unidade 1 c3a1gua fria dimensionamento

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  • 8/16/2019 Unidade 1 c3a1gua Fria Dimensionamento

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    UNIVERSIDADE FEDERAL DO ESPÍRITO

    DEA 07778Instalações Hidráulicas e Sanitárias

    Curso: Engenharia Civil

    Prof. Diogo Costa [email protected]

    1

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    UNIVERSIDADE FEDERAL DO ESPÍRITO

    Instala ões Prediais de Á ua Fria

    (IPAF)

    Prof. Diogo Costa Buarque

    3

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    DIMENSIONAMENTO DOS COMPONENTES

    Projetos de uma Instalação Predial de Água Fria devem atender as Exigências erecomendações estabelecidas pela norma NBR 5626/1998 e pelo decreto

    ° -

    Preservar a potabilidade da água e garantir o f ornecimento contínuo deágua e em quantidade suficiente, amenizando ao máximo os problemasdecorrentes da interrupção do funcionamento do sistema público deabastecimento;

    Respeitar os valores limites de pressões e velocidades no sistema,assegurando-se dessa forma o bom funcionamento dos componentes deuma instalação e, evitando-se assim, conseqüentes vazamentos e ruídosnas tubulações e aparelhos;

    Promover a economia de água e de energia e proporcionar conforto aosusuários através de técnicas de distribuição e reservação coerentes eade uadas ro iciando aos usuários boas condi ões de hi iene e saúde.

    4

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    DIMENSIONAMENTO DOS COMPONENTES

    Observar 

    Tipo e características da edif icação (térreo, edifício, indústria,esco as, osp a s, es os, san r os p cos, e c.

    Consumos (atividades comercial, industrial, residencial, etc.)

    Fonte de abastecimento (pública e/ou particular)

    Sistema de distribuição (função da pressão na rede, característicasarquitetônicas, projeto de combate a incêndio, necessidade dereserva ão com lementar 

    Reservação (volumes, materiais, manutenção, RI, RS, tubulações,

    bóia, etc.)u u aç es ocaç o, nspeç es, n er er nc as, e c.

    5

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    DIMENSIONAMENTO DOS COMPONENTES

    Consumo de Água

    o De acordo com facilidade de diferenciação e necessidade de

    tarifas de energia diferenciadas:• Doméstico

    • Comercial

    • Industrial

    6

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    DIMENSIONAMENTO DOS COMPONENTES

    Consumo de Água

    o Fatores que influem no consumo de água:

    • Características físicas do clima

    • Renda familiar 

    • arac er s cas a a aç o

    • Características do abastecimento de água

    • Características culturais da comunidade

    7

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    DIMENSIONAMENTO DOS COMPONENTES

    Consumo de Água

    8

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    DIMENSIONAMENTO DOS COMPONENTES

    Consumo de Água

    9

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    DIMENSIONAMENTO DOS COMPONENTES

    Consumo de Água

    o Meio rural 50 L/hab/dia

    o Pequena cidade 50 a 100 L/hab/dia

    o Cidade Média 100 a 200 L/hab/dia

    o ran e c a e a a a

    o Cidades densamente povoadas 500 L/hab/dia

    11

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    DIMENSIONAMENTO DOS COMPONENTES

    Consumo de Água

    o Para estimar o consumo em 200 L/hab/dia em uma cidade média:

    • uso doméstico 100 L/hab/dia

    • uso no local de trabalho 50 L/hab/dia

    • usos versos res auran es, oca s e vers o,e c a a

    • perdas 25 L/hab/dia

    TOTAL 200 L/hab/dia

    12

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    DIMENSIONAMENTO DOS COMPONENTES

    Consumo de Água

    o A parcela de uso doméstico se distribui como:

    • asseio pessoal 50 L/hab/dia

    • bebida, cozinha 15 L/hab/dia

    • san r o a a

    • lavagem de casa e de roupa 15 L/hab/dia

    TOTAL 100 L/hab/dia

    13

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    DIMENSIONAMENTO DOS COMPONENTES

    C lculo da população a ser atendida

    Apartamentos e residências:

    (a) Dormitório de até 12 m2

    : 02 pessoas 

    Cinemas, teatros e templos:2

    Valores de referência

      ,

    14

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    DIMENSIONAMENTO DOS COMPONENTES

    C lculo da população a ser atendida

    o Prédios públicos e comerciais

    FONTE: Creder (2006)

    Valores de referência15

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    DIMENSIONAMENTO DOS COMPONENTES

    C lculo da população a ser atendida

     

    ....

     – n mero e pessoas a serem a en as NDs1 - número de dormitórios com área maior a 12 m2

    NDs2 – número de dormitórios com área até 12 m2

    Nde – número de dormitórios de serviço Naptos – número de apartamentos . –

    16

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    DIMENSIONAMENTO DOS COMPONENTES

    C lculo da população a ser atendida

     

    Prédio de padrão médio, com 8 pavimentos, 4 apartamentos porpav mento, quartos por apartamento o s e m e um e m

     Npav  Naptos  NDe 2  NDs 2 1 NDs 3 NP    . )...  

     pessoas 256 8 4012 2 3 NP      . )...( 

    17

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    DIMENSIONAMENTO DOS COMPONENTES

    C lculo do consumo m dio

     NP.C CD 

    CD – consumo diário (L/dia) C – consumo diário per capita

    (L/hab/dia)

    NP – número de pessoas aserem atendidas (hab)

    19

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    DIMENSIONAMENTO DOS COMPONENTES

    N mero M nimo de Aparelhos

      ,quantos aparelhos sanitários deverão ser previstos.

