the several society sectors as well as the necessary changes to consolidate the system. The

research presents the development and technical analysis of a hydraulic project of a residential

building, consisted of 13 floors, and approaches the methods to calculate the plumbing

system. It also includes a discussion about the solving options for the project difficulties.

Keywords: water submetering; consumption; plumbing system


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SUMÁRIO

1 INTRODUÇÃO.................................................................................................................... 7

2 REVISÃO BIBLIOGRÁFICA.............................................................................................8

2.1 Conceito e vantagens da medição individualizada de água........................................... 8

2.2 Hidrômetros…………………………………………………………………………….. 13

2.2.1 Classificação e funcionamento……………...……………………………………...…. 13 2.2.2 Localização…………………………………………………………………………..... 16

2.2.3 Recomendações para o dimensionamento……………………………………….......... 17

2.3 Concepção do Projeto de Instalações de Água Fria…………………………….......... 18

2.4 Esquemas básicos das instalações de Água Fria…………………………………....... 19

2.5 Sistemas de cobrança da conta de água com medição individualizada………...…... 212.6 Medição individualizada de água quente………………………………………...…… 22

2.6.1 Sistemas de aquecimento de água………………………………………………...…… 23

2.6.2 Aquecimento de água com medição individualizada………………………………...... 25

3 MÉTODOS E TÉCNICAS………………………………………………………………..30

3.1 Características do empreendimento……………………………………………………303.2 Projeto de instalações hidráulicas……………………………………………………...30

3.2.1 Traçado das tubulações…………………………………………………………………31

3.2.2 Dimensionamento da tubulação………………………………………………………...31


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1 INTRODUÇÃO

Atualmente, a cobrança de água da maioria dos usuários residentes em edifícios é feita

por critérios de rateio adotados pelo condomínio, e não pelo consumo real de cada

apartamento. A exemplo da conta de luz e gás, em que cada morador paga apenas pelo que

consome, se faz necessária a adoção de hidrômetros individuais nas instalações hidráulicas, a

fim de se efetuar uma cobrança justa pelo consumo.

“O sistema de medição individual de água consiste na instalação de um hidrômetro

para cada unidade habitacional, de modo que seja possível medir o consumo com a finalidade

de emitir contas individuais” (Coelho, Maynard,1999, p.17).

A setorização do consumo de água incentiva o combate ao desperdício, gerando

economia ao usuário e contribuindo para a conservação das reservas hídricas. Além disso, traz

vantagens para construtores e às concessionárias.

O presente trabalho trata de um estudo sobre a medição individualizada de água em

edifícios residenciais, analisando as vantagens e desvantagens do sistema para os diversos

setores da sociedade e meio ambiente. Também, são abordados os aspectos técnicos das

instalações através da elaboração de um projeto de instalações hidráulicas de água fria e água

quente um edifício residencial com 13 pavimentos.

Este estudo visa colaborar para o inventário de informações técnicas sobre a medição

individualizada, acrescentando considerações relevantes ao dimensionamento do sistema e

oferecendo soluções para dificuldades encontradas, de forma a proporcionar aos projetistas

fonte de consulta para trabalhos futuros.


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2 REVISÃO BIBLIOGRÁFICA

2.1 Conceito e vantagens da medição individualizada de água

Para Coelho, Maynard (1999), a medição individualizada se constitui em umhidrômetro para cada unidade habitacional instalado no ramal de entrada do apartamento.

Ainda assim, não se dispensa o hidrômetro na entrada geral do edifício. Assim, pode-se medir

o consumo de cada apartamento, e a diferença entre o consumo indicado no hidrômetro geral

e soma dos consumos dos hidrômetros individuais é o gasto do condomínio, que deverá ser

dividido entre os condôminos.Várias vantagens que a medição individual traz para a sociedade são listadas por pelos

autores. Para o consumidor, que passa a pagar apenas pelo que consome, uma redução no

consumo incidirá diretamente em uma redução no custo na sua conta de água. Assim, o

usuário sente-se motivado a rever seus hábitos em relação ao consumo de água, evitando o

desperdício. A redução do consumo pode chegar até 30% , e a conta de água, em algunscasos, pode diminuir em 50%. Além disso, no caso de inadimplência, é cortado somente o

ramal de alimentação da unidade habitacional devedora, não prejudicando os demais

moradores do edifício. Ainda, o sistema de instalação individual de água permite localizar

vazamentos com maior facilidade e ainda concertá-los sem interferir nos apartamentos

vizinhos. Para as concessionárias, há redução do índice de inadimplência e redução doconsumo. Para as construtoras, os hidrômetros individuais tornam-se um atrativo para os

consumidores.

Conforme estudo de caso feito por Coelho (2002), através de uma amostragem feita na


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Yamada et al (2001) apresentam estudo que analisa os impactos da medição individual

em edifícios residenciais multifamiliares, através da comparação do consumo de água em um

conjunto habitacional composto por diversos blocos de edifícios padronizados e idênticos

entre si, porém com sistemas de medição do consumo de água diferentes. Este conjunto

habitacional é o CECAP, localizado no município de Guarulhos, estado de São Paulo, sendo

composto por quase 40% dos blocos de edifícios (30 blocos) com medição coletiva, e outros

60% (48 blocos), com medição individualizada. Os autores avaliaram o comportamento de

ocupação entre os blocos com medição individualizada e coletiva, que se manteve próximo e

uniforme em ambos os casos, possibilitando a comparação dos consumos entre os sistemas.

Verificou-se uma redução de 17% do consumo nos blocos com medição individual em relação

aos blocos com medição coletiva. Também foram levantados dados referentes às mais

diversas formas e hábitos de utilização de água, os quais representam as principais

características, no âmbito cultural da população, no comportamento dos hábitos de consumo

de água, tanto em procedimentos inadequados dos usuários, que propiciam maior desperdício

de água, como nas ações e tarefas diárias comuns de utilização da água, e foi claramente

verificado a menor conscientização e preocupação da população que reside em blocos com

medição coletiva, se comparados com àquela com medição individualizada, em ações de

economia e racionalização do uso da água. O estudo realizou uma pesquisa de satisfação e

constatou que apesar da grande maioria das habitações com medição individualizada estar

satisfeita com este sistema de medição, 30% das unidades estão insatisfeitas com o método

por motivos da conta de água apresentar-se muito elevada, encontrando-se acima das

expectativas previstas pelos usuários. Os autores justificam a insatisfação pelo elevado índicede consumo médio mensal por habitação (17,6 m3/mês/habitação), proporcionado pelo tipo de

sistema de fornecimento de água (sistema direto) e elevada pressão da rede pública, além de

não ser descartada a hipótese de ocorrência de erros de leitura.


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A pesquisa analisou o sistema de cobrança do consumo de água em 13 cidades norte-

americanas, abrangendo 7.942 propriedades. Foram comparados estatisticamente os três

sistemas de cobrança com o sistema tradicional, no qual o consumo é medido de forma global

e cobrado junto com o aluguel. Constatou-se que com a submedição há uma redução no

consumo de 15.3% e que não há decréscimo significativo no consumo com a utilização dos

programas de rateio. Quanto ao sistema híbrido, o tamanho da amostra não foi suficiente para

quantificar a redução do consumo, entretanto os autores revelam que a análise dos dados

obtidos sugere um decréscimo, mas menor que na submedição. Para possibilitar a comparação

de propriedades com características diferentes, foram aplicados fatores de correção aos dados

obtidos, relacionados com o ano de construção (antes de 1995, em 1995 ou depois), número

médio de quartos por unidade, presença de áreas de lazer, presença de torres de refrigeração,

se a propriedade é alugada ou própria, entre outros.

Borges, Shitate (1994) afirmam que no sistema de medição individual há diminuição

do desperdício, redução da conta de água e redução das reclamações dos condôminos sobre

gastos excessivos com água, uma vez que ninguém deseja pagar por consumos supostamente

realizados pelos outros. Do ponto de vista da concessionária e dos serviços autônomos, a

redução do consumo provoca um retardo na necessidade de novos investimentos em

ampliações de sistemas. Do ponto de vista das incorporadoras, o sistema representará, pelo

menos em uma fase inicial, um grande elemento diferenciador entre os edifícios. Também, os

autores dizem que o hidrômetro irá operar em faixas de vazões metrologicamente mais

favoráveis, visto que medirá os consumos diretamente, sem influência prejudicial da torneira-

de-bóia de caixa d’água, que tende a elevar os erros à favor dos usuários.Os autores citam várias desvantagens da medição individual, como:

- problemas de pressão, especialmente nos andares mais elevados, uma vez que o

hidrômetro pode apresentar perda de carga de até 10 m.c.a. haverá necessidade de se ter


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Concessionária/Serviços Autônomos pra prevenir eventuais acusações de invasão de

propriedade ou desrespeito à privacidade dos condôminos.

