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UNIVERSIDADE FEDERAL DO PARANÁ

EVY NÁTALIE FIRMINO MARTINS

LUCAS FERRARI FELIPIN

APLICAÇÃO DO CONCEITO BIM NO DESENVOLVIMENTO DE PROJETOS EM

UM EDIFÍCIO RESIDENCIAL DE 4 PAVIMENTOS

CURITIBA

2019

EVY NÁTALIE FIRMINO MARTINS

LUCAS FERRARI FELIPIN

APLICAÇÃO DO CONCEITO BIM NO DESENVOLVIMENTO DE PROJETOS EM

UM EDIFÍCIO RESIDENCIAL DE 4 PAVIMENTOS

Trabalho Final de Curso apresentado ao Curso de Engenharia Civil, Setor de Tecnologia, Universidade Federal do Paraná, como requisito parcial à obtenção do título de Engenheiro Civil.

Orientadora: Profa Dra. Isabella Andreczevski Chaves.

CURITIBA

2019

AGRADECIMENTOS

Agradecemos a Universidade Federal do Paraná pela oportunidade de

realizar essa graduação e a orientadora Isabella Andreczevski Chaves por confiar,

incentivar, auxiliar e apoiar a realização deste Trabalho de Conclusão de Curso.

Agradecemos ao corpo docente, em especial, às professoras Lia Yamamoto e Heloise

Garcia Knapik pelas assessorias, auxílios e contribuições com conhecimentos em

momentos de dúvidas, que tiveram grande impacto no fluxo e concretização desse

trabalho.

As arquitetas da Intertechne, Kélen Alessandra Lubrigati e Silvia Bartz

Kraemer, por todo suporte, conselhos e informações sobre o software Revit para

otimizar a execução dos projetos.

Agradecemos aos nossos pais pelos esforços para que pudéssemos estudar,

e também aos irmãos e familiares por toda paciência, compreensão, força e incentivo

nos momentos de tensão dessa longa jornada.

A todos nossos amigos por dividirem momentos de descontração, estudos,

discussões, experiências e conquistas para a evolução no caminho percorrido durante

os anos de universidade.

A todos que fizeram parte na graduação, nosso mais sincero obrigado!

RESUMO

A elaboração de projetos em edificações exige a compatibilização entre os vários sistemas para adequado funcionamento do empreendimento. O conceito BIM utilizada na produção de projetos busca a otimização entre as interfaces dos sistemas através de modelo tridimensional dotado de especificações técnicas e informações precisas. Segundo a aplicação de BIM, o compartilhamento da informação entre os projetistas é essencial a fim de reduzir problemas de projeto e de execução. Para a elaboração deste trabalho foram utilizados o Google Drive e Dropbox para compartilhamento das informações de projeto e o armazenamento em nuvem. O objetivo do trabalho foi a utilização do conceito BIM no desenvolvimento dos projetos arquitetônico, estrutural, hidrossanitário e elétrico para um edifício residencial de quatro pavimentos. Os projetos foram desenvolvidos através de normas técnicas: projeto arquitetônico segundo a Portaria nº80 (2013) da Prefeitura Municipal de Curitiba e Normas de Procedimento Técnico (2016) do Corpo de Bombeiros do Paraná; projeto estrutural pela NBR 6118 (2014); projeto hidráulico segundo NBR 5626 (1998); projeto sanitário segundo NBR 8160 (1999); projeto pluvial segundo NBR 10844 (1989) e projeto elétrico segundo NBR 5410 (2004). Os softwares utilizados foram: TQS para constituir o modelo estrutural, formas e dimensionamento e detalhamento; Revit para modelagem arquitetônica; Revit MEP para instalações de água quente e fria, instalações sanitárias e sistema pluvial; Scia Engineer para modelagem estrutural e verificações, Excel para dimensionamento e cálculos. A compatibilização entre os projetos foi realizada em modelo integralizado no Revit e a partir disso obteve-se os projetos executivos do edifício residencial. Desse modo, o BIM foi aplicado de forma prática ao se produzir um modelo completo com interferências estudadas, verificadas e corrigidas. Concluindo que o BIM possui vantagens e desvantagem em sua implantação e aplicação, porém gera um produto completo, detalhado, especificado e compatibilizado. Palavras-chave: BIM. Projetos. Compatibilização. Software. Arquitetônico. Estrutural. Hidrossanitário. Elétrico.

ABSTRACT

The elaboration of projects in buildings requires the compatibility between the various systems for proper operation of the enterprise. The BIM concept used in the production of projects seeks the optimization between the system interfaces through a three-dimensional model with technical specifications and accurate information. According to the BIM application, information sharing among designers is essential in order to reduce design and execution problems. For this work was used Google Drive and Dropbox to share design information and cloud storage. The objective of this work was to use the BIM concept in the development of architectural, structural, sanitary and electrical projects for a four floors residential building. The projects were developed through technical standards: architectural design according to Ordinance No. 80 (2013) of the Curitiba City Hall and Technical Procedure Standards (2016) of the Paraná Fire Department; structural design by NBR 6118 (2014); hydraulic project according to NBR 5626 (1998); sanitary project according to NBR 8160 (1999); rainfall project according to NBR 10844 (1989) and electrical project according to NBR 5410 (2004). The software used were: TQS to constitute the structural model, shapes and sizing and detailing; Revit for architectural modeling; Revit MEP for hot and cold waters installations, sanitary installations and rain system; Scia Engineer for structural modeling and checks, Excel for sizing and calculations. The compatibility between the projects was carried out in an integrated model in Revit and from this obtained the executive projects of the residential building. Thus, BIM was practically applied when producing a complete model with studied, verified and corrected interferences. Concluding that BIM has advantages and disadvantages in its implementation and application, but generates a complete, detailed, specified and compatible product. Key-words: BIM. Projects. Compatibility. Software. Architectural. Structural. Hydrosanitary. Electric.

LISTA DE FIGURAS

FIGURA 1 - GRÁFICO IMPACTO DO PROCESSO BIM .......................................... 12

FIGURA 2 - FLUXO DE TRABALHO NOS PROCESSOS TRADICIONAL E BIM .... 13

FIGURA 3 - FORMATOS DE UM MODELO BIM ...................................................... 17

FIGURA 4 - REPRESENTAÇÃO DE PAREDE EM ND 100 ...................................... 19





FIGURA 9 - ALTURA E LARGURA DOS DEGRAUS. .............................................. 26

FIGURA 10 - TIPOS DE VÍNCULOS DE LAJE ......................................................... 32

FIGURA 11 – IMPERFEIÇÕES GEOMÉTRICAS GLOBAIS ..................................... 35

FIGURA 12 - ISOPLETAS DE VELOCIDADE BÁSICA V0 (M/S) ............................... 36

FIGURA 13 - COEFICIENTE DE ARRASTO (𝐶𝑎), PARA EDIFICAÇÕES

PARALELEPIPÉDICAS EM VENTO DE ALTA TURBULÊNCIA ............................... 39

FIGURA 14 – COEFICIENTE DE ARRASTO (𝐶𝑎) PARA EDIFICAÇÕES

PARALELEPIPÉDICAS EM VENTO DE BAIXA TURBULÊNCIA ............................. 40

FIGURA 15 – DETALHE DE ARMAÇÃO DE ABERTURAS EM LAJES ................... 46

FIGURA 16 - NOMOGRAMA PARA DETERMINAÇÃO DO DIÂMETRO .................. 50

FIGURA 17 - ESQUEMAS INDICATIVOS PARA CÁLCULOS DE ÁREAS DE

CONTRIBUIÇÃO DE VAZÃO .................................................................................... 64

FIGURA 18 - ÁBACO PARA DIMENSIONAMENTO DE CONDUTOR VERTICAL

COM SAÍDA EM ARESTA VIVA ............................................................................... 65

FIGURA 19 – REPRESENTAÇÃO 3D DO EDIÍFICO ............................................... 72

FIGURA 20 - APARTAMENTO TIPO 1 ..................................................................... 73

FIGURA 21 - APARTAMENTO TIPO 2 ..................................................................... 73

FIGURA 22 - DIMENSÕES ADOTADAS NA ESCADA ............................................. 75

FIGURA 23 - COMPOSIÇÃO DAS ALVENARIAS INTERNAS ................................. 76

FIGURA 24 - COMPOSIÇÃO DAS ALVENARIAS EXTERNAS ................................ 76

FIGURA 25 – COMPOSIÇÃO DE PISOS ................................................................. 77

FIGURA 26 - COMPOSIÇÃO DA IMPERMEABILIZAÇÃO ....................................... 77

FIGURA 27 – ÁREA DE INFLUÊNCIA DOS PILARES ............................................. 79

FIGURA 28 – LANÇAMENTO DO PRÉ-DIMENSIONAMENTO NO REVIT .............. 84

FIGURA 29 – VISUALIZAÇÃO 3D DA FORMA NO REVIT ...................................... 85

FIGURA 30 - LANÇAMENTO DA ESTRUTURA DO TIPO NO TQS ......................... 85

FIGURA 31 – DEFORMAÇÕES NAS LAJES DO TIPO ............................................ 90

FIGURA 32 – MOMENTOS FLETORES E ARMADURA CALCULADA DA CAIXA

D’ÁGUA ..................................................................................................................... 92

FIGURA 33 – VERIFICAÇÃO ESFORÇOS DE LAJES COM ABERTURAS ............ 94

FIGURA 34 – DETALHE TÍPICO ARMADURA EM ABERTURAS ............................ 95

FIGURA 35 - IDENTIFICAÇÃO DOS NÓS APARTAMENTO 1 ................................ 96

FIGURA 36 - IDENTIFICAÇÃO DOS NÓS APARTAMENTO 2 ................................ 96

FIGURA 37 - INDICAÇÃO DOS NÓS BARRILETE E HIDRÔMETRO

APARTAMENTO 1 .................................................................................................... 98

FIGURA 38 - INDICAÇÃO DOS NÓS BARRILETE E HIDRÔMETRO

APARTAMENTO 2 .................................................................................................. 102

FIGURA 39 - MODELO DE PRESSURIZADOR ..................................................... 103

FIGURA 40 - GRÁFICO DE ESPECIFICAÇÃO DO PRESSURIZADOR ................ 103

FIGURA 41 - MODELO DE AQUECEDOR A GÁS ................................................. 105

FIGURA 42 - GRÁFICO DE ESPECIFICAÇÃO DO PRESSURIZADOR NO

AQUECEDOR ......................................................................................................... 106

FIGURA 43 – VISUALIZAÇÃO DA ÁREA DE INFLUÊNCIA DA CHUVA ............... 112

LISTA DE QUADROS

QUADRO 1 - DIMENSÕES MÍNIMAS DOS AMBIENTES ........................................ 23

QUADRO 2 - DIMENSÕES MÍNIMAS PARA ÁREAS DE USO COMUM ................. 23

QUADRO 3 - DIMENSIONAMENTO DAS SAÍDAS DE EMERGÊNCIA. .................. 24

QUADRO 4 - ÁREA MÍNIMA DE VENTILAÇÃO EM DORMITÓRIOS E SALAS DE

ESTAR ...................................................................................................................... 27

QUADRO 5 - CLASSE DE AGRESSIVIDADE AMBIENTAL (CAA) .......................... 29

QUADRO 6 – LIMITES DE DESLOCAMENTOS ...................................................... 42

QUADRO 7 – VALORES MÍNIMOS PARA ARMADURAS PASSIVAS ADERENTES

.................................................................................................................................. 44

QUADRO 8 – COEFICIENTE DE RUGOSIDADE ..................................................... 66

QUADRO 9 - REPRESENTAÇÃO DE CONDUTORES ............................................ 70

QUADRO 10 - REPRESENTAÇÃO DE QUADROS DE DISTRIBUIÇÃO ................. 71

QUADRO 11 - REPRESENTAÇÃO DE INTERRUPTORES ..................................... 71

QUADRO 12 - REPRESENTAÇÃO DE LÂMPADAS ................................................ 71

QUADRO 13 - REPRESENTAÇÃO DE TOMADAS .................................................. 71

LISTA DE TABELAS

TABELA 1 - CLASSE DE AGRESSIVIDADE E A QUALIDADE DO CONCRETO .... 29

TABELA 2 - COBRIMENTO NOMINAL DO CONCRETO ARMADO ........................ 30

TABELA 3 – PARÂMETRO DE LOCALIZAÇÃO DO PILAR ..................................... 31

TABELA 4 – PARÂMETROS METEOROLÓGICOS ................................................. 38

TABELA 5 – PARÃMETROS 𝛾 .................................................................................. 41

TABELA 6 – COEFICIENTES 𝛾𝑓2 ............................................................................ 41

TABELA 7- PESOS RELATIVOS POR APARELHO SANITÁRIO ............................. 49

TABELA 8- PERDAS DE CARGA LOCALIZADAS EM METROS ............................. 51

TABELA 9 - VAZÃO MÁXIMA EM HIDRÔMETROS ................................................. 54

TABELA 10 - VAZÕES DAS PEÇAS DE UTILIZAÇÃO ............................................ 55

TABELA 11 - VAZÕES E PESOS ATRIBUÍDOS ÀS PEÇAS DE UTILIZAÇÃO ........ 55

TABELA 12 - DISTÂNCIA MÁXIMA DE UM DESCONECTOR AO TUBO

VENTILADOR ........................................................................................................... 58

TABELA 13 - NÚMERO DE UNIDADES DE HUNTER DE CONTRIBUIÇÃO ........... 59

TABELA 14 - UHC PARA OUTROS APARELHOS SANITÁRIOS ............................ 59

TABELA 15 - DIÂMETRO MÍNIMOS DOS RAMAIS DE ESGOTO ........................... 60

TABELA 16 - DIÂMETRO MÍNIMO DOS TUBOS DE QUEDA .................................. 60

TABELA 17 - DIMENSIONAMENTO DE COLETORES E SUB-COLETORES ......... 60

TABELA 18 - DIÂMETRO MÍNIMOS DOS RAMAIS DE VENTILAÇÃO .................... 61

TABELA 19 - DIÂMETROS DAS COLUNAS DE VENTILAÇÃO ............................... 61

TABELA 20 – CHUVAS INTENSAS NO BRASIL (DURAÇÃO – 5MIN) .................... 63

TABELA 21 – CAPACIDADE DE CONDUTORES HORIZONTAIS DE SEÇÃO

CIRCULAR PARA VAZÕES EM L/MIN ..................................................................... 67

TABELA 22 - ESPAÇO DE RESERVA NOS QUADROS DE DISTRIBUIÇÃO ......... 70

TABELA 23 - VERIFICAÇÕES PORTARIA N°80 ...................................................... 74

TABELA 24 - VERIFICAÇÃO CORPOS DE BOMBEIROS ....................................... 75

TABELA 25 - VERIFICAÇÃO NORMA DE DESEMPENHO...................................... 76

TABELA 26 – DEFINIÇÕES DO CONCRETO ARMADO ......................................... 78

TABELA 27 - RESUMO CARGAS ADOTADAS ........................................................ 78

TABELA 28 – PRÉ-DIMENSIONAMENTO DOS PILARES ....................................... 79

TABELA 29 – PRÉ-DIMENSIONAMENTO DAS LAJES ........................................... 81

TABELA 30 – PRÉ-DIMENSIONAMENTO DE VIGAS HORIZONTAIS .................... 82

TABELA 31 - PRÉ-DIMENSIONAMENTO DE VIGAS VERTICAIS ........................... 83

TABELA 32 – PROCESSAMENTO DOS PARÂMETROS 𝛼 E 𝛾𝑧 ............................. 86

TABELA 33 – DESLOCAMENTOS HORIZONTAIS MÁXIMOS ................................ 86

TABELA 34 – CARREGAMENTOS PERMANENTES .............................................. 87

TABELA 35 – CARREGAMENTOS ACIDENTAIS .................................................... 88

TABELA 36 – CONSIDERAÇÕES DE VENTO ......................................................... 88

TABELA 37 – VERIFICAÇÃO ARMADURAS LONGITUDINAIS DAS VIGAS ........... 90

TABELA 38 – VERIFICAÇÃO ARMADURAS TRANSVERSAIS DAS VIGAS ........... 90

TABELA 39 – VERIFICAÇÃO ARMADURAS LONGITUDINAIS DE PILARES ......... 91

TABELA 40 – VERIFICAÇÃO ARMADURAS LONGITUDINAIS DE LAJES ............. 91

TABELA 41 - DIÂMETROS E PESOS ADOTADOS SUB-RAMAIS APARTAMENTO

1 ................................................................................................................................ 97

TABELA 42 - DIÂMETROS E PESOS ADOTADOS RAMAIS APARTAMENTO 1 .... 97

TABELA 43 - COMPRIMENTOS EQUIVALENTES APARTAMENTO 1 ................... 97

TABELA 44 - VERIFICAÇÃO DE PRESSÃO DO CHUVEIRO APARTAMENTO 1 . 100

TABELA 45 - DIÂMETROS E PESOS ADOTADOS SUB-RAMAIS APARTAMENTO

2 .............................................................................................................................. 101

TABELA 46 - DIÂMETROS E PESOS ADOTADOS RAMAIS APARTAMENTO 2 .. 101

TABELA 47 - COMPRIMENTOS EQUIVALENTES APARTAMENTO 2 ................. 101

TABELA 48 - VERIFICAÇÃO DE PRESSÃO DO CHUVEIRO APARTAMENTO 2 . 104

TABELA 49 - SUB-RAMAIS ÁGUA QUENTE – APARTAMENTO 1 E 2 ................. 105

TABELA 50 - RAMAIS ÁGUA QUENTE – APARTAMENTO 1 E 2 ......................... 105

TABELA 51 - COMPRIMENTOS EQUIVALENTES ÁGUA QUENTE ..................... 106

TABELA 52 - VERIFICAÇÃO DE PRESSÃO DO CHUVEIRO ÁGUA QUENTE

APARTAMENTO 1 .................................................................................................. 107

TABELA 53 - VERIFICAÇÃO DE PRESSÃO DO CHUVEIRO ÁGUA QUENTE

APARTAMENTO 2 .................................................................................................. 107

TABELA 54 - ALTURAS MANOMÉTRICAS ............................................................ 108

TABELA 55 - DIMENSIONAMENTO DA INSTALAÇÃO DE ESGOTO ................... 111

TABELA 56 – ÁREA DE INFLUÊNCIA DA CHUVA ................................................ 112

TABELA 57 – DIMENSIONAMENTO CONDUTORES HORIZONAIS .................... 113

TABELA 58 - QUANTIDADES DE ELEMENTOS ELÉTRICOS .............................. 114

SUMÁRIO

1 INTRODUÇÃO ............................................................................................. 10

1.1 OBJETIVOS ................................................................................................. 11

1.1.1 Objetivo Geral ............................................................................................... 11

1.1.2 Objetivos Específicos ................................................................................... 11

1.2 JUSTIFICATIVA............................................................................................ 11

2 REVISÃO BIBLIOGRÁFICA ........................................................................ 13

2.1 BIM (BUILDING INFORMATION MODELING) ............................................. 13

2.1.1 Conceituação ................................................................................................ 13

2.1.2 Vantagens e diferenciais do BIM .................................................................. 14

2.1.3 Dificuldades de implantação ......................................................................... 15

2.1.4 Parametrização............................................................................................. 16

2.1.5 Interoperabilidade ......................................................................................... 16

2.1.6 Dimensões do BIM ....................................................................................... 17

2.1.7 Níveis de desenvolvimento do BIM (ND ou LOD) ......................................... 19

3 REFERENCIAL TEÓRICO ........................................................................... 22

3.1 PROJETO ARQUITETÔNICO ...................................................................... 22

3.1.1 Legislação Municipal de Curitiba .................................................................. 22

3.1.2 Corpo de Bombeiros do Paraná ................................................................... 23

3.1.3 Norma de Desempenho ................................................................................ 26

3.2 PROJETO ESTRUTURAL ............................................................................ 27

3.2.1 Etapas do projeto estrutural .......................................................................... 28

3.2.2 Concepção estrutural .................................................................................... 28

3.2.3 Análise estrutural .......................................................................................... 35

3.2.4 Deslocamentos ............................................................................................. 42

3.2.5 Dimensionamento e detalhamento de armaduras ........................................ 42

3.2.6 Furos e aberturas ......................................................................................... 45

3.3 PROJETO HIDRÁULICO .............................................................................. 47

3.3.1 Instalação predial de água fria ...................................................................... 47

3.3.2 Instalação predial de água quente ................................................................ 54

3.4 PROJETO SANITÁRIO ................................................................................ 55

3.4.1 Principais partes constituintes ...................................................................... 56

3.4.2 Dimensionamento ......................................................................................... 58

3.5 PROJETO DE ÁGUAS PLUVIAL.................................................................. 62

3.5.1 Dimensionamento do sistema de águas pluviais .......................................... 62

3.5.2 Determinação da vazão de projeto ............................................................... 63

3.5.3 Dimensionamento de condutores verticais ................................................... 65

3.5.4 Dimensionamento de condutores horizontais ............................................... 66

3.6 PROJETO ELÉTRICO .................................................................................. 67

3.6.1 Requisitos de projeto elétrico ....................................................................... 67

3.6.2 Dimensionamento dos circuitos .................................................................... 67

3.6.3 Representação em projetos .......................................................................... 70

4 METODOLOGIA........................................................................................... 72

4.1 PROJETO ARQUITETÔNICO ...................................................................... 73

4.2 PROJETO ESTRUTURAL ............................................................................ 77

4.3 PROJETO HIDRÁULICO .............................................................................. 95

4.3.1 Dimensionamento e considerações de Água Fria ........................................ 95

4.3.2 Dimensionamento e considerações de Água Quente ................................. 105

4.3.3 Dimensionamento da bomba ...................................................................... 108

4.4 PROJETO SANITÁRIO .............................................................................. 109

4.5 PROJETO PLUVIAL ................................................................................... 112

4.6 PROJETO ELÉTRICO ................................................................................ 113

5 DISCUSSÃO E RESULTADOS ................................................................. 115

6 CONCLUSÕES E RECOMENDAÇÕES .................................................... 117

REFERÊNCIAS ....................................................................................................... 120

APÊNDICE 1 – PROJETO ARQUITETÔNICO ....................................................... 124

APÊNDICE 2 – PROJETO ESTRUTURAL............................................................. 125

APÊNDICE 3 – PROJETO HIDROSSANITÁRIO ................................................... 126

APÊNDICE 4 – PROJETO ELÉTRICO ................................................................... 127

10

1 INTRODUÇÃO

A indústria da construção civil possui demanda de projetos que nem sempre

são elaborados de maneira compatibilizada entre os mesmos, o que pode

desencadear falhas técnicas desde o projeto até a realização da construção. Essas

falhas podem atrasar o cronograma, aumentar o custo além do proposto em

orçamento e diminuir a qualidade da execução da obra (DOLABELA & FERNANDES,

2014).

O conceito BIM (Building Information Modeling) pode ser um grande

colaborador na construção civil ao auxiliar a realização de todos os projetos nas

empresas desse mercado. Porém, a aplicação desse conceito nas empresas ainda

não é universal, existem dificuldades de implantação quanto ao investimento em

softwares, treinamento de funcionários e resistência dos mesmos às mudanças, que

impedem a migração do sistema tradicional da construção civil para sistema moderno

de modelagem (EASTMAN, 2014).