    º  -Município de Vitória e dá outras providências, temos:

    o casas e apartamentos: 1(um) vaso, 1 (um) lavatório e 1 (um)chuveiro;

    o coletivo: 1 (um) vaso, 1 (um) lavatório e 1 (um) chuveiro para cada10 (dez) pessoas;

    o   , ,para cada 2 (duas) unidades de hospedagem;

     

    pessoas;20

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    DIMENSIONAMENTO DOS COMPONENTES

    C lculo do consumo m dio di rio

    Prédio de padrão médio, com 10 pavimentos, 4 apartamentos porpav mento, quartos soc a s o s e m e um e m e um eserviço por apartamento

     Npav  Naptos  NDe 2  NDs 2 1 NDs 3 NP    . )... 

     pessoas 360104112 2 3 NP      . )...( 

    Como se trata de apartamentos, de acordo com a tabela o consumo C é

     NP.C CD e a a :

    dia 3m 72 dia L 00072 360200CD    //..   21

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    DIMENSIONAMENTO DOS COMPONENTES

    N mero M nimo de Aparelhos

     

    a) para até 3.000 (três mil) pessoas: mínimo de 02 (dois) vasos e

    b) acima de 3.000 (três mil) pessoas: adotar os parâmetros daalínea a e o ue exceder a esse número 1 um vaso ara cada

    grupo de 200 (duzentas) pessoas.o outras destina ões: 1 um vaso e 1 um lavatório ara cada 50(cinqüenta) pessoas, por unidade autônoma ou conjunto de unidadesautônomas;

    o Quando o número de pessoas for superior a 50 (cinqüenta) haverá,necessariamente, instalações sanitárias separadas por sexo;

    o Nos sanitários masculinos, 50% (cinqüenta por cento) dos vasospoderão ser substituídos por mictórios...

    22

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    DIMENSIONAMENTO DOS COMPONENTES

    Ramal predial

    u u aç o compreen a en re a re e p ca e a as ec men o e ainstalação predial. O limite entre o ramal predial e o alimentador predial

    deve ser definido pelo regulamento da Companhia Concessionária de.

    23

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    DIMENSIONAMENTO DOS COMPONENTES

    Premissas de dimensionamento:• -

    Ramal predial

     • A vazão é suficiente para suprir o consumo diário por 24 horas ( a pesar do

    consumo dos aparelhos variar ao longo deste período)

      P.Cdesc

    Para distribuição direta:

    Q (L/s) – ,

      P é a soma dos pesos correspondentes a todas aspeças de utilização alimentadas através do trechoconsiderado NBR 5626

    Tabela de Pesos

    na seqüência

    Para distribuição indireta:

     

    86400

    CDQ 

      Admite a alimentação continuamente durante 24horas do dia atendendo o consumo diário (CD emL/dia)

    Velocidades entre 0,60 m/s e 1,00 m/s Consulta a concessionária de distribuição

    24

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    DIMENSIONAMENTO DOS COMPONENTES

    Pesos dos aparelhos sanitários

      P .30

    Ramal predial

    P .3,07,1  

    27,1  P 

    ,

    32P 

    25

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    DIMENSIONAMENTO DOS COMPONENTES

    Exemplo 1:Ramal predial

    Edifício com 100 pessoas com consumo diário de 20.000 l/dia comdistribuição indireta

    86400

    CDQ 

    s / 3m00023 ,0s /  L23 ,086400

    000.20Q  

    Lembrando que :

    2

    adota-se velocidades entre 0,6 m/s

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    DIMENSIONAMENTO DOS COMPONENTES

    Exemplo 2:

    Ramal predial

    Dimensionar o ramal predial de uma residência com distribuição direta,com cozinha, lavanderia e dois banheiros, com as seguintes peças de

    utilização

    Peças deutilização

    Quantidade Peso unitário Pesototal

    Pia de cozinha 01 0,7 0,7

    Tanque de lavar 01 0,7 0,7

    , ,

    Bidê 02 0,1 0,2

    Caixa de descarga 02 0,3 0,6Chuveiro 02 Elétrico – 0,1

    Misturador – 0,8,

     

    P = 3,628

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    P = 3,6

      PC Q

    6,33,0Q

    Q = 0,57 l/s

    , ,

    Di = 32 mm

    Ábaco para tubulações de cobre e plástico29

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      ,

    0,6 ≤ V ≤ 1,0

    Di = 60 mm

     inviabilidade de utilizaçãode válvula de descarga

    distribuição direta.31

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    DIMENSIONAMENTO DOS COMPONENTES

    Ramal Hidrômetro Abri o

    Tabela de ramais prediais, hidrômetros e abrigosRamal predial

     predial

    diâmetro

    D mm

    ava e ediâmetro D

    (mm)

     dimensões:

    altura, largura e

    rofundidade m

    Consumo

    provável

    Vazão

    característim a ca m

    20 5 3 20 0,85 x 0,65 x 0,30

    25 8 5 25 0,85 x 0,65 x 0,30

    , , ,

    25 30 20 40 0,85 x 0,65 x 0,30

    50 50 30 50 2,00 x 0,90 x 0,40

    32   32

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    DIMENSIONAMENTO DOS COMPONENTES

    Medidores ou hidr metros e cavalete

    Os hidrômetros de volume têm duas câmaras de capacidades

    conhecidas que se enchem e se esvaziam sucessivamente,,hidrômetro. São indicados para medições de vazõesrelativamente baixas e apresentam erros pequenos para essasmedidas.

    -uma hélice ou turbina existentes no seu interior. Essas rotaçõessão transmitidas a um sistema de relojoaria (seca, molhada ou

    selada) que registram num marcador (de ponteiros ou de cifras)o vo ume e gua escoa o.

