Instalações Prediais de Águas Pluviais - Dimensionamento e Projetos

4º Aula Instalações prediais de águas pluviais Objetivos de aprendizagem Ao término desta aula vocês serão capazes de identificar compreender e dimensionar os equipamentos de águas pluviais compreender a funcionalidade de um sistema de águas pluviais dimensionar o reservatório de águas pluviais compreender o manejo de dados de chuva para o dimensionamento Olá turma Nesta aula estudaremos sobre o dimensionamento das instalações prediais de águas pluviais Vamos compreender os cálculos para que se elabore um projeto de uma instalação predial de águas pluviais Tal conteúdo é importante pois esse tipo de sistema utiliza água da chuva para abastecer os pontos de consumo isso levaria um consumo menor de água límpida o que levaria a uma diminuição dos custos pelo uso de água e uma contribuição ao meio ambiente visto que a água doce é um recurso limitado Desejo a todos uma excelente aula Boa leitura Bons estudos 40 Instalações Hidrossanitárias 1 Considerações iniciais 2 Intensidade pluviométrica 3 Vazão de projeto 4 Calhas 5 Condutores verticais 6 Condutores horizontais 7 Dimensionamento dos reservatórios 8 Exemplo de dimensionamento 1 Considerações Iniciais Quando falamos em instalações prediais de águas pluviais visamos a economia de água usada em instalações de água fria Para se instalar esse sistema devemos analisar alguns fatores de viabilidade como índice pluviométrico do local da edificação área de captação e espaço para acomodar a instalação Um ponto importante é que as águas pluviais devem ser usadas para o uso não potável como rega de jardins limpeza de casas e veículos e bacias sanitárias visto que ao precipitar a água da chuva pode carregar impurezas presentes no ar principalmente em locais com grande poluição como em grandes cidades Além disso ao ser captada telhados ou lajes a água irá carregar partículas que irão contaminála mesmo que passe pelo filtro partículas pequenas tornam a água imprópria para o consumo humano Os pontos de consumo de águas pluviais devem ser identificados de modo que fique claro que a água naquele ponto não é própria para o consumo humano Para dimensionarmos as tubulações de instalações de águas pluviais devemos consultar a NBR 10844 Instalações prediais de águas pluviais que informa as exigências necessárias para se fazer um projeto de um sistema de águas pluviais tendo em vista a funcionalidade segurança economia e durabilidade As instalações de águas pluviais devem seguir as seguintes exigências segundo a NBR 10844 Captar e conduzir a água até os locais permitidos para consumo Permitir a manutenção em qualquer ponto da instalação Suportar os esforços devido a dilatação térmica e choques externos Não provocar ruídos excessivos Uma consideração muito importante é que as águas pluviais não podem ser descartadas na rede de esgoto o correto é existir uma tubulação de esgoto e uma de águas pluviais As tubulações usadas na instalação são em PVC mesmo material empregado em instalações de água fria Também devemos trabalhar com calhas para a captação de água e conduzir até os tubos de queda que levarão a água captada até o filtro e depois ao reservatório Seções de estudo Os reservatórios devem ser dimensionados de acordo com métodos presentes na NBR 15527 Água da chuva Aproveitamento de coberturas em áreas urbanas para fins não potáveis dentre eles temos o Método de Rippl Método da simulação Método de Azevedo Netto Método prático alemão Método prático australiano e o Método prático inglês 2 Intensidade Pluviométrica A intensidade pluviométrica pode ser definida como a quantidade de chuva que cai em um determinado tempo Normalmente esse valor é obtido através de estações de monitoramento de chuva A EMBRAPA é a responsável pelo monitoramento dessa intensidade Quando se tem os dados dos equipamentos de intensidade pluviométrica dos aparelhos medidores de uma cidade podese realizar o estudo dos dados e de acordo com o posicionamento destes podese obter um valor representativo de intensidade pluviométrico Esse estudo pode ser feito com uma ferramenta de georreferenciamento Entretanto caso não haja informações suficientes para se trabalhar os dados de intensidade pluviométrica podemos usar dados já preestabelecidos presentes na NBR 10844 onde é apresentado na Tabela 5 desta norma os dados médios de intensidade pluviométrica para diversas cidades brasileiras para três períodos de retorno Período de retorno é um valor médio em anos para que a mesma intensidade pluviométrica ocorra e seja igualada ou ultrapassada somente uma vez Segundo a norma o período de retorno é adotado de acordo com o tipo de obra 1 ano para dimensionamento de áreas de pavimentação 5 anos para coberturas 25 anos para coberturas em quem o empoçamento não é tolerado Para se determinar esses dados é fixado o valor de 5 minutos para a duração de uma chuva 3 Vazão de Projeto Devemos dimensionar os condutores e as calhas de modo a suportar uma vazão chamada vazão de projeto Esse valor é calculado baseado na intensidade pluviométrica e na área de captação 31 ÁREA DE CAPTAÇÃO Devemos analisar o tipo de cobertura em que a água da chuva será coletada Na Figura 1 é mostrado os dois tipos de cobertura mais utilizadas em edificações 41 Figura 1 TIPOS DE SUPERFÍCIES DE COLETA DE ÁGUA DA CHUVA Fonte NBR 10844 Temos na Figura 1 um exemplo de cobertura inclinada que representa telhados e uma superfície lisa que representa uma laje na equação 1 é mostrado o cálculo da área de coleta 32 CÁLCULO DA VAZÃO A vazão de projeto é calculada na equação 2 Q 4 Calhas As calhas são peças responsáveis pela captação das águas coletadas pelo telhado ou pela laje da edificação conduzindo as para os condutores verticais Existem vários tipos de calhas e cabe ao engenheiro decidir qual usar Na Figura 2 é mostrado os tipos de calhas usadas nas instalações de águas pluviais FIGURA 2 TIPOS DE CALHAS Fonte Disponível em httpswwwaecwebcombrguiaprodutoscalhase condutoresdeaguaspluviaisparacoberturas9128147UF01 Acesso em 29 mar 2022 l x A 60 A NBR 10844 cita algumas caraterísticas sobre as calhas como por exemplo As calhas de platibanda devem ser fixadas centralmente sob a extremidade da cobertura e o mais próximo desta A inclinação das calhas platibanda deve ser uniforme com valor mínimo de 05 A calhas de água furtada tem inclinação de acordo com o projeto da cobertura Em calhas de platibanda quando a saída estiver a menos de 4 metros de uma mudança de direção a vazão de projeto deve ser multiplicada pelos coeficientes mostrados na Tabela 1 Tabela 1 COEFICIENTES MULTIPLICATIVOS DA VAZÃO DE PROJETO Tipo de curva Curva a menos de 2 metros da saída da calha Curva entre 2 e 4 metro da saída da calha Canto reto 120 110 Canto arredon dado 110 105 Fonte Elaborado pela autora 41 DIMENSIONAMENTO DE CALHAS O dimensionamento das calhas deve ser feito de acordo com a fórmula de ManningStrickler que é mostrada na equação 3 Onde Q é a vazão de projeto em Lmin S é a área da seção molhada em m² n é o coeficiente de rugosidade mostrado na Tabela 2 Rh é a razão entre a área de seção molhada com o perímetro molhado SP em metros i é a inclinação da calha em mm Tabela 2 Coeficiente de rugosidade Material Coeficiente de rugosidade n Plástico fibrocimento aço metais não ferrosos 0011 Ferro fundido concreto alisado alvena ria revestida 0012 Cerâmica concreto não alisado 0013 Alvenaria de tijolos não revestida 0015 Fonte Elaborado pela autora 42 Instalações Hidrossanitárias A declividade das calhas deve ser analisada para evitar a obstrução do fluxo de água Quando a intensidade da chuva for elevada caso a inclinação não seja adequada a água pode extravasar e atingir a alvenaria da edificação o que pode provocar patologias A declividade das calhas deve ser a menor possível de modo a evitar um fluxo de água veloz o que pode dificultar entrada nos condutores verticais Normalmente são utilizadas calhas retangulares de chapas galvanizadas Para dimensionar esse tipo de calha podemos usar a Tabela 3 que apresenta a largura da calha em função do comprimento do telhado e a altura da calha é adotada como metade da largura Tabela 3 DIMENSÕES DA CALHA EM FUNÇÃO DO COMPRIMENTO DO TELHADO Comprimento do telhado m Largura da calha m Até 5 015 5 a 10 020 10 a 15 030 15 a 20 040 20 a 25 050 25 a 30 060 Fonte Elaborado pela autora Na Figura 3 é mostrado como a calha deve ser posicionada no telhado a projeção horizontal da borda da telha na calha deve se situar a um terço da largura da calha Figura 3 POSICIONAMENTO DA CALHA Fonte Elaborado pela autora 5 Condutores Verticais A NBR 10844 tem as seguintes recomendações para os condutores verticais Os condutores verticais devem ser dimensionados em uma só prumada se possível Devese usar curva de 90 de raio longo ou curvas de 45 e deve possuir peças de inspeção Devem ser colocados na parte interna ou externa dependendo do projeto da ocupação da edificação e do material usado O diâmetro mínimo que deve ser adotado é de 70 mm A ligação entre a calha e o condutor vertical deverá ser feita por meio de um funil especial ou caixa específica Deve ser previsto ralo hemisférico na parte superior do condutor quando há ligação entre o condutor e a calha Deve ser previsto uma grelha plana na saída da calha quando a ligação entre o condutor e a calha for do tipo horizontal Dependendo da localização da edificação podese colocar uma tela no bocal das calhas para evitar o entupimento do fluxo de água nos condutores Para dimensionar os condutores verticais a NBR 10844 fornece ábacos específicos de acordo com o tipo de saída da calha Entretanto devido à complexidade e a falta de estudos mais específicos podemos adotar um método mais prático supondo um diâmetro de tubulação e determinar o número de condutores Na Tabela 4 é apresentado a área máxima de cobertura para condutores verticais de seção circular se fixando um diâmetro e se verifica a área máxima de cobertura Tabela 4 ÁREA MÁXIMA DE COBERTURA PARA CONDUTORES VERTICAIS DE SEÇÃO CIRCULAR Diâmetro mm Vazão Ls Área máxima de cobertura m² 50 057 14 75 176 42 100 378 90 125 700 167 150 1153 275 200 2518 600 Fonte Elaborado pela autora O número de condutores será a razão entre a área de contribuição do telhado com a área máxima de cobertura como mostrado na equação 4 6 Condutores Horizontais Os condutores horizontais têm a função de transportar a água que chega dos condutores verticais para os locais específicos para edificações Antes de ir para o reservatório a água vai pelo conduto horizontal para um filtro depois para o reservatório As recomendações para o dimensionamento dos condutores horizontais de acordo com a NBR 10844 são Os condutores horizontais devem ser projetados com declividade mínima de 05 43 A ligação entre condutores verticais e horizontais aparentes devem ser feitas com curva de raio longo e junção de 45 Nas tubulações aparentes devem ser previstas inspeções e caixa de areia sempre que houver conexões mudança de declividade ou direção ou ainda quando o trecho tiver mais de 20 metros de comprimento O dimensionamento dos condutores horizontais de seção circular deve ser feito para escoamento laminar de altura igual a 23 do diâmetro interno Na Tabela 5 é mostrado a capacidade dos condutores horizontais Litrosmin em função da rugosidade do diâmetro e da declividade da tubulação Tabela 5 CAPACIDADE DOS CONDUTORES HORIZONTAIS DE