No contexto da construção civil, o conceito BIM tem o potencial de melhorar o

gerenciamento de projetos, por meio de um planejamento contínuo e integrado, desde

a etapa de projeto até a construção, durante todo o processo de execução das

edificações abrangendo todos os profissionais envolvidos de maneira cooperativa. Ao

utilizar o BIM é possível a obtenção automática, a partir do projeto, do quantitativo de

materiais necessários e de cronogramas para a execução; esses dados facilitam a

realização de orçamentos, contribuem com o acompanhamento e controle da

construção, e auxiliam nas alterações de projeto, minorando possíveis complicações

durante a execução.

Além disso, o conceito BIM permite flexível adaptação e compatibilidade entre

os processos, melhora a visualização do projeto para todas as partes envolvidas no

empreendimento, inclusive clientes, de maneira colaborativa. Logo, o BIM é uma

forma moderna e avançada de projetar, vem sendo incorporado crescentemente na

indústria da construção civil devido as suas vantagens.

Nesse contexto, o objetivo deste trabalho é aplicar o conceito BIM no

desenvolvimento dos projetos arquitetônico, estrutural em concreto armado,

instalações elétricas e hidrossanitárias para um edifício multifamiliar com quatro

pavimentos.

11

1.1 OBJETIVOS

1.1.1 Objetivo Geral

Utilizar o conceito da modelagem da informação na construção em projetos

básicos de um edifício de 4 pavimentos.

1.1.2 Objetivos Específicos

• Executar projetos arquitetônico, estrutural, elétrico, hidrossanitário de

um edifício de 4 pavimentos através de softwares incorporadores do

BIM;

• Realizar a compatibilização entres todos os projetos produzidos através

de interoperabilidade de softwares.

1.2 JUSTIFICATIVA

A aplicação do BIM desde a etapa de projetos resulta em excelente eficiência

da execução e produção. Através de modelos completos de toda a construção é

possível otimizar a indústria de construção civil para que possa satisfazer

integralmente os objetivos esperados. Alguns benefícios dessa tecnologia são:

redução de custos na execução e retrabalho, diminuição do consumo de energia

durante a vida útil do edifício, amenizar problemas de execução e encurtar prazo de

construção (DOLABELA & FERNANDES, 2014).

Com base nestes modelos gerados com BIM há melhorias na produtividade

da construção e no controle de desperdícios de materiais, gerando uma produção com

qualidade amplificada e mais econômica. Com isso aumenta a competitividade e

confiabilidade nos projetos de engenharia, minorando os custos e possíveis

improvisos, assim favorecendo os prazos e o cronograma geral da obra.

A FIGURA 1 representa o esforço-efeito do conceito BIM comparado ao

método tradicional ao longo do tempo, e demonstra o impacto que a utilização do

conceito gera nos custos para as determinadas etapas de projeto e construção, pois

com a redução de alterações os custos posteriores aos projetos também são

minorados.

12

FIGURA 1 - GRÁFICO IMPACTO DO PROCESSO BIM

FONTE: Link Construtora, 2018. Disponível em: <https://www.linkenge.com.br/arquivos/1693>.

https://www.linkenge.com.br/arquivos/1693

13

2 REVISÃO BIBLIOGRÁFICA

2.1 BIM (BUILDING INFORMATION MODELING)

2.1.1 Conceituação

O conceito de BIM ou Modelagem da Informação da Construção é uma

maneira de projetar a partir de modelos virtuais precisos (EASTMAN, 2014). Para

realizar o modelo é necessário a utilização de ferramentas computacionais, tanto para

elaborar os projetos quanto para compor o processo de compatibilização. Além disso,

vale ressaltar que o BIM não é apenas um software em específico e sim um processo

e software, que engloba projetos, compatibilização, execução e controle das

alterações do projeto (HARDIN, 2009).

No BIM, as alterações realizadas em cada projeto devem ser incorporadas e

compatibilizadas ao modelo central, mantendo o mesmo sempre atualizado para

assim garantir que todos os interessados, desde os projetistas até mesmo o cliente,

tenham acesso as trocas de informações conforme fluxo de trabalho apresentado na

FIGURA 2. A gestão da informação é necessária para o controle de modificações de

forma que o executado se mantenha de acordo com o planejado, portanto, aumenta

a eficiência da construção (AZHAR, HEIN & SKETO, 2008).

FIGURA 2 - FLUXO DE TRABALHO NOS PROCESSOS TRADICIONAL E BIM

FONTE: Motter & Campelo (2014) apud Scheer (2013).

14

A Modelagem da Informação da Construção começou a ser utilizada na

década dos anos 1970, porém ainda não era utilizada com essa denominação e sim

como um conceito de reunir as informações necessárias em um projeto único, com

maior qualidade e quantidades de dados disponíveis no momento da construção.

Nessa mesma época teve o início do conceito de CAD, desenho assistido por

computador, no qual pode-se adicionar algumas customizações e funcionalidades

aumentando a qualidade e a produtividade por ser feito com maior rapidez em

arquivos digitais (MOTTER & CAMPELO, 2014). Porém, segundo Eastman (2014) em

geral os projetos ultrapassavam o poder computacional disponível e não eram bem

desenvolvidos, fazendo que fosse preferível pelos projetistas a utilização de desenhos

em 2D ao invés dos 3D.

No sistema CAD, as informações são geradas a partir de componentes

vetoriais, podendo até ter dimensão 3D, porém obtido com base em linhas simples,

sendo de uma visualização mais complexa. No BIM o formato é a partir de objetos,

como paredes, esquadrias, forro e elementos estruturais por exemplo e além disso,

esses componentes podem possuir informações adicionais como material, camadas

e características físico-químicas (EASTMAN, 2014).

2.1.2 Vantagens e diferenciais do BIM

O processo de projeto em BIM está em fase de crescimento da sua utilização,

aos poucos vêm atraindo mais os projetistas pelo fato de compatibilizar os projetos

em um modelo virtual, que antes eram sobrepostos em plantas bidimensionais de

origens e padrões diferentes. Esse modelo permite que a visualização prévia da

construção seja o mais próximo do que será executado principalmente quanto as

interfaces entre os projetos e reduzindo assim os problemas de execução (EASTMAN,

2014).

A utilização do conceito BIM melhora a técnica de projetar deixando de ser

um procedimento mecânico para automatizado. É possível economizar tempo com

desenhos de detalhes específicos, cortes, elevações e plantas baixas, já que esses

podem ser geradas automaticamente. Ao diminuir o tempo de produção pode se

investir em um projeto mais eficiente com maior concentração dos envolvidos em

representações técnicas de informações realmente necessárias para a construção

(MOTTER & CAMPELO, 2014).

15

Com o conceito BIM é possível obter dados e informações de forma precisa,

visto que possui uma maior e mais completa representação do empreendimento em

projeto. Assim, ao facilitar o acesso aos detalhes construtivos, o BIM pode reduzir

prazos de execução e otimizar a produtividade na construção (AYRES FILHO, 2009).

Com a obtenção de quantitativos automáticos diminui-se o erro na quantidade

de compra de materiais de construção e procurando eliminar os resíduos da

construção civil. Além disso com a compatibilização prevê melhor a ordem executiva

da obra, acabando com o retrabalho e garante que não haja tanto desperdício quanto

no método tradicional (SCHEER, 2013).

Um grande atrativo para o emprego de BIM nas empresas é que o cliente

pode visualizar, em entregas parciais, o desenvolvimento de seu projeto, permitindo-

o sugerir alterações que melhor o satisfazem quanto ao conforto, estética e novas

necessidades do projeto, ao realizar simulações com maior agilidade e com maior

detalhamento (SOUZA & AMORIM, 2009).

2.1.3 Dificuldades de implantação

A implantação do BIM, no modo convencional das empresas de realizar e

executar projetos, está sujeita a dificuldades principalmente quanto a utilização

softwares específicos e compatíveis a essa tecnologia.

Primeiramente, as empresas precisam mostrar o potencial das ferramentas

em BIM a seus funcionários e tirar da inércia o processo tradicional de trabalho

seguido durante décadas de experiência e iniciar uma nova forma de trabalhar. Esse

processo gera custos em gestão dos recursos humanos uma vez que é necessário

tempo e investimento em treinamento nas novas ferramentas, além de contar com a

cooperação dos funcionários (SCHEER apud TSE et al., 2009).

A aquisição do software BIM ainda é outro fator a ser lembrado uma vez que

gera um custo e risco, já que a implantação das ferramentas pode não ser bem-

sucedida por meio de uma análise mais pessimista (TSE et al., 2005).

A aprendizagem de novos softwares pela equipe de trabalho leva um grande

tempo, já que forma de se pensar construindo projetos em BIM é bem diferente ao

tradicional CAD. E ainda o desempenho do funcionário utilizando uma ferramenta

mais complexa precisa de um progresso contínuo e demorado, podendo no início

16

apresentar eficiência bem menor de quando ele utilizava o software antigo/tradicional

(AZUMA & SCHEER, 2009).

2.1.4 Parametrização

A parametrização são regras de projeto predefinidas pelo usuário que

preveem os vínculos entre os objetos paramétricos, de forma que as possíveis

alterações no objeto sejam automatizadas.

Os objetos paramétricos em BIM possuem propriedades predefinidas em

famílias personalizadas mais complexas que o CAD visto que são atribuídas

dimensões, geometria, especificações dos materiais e informações necessárias. A

partir destes, é possível o levantamento de quantitativos automatizados e com isso

estimativas de custos em orçamentos de maneira também automática.

Segundo Eastman (2014), a produção de desenhos em modelos 3D possui

três níveis de qualidade onde os layouts definidos em nível fraco necessitam de

alterações manuais do usuário de linhas e cotas, enquanto o nível superior as cotas

são automatizadas melhorando a produtividade e o último nível as alterações são

referenciadas automaticamente em outras vistas. Para esses níveis é necessário a

parametrização dos objetos a partir das especificações de linhas e hachuras a fim de

que os layouts sejam gerados automaticamente aumentando a produtividade e assim

diminuindo o tempo necessário de produção do projeto.

A modelagem paramétrica é necessária também para projetos em múltiplos

arquivos, quando um modelo é muito grande para o uso prático. Por ocupar grande

espaço em memória às operações dos arquivos ficam cada vez mais lentas, com isso

é necessário dividir o projeto em partes, o software Revit utiliza o modelo baseado em

memória com os objetos atualizados na memória simultaneamente (EASTMAN,

2014).

2.1.5 Interoperabilidade

Para Eastman (2014) a interoperabilidade identifica a necessidade de passar

dados entre aplicações, e para múltiplas aplicações contribuírem em conjunto com

trabalhos a fazer, além de eliminar a necessidade de replicar dados de entrada

gerados e facilitar fluxos de trabalho automatizados durante o processo de projeto.

17

Assim a interoperabilidade é o que permite que softwares de diferentes

fabricantes comuniquem entre si a partir de uma linguagem em comum (FIGURA 3).

Para isso foi desenvolvido um modelo neutro e aberto, para que as empresas de

softwares pudessem realizar as exportações de dados entre aplicações compatíveis

com suporte do formato computacional IFC (Industry Foundation Classes). O mesmo

foi desenvolvido para criar um grande conjunto de representações de dados

consistentes de informação da construção para intercâmbio entre aplicações de

softwares, foi projetado com uma estrutura de dados extensíveis e orientado a objetos,

definidos a partir de entidades, específicas ou mesmo genéricas, que caracterizam os

componentes e propriedades de cada objeto a ser compartilhado (EASTMAN, 2014).

FIGURA 3 - FORMATOS DE UM MODELO BIM

FONTE: Darós (2) (2019).

Segundo Andrade e Ruschel (2009) um dos maiores obstáculos para o uso

do IFC é a perda de robustez na interface disponível nos aplicativos, visto que o

mesmo é abstrato por ser um modelo neutro, além de que muitas vezes apresentam

problemas de tradução dos dados por falta de repertório com entidades não

reconhecidas.

2.1.6 Dimensões do BIM

As dimensões de BIM demonstram diferentes perspectivas detalhamento das

informações para o projeto em estudo. Para Calvert (2013) cada dimensão possui

18

camadas de informação que podem ser 3D, 4D, 5D, 6D, 7D, 8D até nD conforme os

objetivos e detalhes da utilização.

A forma básica do BIM é a dimensão 3D, nessa contém apenas fatores físicos

geométricos de perspectiva como comprimento, largura e profundidade, gerando um

modelo com dimensão espacial mais representativa que o modelo gráfico 2D (DARÓS

(1), 2019).

Na dimensão 4D é acrescentado o fator tempo, um estudo detalhado de

duração das etapas de projeto e execução, essencial para elaboração de um

planejamento preciso de cronogramas e armazenamentos. Com essa dimensão é

possível gerar um vídeo animado, com diferentes cenários e eventuais impactos com

atrasos de atividades na construção (DARÓS (1), 2019).

A dimensão 5D agrega o custo aos materiais presentes no projeto. Com o

recurso de geração automatizada de quantitativos é possível obter custos de etapas

do cronograma possibilitando também uma estimativa mais precisa sobre os

orçamentos parciais e final da obra, deste modo possui maior controle de gastos de

cada etapa (DARÓS (1), 2019).

A dimensão 6D desenvolve estudo de sustentabilidade da edificação para os

materiais a serem utilizados no projeto, gestão dos resíduos, consumo energético

durante utilização, eficiência térmica e acústica (DARÓS (1), 2019).

A dimensão 7D acrescenta a manutenção e operação do empreendimento, é

possível obter um banco de dados de informações de como o modelo funciona desde

a representação virtual e transmitir os procedimentos necessários ao empreendimento

durante seu ciclo de vida realizando manutenções em caso de falhas ou defeitos

(DARÓS (1), 2019).

É possível o uso de BIM 8D que dispõe sobre a segurança de trabalho e

prevenção de acidentes, que realiza o controle de riscos no processo construtivo e

operacional. Já a dimensão 9D é sobre a construção enxuta, visa minimizar o

desperdício e reduzir o tempo de ciclo do processo. Além dessas, a dimensão 10D é

a construção industrializada com o objetivo de automatizar a produção e aumentar a

produtividade do setor de construção civil, ao incorporar novas tecnologias por meio

de sua digitalização (DARÓS (1), 2019).

19

2.1.7 Níveis de desenvolvimento do BIM (ND ou LOD)

Para cada etapa de projeto é definido um nível de detalhamento e um nível

de desenvolvimento (ND) ou (LOD – Level of Development) com essas especificações

é possível melhorar a qualidade de troca de informações e comunicação entre os

usuários e clientes de BIM sobre as características de cada elemento no modelo

(BESSONI, 2019).

Os níveis de desenvolvimento fornecem maiores representações gráficas de

um projeto de acordo com a necessidade de detalhe de cada elemento, para isso

existe uma divisão dos níveis entre ND100 e ND500, em que quanto mais

especificações necessárias maior é o nível de detalhamento, conforme definições de

Bessoni (2019) apresentadas a seguir.

ND 100 (Fase conceitual) - os elementos do modelo podem ser representados

graficamente ou por símbolos demonstrando a existência de um componente, não

possuem representação precisa de formas e tamanhos (BESSONI, 2019), conforme

demonstrado na FIGURA 4.

FIGURA 4 - REPRESENTAÇÃO DE PAREDE EM ND 100


ND 200 (Geometria aproximada) - os elementos são representados como um

modelo genérico do objeto, com representação aproximada de formas e tamanhos,

de maneira que os componentes do objeto são reconhecidos e diferenciados

(BESSONI, 2019), apresentado na FIGURA 5.

20



ND 300 (Geometria precisa) - os elementos são representados por um modelo

específico com medidas de forma, tamanhos, quantidades, localização e orientação

obtidas junto ao modelo, onde a localização é precisa em relação à origem do projeto

(BESSONI, 2019), conforme FIGURA 6.



ND 350 (Execução) - os elementos são representados por um modelo

específico como um sistema, objeto ou montagem em quantidades, formas, tamanho,

localização, orientação e interfaces com outros sistemas construtivos (BESSONI,

2019), demonstrado na FIGURA 7.

21



ND 400 (Fabricação) - os elementos são representados por um modelo

específico como um sistema em quantidades, formas, tamanho, localização,

orientação e com detalhamento, informações precisas o suficiente para a pré

fabricação e detalhes de instalações no elemento (BESSONI, 2019), retratado na

FIGURA 8.



ND 500 (Obra concluída) - os elementos do modelo são uma representação

de campo, as built, com tamanhos, formas, localização, quantidade e orientação

verificadas (BESSONI, 2019).

Os níveis de desenvolvimento a partir do ND200 podem possuir ainda

informações não gráficas relacionadas com os elementos do modelo.

Para Bessoni (2019) é relevante ressaltar que não existe uma relação direta

de um LOD com uma etapa específica do projeto ou um modelo de um projeto inteiro

em determinado nível, visto que os mesmos possuem elementos e montagens com

níveis de desenvolvimento diferentes.

22

3 REFERENCIAL TEÓRICO

3.1 PROJETO ARQUITETÔNICO

3.1.1 Legislação Municipal de Curitiba

Para a aprovação de projetos arquitetônicos no município de Curitiba,

posteriormente a verificação da guia amarela, que define os parâmetros construtivos

específicos do local da construção, é necessário o acompanhamento dos anexos da

Portaria n° 80, estabelecidos pela Prefeitura Municipal de Curitiba (PMC) e disposto

nos artigos 1° e 2° do decreto 1020/2013.

Segundo Orientações e Procedimentos indicados pela PMC, para submeter o

projeto à análise prévio a aprovação deve-se atender aos seguintes requisitos:

• Anexo I: estabelece para cada uso os itens mínimos que deverão ser

atendidos no projeto a ser submetido à aprovação.

Para esse anexo é examinado os parâmetros urbanísticos relevantes para

conjunto habitacional de habitação unifamiliar em série (constituído de mais de 20

habitações implantadas no mesmo lote), como zoneamento, uso e ocupação do lote,

afastamentos de divisas e recuos, infraestrutura mínima, acessos de pedestres e

veículos. E parâmetros construtivos obrigatórios, como dimensões e tipos, de

coberturas necessários, de iluminação e ventilação, de estacionamento e uso racional

da água.

• Anexo II: orienta quanto à apresentação e conteúdo mínimo para

aprovação do projeto de edificações.

Nesse é verificado o conteúdo das pranchas, como implantação, quadro de

áreas, plantas baixas, cortes, elevações, cobertura e perfis do terreno, além de

características das pranchas como legenda, dimensões do papel, cores, letras e

escalas, propriedade do imóvel, levantamento topográfico e diagrama de áreas dos

pavimentos.

• Anexo III: determina as dimensões mínimas dos compartimentos para

usos habitacionais conforme QUADRO 1 e QUADRO 2 apresentado a

seguir.

23

QUADRO 1 - DIMENSÕES MÍNIMAS DOS AMBIENTES

FONTE: Adaptado de Portaria n°80 - Curitiba (2013).

QUADRO 2 - DIMENSÕES MÍNIMAS PARA ÁREAS DE USO COMUM

FONTE: Adaptado de Portaria n°80 - Curitiba (2013).

• Anexo IV: dispõe sobre iluminação e ventilação dos compartimentos.

Posteriormente a verificação dos anexos explicitados acima, a Prefeitura será

responsável para deferir ou não o projeto arquitetônico, para o caso de indeferimento

deve se reiniciar os protocolos com as correções solicitadas até obter a aprovação do

projeto. É recomendado a realização dos demais projetos somente após todas as

alterações e adequações no arquitetônico, assim evitando o retrabalho de corrigir

todos indefinidamente.

3.1.2 Corpo de Bombeiros do Paraná

3.1.2.1 Saídas de emergência

O Corpo de Bombeiros Paraná estabelece requisitos necessários para a

segurança da edificação, como o dimensionamento das saídas de emergência para

caso de incêndio ou pânico, em acessos, rotas de saídas horizontais e escadas ou

rampas.

24

Com auxílio da Norma de Procedimento Técnico – NPT 011 (2016), definem-

se as dimensões mínimas de escadas e corredores com base no cálculo da população

da edificação.

A população de um pavimento é calculada conforme o QUADRO 3, de acordo

com sua ocupação em pessoas por m² e a capacidade da unidade de passagem, que

é o número de pessoas que passam pela saída por minuto. (NPT 011, 2016).

As larguras de saídas são dimensionadas em função da população

designada para essa rota de fuga e assim são definidas a quantidade e a capacidade

das saídas de emergências (portas, escadas, acessos e descargas). O

dimensionamento da saída de emergência é feito de acordo com a EQUAÇÃO (1) da

NPT 011 (2016).

𝑁 =𝑃

𝐶 (1)

Onde:

𝑁 – número de unidade de passagem;

𝑃 – população, conforme ocupação e QUADRO 3 (pessoas);

𝐶 – capacidade da unidade de passagem, conforme QUADRO 3 (pessoas).

QUADRO 3 - DIMENSIONAMENTO DAS SAÍDAS DE EMERGÊNCIA.

FONTE: Adaptado de NPT 011 (2016).

25

A largura de saída é dada pelo número de unidades de passagem (N), com

largura mínima é fixada em 0,55m para a passagem de um fluxo de pessoas, onde é

dado pela população de cálculo (P) por capacidade da unidade de passagem (C),

obtido no quadro apresentado. Ademais desses valores, deve-se atentar a

recomendação da NBR 9050 (2015) que define uma largura mínima padrão de 1,20

m para acessibilidade.

Os acessos devem permitir o escoamento fácil de todos os ocupantes da

edificação e livres de qualquer obstáculo, assim a NPT 011 (2016) define algumas

dimensões de portas de saídas de emergência variando com a capacidade de

pessoas e com o número de unidade de passagem a partir do vão livre na rota de

saída.

3.1.2.2 Escadas e guarda corpo

Segundo a NPT 011 (2016) as escadas devem ser de material estrutural

resistente ao fogo, dotadas de corrimãos em ambos os lados, atender a todos os

pavimentos e pisos antiderrapantes.

A largura da escada deve atender ao número de pessoas que devam transitar

na escada em caso de emergência, conforme item 3.1.2.1 e quando houver lances

paralelos devem ter espaço mínimo de 10 cm entre os mesmos para a fixação do

corrimão ou guarda corpo (NPT 011, 2016).

Os degraus, conforme FIGURA 9, devem ter a altura ℎ entre 16 cm e 18 cm,

com tolerância de 0,5 cm, a largura 𝑏 é obtida pela fórmula de Blondel EQUAÇÃO (2)

e o bocel ou a quina do degrau de no máximo 1,5 cm (NPT 011, 2016).

63 𝑐𝑚 ≤ (2ℎ + 𝑏) ≤ 64 𝑐𝑚 (2)

26

FIGURA 9 - ALTURA E LARGURA DOS DEGRAUS.

FONTE: NPT 011 (2016).

Segundo a NPT 011 (2016) é necessário guarda corpos em qualquer desnível

maior que 19 cm para evitar quedas; as alturas das guardas devem ser de no mínimo

1,05 m e pode ser reduzida para até 0,92 m em escadas internas.