- possíveis entraves jurídicos com relação à assunção parcial e/ou global dos sistemas

hidráulicos internos dos edifícios.

- custo muito elevado dos hidrômetros e da manutenção, colocando em dúvida a

viabilidade econômica desse novo sistema.

Borges, Shintate (1994) se propõem a realizar a elaboração de ábacos para criar

dispositivos de rateio utilizando-se hidrometração única, através de modelos teóricos,

experiências em laboratório e testes em campo.

Dantas (2003), analisou os custos de implementação do sistema de medição

individualizada em três edifícios, na cidade de Itajaúba, MG. Para um edifício de um conjunto

habitacional, com padrão popular, composto de térreo mais quatro pavimentos, o custo da

implementação da medição individualizada, com hidrômetros analógicos, por apartamento, é

37,1% superior ao custo do sistema com medição coletiva. Com o uso de medidores

analógicos com saída de pulso, o custo por unidade habitacional 69,5% superior e com uso de

hidrômetros eletrônicos, o custo é 85,6% superior ao da medição global. Também foi

realizado um levantamento do consumo nos três edifícios, sendo que um deles possuía

medição individual. Para o cálculo do consumo por apartamento nos edifícios com medição

global, foi considerado o consumo médio per capita resultante da medição no hidrômetro

principal. Verificou-se que vários dos apartamentos analisados apresentaram consumo inferior

ao valor mínimo estabelecido pela concessionária. O autor considera viável a implementação

da medição individualizada, apesar dos investimentos serem superiores, em muitos casos, àeconomia advinda de sua implementação, principalmente considerando-se a estrutura tarifária

adotada pela maioria das concessionárias de água do Brasil, com um valor fixo para o

consumo mínimo. Para o autor, o sistema de medição individualizada com leitura remota, é


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inclusão dos custos de sistemas de conservação de água, no primeiro caso, obteve-se uma

queda de 0,49% na taxa de retorno e no segundo, uma queda de 1,55%. O autor faz uma

previsão de 24% de redução no consumo de água no caso 01, e 49,45% no caso 02, baseado

parcialmente em valores da literatura e parcialmente na sua percepção pessoal. Esses valores

propiciam uma diminuição de 29,4% no valor da conta de água do condomínio no primeiro

caso e 59,5% no segundo. Ainda a taxa condominial reduziu 4,3% e 8,6%, para os casos 01 e

02, respectivamente. Conforme o autor, os custos dos sistemas de conservação de água do

empreendimento podem ser repassados aos proprietários. Para o caso 01, haveria um

incremento nas parcelas do financiamento do apartamento, de 60 e 120 meses, de um valor

igual ou menor à economia mensal na conta de água gerada ao proprietário. No caso 02,

obtiveram-se valores de incremento superiores à diminuição da conta de água, podendo ser

repassados 87% do custo da implementação do sistema sem acarretar prejuízos ao

proprietário. Os custos também podem ser absorvidos pelo incorporador, face à possibilidade

do aumento da velocidade de venda dos apartamentos, devido ao diferencial competitivo que

a adoção do sistema de conservação traz ao empreendimento. Para a recuperação da taxa de

retorno inicial, no caso 01, seria necessário a venda de um apartamento a mais a cada 5 meses,

e no caso 02, 2 apartamentos a mais a cada 3 meses.Segundo a Agência Nacional de Águas (ANA, 2005), a redução do desperdício de

água colabora para a conservação das reservas hídricas, preservando um bem essencial ao

ecossistema do planeta e também ao desenvolvimento e crescimento de uma sociedade

civilizada, como pode ser observado na citação a seguir:

A água se constitui, atualmente, no fator limitante para o desenvolvimento agrícola,urbano e industrial, tendo em vista que a disponibilidade per capita vem sendoreduzida rapidamente, face ao aumento gradativo da demanda para seus múltiplosusos e a contínua poluição dos mananciais ainda disponíveis.

A escassez de água não pode mais ser considerada como atributo exclusivo deregiões áridas e semi áridas Muitas áreas com recursos hídricos abundantes mas


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Alguns dos benefícios do uso eficiente da água são levantados por Tamaki (2003),

como:

- Disponibilidade de água para um maior número de usuários, utilizando-se a mesma

estrutura de produção e distribuição já existentes;

- Redução dos custos associados ao abastecimento de água pra os usuários;

- Redução dos custos de fornecimento de água por parte das concessionárias – menor

utilização de insumos, menor necessidade de ampliação dos sistemas existentes;

- Redução do impacto das estiagens sobre o abastecimento público;

- Redução da quantidade de esgoto gerado.

Tendo em vista a necessidade de medidas que incentivem a utilização correta da água

e a justiça na cobrança do consumo, várias cidades e estados brasileiros já estabelecem a

obrigatoriedade da instalação do novo sistema, como:

Campinas: Lei Complementar nº 13, de 4 de maio de 2006

Curitiba: Lei Ordinária nº 10.785, de 18 de setembro de 2003

Goiânia: Lei Ordinária nº 8.435, de 10 de maio de 2006

Guarulhos: Lei Ordinária nº 4.650, de 27 de setembro de 1994

Distrito Federal: Lei Ordinária nº 3.557, de 18 de janeiro de 2005

Mato Grosso do Sul: Lei Ordinária nº 3.493, de 13 de fevereiro de 2008

Minas Gerais: Lei Ordinária nº 17.506, de 29 de maio de 2008

Pernambuco: Lei Ordinária nº 12.609, de 22 de junho de 2004

Porto Alegre: Lei Ordinária nº 10.506, de 5 de agosto de 2008

Ribeirão Preto: Lei Ordinária nº 10.489, de 24 de agosto de 2005 Santo André: Lei Ordinária nº 8.967, de 3 de setembro de 2007

Coelho, Maynard (1999) citam outros países que já possuem medição individualizada

de água, como por exemplo, Alemanha, Portugal, França, Colômbia e Peru.


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na maioria hidrômetros mecânicos nas instalações, pois a adoção desse tipo de medidor para a

micromedição se torna mais eficaz, devido às suas capacidades de integração das funções de

medição, totalização e armazenamento de dados em dimensões reduzidas; facilidade de

emprego, robustez dos medidores face às diversas condições de exposição e de uso;

simplicidade de manutenção; e custos reduzidos quando comparado aos demais medidores.

O autor explica que os hidrômetros mecânicos são classificados em volumétricos ou

velocimétricos. Os medidores volumétricos funcionam através da revolução de um pistão

rotativo ou de um disco, permitindo a passagem de um volume fixo de água a cada

movimentação. Possuem grande eficiência de medição em vazões extremamente baixas e

ampla faixa de medição, mas são suscetíveis a travamentos dos mecanismos quando a água

não se apresenta isenta de sólidos em suspensão e são de custo mais elevado que os

velocimétricos. Nos hidrômetros velocimétricos, a medição do volume de água é realizada

pela contagem do número de revoluções de uma turbina, através de uma relação entre a

revolução da turbina e o volume escoado correspondente. No Brasil, os hidrômetros mais

utilizados são os velocimétricos. Ainda, o autor subdivide os medidores velocimétricos em

três grandes grupos em função da forma da incidência do jato sobre a turbina: monojato,

multijato e Woltmann. No tipo monojato (Figura 01 a), Tamaki (2003) esclarece que há a incidência de um

único jato na direção perpendicular em relação ao eixo da turbina e no plano da mesma. É um

equipamento que tem como câmara de medição a própria carcaça, possibilitando a adoção de

um mecanismo mais simples, leve e compacto. Em virtude da simplicidade e leveza, o

hidrômetro monojato apresenta maior sensibilidade para menores vazões e menor custo defabricação, além de tolerar água com maior quantidade de sólidos em suspensão. De acordo

com Coelho, Maynard (1999), esse modelo de medidor, têm preço 20% menor que os

multijatos, por possuir menos componentes, menor tamanho e peso. Além disso, a


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Tamaki (2003) diz que no hidrômetro tipo Woltmann (Figura 01 c), a direção do fluxo

de água sobre a turbina é axial, dispensando a utilização de câmara de medição, pois a água

não passa através de orifícios ou fendas para incidir tangencialmente as pás da turbina (como

nos hidrômetros monojato e multijato), mas aproveitando-se de praticamente toda a seção

transversal. As principais características desse medidor são: a baixa perda de carga,

funcionamento equilibrado e durabilidade quando submetido a regimes de vazões elevadas

por longos períodos. É mais utilizado em ligações de grande porte, como indústrias, e também

é usado na macromedição.