SEÇÃO CIRCULAR LITROSMIN Fonte NBR 10844 7 Dimensionamento dos Reservatórios Para se dimensionar um reservatório de águas pluviais a NBR 15527 cita os seguintes métodos de cálculo Método de Rippl Método da simulação Método de Azevedo Netto Método prático alemão Método prático australiano e o Método prático inglês A escolha de um desses métodos é importante para que se tenha um melhor resultado econômico para a obra Para melhor entendimento desses métodos é recomendado consultar a norma LIMA STEFFEN sd Para essa apostila iremos usar um método mais simples que utiliza a intensidade pluviométrica média obtida em dados registrados por pluviômetros da Embrapa em mmmin o tempo de chuva intensa recomendado utilizar 5 minutos e a área de captação da cobertura Na equação 5 é mostrado o cálculo do volume do reservatório V I x t x A Os reservatórios seguem o mesmo esquema de dimensionamento apresentado na Aula 02 sobre dimensionamento de sistema de água fria O reservatório deve possuir uma tubulação de limpeza e um extravasor 8 Exemplo de Dimensionamento Vamos agora resolver um exemplo de dimensionamento de um sistema de captação e reservação de águas pluviais Uma observação importante nesse exemplo é que não iremos usar a edificação usada nas aulas 2 e 3 Para se obter valor mais expressivos iremos usar um galpão industrial como exemplo Dado um galpão mostrado na Figura 4 vamos dimensionar o sistema de captação de águas pluviais para essa edificação Figura 4 PLANTA DE COBERTURA Fonte Elaborado pela autora Dados Altura da edificação 4 metros Material da calha fibrocimento Material das tubulações PVC Local CorumbáMS Inclinação da calha i 05 Inclinação tubulação horizontal 2 a Intensidade pluviométrica Pela Tabela 5 da NBR 10844 a intensidade pluviométrica para a cidade de Corumbá para um período de retorno de 5 anos é 131 mmh b Área de captação De acordo com o desenho da Figura 4 podemos calcular a área de captação na equação 1a c Vazão de projeto A vazão de projeto pode ser calculada usando a equação 2 44 Instalações Hidrossanitárias Q Q 703 Litros minutos d Dimensionamento das calhas Iremos adotar calhas retangulares de acordo com a Tabela 3 para um comprimento de telhado de 750 metros a largura da calha é de 20 cm consequentemente a altura da lâmina de água é de 10 cm a altura total da calha é calculada como sendo igual a 53 da altura da lâmina de água Logo a altura da calha é de 17 cm Agora devemos determinar a vazão das calhas para isso necessitamos de dados como as dimensões da calha seu material intensidade pluviométrica e a vazão de projeto Na Figura 5 é apresentado o corte transversal da calha para calcularmos o raio hidráulico Figura 5 CORTE TRANSVERSAL DA CALHA Fonte Elaborado pela autora Área molhada S 020 x 010 002 m² Perímetro molhado P 020 010 010 040 m Raio hidráulico Inclinação 05 0005 Pela Tabela 2 para calhas de fibrocimento n 0011 A vazão da calha é calculada pela fórmula de Manning Strickler seguir Como a vazão da calha é maior que a vazão de projeto o dimensionamento da calha está correto e Dimensionamento dos condutores verticais Iremos adotar condutores verticais de 100 mm de diâmetro Pela Tabela 4 a área máxima de cobertura para esse diâmetro é de 90 m² logo o número de condutores é calculado pela equação 4 Portanto são necessários 4 condutores de 100 mm na calha f Dimensionamento dos condutores horizontais Na Figura 6 é mostrado o esquema de tubulações de uma água da cobertura Figura 6 ESQUEMA DE TUBULAÇÕES Fonte Fonte Elaborado pela autora Devemos dimensionar as tubulações de acordo com a vazão e a inclinação Para esse caso os dimensionamentos do Plano A e do Plano B são iguais logo só apresentaremos um A área de captação de um condutor vertical é calculada pela equação 1a A vazão de um condutor vertical é calculada pela equação 2 Para determinarmos os diâmetros utilizaremos a Tabela 5 com n 0011 e inclinação dos condutores horizontais de 20 Na Tabela 6 a seguir é mostrado o dimensionamento dos condutores horizontais Tabela 6 DIMENSIONAMENTO DOS CONDUTORES VERTICAIS Fonte Elaborado pela autora g Dimensionamento do reservatório A capacidade de reservação de águas pluviais será feito pelo método mais prático calculado na equação 5 Devemos I x A 131 X 322 60 60 45 analisar dois pontos um que devemos usar a intensidade pluviométrica em mmmin e devemos multiplicar a área calculada por dois pois a cobertura tem duas águas A partir desse ponto o dimensionamento deve ser feito igual ao dimensionamento de instalações prediais de água fria Chegamos assim ao final da nossa aula Esperase que agora tenha ficado mais claro o entendimento de vocês sobre as instalações prediais de água pluviais Vamos recordar Retomando a aula 1 Considerações Iniciais Nesta seção vimos os tópicos iniciais para se compreender o dimensionamento de uma instalação de águas pluviais e as devidas normas 2 Intensidade Pluviométrica Nesta seção vimos o que é a intensidade pluviométrica e como devemos trabalhar com esse valor A NBR 10844 fornece uma Tabela que contém a intensidade pluviométrica de várias cidades brasileiras caso a cidade não se encontre na tabela devese analisar os valores de precipitação através de pluviômetros 3 Vazão de Projeto Nesta seção vimos como é calculado a vazão de projeto sendo necessário a intensidade pluviométrica e a área de captação da cobertura Essa área depende do tipo de cobertura O telhado inclinado e a laje impermeável são os mais usados 4 Calhas Nesta seção vimos como é feito o dimensionamento das calhas vimos como é determinado as dimensões da calha e como é dimensionada a vazão Se ela for maior que a vazão de projeto o dimensionamento da calha está certo As dimensões das calhas estão ligadas diretamente ao comprimento do telhado ou cobertura 5 Condutores Verticais Nesta seção vimos como são dimensionados os condutores verticais Para isso supomos um diâmetro e verificamos o número de condutores verticais que devem existir no comprimento da calha A vazão de cada calha depende da área de influência de cada condutor 6 Condutores Horizontais Nesta seção vimos como são dimensionados os condutores horizontais o diâmetro dessa tubulação é diretamente relacionado a vazão dos condutores verticais Dependendo da vazão acumulada dos condutores verticais da inclinação e do material do condutor determinamos o diâmetro da tubulação 7 Dimensionamento dos Reservatórios Nesta seção vimos como é feito o dimensionamento dos reservatórios de águas pluviais Existem alguns métodos de dimensionamento que devem ser analisados visando a economia da obra Também vimos que o dimensionamento dos ramais subramais e colunas e volume dos reservatórios são idênticos ao dimensionamento de água fria 8 Exemplo de Dimensionamento Nesta seção dimensionamos o sistema de captação e reservação de águas pluviais calculando todos os pontos analisados no decorrer da aula Águas pluviais você sabe o que significa Disponível em httpsjhdesentupidoracombraguaspluviais Acesso em 01 abr 2022 Vale a pena acessar Vídeo Como CAPTAR ÁGUA DA CHUVA para economizar Disponível em httpswwwyoutubecom watchvET1VejEicug Acesso em 01 abr 2022 Vídeo aula Águas pluviais Área de Contribuição Teoria Disponível em httpswwwyoutubecom watchvUXJ4QP95Dmc Acesso em 01 abr 2022 Vale a pena assistir SATURNINO G A ANGELINI L S Dimensionamento de um sistema de captação de águas pluviais para uso não potável Dourados UFGD 2018 Disponível em https repositorioufgdedubrjspuibitstreamprefix19691 GabrielAquinoSaturninopdf Acesso em 01 abr 2022 Vale a pena ler Vale a pena Minhas anotações Instalações Hidrossanitárias Aulas práticas de Instalações Hidrossanitárias Objetivos de aprendizagem Ao término desta aula vocês serão capazes de compreender como funciona o comportamento dos fluidos classificar um escoamento em laminar ou turbulento calcular a velocidade de um fluido medindo a diferença de pressão Olá turma Nesta aula estudaremos sobre os ensaios que serão feitos nas aulas práticas Vamos compreender na prática o comportamento da água dentro de tubulações Tal conteúdo é importante para se visualizar o comportamento das peças e das instalações hidráulicas em uma edificação mas dentro do laboratório Desejo a todos uma excelente aula Boa leitura Bons estudos 8º Aula 71 1 Considerações iniciais 2 Ensaio de Reynolds 3 Ensaio do tubo de Pitot 1 Considerações iniciais Como sabemos o escoamento de um fluido ocorre de duas formas de acordo com a trajetória das partículas o regime laminar em baixas velocidades e o turbulento em altas velocidades Através disso em 1883 um engenheiro hidráulico chamado Osbore Reynolds propôs o uso de um coeficiente adimensional para poder se classificar o tipo de escoamento existente em um determinado fluido Esse coeficiente depende da velocidade do fluido diâmetro do tubo em que se encontra da viscosidade do fluido e da sua massa específica Depois de anos de estudos foi elaborada a equação de Reynolds atualmente é usada para projetos hidráulicos de tubulações industriais aeronaves foguetes e até embarcações Atualmente se tem alguns valores preestabelecidos para o coeficiente de Reynolds para diversos fluidos Para a água em regime laminar seu valor é de 1006 x 106 No século XVIII um físico francês chamado Henri Pitot inventou um instrumento para se medir a velocidades dos fluidos em um determinado meio usando o princípio da equação de Bernoulli anos mais tarde esse aparelho passou a ter grandes finalidades em obras de engenharia como por exemplo em aviões na parte frontal existem dois tubos de Pitot que medem a velocidade do vento na aeronave Nesta aula veremos como são realizados os experimentos que esses dois engenheiros criaram e como são aplicados a nossa realidade 2 Ensaio de Reynolds 21 Teoria Quando falamos em fluidos devemos analisar algumas características que podem influenciar em seu comportamento uma delas é o modo como as partículas se comportam em um fluxo no caso esse comportamento pode ser laminar ou turbulento a transição do regime laminar para o turbulento depende de alguns fatores como a velocidade média de propagação do fluido da viscosidade e o diâmetro do tubo que o fluido percorre Essa relação é analisada pelo chamado coeficiente de Reynolds Esse coeficiente é calculado pela razão entre as forças de cisalhamento turbulentas e forças de cisalhamento viscosas O número crítico de Reynolds distingue a mudança de regime em um determinado fluido em laminar e turbulento Seções de estudo Em números muito altos de Reynolds o movimento do fluido faz com que os redemoinhos se formem e causem fenômenos de turbulência Quando as forças viscosas são suficientemente altas para que qualquer distúrbio seja suavizado o fluxo laminar prevalece nos tubos Quando a velocidade aumenta as forças de inércia aumentam e as partículas são empurradas para cima a partir do caminho mais suave Para coeficientes de Reynolds menores que 2300 o fluxo é considerado laminar para coeficientes acima de 2400 o fluxo é considerado turbulento O número de Reynolds pode ser analisado pelo diagrama de Moody como mostrado na Figura 1 FIGURA 1 DIAGRAMA DE MOODY Fonte Disponível em httpsuploadwikimediaorgwikipediacommonsff3 Moodyespng Acesso em 06 abr 2022 22 O ensaio EQUIPAMENTOS E MATERIAIS Reservatório de 20 litros dotado de válvula que permite o controle do nível constante Tubo de vidro cilíndrico horizontal de diâmetro interno igual a 15 mm Recipiente graduado