Os corrimãos devem ser adotados em ambos os lados da escada e com altura

entre 0,80 m e 0,92 m acima do nível do piso. Devem ser projetados de forma

contínua, sem obstruções, e com agarre confortável ao longo do deslocamento da

mão em toda sua extensão, além disso necessitam estar afastados em pelo menos 4

cm das paredes ou guardas que forem fixados (NPT 011, 2016).

3.1.3 Norma de Desempenho

3.1.3.1 Iluminação e ventilação

A iluminação pode ser natural ou artificial, a NBR 15575-1 (2013) determina

critérios para que durante o dia possua iluminação natural nas dependências da

edificação e a noite detenha o sistema de iluminação artificial em condições

satisfatórias.

Para a iluminação natural é estabelecido pela norma alguns requisitos como

a disposição dos cômodos; a orientação geográfica da edificação; dimensões, posição

e tipo de janelas e portas; cores de paredes, pisos e tetos; entre outros. A NBR 15575-

1 (2013) recomenda que as janelas tenham no máximo 1 m de cota do peitoril e altura

máxima de 2,2 m. Já para a iluminação artificial deve-se propiciar ao usuário

condições satisfatórias de conforto e segurança para a circulação nos ambientes.

A ventilação é obtida por meio de aberturas nas fachadas com dimensões

adequadas para proporcionar a ventilação interna nos ambientes de longa

27

permanência como salas, cozinhas e dormitórios. A NBR 15575-4 (2013) recomenda

que seja atendida as áreas mínimas da legislação do local da obra, Código de Obras

por exemplo, e caso não possua exigências de ordem legal para o local de

implantação da obra deve-se adotar os valores indicados no QUADRO 4.

Para análise do projeto arquitetônico deve ser realizado para cada ambiente

de longa permanência, o cálculo apresentado na EQUAÇÃO (3):

𝐴 = 100 ∙ 𝐴𝐴

𝐴𝑃 (3)

(3)

Onde:

𝐴 – Porcentagem de abertura para ventilação (%);

𝐴𝐴 – área efetiva de abertura de ventilação do ambiente (com livre circulação

de ar);

𝐴𝑃 – área de piso do ambiente.

QUADRO 4 - ÁREA MÍNIMA DE VENTILAÇÃO EM DORMITÓRIOS E SALAS DE ESTAR

FONTE: NBR 15575-4 (2013).

3.2 PROJETO ESTRUTURAL

O projeto estrutural será constituído de concreto armado e levará em

consideração o conjunto de normal técnicas brasileiras da ABNT:

• NBR 6118 (2014) - Projeto de estruturas de concreto - Procedimento;

• NBR 6120 (2000) - Cargas para o cálculo de estruturas de edificações;

• NBR 6123 (1988) - Forças devidas ao vento em edificações;

• NBR 8681 (2003) - Ações e segurança na estrutura - Procedimento.

28

3.2.1 Etapas do projeto estrutural

Para ordenar as etapas, o projeto estrutural será apresentado na ordem:

1. Concepção Estrutural

2. Análise Estrutural

3. Dimensionamento e Detalhamento.

3.2.2 Concepção estrutural

A concepção estrutural engloba as principais definições do concreto armado,

o pré-dimensionamento dos elementos estruturais e verificação da instabilidade

global. Essas informações causam um grande impacto no custo de um projeto e no

estudo de viabilidade do mesmo.

Os elementos estruturais desse projeto limitam se a lajes, vigas e pilares. A

definição e dimensionamento de fundação não será o foco desse trabalho.

3.2.2.1 Definições do concreto armado

As primeiras informações de projeto são norteadas pela localização do

empreendimento e pelo tipo estrutural de concreto sendo concreto armado ou

protendido. Munidos dessas informações e dos QUADRO 5, TABELA 1 e TABELA 2

definem-se a Classe de Agressividade Ambiental (CAA), relação água/cimento do

concreto (a/c) e o cobrimento nominal, respectivamente.

29

QUADRO 5 - CLASSE DE AGRESSIVIDADE AMBIENTAL (CAA)

FONTE: NBR 6118 (2014).

TABELA 1 - CLASSE DE AGRESSIVIDADE E A QUALIDADE DO CONCRETO

FONTE: NBR 6118 (2014).

30

TABELA 2 - COBRIMENTO NOMINAL DO CONCRETO ARMADO

FONTE: Adaptado de NBR 6118 (2014).

3.2.2.2 Pré-dimensionamento de Pilares

O pré-dimensionamento dos pilares é baseado na recomendação da NBR

6118 (2014) sobre tensão ideal de compressão no concreto e dimensões e área

mínima da seção transversal do pilar, segundo o item 13.2.3 da mesma norma.

São utilizados valores empíricos de cargas para tipos de pavimentos afim de

estimar a tensão no concreto nas seções dos pilares pelo método da área de influência

(YAMAMOTO, 2019).

A carga incidente em cada pilar da estrutura é resultado do somatório do

produto entre áreas de influência e cargas dos pavimentos. A expressão pode ser

visualizada na EQUAÇÃO (4), sendo 𝑖 o número do tipo de pavimento e 𝑘 o número

do pilar.

𝑁𝑘 = ∑[ 𝐴𝑖𝑘 ∙ 𝑃𝐾] + 𝑃𝑐𝑥𝑎

𝑛

𝑘=1

(4)

Sendo:

𝑁𝑘 – carga no pilar (tf)

31

𝐴𝑖𝐾 – área de influência do pilar (m²)

𝑃𝑘 – carregamento pelo tipo de pavimento

𝑃𝑐𝑥𝑎 – carga da caixa d’água considerada no pilar.

A localização do pilar na estrutura - canto, extremo, meio - é incorporada no

pré-dimensionamento através do parâmetro 𝛽 conforme abaixo:

TABELA 3 – PARÂMETRO DE LOCALIZAÇÃO DO PILAR

Localização do pilar Parâmetro 𝜷

Pilar intermediário 1,0

Pilar de extremidade 1,2

Pilar de Canto 1,4

FONTE: Yamamoto (2019).

Na etapa de pré-dimensionamento é minorado a resistência do concreto de

forma que que atinja apenas 40% de seu valor total. Com isso, as dimensões das

seções transversais dos pilares são derivadas da EQUAÇÃO (5):

𝐴𝐾 =𝛽 ∙ 𝑁𝑘

𝜎𝑖 (5)

Onde:

𝐴𝐾 – área da seção do pilar (m²)

𝛽 – parâmetro de localização

𝑁𝑘 – carga no pilar (tf)

𝜎𝑖 – tensão resistente do concreto (tf/m²)

3.2.2.3 Pré-dimensionamento de lajes

O pré-dimensionamento das lajes maciças é baseado no item 13.2.4.1 da

NBR 6118 (2014), respeitando a espessura mínima (𝑒𝑚í𝑛) e o Estado Limite de Serviço

(ELS), as dimensões das lajes nas duas direções e em seus vínculos com a estrutura

- considerações de engaste, apoio simples ou balanço. A seguir é apresentado os

tipos de vínculos para lajes na FIGURA 10 e as EQUAÇÕES (6), (7) e (8) conforme a

classificação do tipo de vínculo.

32

FIGURA 10 - TIPOS DE VÍNCULOS DE LAJE

FONTE: Os autores (2019).

Para tipos 1 e 2 de lajes:

𝑒𝑚í𝑛 = 2,8 [𝑚í𝑛 (𝑙𝑥;2

3𝑙𝑦)] + 1 (6)

Para tipos 3, 4 e 5 de lajes:


3𝑙𝑦)] + 1 (7)

Para tipo 6 de laje:


3𝑙𝑦)] + 1 (8)

Sendo:

𝑙𝑥 – menor lado da laje;

𝑙𝑦 – maior lado da laje.

3.2.2.4 Pré-dimensionamento de vigas

O pré-dimensionamento das vigas é baseado no item 13.2.2 da NBR 6118

(2014), respeitando a dimensão da largura mínima (𝑏𝑤) de 12 cm e dimensionando a

altura da viga (ℎ) pelo tipo do tramo. A seguir são apresentadas as EQUAÇÕES (9),

(10) e (11) para definição da altura das vigas para balanço (hB), tramo externo (hE) e

tramo interno (hI), respectivamente.

33

ℎ𝐵 =𝑙

5 (9)

ℎ𝐸 =𝑙

10 (10)

ℎ𝐼 =𝑙

12 (11)

Onde:

𝑙 – comprimento do vão (cm).

3.2.2.5 Verificação da Indeslocabilidade da Estrutura

A verificação da indeslocabilidade da estrutura é baseada na estabilidade

horizontal do edifício fornecida pelos elementos estruturais de contraventamento - de

maior rigidez - representados por pórticos planos nas direções principais: 𝑥 e 𝑦.

Um dos modelos de cálculo para essa verificação segundo a NBR 6118 (2014)

é através do parâmetro de instabilidade alfa (𝛼). O item 15.5.2 dessa norma fornece

a EQUAÇÃO (12) para o estudo desse parâmetro 𝛼 e a EQUAÇÃO (13) determina os

valores limites aceitáveis de 𝛼:

𝛼 = 𝐻𝑡𝑜𝑡√𝑁𝑡𝑘

𝐸𝑐𝑠 ∙ 𝐼𝑐 (12)

𝛼 ≤ {𝛼1 = 0,2 + 0,1𝑛 𝑠𝑒: 𝑛 ≤ 3𝛼1 = 0,6 𝑠𝑒: 𝑛 ≥ 4

} (13)

Onde:

𝐻𝑡𝑜𝑡 – altura total da estrutura (m);

𝑁𝑡𝑘 – somatório de todas as cargas verticais atuantes na estrutura (kN);

𝐸𝑐𝑠 ∙ 𝐼𝑐 – somatório dos valores de rigidez de todos os pilares na direção

considerada ou rigidez equivalente do conjunto (kNm²). A rigidez equivalente

de um pórtico plano pode ser obtida 9, pela EQUAÇÃO (14).

𝑛 = número de pavimentos.

34

𝐸𝐼𝑒𝑞 =𝐹ℎ ∙ ℎ𝑝𝑡

3

3𝑈 (14)

Onde:

𝐹ℎ – força horizontal (kN);

ℎ𝑝𝑡 – altura do pórtico de contraventamento (m);

𝑈 – deslocamento horizontal (m).

Outro modelo de cálculo para verificação da indeslocabilidade da estrutura é

o parâmetro 𝛾𝑧, no item 15.5.3 da NBR 6118 (2014). Esse coeficiente é medido através

da EQUAÇÃO (15) e avalia a importância dos esforços de segunda ordem globais

para estruturas reticuladas de no mínimo quatro andares. Caso 𝛾𝑧 ≤ 1,10, a estrutura

é considerada de nós fixos.

𝛾𝑧 =1

1 −∆𝑀𝑡𝑜𝑡,𝑑

∆𝑀1,𝑡𝑜𝑡,𝑑

(15)

Onde:

∆𝑀𝑡𝑜𝑡,𝑑 – soma dos produtos de todas as forças verticais atuantes na estrutura

com seus valores de cálculo, pelos deslocamentos horizontais de seus respectivos

pontos de aplicação, obtidos da análise de 1ª ordem;

∆𝑀1,𝑡𝑜𝑡,𝑑 – momento de tombamento, ou seja, a soma dos momentos de todas

as forças horizontais, com seus valores de cálculo, em relação à base da estrutura.

3.2.2.6 Imperfeições geométricas globais

As imperfeições geométricas globais na estrutura como a influência do

desaprumo e do vento são contabilizadas no cálculo estrutural global seguindo as

recomendações do item 11.3.3.4.1 da NBR 6118 (2014). Na FIGURA 11 é

representado a localização dos dados: 𝐻 – altura do edifício e 𝜃𝑎 – ângulo de

desaprumo, que serão utilizados nas EQUAÇÕES (16) e (17) para verificação das

imperfeições.

35

FIGURA 11 – IMPERFEIÇÕES GEOMÉTRICAS GLOBAIS

FONTE: NBR 6118 (2014).

𝜃1 =1

100√𝐻 (16)

𝜃𝑎 = 𝜃1√1 + 1/𝑛

2 (17)

Onde:

𝜃1 𝑚𝑖𝑛 – 1/300 para estruturas reticuladas e imperfeições locais;

𝜃1 𝑚á𝑥 – 1/200;

𝑛 – número de prumadas de pilares no pórtico plano.

A NBR 6118 (2014) determina o seguinte procedimento para as

considerações de imperfeições geométricas globais nas seguintes possibilidades:

a. Quando 30% da ação de vento for maior que a ação do desaprumo,

considera-se somente a ação do vento;

b. Quando a ação do vento for inferior a 30% da ação do desaprumo,

considera-se somente o desaprumo respeitando a consideração de

𝜃1𝑚𝑖𝑛;

c. Nos demais casos, combina-se a ação do vento e desaprumo, sem

necessidade da consideração do 𝜃1𝑚𝑖𝑛.

3.2.3 Análise estrutural

3.2.3.1 Definição de carregamentos

A definição de valores das cargas será baseada na norma NBR 6120 (1980)

- Cargas para o cálculo de estruturas de edificações. As cargas consideradas são

36

divididas em cargas permanentes e acidentais. As cargas permanentes referem-se

aos materiais de construção como concreto armado, alvenaria de tijolos, argamassa

de contrapiso; as cargas acidentais são considerações para o tipo de ocupação da

edificação.

Na NBR 6120 (1980), os materiais de construção são caracterizados pelos

seus pesos específicos aparentes em kN/m³ e os valores mínimos de cargas

acidentais em kN/m².

3.2.3.2 Vento

A definição dos casos de carregamento de vento é baseada nas

recomendações da NBR 6123 (1988) - Forças devidas ao vento em edificações. Esta

norma apresenta os parâmetros a serem utilizados para a determinação do coeficiente

de arrasto do vento na edificação, tais como velocidade básica do vento (𝑉0), fator 𝑆1,

fator 𝑆2, fator 𝑆3, velocidade característica do vento 𝑉𝑘, pressão dinâmica do vento (𝑞).

A velocidade básica de vento é observada no mapa de isopletas da NBR 6123

(1988), mostrado na FIGURA 12.

FIGURA 12 - ISOPLETAS DE VELOCIDADE BÁSICA V0 (M/S)

FONTE: NBR 6123 (1988).

37

O fator topográfico 𝑆1 leva em consideração as variações do relevo para

terreno plano ou fracamente acidentado; taludes e morros; vales profundos,

protegidos de ventos de qualquer direção. O valor de 𝑆1 é obtido conforme o item 5.2

da NBR 6123 (1988) e pode variar de 0,0 a 1,0, sendo 1,0 o valor de menor impacto

da topografia.

O fator S2 é o parâmetro da rugosidade do terreno, das dimensões da

edificação e da altura sobre o terreno. No item 5.3 da NBR 6123 (1988) é possível

classificar a edificação por Categoria e por Classe conforme mostrado adiante.

A norma citada permite classificar em cinco Categorias de acordo com a

vizinhança da edificação:

• Categoria I: superfícies lisas de grandes dimensões, com mais de 5km

de extensão;

• Categoria II: terrenos abertos em nível, com poucos obstáculos, tais

como árvores e edificações baixas;

• Categoria III: terrenos planos ou ondulados com obstáculos, tais como

sebes e muros, poucos quebra-ventos de árvores, edificações baixas

e esparsas;

• Categoria IV: terrenos cobertos por obstáculos numerosos e pouco

espaçados, em zona florestal, industrial ou urbanizada;

• Categoria V: terrenos cobertos por obstáculos numerosos, grandes,

altos e pouco espaçados.

Segundo a NBR 6123 (1988), para a classificação em Classe a partir da maior

dimensão horizontal ou vertical de uma edificação:

• Classe A: não excede 20 m;

• Classe B: entre 20 m e 50 m;

• Classe C: excede 50 m.

A partir dessas duas classificações e da altura da edificação (𝑧) é definido os

parâmetros meteorológicos 𝑏, 𝑝 e 𝐹𝑟 na TABELA 4 retirada na NBR 6123 (1988).

38

TABELA 4 – PARÂMETROS METEOROLÓGICOS

FONTE: NBR 6123 (1988).

Com parâmetros meteorológicos definidos, é calculado o fator S2 para cada

altura 𝑧 (m) da edificação segundo a EQUAÇÃO (18).

𝑆2 = 𝑏 𝐹𝑟 (𝑧

10)

𝑝

(18)

O fator estatístico S3, considera o grau de segurança requerido e a vida útil da

edificação. Para tanto, a norma NBR 6123 (1988) classifica as edificações em grupos:

• Grupo 1: edificação cuja ruína total ou parcial pode afetar a segurança

ou possibilidade de socorro a pessoas após uma tempestade destrutiva

– 𝑆3 = 1,10;

• Grupo 2: edificação para hotéis e residências, comércio e indústria com

alto fator de ocupação - 𝑆3 = 1,00;

• Grupo 3: edificação e instalações industriais com baixo fator de

ocupação - 𝑆3 = 0,95;

39

• Grupo 4: vedações - 𝑆3 = 0,88;

• Grupo 5: edificações temporárias - 𝑆3 = 0,83.

Com os parâmetros V0, S1, S2 e S3, calcula-se a velocidade característica do

vento 𝑉𝑘 através da EQUAÇÃO (19) e a pressão dinâmica do vento (𝑞) pela

EQUAÇÃO (20).

𝑉𝑘 = 𝑉0𝑆1𝑆2𝑆3 (19)

𝑞 = 0,613 ∙ 𝑉𝑘2 (20)

Por fim, o coeficiente de arrasto é determinado com o auxílio de ábacos da

NBR 6123 (1988) para considerações de região de alta turbulência (FIGURA 13) ou

baixa turbulência (FIGURA 14).

Uma região de alta turbulência é definida na NBR 6123 (1988) como quando

a altura da edificação estudada não excede duas vezes a altura média das edificações

nas vizinhanças, e outros requisitos conforme item 6.5.3 dessa norma. Enquanto uma

região de baixa turbulência refere-se a um campo aberto e plano.

FIGURA 13 - COEFICIENTE DE ARRASTO (𝐶𝑎), PARA EDIFICAÇÕES PARALELEPIPÉDICAS EM VENTO DE ALTA TURBULÊNCIA

FONTE: NBR 6123 (1988).

40

FIGURA 14 – COEFICIENTE DE ARRASTO (𝐶𝑎) PARA EDIFICAÇÕES PARALELEPIPÉDICAS EM VENTO DE BAIXA TURBULÊNCIA

FONTE: NBR 6123 (1988).

3.2.3.3 Combinações e valores de cálculo

As estruturas podem receber ações em tempos diferentes ou

simultaneamente. Para simular essas possibilidades a norma NBR 6118 (2014) no

item 11.8 descreve os tipos de combinações a serem realizas nos cálculos, as

combinações de Estado Limite Último (ELU) e as de Estado Limite de Serviço (ELS).

O ELU analisa principalmente a capacidade resistente da estrutura enquanto o ELS

refere-se a limites de deformação e fissuração da estrutura.

As ações características são majoradas pelos coeficientes de ponderação de

cargas permanentes ou variáveis obtidos da TABELA 5 e agrupadas em combinações

de ELU e ELS conforme EQUAÇÃO (21) e EQUAÇÃO (22), respectivamente. Quando

analisado mais de uma carga variáveis em uma combinação, as ações variáveis

secundárias são multiplicadas por fatores de redução apresentados na TABELA 6.

𝐹𝑑,𝐸𝐿𝑈 = ∑ 𝛾𝑔𝐹𝑔𝑖,𝑘 + 𝛾𝑞(𝐹𝑞𝑖,𝑘 + ∑ 𝜓𝐹𝑞𝑖,𝑘) (21)

41

𝐹𝑑,𝐸𝐿𝑆 = ∑ 𝐹𝑔𝑖,𝑘 + ∑ 𝜓𝐹𝑞𝑖,𝑘 (22)

Sendo 𝐹 representação das ações, índice 𝑔 as ações permanentes, índice 𝑞

as ações variáveis e índice 𝑘 as ações características.

TABELA 5 – PARÃMETROS 𝛾

FONTE: NBR 6118 (2014).

TABELA 6 – COEFICIENTES 𝛾𝑓2

FONTE: NBR 6118 (2014).

42

3.2.4 Deslocamentos

Os valores de deslocamentos da estrutura devem respeitar os

deslocamentos-limite definidos no QUADRO 6.

QUADRO 6 – LIMITES DE DESLOCAMENTOS


3.2.5 Dimensionamento e detalhamento de armaduras

O dimensionamento dos elementos estruturais (lajes, escadas, vigas e

pilares) será baseado na norma NBR 6118 (2014), com resistências superiores aos

esforços solicitantes de cálculo, atendendo ao quesito de ductilidade da seção do

43

concreto (item 17.2.2 da norma) e controle da linha neutra e abertura de fissuras (item

17.3.3.2 da norma).

A ancoragem das barras de armaduras é baseada na NBR 6118 (2014).

O detalhamento das armaduras dos elementos estruturais vigas, lajes,

escadas e pilares seguem os itens a seguir.

3.2.5.1 Vigas

Segundo a NBR 6118 (2014), as armaduras longitudinais de vigas devem ter

taxa superior a 0,15% e 4% para valores máximos. A armadura transversal mínima de

vigas e elementos lineares deve seguir a EQUAÇÃO (23) apresenta no item 17.4.1.1.1

da NBR 6118 (2014):

𝐴𝑠𝑤 𝑚𝑖𝑛 ≥ 0,2 ∙𝑓𝑐𝑡𝑘,𝑚

𝑓𝑦𝑤𝑘𝐴𝑐 (23)

Sendo:

𝐴𝑠𝑤 𝑚𝑖𝑛 – área de armadura transversal mínima (cm²);

𝐴𝑐 – área de concreto da seção (cm²);

𝑓𝑦𝑤𝑘 – resistência característica do aço da armadura transversal (MPa);

𝑓𝑐𝑡𝑘,𝑚 – resistência característica média do concreto à tração (MPa), calculado

segundo a EQUAÇÃO (24):

𝑓𝑐𝑡𝑘,𝑚 = 0,3 ∙ 𝑓𝑐𝑘2/3

(24)

3.2.5.2 Lajes e Escadas

Para a NBR 6118 (2014), as armaduras de elementos planos devem atender

à taxa máxima de 4% e mínima de 0,15%. Porém, as taxas mínimas de armaduras

podem ser inferiores dependendo de sua função e localização, conforme o QUADRO

7 e a EQUAÇÃO (25).

44

QUADRO 7 – VALORES MÍNIMOS PARA ARMADURAS PASSIVAS ADERENTES

FONTE: NBR 6118 (2014).

𝜌𝑚𝑖𝑛 = 0,15% ∙ 𝐴𝑐 (25)

Sendo Ac a área da seção transversal do elemento.