Figura 01: hidrômetros (a) unijato, (b) multijato e (c) Woltmann. Fonte: Lao Indústria.

O autor também mostra que os hidrômetros ainda podem ser classificados nas classes

A, B e C, em ordem crescente de exigência metrológica. Os medidores são caracterizados por

suas vazões máxima (Qmáx), de transição (Qt) e mínima (Qmín). A partir da Qmín o erro

permitido é de +-5% e a partir de Qt é de +-2%. Os fabricantes fornecem a curva de erros e

a b c


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metrológica C. No entanto, esse modelo é afetado diretamente pela qualidade da água que

passa em seu interior, podendo haver a formação de uma crosta sobre o mostrador. Os autores

revelam que a prática nacional mostra que os hidrômetros de relojoaria seca são mais

adequados às características da água distribuída pelas concessionárias do país.

A Wellspring International Inc., dos Estados Unidos, comercializa medidores Aqura

Z-meter (Figura 02), de tamanho reduzido, para serem utilizados diretamente em cada ponto

de consumo. A leitura é feita por um sistema sem fio baseado na tecnologia de radio e

transmitida diariamente para uma central, para a emissão de contas individuais. Os medidores

funcionam com baterias substituíveis, com duração de cinco anos. Possuem um sensor Sika

Flow Sensor , com faixa de medição de 1,9 l/min a 30 l/min, podendo detectar vazamentos

com vazões de até 0,76 l/min. O hidrômetro possui perda de carga máxima de 10,55 m.c.a,

operando com a vazão máxima. O sensor funciona com uma luva e um condutor, que suportaum componente giratório.

Figura 02: medidor Aqura Z-meter. Fonte: Wellspring International Inc.


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fibra de vidro, de vidro em acrílico com moldura de alumínio, em chapa de aço galvanizado,

em plástico especial, em PVC ou em madeira.

Para Mayer et al (2004), os hidrômetros também podem ser localizados em cada ponto

de consumo, com leitura remota.

2.2.3 Recomendações para o dimensionamento

Para o dimensionamento do hidrômetro principal, Coelho, Maynard (1999)

consideram que o esquema predominantemente é o da alimentação da rede de distribuição de

água por uma caixa d’água inferior dotada de bóia. Nesse sistema, nos momentos em que acaixa d’água está quase cheia as vazões de alimentação são pequenas. Por este motivo o

hidrômetro instalado no ramal predial deve ter amplo campo de medição. Os autores dizem

que na prática, verificou-se ser conveniente a utilização de hidrômetros de Classe Metrológica

C.

Para os hidrômetros individuais, os autores recomendam que o hidrômetro deva serdimensionamento numa bitola tal que não provoque uma perda de carga exagerada que limite

o consumo nos pontos de utilização da instalação predial de água. Ainda, outro aspecto a

considerar é que o "campo de medição" do hidrômetro cubra o campo de vazões com o qual

vai trabalhar o ramal de alimentação no qual está instalado o aparelho. Na prática os

medidores a instalar nos apartamentos terão capacidade (Qmáx) entre 3 e 5 m³/h.Tamaki (2003) faz algumas considerações:

- deve-se garantir um trecho reto de tubulação a montante e a jusante do medidor, a

fim de que não haja distorção do perfil de velocidade do escoamento ou turbilhonamento. O


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mudar a classe do medidor, como por exemplo, classe B na posição horizontal e classe A na

posição vertical.

- deve-se observar a perda de carga que o medidor provoca no sistema, que é

significativa. Muitas vezes, nos pavimentos superiores, como em apartamentos de cobertura,

em que a disponibilidade de pressão é baixa, pode-se optar por hidrômetros de diâmetros

maiores, que resultam em perda de carga menor para uma mesma vazão. Hidrômetros de

diâmetros maiores possuem menor sensibilidade para baixas vazões, sendo necessário

especificar uma classe metrólogica melhor, a fim de corrigir o problema.

Rech (1999) sugere utilizar os medidores para o ramal predial, dentro de faixas de

vazões compreendidas entre a vazão superior de trabalho (Qst) e a vazão inferior de trabalho

(Qit). Segundo o autor, a vazão superior de trabalho é a que limita superiormente a faixa de

trabalho e corresponde metade da vazão nominal. Através de experiências práticas, o autorcomprovou que acima dessa vazão, ocorrem altos desgastes no hidrômetro. A vazão inferior

de trabalho limita inferiormente a faixa ideal de trabalho do medidor e corresponde a 1,2

vezes a vazão de transição, de forma a evitar perdas por submedição.

2.3 Concepção do Projeto de Instalações de Água Fria

Conforme Coelho, Maynard (1999), para o projeto de instalações de água fria, deve-se

atender a NBR 5626 – Instalações Prediais de Água Fria, garantir o fornecimento de água

contínua e com pressão suficiente nos pontos de utilização e preservar a potabilidade da água.

Os autores fazem algumas recomendações quanto à concepção do projeto:

-as instalações hidráulicas dos edifícios e conjunto residenciais deverão ser executadas


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- as tubulações em todos os seus trechos e os hidrômetros deverão ser dimensionados

de forma a não prejudicar o abastecimento de água das unidades, quando da simultaneidade

de utilização de vários pontos de consumo;

- nas instalações prediais de água fria, destinadas à medição individualizada de

apartamento, é vedada a utilização de dispositivos de limpeza tipo válvula de descarga, pois

estas necessitam de uma vazão instantânea superior a compatível com os hidrômetros

adequados a esse tipo de usuário.

Segundo Ilha (2008), para que o usuário final tenha o seu consumo de água medido

adequadamente, existem várias etapas a serem cumpridas, da concepção do sistema de

medição até a fase de operação e manutenção, envolvendo projetistas do sistema hidráulico

predial; concessionária de água e esgoto; empresas prestadoras de serviços de medição,

execução e manutenção; fornecedores de materiais e componentes; e o usuário final. A autoraafirma que entre os aspectos determinantes da eficiência de um sistema de medição estão o

adequado encaminhamento das tubulações e o posicionamento dos demais componentes.

Algumas exigências devem ser atendidas na fase de projeto e execução, tais como a garantia

de acesso para a operação, manutenção e funcionamento adequado dos aparelhos, além da

estimativa das vazões de projeto para o dimensionamento e demais componentes, aespecificação dos hidrômetros e do sistema de aquisição de dados.

2.4 Esquemas básicos das instalações de água fria

Coelho, Maynard (1999) sugerem os seguintes modelos principais de instalações:

-Alimentação direta a caixa inferior e distribuição feita por reservatório superior único,

-Alimentação feita diretamente à caixa elevada com distribuição feita por único


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-Alimentação feita direta a reservatório inferior, com bombeamento reservatórios

individuais superiores, hidrômetros instalados nos pavimentos típicos.

Para Mayer et al (2004), há três diferentes esquemas de instalação para medição

individualizada:

-Ponto único de entrada de submedição: refere-se ao sistema no qual a entrada de água

do apartamento é feita por um único ponto, necessitando de um hidrômetro na instalação de

água fria. Este o é o tipo mais simples e mais comum de submedição e ideal para as novasconstruções;

- Ponto duplo de entrada de submedição: refere-se ao sistema no qual a entrada de

água no aparamento é feita por duas entradas, uma para a água quente e uma para a água fria,

necessitando de dois hidrômetros;

- Submedição no ponto de consumo: refere-se o sistema no qual pequenos medidoressão instalados nos pontos de consumo. Cada apartamento pode ser equipado de 5 a 20 (ou

mais) medidores. A leitura dos medidores é feita via telemetria por rádio, centralizada em um

computador. Normalmente, esse sistema é mais utilizado em prédios antigos.