para medidas de vazão localizado no final do tubo Válvula de regulagem de vazão sendo que a vazão deve ser medida diretamente com o auxílio de um recipiente graduado e um cronômetro Agulhas dosadoras de corantes solução de azul de metileno a fim de se visualizar as linhas correntes no início e no meio do tubo de vidro através das válvulas Manômetro de tubo de vidro inclinado Reservatório de corante alimentado por bomba peristáltica Na Figura 2 é mostrado o esquema de montagem do ensaio de Reynolds 72 Instalações Hidrossanitárias FIGURA 2 ESQUEMA DE MONTAGEM DOS APARELHOS PARA O ENSAIO DE REYNOLDS Fonte EcoEducacional UFSC 2014 PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL De acordo com a Figura 3 a seguir certificase inicialmente se a válvula VRV esteja fechada Abrir o registro de alimentação de água para o tanque de nível constante e o registro de saída deste reservatório RA FIGURA 3 DETALHES DO SISTEMA DE REGISTROS DO ENSAIO Fonte EcoEducacional UFSC 2014 Devese agora ajustar o ângulo desejado para o Manômetro inclinado e esperar a coluna manométrica estabilizar na posição inicial não esquecendo de abrir os dois registros de bloqueio na mangueira do manômetro Estando o reservatório traçador RT abastecido devese iniciar o ensaio abrindose lentamente a válvula de regulagem de vazão VRV situada no início do tubo de vidro de modo a obter uma variação em torno de 05 cm no manômetro inclinado Medir a vazão da água através do recipiente graduado com o auxílio de um cronômetro Depois devese abrir o registro RBC de bloqueio do circuito de dosagem de corantes as válvulas das agulhas dosadoras de corante traçadores VAT 1 no início do tubo e VAT 2 no meio do tubo a fim de visualizar as linhas de corrente laminar transição e início do escoamento turbulento Após comprovado visualmente o regime turbulento podese passar para a dosagem dos corantes Depois disso devese aumentar novamente a vazão para mais 06 cm no manômetro inclinado e medir a vazão A cada aumento de vazão observar o fluido traçador nas duas agulhas de injeção Devese manter esse aumento de 05 em 05 cm enquanto o regime for laminar quando ocorrer a transição para o regime turbulento esse aumento pode passar a ser de 2 em 2 cm Após atingida a vazão máxima permitida no experimento diminuir esta vazão lentamente e a cada 5 cm de variação na altura do manômetro fazer a respectiva leitura e medir a vazão Este procedimento identificará possíveis histereses ou seja diferenças de leituras obtenção de dados durante o aumento da vazão comparado com os dados durante a diminuição da vazão CÁLCULO E ANÁLISE DE DADOS Faça um gráfico em escala normal e também em log log do coeficiente de atrito fator de Fanning em função do Re Compare com o Diagrama de Moody fornecido na literatura analise e comente Determine a partir do gráfico acima O número de Reynolds crítico pela descontinuidade gráfica e compare com o resultado obtido pela visualização das linhas de corrente e com o valor esperado na leitura O coeficiente angular da reta obtida no gráfico log log e compare os resultados com os fornecidos na literatura 3 Ensaio do Tubo de Pitot 31 Teoria O tubo de Pitot é um tubo com uma abertura em sua extremidade sendo esta colocada na direção da corrente fluida de um duto mas em sentido contrário A diferença entre a pressão total e a pressão estática da linha nos fornecerá a pressão dinâmica a qual é proporcional ao quadrado da velocidade Na Figura 4 é mostrado um esquema do tubo de Pitot FIGURA 4 ESQUEMA DO TUBO DE PITOT Fonte Disponível em https1bpblogspotcomyKeuU1ti4pgWBdfuzn6btI AAAAAAAABkMLchMyn9xtSINthtI8xBDHMqyxvsHJUcgCLcBs1600Imagem2jpg Acesso em 06 mar2022 Para se calcular a velocidade de escoamento de fluido 73 podemos analisar a equação de bernoulli o que resulta na velocidade calculada pela equação 1 Onde P0 é a pressão no ponto 1 e P é a pressão medida no ponto 2 32 O ensaio EQUIPAMENTOS E MATERIAIS Túnel de vento com inversor de frequência Tubo de Pitot como mostrado na Figura 5 FIGURA 5 TUBO DE PITOT Fonte Disponível em httpswwwromiottocombrimagecachecatalogKimo tubodepitottipoltpl369x500jpg Acesso em 06042022 Manômetro PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL O Tubo de Pitot é conectado ao manômetro por meio de mangueiras O túnel de vento é ligado com uma determinada rotação controlado pelo inversor de frequência Devem ser realizados medições em vários valores de rotação do túnel de vento A cada valor de intensidade de vento medir as pressões marcadas no manômetro acoplado ao tubo de Pitot CÁLCULO E ANÁLISE DE DADOS A partir dos valores obtidos de pressão para cada intensidade de rotação podese determinar a velocidade do ar pela equação de Bernoulli Retomando a aula Chegamos assim ao final da nossa aula Esperase que agora tenha ficado mais claro o entendimento de vocês para as aulas práticas de instalações hidrossanitárias Vamos recordar 1 Considerações iniciais Nesta seção vimos o contexto histórico dos dois ensaios que analisamos nessa aula citamos Reynolds e como ele criou o conceito de coeficiente de Reynolds para classificar o fluxo de um fluido Citamos também Henri Pitot que criou um método de medir a velocidade de um fluido através da medição de pressão 2 Ensaio de Reynolds Nesta seção vimos o procedimento para de determinar o coeficiente de Reynolds para se classificar o escoamento de um fluido e como devemos analisar esses dados 3 Ensaio do tubo de Pitot Nesta seção vimos como se determinar a velocidade de um fluido por meio do tubo de Pitot Basicamente esse experimento possibilita calcular a velocidade de um fluido por meio da diferença de pressão medida através de um manômetro através da equação de bernoulli Vale a pena Número de Reynolds Disponível em httpswww trabalhosgratuitoscomOutrasDiversosNumeroDe Reynolds456913html Acesso 14 mar 2022 CRISTINE A etal Tubo de Pitot Unesp São Paulo 2013 Disponível em httpswwwsorocabaunespbr HomeExtensaoEngenhocasprojetotubodepitotpdf Acesso em 14 mar 2022 Vale a pena ler 74 Instalações Hidrossanitárias O que é o número de Reynolds definiçao Disponível em httpswwwthermalengineeringorgptbroque eonumerodereynoldsdefinicao Acesso em 14 mar 2022 Vale a pena acessar Vídeo Número de Reynolds o que é Disponível em httpswwwyoutubecomwatchvbARZPr wxwEt105s Acesso em 14 mar 2022 Vale a pena assistir Referências AGRITEMPO SISTEMA DE MONITORAMENTO AGROMETEOROLÓGICO Estações meteorológicas para o estado de MS 2022 Disponível em httpswwwagritempo govbragritempojspEstacaoindexjspsiglaUFMS Acesso em 01 abr 2022 AQUECENORTE Boiler como funciona Dicas imperdíveis para ter o seu aquecedor de água Mandaqui 2018 Disponível em httpsaquecenortecombrblogboilercomofunciona Acesso em 13 mar 2022 ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS NBR 10844 Instalações prediais de águas pluviais Rio de Janeiro 1989 ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS NBR 13103 Instalação de aparelhos a gás para uso residencial Requisitos Rio de Janeiro 2013 Disponível em httpswwwmjinstalacoescombrwpcontent uploads201804NBR131032013pdf Acesso em 13 abr 2022 ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS NBR 14570 Instalações internas para uso alternativo dos gases GN e GLP Projeto e execução Rio de Janeiro 2000 Disponível em httpwwwphilomenojr combrdownloadsInformacoesEluma20Conexoes NBR201457020InstalaE7F5es20internas20 uso20mFAtuopdf Acesso em 13 abr2022 ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS NBR 15526 Rede de distribuição interna para gases combustíveis em instalações residenciais e comerciais Projeto e execução Rio de Janeiro 2007 Disponível em httpswwwgmfmontagenscombrassetscontent downloads910db472348ab1bc858febbf9185d954pdf Acesso em 13 abr 2022 ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS NBR 15527 Água de chuva Aproveitamento de coberturas em áreas urbanas para fins não potáveis Requisitos Rio de Janeiro 2007 ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS NBR 5626 Sistemas prediais de água fria e água quente Projeto execução operação e manutenção Rio de Janeiro 2020 ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS NBR 7198 Projeto e execução de instalações prediais de água quente Rio de Janeiro 1993 ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS NBR 8160 Sistemas prediais de esgoto sanitário Projeto e execução Rio de Janeiro 1999 Disponível em httpprofessorpucgoiasedubr SiteDocenteadminarquivosUpload17500material NBR20816020Sistemas20prediais20de20 esgoto20sanitC3A1rio20projeto20e20 execuC3A7C3A3opdf Acesso em 14 mar 2022 BRENTANO T Instalações Hidráulicas de Combate a incêndios nas Edificações 3 ed Porto Alegre EDIPUCRS 2007 BUCKA Quais são as principais causas de incêndios São Paulo 2015 Disponível em httpswwwbuckacombr quaissaoasprincipaiscausasdeincendios Acesso em 13 mar 2022 CARVALHO JÚNIOR Roberto de Instalações prediais hidráulicosanitárias princípios básicos para elaboração de projetos Roberto de Carvalho Júnior 3ª Ed rev e ampl São Paulo Blucher 2018 CARVALHO JÚNIOR Roberto de Instalações prediais hidráulicosanitárias princípios básicos para elaboração de projetos 3ª Ed rev e ampl São Paulo Blucher 2018 COPERGÁS Manual de instalações prediais de gás natural Volume 1 Pernambuco 2010 Disponível em httpswww copergascombrwpcontentuploads201003manual deinstalacoesprediaispdf Acesso em 13 abr 2022 CORPO DE BOMBEIROS MILITAR MS NT 02 Conceitos Mato Grosso do Sul 2013 Disponível em httpssistemasbombeirosmsgovbrarquivosdat normastecnicasxhtml Acesso em 13 mar 2022 CORPO DE BOMBEIROS MILITAR MS NT 04 Símbolos gráficos para projeto de segurança contra incêndio Mato Grosso do Sul 2013 Disponível em httpssistemas bombeirosmsgovbrarquivosdatnormastecnicasxhtml Acesso em 13 mar 2022 CORPO DE BOMBEIROS MILITAR MS NT 18 Iluminação de emergência Mato Grosso do Sul 2013 Disponível em httpssistemasbombeirosmsgovbr arquivosdatnormastecnicasxhtml Acesso em 13 mar 2022 CORPO DE BOMBEIROS MILITAR MS NT 19 Sistema de detecção e alarme de incêndio Mato Grosso do Sul 2013 Disponível em httpssistemasbombeiros msgovbrarquivosdatnormastecnicasxhtml Acesso em 13 mar 2022 CORPO DE BOMBEIROS MILITAR MS NT 20 Sinalização de emergência Mato Grosso do Sul 2013 Disponível em httpssistemasbombeirosmsgovbr arquivosdatnormastecnicasxhtml Acesso em 13 mar 2022 CORPO DE BOMBEIROS MILITAR MS NT 21 Sistema de proteção por extintores de incêndio Mato Grosso 75 do Sul 2013 Disponível em httpssistemasbombeiros msgovbrarquivosdatnormastecnicasxhtml Acesso em 13 mar 2022 CORPO DE BOMBEIROS MILITAR MS NT 22 Sistema de hidrantes e de mangotinhos para combate a incêndio Mato Grosso do Sul 2013 Disponível em https sistemasbombeirosmsgovbrarquivosdatnormas tecnicasxhtml Acesso em 13 mar 2022 CORPO DE BOMBEIROS MILITAR MS NT 23 Sistema de chuveiros automáticos Mato Grosso do Sul 2013 Disponível em httpssistemasbombeirosmsgovbr arquivosdatnormastecnicasxhtml Acesso em 13 mar 2022 CREDER Hélio Instalações hidráulicas e sanitárias 6ª ed Rio de Janeiro LTC 2006 DOURADOS Lei nº 1391 de 11 de setembro de 1986 Ementa Código de Obras Dourados 1986 Disponível em httpswwwdouradosmsgovbrwpcontent uploads201409LeinC2BA1391CC3B3digo deobraspdf Acesso em 19 mar 2022 ECOEDUCACIONAL Roteiro de aula prática Experimento de Reynolds Ensaios Hidrodinâmicos UFSC Florianópolis 2014 Disponível em httpsmoodleufscbr pluginfilephp1160680modresourcecontent1Roteiro PraticaReynoldsCaracterizacaoEscoamentosEQAUFSC