3.2.5.3 Pilares

Algumas especificações e limites para dimensionamento e detalhamento de

armadura de pilares segundo a NBR 6118 (2014) são:

• taxa de armaduras longitudinal máxima em seções de emendas de deve ser

inferior a 8% da área de concreto (𝐴𝑐);

• em seções poligonais deve se ter uma barra longitudinal em cada vértice do

pilar, respeitando o cobrimento do elemento;

• diâmetro mínimo das barras de aço de armadura longitudinal deve ser igual ou

superior a ∅10 mm;

45

• a armadura transversal de pilares deve possuir diâmetro maior ou igual a 5 mm

e a ¼ do diâmetro da barra longitudinal;

• o espaçamento longitudinal entre estribos deve ser igual ou inferior a 200mm,

à menor dimensão da seção e a 12 vezes o diâmetro da armadura longitudinal.

3.2.6 Furos e aberturas

A compatibilização entre projetos pode exigir a execução de furos em

elementos estruturais para a passagem de tubulações.

Os furos são orifícios de dimensões pequenas em relação ao elemento

estrutural e as possuem dimensões consideravelmente maiores, conforme definido no

item 13.2.5 da NBR 6118 (2014). Quando previstos furos e aberturas em elementos

estruturais, seu efeito na resistência e na deformação deve ser verificado, porém é

possível dispensar verificações ao seguir as recomendações da norma conforme

apresentado a seguir.

3.2.6.1 Furos que atravessam vigas na direção de sua largura

Segundo a NBR 6118 (2014), devem ser respeitadas, simultaneamente, para

dispensa da verificação, as seguintes condições:

• a distância mínima de um furo à face mais próxima da viga deve ser no mínimo

igual a 5 cm e duas vezes o cobrimento previsto para a face;

• furos em zona de tração e a uma distância da face do apoio de no mínimo 2ℎ,

onde ℎ é a altura da viga;

• dimensão do furo de no máximo 12 cm e ℎ/3;

• distância entre faces de furos, num mesmo tramo de no mínimo 2ℎ;

• cobrimentos suficientes e não seccionamento das armaduras.

3.2.6.2 Aberturas que atravessam lajes maciças na direção de sua espessura

São dispensadas a verificação de efeitos de aberturas na resistência e

deformação de lajes maciças quando atendidas, simultaneamente, as seguintes

condições da NBR 6118 (2014):

• Laje deve ser armada em duas direções;

46

• as dimensões da abertura devem corresponder a no máximo a 1/10 do menor

vão (𝑙𝑥);

• a distância entre face de aberturas adjacentes deve ser maior que a metade do

menor vão.

3.2.6.3 Detalhamento de armadura em aberturas

As faces das lajes maciças junto as aberturas devem ser adequadamente

protegidas por armaduras transversais e longitudinais, conforme detalhe tipo da

FIGURA 15 retirado do item 20.2 da NBR 6118 (2014). Deve se adequar em cada

situação considerando a dimensão e o posicionamento das aberturas, o carregamento

aplicado nas lajes e a quantidade e diâmetro das barras que está sendo interrompidas

pelas aberturas.

FIGURA 15 – DETALHE DE ARMAÇÃO DE ABERTURAS EM LAJES

FONTE: NBR 6118 (2014).

47

3.3 PROJETO HIDRÁULICO

3.3.1 Instalação predial de água fria

3.3.1.1 Abastecimento, reservação e distribuição

A NBR 5626 (1998) aborda sobre projetos de instalações prediais de água fria

e dispõe algumas exigências a se observar no projeto como garantir o fornecimento

de água de forma continua com pressão, velocidade e quantidades adequadas;

possibilitar manutenção fácil e econômica; evitar ruídos inadequados aos ambientes

e proporcionar conforto aos usuários com fácil operação das peças utilizadas.

Segundo a NBR 5626 (1998), previamente ao projeto deve ser calculado as

características do consumo predial (volumes e vazões); características da oferta de

água como a disponibilidade de oferta e necessidades de reservação inclusive contra

possíveis incêndios.

O abastecimento deve ser proveniente da rede pública de água, a região de

Curitiba tem como concessionária a SANEPAR (Companhia de Saneamento do

Paraná), podendo ou não ser potável onde a mesma deve ser independente a de uso

potável e pode ser utilizada para limpeza, combate a incêndio e outros usos que não

necessitem de potabilidade da água (NBR 5626, 1998).

Os reservatórios devem preservar a água potável e sua capacidade

estabelecida levando o padrão de consumo, frequência e duração de interrupções do

abastecimento. O volume de água reservado deve ser no mínimo o necessário para

24h de consumo normal no edifício sem considerar a reserva de incêndio. O

posicionamento das entradas e saídas de água nos reservatórios tem que se verificar

a não ocorrência de zonas de estagnação de água dentro do reservatório (NBR 5626,

1998).

Para a rede predial de distribuição deve ser prevista a instalação de registros

de fechamento para possíveis manutenções da rede, é recomendado o uso desses

registros no barrilete, na coluna de distribuição e no ramal. Para instalações conjuntas

de água fria e água quente a instalação da fria deve ser protegida impedindo a entrada

da água quente (NBR 5626, 1998).

48

3.3.1.2 Dimensionamento das tubulações

Segundo a NBR 5626 (1998), as tubulações devem ser dimensionadas de

maneira que o abastecimento de água seja garantido com vazão adequada. Para

dimensionar a rede predial de distribuição deve considerar o uso simultâneo de mais

de um ponto de utilização, se não for previsto algum desses funcionamentos é

possível ocorrer a redução temporária da vazão em um dos pontos, porém sua

ocorrência não deve comprometer a satisfação dos usuários. Além disso, deve-se

verificar que as tubulações não atinjam valores superiores a 3 m/s.

Para o reservatório a vazão é determinada ao dividir a capacidade do mesmo

pelo tempo de enchimento, em reservatórios grandes deve ser de no máximo 6 horas

dependendo do tipo de edifício (NBR 5626, 1998).

Os pontos de utilização precisam ter uma pressão dinâmica mínima para

garantir a vazão de projeto necessária e o bom funcionamento da peça de utilização.

Em todos os casos a pressão não deve ser inferior a 10 kPa, exceto na caixa de

descarga que pode ser de no mínimo 5 kPa. Já a pressão estática em qualquer ponto

de utilização não deve ser superior a 400 kPa. Para a rede de distribuição a pressão

dinâmica da água não deve ser inferior a 5 kPa (NBR 5626, 1998).

3.3.1.3 Procedimento

Em instalações prediais, as tubulações procedem do reservatório superior,

são denominadas de barriletes, seguem para as colunas de distribuição, após para os

ramais e sub-ramais para conectar-se com os aparelhos de utilização, o

dimensionamento é realizado no sentido inverso ao caminho da água ao começar o

cálculo pelas peças sanitárias (KNAPIK, 2019).

Para o dimensionamento, conforme a NBR 5626 (1998) é utilizado o critério

do consumo máximo provável por meio do método de pesos relativos, com somatórias

desses pesos de cada aparelho ( 𝑃) conforme apresentado no TABELA 7 e a partir

do somatório calcula-se a vazão estimada na seção considerada (𝑄) em litros por

segundo, conforme EQUAÇÃO (26).

𝑄 = 0,3 ∙ √ 𝑃 (26)

49

TABELA 7- PESOS RELATIVOS POR APARELHO SANITÁRIO

FONTE: NBR 5626 (1998).

A NBR 5626 (1998) sugere uma rotina, após numerar os nós ou ponto de

utilização desde o reservatório, para o dimensionamento das tubulações conforme

roteiro adaptado por Knapik (2019) a seguir:

1) Identificação do pavimento;

2) Identificar cada trecho da rede;

3) Determinar a soma de pesos relativos de cada trecho a partir dos valores

apresentados na TABELA 7;

4) Calcular vazão estimada para cada trecho conforme EQUAÇÃO (26);

5) A partir dos pontos de utilização, determina-se o diâmetro interno da

tubulação em cada trecho utilizando o nomograma (FIGURA 16) por método

gráfico;

50

FIGURA 16 - NOMOGRAMA PARA DETERMINAÇÃO DO DIÂMETRO

FONTE: Botelho e Ribeiro Junior (2014) apud Knapik (2019).

6) Calcula-se a velocidade (v) de cada trecho de tubulação EQUAÇÃO (27),

considerando-se a vazão estimada (Q) no passo 4, onde a velocidade da água

não seja superior a 3m/s, caso essa situação ocorra deve-se aumentar o

diâmetro (D) e verificar novamente;

𝑣 =4000 𝑄

𝜋 𝐷2 (27)

7) Determinar o comprimento real da tubulação de cada trecho;

8) Calcular o comprimento equivalente em função das conexões das

tubulações de cada trecho, a partir da TABELA 8 para tubulações de PVC

rígido;

51

TABELA 8- PERDAS DE CARGA LOCALIZADAS EM METROS

FONTE: Macintyre (2017).

9) Calcular o comprimento total de cada trecho, soma-se o real com o

equivalente;

10) Calcular a perda de carga unitária (J) pela EQUAÇÃO (28), de Fair-

Wipple-Hsiao para tubos lisos em PVC rígido;

𝐽 = 8,69 ∙ 105 ∙ 𝑄1,75 ∙ 𝐷−4,75 (28)

11) Determinar a perda de carga especial, como hidrômetros individuais

conforme EQUAÇÃO (33) presente no item 3.3.1.5;

12) Calcular a perda de carga em cada trecho, multiplica-se a perda de carga

unitária pelo comprimento total e somar a perda de carga especial;

13) Determinar o desnível geométrico entre os nós a jusante e a montante

no trecho, se o trecho a jusante estiver mais elevado que a montante o valor

é negativo;

14) Determinar a pressão dinâmica disponível a montante do trecho, onde o

trecho conectado a caixa de é igual a zero e os seguintes são iguais a pressão

dinâmica residual no trecho anterior;

15) Determinar a pressão dinâmica residual a jusante do trecho, calculado a

partir do somatório entre a pressão dinâmica disponível com o desnível menos

a perda de carga total no trecho;

16) Determinar a pressão estática disponível a montante do trecho, para o

trecho mais elevado considera-se a altura do nível de água cheio, sem

52

considerar a reserva de incêndio, e os seguintes são iguais a pressão estática

residual no trecho anterior;

17) Determinar a pressão estática residual a jusante do trecho, calculado a

partir do somatório entre a pressão estática disponível e o desnível.

3.3.1.4 Sistema de bombeamento

Para o deslocamento da água do abastecimento ao reservatório superior

requer a utilização de bombas e é realizado por meio de sucção e recalque da água.

O sistema de recalque necessita de alguns elementos característicos do conjunto

elevatório como o registro de gaveta, para reter a água em casos de manutenção e a

válvula de retenção, para evitar o retorno da água. E o sistema de sucção utiliza-se

válvula de pé com crivo, evita a entrada de detritos e retorno da água (KNAPIK, 2019).

O diâmetro da tubulação de recalque é dimensionado em função do tempo

desejado de funcionamento pela EQUAÇÃO (29) de Forchheimer, para a tubulação

de sucção adota-se o diâmetro comercial igual ou imediatamente superior ao diâmetro

da tubulação de recalque, além do cálculo é necessário verificar o atendimento da

velocidade máxima de 3 m/s para evitar ruídos, caso ultrapasse essa recomendação

deve-se aumentar o diâmetro (KNAPIK, 2019).

𝐷𝑅 = 1,3 √𝑄𝑅 √𝑋4

(29)

Onde:

𝐷𝑅 – diâmetro de recalque (m);

𝑄𝑅 – vazão de recalque (m3/s);

𝑋 – razão entre o número de horas de funcionamento da bomba e 24h.

Segundo Knapik (2019), para o dimensionamento do bombeamento, é

calculado a capacidade da bomba conforme EQUAÇÃO (31), a potência da bomba

apresentado na EQUAÇÃO (32) e a altura manométrica denotado na EQUAÇÃO (30).

𝐻𝑚 = (ℎ𝑠 + ∆ℎ𝑠) + (ℎ𝑅 + ∆ℎ𝑅) = 𝐻𝑆 + 𝐻𝑅 (30)

Onde:

𝐻𝑚 – altura manométrica (m.c.a.);

ℎ𝑠 – altura estática na sucção (m.c.a.);

∆ℎ𝑠 – perda de carga na sucção (m.c.a.);

53

ℎ𝑅 – altura estática no recalque (m.c.a.);

∆ℎ𝑅 – perda de carga no recalque (m.c.a.);

𝐻𝑆 - altura manométrica de sucção (m.c.a.);

𝐻𝑆 - altura manométrica de recalque (m.c.a.).

𝑄𝑅 =𝐶𝑑

𝑛 (31)

Onde:

𝑄𝑅 – capacidade da bomba (m3/s);

𝐶𝑑 – consumo diário (m3);

𝑛 – número de horas de funcionamento da bomba.

𝑃 = 𝛾 𝑄 𝐻𝑚

𝜂 (32)

Onde:

𝑃 – potência da bomba;

𝛾 – peso especifico da água (9810 N/m2);

𝑄 – vazão de recalque (m3/s);

𝐻𝑚 – altura manométrica (m);

𝜂 – rendimento da bomba (fabricante).

Como o rendimento depende de cada fabricante, deve-se verificar os

catálogos das empresas para determinar as características da bomba a ser utilizada.

3.3.1.5 Hidrômetros individuais

De acordo com a Lei N° 13.312 de 2016, os novos condomínios ficam

obrigados a fazer a medição individualizada do consumo de água. Segundo Coelho e

Maynard (1999) tal medida foi tomada visando a redução do consumo de água,

sustentabilidade, além do morador de cada apartamento pagar somente o que foi

consumido pelo mesmo.

A NBR 5626 (1998) estabelece as perdas de cargas estimadas para

hidrômetros utilizando a EQUAÇÃO (33):

54

Onde:

∆ℎ – perda de carga no hidrômetro (kPa);

𝑄 – vazão estimada na seção considerada (l/s);

𝑄𝑚á𝑥 – vazão máxima especificada para o hidrômetro na TABELA 9 (m3/h).

TABELA 9 - VAZÃO MÁXIMA EM HIDRÔMETROS

FONTE: NBR 5626 (1998).

3.3.2 Instalação predial de água quente

A NBR 7198 (1993) discorre sobre projetos de instalações prediais de água

quente e estabelece condições como garantir o fornecimento de água de forma

continua, com pressões e velocidades compatíveis em quantidade e temperaturas

adequadas; preservar a potabilidade da água e proporcionar o nível de conforto

adequado aos usuários.

As tubulações e os aquecedores devem ser projetados de maneira que

racionalize o consumo, além disso, é necessário analisar as perdas de calor nas

instalações em função do material da tubulação e dos isolamentos térmicos utilizados

com temperaturas adequadas, no ponto de utilização deve ser menor que 40 oC para

o conforto do usuário. As pressões dinâmicas nas tubulações não devem ser menores

que 5 kPa e a pressão estática máxima nos pontos de utilização, assim como na água

fria, não deve ser superior a 400 kPa. As velocidades da água nas tubulações não

devem ser maiores que 3 m/s (NBR 7198, 1993).

Os aquecedores devem ser alimentados pelo reservatório superior ou por

dispositivos de pressurização. Para aquecedores instantâneos a gás deve-se verificar

a NBR 8130 (2004) que recomenda diâmetro mínimo das conexões de 15 mm e

∆ℎ = (36 𝑄)2(𝑄𝑚á𝑥)−2 (33)

55

rosqueável com suas respectivas indicações de água quente ou fria, as chamas

devem ser visíveis ou com indicações de sua presença, além disso, os aquecedores

devem ficar em algum local ventilado e serem projetados de maneira que seja fixado

firmemente a parede.

Para dimensionamento da demanda em aquecedores de passagem é

utilizado as vazões das peças de utilização de água quente conforme TABELA 10.

TABELA 10 - VAZÕES DAS PEÇAS DE UTILIZAÇÃO

FONTE: Carvalho Junior (2014) apud Knapik (2019).

Segundo a NBR 7198 (1993), as tubulações devem ser projetadas

considerando o isolamento térmico e acústico dependendo do material do tubo

utilizado. Os diâmetros nominais mínimos dos sub-ramais, devem ser escolhidos a

partir dos valores das velocidades e vazões consideradas, do tipo de material

especificado, além de verificar as pressões dinâmicas mínimas necessárias para o

funcionamento dos respectivos aparelhos sanitários.

Para dimensionamento dos ramais pelo método do consumo provável,

realizado similarmente ao apresentado no item 3.3.1.3, é utilizado o TABELA 11 para

misturadores de água quente.

TABELA 11 - VAZÕES E PESOS ATRIBUÍDOS ÀS PEÇAS DE UTILIZAÇÃO

FONTE: Botelho (2014), Veról et al. (2019) apud Knapik (2019).

3.4 PROJETO SANITÁRIO

A NBR 8160 (1999) dispõe sobre instalações prediais de esgoto sanitário e

estabelece requisitos para o sistema que tem como função básica coletar e transportar

56

o esgoto sanitário das edificações para o destino apropriado na rede pública de coleta

existente no município.

As instalações prediais de esgotamento sanitário devem ser executadas de

maneira que permita escoamento com facilidade; vede a passagem de gases e

animais para o interior da edificação; não permita vazamentos, liberação de gases e

formação de depósitos no interior das tubulações e impedir a contaminação da água

potável (KNAPIK, 2019).

Segundo a NBR 8160 (1999) o sistema de esgoto precisa ser totalmente

separado do sistema predial de águas pluviais e com destinos de coleta municipal

diferentes, além disso deve-se ser evitada a passagem de tubulações em paredes e

forros falsos em ambientes de uso prolongado, caso isso ocorra é necessário cuidar

com a transmissão de ruídos nesses ambientes.

3.4.1 Principais partes constituintes

O subsistema de coleta e transporte do esgotamento é composto pelos

seguintes componentes: aparelhos sanitários, desconectores, ramais, tubos de

queda, subcoletores e coletor predial, dispositivos complementares como caixas de

gordura e caixas e dispositivos de inspeção (NBR 8160, 1999).

Segundo Knapik (2019) as partes constituintes são subdivididas conforme

apresentado a seguir, adaptado junto ao conteúdo apresentado na NBR 8160 (1999).

• Aparelhos sanitários: devem impedir a contaminação da água potável

e oferecer conforto adequado ao usuário.

• Desconectores: vedam o retorno de gases com dispositivos de fecho

hídrico, como caixas sifonadas e ralos sifonados. Para máquinas de

lavar e tanques é recomendável caixa sifonada especial ao final.

• Ramais de descarga: tubos que recebem os efluentes direto das peças

sanitárias.

• Ramais de esgoto: tubos primários que recebemos efluentes dos

ramais ou de um desconector.

• Ramais de ventilação: interliga o desconector ou ramal de descarga ou

ramal de esgoto para a coluna de ventilação.

• Tubos de queda: verticais, de queda (banheiros), secundários

(lavanderias/varandas), gordura (cozinhas).

57

• Colunas de ventilação: tubulação vertical nos banheiros para gases.

• Coletores prediais: de preferência retilíneos e caso haja desvios devem

ser feitos com ângulo central menor ou igual a 45° acompanhados de

dispositivos que permitam a inspeção.

• Caixas de gordura: recomendado o isso onde os efluentes contiverem

resíduos gordurosos.

• Caixas de inspeção: deve ser acessível por meio de dispositivos de

inspeção.

• Ventilação primária: as que escoam no núcleo do tubo de queda para

a atmosfera.

• Ventilação secundária: as que escoam no interior das colunas e ramais

de ventilação.

Para os ramais é recomendado pela NBR 8160 (1999) declividades mínimas

de 2% para tubulações com diâmetro nominal (DN) menor ou igual a 75 mm, de 1%

para tubulações com diâmetro nominal maior ou igual a 100 mm e todas as tubulações

devem ter declividade máxima de 3%. Além disso, mudanças de direção nos trechos

horizontais devem ser realizadas com conexões de ângulos menores ou igual a 45° e

de horizontal para vertical podem ser executadas com ângulo menor ou igual a 90°.

Os tubos de queda devem ser instalados em um único alinhamento sempre

que possível caso necessite de desvios tem de ser realizados com ângulos menores

ou igual a 90° e de preferência com duas curvas de 45°. Quando houver formação de

espuma deve-se instalar dispositivos para evitar o retorno da mesma para os

ambientes sanitários (NBR 8160, 1999).

De acordo com a NBR 8160 (1999) todos os trechos horizontais devem

possibilitar o escoamento dos efluentes por gravidade com declividade constante.

Para os coletores prediais a declividade máxima é de 5% e as variações de diâmetro

devem ser feitas com peças de ampliação, segundo Costa (2019) não pode reduzir a

tubulação no sentido do escoamento.

As caixas de gordura e de inspeção devem ser impermeabilizadas,

apresentarem dispositivos para inspeção com tampas, serem devidamente ventilados

em locais de fácil acesso, além disso, devem possibilitar a retenção e remoção da

gordura (NBR 8160, 1999). A concessionária SANEPAR exige o uso de caixas de

gordura com suporte da Lei Municipal 13.634/2010, a fim de que a gordura seja retida,

58

ao invés de ser transportada até a rede de esgoto e evitando possíveis entupimentos

da rede.

Para caixas de inspeção deve garantir o fácil acesso respeitando as condições

apresentadas pela NBR 8160 (1999) de distância máxima de 25 m entre dispositivos

de inspeção; distância entre o coletor predial público e o dispositivo de inspeção mais

próximo não deve ser superior a 15 m; e os comprimentos dos trechos dos ramais e

os dispositivos de inspeção de no máximo 10 m. Quando houver desvios, mudanças

de declividade e junção de tubulações é necessário o uso de caixas de inspeção ou

poços de visita, localizados de preferência em áreas não edificadas do terreno (NBR

8160, 1999).

A ventilação deve estar situada acima da cobertura do edifício de forma que

não possibilite o acesso as águas pluviais provenientes da laje impermeabilizada da

cobertura. É obrigatório que não esteja localizada a menos de 4 m de janelas; altura

mínima de 0,3 m acima da cobertura sem acesso de pessoas e apresentar o terminal

com algum dispositivo que impeça a entrada de águas pluviais diretamente no tubo,

deve-se impedir também a entrada de esgoto sanitário na tubulação, além disso deve-

se verificar as distancias máximas aos desconectores conforme TABELA 12 (NBR

8160, 1999).

TABELA 12 - DISTÂNCIA MÁXIMA DE UM DESCONECTOR AO TUBO VENTILADOR

Diâmetro mínimo do ramal do esgoto (mm) Distância máxima L (m)

40 1,00

50 1,20

75 1,80

100 2,40

FONTE: NBR 8160 (1999) e Macintyre (1996) apud Knapik (2019).

3.4.2 Dimensionamento

Para dimensionar a tubulação de esgoto é realizado a sequência descrita

abaixo, conforme a NBR 8160 (1999) que apresenta o método de cálculo por unidades

de Hunter de contribuição (UHC) e primeiramente, deve-se respeitar os diâmetros

nominais mínimos dos ramais de descarga conforme TABELA 13.

59

TABELA 13 - NÚMERO DE UNIDADES DE HUNTER DE CONTRIBUIÇÃO

FONTE: NBR 8160 (1999) apud Knapik (2019).