Conforme Dantas (2003), o posicionamento dos hidrômetros determina a forma da

distribuição da água no edifício. Caso sejam posicionados nos pavimentos tipo, o sistema pode constituir-se de uma única coluna (de onde partem um ramal horizontal para cada

unidade autônoma), ou de várias colunas (uma para cada apartamento). Os hidrômetros

também podem ser localizados na cobertura ou no térreo. Nesses casos, há a necessidade de

uma coluna para cada unidade habitacional. A instalação dos medidores nos pavimentos

inferiores facilita a leitura, caso esta seja manual, mas os custos das colunas ascendentes sãoconsideráveis. Os medidores também podem ser posicionados em um pavimento

intermediário, com várias ou somente uma coluna de distribuição. Nesse sistema, há uma

melhor distribuição das pressões atuantes nos hidrômetros, bem como uma melhor divisão


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períodos de pico compatíveis com as atividades realizadas; tempo de utilização dos aparelhos

sanitários e tempo entre usos e vazões dos aparelhos sanitários. A autora explica que no

sistema com medição individual, o regime de uso dos aparelhos considerado pelo método

tradicional, em geral, não ocorre em edifícios residenciais, uma vez que considera o mesmo

período de pico para a utilização de todos os aparelhos dos apartamentos. Esse

comportamento é verificado em sistemas convencionais, com uma coluna de distribuição para

cada ambiente sanitário, onde a utilização dos aparelhos ocorre praticamente em um mesmo período. No caso da hidrometração individual, os trechos da tubulação de água, onde são

instalados os hidrômetros, atendem diferentes tipos de ambientes sanitários, tais como

cozinhas, banheiros, áreas de serviços e cujos picos de consumo não coincidem. Para a

pesquisa, foram simulados dois casos, no caso 01 varia-se a população das unidades e no caso

02, o tempo de banho. Foram estimadas as vazões de projeto em três seções do sistema predial de água: a seção 01 no topo da coluna de distribuição, a seção 02 no ramal de

alimentação dos medidores, e a seção 03 no ramal de distribuição de cada apartamento. No

caso 01, na seção 01 para a população de 6 pessoas, obteve-se o valor da vazão maior que no

método recomendado pela NBR 5626, já, para a população de três pessoas o valor encontrado

foi menor que o da norma. Nas seções 2 e 3, os valores das vazões obtidas foram menores queos da norma. No caso 02, na seção 01, a maioria dos valores resultou maior que o da NBR

5626. Nas seções 2 e 3, as vazões foram menores que as obtidas pela norma.

2.5 Sistemas de cobrança da conta de água com medição individualizada

Para Coelho, Maynard (1999), existem duas formas de cobrança do fornecimento de

água e coleta de esgotos: utilizando-se os hidrômetros individuais apenas para o rateio do


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De acordo com DMAE (Departamento Municipal de água e Esgotos), de Porto Alegre,

a aquisição, instalação e manutenção dos respectivos medidores, bem como o rateio e a

cobrança dos consumos de inteira responsabilidade do condomínio, cabendo ao DMAE a

leitura, emissão e entrega de uma única conta relativa ao consumo de água do ramal predial

cadastrado no sistema comercial do Departamento.

Segundo a empresa Aguacontrol, que atua na cidade Porto Alegre, RS, apartamentos

ou casas de um condomínio podem ser equipados com medidores de água e/ou gás pelaempresa. Então, esta se encarrega de fazer as medições periódicas destes equipamentos e

presta contas do consumo de água e/ou gás à Administradora, que recebe o relatório

discriminado com os diferentes consumos e valores a cobrar. A administradora envia, junto ao

'DOC' mensal de cada unidade, o valor gasto por cada apartamento ou casa. Ela recebe o valor

de cada condômino e paga o consumo total do prédio para a concessionária. A taxa de serviçocobrada pela empresa é similar ao valor cobrado pelos bancos para emissão de um boleto

bancário.

Mayer et al (2004) afirmam que, nos Estados Unidos, as companhias administradoras

das contas de água são empresas privadas que trabalham com os donos das propriedades e

síndicos para mandar contas individuais do consumo de água, como também de outrosrecursos como eletricidade, gás e coleta de lixo. Tipicamente, o dono da propriedade contrata

o serviço de cobrança por um período determinado, sendo que esse contrato pode incluir as

instalações dos submedidores. Em alguns casos, a concessionária de água manda a conta do

consumo, medido através do hidrômetro principal, diretamente para a empresa terceirizada, e

esta efetua o pagamento através da cobrança feita aos usuários dos hidrômetros individuais.Contudo, é mais comum que a conta continue sendo mandada ao síndico pela concessionária,

para então repassar a informação à empresa de cobrança. A empresa manda contas individuais

aos moradores e estes pagam ao síndico, que, então, paga a conta total à concessionária. Essas


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2.6.1 Sistemas de aquecimento de água

Para Ilha et al (1994), os sistemas prediais de água quente podem ser classificados em

individual, central privado e central coletivo. O sistema individual consiste na alimentação de

um único ponto de utilização, sem necessidade de uma rede de água quente. O sistema central

privado consiste, basicamente, de um equipamento responsável pelo aquecimento da água euma rede de tubulações que distribuem a água aquecida a pontos de utilização que pertencem

a uma mesma unidade habitacional. O sistema central coletivo é constituído por equipamento

gerador de água quente e uma rede de tubulações que conduzem a água aquecida até os

pontos de utilização pertinentes de uma unidade.

Conforme Ilha et al (1994), os aquecedores a gás ou eletricidade podem serinstantâneos (de passagem) ou de acumulação. Nos aquecedores instantâneos, a água vai

sendo aquecida à medida que passa pela fonte de aquecimento, sem requerer reservação. Nos

aquecedores de acumulação, há reservação do volume de água a ser aquecido.

De acordo com a empresa Soletrol, o aquecimento solar se constitui de um

reservatório térmico, coletores solares e rede de distribuição. As placas coletoras sãoresponsáveis pela absorção da radiação solar. O calor do sol, captado pelas placas, é

transferido para a água que circula no interior de suas tubulações de cobre. O reservatório

térmico, também conhecido por boiler, é um recipiente para armazenamento da água

aquecida. São cilindros de cobre, inox ou polipropileno, isolados termicamente com

poliuretano expandido. Desta forma, a água é conservada aquecida para consumo posterior. Acaixa de água fria alimenta o reservatório térmico do aquecedor solar, mantendo-o sempre

cheio. Em sistemas convencionais, a água circula entre os coletores e o reservatório térmico

através de um sistema natural chamado termossifão. Nesse sistema, a água dos coletores fica


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Brasil e no mundo. No que se refere à obrigatoriedade da instalação de aquecedores solares

em edificações, a organização aponta as seguintes leis já aprovadas:

Leis Municipais:

- São Paulo/SP - Lei nº 14459, de 2007 - Dispõe sobre a instalação de sistema de

aquecimento de água por energia solar nas novas edificações do Município de São Paulo.

- Peruíbe/SP - Lei nº 2883, de 2007 - Dispõe sobre a instalação de sistema de

aquecimento solar de água em edificações públicas ou privadas e dá outras providências.

- Juiz de Fora/MG - Lei nº 31, de 2006 - Dispõe sobre a implantação e instalação de

aquecedores solares e/ou gás natural nas residências, hospitais, escolas e creches.

- Ribeirão Pires/SP - Lei nº 5183, de 2008 – Dispõe sobre incentivos para a

utilização do sistema de aquecimento de água por meio do aproveitamento da energia solar,

obrigatoriedade deste sistema nas edificações de uso residencial e não residencial do

município, e dá outras providências.

Leis Estaduais:

- São Paulo - Lei nº 326, de 2007 - Dispõe sobre a instalação de sistema de

aquecimento de água por energia solar em edificações de natureza pública, no âmbito do

Estado de São Paulo.

- Rio de Janeiro - Lei nº 5184, de 2008 - Dispõe sobre a instalação de aquecimento

solar de água em prédios públicos no Estado do Rio de Janeiro.


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de água quente (art. 7º) para unidades residenciais com 4 banheiros ou mais. O estudo

concentrou-se em edifícios residenciais de múltiplos andares, sendo adotadas condiçõesgeométricas ótimas para a implantação do sistema, ou seja, placas solares sempre orientadas

para o Norte Geográfico, sem sombras provocadas por outros edifícios ou obstáculos, e

inclinadas de 33º em relação à horizontal (inclinação ideal para a cidade de São Paulo). A

viabilidade é discutida calculando-se a área de placas coletoras necessária para cada morador

e a disponibilidade de áreas para colocação dessas placas na cobertura dos edifícios. Além dasáreas dos coletores, foi incluída a área necessária ao distanciamento requerido para que cada

fileira de placas não faça sombra significativa sobre suas vizinhas.