ECOEDucacional2014pdf Acesso em 14 mar 2022 ILHA M S de O GONÇALVES O M KAVASSAKI Y Sistemas Prediais de Água quente São Paulo EPUSP 1994 KNAPIK H GTabelas auxiliares para dimensionamento Universidade Federal do Paraná 2017 Disponível em http docenteifrnedubrcarlindonetodisciplinasinstalacoes hidrossanitariasitabelas Acesso em 19 mar 2022 PARANÁ Manual de prevenção e combate a princípio de incêndio Módulo IV Paraná 2013 Disponível em httpwww educadoresdiaadiaprgovbrarquivosFilemarco2015 cursobrigadamodulo6combateincendiospdf Acesso em 13 mar 2022 SANTOS A D SANTOS I D CORREA W PREVENÇÃO E COMBATE A INCÊNDIO NAS EDIFICAÇÕES Anais do 1 Simpósio de TCC das faculdades FINOM e Tecsoma 2019 567581 SATURNINO G A ANGELINI L S Dimensionamento de um sistema de captação de águas pluviais para uso não potável Dourados UFGD 2018 Disponível em https repositorioufgdedubrjspuibitstreamprefix19691 GabrielAquinoSaturninopdf Acesso em 01 mar 2022 SCHNEIDER MOTOBOMBAS Tabela de seleção de bombas e motobombas 2021 Disponível emhttps schneidermotobombasblobcorewindowsnet media302666schneidertabelaselecao202110webpdf Acesso em 13 mar 2022 SULGÁS RIP Capítulo 5 Dimensionamento Rio Grande do Sul Disponível em httpswwwsulgascomvcimages pdfRIP2020RIP20205Dimensionamentopdf Acesso em 13 abr 2022 THORUS ENGENHARIA O que é e como funciona o sistema de recirculação de água quente Joinville 2020 Disponível em httpsthorusengenhariacombroqueeecomo funcionaosistemaderecirculacaodeaguaquente Acesso em 13 mar 2022 Minhas anotações Instalações Hidrossanitárias Minhas anotações ATIVIDADES DAS AULAS 05 A 08 Curso Engenharia Ambiental e Sanitária Profª Amanda Matos da Silva Santos Disciplina Instalações Hidrossanitárias Carga Horária 80h Semestre Letivo 8º Aula 05 1 Com relação aos métodos de extinção do fogo analise as afirmativas a seguir I O abafamento consiste na retirada do comburente diminuindo os níveis de oxigenação da combustão II O resfriamento consiste em retirar o calor do material incendiado III A interrupção da reação química em cadeia é caracterizada pela ação do pó químico seco que interrompe a reação da combustão Assinale a se somente a afirmativa I estiver correta b se somente a afirmativa II estiver correta c se somente a afirmativa III estiver correta d se somente as afirmativas I e II estiverem corretas e se todas as afirmativas estiverem corretas A resposta correta é a letra d se somente as afirmativas I e II estiverem corretas Justificativa I Correta O abafamento consiste em retirar o comburente que é o elemento que sustenta a combustão Isso diminui os níveis de oxigenação da combustão e consequentemente extingue o fogo II Correta O resfriamento consiste em retirar o calor do material incendiado reduzindo a temperatura a um nível abaixo do ponto de combustão III Incorreta O pó químico seco não interrompe a reação química em cadeia ele age como um agente extintor por abafamento e resfriamento diminuindo o nível de oxigênio e retirando o calor do material em combustão A interrupção da reação química em cadeia é caracterizada pela ação de outros agentes extintores como o dióxido de carbono CO2 e o agente extintor em espuma 2 O risco de incêndio existe sempre que tivermos reunidos três fatores eles são representados pelo chamado triângulo do fogo ilustrado a seguir A prevenção e a extinção de um incêndio envolvem a eliminação de um dos três elementos do triângulo Quais são eles a ar comburente e calor b oxigênio combustível e água c comburente oxigênio e fonte de ignição d comburente combustível e calor e combustível madeira e fonte de ignição A resposta correta é a letra d comburente combustível e calor Justificativa O triângulo do fogo representa os três elementos essenciais para a ocorrência e manutenção do fogo comburente combustível e calor A prevenção e a extinção de um incêndio envolvem a eliminação ou redução de um desses elementos O comburente é o elemento que reage com o combustível sendo geralmente o oxigênio presente no ar O combustível é a substância que é queimada e pode ser sólida líquida ou gasosa O calor é a energia que inicia e mantém a combustão Portanto a opção d comburente combustível e calor representa corretamente os elementos do triângulo do fogo e é a resposta correta para a pergunta 3 Os principais tipos de extintores de incêndio estão listados a seguir a Extintor H2O b Extintor à base de Espuma c Extintor com Gases e vapores inertes d Extintor Pó químico Um erro na escolha do extintor pode tornar inútil o esforço de combater as chamas Relacione as opções de extintores listados acima mais indicados para acabar com incêndios envolvendo os seguintes materiais A madeira D equipamentos elétricos A papel D gerador de energia A tecido C gasolina A resposta correta é Incêndios envolvendo madeira papel e tecido extintor H2O opção a Água é eficaz para extinguir incêndios em materiais sólidos como madeira papel e tecido Incêndios em equipamentos elétricos e geradores de energia extintor de pó químico opção d Esse tipo de extintor é indicado para incêndios em equipamentos elétricos pois não conduz eletricidade e é capaz de extinguir chamas provenientes de curtoscircuitos elétricos Incêndios envolvendo gasolina extintor com gases e vapores inertes opção c Esse tipo de extintor é indicado para incêndios em líquidos inflamáveis como a gasolina pois age por abafamento inibindo a entrada de oxigênio e interrompendo a reação de combustão Incêndios em tecido extintor à base de espuma opção b A espuma é eficaz para extinguir incêndios em materiais sólidos e líquidos como o tecido Portanto a relação correta é A Extintor H2O D Extintor de pó químico A Extintor H2O D Extintor de pó químico A Extintor H2O C Extintor com gases e vapores inertes Aula 06 4 De acordo com Creder 2006 qual é a área mínima em cm2 necessária para ventilação permanente de banheiros e cozinhas nos quais são instalados aquecedores a gás De acordo com Creder 2006 em ambientes com aquecedores a gás a área mínima necessária para ventilação permanente deve ser de 100 cm² para banheiros e 200 cm² para cozinhas É importante garantir a renovação do ar para evitar a concentração de gases tóxicos como monóxido de carbono que podem ser produzidos pela queima do gás Essa ventilação permanente pode ser realizada por meio de aberturas para o exterior como janelas ou dutos de ventilação por exemplo 5 Segundo a NBR 155262012 os abrigos de medidores para gases combustíveis em instalações residenciais e comerciais devem ser ventilados por aberturas para arejamento cuja área total deve ser de no mínimo a um quinto da área da planta baixa do compartimento b um sexto da área da planta baixa do compartimento c um sétimo da área da planta baixa do compartimento d um oitavo da área da planta baixa do compartimento e um décimo da área da planta baixa do compartimento De acordo com a NBR 155262012 os abrigos de medidores para gases combustíveis em instalações residenciais e comerciais devem ser ventilados por aberturas para arejamento cuja área total deve ser de no mínimo um oitavo da área da planta baixa do compartimento Isso garante a renovação do ar e a dissipação de eventuais gases tóxicos que possam se acumular no local É importante seguir essa norma para garantir a segurança e prevenir acidentes relacionados a vazamentos de gás Aula 07 6 O fator numérico que representa a contribuição considerada em função da utilização habitual de cada tipo de aparelho sanitário é denominado unidade de Hunter de Contribuição UHC Qual deve ser o diâmetro nominal mínimo seguindo a norma NBR8160 para uma caixa sifonada que recebe efluente de 1uma banheira 2dois chuveiros e 2dois lavatórios todos de uso residencial Para determinar o diâmetro nominal mínimo de uma caixa sifonada que recebe efluente de 1 banheira 2 chuveiros e 2 lavatórios devemos primeiro calcular a contribuição total desses dispositivos usando as unidades de Hunter de Contribuição UHC fornecidas na pergunta A contribuição total é dada por 1 banheira x 2 UHCbanheira 2 UHC 2 chuveiros x 2 UHCchuveiro 4 UHC 2 lavatórios x 1 UHClavatório 2 UHC Contribuição total 2 UHC 4 UHC 2 UHC 8 UHC De acordo com a norma NBR8160 o diâmetro nominal mínimo para uma caixa sifonada que recebe 8 UHC é de 100 mm Portanto o diâmetro nominal mínimo da caixa sifonada nesse caso é de 100 mm 7 Dimensione o ramal de esgoto do banheiro de um edifício residência contento 1 lavatório 1 chuveiro e 1 bidê Para dimensionar o ramal de esgoto do banheiro de um edifício residencial que contém 1 lavatório 1 chuveiro e 1 bidê precisamos considerar a vazão de cada dispositivo e a norma NBR8160 que estabelece os diâmetros mínimos para as tubulações de esgoto Vamos considerar que cada dispositivo tenha as seguintes vazões máximas Lavatório 05 litros por segundo Ls Chuveiro 15 Ls Bidê 04 Ls A norma NBR8160 estabelece que o diâmetro mínimo para o ramal de esgoto de um banheiro é de 100 mm Portanto utilizaremos esse diâmetro para o nosso dimensionamento Para calcular a vazão total do banheiro somamos as vazões de cada dispositivo Vazão total 05 Ls 15 Ls 04 Ls 24 Ls Com a vazão total podemos utilizar a tabela fornecida pela norma NBR8160 para verificar qual é o coeficiente de simultaneidade Cs para o banheiro Esse coeficiente leva em consideração o fato de que nem todos os dispositivos são utilizados simultaneamente em sua vazão máxima Para um banheiro com 3 dispositivos o Cs é de 08 Portanto a vazão máxima simultânea do banheiro é Vazão máxima simultânea 24 Ls x 08 192 Ls Com a vazão máxima simultânea podemos calcular a velocidade máxima admissível na tubulação utilizando a equação V Q A x J Onde V é a velocidade em metros por segundo ms Q é a vazão em litros por segundo Ls A é a área da seção transversal da tubulação em metros quadrados m² J é a declividade da tubulação em metros por metro mm A norma NBR8160 estabelece que a velocidade máxima admissível na tubulação de esgoto é de 2 ms Portanto podemos usar essa velocidade para calcular a área mínima da tubulação A Q V x J 192 Ls 2 ms x 001 mm 0096 m² Usando o diâmetro mínimo de 100 mm a área da seção transversal da tubulação é A π x 01 m 2² 00079 m² Para atender à área mínima calculada de 0096 m² precisamos de um diâmetro nominal de aproximadamente 126 mm No entanto o diâmetro mínimo estabelecido pela norma NBR8160 é de 100 mm portanto utilizaremos esse diâmetro para o ramal de esgoto do banheiro 8 No que se refere às recomendações apontadas pela ABNT NBR 81601999 para os subsistemas de ventilação de esgoto sanitário incluindo aqueles providos de ventilação secundária analise as proposições abaixo I Toda tubulação de ventilação deve ser instalada com aclive mínimo de 1 de modo que qualquer líquido que porventura nela venha a ingressar possa escoar totalmente por gravidade para dentro do ramal de descarga ou de esgoto em que o ventilador tenha origem II A distância entre a saída do aparelho sanitário e a inserção do ramal de ventilação deve ser igual a no mínimo duas vezes o diâmetro do ramal de descarga III Os terminais das colunas de ventilação ou tubo ventilador primário são os únicos componentes do sistema predial de esgoto sanitário que não precisam ser mantidos estanques ao ar IV É possível determinar o diâmetro do ramal de ventilação secundária em função do diâmetro do ramal de descarga ou de esgoto ao qual está conectado a Quais estão corretas b Apenas II c Apenas III e IV d Apenas