Os desconectores são variados dependendo de cada fabricante e possuem

várias opções comerciais, porém pela NBR 8160 (1999), necessitam ter o fecho

hídrico com altura mínima de 5 cm e apresentar orifício de saída com diâmetro maior

ou igual ao ramal conectado. As caixas sifonadas devem ser de diâmetro nominal de

100 mm para até 6 UHC, de 125 mm para no máximo 10 UHC e de 150 mm para até

15 UHC; os ramais de descarga e de esgoto da caixa sifonada, também elementos

não presentes na TABELA 13, devem ser dimensionados conforme TABELA 14.

TABELA 14 - UHC PARA OUTROS APARELHOS SANITÁRIOS


Para os ramais de esgoto, que recebem o despejo dos ramais de descarga

coletados na caixa sifonada, é determinado o diâmetro com a somatória de UHC dos

ramais de descarga e verificado a TABELA 15.

60

TABELA 15 - DIÂMETRO MÍNIMOS DOS RAMAIS DE ESGOTO


Em seguida, os diâmetros dos tubos de queda são determinados de acordo

com o número de pavimentos da edificação e a somatória de UHC dos ramais de

esgoto de todos os pavimentos, por meio da TABELA 16.

TABELA 16 - DIÂMETRO MÍNIMO DOS TUBOS DE QUEDA


Posteriormente, é determinado os diâmetros dos coletores e sub-coletores a

partir da soma de UHC das tubulações anteriores ao tubo de coleta e a declividade

mínima depende diâmetro, utilizando a TABELA 17.

TABELA 17 - DIMENSIONAMENTO DE COLETORES E SUB-COLETORES


Para os diâmetros dos ramais de ventilação é necessário o valor da soma total

de UHC e a existência ou não de vasos sanitários no grupo de aparelhos, são obtidos

através da TABELA 18.

61

TABELA 18 - DIÂMETRO MÍNIMOS DOS RAMAIS DE VENTILAÇÃO


As colunas de ventilação são obtidas em função do diâmetro do tubo de

queda, a soma total de UHC e do comprimento máximo da coluna de ventilação, a

partir dos pé-direitos de cada pavimento, para isso é utilizado a TABELA 19.

TABELA 19 - DIÂMETROS DAS COLUNAS DE VENTILAÇÃO


As caixas de gordura devem ser dimensionadas considerando a quantidade

de cozinhas a serem coletadas, onde para uma cozinha pode-se usar uma caixa de

gordura pequena ou a simples; para duas cozinhas uma caixa de gordura simples ou

a dupla; para três a doze cozinhas deve ser usada a caixa dupla e para mais de doze

cozinhas é necessário caixas de gorduras especiais (NBR 8160, 1999).

Além disso, as caixas de passagem devem ter altura mínima de 10 cm e

tubulação dimensionada pela TABELA 15 considerando o diâmetro mínimo de 50 mm.

Já as caixas de inspeção têm como profundidade máxima 1 m com o fundo construído

de maneira que o escoamento seja rápido e evite a formação de depósitos (NBR 8160,

1999).

62

3.5 PROJETO DE ÁGUAS PLUVIAL

O projeto de águas pluviais de uma edificação segue as recomendações da

norma ABNT NBR 10844 (1989) – Instalações prediais de águas pluviais. Para esse

sistema de tubulação da edificação, a norma não admite quaisquer interligações com

outras instalações prediais e também as águas pluviais não devem ser lançadas em

redes de esgoto.

A concepção de um projeto pluvial depende de aspectos arquitetônicos ao

optar por telhados inclinados, lajes impermeabilizadas com caimentos, etc. Porém, as

exigências da NBR 10844 (1989) devem ser seguidas independente da escolha

arquitetônica.

Algumas exigências da norma NBR10844 (1989) quanto à elaboração de um

projeto pluvial são:

• recolher e conduzir a vazão de projeto até locais permitidos pelos

dispositivos legais;

• ser estanques;

• a drenagem deve ser feita por mais de uma saída quando há risco de

entupimento;

• quando necessário, a cobertura deve ser subdividida em áreas

menores com caimento de orientações diferentes, para evitar grandes

percursos de água.

Para superfícies horizontais de laje, a NBR 10844 (1989) estabelece ainda a

declividade mínima de 0,5%, de modo que garanta o escoamento das águas pluviais.

3.5.1 Dimensionamento do sistema de águas pluviais

Para o dimensionamento de um sistema de água pluviais é necessário

primeiramente determinar a vazão de projeto. Esse determinante de projeto é utilizado

para dimensionar o percurso das águas pluviais representado por declividades, ralos,

calhas, condutores verticais e condutores horizontais até o sistema coletivo de

drenagem. O dimensionamento também depende dos materiais dos componentes e

declividades da tubulação.

63

A concepção do sistema de águas pluviais pode tornar optativo o uso de

alguns elementos de drenagem como a necessidade de calhas ou não. Nesse

trabalho não será apresentado o dimensionamento de calhas por esse motivo.

3.5.2 Determinação da vazão de projeto

Para dimensionamento do sistema de água pluviais é necessário determinar

a vazão de projeto, que é calculada pela EQUAÇÃO (34) (NBR 10844, 1989).

𝑄 = 𝑖 ∙ 𝐴

60 (34)

Onde:

𝑖 = intensidade da chuva (mm/h);

𝐴 = área de contribuição;

𝑄 = vazão de projeto (L/min).

A norma estabelece que a intensidade pluviométrica 𝑖 deve ser feita a partir

de valores fixos de duração da precipitação e de período de retorno, variáveis

dependentes do local. No item 5.1.3 da NBR 10844 (1989) é explicitado utilizar a

duração da precipitação em 𝑡 = 5 𝑚𝑖𝑛 para o determinar a intensidade da chuva. A

norma explica que o período de retorno depende da área drenada; 𝑇 = 1 𝑎𝑛𝑜para

áreas pavimentadas; 𝑇 = 5 𝑎𝑛𝑜𝑠 para coberturas e/ou terraços; 𝑇 = 25 𝑎𝑛𝑜𝑠 para

áreas onde empoçamento ou extravasamento não possa ser tolerado. Na TABELA 20

simplificada da NBR10844 (1989) são apresentados os dados de intensidade para o

estado Paraná – BR.

TABELA 20 – CHUVAS INTENSAS NO BRASIL (DURAÇÃO – 5MIN)

Local

Intensidade pluviométrica (mm/h)

período de retorno (anos)

1 5 25

Curitiba/PR 132 204 228

Jacarezinho/PR 115 122 146(11)

Paranaguá/PR 127 186 191(23)

Ponta Grossa/PR 120 126 148


A área de contribuição (𝐴) é função da arquitetura do telhado/cobertura,

podendo haver a influência de superfícies inclinadas e verticais. Essa informação é

determinada pela FIGURA 17 retirada da NBR 10844 (1989).

64

FIGURA 17 - ESQUEMAS INDICATIVOS PARA CÁLCULOS DE ÁREAS DE CONTRIBUIÇÃO DE VAZÃO

FONTE: NBR 10844 (1989) apud Carvalho Junior (2014).

65

3.5.3 Dimensionamento de condutores verticais

Os condutores verticais são elementos de drenagem que transportam as

águas pluviais recolhidas de coberturas ou de telhados com calhas até o nível dos

condutores horizontais. A posição desses condutores pode ser externa ou interna ao

edifício.

A NBR 10844 (1989) limita o diâmetro interno mínimo dos condutores verticais

de seção circular a 70 mm, conforme item 5.6.3 da mesma.

O dimensionamento dos condutores verticais deve ser feito a partir da vazão

de projeto 𝑄 (L/min), altura da lâmina de água na calha/canal da cobertura 𝐻 (mm) e

comprimento do condutor vertical 𝐿 (m) (NBR 10844, 1989). Em posse desses dados

e do ábaco da FIGURA 18 é determinado o diâmetro da tubulação do tipo seção

circular.

FIGURA 18 - ÁBACO PARA DIMENSIONAMENTO DE CONDUTOR VERTICAL COM SAÍDA EM ARESTA VIVA

FONTE: NBR 10844 (1989) apud Botelho et al. (2014).

66

3.5.4 Dimensionamento de condutores horizontais

Condutores horizontais são tubulações ou elementos drenantes com função

de transportais água pluviais dos condutores verticais até a rede de drenagem

coletiva. Segundo a NBR 10844 (1989), para esse trajeto a normas orienta que a

ligação entre condutor vertical e condutor horizontal seja feita por curva de raio longo,

com inspeção ou caixa de areia. Além disso, em tubulações enterradas devem ser

prevista caixas de areia sempre que houver conexões entre condutores horizontais,

mudança de declividade, mudança de direção e ainda a cada trecho de 20 nos

percursos retilíneos, conforme item 5.7.4 dessa norma.

Os parâmetros de dimensionamento dos condutores horizontais são

declividade do tubo e coeficiente de rugosidade, dependente do material do tubo

(QUADRO 8). A NBR 10844 (1989) orienta utilizar declividades uniformes com valor

mínimo de 0,5% e para dimensionamento em seção circular o escoamento com lâmina

de altura igual a 2/3 do diâmetro interno do tubo.

A partir dos parâmetros descritos é determinado o diâmetro da tubulação em

função da capacidade de drenagem. A capacidade de cada diâmetro segundo

declividade e rugosidade é mostrado na TABELA 21.

QUADRO 8 – COEFICIENTE DE RUGOSIDADE

FONTE: Botelho et al. (2014), Carvalho Junior (2014) apud Knapik (2019).

67

TABELA 21 – CAPACIDADE DE CONDUTORES HORIZONTAIS DE SEÇÃO CIRCULAR PARA VAZÕES EM L/MIN

FONTE: Botelho et al. (2014) & Carvalho Junior (2014).

3.6 PROJETO ELÉTRICO

3.6.1 Requisitos de projeto elétrico

O projeto elétrico levará em consideração o conjunto de normal técnicas

brasileiras da ABNT:

• NBR 5410 (2004) - Instalações elétricas de baixa tensão;

• NBR 5444 (1989) - Símbolos gráficos para instalações elétricas prediais.

3.6.2 Dimensionamento dos circuitos

3.6.2.1 Iluminação

A iluminação em locais utilizados como habitação, fixa ou temporária, é

especificada pela NBR 5410 (2004). Deve-se ser previsto em cada cômodo pelo

menos um ponto de luz fixo no teto comandado por interruptor, admite-se que o ponto

de luz seja substituído por um ponto na parede em escadas, lavabos e varandas de

pequenas dimensões onde não seja conveniente o uso de iluminação fixada no teto.

Segundo a NBR 5410 (2004), a determinação das cargas de iluminação

possui os seguintes critérios:

• Em cômodos com área igual ou inferior a 6 m2, deve ser prevista uma

carga mínima de 100 VA;

68

• Em cômodos com área superior a 6 m2, deve ser prevista uma carga

mínima de 100 VA para os primeiros 6 m2, acrescida de 60 VA para cada

aumento de 4 m2 inteiros.

3.6.2.2 Pontos de tomadas

Segundo a NBR 5410 (2004) o número de ponto de tomada depende da

destinação do local e dos equipamentos elétricos a serem utilizados. Deve-se atender

aos seguintes critérios:

• em banheiros, deve ser previsto pelo menos um ponto de tomada,

próximo ao lavatório;

• em cozinhas, copas, copas-cozinhas, áreas de serviço, cozinha-área de

serviço, lavanderias e locais análogos, deve ser previsto no mínimo um

ponto de tomada para cada 3,5 m, ou fração, de perímetro, sendo que

acima da bancada da pia devem ser previstas no mínimo duas tomadas

de corrente, no mesmo ponto ou em pontos distintos;

• em varandas, deve ser previsto pelo menos um ponto de tomada; em

salas e dormitórios devem ser previstos pelo menos um ponto de

tomada para cada 5 m, ou fração, de perímetro, devendo esses pontos

ser espaçados tão uniformemente quanto possível;

• em cada um dos demais cômodos e dependências de habitação devem

ser previstos pelo menos:

− um ponto de tomada, se a área do cômodo ou dependência for

igual ou inferior a 2,25 m2. Admite-se que esse ponto seja

posicionado externamente ao cômodo ou dependência, a até

0,80 m no máximo de sua porta de acesso;

− um ponto de tomada, se a área do cômodo ou dependência for

superior a 2,25 m2 e igual ou inferior a 6 m2;

− um ponto de tomada para cada 5 m, ou fração, de perímetro, se

a área do cômodo ou dependência for superior a 6 m2, devendo

esses pontos ser espaçados tão uniformemente quanto possível.

69

Quanto as potências a serem atribuídas aos pontos de tomada, a NBR 5410

(2004) especifica os valores mínimos em função do equipamento que será alimentado

pela tomada.

Em banheiros, cozinhas, áreas de serviço e lavanderias deve ser utilizadas

tomadas de no mínimo 600 VA por ponto, até três, e 100 VA por ponto para os

excedentes. Quando o somatório de tomadas do conjunto for superior a seis pontos,

atribui-se potência mínima de 600 VA por ponto de tomada, até dois pontos, e 100 VA

por ponto para os excedentes, sempre considerando cada ambiente separadamente.

Nos demais cômodos são utilizadas tomadas de no mínimo 100 VA por ponto de

tomada (NBR 5410, 2004).

Em uma instalação elétrica pode haver tomadas de uso geral (TUG) ou

tomadas de uso especifico (TUE). As tomadas de uso especifico são destinadas a

equipamentos especiais, com maior consumo de energia que necessitam de circuitos

específicos com mais potência, como ar condicionados e chuveiros. Já as tomadas

de uso geral podem ser usadas para alimentar qualquer aparelho comum (NBR 5410,

2004).

Os pontos de tomadas de cozinhas, lavanderias e áreas de serviço devem ser

atendidos por circuitos exclusivos à alimentação de tomadas desses locais, para maior

segurança ao usuário, já que possuem maior concentração de equipamentos elétricos

de grande potência que, por vezes, necessitam dispor de tomada individual (NBR

5410, 2004).

Segundo a NBR 5410 (2004) as instalações devem ser divididas em diversos

circuitos pré-determinados para iluminação, tomadas gerais e especificas. É

determinado pela norma que não ocorra circuitos que possuam correntes superiores

a 10 A, se houver algum equipamento maior deve-se constituir um circuito

independente.

3.6.2.3 Quadros de distribuição

Para cada circuito deve haver um disjuntor independente em um quadro de

distribuição geral, é necessário que todos os apartamentos possuam um quadro geral

individualmente para o controle interno dos pontos de utilização. Além desses é

obrigatório o quadro de distribuição principal que fica situado após a entrada da linha

elétrica na edificação (NBR 5410, 2004).

70

Segundo a NBR 5410 (2004), ainda deve ser previsto, junto aos quadros de

distribuição, um espaço reserva para ampliações futuras com base na quantidade de

circuitos efetivamente disponível em cada quadro, utilizando-se da TABELA 22.

TABELA 22 - ESPAÇO DE RESERVA NOS QUADROS DE DISTRIBUIÇÃO

FONTE: NBR 5410 (2004).

3.6.3 Representação em projetos

A NBR 5444 (1989) estabelece orientações de símbolos gráficos e

significados para representação em projetos de instalações elétricas prediais, onde

condutores de distribuição são conforme QUADRO 9; quadros de distribuição estão

apresentados no QUADRO 10; interruptores no QUADRO 11; luminárias conforme

QUADRO 12 e tomadas seguindo o QUADRO 13.

QUADRO 9 - REPRESENTAÇÃO DE CONDUTORES

FONTE: NBR 5444 (1989).

71

QUADRO 10 - REPRESENTAÇÃO DE QUADROS DE DISTRIBUIÇÃO

FONTE: NBR 5444 (1989).

QUADRO 11 - REPRESENTAÇÃO DE INTERRUPTORES

FONTE: NBR 5444 (1989).

QUADRO 12 - REPRESENTAÇÃO DE LÂMPADAS

FONTE: NBR 5444 (1989).

QUADRO 13 - REPRESENTAÇÃO DE TOMADAS

FONTE: NBR 5444 (1989).

72

4 METODOLOGIA

O projeto realizado foi de um edifício de 4 pavimentos tipo e um pavimento de

estacionamento conforme ilustrado na FIGURA 19 em representação 3D. Cada

pavimento tipo possui 6 apartamentos, sendo 4 apartamentos do tipo 1 (FIGURA 20)

e 2 apartamentos do tipo 2 (FIGURA 21), totalizando 24 apartamentos no edifício.

A edificação foi projetada para estar localizada no município de Curitiba e

realizada em estrutura de concreto armado com vedação vertical em alvenaria de

blocos cerâmicos. Possui uma área projetada de 367,40 m² e área construída de

aproximadamente 1500 m², além disso, foi considerado pé direito de 3,06 m para

todos os pavimentos e de 2,50 m para a cobertura de acesso aos reservatórios

superiores.

Para realização dos projetos foi utilizado a dimensão 3D com fatores

geométricos de perspectiva, não levando em consideração para esse estudo o

levantamento do tempo de duração das etapas, cronograma, e de quantitativos para

orçamentação que seriam as demais dimensões 4D e 5D a serem alcançadas em

projetos BIM. Além disso, foi utilizado o nível de desenvolvimento ND 350, referente a

representações gráficas no modelo com nível de detalhamento para execução dos

elementos projetados.

FIGURA 19 – REPRESENTAÇÃO 3D DO EDIÍFICO


73

FIGURA 20 - APARTAMENTO TIPO 1


FIGURA 21 - APARTAMENTO TIPO 2


4.1 PROJETO ARQUITETÔNICO

Para execução do projeto arquitetônico foram verificadas as recomendações

da Portaria N°80 da Prefeitura Municipal de Curitiba, da Norma de Desempenho (NBR

15575, 2013) e dos Corpos de Bombeiros do Paraná.

74

Conforme apresentado no item 3.1.1 o município de Curitiba estabelece na

Portaria N°80 algumas orientações de área, iluminação, ventilação, pé-direito,

mínimas dos ambientes (QUADRO 1) e para áreas de uso comum (QUADRO 2), com

isso foi verificado o atendimento desses, para o edifício em estudo, como

demonstrado na TABELA 23, onde nota-se que quase todos os requisitos foram

atendidos com pouca variação. No ambiente de Sala e Cozinha não foi possível o

aumento da dimensão da janela por restrição do tamanho da parede externa e a

parede lateral ser corredor externo, esse não atendimento ao recomendado foi

corrigido com iluminação artificial.

TABELA 23 - VERIFICAÇÕES PORTARIA N°80

Ambiente Área

mínima (m²)

Área projeto

(m²)

Ilumina-ção

mínima (m²)

Ilumina-ção

projeto (m²)

Ventilação mínima

(m²)

Ventilação projeto

(m²)

Pé-direito mínimo

(m)

Pé-direito projeto

(m)

Sala/Cozinha 12,00 18,59 ✓ 3,10 2,63 1,55 1,32 2,40 2,88 ✓

Quarto 9,00 11,50 ✓ 1,92 1,89 ✓ 0,96 0,95 ✓ 2,40 2,88 ✓

Banheiro 1,50 5,25 ✓ 0,66 0,64 ✓ 0,33 0,32 ✓ 2,20 2,51 ✓

Corredor - 36,50 ✓ - - ✓ - - ✓ 2,40 2,88 ✓

Escada - 8,75 ✓ - - ✓ - - ✓ 2,40 2,89 ✓


Para os Corpos de Bombeiros do Paraná foi apresentado no item 3.1.2

exigências para as saídas de emergência em acessos, saídas e escadas, a partir

disso, foi verificado na TABELA 24 as dimensões mínimas para as portas de saída

dos apartamentos considerando-se duas pessoas por dormitório como população,

para a porta de saída do edifício foi considerado toda a população residente nos 24

apartamentos com o mesmo princípio de dois moradores em cada quarto e para a

escada foi considerado a quantidade de moradores para os 6 apartamentos por

pavimento. Nota-se também, que todas as larguras mínimas foram atendidas onde a

largura da escada, além disso, considerou-se a exigência da NBR 9050 (2015) de

largura mínima de 1,20 m para acessibilidade.

75

TABELA 24 - VERIFICAÇÃO CORPOS DE BOMBEIROS

Elemento de passagem

Capacidade da unidade de passagem

Número de unidade de passagem

Largura mínima (m)

Largura de projeto (m)

Portas dos Apartamentos

100 1 0,55 0,80 ✓

Porta de Saída 100 1 0,55 2,15 ✓

Escadas 45 1 0,55 1,20 ✓


Os Corpos de Bombeiros exigem além disso, dimensões mínimas e máximas

de pisos e espelhos, verificando a fórmula de Blondel, para os degraus, alturas dos

guarda-corpos e corrimãos a serem utilizados na escada, na FIGURA 22 é

apresentada as dimensões utilizadas, respectivamente, para o projeto atendendo as

orientações indicadas no item 3.1.2.2, para os patamares presentes na escada foi

verificado a dimensão estabelecida pela NBR 9050 (2015) de 1,20 m.

FIGURA 22 - DIMENSÕES ADOTADAS NA ESCADA


Foi verificado também orientações de iluminação e ventilação estabelecidas

pela NBR 15575 (2013), todas as janelas utilizadas, exceto dos banheiros, possuem

cota de peitoril menores que 1 m e alturas menores que 2,20 m favorecendo a

iluminação natural dos ambientes e todos possuem além disso iluminação artificial em

condições satisfatórias de conforto ao usuário. A ventilação interna foi verificada na

TABELA 25, atendendo as condições de área mínima de aberturas para ventilação

dos ambientes de longa permanência estabelecidas pela Norma de Desempenho

(NBR 15575, 2013).

76

TABELA 25 - VERIFICAÇÃO NORMA DE DESEMPENHO

Compartimento Abertura

mínima (m²) Área ventilação do

ambiente (m²) Área piso do

ambiente (m²) Abertura de projeto (%)

Quartos 0,81 0,95 ✓ 11,52 8,20

Sala 1,30 1,32 ✓ 18,59 7,08


Para o projeto arquitetônico foram atribuídos os materiais a serem utilizados

em revestimentos de alvenarias e pisos. As alvenarias internas da edificação foram

compostas conforme apresentado na FIGURA 23 e as alvenarias externas ao redor

da edificação foram subdivididas como ilustrado na FIGURA 24. Para as lajes foi

considerado pisos de porcelanato com contrapiso em toda a edificação, conforme

FIGURA 25.

FIGURA 23 - COMPOSIÇÃO DAS ALVENARIAS INTERNAS

FONTE: Revit (2019).

FIGURA 24 - COMPOSIÇÃO DAS ALVENARIAS EXTERNAS


77

FIGURA 25 – COMPOSIÇÃO DE PISOS


A cobertura foi realizada considerando-se laje impermeabilizada (FIGURA 26)

de inclinação de 0,55% com caída para os fundos da edificação de forma que não

houvesse o acúmulo de água na laje a partir do projeto de instalação pluvial.

FIGURA 26 - COMPOSIÇÃO DA IMPERMEABILIZAÇÃO


4.2 PROJETO ESTRUTURAL

A alocação dos elementos estruturais foi realizada intuitivamente, com vigas

abaixo de paredes e dispondo pilares e lajes com vãos inferiores a 5,5 m para melhor

otimização estrutural e desempenho na verificação de deformações. Além disso, os

elementos foram postos com o máximo de alinhamento entre eixos para evitar

excentricidades de cargas.