O autor concluiu que somente é viável a adoção de aquecimento solar em edifícios

com o máximo de 19 a 25 pavimentos, mesmo que toda a cobertura seja utilizada para a

colocação das placas coletoras. Atualmente a altura mais usada nos edifícios em São Paulo é ade 27 pavimentos de modo a não serem necessários a segunda escada e o elevador de

segurança (pressurizado). Assim, a exigência de aquecimento solar impõe limites de

pavimentos superpostos mais restritivos, e será um fator complicador na viabilização de

empreendimentos. Ainda, é ressaltado que a adoção de apartamentos de cobertura com

solarium e piscina agrava ainda mais a situação e a alternativa da complementação das placascolocando-as nas fachadas é tecnicamente inviável.

2.6.2 Aquecimento de água com medição individualizada

Ilha et al (1994) afirmam que o procedimento corrente de rateio mensal na conta de

água entre os condôminos nos edifícios residenciais é injusto, por não ser proporcional ao


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No sistema central privado, os autores esclarecem que o principal problema técnico é a

baixa pressão disponível no último pavimento, tendo em vista a grande perda de cargaintroduzida pelo hidrômetro. Além disso, em edifícios muito altos deverão ser instaladas

estações de redução de pressão em tantas quanto forem as colunas descendentes, que

ultrapassem o limite de pressão preestabelecido. As alternativas de medição individualizada

de água quente para o sistema central privado:

- medição através de hidrômetros distribuídos nos pavimentos, com uma ou váriascolunas;

- medição através de hidrômetros concentrados em barrilete superior;

- medição através de hidrômetros concentrados em barrilete inferior;

- medição através de hidrômetros concentrados em mais de um barrilete;

Para Ilha et al (1994), no sistema central coletivo, a geração/reservação coletiva deágua quente e a introdução de um sistema de recirculação trazem complicações adicionais no

que se refere à consecução de medição individualizada de consumo. Em edifícios pequenos,

cuja distribuição de água quente possa ocorrer através de apenas uma coluna, com ramais

internos em cada unidade residencial, a individualização não implica em maiores dificuldades.

As alternativas de medição, passíveis de implantação resultam dependentes da modalidade dedistribuição de água quente (ascendente, descendente ou mista), podendo-se estabelecer

semelhanças com aquelas relativas ao sistema central privado.

Com relação ao aquecimento solar, Ceotto (2008) examina as alternativas de

armazenamento e distribuição de água aquecida para os apartamentos de edifícios de

múltiplos andares.Para o autor, o aquecimento central (Figura 03 a) é a alternativa de maior eficiência na

retenção do calor obtido do sol. Toda a água aquecida durante o dia é armazenada num grande

reservatório termicamente protegido, para ser depois distribuída diretamente aos chuveiros,

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quente para cada apartamento, proporcional ao consumo da água fria, pois não introduz

grandes erros no rateio dos custos e simplifica sobremaneira o investimento e a instalação dosistema.

Em um sistema misto de aquecimento central e aquecedor individual (Figura 03 b), a

temperatura da água quente seria “corrigida” por aquecedores individuais de passagem na

entrada de cada apartamento, em função da temperatura da água que estivesse sendo recebida

naquele momento. No entanto a pouca sensibilidade de ajuste dos aquecedores de passagemna correção da temperatura de entrada pode fazer o sistema ficar inseguro, se a necessidade de

complementação de calor for muito pequena, ao receber a água quente numa temperatura

muito próxima à de saída do aquecedor. Outra desvantagem desse sistema é que seu uso é

limitado em apartamentos grandes, pelo longo tempo de espera de água quente, nas longas

tubulações entre o aquecedor e os pontos de consumo. Os problemas de medição do consumoda água quente são facilitados por meio da medição da água quente no único ramal de entrada

para o aquecedor.

Adotando-se um sistema misto de aquecimento central e aquecimento por acumulação

individual (Figura 03 c), em vez de se utilizar aquecedor de passagem, usa-se aquecedor de

acumulação. Embora essa solução resolva a segurança da operação do sistema ao aumentar ainércia térmica do ramal, a perda de calor resultante de um menor volume local de

armazenamento tende a ser muito mais alta que a dos anteriores. Por outro lado, essa solução

permite a adoção de uma rede de recirculação horizontal de forma a minimizar o tempo de

espera por água quente em apartamentos maiores, muito embora essa rede local provoque

ainda mais perdas térmicas e a necessidade do gasto de energia elétrica com bomba derecirculação. Nessa alternativa, a medição individual da água quente é também facilitada.

Em qualquer dos sistemas citados, é necessária uma rede de recirculação central

vertical no edifício, com a utilização de uma bomba e também a pressurização da rede de

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28

(a)(b)

(c)

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29

Assim, há um circuito primário, fechado, composto dos coletores solares e do reservatório

térmico, onde água circula apenas como elemento trocador de calor. O circuito secundário,composto do reservatório de água fria, do reservatório térmico e da rede de distribuição de

água quente interna dos apartamentos, é responsável pelo abastecimento do consumo nos

pontos de utilização. Dessa forma, o consumo de água é medido com apenas um hidrômetro,

pois a alimentação do boiler é feita por uma ramificação do ramal de entrada de água fria do

apartamento.

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3 MÉTODOS E TÉCNICAS

A seguir, será explicitada a elaboração de um projeto instalações hidráulicas de

medição individualizada de água em um edifício residencial, abordando as características do

empreendimento, conceitos e equações utilizados para dimensionamento do sistema.

3.1 Características do empreendimento

O empreendimento em questão trata-se de um edifício residencial multifamiliar, comtérreo, segundo pavimento, 11 pavimentos tipo, casa de máquinas e reservatório superior. O

prédio será estruturado em concreto armado com paredes de vedação. O térreo contem

estacionamento, hall, apartamento do zelador, um salão de festas, reservatório inferior,

vestiários masculinos e femininos e banheiros, resultando em 989,70m². O segundo

pavimento, de 374,77m², possui estacionamento descoberto, sauna, piscinas, outro salão defestas, sala de musculação , depósitos e banheiros. Os pavimentos tipo possuem 4

apartamentos de 57m², compostos de uma suíte, um dormitório, banheiro da suíte, banheiro

social, sala estar/jantar, cozinha e lavanderia. A casa de máquinas tem 47,56m² e o pavimento

dos reservatórios superiores possui 35,21m². O edifício possui uma altura total de 40,20 m.

No Anexo A consta a planta baixa do pavimento tipo e o corte do prédio.

3.2 Projeto de instalações hidráulicas

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Primeiramente, foi realizado um projeto de instalações hidráulicas para os

apartamentos com aquecimento de água individual, através de chuveiros elétricos. Em umasegunda opção, foi escolhido o sistema central privado, com a utilização de aquecedores de

passagem na lavanderia dos apartamentos.

A tubulação indicada no projeto foi de PVC rígido soldável para a tubulação de água

fria e de CPVC para a de água quente.

3.2.1 Traçado das tubulações

Primeiramente, é necessário estabelecer a localização dos hidrômetros. Neste caso,optou-se por utilizar os hidrômetros nos pavimentos tipo, localizados no hall comum dos

apartamentos. A partir desse conceito, foram traçadas duas colunas que partem do

reservatório superior, AF-1 e AF-2. Da coluna AF-1, partem 2 ramais horizontais para atender

os apartamentos de final 03 e 04. Da coluna AF-2, partem 2 ramais horizontais para atender

os apartamentos de final 01 e 02. Dos ramais horizontais, descem ramificações verticais porshafts, para atender os pontos de utilização. Nesses ramais verticais, localizam-se os registros

de gaveta de cada ambiente.

O aquecedor de passagem é alimentado por um ramal horizontal que parte da

tubulação de entrada de água fria do apartamento, logo após o hidrômetro. Então, a água

quente é distribuída aos demais pontos de consumo. Foi colocado apenas um registro degaveta, na saída do aquecedor.

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∑= P C Q (1)

Onde: Q é vazão estimada em litros por segundo

C é coeficiente de descarga

∑P é somatório dos pesos das peças de utilização

Para o cálculo da perda de carga, utilizou-se a equação de Fair-Whipple-Hsiao,

também recomendada pela NBR-5626, para tubos lisos (tubos de plástico, cobre ou liga de

cobre):

75,4

75,16.10.69,8

d

q

J = (2)

Onde: J é a perda de carga unitária, em quilopascals por metro;

Q é a vazão estimada na seção considerada, em litros por segundo;

d é o diâmetro interno do tubo, em milímetros.