    33

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    DIMENSIONAMENTO DOS COMPONENTES

    Tabela de ramais prediais, hidrômetros e abrigos (ver concessionárias)Medidores ou hidr metros e cavalete

    Ramal

    predial

    HidrômetroCavalete

    diâmetro D

    Abrigo dimensões:

    altura, largura eConsumo Vazão

    D (mm)(mm) profundidade (m)provável

    (m3 /dia)característica

    (m3 /h)

    20 5 3 20 0,85 x 0,65 x 0,30

    25 8 5 25 0,85 x 0,65 x 0,3025 16 10 32 0,85 x 0,65 x 0,30

    25 30 20 40 0,85 x 0,65 x 0,30

    50 50 30 50 2,00 x 0,90 x 0,40

    Exemplo 1:

    Para o caso do edifício com 100 pessoas com consumo diário de 20.000 l/dia

    34com s r u ç o n re a e me ro o rama pre a e mm.

    dia / m20dia /  L000.20CD   334

    DIMENSIONAMENTO DOS COMPONENTES

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    DIMENSIONAMENTO DOS COMPONENTES

    Alimentador predial

     válvula do flutuador do reservatório

    35

    DIMENSIONAMENTO DOS COMPONENTES

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    DIMENSIONAMENTO DOS COMPONENTES

    A vazão a ser considerada para o dimensionamento do alimentador predial éAlimentador predial

    o a a par r o consumo r o:

    CD   min.4

    86400

    V .m n

    , ,

    Q: vazão mínima a ser considerada no alimentador predial (m3/s)CD: consumo diário total (m3)

    V: velocidade do escoamento no alimentador predial (m/s)Dmin: diâmetro interno do alimentador predial (m)

    O dimensionamento também pode ser automático, adotando-se o valorcalculado para o ramal predial

    No caso de sistema de abastecimento direto o alimentador predial também tema função de sistema de distribuição, devendo ser calculado como barrilete(cálculo visto a frente)

    No caso de alimentação por poço, ele dependerá apenas da vazão da bomba

    do poço, a qual deve ser verificada36

    DIMENSIONAMENTO DOS COMPONENTES

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    DIMENSIONAMENTO DOS COMPONENTES

    Extravasorou ladrão

    Reservatório Superior

    Reservação

    Dreno

     

    ChaveBóia

     

    Tubo de Recalque

     

    Ramais deDistribuição

     

    Ramais deDistribuição

    Hidrômetro

    Conjunto Moto-BombaAlimentador Predial

    Tubo de Sucção

     Distribuição

     

    Ramal Predial Reservatório InferiorCavalete

    e e ca

    37

    DIMENSIONAMENTO DOS COMPONENTES

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    DIMENSIONAMENTO DOS COMPONENTES

    Reservação

    s reservat r os om c ares t m s o ut za os para compensar afalta de água na rede pública, resultante de falhas no funcionamento

    do sistema de abastecimento ou de programação da distribuição.

    Os principais inconvenientes do uso dos reservatórios domiciliares são, ,

    adicional e complicações na rede predial e devido ao possíveldesperdício de água durante a ausência do usuário.

    As conseqüências da existência dos reservatórios são mais graves

    rede de distribuição, como pontas de rede, onde, em geral, aconcentração de cloro residual é às vezes inexistente.

    38

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    DIMENSIONAMENTO DOS COMPONENTES

  • 8/16/2019 Unidade 1 c3a1gua Fria Dimensionamento

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    DIMENSIONAMENTO DOS COMPONENTES

    Quando for instalado um reservatório hidropneumático não se

    Reservação

    deve considerar no cálculo da reservação total o volume dessereservatório, devendo o reservatório inferior ter capacidade

    mínima igual ao CD;

    A reserva para combate a incêndios pode ser feita nos mesmosreservatórios da instala ão redial de á ua fria, orém, àcapacidade para esta finalidade devem ser acrescidos osvolumes referentes ao consumo.

    A reserva de incêndio de cada tipo de sistema, sprinklers ouhidrantes, deve ser armazenada, na sua totalidade, somente em

    Se a capacidade de cada reservatório ultrapassar 6 m3, deve-se.

    40

    DIMENSIONAMENTO DOS COMPONENTES

  • 8/16/2019 Unidade 1 c3a1gua Fria Dimensionamento

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    DIMENSIONAMENTO DOS COMPONENTES

    De acordo com a NBR 5626/98:

    Reservação

    A reservação (Rt) deve ser maior que o consumo diário (CD):

    Na prática, para edificações convencionais, adota-se umareservação para um período de um dia (24 horas), admitindo-seuma interrupção no abastecimento durante este período

    A reservação mínima prevista para residências uni-familiares é de=

    A reserva total deve ser menor que o triplo do consumo diário,evitando-se a reservação de grandes volumes: RT

  • 8/16/2019 Unidade 1 c3a1gua Fria Dimensionamento

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    DIMENSIONAMENTO DOS COMPONENTES

    Reservação

    Distribuição da reservação de acordo com a NBR 5626/98:

    Havendo somente um reservatório, este deverá estar em nível, .

    Havendo reservatório inferior e superior: a indicação prática para oscasos usuais, recomenda 40% (2/5) do consumo diário no

    reservatório superior e 60% (3/5) no inferior.

    Reservas adicionais de combate a incêndio podem estar no Ri (nocaso de sprinklers) e/ou Rs (no caso de hidrantes).

    Reservas adicionais para aparelhos de ar condicionado deve serverificado junto ao projetista, podendo estar tanto no Rs, quanto

    .