As decisões tomadas nesse momento influenciaram na complexidade da

compatibilização entre projetos, principalmente com o projeto arquitetônico.

78

As primeiras definições adotadas para o concreto armado utilizado no projeto

estrutural a partir da NBR 6118 (2014) são apresentadas na TABELA 26.

TABELA 26 – DEFINIÇÕES DO CONCRETO ARMADO

Definições Classificação

Classe de agressividade ambiental II

Agressividade Moderada

Classificação geral do Ambiente Urbana

Risco de Deterioração da Estrutura Pequeno

Relação água/cimento em massa ≤0,60

Classe de Concreto ≥C25

Cobrimento Nominal Laje 2,5 cm

Cobrimento Nominal Viga/Pilar 3 cm FONTE: Os autores (2019).

O pré-dimensionamento dos pilares foi estimado utilizando áreas de influência

dos pilares e a posição dos reservatórios superiores de água. Para o carregamento

do pilar foi adotado segundo a TABELA 27 para cada tipo de pavimento.

TABELA 27 - RESUMO CARGAS ADOTADAS

Tipo de pavimento Peso (Pk) Unidade

Cobertura (1) 0,9 tf/m²

Tipo (2) 1,3 tf/m²

Baldrame (3) 0,8 tf/m²

Caixa d’água (4) 25 tf

FONTE: Yamamoto (2019).

A FIGURA 27 mostra a área de influência considerada de cada pilar e a

TABELA 28 o pré-dimensionamento das seções transversais dos pilares para tensão

máxima de compressão de 𝜎𝑐 ≤ 1000 𝑡𝑓/𝑚². Para uniformização e encaixe com a

alvenaria, a menor dimensão dos pilares foi adotada 20 cm.

79

FIGURA 27 – ÁREA DE INFLUÊNCIA DOS PILARES


TABELA 28 – PRÉ-DIMENSIONAMENTO DOS PILARES (continua)

Pilar Área (m²)

Cx d'água

(tf)

N (Cobert.)

N (Tipo)

N (Baldr.)

Localiz. N

(tf) A

(cm²)

l2 calc. (cm)

l2 adot. (cm)

A adot (cm²)

P1 3,04 0 1 4 1 1,4 21 294 14 20 400

P2 4,69 0 1 4 1 1,2 32 388 19 20 400

P3 7,22 0 1 4 1 1,2 50 598 29 30 600

P4 6,73 0 1 4 1 1,2 46 557 27 30 600

P5 7,39 0 1 4 1 1,2 51 612 30 35 700

P6 1,45 0 1 4 1 1,4 10 140 7 20 400

P7 1,45 0 1 4 1 1,4 10 140 7 20 400

P8 7,39 0 1 4 1 1,2 51 612 30 35 700

P9 6,73 0 1 4 1 1,2 46 557 27 30 600

P10 7,22 0 1 4 1 1,2 50 598 29 30 600

P11 4,69 0 1 4 1 1,2 32 388 19 20 400

P12 3,04 0 1 4 1 1,4 21 294 14 20 400

P13 6,22 0 2 4 1 1 49 485 24 25 500

P14 6,22 0 2 4 1 1 49 485 24 25 500

P15 5,38 0 1 4 1 1,2 37 445 22 25 500

P16 8,3 0 1 4 1 1 57 573 28 30 600

P17 8,3 0 1 4 1 1 57 573 28 30 600

P18 5,38 0 1 4 1 1,2 37 445 22 25 500

P19 4,39 0 1 4 1 1,2 30 363 18 20 400

P20 6,77 0 1 4 1 1 47 467 23 25 500

P21 7,87 2 1 4 1 1 56 563 28 30 600

P22 7,34 2 1 4 1 1 53 526 26 30 600

P23 8,06 0 1 4 1 1 56 556 27 30 600

P24 7,21 0 2 4 1 1 56 562 28 30 600

P25 7,21 0 2 4 1 1 56 562 28 30 600

P26 8,06 0 1 4 1 1 56 556 27 30 600

80

TABELA 28 – PRÉ-DIMENSIONAMENTO DOS PILARES (continuação)

Pilar Área (m²)

Cx d'água

(tf)

N (Cobert.)

N (Tipo)

N (Baldr.)

Localiz. N

(tf) A

(cm²)

l2 calc. (cm)

l2 adot. (cm)

A adot (cm²)

P27 7,34 2 1 4 1 1 53 526 26 30 600

P28 7,87 2 1 4 1 1 56 563 28 30 600

P29 6,77 0 1 4 1 1 47 467 23 25 500

P30 4,39 0 1 4 1 1,2 30 363 18 20 400

P31 7,09 0 1 4 1 1,2 49 587 29 30 600

P32 10,94 0 1 4 1 1 75 755 37 40 800

P33 8,36 2 1 4 1 1 60 597 29 30 600

P34 7,8 2 1 4 1 1 56 558 27 30 600

P35 8,56 0 1 4 1 1 59 591 29 30 600

P36 6,61 0 2 4 1 1 52 516 25 25 500

P37 6,61 0 2 4 1 1 52 516 25 25 500

P38 8,56 0 1 4 1 1 59 591 29 30 600

P39 7,8 2 1 4 1 1 56 558 27 30 600

P40 8,36 2 1 4 1 1 60 597 29 30 600

P41 10,94 0 1 4 1 1 75 755 37 40 800

P42 7,09 0 1 4 1 1,2 49 587 29 30 600

P43 5,96 0 1 4 1 1 41 411 20 25 500

P44 5,96 0 1 4 1 1 41 411 20 25 500

P45 5,71 0 1 4 1 1,4 39 552 27 30 600

P46 8,82 0 1 4 1 1 61 609 30 30 600

P47 6,73 0 1 4 1 1 46 464 23 25 500

P48 6,28 0 1 4 1 1 43 433 21 25 500

P49 6,89 0 1 4 1 1 48 475 23 25 500

P50 1,79 0 1 4 1 1,4 12 173 8 20 400

P51 1,79 0 1 4 1 1,4 12 173 8 20 400

P52 6,89 0 1 4 1 1 48 475 23 25 500

P53 6,28 0 1 4 1 1 43 433 21 25 500

P54 6,73 0 1 4 1 1 46 464 23 25 500

P55 8,82 0 1 4 1 1 61 609 30 30 600

P56 5,71 0 1 4 1 1,4 39 552 27 30 600


O pré-dimensionamento da espessura das lajes maciças foi realizado

conforme os vãos internos dos mesmo e o lançamento da estrutura. A TABELA 29

mostra esse cálculo e as dimensões das lajes adotadas.

81

TABELA 29 – PRÉ-DIMENSIONAMENTO DAS LAJES

Laje Tipo lx (m) ly (m) e calc. (cm) e adot. (cm)

L01 3 2,28 4,01 6,70 10,00

L02 5 2,28 4,01 6,70 10,00

L03 5 2,40 4,75 7,00 10,00

L04 5 2,40 4,75 7,00 10,00

L05 5 2,05 4,75 6,13 10,00

L06 3 2,88 4,75 8,20 10,00

L07 3 2,88 4,75 8,20 10,00

L08 5 2,05 4,75 6,13 10,00

L09 5 2,40 4,75 7,00 10,00

L10 5 2,40 4,75 7,00 10,00

L11 5 2,28 4,01 6,70 10,00

L12 3 2,28 4,01 6,70 10,00

L13 5 1,30 4,01 4,25 10,00

L14 6 1,30 5,00 3,86 10,00

L15 6 1,30 5,13 3,86 10,00

L16 5 1,30 2,50 4,25 10,00

L17 6 1,30 5,13 3,86 10,00

L18 6 1,30 5,00 3,86 10,00

L19 5 1,30 4,01 4,25 10,00

L20 3 4,01 4,75 8,92 10,00

L21 5 2,30 4,75 6,75 10,00

L22 5 2,35 4,75 6,88 10,00

L23 5 2,05 4,75 6,13 10,00

L24 3 2,88 4,75 8,20 10,00

L25 5 2,50 2,83 5,72 10,00

L26 3 2,88 4,75 8,20 10,00

L27 5 2,05 4,75 6,13 10,00

L28 5 2,35 4,75 6,88 10,00

L29 5 2,30 4,75 6,75 10,00

L30 3 4,01 4,75 8,92 10,00


O pré-dimensionamento das vigas foi separado em vigas horizontais (TABELA

30) e vigas verticais (TABELA 31). Optou-se por padronizar a largura das vigas (𝑏𝑤)

igual a 20 cm em função da menor dimensão dos pilares ser de mesmo valor.

82

TABELA 30 – PRÉ-DIMENSIONAMENTO DE VIGAS HORIZONTAIS

(continua)

Viga Tramo Vão (cm) bw (cm) Índice h (cm) h adot. (cm)

V1A E 401 20 10 40 40

V1B I 240 20 12 20 40

V1C I 240 20 12 20 40

V1D I 205 20 12 17 40

V1E E 288 20 10 29 40

V2A E 288 20 10 29 40

V2B I 205 20 12 17 40

V2C I 240 20 12 20 40

V2D I 240 20 12 20 40

V2E E 401 20 10 40 40

VE E 250 20 10 25 30

V3 E 401 20 10 40 40

V4 E 401 20 10 40 40

V5A E 401 20 10 40 40

V5B I 230 20 12 19 40

V5C I 235 20 12 20 40

V5D I 205 20 12 17 40

V5E I 288 20 12 24 40

V5F I 250 20 12 21 40

V5G I 288 20 12 24 40

V5H I 205 20 12 17 40

V5I I 235 20 12 20 40

V5J I 230 20 12 19 40

V5K E 401 20 10 40 40

V6A E 401 20 10 40 40

V6B I 230 20 12 19 40

V6C I 235 20 12 20 40

V6D I 205 20 12 17 40

V6E I 288 20 12 24 40

V6F I 250 20 12 21 40

V6G I 288 20 12 24 40

V6H I 205 20 12 17 40

V6I I 235 20 12 20 40

V6J I 230 20 12 19 40

V6K E 401 20 10 40 40

V7 E 250 20 10 25 30

V8A E 401 20 10 40 40

V8B I 240 20 12 20 40

V8C I 240 20 12 20 40

V8D I 205 20 12 17 40

83

TABELA 30 – PRÉ-DIMENSIONAMENTO DE VIGAS HORIZONTAIS (continuação)

Viga Tramo Vão (cm) bw (cm) Índice h (cm) h adot. (cm)

V8E E 288 20 10 29 40

V9A E 401 20 10 40 40

V9B I 240 20 12 20 40

V9C I 240 20 12 20 40

V9D I 205 20 12 17 40

V9E E 288 20 10 29 40


TABELA 31 - PRÉ-DIMENSIONAMENTO DE VIGAS VERTICAIS

(continua)

Viga Tramo Vão (cm) bw (cm) Índice h (cm) h adot.(cm)

V10A E 460 20 10 46 50

V10B I 125 20 12 10 50

V10C I 225 20 12 19 50

V10D E 225 20 10 23 50

V11A E 445 20 10 45 45

V11B I 130 20 12 11 45

V11C I 223 20 12 19 45

V11D E 223 20 10 22 45

V12 E 470 20 10 47 50

V13 E 465 20 10 47 50

V14A E 460 20 10 46 50

V14B I 130 20 12 11 50

V14C E 455 20 10 46 50

V15 E 460 20 10 46 50

V16 E 455 20 10 46 50

V17A E 170 20 10 17 30

V17B I 275 20 12 23 30

V17C I 130 20 12 11 30

V17D I 317 20 12 26 30

V17E E 129 20 10 13 30

V18A E 170 20 10 17 30

V18B I 275 20 12 23 30

V18C I 130 20 12 11 30

V18D I 317 20 12 26 30

V18E E 129 20 10 13 30

V19 E 460 20 10 46 50

V20 E 455 20 10 46 50

V21A E 460 20 10 46 50

V21B I 130 20 12 11 50

84

TABELA 31 - PRÉ-DIMENSIONAMENTO DE VIGAS VERTICAIS (continuação)

Viga Tramo Vão (cm) bw (cm) Índice h (cm) h adot.(cm)

V21C E 455 20 10 46 50

V22 E 470 20 10 47 50

V23 E 465 20 10 47 50

V24A E 445 20 10 45 45

V24B I 130 20 12 11 45

V24C I 223 20 12 19 45

V24D E 223 20 10 22 45

V25A E 460 20 10 46 50

V25B I 125 20 12 10 50

V25C I 225 20 12 19 50

V25D E 225 20 10 23 50


Após o pré-dimensionamento dos principais elementos estruturais do edifício

foi lançado os dados sobre as plantas arquitetônicas e gerado as formas de um projeto

ainda básico. Na FIGURA 28 é possível ver o lançamento do pré-dimensionamento

do pavimento tipo e os eixos no modelo em software Revit.

FIGURA 28 – LANÇAMENTO DO PRÉ-DIMENSIONAMENTO NO REVIT


Após o lançamento de todo pré-dimensionamento das formas foi realizada a

primeira compatibilização entre projetos arquitetônico e estrutural de maneira a evitar

quinas de pilares visíveis interno e externo à edificação. Na FIGURA 29 é apresentado

a vista 3D das formas desta etapa.

85

FIGURA 29 – VISUALIZAÇÃO 3D DA FORMA NO REVIT


O modelo estrutural do edifício foi elaborado no software TQS, onde após o

lançamento da estrutura e das cargas, foi analisado a estrutura espacialmente e

dimensionados os elementos estruturais. O modelo estrutural utilizado no edifício foi

de elementos lineares representados por barras e elementos planos representados

por grelhas de lajes planas. Na FIGURA 30 é apresentado a etapa de lançamento das

formas do tipo no modelador estrutural do TQS.

FIGURA 30 - LANÇAMENTO DA ESTRUTURA DO TIPO NO TQS


86

A verificação da indeslocabilidade da estrutura foi analisada diretamente pela

função de processamento global do TQS, e comparando os parâmetros α e 𝛾𝑧 com os

valores limites da NBR 6118 (2019). Para o edifício em questão os valores limites de

desses são:

𝛼 ≤ 𝛼1 = 0,6; 𝑝𝑎𝑟𝑎 𝑛 = 6

𝛾𝑧 ≤ 1,10

A comparação entre os valores limites acima e o resultado do processamento

(TABELA 32) indicam que o parâmetro α não é atendido, porém 𝛾𝑧 sim. A partir de 𝛾𝑧

conclui-se que a estrutura é de nós fixos e, portanto, indeslocável.

TABELA 32 – PROCESSAMENTO DOS PARÂMETROS 𝛼 E 𝛾𝑧

FONTE: TQS (2019).

As imperfeições geométricas globais da estrutura foram verificadas

diretamente no processamento global da estrutura no TQS. Para uma altura total de

𝐻 = 17,8 𝑚 e o número de total de prumadas de 𝑛 = 6 calcula-se:

𝜃1 =1

425 ; 𝑒𝑛𝑡ã𝑜 𝜃1 < 𝜃1 𝑚í𝑛 =

1

300; 𝑎𝑑𝑜𝑡𝑎𝑑𝑜 𝜃1 =

1

300

∴ 𝜃𝑎 =1

390

Os valores máximos de deslocamentos horizontais da estrutura limitados

segundo a NBR 6118 (2014) e a comparação com os deslocamentos máximo obtidos

pelo modelo estrutural no TQS é apresentado na TABELA 33. Dessa análise resulta

que os deslocamentos do edifício e entre os pisos está de acordo com os limites

definidos na norma. Foram utilizados para essa verificação os dados: altura total de

𝐻 = 17,90 𝑚 e altura do pé direito 𝐻𝑖 = 3,06 𝑚.

TABELA 33 – DESLOCAMENTOS HORIZONTAIS MÁXIMOS

Deslocamentos Máximo permitido Máximo em x Máximo em y Situação

Horizontal absoluto 𝐻/1700 𝐻/14428 𝐻/4945 OK

Horizontal entre pavimentos 𝐻𝑖/850 𝐻𝑖/10547 𝐻𝑖/2996 OK

FONTE: TQS (2019).

87

O processamento global da estrutura indicou que os esforços adicionais

devido ao desaprumo global estimado dos elementos verticais são pelo menos 30%

maiores que os esforços devido a vento. Essa conclusão se enquadra na NBR 6118

(2014) como necessário a majoração dos coeficientes de arrasto dos casos de vento

para simular o efeito do desaprumo.

A definição dos carregamentos permanentes na estrutura foi com base no

projeto arquitetônico desse trabalho, seguindo as espessuras dos materiais adotados

e o peso específico (𝛾𝑖) dos materiais utilizados como vedação e revestimento

conforme a TABELA 34.

TABELA 34 – CARREGAMENTOS PERMANENTES (continua)

Descrição Subdivisão e (cm) γi (kN/m³) Carga (kN/m²)

Concreto Camada única Var 25,00 -

Alvenaria 15 cm - porcelanato/ pintura

Porcelanato 1,5 25,00

2,45

Argamassa 1,5 21,00

Bloco cerâmico furado 9 cm 9 13,00

Argamassa 2,8 21,00

Pintura 0,2 0,01

Alvenaria 15 cm - porcelanato


2,55

Argamassa 1,5 21,00


Argamassa 1,5 21,00


Alvenaria 15 cm - pintura

Pintura 0,2 0,01

2,35

Argamassa 2,8 21,00


Argamassa 2,8 21,00

Pintura 0,2 0,01

Alvenaria 20 cm - porcelanato/ pintura


3,10

Argamassa 1,5 21,00


Argamassa 2,8 21,00

Pintura 0,2 0,01

Alvenaria 20 cm - pintura

Pintura 0,2 0,01

3,00

Argamassa 2,8 21,00


Argamassa 2,8 21,00

Pintura 0,2 0,01

Piso porcelanato Contrapiso 3,5 21,00

1,11 Porcelanato 1,5 25,00

88

TABELA 34 – CARREGAMENTOS PERMANENTES (continuação)

Descrição Subdivisão e (cm) γi (kN/m³) Carga (kN/m²)

Forro de gesso Gesso 1,25 8,00 0,10

Impermeabilização Borracha 5 17,00

1,59 Contrapiso 3,5 21,00


O carregamento acidental sobre as lajes foi uniformizado em 2 kN/m² para as

lajes dos apartamentos, corredores e coberturas e 2,5 kN/m² para as escadas como

mostra as recomendações na TABELA 35.

TABELA 35 – CARREGAMENTOS ACIDENTAIS

Locais Sobrecarga (kN/m²)

Dormitório, sala, copa, cozinha,

banheiro 1,5

Despensa, área de serviço, lavanderia, terraço sem acesso

público

2

Escadas sem acesso ao público

2,5


Para as considerações de carga de vento foram adotados os parâmetros da

TABELA 36 e o coeficiente de arrasto para edificações localizadas em zonas de alta

turbulência (FIGURA 14).

TABELA 36 – CONSIDERAÇÕES DE VENTO

Simbologia Descrição Valor Unidade

z Altura da edificação 17,8 m/s

V0 Velocidade básica do vento 42 m/s

S1 Fator topográfico 1,00 -

S2 Categoria IV -

S2 Classe B -

b Parâmetro meteorológico 0,85 -

p Parâmetro meteorológico 0,125 -

Fr Parâmetro meteorológico 0,98 -

S2 Rugosidade, dimensões 0,90 -

S3 Risco, segurança 1,00 -

Vk Velocidade carac. do vento 37,6 m/s

q Pressão dinâmica do vento 867 N/m²


89

Os fatores de cálculo utilizados para majorar carregamentos em combinações

no ELU foram:

• carregamento permanente: 𝛾𝑔 = 1,4;

• carregamento variável: 𝛾𝑞 = 1,4.

Para fatores redutores de carga acidental em combinações foram utilizadas a

partir da consideração de não haver pesos de equipamentos que permaneçam fixos

por longa duração e de não haver elevada concentração de pessoas. Esses fatores

de redução são:

• carregamento acidental em combinações ELU: ψ = 0,5;

• carregamento acidental em combinações quase permanentes: ψ = 0,3.

Algumas das combinações adotadas para ELU foram:

• 1,4 ∙ (𝑃𝐸𝑆𝑂 𝑃𝑅Ó𝑃𝑅𝐼𝑂 + 𝑃𝐸𝑅𝑀𝐴𝑁𝐸𝑁𝑇𝐸 + 𝐴𝐶𝐼𝐷𝐸𝑁𝑇𝐴𝐿 + 0,6 ∙ 𝑉𝐸𝑁𝑇𝑂);

• 1,4 ∙ (𝑃𝐸𝑆𝑂 𝑃𝑅Ó𝑃𝑅𝐼𝑂 + 𝑃𝐸𝑅𝑀𝐴𝑁𝐸𝑁𝑇𝐸 + 0,5 ∙ 𝐴𝐶𝐼𝐷𝐸𝑁𝑇𝐴𝐿 + 𝑉𝐸𝑁𝑇𝑂).

Algumas das combinações adotadas para análise de deformação foram:

• 𝑃𝐸𝑆𝑂 𝑃𝑅Ó𝑃𝑅𝐼𝑂 + 𝑃𝐸𝑅𝑀𝐴𝑁𝐸𝑁𝑇𝐸;

• 𝑃𝐸𝑆𝑂 𝑃𝑅Ó𝑃𝑅𝐼𝑂 + 𝑃𝐸𝑅𝑀𝐴𝑁𝐸𝑁𝑇𝐸 + 0,3 ∙ 𝐴𝐶𝐼𝐷𝐸𝑁𝑇𝐴𝐿.

O maior deslocamento das lajes ocorre nas de maiores dimensões, que para

esse projeto são as lajes L20 e L30 como mostra na imagem. Para a combinação de

serviço 𝑃𝐸𝑆𝑂 𝑃𝑅Ó𝑃𝑅𝐼𝑂 + 𝑃𝐸𝑅𝑀𝐴𝑁𝐸𝑁𝑇𝐸 + 0,3 ∙ 𝐴𝐶𝐼𝐷𝐸𝑁𝑇𝐴𝐿 a maior deformação

vertical foi de 13 mm para lajes e 8 mm para a escada.

O valor limite de deformação da estrutura para aceitabilidade sensorial é de

L/250, sendo L = 4000 mm para as maiores lajes e L = 3440 mm para as escadas.

Dessa forma, a deformação máxima das lajes é 16 mm e para a escada de 13,76 mm,

limites verificados e atendidos pela estrutura.

90

FIGURA 31 – DEFORMAÇÕES NAS LAJES DO TIPO

FONTE: TQS (2019).

O dimensionamento e detalhamento das armaduras de todos os elementos

estruturais foi realizado integralmente no software TQS que utiliza limites e cálculos

da NBR 6118 (2014). Para os elementos estruturais foram verificados os limites

mínimos e máximos das armaduras em comparação ao adotado pelo TQS.

A TABELA 37 apresenta a verificação das armaduras longitudinais das vigas

e a TABELA 38 das armaduras transversais das vigas. As armaduras adotadas foram

calculadas e especificadas pelo TQS.