Deverá ser garantida a pressão mínima nos pontos de utilização, e também restringir a

pressão máxima de 40 m.c.a.

Para o cálculo da perda de carga no trecho, deve-se considerar a perda de carga ao

longo da tubulação e a perda de carga localizada, transformada em comprimento equivalente,

conforme a NBR-5626.

A perda de carga estimada, causada pelo hidrômetro, como recomenda a NBR-5626.

pode ser calculada pela equação abaixo:

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A perda de carga no hidrômetro também pode ser obtida pela curva de perda de carga

fornecida pelo fabricante.A velocidade da água na tubulação não deve ultrapassar 3m/s, conforme a NBR-5626,

ou conforme Coelho, Maynard (1999), não deve ser superior ao valor dado pela fórmula a

seguir nem a 2,5 m/s, nos edifícios, hospitais, residências, prédios de apartamentos, hotéis,

escritórios e outros, onde o ruído possa perturbar o repouso ou o desenvolvimento das

atividades previstas.

DV 14= (4)

Onde:

V é a velocidade, em metros por segundo,D é o diâmetro, em mílimetros

3.2.3 Dimensionamento dos hidrômetros

Para os hidrômetros, foi escolhido o tipo multijato com relojoaria seca, conforme

sugestão de Coelho, Maynard (1999). Para o dimensionamento dos medidores, foram

analisados quatro critérios:

- a faixa de vazão do ramal de alimentação deve estar contida no campo de medição dohidrômetro, como sugerem Coelho, Maynard (1999);

- a faixa de vazões do ramal deve estar compreendida entre a vazão nominal e vazão

mínima (Qmín), conforme sugestão de Tamaki (2003).

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4 RESULTADOS E DISCUSSÕES

A seguir são apresentados discussões sobre a bibliografia estudada no que se refere à

importância de medição individualizada, resultados obtidos do dimensionamento e soluções

técnicas.

4.1 A importância da medição individualizada

Através da revisão bibliográfica, podemos analisar vários estudos comparativos entre

o sistema de medição individualizada e o global, analisando a economia de água, os custos de

implantação e o retorno do sistema à sociedade e ao meio ambiente.

É unanimidade entre os autores pesquisados a importância da medição individual no

que se refere à justiça que esta traz aos usuários. De fato, no sistema convencional, alguns

moradores pagam pelo desperdício de outros, uma vez que o consumo é dividido igualmente,

ou por critérios de rateio que também não revelam o consumo real dos apartamentos. A

injustiça do sistema global é ratificada por pesquisa de Coelho (2002), que revela grande

variação na ocupação dos apartamentos em estudo. Dessa forma, os condôminos não se

sentem motivados a diminuir o desperdício de água, resultado confirmado em estudo de

Yamada et al (2001).

A redução do consumo com a implantação do sistema é considerável. Valores entre

15% e 30% são encontrados na bibliografia estudada. Essa economia revela-se diretamente

em diminuição da conta de água para os condôminos.

A t i bi t t bé ã lt d l t di i i ã d

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A maioria da legislação municipal e estadual do Brasil obriga a medição individual de

água em prédios novos, e para os prédios existentes, a adoção é facultativa. Àsconcessionárias, é atribuída apenas a responsabilidade de realizar a leitura do hidrômetro

principal, sendo emitida apenas uma fatura para o edifício, ou seja, mantém-se o sistema

atual. A aquisição dos medidores individuais, a leitura e manutenção dos mesmos e a tarifação

individual ficam a cargo do condomínio. Assim, há a necessidade de um responsável pela

leitura dos hidrômetros individuais (no caso de leitura manual) e pela cobrança do consumode cada apartamento. Essas tarefas podem ser realizadas pelo síndico ou então podem

delegadas a uma administradora contratada. Isso gera um mercado de empresas especializadas

em medição individualizada de água, que realizam o projeto e execução das instalações

hidráulicas do sistema, fazem a leitura manual ou remota dos medidores e emitem contas

individuais, para posterior pagamento à concessionária. O custo desse sistema de cobrançatambém é arcado pelos usuários.

A hidrometração individual pode constituir-se em um elemento de marketing para uso

das incorporadoras. No entanto, com a gereneralização da utilização do sistema, este não será

mais um diferencial, mas um requisito fundamental em todas as novas construções. Dessa

forma, apesar de Menezes (2006) afirmar que os custos podem ser incorporados pelasconstrutoras, é provável que sejam repassados aos compradores.

Assim, os usuários serão os responsáveis pelos custos da implantação, manutenção e

operação do sistema de medição individual de água e cobrança, tanto em prédios existentes

como nas novas edificações. Ainda, apesar da possibilidade do corte do ramal dos

apartamentos inadimplentes, o não envolvimento da concessionária na questão pode gerarentraves jurídicos para os síndicos ou administradoras.

O governo beneficia-se do sistema de hidrometração individual, pois há redução da

necessidade de ampliação do sistema de abastecimento público de água e esgoto, uma vez que

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primeiros. Logo, percebe-se que para habitações populares e de padrão médio, pode não haver

retorno do investimento, considerando a adoção de um valor mínimo para o consumo.Ainda, se o tipo de tarifação adotado pela concessionária for diferenciado por faixas de

consumo aplicadas ao consumo médio por economia, um apartamento que consome mais

água que outros aumentará o consumo médio por unidade, aumentando a tarifação por metro

cúbico. Logo, mesmo que cada unidade habitacional esteja pagando apenas por seu consumo,

o preço do metro cúbico será o mesmo para todos, independente do consumo individual dosapartamentos.

Para o sucesso da medição individualizada, é essencial que haja uma mudança no

modelo tarifário adotado pelas concessionárias. Devem ser emitidas contas individuais, de

forma que o pagamento seja feito diretamente à concessionária, assim os condôminos terão a

taxa do metro cúbico correspondente a sua faixa de consumo real. Além disso, os cortes porinadimplência ficarão a cargo da concessionária, que possui autoridade jurídica para tal ato.

Também, deve-se eliminar o estabelecimento de um valor mínimo para o consumo. Ainda, a

análise dos consumos individuais pela concessionária pode identificar eventuais furtos e

vazamentos.

Há de se considerar a questão da segurança. Dependendo da localização doshidrômetros, mesmo que em áreas comuns, o leiturista da concessionária terá de entrar no

edifício se a leitura for manual. Por isso, o funcionário deve estar devidamente identificado, e

de preferência atender sempre aos mesmos bairros, a fim de facilitar a identificação por

porteiros, zeladores e síndicos.

Quanto ao sistema de aquecimento utilizado, assim como Ilha et al (1994) afirma, éfundamental que além da medição do consumo de água quente por unidade, também seja feita

a medição individual da energia utilizada para o aquecimento. As justificativas são as mesmas

da hidrometração individual de água fria: justiça na cobrança do consumo e incentivo ao


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No projeto em estudo, não foram utilizados hidrômetros para medir o consumo das

áreas comuns. Este valor será calculado pela diferença entre as indicações do hidrômetro principal e da soma dos hidrômetros individuais, para então ser dividido entre os condôminos.

No entanto, seria interessante a utilização de hidrômetros também atendendo às áreas comuns:

se houver diferença entre leitura do hidrômetro principal e a soma dos hidrômetros individuais

e das áreas comuns, é necessário realizar uma manutenção corretiva nos medidores. Embora

haja um custo adicional de medidores extras, é mais fácil identificar problemas defuncionamento.

Foram utilizadas bacias sanitárias com caixa acoplada, conforme Coelho, Maynard

(1999) recomendam.

Para o traçado da tubulação, procurou-se obter o menor número possível de peças

especiais, a fim de diminuir a perda de carga. A divisão da distribuição em duas colunas deabastecimento, AF-1 e AF-2, visa o mesmo motivo: diminuir o número de singularidades e a

distância dos hidrômetros aos apartamentos.

A opção de aquecimento por chuveiro tem custo inicial menor e projeto de instalações

mais simples. No aquecimento por aquecedor de passagem, utilizou-se a alimentação do

aquecedor por uma ramificação da tubulação horizontal de água fria do apartamento.Poderiam ser feitas colunas exclusivas para a alimentação dos aquecedores, no entanto isso

acarretaria aumento nos custos das instalações, devido à necessidade de mais um hidrômetro

por apartamento.