I II e III e Apenas I II e IV Alternativa E Apenas I II e IV estão corretas Justificativa I Verdadeira O aclive mínimo de 1 é recomendado para que qualquer líquido que entre na tubulação de ventilação possa escoar por gravidade de volta para o ramal de descarga ou esgoto II Verdadeira A distância mínima entre a saída do aparelho sanitário e a inserção do ramal de ventilação é de duas vezes o diâmetro do ramal de descarga garantindo que a ventilação seja eficiente III Falsa Todos os componentes do sistema predial de esgoto sanitário devem ser mantidos estanques ao ar incluindo os terminais das colunas de ventilação ou tubo ventilador primário IV Verdadeira É possível determinar o diâmetro do ramal de ventilação secundária em função do diâmetro do ramal de descarga ou de esgoto ao qual está conectado de modo a garantir a ventilação adequada Aula 8 9 Um tubo de Pitot é usado para medir a vazão de água no centro de um tubo de diâmetro interno de 1023 mm A leitura do manômetro e de 78 mm O coeficiente do Pitot é de 098 Calcule a velocidade no centro e a velocidade média no tubo O tubo de Pitot é usado para medir a velocidade de um fluido em movimento A partir dessa velocidade é possível calcular a vazão do fluido no tubo Para calcular a velocidade no centro do tubo podemos usar a equação de Bernoulli que relaciona a pressão estática e a pressão dinâmica do fluido em um ponto P 12 rho v2 constante onde P é a pressão estática rho é a densidade do fluido e v é a velocidade No centro do tubo a velocidade é máxima e a pressão estática é a mesma da pressão atmosférica Assumindo que a densidade do fluido seja constante podemos reescrever a equação de Bernoulli para o centro do tubo como 12 rho v2 Ptotal Patm onde Ptotal é a pressão total medida pelo manômetro e Patm é a pressão atmosférica Podemos agora calcular a velocidade no centro do tubo v sqrt2 Ptotal Patm rho v sqrt2 78 mm 981 ms2 098 1000 kgm3 v 724 ms Para calcular a velocidade média no tubo podemos usar a equação da continuidade que relaciona a vazão com a área da seção transversal e a velocidade média Q A vmed onde Q é a vazão A é a área da seção transversal e vmed é a velocidade média Assumindo que o tubo tenha seção transversal circular podemos calcular a área da seção transversal A pi d22 A pi 1023 mm 22 A 823795 mm2 Agora podemos calcular a velocidade média vmed Q A pi d22 v A vmed pi 1023 mm 22 724 ms 823795 mm2 vmed 144 ms Portanto a velocidade no centro do tubo é de 724 ms e a velocidade média no tubo é de 144 ms 10 Qual a importância do ensaio de Reynolds para Engenharia Ambiental e Sanitária O ensaio de Reynolds é um experimento em que se varia a velocidade e a viscosidade de um fluido em um tubo a fim de determinar as condições em que ocorre a transição do fluxo laminar para o fluxo turbulento Esse experimento é importante para a Engenharia Ambiental e Sanitária por algumas razões Projeto de tubulações O ensaio de Reynolds permite determinar em que condições o fluxo em uma tubulação será laminar ou turbulento Isso é importante para o projeto de sistemas de abastecimento de água por exemplo onde é necessário garantir que a água flua de forma suave e previsível para evitar problemas como entupimentos e vazamentos Tratamento de água e efluentes O ensaio de Reynolds também é útil para determinar a eficiência de processos de tratamento de água e efluentes Por exemplo em sistemas de coagulaçãofloculação o tamanho e a forma dos flocos de coagulante podem afetar a eficiência do processo O ensaio de Reynolds pode ser usado para determinar a velocidade em que ocorre a transição do fluxo laminar para o fluxo turbulento o que pode ajudar a otimizar o processo de coagulaçãofloculação Modelagem de sistemas A modelagem matemática de sistemas hidráulicos como redes de abastecimento de água e sistemas de esgoto depende de informações precisas sobre as condições de fluxo O ensaio de Reynolds pode ser usado para validar modelos matemáticos de fluxo em tubulações garantindo que eles estejam de acordo com as condições reais Em resumo o ensaio de Reynolds é uma ferramenta importante para a Engenharia Ambiental e Sanitária pois permite determinar as condições de fluxo em tubulações e sistemas de tratamento de água e efluentes além de validar modelos matemáticos de sistemas hidráulicos 7º Aula Instalações prediais de esgoto Objetivos de aprendizagem Ao término desta aula vocês serão capazes de compreender o funcionamento de uma instalação de esgoto identificar as partes do sistema de esgoto desenhar o traçado de uma instalação de esgoto com as peças corretas compreender a metodologia para o dimensionamento de um sistema de esgoto Olá turma Nesta aula estudaremos sobre as instalações prediais de esgoto Vamos compreender como as tubulações de esgoto funcionam assim como seus equipamentos Tal conteúdo é importante para se compreender e analisar o bom funcionamento de uma instalação de esgoto de modo que esta funcione de maneira adequada sem trazer futuros problemas aos ocupantes das edificações Desejo a todos uma excelente aula Boa leitura Bons estudos 64 Instalações Hidrossanitárias 1 Considerações iniciais 2 Sistemas de coleta e escoamento dos esgotos sanitários 3 Partes constituintes do sistema 4 Traçado da tubulação de esgoto 5 Metodologia de dimensionamento 6 Dimensionamento das tubulações 1 Considerações iniciais As instalações prediais de esgoto têm a finalidade de conduzir os dejetos das edificações provenientes do uso de aparelhos hidrossanitários como pias bacias sanitárias e ralos Essa condução deve ser feita de preferência por gravidade entretanto o uso de bombeamento pode ser adotado caso necessário Esses descartes devem ser despejados na rede pública quando possível caso não exista rede pública de esgoto no local da obra os resíduos devem receber um tratamento de modo a ser possível devolver essa água ao rio sem afetar suas características químicas físicas e biológicas Segundo a NBR 8160 Sistemas prediais de esgoto sanitário Projeto e execução o sistema de esgoto sanitário deve Evitar a contaminação da água Permitir o rápido escoamento da água utilizada evitando vazamentos Impedir que gases atinjam os ambientes das edificações Impossibilitar a entrada de corpos estranhos no sistema Permitir fácil manutenção Impossibilitar a entrada de esgoto em regiões de ventilação Ser um sistema independente sem contato com outros sistemas Os sistemas de esgoto em edificações são classificados em sistemas individuais e sistemas coletivos cada classificação possui sua capacidade e seu método de dimensionamento de modo a ter o sistema mais eficiente Existem três tipos de esgoto os residenciais os industriais e os pluviais cada um deve receber um tratamento específico de modo que a água ao voltar a natureza não polua o ambiente descontroladamente Além disso o esgoto das instalações prediais pode ser classificado de acordo com sua origem como mostrado na Figura 1 Seções de estudo Figura 1 Classificação dos dejetos de coleta de esgoto quanto sua natureza Fonte Elaborado pela autora O esgoto sanitário antes de ir para natureza deve passar por uma Estação de Tratamento de Esgoto ETA lá cada tipo de esgoto recebe um tratamento físico e químico de modo a retirar a grande maioria de meios de poluição de modo a diminuir o impacto ambiental 2 Sistema de coleta e escoamento dos esgotos sanitários 21 Sistemas individuais Nesse sistema cada unidade habitacional possui o seu próprio sistema de coleta escoamento e tratamento isso pode ser visto em unidades que possuam fossas sépticas Sua ocorrência se dá em locais onde não há rede pública de esgoto mesmo assim desde a construção coleta e descarte deve seguir regras e normas para não provocar impactos ambientais Os descartes de sistemas individuais de esgoto devem seguir os seguintes critérios Não contaminar rios lagos e o solo Não provocar danos a flora e a fauna do local Não provocar destruição da vida aquática e ribeirinha Não contaminar fontes naturais de água para consumo humano Não contaminar o lençol freático Segundo a NBR 7229 a construção de fossas sépticas deve seguir os seguintes requisitos Afastamento mínimo de 20 metros de qualquer fonte de água Deve ser instalada de tal forma que facilite a instalação de um coletor predial público Facilitar a coleta de dejetos 65 22 Sistemas coletivos Nesse sistema existe um conjunto de obras que realizam a coleta e o transporte do esgoto de edificações até a rede pública de coleta O surgimento desse tipo de serviço trouxe algumas vantagens para a população como Melhoria das condições sanitárias Diminuição dos impactos ambientais Diminuição dos pontos de contaminação Diminuição no número de doenças Eliminação de problemas estéticos Nesse sistema cada unidade habitacional deve possuir seu próprio ramal predial ligado à rede pública de coleta sem ter relação com outras unidades A NBR 8160 cita duas condições básicas para esse tipo de sistema tubulações com no mínimo 100 mm de diâmetro e declividade mínima de 2 Em comparação as demais instalações hidráulicas as instalações de esgoto sempre serão maiores visto que o fluido transportado por elas possui maior densidade e elimina gases consequentemente as tubulações devem ser maiores 3 Partes constituintes do sistema O sistema predial de esgoto é formado pelas seguintes peças bacias sanitárias desconectores ralos caixas sifonadas ramal de descarga ramal de esgoto tubo de queda coluna de ventilação subcoletor dispositivos de inspeção e coletor predial Para compreender melhor um sistema é necessário conhecer o posicionamento de cada peça e o significado de cada uma na Figura 2 e 3 são mostrados o posicionamento das partes constituintes dos sistemas de esgoto prediais FIGURA 2 PARTES CONSTITUINTES DO SISTEMA DE ESGOTO PREDIAL Fonte SANTOS e SANTIAGO 2019 FIGURA 3 DETALHES DAS PARTES CONSTITUINTES DE UM SISTEMA PREDIAL DE ESGOTO DE UMA BACIA SANITÁRIA Fonte Disponível em httpuserscontent2emazecomimages7531b463d507 4deaa99aa6cced4741feSlide12Pic2636242759759627092jpeg Acesso em 02 abr 2022 Segundo a NBR 8160 as partes constituintes do sistema possuem as seguintes definições Ramal de descarga tubulação que recebe diretamente os efluentes de aparelhos sanitários Cada ponto tem sua característica por exemplo os ramais de descarga de bacias sanitárias devem ser ligados a uma caixa de inspeção caso se encontrem em pavimento térreo ou a um tubo de queda de esgoto caso esteja em pavimentos superiores Os ramais que utilizam água para higiene como pias banheiros e ralos devem ser ligados a uma caixa sifonada e esgotos provenientes de pias ou que possuam gordura devem ser ligados a uma caixa de gordura ou quando em pavimentos superiores ligado a um tubo de queda exclusivo para gordura Sifão é uma peça que possui um dispositivo que impede o retorno dos gases e do mau cheiro para o ambiente em que se encontra é destinado a águas provenientes de lavatórios e pias Caixa sifonada é uma peça que possui a mesma função do sifão entretanto é destinada para água provenientes de lavagem de pisos chuveiros e banheiras É fabricada em PVC ou ferro com diâmetros de entrada de 100 mm 125 mm e 150 mm podendo ter até sete entradas de esgoto Essa peça recebe as águas dos ramais de descarga e encaminha para o ramal de esgoto Ramal de esgoto é uma tubulação que recebe o esgoto do ramal de descarga e o conduz para fora da edificação em edificações com mais de um pavimento