TABELA 37 – VERIFICAÇÃO ARMADURAS LONGITUDINAIS DAS VIGAS

Seção (cm²) As mín Barras As máx As mín adot. As máx adot. Situação

20 30 0,9 2∅8 24 2∅8 2∅10 OK

20 40 1,2 2∅10 32 2∅10 3∅10 OK

20 45 1,35 2∅10 36 2∅10 4∅10 OK

20 50 1,5 2∅10 40 2∅10 2∅16 OK


TABELA 38 – VERIFICAÇÃO ARMADURAS TRANSVERSAIS DAS VIGAS

Seção (cm²) Asw min (cm²) Asw mín adot. Asw máx adot. Situação

20 30 0,51 ∅5c/15 ∅5c/15 OK

20 40 0,68 ∅5c/18 ∅5c/15 OK

20 45 0,77 ∅5c/18 ∅5c/18 OK

20 50 0,85 ∅5c/18 ∅5c/18 OK


Para os pilares foram feitas verificações similares nas armaduras longitudinais

quanto à armadura máxima e mínima e os resultados são apresentados na TABELA

39.

91

TABELA 39 – VERIFICAÇÃO ARMADURAS LONGITUDINAIS DE PILARES

Seção (cm²) As mín (cm²) Arm. Mín As máx (cm²) As mín adot. As máx adot. Situação

20 30 3,14 4∅10 24 3,14 6,28 OK

20 35 3,14 4∅10 28 3,14 3,14 OK

20 40 3,14 4∅10 32 3,14 12,06 OK


As armaduras transversais adotadas para pilares possuem espaçamento

respeitando item 18.4.3 da NBR 6118 (2014). O menor valor entre 20 cm, menor

dimensão do pilar (20 cm) e a proporção de 12 diâmetros da armadura longitudinal,

sendo 12 cm para armaduras longitudinais de ∅10 mm, 15 cm quando armaduras

longitudinais de 12,5 mm e 19 cm para barras longitudinais de ∅16 mm.

As armaduras longitudinais das lajes foram verificadas quanto à armadura

máxima e armadura mínima para posições negativas (superiores) e positivas

(inferiores) conforme a TABELA 40 abaixo.

TABELA 40 – VERIFICAÇÃO ARMADURAS LONGITUDINAIS DE LAJES

Localização As min (cm²) As máx (cm²) As mín adot. As máx adot. Situação

Armaduras negativas

1,50 40 ∅6,3c/20 ∅8c/12,5 OK

Armaduras negativas de bordas sem continuidade

1,01 40 ∅6,3c/20 ∅6,3c/12,5 OK

Armaduras positivas de lajes

armadas nas duas direções

1,01 40 ∅6,3c/20 ∅6,3c/12,5 OK


O dimensionamento e detalhamento do reservatório superior foi realizado com

o suporte do software Scia Engineer através de modelo de elementos shell (placas).

No modelo estrutural considerou-se paredes e tampa de espessura 20 cm de concreto

armado e carregamento hidrostático dentro do reservatório. Através dos esforços de

momento fletor, cortante máximo e dos diagramas de armadura calculados

diretamente pelo Scia (FIGURA 32) determinaram-se as armaduras necessárias.

Como a armadura necessária foi inferior à armadura mínima, foram adotadas o valor

mínimo para as lajes de fundo, tampa e paredes com barras ∅8c/15 e analisando as

paredes como elementos viga-parede, a armadura positiva (inferior) foi de 4∅12,5.

92

FIGURA 32 – MOMENTOS FLETORES E ARMADURA CALCULADA DA CAIXA D’ÁGUA

FONTE: Scia Engineer (2019).

93

Os furos em vigas foram necessários em pontos de que a tubulação de água

fria percorre até os devidos apartamentos após passar pelos hidrômetros individuais.

Para prevenir interceptação de armaduras longitudinais, a locação dos furos foi

adotada como altura intermediária das vigas. Como os requisitos de dispensa de

verificações adicionais foram atendidos para todos os furos em viga previstos, não

foram realizadas outras análises.

As aberturas em lajes foram necessárias quando houve-se a necessidades de

transposição de um conjunto de tubulações dos sistemas prediais hidrossanitários.

Para menor impacto no projeto arquitetônico e estrutural, as aberturas ficaram

localizadas muito próximas a pilares.

Para aberturas que estão de acordo com os requisitos listados no item 3.2.6.2,

não foram realizadas verificações de esforços.

Em lajes com necessidade de aberturas que não verificaram ao requisito de

dimensão máxima dos lados da abertura de 𝑙𝑥/4 (sendo 𝑙𝑥 menor vão da laje), houve-

se a necessidade da verificação estrutural mais detalhado quando aos esforços

atuantes na região da abertura. Para tanto, através de um modelo estrutural no

software Scia Engineer das respectivas lajes e seus carregamentos foram analisados

os esforços de momento fletor e cortante máximo atuante. Esses resultados são

apresentados na FIGURA 33 e conclui-se que os esforços nas aberturas não

comprometem a estrutura ou ultrapassam os valores resistentes.

Além disso, de forma adaptada da NBR 6118 (2014), foram prescritas

armaduras de reforço para todas as aberturas em lajes. O desenho de detalhe típico

da armação de reforço ao redor das aberturas é mostrado na FIGURA 34.

94

FIGURA 33 – VERIFICAÇÃO ESFORÇOS DE LAJES COM ABERTURAS

FONTE: Scia Engineer (2019).

95

FIGURA 34 – DETALHE TÍPICO ARMADURA EM ABERTURAS


4.3 PROJETO HIDRÁULICO

Para o projeto hidráulico, primeiramente, foi calculado o volume necessário

dos reservatórios com base na população da edificação, para isso foi considerado o

número de ocupantes de 96 pessoas (duas pessoas por dormitório) dos 24

apartamentos com um consumo diário adotado foi de 150 litros por habitante.

Com isso, o volume de reservação necessário é de 14400 litros por dia, além

disso o volume de reserva de incêndio que foi considerado como 20% do volume

necessário (KNAPIK, 2019), de 2880 litros por dia. Para os dois reservatórios

superiores foi adotado um terço do volume de reservação com 5 m³ cada e o

reservatório inferior de um terço do volume com 5 m³.

4.3.1 Dimensionamento e considerações de Água Fria

Para o dimensionamento das tubulações de água fria verificou-se as

condições estabelecidas pela NBR 5626 (1998) e recomendações indicadas nas notas

96

de aula da disciplina TH030 de Sistemas Prediais Hidráulicos Sanitários (KNAPIK,

2019).

Foi realizado o procedimento listado no item 3.3.1.3 para os dois tipos de

apartamentos, FIGURA 35 e FIGURA 36, para verificação da pressão disponível nos

pontos críticos.

FIGURA 35 - IDENTIFICAÇÃO DOS NÓS APARTAMENTO 1


FIGURA 36 - IDENTIFICAÇÃO DOS NÓS APARTAMENTO 2


97

Para as tubulações de ramais e sub-ramais do apartamento 1 foram utilizadas

dimensões de diâmetros conforme apresentado nas TABELA 41 e TABELA 42.

TABELA 41 - DIÂMETROS E PESOS ADOTADOS SUB-RAMAIS APARTAMENTO 1

Sub-ramais - Apartamento tipo 1

Trecho Peças Pesos Vazão (L/s) DN (mm)

1_2 Chuveiro 0,4 0,190 25

2_3 Tanque 0,7 0,251 25

4_5 Aquecedor - 0,000 25

6_7 Caixa de descarga 0,3 0,164 25

8_9 Pia cozinha 0,7 0,251 25

10_11 Lavatório 0,3 0,164 25

17 Máquina de lavar roupa 1 0,300 25


TABELA 42 - DIÂMETROS E PESOS ADOTADOS RAMAIS APARTAMENTO 1

Ramais - Apartamento tipo 1

Trecho Trechos interligados Pesos Vazão (L/s) DN (mm)

2_4 1_2 e 2_3 1,1 0,315 25

4_6 3_5 e 5_6 1,1 0,315 25

6_8 5_7 e 7_8 1,4 0,355 25

8_10 7_9 e 9_10 2,1 0,435 25

10_12 8_10 e 10_11 2,4 0,465 25


Além disso, foi quantificado as conexões em cada trecho para verificar os

comprimentos equivalentes (TABELA 43) para o passo 8 do procedimento,

apresentado no item 3.3.1.3.

TABELA 43 - COMPRIMENTOS EQUIVALENTES APARTAMENTO 1

(continua) Trechos Conexões Quantidade Comp. Eq. Comp. Eq.

1_2

Joelho 90 - 25mm 2 3

20,3 Tê - 25mm 1 0,9

Joelho 45 - 25mm 2 1,4

Registro de globo aberto 1 15

2_4 Joelho 90 - 25mm 1 1,5

2,4 Tê - 25mm 1 0,9

4_6


5,3 Tê - 25mm 1 0,9

Joelho 45 - 25mm 2 1,4

6_8 Joelho 90 - 25mm 1 1,5

2,4 Tê - 25mm 1 0,9

98

TABELA 43 - COMPRIMENTOS EQUIVALENTES APARTAMENTO 1 (continuação)

Trechos Conexões Quantidade Comp. Eq. Comp. Eq.

8_10 Joelho 90 - 25mm 1 1,5

2,4 Tê - 25mm 1 0,9

10_12 Joelho 90 - 25mm 1 1,5

1,8 Registo de gaveta 1 0,3

17 Joelho 90 - 25mm 1 1,5

1,8 Registo de gaveta 1 0,3

TOTAL 36,4


Para o dimensionamento do ponto crítico (chuveiro) do apartamento 1, foram

adotados os trechos conforme apresentado na FIGURA 35 e a saída do barrilete na

caixa d’água demonstrado as indicações na FIGURA 37.

FIGURA 37 - INDICAÇÃO DOS NÓS BARRILETE E HIDRÔMETRO APARTAMENTO 1


Para o hidrômetro individual foi calculado uma perda de carga especial

(Coluna 11 da TABELA 44) a partir do diâmetro de 25 mm considerado obtém-se na

TABELA 9 o valor para 𝑄𝑚á𝑥 de 7 m³/h para determinar a perda de carga pontual

causada pelo hidrômetro utilizando-se da EQUAÇÃO (33).

A pressão no chuveiro, segundo a NBR 5626 (1998), deve ser maior que 1

m.c.a. e menor que 40 m.c.a., conforme calculado para o apartamento do tipo 1 na

TABELA 44 foi obtido 3,33 m.c.a. para o ponto crítico situado no 4° pavimento da

edificação, já que o mesmo possui menor altura de coluna de água comparado com

os outros pavimentos e assim a pressão calculada foi verificada com a mínima e com

99

a máxima citadas. Além disso, verificou-se a pressão dos pontos críticos nos outros

pavimentos tipos e notou-se que para 1° pavimento, onde seria o ponto de maior

pressão pela maior coluna de água, a pressão calculada é menor do que de 40 m.c.a.

assim atendendo a pressão máxima requisitada pela NBR 5626 (1998).

100

TABELA 44 - VERIFICAÇÃO DE PRESSÃO DO CHUVEIRO APARTAMENTO 1

Apartamento tipo 1

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

Pavimento Trecho

Pesos

Q (L/s)

DN (mm)

V (m/s)

Comprimento (m) Perda de Carga Desnível

(m)

Pressão dinâmica Pressão estática

Real Eq. Total Unitária J (m/m)

Especial (mca)

Total hp (mca)

Disponível (mca)

Residual (mca)

Disponível (mca)

A-B - 32 2,14 1,27 2,40 3,67 0,16 0,00 0,58 1,27 0,00 0,69 0,00

B-C 32,8 1,72 32 2,14 5,54 2,00 7,54 0,16 0,00 1,20 0,00 0,69 -0,51 1,27

C-D 32,8 1,72 32 2,14 1,96 1,50 3,46 0,16 0,00 0,55 1,96 -0,51 0,90 1,27

4

20_19 3,4 0,55 25 1,13 1,70 3,10 4,80 0,07 0,81 1,15 1,70 0,90 1,45 3,23

19_18 3,4 0,55 25 1,13 3,18 1,50 4,68 0,07 0,00 0,33 0,00 1,45 1,12 4,93

18_14 3,4 0,55 25 1,13 4,03 1,50 5,53 0,07 0,00 0,39 0,00 1,12 0,73 4,93

14_13 2,4 0,46 25 0,95 0,35 0,90 1,25 0,05 0,00 0,07 0,00 0,73 0,67 4,93

13_12 2,4 0,46 25 0,95 1,81 1,80 3,61 0,05 0,00 0,19 1,81 0,67 2,29 4,93

12_10 2,4 0,46 25 0,95 0,50 1,20 1,70 0,05 0,00 0,09 0,00 2,29 2,21 6,75

10_8 2,1 0,43 25 0,89 0,55 2,10 2,65 0,05 0,00 0,12 0,00 2,21 2,08 6,75

8_6 1,4 0,35 25 0,72 0,51 2,10 2,61 0,03 0,00 0,08 0,00 2,08 2,00 6,75

6_4 1,1 0,31 25 0,64 1,26 5,30 6,56 0,03 0,00 0,17 0,00 2,00 1,83 6,75

4_5 1,1 0,31 25 0,64 1,26 6,30 7,56 0,03 0,00 0,20 1,00 1,83 2,63 6,75

4_2 1,1 0,31 25 0,64 0,19 2,40 2,59 0,03 0,00 0,07 0,00 2,63 2,56 7,75

2_1 0,4 0,19 25 0,39 1,27 20,30 21,57 0,01 0,00 0,23 1,00 2,56 3,33 7,75 FONTE: Os autores (2019).

101

Analogamente para as tubulações de ramais e sub-ramais do apartamento 2

foram utilizadas as dimensões de diâmetros apresentadas nas TABELA 45 e TABELA

46.

TABELA 45 - DIÂMETROS E PESOS ADOTADOS SUB-RAMAIS APARTAMENTO 2


1_2 Chuveiro 0,4 0,190 25

2_3 Tanque 0,7 0,251 25

4_5 Aquecedor - 0,000 25

6_7 Máquina de lavar roupa 1,0 0,300 25

8_9 Pia cozinha 0,7 0,251 25

10_11 Caixa de descarga 0,3 0,164 25

12_13 Lavatório 0,3 0,164 25


TABELA 46 - DIÂMETROS E PESOS ADOTADOS RAMAIS APARTAMENTO 2

Trecho Trechos interligados Pesos Vazão (L/s) DN (mm)

2_4 1_2 e 2_3 1,1 0,315 25

4_6 2_4 e 4_5 1,1 0,315 25

6_8 4_6 e 6_7 2,1 0,435 25

8_10 6_8 e 8_9 2,8 0,502 25

10_12 8_10 e 10_11 3,1 0,528 25

12_14 10_12 e 12_13 3,4 0,553 25


Além disso, foi quantificado as conexões em cada trecho para verificar os

comprimentos equivalentes (TABELA 47) para o passo 8 do procedimento,

apresentado no item 3.3.1.3, também de maneira similar ao realizado para o

apartamento tipo 1.

TABELA 47 - COMPRIMENTOS EQUIVALENTES APARTAMENTO 2

(continua)


1_2


20,3 Tê - 25mm 1 0,9

Joelho 45 - 25mm 2 1,4


2_4 Joelho 90 - 25mm 1 1,5

2,4 Tê - 25mm 1 0,9

4_6 Joelho 90 - 25mm 2 3

3,9 Tê - 25mm 1 0,9

6_8 Joelho 90 - 25mm 1 1,5

2,4 Tê - 25mm 1 0,9

8_10 Joelho 90 - 25mm 1 1,2

2,1 Tê - 25mm 1 0,9

102

TABELA 47 - COMPRIMENTOS EQUIVALENTES APARTAMENTO 2 (continuação)


10_12 Joelho 90 - 25mm 1 1,2

2,1 Tê - 25mm 1 0,9

12_14 Joelho 90 - 25mm 4 4,8

5,1 Registro de gaveta 1 0,3

TOTAL 38,3


Para o dimensionamento do ponto crítico (chuveiro) do apartamento 2, foram

adotados os trechos conforme apresentado na FIGURA 36 e a saída do barrilete na

caixa d’água demonstrado as indicações na FIGURA 38.

FIGURA 38 - INDICAÇÃO DOS NÓS BARRILETE E HIDRÔMETRO APARTAMENTO 2


Para o hidrômetro individual foi calculado a perda de carga especial com as

mesmas especificações consideradas para o apartamento 1 utilizando-se da

EQUAÇÃO (33).

A pressão no chuveiro, segundo a NBR 5626 (1998), deve ser maior que 1

m.c.a e menor do que 40 m.c.a., conforme calculado para o apartamento do tipo 2 na

TABELA 48 obteve-se 4,45 m.c.a. Para isso foi necessário a utilização de um

pressurizador com potência de 210 W (FIGURA 39) no trecho de maior comprimento

real do ponto 17 ao 16 com pressão adotada de 4 m.c.a obtida a partir da FIGURA 40

para a vazão de 0,55 litros por segundo apresentada no trecho, equivalente a 33 litros

por minuto.

103

FIGURA 39 - MODELO DE PRESSURIZADOR

FONTE: Rinnai (2019).

FIGURA 40 - GRÁFICO DE ESPECIFICAÇÃO DO PRESSURIZADOR

FONTE: Adaptado de Rinnai (2019).

Calculou-se a pressão disponível para o ponto crítico situado no 4° pavimento

da edificação, já que o mesmo possui menor altura de coluna de água comparado

com os outros pavimentos e assim a pressão calculada foi verificada com a mínima e

com a máxima citadas. Além disso, verificou-se também, a pressão dos pontos críticos

nos outros pavimentos tipos e notou-se que para 1° pavimento, onde seria o ponto de

maior pressão pela maior coluna de água, a pressão calculada é menor do que de 40

m.c.a. assim atendendo a pressão máxima requisitada pela NBR 5626 (1998).

104

TABELA 48 - VERIFICAÇÃO DE PRESSÃO DO CHUVEIRO APARTAMENTO 2

Apartamento tipo 2

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

Pavimento Trecho

Pesos

Q (L/s)

DN (mm)

V (m/s)


(m)



Especial (mca)

Total hp (mca)

Disponível (mca)

Residual (mca)

Disponível (mca)

A-B 32,8 1,72 32 2,14 1,27 2,40 3,67 0,16 0,00 0,58 1,27 0,00 0,69 0,00

B-C 32,8 1,72 32 2,14 5,54 2,00 7,54 0,16 0,00 1,20 0,00 0,69 -0,51 1,27

C-D 32,8 1,72 32 2,14 1,96 1,50 3,46 0,16 0,00 0,55 1,96 -0,51 0,90 1,27

4

18_17 3,4 0,55 25 1,13 1,70 3,10 4,80 0,07 0,81 1,15 1,70 0,90 1,45 3,23

17_16 3,4 0,55 25 1,13 11,96 1,50 13,46 0,07 -4,00 -3,05 0,00 1,45 4,50 4,93

16_15 3,4 0,55 25 1,13 0,76 1,50 2,26 0,07 0,00 0,16 0,00 4,50 4,35 4,93

15_14 3,4 0,55 25 1,13 1,81 1,50 3,31 0,07 0,00 0,23 0,00 4,35 4,11 4,93

14_12 3,4 0,55 25 1,13 0,69 5,10 5,79 0,07 0,00 0,41 0,69 4,11 4,39 4,93

12_10 3,1 0,53 25 1,08 1,39 2,10 3,49 0,07 0,00 0,23 0,00 4,39 4,17 5,63

10_8 2,8 0,50 25 1,02 0,40 2,10 2,50 0,06 0,00 0,15 0,00 4,17 4,02 5,63

8_6 2,1 0,43 25 0,89 0,50 2,40 2,90 0,05 0,00 0,13 0,00 4,02 3,88 5,63

6_4 1,1 0,31 25 0,64 0,91 3,90 4,81 0,03 0,00 0,13 0,00 3,88 3,76 5,63

4_2 1,1 0,31 25 0,64 0,25 2,40 2,65 0,03 0,00 0,07 0,00 3,76 3,69 5,63

2_1 0,4 0,19 25 0,39 1,53 20,30 21,83 0,01 0,00 0,24 1,00 3,69 4,45 5,63


105

4.3.2 Dimensionamento e considerações de Água Quente

Para a instalação de água quente foi situado aquecedores a gás individuais

(FIGURA 41) nos apartamentos, localizados nos pontos 3 de água quente (tubulação

vermelha) e 5 de água fria (tubulação azul) da FIGURA 35 e FIGURA 36.

Conforme apresentado nas TABELA 49 e TABELA 50 os diâmetros de sub-

ramais e ramais que foram adotados para ambos os tipos de apartamentos. Os

comprimentos equivalentes utilizados no dimensionamento do ponto crítico (chuveiro)

foram quantificados na TABELA 51.

FIGURA 41 - MODELO DE AQUECEDOR A GÁS

FONTE: Rinnai (2019).

TABELA 49 - SUB-RAMAIS ÁGUA QUENTE – APARTAMENTO 1 E 2


1_2 Chuveiro 0,5 0,212 25

2_3 Pia cozinha 0,7 0,251 25

4_5 Lavatório 0,5 0,212 25


TABELA 50 - RAMAIS ÁGUA QUENTE – APARTAMENTO 1 E 2

Trecho Trechos interligados S Pesos Vazão (L/s) DN (mm)

2_4 1_2 e 2_3 1,2 0,329 25

4_6 2_4 e 4_5 1,7 0,391 25


106

TABELA 51 - COMPRIMENTOS EQUIVALENTES ÁGUA QUENTE


1_2


19,8 Tê - 25mm 2 1,8


2_3 Joelho 90 - 25mm 4 6 6

2_4 Joelho 90 - 25mm 1 1,5

2,4 Tê - 25mm 1 0,9

4_6 Joelho 90 - 25mm 1 1,5 1,5

23,7


Foi necessário a utilização de pressurizador para o aquecedor, para isso foi

utilizado o mesmo apresentado na FIGURA 39 porém de potência 140 W atende a

vazão da tubulação de 0,33 litros por segundo, aproximadamente 20 litros por minuto.

Com isso utilizou-se do gráfico na FIGURA 42 para obter a pressão de 4 m.c.a. no

dimensionamento do procedimento apresentado no item 3.3.1.3.

FIGURA 42 - GRÁFICO DE ESPECIFICAÇÃO DO PRESSURIZADOR NO AQUECEDOR

FONTE: Adaptado de Rinnai (2019).

A pressão no chuveiro, segundo a NBR 7198 (1993), deve ser maior que 0,5

m.c.a. e menor do que 40 m.c.a., conforme calculado para o apartamento do tipo 1 na

TABELA 52 obteve-se 4,95 m.c.a. e para o apartamento 2 na TABELA 53 foi de 4,94

m.c.a, ambos verificam com os limites máximos e mínimos estabelecidos.