A alternativa do sistema misto de aquecimento solar e aquecedor de passagem a gás

também é viável tecnicamente, embora Ceotto (1998) afirme que os aquecedores instantâneosa gás são pouco sensíveis quando a diferença da temperatura de entrada e de saída do

aquecedor é pequena. A utilização de aquecedores de acumulação á gás requer bastante

espaço e seria justificada apenas em apartamentos de grandes dimensões, com grande

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Também, as tubulações não podem prejudicar a estética dos apartamentos. Os ramais

horizontais podem ser posicionados no teto, escondidos por sancas de gesso, ou pelorebaixamento total do teto do ambiente com gesso. Há também a possibilidade de localizá-los

no piso, embutidos no contrapiso. No entanto, essa opção dificulta a manutenção e pode

interferir nas tubulações de telefone e televisão a cabo, que geralmente localizam-se no

mesmo espaço, obrigando a aumentar a espessura do contrapiso. Se for escolhido esse

posicionamento, a prática recomenda a colocação de jornais em torno dos tubos, para permitirsua movimentação.

Seja por questões estéticas ou estruturais, os desvios necessários na tubulação

aumentam a perda de carga localizada. Além disso, as colunas de distribuição possuem uma

distância maior dos pontos de utilização, quando comparado ao sistema de medição global, o

que aumenta a perda de carga distribuída. No sistema tradicional, que utiliza uma prumada para cada ambiente sanitário, comum a todos os apartamentos, os aparelhos de consumo ficam

próximos às colunas, diminuindo a tubulação horizontal e mudanças de direção no traçado.

Nos apartamentos de cobertura, muitas vezes, a pressão mínima do chuveiro, de 1

m.c.a, não é alcançada. Então, há três opções para solucionar o problema:

- se há liberdade arquitetônica, levantar o reservatório superior, a fim de aumentar a pressão estática disponível;

- aumentar o diâmetro da tubulação, de forma a diminuir o atrito com as paredes do

tubo, e substituir joelhos por curvas, aumentando a pressão dinâmica disponível;

- utilizar pressurizadores localizados nos chuveiros elétricos, que possibilitam um

aumento da pressão diretamente no ponto de utilização,- utilizar pressurizadores instalados na alimentação de água fria do aquecedor de

passagem, para aumentar a pressão da rede de água quente.

O cálculo da pressão dinâmica disponível no aquecedor do último pavimento mostra

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chuveiro elétrico. Também constam o cálculo da pressão no ponto mais desfavorável, e os

trechos considerados.

Figura 05: (a) pressurizador, (b) esquema de instalação. Fonte:Texius Ltda.

Também no Anexo B encontram-se a planta baixa das instalações dos pavimentos

tipo, com a opção aquecimento central individual, por aquecedor de passagem e o cálculo da

pressão disponível no aquecedor no último pavimento.

As vazões de projeto consideradas neste trabalho formam estimadas de acordo com a

NBR 5626. No entanto, conforme modelo probabilístico utilizado por Oliveira (2007), asvazões nas colunas de distribuição e os hidrômetros poderiam estar subdimensionados e as

vazões dos ramais de distribuição de cada apartamento as vazões poderiam estar

superdimensionadas.

(a) (b)

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recomenda locar o regime de vazões entre a vazão mínima e a nominal, possuindo exigência

intermediária aos dois primeiros.Utilizando as características dos hidrômetros apresentados na Tabela 01, seguindo

Coelho, Maynard (1999), os hidrômetros individuais adotados devem ser de vazão nominal

(Qn) de 1,5 m³/h. Utilizando as recomendações de Tamaki (2003) o hidrômetro mais

apropriado seria o de vazão nominal (Qn) de 2,5 m³/h. Conforme considerações de Rech

(1999), seria necessário escolher o hidrômetro de vazão nominal de 5 m³/h, , classe C.

Tabela 01 – Características dos hidrômetros analisados

Tabela adaptada de Rech (1999)

Analisando a perda de carga, os hidrômetros de ¾”, de vazões nominais de 1,5m³/h e

2 ³/h d d 6 40 2 30 i úl i

Classe Diâmetros

disponíveis

Qmáx

(m³/h)

Qn

(m³/h)

Qt

(m³/h)

Qmín

(m³/h)

Qst

(m³/h)

Qit

(m³/h)3,000 1,500 0,1500 0,040 0,750 0,180A ½” e ¾”

5,000 2,500 0,250 0,100 1,250 0,300

7,000 3,500 0,350 0,140 1,750 0,420A 1”

10,000 5,000 0,500 0,200 2,500 0,600

7,000 3,500 0,280 0,070 1,750 0,336B 1”10,000 5,000 0,400 0,100 2,500 0,48

7,000 3,500 0,0525 0,035 1,750 0,063C 1”

10,000 5,000 0,0750 0,050 2,500 0,090

42


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Os modelos de hidrômetros mais comuns para esse campo de aplicação são os

velocimétricos e os volumétricos. Os velocimétricos têm maior disponibilidade no mercado, podendo ser unijato ou multijato. A escolha do tipo multijato no projeto em estudo está

compatível com as recomendações de Tamaki (2003) e Coelho, Maynard (1999).

Conforme recomendação de Tamaki (2003), foi deixado um trecho retilíneo com

comprimento de 10 vezes o diâmetro nominal do hidrômetro, a montante e a jusante. Para

medidores de diâmetros maiores, como o de 1”, o comprimento da tubulação somado ao dohidrômetro pode ser considerável, talvez necessitando de mudanças no projeto arquitetônico

para a localização dos shafts com espaço suficiente.


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Para o dimensionamento dos medidores, deve-se analisar primeiramente a perda de

carga, pois esta é o fator limitante para o correto funcionamento dos aparelhos de utilização.Estabelecidos os diâmetros e vazões nominais mínimas dos medidores para atender a esse

requisito, o projetista deverá escolher entre os critérios de dimensionamento propostos,

aliando custo e benefício e verificando os modelos dos medidores disponíveis no mercado da

região do empreendimento.

Enfim, através do dimensionamento feito neste projeto, verifica-se que o principalfator complicador é a pressão mínima necessária nos chuveiros, principalmente nos

pavimentos superiores, devido à perda de carga nos hidrômetros e ao aumento de peças

especiais (joelhos e tês). No entanto, há soluções tecnicamente viáveis para o problema,

apresentadas neste trabalho.

Como sugestão para trabalhos futuros, é interessante a determinação das vazões de projeto deste trabalho com o método probabilístico utilizado por Oliveira (2007), a fim de

comparar os resultados e constatar se haveria perdas por submedição e se as colunas de

distribuição atenderiam a todos os apartamentos satisfatoriamente.

Quanto à medição individualizada de água quente, o sistema de aquecimento

individual, com chuveiro elétrico, e o sistema central individual, com aquecedor instantâneo agás, são de simples execução e dimensionamento. No entanto, nos pavimentos superiores, a

baixa disponibilidade de pressão exige a utilização de pressurizadores para os aquecedores de

passagem, elevando o custo de implantação e operação do sistema.

O aquecimento solar, certamente é o que traz mais benefícios ao meio ambiente, pois

utiliza uma energia limpa, sem custo. No entanto, deve-se adequar o sistema à medição

individualizada de água, pois o fato de não haver gasto com energia pode induzir a uma

elevação do consumo. Além disso, o sistema não é auto-suficiente, sendo necessário um

sistema de aquecimento complementar, aumentando os custos das instalações.

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REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS

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LAO INDÚSTRIA. Hidrômetros, medidores de gás, soluções em medição, central demedição. São Paulo, 2004. Disponível em < http://www.laosp.com.br/empresa.asp>. Acesso

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PORTO ALEGRE (RS). Lei Municipal n. 10.506, de 5 de agosto de 2008. Institui o Programade Conservação, Uso Racional e Reaproveitamento das Águas. Prefeitura Municipal de

Porto Alegre, Porto Alegre, RS, 5 ago. 2008. Disponível em:. Acesso em 15 set. 2008.RECH, A.L. Um método simples para (re)dimensionar hidrômetros. São Paulo,[1999].Disponível em: . Acesso em 17 set. 2008

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Acesso em 16 set. 2008.

SOLETROL AQUECEDORES SOLARES. Sistema Individualizado para medição deaquecimento solar. São Paulo. Disponível em: .Acesso em 16 out. 2008.

TAMAKI, H.O. A medição setorizada como instrumento de gestão da demanda de águaem sistemas predias – estudo de caso: programa de uso racional da água da universidade deSão Paulo. 2003. 107 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia com área de concentração em

Engenharia de Construção Civil) – Escola Politécnica da Universidade de São Paulo, SãoPaulo, 2003.