    42

    DIMENSIONAMENTO DOS COMPONENTES

  • 8/16/2019 Unidade 1 c3a1gua Fria Dimensionamento

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    DIMENSIONAMENTO DOS COMPONENTES

    Extravasorou ladrão

    Reservatório Superior

    Reservação

    Dreno

     

    ChaveBóia

     

    Tubo de Recalque

     

    Ramais deDistribuição

     

    Ramais deDistribuição

    Hidrômetro

    Conjunto Moto-BombaAlimentador Predial

    Tubo de Sucção

     Distribuição

     

    Ramal Predial Reservatório InferiorCavalete

    e e ca

    43

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    DIMENSIONAMENTO DOS COMPONENTES

  • 8/16/2019 Unidade 1 c3a1gua Fria Dimensionamento

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    DIMENSIONAMENTO DOS COMPONENTES

    Reservat rio inferior (Ri)

     vo ume o reserva r o es a e ec o em unç o o consumo r o(CD) e das necessidades de água para combate a incêndios (Vci), e

    do consumo de outros sistemas, como o de ar condicionado (Vac):

    )VacVci(CD. NDCD.6  ,0VRi  

    Onde:

    o vo ume o reserva r o n er or mND é o número de dias de ocorrência de falta de água (usual de 0,5 a

    2 dias, mas depende da região)Vci é o volume para combater incêndio por sprinklers (m3)Vac é o volume necessário para o sistema de ar condicionado (m3)

    45

    DIMENSIONAMENTO DOS COMPONENTES

  • 8/16/2019 Unidade 1 c3a1gua Fria Dimensionamento

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    DIMENSIONAMENTO DOS COMPONENTES

    Reservat rio inferior (Ri)

    anta0,10 B

    0,10B 0,10

    Sucção Sucção

    0,10DrenoDreno

    Estravasor Estravasor 

    Valvula de péValvula de pé e crivoe crivo

    0,60 0,60

     

    Projeção da inspeçãoProjeção da inspeção

    0,60Boiao a

    0,10

    Alimentador predial46

    DIMENSIONAMENTO DOS COMPONENTES

  • 8/16/2019 Unidade 1 c3a1gua Fria Dimensionamento

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    DIMENSIONAMENTO DOS COMPONENTES

    Reservat rio inferior (Ri)

    or eInspeção

    0,10

    Boia Extravasor 

    Nível max.>0,15

    0,05

    Alimentador 

    Volume útilH   ≥ 50 cm

    SucçãoNível min.

    Reserva de incêndio/ limpezaHvar 

    R.G.

    Dreno

    Valv.pé e crivo

    0,10

    Canaleta

    de limpeza47

    DIMENSIONAMENTO DOS COMPONENTES

  • 8/16/2019 Unidade 1 c3a1gua Fria Dimensionamento

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    DIMENSIONAMENTO DOS COMPONENTES

    O diâmetro do tubo extravasor e limpeza é dimensionado

    Reservat rio inferior (Ri)

    cons eran o-se uma to a comerc a me atamente super or  bitola do alimentador predial, ou é dimensionada de acordo com a

    condição hidráulica dada por:

    h >  JAB + V2/2g A

    B

    48

    DIMENSIONAMENTO DOS COMPONENTES

  • 8/16/2019 Unidade 1 c3a1gua Fria Dimensionamento

    48/95

    Extravasorou ladrão

    Reservatório Superior

    Reservação

    Dreno

     

    ChaveBóia

     

    Tubo de Recalque

     

    Ramais deDistribuição

     

    Ramais deDistribuição

    Hidrômetro

    Conjunto Moto-BombaAlimentador Predial

    Tubo de Sucção

     Distribuição

     

    Ramal Predial Reservatório InferiorCavalete

    e e ca

    49

    DIMENSIONAMENTO DOS COMPONENTES

  • 8/16/2019 Unidade 1 c3a1gua Fria Dimensionamento

    49/95

    Reservat rio superior (Rs)

    como regulador de distribuição e é alimentado por umainstalação elevatória ou diretamente pelo alimentador predial.

    O volume do reservatório é estabelecido em função do consumo diário(CD) e das necessidades de água para combate a incêndios (Vci), e

    , .

    Onde:

    . ,

    VRs é o volume do reservatório superior (m3)3

    Vac é o volume necessário para o sistema de ar condicionado (m3

    ) 50

    DIMENSIONAMENTO DOS COMPONENTES

  • 8/16/2019 Unidade 1 c3a1gua Fria Dimensionamento

    50/95

    Reservat rio superior (Rs)

    an a0,10 L 0,10

    0,10

    0,60DRENOINCÊNDIO

    INSPEÇÃO

    0,60

    b

    EXTRAVASOR

    DISTRIBUIÇÃO

    BOIA

    R,G,

    RECALQUE

    0,60

    0,10

    EXTRAVASOR

    BOIA

    bDISTRIBUIÇÃO

    INCÊNDIO DRENOINSPEÇÃO

    R,G,

    0,10

    51

    DIMENSIONAMENTO DOS COMPONENTES

  • 8/16/2019 Unidade 1 c3a1gua Fria Dimensionamento

    51/95

    Corte

    Reservat rio superior (Rs)

    0,10 0,100,10 0,10

    0,10INSPEÇÃO

    >0,15>0,05

  • 8/16/2019 Unidade 1 c3a1gua Fria Dimensionamento

    52/95

    Reservat rio superior (Rs)

    or e

    Extravasor com diâmetro mínimode 25 mm

    53

    DIMENSIONAMENTO DOS COMPONENTES

  • 8/16/2019 Unidade 1 c3a1gua Fria Dimensionamento

    53/95

    Para cada compartimento, devem ser previstas as seguintes tubulações:

    Reservação

    Reservatório Inferior Reservatório Superior  alimentação alimentação

    extravasor ou ladrão extravasor ou ladrão

    limpeza ou dreno limpeza ou dreno

    respiro respiro

    - bomba de recalque para o RS

     da água de consumo

    sucção para o conjunto moto- saída para barrilete de incêndiobomba de incêndio

    54

  • 8/16/2019 Unidade 1 c3a1gua Fria Dimensionamento

    54/95

  • 8/16/2019 Unidade 1 c3a1gua Fria Dimensionamento

    55/95

    DIMENSIONAMENTO DOS COMPONENTES

  • 8/16/2019 Unidade 1 c3a1gua Fria Dimensionamento

    56/95

    Sistema elevat rio

    57

    DIMENSIONAMENTO DOS COMPONENTES

  • 8/16/2019 Unidade 1 c3a1gua Fria Dimensionamento

    57/95

    Dimensionamento da Bomba de Recalque

    Sistema elevat rio

     – Traçar primeiro o isométrico da instalação de recalque com todas

     – Definir a vazão de recalque mínima;

     – Definir o período de funcionamento da bomba (NF):

    NBR 5626/98 recomenda (item 5.3.3):

     – Pequenos reservatórios – tempo de enchimento < 1h

     – ran es reserva r os – empo e enc men o <

     – Vazão de recalque = CD/NF (m3/h)

     – r = me ro nom na orecalque (m)

    Qr = vazão de recal ue m3/s,   r r   

    X’ = nº horas de funcionamentopor dia (NF / 24 horas)   58

    DIMENSIONAMENTO DOS COMPONENTES

  • 8/16/2019 Unidade 1 c3a1gua Fria Dimensionamento

    58/95

    Sistema elevat rio

    ,e de NF, cujos valores são apresentados na tabela.

    Diâmetro de Sucção (Ds): adota-se um diâmetro igual ou

    59

    me a amen e super or ao a u u aç o e reca que.

    Ds > Dr 

    DIMENSIONAMENTO DOS COMPONENTES

  • 8/16/2019 Unidade 1 c3a1gua Fria Dimensionamento

    59/95

    Sistema elevat rio

    sco a a om a: passa pe a eterm naç o a vaz o erecalque, Qr, e da altura manométrica total da instalação

    (Hm)

    60

    DIMENSIONAMENTO DOS COMPONENTES

  • 8/16/2019 Unidade 1 c3a1gua Fria Dimensionamento

    60/95

    Sistema elevat rio

    sco a a om a: passa pe a eterm naç o a vaz o erecalque, Qr, e da altura manométrica total da instalação

    (Hm)

     – Hm = Hg + Hs + Hr 

    • m = a tura manom tr ca;

    • Hg = desnível entre o nível mínimo no RI e a saídade á ua no RS

    • Hs = perda de carga na sucção

    • Hr = perda de carga no recalque

    61

    DIMENSIONAMENTO DOS COMPONENTES

  • 8/16/2019 Unidade 1 c3a1gua Fria Dimensionamento

    61/95

    Sistema elevat rio

    Hmm

    62Q (m3/h)

    DIMENSIONAMENTO DOS COMPONENTES

  • 8/16/2019 Unidade 1 c3a1gua Fria Dimensionamento

    62/95

    Sistema elevat rio

    Hm = 62,4 mQ = 15.688 L/s

    63

    DIMENSIONAMENTO DOS COMPONENTES

  • 8/16/2019 Unidade 1 c3a1gua Fria Dimensionamento

    63/95

    Potência da Bomba: N = otência em CV

    Sistema elevat rio

        

      HmQr 

     N 

    Qr = vazão recalcada (m3/s)

    Hm = altura manométrica (m)

        = peso específico d’água 1000 kgf/m3 = rendimento do conjunto elevatório

    Acréscimo da Potência sobre o calculado: 

    Até 2 50

     – 5 – 10 20

     – 

    Acima de 20 10 64

    DIMENSIONAMENTO DOS COMPONENTES

  • 8/16/2019 Unidade 1 c3a1gua Fria Dimensionamento

    64/95

    Reservatório Inferior: tubulação de sucção

    Sistema elevat rio

     – Para evitar a entrada de ar na tubulação de sucção da bomba:2

     – Para evitar arraste do material de fundo:

    m10 ,0 D5 ,2m20 ,0g2

    vh1  

    h2  0,50 D e

    h2 0,30 m

    65

    DIMENSIONAMENTO DOS COMPONENTES

  • 8/16/2019 Unidade 1 c3a1gua Fria Dimensionamento

    65/95

     

    Barrilete e colunas de distribuição

    Dreno

    xtravasorou ladrão

    ChaveBóia

    eservat r o uper or

    Barrilete /

    Tubo de Recalque

    Coluna de Distribuição

    Ramais deDistribuição

    Ramais de

    Conjunto Moto-BombaAlimentador Predial

    Tubo de Suc ão

    Ramais deDistribuição

    Distribuição

    Ramal Predial

    Hidrômetro

    Reservatório InferiorCavalete

     

    Rede Pública

    66

    DIMENSIONAMENTO DOS COMPONENTES

    B il t l d di t ib i ã

  • 8/16/2019 Unidade 1 c3a1gua Fria Dimensionamento

    66/95

    Barrilete e colunas de distribuição

    O barrilete é a solução adotada para se limitarem as ligações aoreservatório.

    Trata-se de uma tubulação ligando as duas seções doreservatório superior, e da qual partem as derivaçõescorres ondentes às diversas colunas de distribui ão.