essa tubulação deve ser ligada a uma caixa de inspeção com tubulação independente Tubo de queda de gordura tubulação que recebe esgoto dos ramais de esgoto e dos ramais de descarga e são instalados em edificações com mais de dois pavimentos com diâmetro mínimo de 75 mm Tubo ventilador e coluna de ventilação tubulação destinada a possibilitar a entrada e saída 66 Instalações Hidrossanitárias de ar de modo a não sobrecarregar o sistema com gases evitando a ruptura de sifões Em edificações com mais de dois pavimentos essa tubulação se chama coluna de ventilação Segundo a NBR 8160 a tubulação deve possuir uma grelha na saída de ar para evitar a entrada de folhas além disso a extremidade do tubo deve estar localizada a 2 metros acima do terraço esse trecho além do terraço é chamado de tubo de ventilação primário Ramal de ventilação é o trecho de tubulação que interliga mais de um aparelho a coluna de ventilação ou a tubulação de ventilação Subcoletor é a tubulação que recebe o esgoto de um ou mais tubos de quedas ou ramais de esgoto segundo a NBR 8160 é recomendado que esse trecho de tubulação seja instalado na parte externa da edificação com trechos para que possa ser feito inspeções e manutenções devem ter diâmetro mínimo de 100 mm e inclinação mínima de 1 Peças de inspeção devem ser previstas peças em determinados pontos das tubulações visando a possibilidade de inspeções periódicas segundo a NBR 8160 é recomendado o uso dessas peças da seguinte forma No final dos tubos de queda Nos trechos retos de ramais e subramais sem exceder 15 metros entre elas Quando houver mudança de direção ou de nível devese instalar peças para inspecionar antes da mudança Caixa de inspeção tem a função de servir como passagem para manutenção e limpeza das tubulações de esgoto devem ser colocadas a cada mudança de direção ou mudança de nível ou ainda quando o trecho de tubulação exceder 12 metros Caixa de gordura é destinada a reter as gorduras existentes nas tubulações de esgoto essa peça tem como finalidade evitar que ocorra obstruções nas tubulações devido ao acúmulo de gordura A obrigatoriedade de seu uso está relacionada com as políticas estaduais e municipais Caixa coletora de esgoto essa peça é utilizada quando o esgoto não pode escoar por gravidade então o esgoto vai para a caixa coletora e após isso será bombeado para a rede pública As instalações dessas caixas coletoras devem seguir algumas condições como A caixa coletora deve ser separada da drenagem de águas pluviais O sistema de bombeamento deve possuir duas bombas apropriadas para esgoto As caixas coletoras deverão estar localizadas em áreas não edificadas Coletor predial é o trecho da tubulação que liga toda a instalação com a rede pública de coleta Esse trecho deve estar localizado a um nível inferior para que o transporte do esgoto seja por gravidade 4 Traçado da tubulação de esgoto O traçado da tubulação é de extrema importância para o dimensionamento da instalação predial de esgoto na Figura 4 é mostrado um esquema de traçado da tubulação FIGURA 4 ESQUEMA DE TRAÇADO DE TUBULAÇÕES DE ESGOTO Fonte Elaborado pela autora Inicialmente devemos locar a caixa de inspeção CI Figura 4a Depois devemos locar a tubulação da ventilação Figura 4b Depois devemos traçar a tubulação da bacia sanitária Figura 4c Depois locar a caixa sifonada e ligala ao ramal da bacia sanitária Figura 4d Depois devemos traçar as tubulações dos pontos de saída até a caixa sifonada Figura 4e Por último devemos ligar o ramal de ventilação ao ramal de esgoto Figura 4f 5 Metodologia de dimensionamento Metodologia de dimensionamento para o dimensionamento das instalações de esgoto usaremos a unidade de descarga de Hunter UHC se trata de uma unidade que representa um peso que o aparelho pode contribuir para o esgoto Por conversão uma unidade de UHC equivale a 015 Ls Cada aparelho possui um valor de UHC apresentados na NBR 8160 e são mostrados na Tabela 1 67 TABELA 1 UHC DOS APARELHOS SANITÁRIOS E SEUS DIÂMETROS MÍNIMOS Fonte CARVALHO 2018 Para dimensionar o ramal de descarga usaremos a Tabela 1 adotando os diâmetros mostrados na tabela Para dimensionar o ramal de esgoto devemos usar as Tabelas 2 e 3 para dimensionar o trecho lembrando de respeitar o valor dos diâmetros mínimos TABELA 2 DIMENSIONAMENTO DE RAMAIS DE ESGOTO Fonte CARVALHO 2018 TABELA 3 DIÂMETRO MÍNIMO DOS RAMAIS DE ESGOTO Fonte CARVALHO 2018 O dimensionamento do tubo de queda e do tubo de gordura são realizados pelo valor de UHC mostrados na Tabela 4 Tabela 4 Diâmetro dos tubos de queda Fonte CARVALHO 2018 Um ponto deve ser observado o diâmetro mínimo de um tubo de queda para descarregar a bacia sanitária é de 100 mm Para dimensionar o subcoletor predial devemos usar a Tabela 5 que se determina o diâmetro da tubulação em função da soma UHC e a inclinação da tubulação TABELA 5 DIMENSIONAMENTO DE SUBCOLETORES E COLETOR PREDIAL Fonte CARVALHO 2018 6 Dimensionamento das tubulações Iremos dimensionar as instalações de esgoto para um banheiro e usaremos um traçado simples para dimensionar os tubos de queda e a coluna de gordura Na Figura 5 é mostrado a planta baixa para o dimensionamento das instalações de esgoto FIGURA 5 PLANTA BAIXA USADA NO EXEMPLO DE DIMENSIONAMENTO Fonte Elaborado pela autora 68 Instalações Hidrossanitárias Ramal de descarga dado a planta mostrada na Figura 5 dimensionar o ramal de descarga tubulação azul pelo método UHC Pela Tabela 1 temos os seguintes valores de UHC e seus respectivos diâmetros mostrado na Tabela 6 TABELA 6 VALORES DE UHC PARA OS APARELHOS DO BANHEIRO Aparelho UHC Diâmetro mm Bacia Sanitária 6 100 Chuveiro de residência 2 40 Lavatório de residência 1 40 Ramal de esgoto dado a planta da Figura 5 dimensionar o ramal de esgoto tubulação laranja que sai da caixa sifonada e vai para o ramal de descarga da bacia sanitária Sabemos que apenas dois aparelhos estão ligados na caixa sifonada o lavatório e o chuveiro logo a soma do UHC é 3 Para isso usaremos as Tabelas 3 e 4 pela Tabela 2 o diâmetro seria 40 mm só que pela Tabela 3 o diâmetro mínimo para banheiro com 3 aparelhos sem banheira é 50 mm logo o ramal de esgoto tem 50 mm de diâmetro Tubo de queda e tubo de gordura dado o desenho isométrico mostrado na Figura 6 dimensione os tubos de queda para as colunas TQ1 e TQ2 e a tubulação de gordura da coluna TQ3 FIGURA 6 DESENHO ISOMÉTRICO DAS COLUNAS PARA DIMENSIONAMENTO DO TUBO DE QUEDA E O TUBO DE GORDURA Fonte Elaborado pela autora Para a coluna TQ1 temos os seguintes aparelhos Bacia sanitária 6 UHC Lavatório residencial 1 UHC Chuveiro residencial 2 UHC Para cada pavimento temos a soma de 9 UHC multiplicado por 5 a coluna TQ1 tem uma soma de 45 o que pela Tabela 4 para edifícios de mais de 3 pavimentos teria um diâmetro de 50 mm Entretanto na coluna TQ1 existe bacia sanitária então o diâmetro mínimo da coluna é 100 mm então o diâmetro da coluna TQ1 é 100 mm Para a coluna TQ2 temos os seguintes aparelhos Tanque de lavar roupas 3 UHC Máquina de lavar roupas 3 UHC Para cada pavimento temos uma soma de 6 UHC ou seja para 5 pavimentos a soma total da coluna TQ2 é 30 de acordo com a Tabela 4 podemos usar para a coluna TQ2 um diâmetro de 75 mm Para a coluna TQ3 que se trata de um tubo de gordura temos os seguintes aparelhos Pia de cozinha residencial 3 UHC Máquina de lavar louças 2 UHC Para cada pavimento temos uma soma de 5 UHC ou seja para 5 pavimentos a soma total da coluna TQ3 gordura é de 25 ou seja podemos adotar uma tubulação de 75 mm Subcoletor dado a Figura 6 e os dados obtidos no dimensionamento das colunas podemos determinar o diâmetro do subcoletor vamos adotar inclinação mínima de 1 na Tabela 7 é mostrado a soma de cada trecho do subcoletor TABELA 7 SOMA UHC DE CADA TRECHO DO SUBCOLETOR Trecho UHC Diâmetro mm DC 100 100 CB 75 100 BA 45 100 Fonte Elaborado pela autora Retomando a aula Chegamos assim ao final da nossa aula Esperase que agora tenha ficado mais claro o entendimento de vocês sobre as instalações prediais de esgoto Vamos recordar 1 Considerações iniciais Nesta seção vimos os conceitos iniciais de um projeto de instalações prediais de esgoto vimos os tipos de esgotos e como devem ser descartados de acordo com a sua natureza também vimos os requisitos mínimos citados na NBR 8160 para se realizar um projeto 2 Sistema de coleta e escoamento dos esgotos sanitários 69 Nesta seção vimos os tipos de coletas de esgoto existentes o individual que acontece quando não há rede pública de esgoto passando pela região onde se encontra a edificação e o sistema de coleta público que os dejetos são despejados em uma rede pública coletiva Em ambos os casos o esgoto recebe um tipo de tratamento antes dessa água retornar a natureza para diminuir o impacto ambiental 3 Partes constituintes do sistema Nesta seção vimos todos as peças e trechos existentes em uma tubulação de esgoto desde suas definições até características específicas de cada peça 4 Traçado da tubulação Nesta seção vimos como é feito o traçado das tubulações de esgoto de modo prático foi dado um exemplo feito passo a passo mostrando como deve ser realizado o traçado e onde devemos colocar as principais peças como a caixa de inspeção a caixa sifonada e a tubulação de ventilação 5 Metodologia de dimensionamento Nesta seção vimos os pontos a serem dimensionados em uma instalação predial de esgoto desde o ramal de descarga passando pelo ramal de esgoto as colunas e o subcoletor foi apresentado as tabelas usadas para se determinar os diâmetros das tubulações respeitando os valores mínimos indicados na NBR 8160 6 Dimensionamento das tubulações Nesta seção dimensionamos um banheiro como exemplo e também dimensionamos os tubos de queda e o subcoletor predial de um prédio de 5 andares levando em conta os pontos abordados durante a aula Vale a pena PEREIRA J M S MOREIRA R A Manual de execução do sistema de esgoto sanitário em loteamento utilizando tubo de PVC jei ocre Disponível em httpsdspacedoctumedu brbitstream12345678910711TCCIIpdf Acesso em 14 mar 2022 Vale a pena ler Instalações de esgoto quais as diferenças e como instalar Disponível em httpswwwkronacombrblog dicassobreinstalacoesdeesgoto Acesso em 14 mar 2022 Vale a pena acessar Vídeo Componentes de uma instalação de esgoto sanitário Disponível em httpswwwyoutubecom watchv654qeKbRFI Acesso em 14 mar 2022 Vale a pena assistir Minhas anotações Instalações Hidrossanitárias Instalações prediais de gás Objetivos de aprendizagem Ao término desta aula vocês serão capazes de compreender o funcionamento de uma instalação de gás entender a importância dos registros para a segurança do sistema dimensionar as instalações prediais de gás compreender as condições das instalações de gás Olá turma Nesta aula estudaremos sobre as instalações prediais de gás Tal conteúdo é importante para se compreender e analisar o bom funcionamento das instalações prediais de gás visto que em caso de emergência é de suma importância que o sistema funcione perfeitamente Desejo a todos uma excelente aula Boa leitura Bons estudos 6º Aula 55 1 Considerações iniciais 2 Tipos de instalações 3 Materiais e acessórios 4 Aspectos construtivos 5 Local de medição de gás 6 Condições das instalações 7 Metodologia de Dimensionamento 8 Exemplo de dimensionamento 1 Considerações iniciais As instalações prediais de gás são regidas pela ABNT NBR 155262016 e a ABNT NBR 145702000 Segundo estas normas as instalações devem ser usadas para