TEXIUS LTDA. Pressurizador TPGF. Porto Alegre, RS. Disponível em:

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ANEXO A – PLANTA BAIXA DO PAVIMENTO TIPO E CORTE DOEDIFÍCIO

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ANEXO B – RESULTADOS DO PROJETO

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Tabela 02 – Cálculo da pressão disponível no chuveiro (ponto mais desfavorável) do apartamento 1003

Comprimento (m) Pressões (m.c.a.) Trecho

Vazão

(l/s)

Ø

(mm)

Veloc.

(m/s) Tubo Equiv. Total

J

(m/m)

Perda

(m.c.a)

Altura

(m)

Desnível

(m) Disp. Jusante

1-2 4.14 53 1.85 3.85 2.80 6.65 0.0653 0.43 53.40 3.85 3.85 3.42

2-3 2.88 44 1.90 0.96 7.60 8.56 0.0870 0.35 49.55 0.00 3.42 3.07

3-4 2.88 44 1.90 0.00 1.20 1.20 0.0870 0.10 49.55 0.00 3.07 2.96

4-5 2.88 44 1.90 1.55 1.20 2.75 0.0870 0.24 49.55 1.55 4.51 4.27

5-6 2.80 44 1.84 0.40 2.30 2.70 0.0830 0.22 48.00 0.40 4.67 4.45

6-7 0.66 28 1.09 0.40 7.30 7.70 0.0590 0.07 47.60 0.00 4.45 4.38

7-8 0.66 28 1.09 - - - 0.0590 0.58 47.60 0.00 4.38 3.80

8-9 0.66 28 1.09 1.80 1.50 3.30 0.0590 0.19 47.60 -1.80 2.00 1.80

9-10 0.66 28 1.09 0.41 1.50 1.91 0.0590 0.11 49.40 0.00 1.80 1.69

10-11 0.66 28 1.09 1.43 1.50 2.93 0.0590 0.17 49.40 0.00 1.69 1.52

11-12 0.66 28 1.09 0.79 0.60 1.39 0.0590 0.08 49.40 0.00 1.52 1.43

12-13 0.66 28 1.09 0.26 0.60 0.86 0.0590 0.05 49.40 0.00 1.43 1.3813-14 0.66 28 1.09 1.63 0.60 2.23 0.0590 0.13 49.40 0.00 1.38 1.25

14-15 0.35 28 0.58 0.61 0.90 1.51 0.0197 0.03 49.40 0.00 1.25 1.22

15-16 0.35 28 0.58 2.36 0.60 2.96 0.0197 0.06 49.40 0.00 1.22 1.16

16-17 0.25 22 0.68 0.40 3.10 3.50 0.0357 0.05 49.40 0.40 1.56 1.52

17-18 0.25 22 0.68 0.14 0.50 0.64 0.0357 0.02 49.00 0.00 1.52 1.49

18-19 0.25 22 0.68 0.40 0.50 0.90 0.0357 0.03 49.00 0.40 1.89 1.86

19-20 0.25 22 0.68 1.40 0.20 1.60 0.0357 0.06 48.60 1.40 3.26 3.20

20-21 0.10 22 0.27 0.27 2.40 2.67 0.0071 0.02 47.20 0.00 3.20 3.19

21-22 0.10 22 0.27 0.70 0.50 1.20 0.0071 0.01 47.20 -0.70 2.49 2.48

22-23 0.10 22 0.27 1.00 11.30 12.30 0.0071 0.09 47.90 -1.00 1.48 1.39

23-24 0.10 22 0.27 0.00 1.50 1.50 0.0071 0.01 48.90 0.00 1.39 1.38

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Tabela 03 – Resumo dos resultados da pressão disponível no chuveiro do banheiro social do apartamento 1003

Pressões (m.c.a.)

Estática

inicial

Perda de

carga

Dinâmica

disponível

Mínima

necessária

4.50 3.12 1.38 1.00

Situação: Pressão suficiente

Tabela 04 – Valores de perda de carga localizada considerados para as peças especiais

L equivalente (m)

Material Grupo Item Quant Unitária Total

PVC Tomadas dágua- saídas curtas 2" 1 2.80 2.80

PVC Te 90 soldável c/ redução lateral 60 mm- 50mm 1 7.60 7.60

PVC Curva 90 soldável 50 mm 2 1.20 2.40

PVC Te de redução 90 soldável 50 mm - 32 mm 1 2.30 2.30


Hidrômetro 1"-10 m³/h 1 - 0.58

PVC Joelho 90 soldável 32 mm 3 1.50 4.50





PVC Registro de gaveta c/canopla cromada c/PVC soldável 3/4" 1 0.20 0.20

PVC Te 90 soldável 25 mm 1 2.40 2.40

PVC Registro de Pressão com PVC soldável 25 mm - 3/4" 1 11.30 11.30

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Tabela 05 – Cálculo da pressão disponível no aquecedor do apartamento 1003

Comprimento (m) Pressões (m.c.a.) Trecho

Vazão

(l/s)

Ø

(mm)

Veloc.

(m/s) Tubo Equiv. Total

J

(m/m)

Perda

(m.c.a)

Altura

(m)

Desnível

(m) Disp. Jusante

1-2 4.14 53 1.85 3.85 2.80 6.65 0.0655 0.44 53.40 3.85 3.85 3.41

2-3 2.89 44 1.90 0.96 7.60 8.56 0.0875 0.35 49.55 0.00 3.41 3.06

3-4 2.89 44 1.90 0.00 1.20 1.20 0.0875 0.11 49.55 0.00 3.06 2.96

4-5 2.89 44 1.90 1.55 1.20 2.75 0.0875 0.24 49.55 1.55 4.51 4.27

5-6 2.81 44 1.85 0.40 2.30 2.70 0.0835 0.23 48.00 0.40 4.67 4.44

6-7 0.70 28 1.16 0.40 7.30 7.70 0.0653 0.08 47.60 0.00 4.44 4.36

7-8 0.70 28 1.16 - - - 0.0653 0.64 47.60 0.00 4.36 3.72

8-9 0.70 28 1.16 1.80 1.50 3.30 0.0653 0.22 47.60 -1.80 1.92 1.71

9-10 0.70 28 1.16 0.41 1.50 1.91 0.0653 0.12 49.40 0.00 1.71 1.58

10-11 0.70 28 1.16 1.43 1.50 2.93 0.0653 0.19 49.40 0.00 1.58 1.39

11-12 0.70 28 1.16 0.79 0.60 1.39 0.0653 0.09 49.40 0.00 1.39 1.30

12-13 0.70 28 1.16 0.26 0.60 0.86 0.0653 0.06 49.40 0.00 1.30 1.24

13-14 0.43 28 0.72 1.09 0.90 1.99 0.0281 0.06 49.40 0.00 1.24 1.19

14-15 0.43 28 0.72 0.16 1.50 1.66 0.0281 0.05 49.40 0.00 1.19 1.14

15-16 0.43 28 0.72 0.30 1.50 1.80 0.0281 0.05 49.40 0.30 1.44 1.39

16-17 0.43 28 0.72 0.05 1.50 1.55 0.0281 0.04 49.10 0.00 1.39 1.35

17-18 0.43 28 0.72 1.10 1.50 2.60 0.0281 0.07 49.10 1.10 2.45 2.37

18-19 0.43 28 0.72 0.08 1.50 1.58 0.0281 0.04 48.00 0.00 2.37 2.33

19-20 0.43 10 5.54 0.00 0.00 0.00 0.0000 0.00 48.00 0.00 2.33 2.33

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Tabela 06– Resumo dos resultados da pressão disponível no aquecedor do apartamento 1003

Pressões (m.c.a.)

Estática

inicial

Perda de

carga

Dinâmica

disponível

Mínima

necessária

5.40 3.07 2.33 4.00

Situação: Pressão insuficiente

Tabela 07 – Valores de perda de carga localizada considerados para as peças especiais

L equivalente (m)

Material Grupo Item Quant. Unitária Total

PVC Tomadas dágua- saídas curtas 2" 1 2.80 2.80

PVC Te 90 soldável c/ redução lateral 60 mm- 50mm 1 7.60 7.60PVC Curva 90 soldável 50 mm 2 1.20 2.40



Hidrômetro 1"-5 m³/h 1 - 0.64

PVC Joelho 90 soldável 32 mm 8 1.50 12.00


PVC Te 90 soldável 32 mm 1 0.90 0.90

instalações hidraulicas com medição indivudualizada em predios

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