    O traçado do barrilete depende exclusivamente da localização

    diferente de 45º e 90º no traçado do barrilete).

    As colunas de distribuição devem ser localizadas de comumacordo com a equipe envolvida no projeto global do edifício(arquiteto, engenheiro do cálculo estrutural, etc.).

    67

    DIMENSIONAMENTO DOS COMPONENTES

    B il t l d di t ib i ã

  • 8/16/2019 Unidade 1 c3a1gua Fria Dimensionamento

    67/95

    Dois tipos de sistema:

    Barrilete e colunas de distribuição

     – Sistema unificado

     – Sistema ramificado Ramificado

    Unificado 68

    DIMENSIONAMENTO DOS COMPONENTES

    Barrilete unificado

  • 8/16/2019 Unidade 1 c3a1gua Fria Dimensionamento

    68/95

     – Colocam-se dois registros que permitem isolar uma ou outra seção

    Barrilete unificado

    . – Cada ramificação para a coluna correspondente tem seu registro

    próprio. Deste modo, o controle e a manobra de abastecimento, bem

    ,da cobertura.

     – Se o número de colunas for muito grande, prolonga-se o barrilete

    69

    DIMENSIONAMENTO DOS COMPONENTES

    Barrilete ramificado

  • 8/16/2019 Unidade 1 c3a1gua Fria Dimensionamento

    69/95

     – Do barrilete saem derivações, as quais por sua vez dão origem aderivações secundárias para as colunas de distribuição.

    Barrilete ramificado

     – Ainda neste caso, na parte superior da coluna, ou na derivaçãodo barrilete, próximo à descida da coluna, coloca-se um registro

     – Esse sistema usado por razões de economia de encanamento. – Tecnicamente, não é considerado tão bom quanto o primeiro.

    70

    DIMENSIONAMENTO DOS COMPONENTES

    Par metros hidr ulicos de dimensionamento: VAZ O

  • 8/16/2019 Unidade 1 c3a1gua Fria Dimensionamento

    70/95

    Par metros hidr ulicos de dimensionamento: VAZ O

    Ch= ,

    P4= 0,4QR

    Q

    LvQ1= 0,15 l/s

    BdQ2= 0,1 l/s

    CdQ3= 0,15 l/s

    1= , 2= , 3= ,

    Critério da máxima vazão rovável:28,04,03,03,0     A A    Q Q    35,043   Q Q  ???

    Essa diferença existe porque é muito improvável que tudo seja acionadoconjuntamente 71

    DIMENSIONAMENTO DOS COMPONENTES

    Par metros hidr ulicos de dimensionamento: VAZ O

  • 8/16/2019 Unidade 1 c3a1gua Fria Dimensionamento

    71/95

    Par metros hidr ulicos de dimensionamento: VAZ O

    Tabela de vazões e pesos dos aparelhos sanitários

    72

    DIMENSIONAMENTO DOS COMPONENTES

    Par metros hidr ulicos de dimensionamento: VELOCIDADE

  • 8/16/2019 Unidade 1 c3a1gua Fria Dimensionamento

    72/95

    Par metros hidr ulicos de dimensionamento: VELOCIDADE

    e oc a e m n ma:

    Não há

    Velocidade máxima:

    Menor ou igual a 3 m/s

    Menor ou igual a 14 x (D)0,5 (D em metros)

    73

    DIMENSIONAMENTO DOS COMPONENTES

    Par metros hidr ulicos de dimensionamento: PERDA DE CARGA

  • 8/16/2019 Unidade 1 c3a1gua Fria Dimensionamento

    73/95

    Par metros hidr ulicos de dimensionamento: PERDA DE CARGA

    Perda de carga Perda de carga Perda de carga

    + =oca za a Total

    Ao longo da tubulação Em conexões, peças especiais, válvulas, etc

    Perda de carga total é função de:

    Viscosidade do fluídoRugosidade das paredesComprimento da canalização

    Singularidades 74

    DIMENSIONAMENTO DOS COMPONENTES

    Par metros hidr ulicos de dimensionamento: PERDA DE CARGA

  • 8/16/2019 Unidade 1 c3a1gua Fria Dimensionamento

    74/95

    Par metros hidr ulicos de dimensionamento: PERDA DE CARGA

    Perda de carga distribuída:

    Perda de carga unitária (J)

    x

    Comprimento real da tubulação

    75

    DIMENSIONAMENTO DOS COMPONENTES

    Par metros hidr ulicos de dimensionamento: PERDA DE CARGA

  • 8/16/2019 Unidade 1 c3a1gua Fria Dimensionamento

    75/95

    Perda de car a localizada: Método dos com rimentos e uivalentes

    Comprimento equivalente: comprimento de tubulação que produzirá umaperda de carga distribuída igual à perda de carga localizada produzidape a peça.

    DN

    Fonte: Tigre

    76

    DIMENSIONAMENTO DOS COMPONENTES

    Par metros hidr ulicos de dimensionamento: PERDA DE CARGA

  • 8/16/2019 Unidade 1 c3a1gua Fria Dimensionamento

    76/95

    Perda de carga total (H): Perda de carga unitária x (comprimento realda tubulação + comprimento equivalente)

    le lr  J H   

    Onde:

    H = perda de carga total (m.c.a ou kPa)J = perda de carga unitária (m.c.a/m ou kPa/m)

    r = compr men o rea a u u aç o per as s r u asle = comprimento equivalente (perdas localizadas)

    77

    DIMENSIONAMENTO DOS COMPONENTES

    Par metros hidr ulicos de dimensionamento: PRESS O

  • 8/16/2019 Unidade 1 c3a1gua Fria Dimensionamento

    77/95

    Condi ões estáticas Desnível eométrico : 

    Pressões não superiores a 400 kPa

    Condições dinâmicas (Desnível geométrico – perdas de carga):

      .