107

TABELA 52 - VERIFICAÇÃO DE PRESSÃO DO CHUVEIRO ÁGUA QUENTE APARTAMENTO 1

Apartamento tipo 1

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

Pavimento Trecho

Pesos

Q (L/s)

DN (mm)

V (m/s)


(m)



Especial (mca)

Total hp (mca)

Disponível (mca)

Residual (mca)

Disponível (mca)

Tipo

6_4 1,7 0,39 25 0,80 0,72 1,20 1,92 0,04 0,00 0,07 0,00 0,00 -0,07 0,00

4_2 1,2 0,33 25 0,67 1,80 2,00 3,80 0,03 -4,00 -3,90 0,00 -0,07 3,82 0,00

2_1 0,5 0,21 25 0,43 1,56 19,80 21,36 0,01 0,00 0,27 1,40 3,82 4,95 0,00 FONTE: Os autores (2019).

TABELA 53 - VERIFICAÇÃO DE PRESSÃO DO CHUVEIRO ÁGUA QUENTE APARTAMENTO 2

Apartamento tipo 2

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

Pavimento Trecho

Pesos

Q (L/s)

DN (mm)

V (m/s)


(m)



Especial (mca)

Total hp (mca)

Disponível (mca)

Residual (mca)

Disponível (mca)

Tipo

6_4 1,7 0,39 25 0,80 1,35 1,20 2,55 0,04 0,00 0,09 0,00 0,00 -0,09 0,00

4_2 1,2 0,33 25 0,67 1,41 2,00 3,41 0,03 -4,00 -3,91 0,00 -0,09 3,81 0,00

2_1 0,5 0,21 25 0,43 1,56 19,80 21,36 0,01 0,00 0,27 1,40 3,81 4,94 0,00 FONTE: Os autores (2019).

108

4.3.3 Dimensionamento da bomba

Para o sistema de bombeamento necessário com o objetivo de realizar o

abastecimento dos reservatórios superiores, foi calculado a capacidade das bombas

(𝑄𝑅) utilizando-se da EQUAÇÃO (31), para o consumo diário de 14400 L com tempo

de funcionamento desejado de 6 horas.

𝑄𝑅 =14400

6= 2400

𝐿

ℎ

𝑄𝑅 =2400

3600= 0,667

𝐿

𝑠= 6,67 ∙ 10−4

𝑚3

𝑠

O dimensionamento da tubulação de recalque (𝐷𝑅) foi calculado com a

EQUAÇÃO (29), mas como o resultado obtido não foi um diâmetro comercial foi

adotado o diâmetro imediatamente superior de 25 mm e o diâmetro de sucção (𝐷𝑆)

adotado foi o mesmo que de recalque conforme:

𝐷𝑅 = 1,3 √6,67 ∙ 10−4 √6/244 = 23,73 𝑚𝑚 → 25 𝑚𝑚

𝐷𝑆 = 25 𝑚𝑚

Após isso, foi verificado os comprimentos e perdas de cargas pelo projeto

hidráulico para os valores das alturas manométricas de recalque (𝐻𝑅) e de sucção (𝐻𝑆)

a fim de obter as alturas manométricas (𝐻𝑚) dos sistemas de bombeamento, conforme

apresentado na TABELA 54, utilizando-se da EQUAÇÃO (30). Foi considerado um

sistema para cada reservatório superior com colunas de abastecimento individuais.

TABELA 54 - ALTURAS MANOMÉTRICAS

Alturas Coluna 1 Coluna 2

ℎ𝑠 0,86 0,86

∆ℎ𝑠

𝐿𝑆 2,34 4,31

𝐿𝑆 𝑒𝑞 3,00 4,50

𝐻𝑆 1,38 1,72

ℎ𝑅 18,00 18,00

∆ℎ𝑅

𝐿𝑅 28,48 28,48

𝐿𝑅 𝑒𝑞 10,50 10,50

𝐻𝑅 21,81 21,81

𝐻𝑚 23,20 23,54


109

Assim é possível estimar a potência das bombas necessárias para cada

coluna de abastecimento, foi adotado um rendimento da bomba (𝜂) de 40% e

calculado a partir da EQUAÇÃO (32).

𝑃1 = 9810 ∙ 6,67 ∙ 10−4 ∙ 23,2

0,40= 379,51 𝑊

𝑃2 = 9810 ∙ 6,67 ∙ 10−4 ∙ 23,54

0,40= 385,07 𝑊

4.4 PROJETO SANITÁRIO

Para o projeto sanitário foi definido as conexões e ramais para cada ambiente

de ambos os tipos de apartamentos, obteve-se as mesmas configurações conforme

apresentado na TABELA 55.

Os ramais de descarga foram considerados para os sistemas listados e

utilizou-se as TABELA 13 e TABELA 14 para determinação diâmetros dos aparelhos

e de conexões entre os mesmos ramais.

i. Chuveiro, lavatório e ralo de piso;

ii. Bacia Sanitária;

iii. Tanque de lavar roupas, máquina de lavar roupas e ralo de piso;

iv. Pia de cozinha.

Já os ramais de esgoto foram dimensionados com auxílio da TABELA 15 e

realizou-se apenas a conexão dos itens i e ii, para o item iii foi necessário o aumento

do diâmetro enquanto o item iv foi mantido do ramal de descarga.

Para dimensionar tubos de queda foi utilizado a TABELA 16, para estes foi

considerado tubos individuais para cada sistema, já que as pias de cozinhas devem

passar pela caixa de gordura e é recomendado que tanques e maquinas de lavar

roupa possuam um sistema próprio para não retornar a espuma gerada.

Para os tubos de queda das pias de cozinha foi adotado posteriormente caixas

de gordura duplas, que podem receber de 3 a 12 pias residenciais, no caso projetado

recebem 4 pias de cozinha sendo uma para cada pavimento.

Os sub-coletores foram dimensionados utilizando-se da TABELA 17, para

todos os tubos de quedas mencionados foi necessário uma tubulação de 100 mm de

diâmetro ao considerar o somatório de UHC do pavimento pela quantidade dos

mesmos, com declividade de 1% recomendada pela NBR 8160 (1999).

110

Para o coletor predial que conecta na rede pública de esgotamento sanitário

é necessária uma tubulação de 150 mm de diâmetro, somando-se as UHC de toda a

edificação, a declividade manteve-se de 1%. Em todas as conexões entre tubos de

queda e coletores, ou quando há mudanças de direção da tubulação, foi adicionado

caixas de inspeção conforme recomendações da NBR 8160 (1999) apresentadas no

item 3.4.1 .

Os ramais e colunas de ventilação foram dimensionados para o sistema inteiro

de cada apartamento, respeitando as distancias mínimas estabelecidas na TABELA

12. Para isso foi considerado as TABELA 18 e TABELA 19 com o comprimento das

colunas de ventilação equivalente ao pé direito dos 4 pavimentos.

111

TABELA 55 - DIMENSIONAMENTO DA INSTALAÇÃO DE ESGOTO

RAMAIS DE DESCARGA

(peças)

RAMAIS DE DESCARGA

RAMAIS DE ESGOTO TUBO DE QUEDA

CÔ

MO

DO

APARELHO TABELA 13 TABELA 14 TABELA 15 TABELA 16

UHC aparelho

Dmín (mm)

UHC Dmín

(mm)

UHC D

(mm) UHC

D (mm)

UHC D

(mm)

Apart

am

ento

1

Chuveiro 2 40

4 50 4 50 10 100 40 100

Ralo de piso 1 40

Lavatório 1 40

Bacia sanitária 6 100 6 100 6 100

Tanque de lavar roupa

3 40

7 50 7 75 7 75 28 75 Máquina de lavar roupa

3 50

Ralo de piso 1 40

Pia 3 50 3 50 3 50 3 50 12 50

Apart

am

ento

2

Chuveiro 2 40

4 50 4 50 10 100 40 100

Ralo de piso 1 40

Lavatório 1 40

Bacia sanitária 6 100 6 100 6 100

Tanque de lavar roupa

3 40

7 50 7 75 7 75 28 75 Máquina de lavar roupa

3 50

Ralo de piso 1 40

Pia 3 50 3 50 3 50 3 50 12 50


112

4.5 PROJETO PLUVIAL

O projeto pluvial do edifício foi dividido em duas concepções: a laje

impermeabilizada e inclinada com direcionamento das águas para condutores

verticais e horizontais até o reservatório de água pluvial para reuso; e a drenagem do

estacionamento através de ralos, condutores horizontais, caixas de areia e tubulação

até ligação com a rede pública de drenagem.

Primeiramente para foi adotada uma laje impermeabilizada com inclinação

mínima de 0,5%, segundo a NBR 10844 (1989), com sentido à fachada posterior do

edifício, onde as águas serão coletas por condutores verticais. Por meio dos

condutores verticais e horizontais as águas passam por filtro de peneira até alcançar

o reservatório de águas pluviais localizado nos fundos do terreno. Esse reservatório

possui parede que faz divisa com a cisterna do edifício.

Para o dimensionamento das tubulações estimou-se a vazão para uma chuva

de duração 5 min, período de retorno de 5 anos e intensidade de 204 mm. A área de

influência da chuva calculada conforme FIGURA 43 e TABELA 56.

FIGURA 43 – VISUALIZAÇÃO DA ÁREA DE INFLUÊNCIA DA CHUVA

FONTE: Adaptado de Revit (2019).

TABELA 56 – ÁREA DE INFLUÊNCIA DA CHUVA

Interceptador Área (m²)

Cobertura 333,70

Reservatórios 8,16

Paredes 16,00

Cobertura 2 12,63

Área total 370,49


113

A vazão total estimada para a área de influência foi de 1260 L/min sendo

considerada dividida igualmente entre seis condutores verticais, 210 L/min cada.

O dimensionamento do condutor vertical para a vazão de 210 L/min, altura da

lâmina d’água na cobertura de 5 mm e comprimento do condutor vertical de

aproximadamente 15 m foi de DN 75 mm.

O dimensionamento dos condutores horizontais foi realizado de acordo com

vazão de contribuição dos trechos alimentados pelos condutores verticais.

Considerando tubulação de PVC com coeficiente de rugosidade 𝑛 = 0,011 e

inclinação da tubulação de 2% obteve-se a TABELA 57.

TABELA 57 – DIMENSIONAMENTO CONDUTORES HORIZONAIS

Condutor horizontal Q (L/min) DN (mm)

CH1 210 100

CH2 420 125

CH3 630 125


O volume do reservatório de água pluvial de capacidade 6 m³ foi estimado a

partir da vazão de projeto e tempo de duração da chuva de 5 min. Essa água possui

destino o uso em lavagem de calçadas, garagem e irrigação do jardim.

A drenagem do estacionamento não foi dimensionada analisando a área de

influência da chuva, porém é a região mais baixa da superfície do terreno e de

provável empoçamento. Para esse sistema de drenagem pluvial foram inseridos ralos

pelo estacionamento com tubulação de condutores horizontais encaminhando as

águas para o sistema de drenagem pública. Em encontros entre tubulações ou

mudanças de direção foram adicionadas caixas de areia conforme orientação da NBR

10844 (1989).

4.6 PROJETO ELÉTRICO

Para o projeto elétrico foi realizado um projeto unifilar, adotando os requisitos

estabelecidos pela NBR 5410 (2004) conforme o item 3.6.

Os pontos de tomadas dos cômodos em áreas molhadas de cozinhas foram

quantificados com o perímetro do compartimento por 3,5 m, totalizando 6 tomadas no

e considerado as três primeiras com 600 VA segundo exigência da NBR 5410 (2004).

Os banheiros foram adotados a quantidade mínima de uma tomada mais uma tomada

especial para a máquina de lavar roupa. Para os outros cômodos foram calculados a

114

partir do perímetro do compartimento por 5 m. A quantidade de unidades de pontos

de tomadas para os cômodos de cada apartamento está apresentada na TABELA 58.

As lâmpadas foram quantificadas a partir da área de cada cômodo, para áreas

menores que 6 m² foi utilizado somente uma lâmpada de 100 VA e em áreas maiores

foram consideradas uma lâmpada de mesma potência a cada 4 m². As quantidades

necessárias para o projeto, por cômodo de cada apartamento, podem ser visualizadas

na TABELA 58.

TABELA 58 - QUANTIDADES DE ELEMENTOS ELÉTRICOS

Cômodos Área (m²) Perímetro (m) Tomadas Lâmpadas

Apartamento 1 (internos)

Cozinha/Sala 18,59 20,55 6 4

Banheiro 5,25 9,20 2 1

Quarto 1 8,76 12,05 3 1

Quarto 2 11,52 14,35 3 2

Corredor 2,59 7,10 2 1

Apartamento 2 (cantos)

Cozinha/Sala 16,87 17,63 6 3

Banheiro 3,72 8,32 2 1

Quarto 1 6,71 10,42 3 1

Quarto 2 9,23 13,02 3 1

Corredor 7,57 16,42 4 1


Para quantificar os disjuntores necessários para os quadros de distribuição

dos apartamentos, foi considerado um circuito de pontos de tomadas e um circuito de

iluminação para cada ambiente. Cada apartamento possui cinco ambientes: dois

quartos, banheiros, corredores e cozinhas/salas, a partir disso a quantidade obtida

para cada apartamento é de 10 disjuntores mais 4 circuitos para tomadas de uso

especifico, resultando em 14 disjuntores, porém segundo a NBR 5410 (2004) é

necessário também um espaço reserva para possíveis ampliações, utilizando-se da

TABELA 22 é obtido o valor de 4 disjuntores reservas. Assim, totalizando 18

disjuntores para os quadros de distribuição em cada apartamento.

115

5 DISCUSSÃO E RESULTADOS

No presente trabalho, para o projeto arquitetônico foi verificado as condições

estabelecidas pela Prefeitura Municipal de Curitiba, Portaria no 80 (2013); pela Norma

de Desempenho, NBR 15575 (2013) e pelos Corpos de Bombeiros Paraná, NPT 011

(2016).

Para o projeto estrutural foi realizado o pré-dimensionamento, análise

estrutural, dimensionamento e detalhamento, seguindo orientações de todas as

normas necessárias tanto para estabelecer as forças e cargas, quanto ao realizar o

projeto verificando a NBR 6118 (2014).

No projeto hidrossanitário foram dimensionados os reservatórios, tubulações

de água fria, água quente, esgoto sanitário e águas pluviais, segundo recomendações

das normas de Instalações Prediais de Água Fria, NBR 5626 (1998); Instalações

Prediais de Água Quente, NBR 7198 (1993); Instalações Prediais de Águas Pluviais,

NBR 10844 (1989); Instalações Prediais de Esgoto Sanitário NBR 8160 (1999); além

de notas de aula da disciplina de TH030 – Sistemas Prediais Hidráulicos Sanitários

segundo Knapik (2019).

Já o projeto elétrico foi executado conforme orientações apresentadas na

norma de Instalações elétricas de baixa tensão, NBR 5410 (2004) e as representações

gráficas de projeto segundo a norma de Símbolos gráficos para Instalações Elétricas

Prediais, NBR 5444 (1989).

Todos os projetos foram executados com características do conceito BIM de

maneira que ficassem compatibilizados já durante a execução dos projetos de forma

contínua e cíclica. A partir disso, o arquitetônico e o estrutural sempre que alterados

interferiam no outro e já se verificava as modificações necessárias entre esses. Para

o hidrossanitário, previamente a execução do projeto, foi idealizado a localização dos

furos em vigas e lajes no estrutural, de shafts para tubos de quedas do esgoto

sanitário, e a distribuição das peças hidráulicas de maneira que as tubulações

estivessem, preferencialmente, localizadas em somente uma parede de cada

apartamento.

Os resultados obtidos foram as pranchas de projeto arquitetônico, estrutural,

hidrossanitário e elétrico apresentados nos APÊNDICE 1, 2, 3 e 4, respectivamente.

As pranchas de projeto arquitetônico foram:

a) Plantas do térreo, pavimento tipo e cobertura;

116

b) Cortes A e B;

c) Elevações frontal, posterior e laterais;

d) Implantação e 3D.

De projeto estrutural foram:

a) Planta de cargas com eixos e locação dos pilares;

b) Plantas de formas para: térreo (fundação), pavimento tipo e coberturas;

c) Cortes A e B;

d) Armaduras de pilares, vigas e lajes.

As pranchas de projeto hidrossanitário foram:

a) Água fria, água quente e esgoto pavimento tipo: plantas, cortes e

isométricos;

b) Água fria barrilete e hidrômetros: plantas, cortes e isométricos;

c) Esgoto e pluvial térreo: plantas, cortes e isométricos;

d) Prancha geral: elevação frontal (esquema vertical) e isométrico.

Por fim as pranchas de projeto elétrico foram:

a) Planta de instalação elétrica predial: pavimento térreo;

b) Planta de instalação elétrica predial: pavimento tipo.

117

6 CONCLUSÕES E RECOMENDAÇÕES

A aplicação do BIM possui suas vantagens e desvantagens quanto à

implantação, modelagem, detalhamento e visualização na elaboração de projetos

para edificações. Algumas vantagens e desvantagens vivenciadas na elaboração do

presente trabalho são apresentadas a seguir.

Com este trabalho foi possível a elaboração de projetos de um edifício de 4

pavimentos através um modelo tridimensional que agregou características

quantitativas e qualitativas dos elementos. Foi possível alcançar o nível de

desenvolvimento ND350 com compatibilidade entre os projetos arquitetônico,

estrutural, hidrossanitário e elétrico.

A elaboração dos projetos foi baseada nas normas técnicas e foram utilizados

principalmente os softwares Revit, TQS e Scia Engineer; os programas possuem

suporte IFC, porém a comunicação entre os programas é falha.

A extensão IFC não possui compatibilidade entre as versões estudantis dos

softwares TQS v19 e Revit 2019. A interoperabilidade entre o Revit e o Scia Engineer

possui entraves como a geração de elementos com centros geométricos deslocados

inviabilizando a utilização dos dados transferidos.

A interoperabilidade entre os softwares ainda não é suficiente para completa

transmissão de dados e a compatibilização entre os projetos acaba por ser atingida

realizando alterações manuais no modelo.

A integração proporcionada pela metodologia BIM permite organizar a

visibilidade dos projetos arquitetônico, estrutural, hidrossanitário e elétrico. Além

disso, a apresentação de uma interface coordenada em uma árvore de projeto otimiza

a navegação pelas disciplinas de forma mais rápida e prática.

O software Revit, por permitir a metodologia BIM, permite a inserção de

configurações e especificações detalhadas de parâmetros dos elementos, porém essa

liberdade também gera a necessidade de especificar os mesmos parâmetros para

permitir a modelagem do sistema projetado. É necessário um grande conhecimento

em famílias e configuração de famílias para a elaboração de projetos hidrossanitário

e elétrico, em razão do tipo de conexão e sistema, como tubulações e fiação.

A aquisição de templates e famílias para o Revit causaram um grande impacto

no tempo de produção dos projetos, principalmente elétrico e hidrossanitário. Iniciar a

modelagem com essas ferramentas previamente configuradas e atualizadas aos

118

padrões das respectivas NBRs otimizam o tempo de modelagem. Além de que, um

considerável tempo pode ser necessário para aprender e aplicar as configurações de

template, de visualização na vista e organização dentro do modelo.

Algumas limitações de softwares dificultam a representação completa de todo

um sistema de projeto. Por exemplo, o TQS não consegue dimensionar corretamente

reservatórios de água em razão do tipo e orientação da carga hidrostática e dos

formatos de armaduras para esse tipo de elemento, porém o software consegue com

excelência dimensionar e detalhar elementos básicos como lajes, vigas, pilares,

blocos, sapatas.

Um melhor detalhamento depende do tempo disponível para a elaboração do

projeto e do grau de necessidade de especificação do cliente. O tempo gasto para

detalhar aumenta consideravelmente

em relação à modelagem inicial. Por exemplo, a inserção de uma parede no

modelo impacta na arquitetura, porém a configuração e detalhamento das camadas

da parede não alteram o panorama geral do projeto, mas sim o quantitativo de

materiais. Além de que o detalhamento exige um mais processamento de dados pelo

computador, uma vez que o modelo básico já está completo.

Cortes e vistas automatizadas otimizaram a produção ao representar

fielmente todos os elementos aparentes em cada visualização. A principal vantagem

desse potencial é não precisar verificar ou atualizar os cortes e vistas quando

realizadas alterações no decorrer do projeto.

Os conhecimentos obtidos na elaboração do trabalho proporcionaram uma

visualização e integração dos projetos em uma visão realista. Obteve-se com esse

trabalho a sensibilidade ao impacto de mudanças em um projeto para com os demais

e a compatibilização entre eles. Por exemplo, dimensões de banheiros na arquitetura

influenciam no dimensionamento da laje, na necessidade ou não de verificações de

aberturas em lajes assim como a necessidade de aberturas ou a especificação de

shafts que não prejudiquem os demais projetos, na quantidade de iluminação,

ventilação e na quantidade de lâmpadas necessárias para atender aos requisitos das

normas de projetos arquitetônico e elétrico.

Foi adquirido com esse trabalho uma grande experiência na área de

elaboração de projetos em geral, além de compreender a importância de uma

padronização e qualidade da apresentação do produto final, representado por

pranchas, carimbos e modelo computacional.

119

Foi possível também a aplicação direta e realista de conhecimentos técnicos

multidisciplinares em projetos arquitetônicos, estruturais, hidrossanitários e elétricos e

até mesmo examinar o mercado de produtos da construção civil. Ademais uma visão

geral de todos os elementos necessários para uma edificação residencial de forma

completa ao se especificar produtos e equipamentos no projeto. Essa aprendizagem

é de grande importância para a área de orçamentação dentro da construção civil.

Algumas recomendações para trabalhos futuros é prever um grande tempo de

familiarização com o software, por meio de cursos online ou até mesmo presenciais,

com suporte de pessoas que dominam a ferramenta para tirar dúvidas de forma

rápida. Essa conversa beneficia os dois lados pois ambos aprendem e fixam

conhecimentos sobre o assunto.

Templates e famílias integralmente configuradas são comercializadas e

podem ser uma solução à necessidade de grande detalhamento de peças para os

projetos. Pois a especificação de materiais como lâmpadas, esquadrias e peças

hidrossanitárias dependem de produtos existentes no mercado local e da necessidade

e desejo do cliente.

Apesar de não ser abordado no projeto, recomenda-se realizar o

levantamento de quantitativos e ainda orçamentação para avaliar a viabilidade do

projeto, para um modelo completo de BIM da edificação agregando valor ao projeto.

Com essas informações é possível atingir as dimensões 4D e 5D do conceito BIM,

sendo adicionados o cronograma e orçamentação ao modelo de dimensão 3D.

É possível ainda realizar projetos de prevenção, combate a incêndio e pânico,

projetos de aproveitamento da água da chuva em bacias sanitárias para utilização

mais eficiente, projetos de instalações de água quente com o aquecimento a partir

painéis solares, realizar a modelagem dos conduítes elétricos de maneira compatível

com as outras instalações e também, projetos complementares como: projeto de

telefonias, projeto de tubulação de gás, projeto de rede de internet e quais mais forem

necessários para o melhor detalhamento possível do projeto.

120

REFERÊNCIAS

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APÊNDICE 1 – PROJETO ARQUITETÔNICO

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APÊNDICE 2 – PROJETO ESTRUTURAL

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APÊNDICE 3 – PROJETO HIDROSSANITÁRIO

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APÊNDICE 4 – PROJETO ELÉTRICO

universidade federal do paranÁ evy nÁtalie firmino …

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