residências e comércio que possuam equipamento de gás como fornos chapas fogões aquecedores e etc As instalações prediais de gás permitem que o material seja fornecido a edificação por meio de tubulações O projetista ao receber um serviço desse inicialmente deve verificar o tipo de instalação que será feito um deles que ocorre normalmente em pequenos condomínios utiliza botijões grandes normalmente de 45 ou 90 kg Outro tipo é o fornecimento de gás pela prefeitura logo as tubulações funcionam da mesma forma que as tubulações de água fria explicadas na Aula 01 quando adotado este último como sistema de distribuição o projetista deve verificar se no local da obra existe fornecimento de gás para que seja possível instalar o sistema Para se realizar e se construir uma instalação de gás deve se seguir os seguintes critérios Respeitar as normas Garantia de bom desempenho Garantia de segurança para os ocupantes da edificação Garantia de fácil manutenção As vantagens de usar as instalações de gás é não se preocupar com a troca de botijões caso o fornecimento seja feito diretamente pela rede pública A troca de mangueiras também não existe nessas situações visto que são usadas tubulações De acordo com a NBR 14570 Instalações Internas para uso alternativo dos gases GN e GLP Projeto e execução existem pressões máximas que devem ser respeitadas para a distribuição do gás na Tabela 1 é mostrado o valor dessas pressões Tabela 1 Pressões máximas nas instalações de gás Para as redes externas AP 400 kgfcm² Para as redes primárias MP 150 gfcm² Para as redes secundárias BP 005 kgfcm² Fonte COPERGÁS Seções de estudo Quando se vai dimensionar um sistema de distribuição de gás devemos utilizar o fator de simultaneidade O responsável pelo projeto deve analisar os equipamentos que existem ou existirão na edificação para estimar esse valor Esse valor deve ser preciso pois se ele for abaixo do necessário haverá insuficiência no abastecimento caso o valor adotado for acima do necessário o custo pode ser elevado tornando a instalação inviável 2 Tipos de instalações Para instalações prediais de gás existem algumas categorias Na Figura 1 é mostrado um fluxograma com os tipos de sistemas aplicados em edificações Figura 1 Fluxograma com os tipos de instalações prediais de gás Fonte Elaborado pela autora Os tipos de projetos citados acima mostram as possibilidades de instalações existem dois tipos de prumadas uma na qual cada apartamento recebe uma coluna outra é a prumada única As medições podem ser também únicas individual por apartamento e única por pavimento No fluxograma citado acima vimos os termos pressão primária e secundária isso em uma instalação de gás pode ser comparado ao ramal predial rede primária e ramal de alimentação rede secundária 3 Materiais e acessórios Os materiais usados nas instalações de gás devem possuir resistência adequada para suportar as características do gás utilizado eles devem também estar protegidos contra os choques e as agressões do meio Os materiais usados nas instalações são Tubos e Conexões podem ser utilizados tubulações de cobre rígidos com espessura mínima de 08 mm Segundo a NBR 13206 da ABNT os diâmetros usados são mostrados na Tabela 2 56 Instalações Hidrossanitárias Tabela 2 Diâmetro dos tubos de cobre Fonte Elaborado pela autora As conexões devem ser em cobre assim como as tubulações e elas são unidas de duas maneiras SOLDAGEM é uma solda de união a base de estanho e chumbo BRASAGEM é uma solda de união em que os metais usados devem possuir um ponto de fusão de no mínimo 450C Também temos a possibilidade de utilizar tubos de aço que possuem as mesmas dimensões dos tubos de cobre entretanto este possui características específicas de resistência Dispositivos de bloqueios normalmente a pressão presente nas redes primária e secundária não é compatível com a pressão necessária nos pontos de consumo com isso é necessário se instalar uma válvula de bloqueio de modo que a pressão nos pontos de consumo esteja de acordo com o aparelho a ser utilizado O exemplo mais comum usado no dia a dia é mostrado na Figura 2 Figura 2 Regulador de pressão Fonte Disponível em httpsbalancercombrwpcontentuploadsr1546433396 jpeg Acesso em 29 mar 2022 REGULADOR DE PRESSÃO DE PRIMEIRO ESTÁGIO E VÁLVULA DE BLOQUEIO AUTOMÁTICO esse regulador é colocado no início da rede primária e tem a função de transformar a pressão do gás para 150 kPa que é a pressão que a rede primária deve suportar junto a ele deve ser instalado uma válvula de bloqueio automático que tem a função de interromper o fluxo de gás sempre que a pressão exceder o valor limite REGULADOR DE PRESSÃO DE SEGUNDO ESTÁGIO E VÁLVULA DE BLOQUEIO AUTOMÁTICO esse regulador é colocado no fim da rede primária e no início da rede secundária com a função de diminuir a pressão da rede primária de 150 kPa para a pressão de 280 kPa que é a pressão necessária para o ponto de consumo VÁLVULA DE ALÍVIO tem a função de que caso a válvula de bloqueio automático não consiga bloquear o gás suficiente para evitar uma sobre pressão essa válvula irá conduzir o gás para o ambiente externo como meio de segurança Tomada de pressão serve para que seja possível medir a pressão em determinados pontos das tubulações Junta de transição em alguns casos pode acontecer de que parte da tubulação esteja enterrada neste caso se utiliza tubulações de polietileno a tubulação ao passar para a superfície deve ser em material metálico cobre ou aço nesse ponto de mudança de material devemos utilizar uma junta de transição Medidores possuem a função de medir o consumo de gás em uma edificação podem ser de dois tipos Medidores de diafragma recomendado para uso residencial e comercial para instalações de gás natural possuem como principal característica uma baixa perda de carga o que é viável para instalações de baixa pressão Medidor rotativo a vazão do gás movimenta o mecanismo do medidor e cada rotação transfere um volume de gás 4 Aspectos construtivos Segundo a NBR 14570 as tubulações das instalações de gás devem seguir os seguintes requisitos As tubulações devem ser estanques e desobstruídas Deve haver na instalação válvulas de fechamento 57 manual em pontos que seja necessária manutenção A instalação não deve passar por elementos estruturais Caso seja necessário passar por locais considerados estruturais ou locais confinados é necessário usar um tuboluva Na Figura 3 é mostrado um exemplo de utilização do tuboluva em elementos estruturais Figura 3 Utilização do tuboluva em elementos estruturais Fonte Disponível em httpsencryptedtbn0gstaticcom imagesqtbnANd9GcSHDhrQeuEsp73eMGA5CH3mr7NUpimp8NTGTW FjEp08ivuD6QVEwOLQvKnB0D6mgccusqpCAU Acesso em 29 mar 2022 As tubulações devem ser instaladas de modo a estarem protegidas contra choques mecânicos e danos externos As tubulações devem ter um afastamento mínimo de 30 cm de condutores de eletricidade se houver eletrodutos nos cabos e 50 cm caso não houver As tubulações devem ter um afastamento mínimo de 2 metros de instalações de SPDA Sistema de proteção contra descargas atmosféricas A rede de distribuição interna deve ter um registro geral de corte instalado em um local de fácil acesso Toda tubulação de gás deve ser pintada da cor amarela para sua identificação padrão Devem ser feitos dois ensaios de estanqueidade na instalação o primeiro na montagem da rede externa este deve ser feito com ar comprimido ou com gás inerte com pressão de 4 vezes a pressão máxima de trabalho como citado na Tabela 1 O segundo teste é realizado no momento que se libera o fluxo de gás na tubulação este é feito por 24 horas com a pressão de trabalho dos equipamentos 5 Local de medição de gás Segundo a NBR 14570 os aspectos que se devem seguir para a medição das instalações de gás são O local de medição de gás deve ser de fácil acesso Quando se ter vários pontos de medição por exemplo em um edifício os medidores podem estar agrupados no térreo ou em cada pavimento possuir um medidor Caso o local de medição esteja em risco de choques mecânicos este deve possuir uma proteção que esteja a 1 metro do medidor As dimensões dos abrigos dos medidores devem ser especificados no projeto e devem estar de acordo com as dimensões do medidor O abrigo deve ser construído com material incombustível e deve possuir ventilação equivalente a 10 da área de planta baixa O abrigo de medidores individuais pode ficar acima do abrigo do medidor de água desde que o ponto de entrada para o medidor esteja no máximo 150 metros acima do piso Os abrigos localizados no interior das edificações devese ter uma preocupação maior em relação a ventilação estas devem ser providos de Porta ventilada com no mínimo 200 cm³ de área útil Ventilação da parte exterior 6 Condições das instalações Quando falamos de instalações de gás devemos nos preocupar com a segurança pois é um material extremamente explosivo e tóxico Assim um modo de evitar o acúmulo de gás em locais com essas instalações é adotando ventilações permanentes e chaminés VENTILAÇÃO PERMANENTE toda instalação que contenha aparelhos que utilizem gás devem ser providas de uma ventilação permanente que ocorra uma ventilação para o exterior essa área deve ser calculada de acordo com a classificação do aparelho Os aparelhos são classificados da seguinte forma Tipo 1 e 2 aparelhos de circuitos abertos com ou sem chaminé e exaustão natural Tipo 3 aparelhos de circuito aberto com chaminé e exaustão forçada Tipo 4 e 5 aparelho de circuito fechado com exaustão natural ou forçada Na Tabela G1 da NBR 13103 Instalação de aparelhos a gás para uso residencial temos um resumo dos principais requisitos para a instalação dos aparelhos a gás Ela mostra os valores de abertura e volume de ambiente para os tipos de aparelhos como mostrado a seguir na Tabela 3 58 Instalações Hidrossanitárias Tabela 3 Requisito de instalação de aparelhos a gás Fonte NBR 13103 Na Figura 4 é mostrado um exemplo de localização de aberturas FIGURA 4 POSICIONAMENTO DAS ABERTURAS Fonte NBR 13103 7 Metodologia de dimensionamento Para dimensionar as instalações devemos seguir algumas considerações de acordo com a NBR 14570 são elas Para instalações de gás natural devemos considerar que o poder calorífero inferior do gás vale 8600 kcalm³ e a Densidade relativa ao ar vale 060 A potência nominal dos aparelhos a gás pode ser obtida de acordo com os fabricantes do equipamento ou de acordo com a Tabela 4 O diâmetro nominal mínimo das tubulações é de 15 mm A perda de carga máxima admitida para trecho de rede que alimenta diretamente um aparelho a gás é de 10 da pressão de operação A velocidade máxima admitida é de 20 ms Perda de carga máxima em um trecho 20 mca Para trechos verticais que sobem somar à pressão o valor de 05 mcam Para trechos verticais que descem subtrair da pressão o valor de 05 mcam Tabela 4 Potência nominal dos aparelhos a gás segundo a NBR 15526 Fonte NBR 15526 CÁLCULO DA VAZÃO o cálculo da vazão é feito de acordo com o consumo do aparelho devemos dividir a potência adotada por 8600 para determinar a vazão de gás em m³h POTÊNCIA ADOTADA é calculado pelo fator de simultaneidade mostrado na equação 1 PERDA DE CARGA LOCALIZADA nas instalações de gás podemos usar tubulações e conexões de cobre ou de aço galvanizado Na Tabela 5 é mostrado os comprimentos equivalentes para as conexões de aço galvanizado TABELA 5 COMPRIMENTO EQUIVALENTE EM METROS CONEXÕES DE AÇO GALVANIZADO Fonte Disponível em