    Exceções:onto a ca xa e escarga - m n mo e 5 a

    Ponto de válvula de descarga – mínimo de 15 kPa

    Qualquer ponto da rede de distribuição – pressões mínima de 5 kPa.

    Sobre-pressões admissíveis de até 200 kPa

    78

    DIMENSIONAMENTO DOS COMPONENTES

    Barrilete e colunas de distribuição

  • 8/16/2019 Unidade 1 c3a1gua Fria Dimensionamento

    78/95

    Dreno

    Extravasorou ladrão

    ChaveBóia

    Reservatório Superior

    Barrilete

    Tubo de Recalque

    Coluna de Distribuição

    Ramais deDistribuição

    Ramais de

    Conjunto Moto-BombaAlimentador Predial

     

    Ramais deDistribuição

    Distribuição

    Ramal Predial

    Hidrômetro

    Reservatório InferiorCavalete

     

    Rede Pública

    79

    DIMENSIONAMENTO DOS COMPONENTES

    Barrilete e colunas de distribuição

  • 8/16/2019 Unidade 1 c3a1gua Fria Dimensionamento

    79/95

    Depende exclusivamente da localização das colunas de distribuição, que

    edifício:

    .2. determinar em cada trecho da coluna o somatório dos pesos;3. calcular a vazão nos trechos da coluna;

    . ,nos respectivos trechos;

    5. avaliar perdas de carga;. ,

    (determinar as pressões em todas as derivações do barrilete);7. diâmetro mínimo do barrilete = 25 mm

    .

    Deve-se levar em conta a alimentação do aparelho queapresente a condição mais desfavorável – geralmente o

    chuveiro do último pavimento80

    81

    DIMENSIONAMENTO DOS COMPONENTES

    Pr -dimensionamento das tubulações

  • 8/16/2019 Unidade 1 c3a1gua Fria Dimensionamento

    80/95

    • Os diâmetros dos barriletes, colunas e ramais são determinados emfun ão das vazões nos trechos e dos limites de velocidade(Velocidade máxima: menor que 3,0 m/s ou 14x D1/2, a fim de nãose produzirem ruídos excessivos)

    • Método dos Diâmetros Equivalentes ou Vazão Máxima Possível – uso simultâneo dos pontos de utilização. Ex: quartéis, escolas,cinemas, etc.

    • Método da Vazão Máxima Provável  – recomendado parainstalações de uso residencial e considera a probabilidade de uso

    PQ     3,0

     fatores:

    Tempo de uso do aparelho;

    Intervalo de tempo entre usos consecutivos;

    Vazão própria do aparelho. 81

    DIMENSIONAMENTO DOS COMPONENTES

    Pr -dimensionamento das tubulações

  • 8/16/2019 Unidade 1 c3a1gua Fria Dimensionamento

    81/95

    diferentes pois a vazão de distribuição diminui a medida que seatinge os pavimentos inferiores – considerando critérios de economia

    Deve-se colocar um registro de gaveta no início de cada coluna;

    Sub-ramal é a canalização que liga o ramal à peça de utilização doaparelho sanitário;

    Os sub-ramais são pré-dimensionados em função do ponto de

    A tabela a seguir apresenta os diâmetros mínimos para os sub-ramais para cada ponto de utilização;

    Em geral os construtores adotam diâmetro interno mínimo de 20mme usam bucha de redução 20/15mm na espera para o ponto deutiliza ão.

    82

  • 8/16/2019 Unidade 1 c3a1gua Fria Dimensionamento

    82/95

    DIMENSIONAMENTO DOS COMPONENTES

    Modelo de c lculo – pr -dimensionamento de tubulações

  • 8/16/2019 Unidade 1 c3a1gua Fria Dimensionamento

    83/95

    Diferença

    de cotasComprimentos Perda de carga

    Pressão

    Pressão

    requeridaPerda dePressão

    Barrilete /Pesos

    Sobe (-)

    Desce(+)

    P   P (l/s) (mm) (m/s) (m/m) (m) (m) (m) (m) (m) (m) (m) (m) (m) (m)

    (1) (2) (3) (4) (5) (6) (7) (8) (9) (10) (11) (12) (13) (14) (15) (16) (17) (18)

    disponível

    residual

    no ponto

    de

    utilização

    Real Equivalente Total Tubos

    Conexões

    e

    Registros

    Total

    Diâmetro Velocidade carga

    unitáriadisponível

    coluna /

    ramal

    Trecho Vazão

    Unitário Acumulado

    Planilha adaptada da NBR 5626

    84

    DIMENSIONAMENTO DOS COMPONENTES

    Pr -dimensionamento das tubulações

  • 8/16/2019 Unidade 1 c3a1gua Fria Dimensionamento

    84/95

    Para o dimensionamento do barrilete, colunas de água fria, ramais e sub-ramais, preparar uma planilha de acordo com o seguinte procedimento:

    1) Preparar o esquema isométrico da rede e numerar cada nó;

    Coluna 2 - Introduzir na planilha a identificação de cada trecho;

    o una - e erm nar a soma os pesos e ca a rec o a re eColuna 4 –Preencher com a soma dos pesos acumulados;

    Coluna 5 - Calcular a vazão estimada ara cada trecho   PQ     3,0

    Coluna 6 - Determinar diâmetro dos condutos em cada trecho nomograma

    de pesos e vazões (NOMOGRAMA EM ANEXO);Coluna 7 - Calcular a velocidade da á ua em cada trecho:

     – V < 3,0 m/s e V< 14 x (D)0,5;

    Coluna 8 - Calcular perda de carga unitária ou usar nomograma para o cálculo

     D

    Q J 

    75,4

    75,1

    61069,8  

    J (kPa/m)Q (l/s)D (mm)

    Para tubos de PVC:

    Coluna 9 - Determinar a diferença de cotas entre entrada e saída de cadatrecho, considerando positiva quando a entrada tem cota superior à saída e

    negativa em caso contrário; 85

    Vazões em função da soma dos pesos, ediâmetros INTERNOS indicados para v < 3,0 m/s.

  • 8/16/2019 Unidade 1 c3a1gua Fria Dimensionamento

    85/95

    86

    DIMENSIONAMENTO DOS COMPONENTES

    Pr -dimensionamento das tubulações

  • 8/16/2019 Unidade 1 c3a1gua Fria Dimensionamento

    86/95

    Coluna 10 - Determinar a pressão disponível na saída de cada trecho, somandoou subtraindo a pressão residual na sua entrada. Esta é dada pela soma da

     saída.

    Coluna 11 - Preencher o comprimento real de canalização no trecho.

    - .(TABELAS de comprimento equivalente)

    Coluna 13: Preencher com a soma de Lreal e Lequiv;

    o una : reenc er com o pro u o en re a per a e carga un r a co una ecomprimento real;

    Coluna 15: Preencher com o produto entre a perda de carga unitária (coluna 8) ecom rimento e uivalente coluna 12

    Coluna 16: Preencher com o produto entre a perda de carga unitária (coluna 8) ecomprimento total (coluna 13):

    entre pressão disponível (coluna 10) e perda de carga total (coluna 16).Coluna 18: Preencher com a pressão requerida no ponto de utilização. Em

    qualquer ponto da rede predial de distribuição, a pressão da água em, , .

    Nos pontos de utilização, a pressão mínima é 1,0 mca, exceto caixa dedescarga (0,5 mca) e válvula de descarga é 15 kPa (1,50 mca)

    87

    DIMENSIONAMENTO DOS COMPONENTES

    Altura dos pontos de utilização

  • 8/16/2019 Unidade 1 c3a1gua Fria Dimensionamento

    87/95

      , - ,

    • Caixa de descarga suspensa* 2,00 m

    • Caixa de embutir 1,18 – 1,38 m• Caixa tipo acoplada ao vaso* 0,20 m

    • Banheira* 0,30 – 0,40 m

    • Bidê * 0,20 m

    • Chuveiro 2,00 a 2,20 m* ,

    • Tanque 0,90 m – 1,10 m

    • Pia de cozinha 1,10 m

    • Mictório 1,05 m

    * Pontos que utilizam tubo flexível para conectar até a peça de utilização.

    88

    DIMENSIONAMENTO DOS COMPONENTES

    Retrossifonagem

  • 8/16/2019 Unidade 1 c3a1gua Fria Dimensionamento

    88/95

    A retrossifonagem pode ocorrer emaparelhos que apresentam aentrada de água potável abaixo

    mesmos. Desta forma, devido aum entupimento na saída destesa arelhos e ao a arecimento desub-pressões nos ramais ou sub-

    ramais a eles interligados, aságuas servidas podem ser

    que conduzem água potável,contaminando-a.

    o e ocorrer com ma s req nc aem vasos sanitários e bidês.

    89

    DIMENSIONAMENTO DOS COMPONENTES

    Proteção contra o refluxo

  • 8/16/2019 Unidade 1 c3a1gua Fria Dimensionamento

    89/95

    Dispositivo de separação atmosférica padronizada 90

    DIMENSIONAMENTO DOS COMPONENTES

    Proteção contra o refluxo

  • 8/16/2019 Unidade 1 c3a1gua Fria Dimensionamento

    90/95

    Dispositivo de proteção contra o refluxo 91

  • 8/16/2019 Unidade 1 c3a1gua Fria Dimensionamento

    91/95

    DIMENSIONAMENTO DOS COMPONENTES

    Proteção contra a retrossifonagem

  • 8/16/2019 Unidade 1 c3a1gua Fria Dimensionamento

    92/95

    Válvula de quebra-vácuo

    Evita a ocorrência de pressões negativas nas tubulações.

    Utilizada em alternativa às colunas de ventilação, em pontos susceptíveis de

    .São empregadas para proteção de tubulações de grande diâmetro e

    pequena espessura de parede.

    Não permite fluxo de dentro para fora da tubulação.

    93

  • 8/16/2019 Unidade 1 c3a1gua Fria Dimensionamento

    93/95

    DIMENSIONAMENTO DOS COMPONENTES

    Proteção contra a retrossifonagem

  • 8/16/2019 Unidade 1 c3a1gua Fria Dimensionamento

    94/95

    Esquema da ventilação da coluna – NBR 5626   95

       m

    CAF 1

    1 vaso sanitário c/ cx de descarga acoplada - VS1 b h i BA

       0 ,   1

  • 8/16/2019 Unidade 1 c3a1gua Fria Dimensionamento

    95/95

    / g p1 banheira – BA1 Bidê – BD 1 chuveiro - CH1 lavatório - Lav

    0,30 m   2 ,   3

       0  m

    CH

     ,   8   5  m

       0  m

    e

    LavRG

    RP

    0 10 m 1 30 m0,90 m 0,90 m

    0,35 m   1 ,

    0,90 m

       0 ,   7

       0  m

    VS

     

    0,40 m

     

    0,60 m 0,70 m10 a d

    BD

    0,40 m

    BA

    0,30 m

    Isométrico dos banheiros atendidospela CAF 1 e CAF 3