httpswwwsulgascomvcimagespdfRIP2020RIP 20205Dimensionamentopdf Acesso em 30 mar 2022 59 Na Tabela 6 são mostrados os comprimentos equivalentes para conexões de cobre TABELA 6 COMPRIMENTO EQUIVALENTE EM METROS CONEXÕES DE COBRE Fonte Disponível em httpswwwsulgascomvcimagespdfRIP2020RIP 20205Dimensionamentopdf Acesso em 30 mar 2022 FATOR DE SIMULTANEIDADE esse fator é um valor que corresponde a uma taxa provável de uso simultâneo dos aparelhos Para o dimensionamento devemos considerar algumas informações citadas na NBR 15526 como Esse fator não se aplica a edificações unifamiliares apenas a edificações com duas ou mais unidades familiares Esse fator não se aplica a edificações comerciais O fator de simultaneidade pode ser calculado de acordo com as Tabelas 7 e 8 TABELA 7 VALOR DO FATOR DE FORMA PARA VAZÃO EM KCALH Fonte NBR 13933 TABELA 8 VALOR DO FATOR DE FORMA PARA VAZÃO EM KWH Fonte NBR 13933 CÁLCULO DA PERDA DE CARGA Para redes de gás cuja pressão de operação máxima de 965 kPa recomendase usar a equação de Renouard como mostrado na equação 2 Para redes de baixa pressão é recomendado a equação de Lacey como mostrado na equação 3 Onde Q é a vazão do gás em m³h Di é o diâmetro interno do tubo em mm H é a perda de carga no trecho em mmca L é o comprimento da tubulação em metros S é a densidade relativa do gás no ar que vale 060 P1 é a pressão absoluta no montante do trecho em kPa P2 é a pressão absoluta a jusante do trecho em kPa CÁLCULO DA VELOCIDADE a velocidade do gás na tubulação é calculada pela equação 4 Onde V é a velocidade em ms Q é a vazão em m³h Pm é a pressão absoluta no final do trecho em bar mca10 Di é o diâmetro da tubulação em mm 8 Exemplo de dimensionamento Para exemplificar o dimensionamento de uma instalação predial de gás usaremos uma edificação hipotética de 5 pavimentos com 2 apartamentos por pavimento dentro de cada apartamento temos os seguintes equipamentos de gás Fogão de 5 bocas com forno Uma secadora de roupas Aquecedor de água de passagem de capacidade de 12 Lmin Tubos e conexões em aço galvanizado Pressão de operação 250 mca recomendação de norma Pressão de dimensionamento 200 mca recomendação de norma 60 Instalações Hidrossanitárias Na Figura 5 é mostrado o isométrico das tubulações Figura 5 Desenho isométrico da instalação de gás Fonte Elaborado pela autora Os pontos dentro do apartamento foram divididos em AB BC e CD e as colunas foram divididas em DF FG GH HI e IJ Como citado anteriormente dentro dos apartamentos o fator de simultaneidade será 100 pois a partir do ponto D de cada pavimento há fornecimento de gás para apenas uma unidade habitacional Na Tabela 9 é mostrado as respectivas potências dos aparelhos em kcalh de cada apartamento Tabela 9 Potência dos trechos dentro dos apartamentos Trecho Descrição Potência kcalh BA 1 secadora 6200 CB 1 secadora 1 fogão 5 bocas com forno 6200 13391 19591 DC 1 secadora 1 fogão 5 bocas com forno 1 aquecedor 6200 13391 18000 37591 Fonte Elaborado pela autora Na Tabela 10 é mostrado a potência nos trechos da coluna de distribuição TABELA 10 POTÊNCIA NOS TRECHOS DA COLUNA DE DISTRIBUIÇÃO Trecho Potência kcalh FD 75182 GF 150364 HG 225546 IH 300728 JI 375910 Fonte Elaborado pela autora Agora será apresentado uma lista com as conexões de cada trecho Por apartamento Trecho BA 1 Cotovelo de 90 1 Tê 90 fluxo reto Trecho CB 1 Tê 90 fluxo reto Trecho DC 1 Tê 90 fluxo reto Por pavimento 2 Cotovelos de 90 5 tês 90 fluxo reto Por trecho de coluna Trecho FD 1 Cotovelo de 90 1 Tê 90 fluxo reto Trechos GF HG IH 1 Tê 90 fluxo reto cada Trecho JI 1 Cotovelo de 90 O dimensionamento é feito por tentativas de modo que mostraremos o dimensionamento de um trecho e mostraremos uma tabela com o dimensionamento Na Tabela 11 é mostrado o dimensionamento final segundo o roteiro mostrado no item 7 TABELA 11 DIMENSIONAMENTO DAS TUBULAÇÕES DE GÁS 1 TENTATIVA Fonte Elaborado pela autora Percebam que a diferença de pressão calculada pela equação 3 no trecho JI deu 3175 mca isso é maior que 20 mca logo devemos aumentar o valor do diâmetro desse trecho se mudarmos o diâmetro para 32 mm 351 mm de diâmetro interno o dimensionamento fica como mostrado na Tabela 12 61 TABELA 12 DIMENSIONAMENTO DAS TUBULAÇÕES CORRIGIDO Fonte Elaborado pela autora Retomando a aula Chegamos assim ao final da nossa aula Esperase que agora tenha ficado mais claro o entendimento de vocês sobre as instalações prediais de gás Vamos recordar 1 Considerações iniciais Nesta seção vimos os conceitos iniciais de um projeto de instalações prediais de gás como os requisitos normativos vantagens pressões máximas e conceitos iniciais para o dimensionamento 2 Tipos de instalações Nesta seção vimos os tipos de instalações de gás existem instalações que devem ser elaboradas para edificações já construídas sem instalações de gás edificações com instalações de gás e edificações unifamiliares Vimos também o conceito de rede primária e secundária que por analogia podemos comparar com o ramal predial e o ramal de alimentação da água fria 3 Materiais e acessórios Nesta seção vimos os principais materiais usados nas instalações prediais de gás dentre eles as tubulações e conexões podendo ser de aço galvanizado e cobre válvulas de segurança registros e os modos de medição de consumo 4 Aspectos construtivos Nesta seção vimos as recomendações da NBR 14570 sobre os aspectos construtivos das instalações prediais de gás como posicionamento da tubulação locais de proteção e materiais necessários para proteger as tubulações 5 Local de medição de gás Nesta seção vimos as recomendações para os locais de medição das instalações prediais de gás ou seja como deve ser o local de medição segurança posicionamento e área de ventilação 6 Condições das instalações Nesta seção vimos as condições das instalações prediais de gás sendo a principal delas as condições de ventilação Vimos que os aparelhos que utilizam gás são classificados em 5 tipos e de acordo com essa classificação são definidos a área das aberturas e o volume mínimo para o local onde se encontra os aparelhos 7 Metodologia de dimensionamento Nesta seção vimos a metodologia para se calcular uma instalação predial de gás Para dimensionar uma instalação devemos traçar o desenho isométrico das tubulações determinar a potência de cada trecho calcular o fator de simultaneidade calcular a vazão adotada verificar as conexões existentes e calcular a perda de carga 8 Exemplo de dimensionamento Nesta seção dimensionamos um sistema de instalações prediais de gás de uma edificação multifamiliar de 5 pavimentos e 2 apartamentos por pavimento aplicamos a metodologia explicada no item 7 e determinamos os diâmetros das tubulações de cada trecho calculando as perdas de carga e sua velocidade Vale a pena SULGÁS Manuais e regulamentos Disponível em httpswwwsulgascomvcresidencialmanuaise regulamentos Acesso em 13 abr 2022 Vale a pena ler 62 Instalações Hidrossanitárias Instalação de Gás Por que é tão importante se preocupar Disponível em httpsfluxoconsultoriapoliufrjbrblog instalacaodegas Acesso em 13 abr 2022 Vale a pena acessar Vídeo Tudo que você precisa saber sobre instalação predial de gás gás encanado Disponível em https wwwyoutubecomwatchvvR4VsMg1kZ8 Acesso em 13 abr 2022 Vale a pena assistir Minhas anotações Instalações Hidrossanitárias Instalações prediais de combate a incêndio Objetivos de aprendizagem Ao término desta aula vocês serão capazes de compreender o comportamento do fogo identificar as principais causas de incêndios entender as classes de incêndio e como extinguir cada uma delas compreender o que são equipamentos móveis e fixos de combate a incêndio compreender os métodos de prevenção de incêndio Olá turma Nesta aula estudaremos sobre as instalações hidráulicas de combate a incêndio Vamos compreender como a água atua como agente extintor e como funciona as instalações de combate a incêndio Tal conteúdo é importante para se compreender e analisar o bom funcionamento de uma instalação hidráulica de combate a incêndio visto que em caso de emergência é de suma importância que o sistema funciona perfeitamente Desejo a todos uma excelente aula Boa leitura Bons estudos 5º Aula 47 1 Considerações iniciais 2 Fogo e incêndio 3 Principais causas de incêndio 4 Propagação do calor 5 Método de extinção do fogo 6 Classes de incêndio 7 Agentes extintores 8 Equipamentos portáteis de combate a incêndio 9 Equipamentos fixos de combate a incêndio 10 Fatores que influenciam o incêndio 11 Prevenção de incêndios 1 Considerações iniciais Segundo a Norma Técnica do Corpo de Bombeiros MS as instalações de incêndio têm como objetivos Proteger a vida dos ocupantes de uma edificação Dificultar a propagação do fogo Fornecer modos de controle do fogo Fornecer um sistema de combate sem interrupções ou falhas Existem métodos para a extinção do fogo são eles retirada do material incendiário extinção por abafamento extinção por resfriamento e extinção química Nesta aula iremos estudar as instalações hidráulicas de combate a incêndio que se classificam como modo de resfriamento e abafamento Quando for usado como jato compacto a água se classifica como agente extintor por resfriamento quando usado como jato de neblina pode ser classificado também por abafamento A substância mais usada atualmente no combate a incêndio é a água isto porque é a substância mais encontrada na natureza possui a característica de ter grande absorção do calor e não possui características tóxicas Entretanto existem outros meios de extinção do fogo como espuma abafamento e pó químico Como método de fornecimento de água para combater incêndio temos o uso de reservatórios que podem ser de uso domésticos ou exclusivos para combate a incêndio piscinas lagos e rios caso a edificação se encontre próximo de um destes ou por meio de redes de canalizações seja por gravidade ou por rede pressurizada 2 Fogo e incêndio Fogo é um processo químico entre um combustível e um comburente liberando luz e calor O comburente mais abundante é o oxigênio que em contato com um combustível provoca uma reação exotérmica Dependendo do composto químico presente no combustível a chama provocada pela reação pode possuir diversas cores Seções de estudo A reação química do fogo pode ser representada didaticamente pelo triângulo do fogo como mostrado na Figura 1 Figura 1 Triângulo do fogo Fonte Elaborado pela autora O combustível é qualquer material que pode produzir fogo por exemplo papel madeira gasolina etanol e gases Os comburentes são compostos que podem provocar a combustão de outros materiais o oxigênio é o comburente mais abundante no meio ele provoca uma reação de oxidação junto ao combustível liberando calor e luz Calor é a energia térmica que é transmitida para o meio ou entre objetos É um dos resultados do processo de oxidação que origina o fogo O incêndio é o alastramento descontrolado do fogo que pode ser extremamente perigoso para a vida de humanos e animais além de ser prejudicial ao meio ambiente e as estruturas de grandes cidades Em um incêndio ocorre intensa liberação de gases em sua maioria tóxicos para os seres humanos e prejudiciais a natureza o mais presente é o monóxido de carbono 3 Principais causas de incêndios Os incêndios podem se originar de diversas formas é importante saber a causa de um incêndio para que se possa tomar as medidas legais e até criminais além de fornecer informações para se fazer um melhor esquema de prevenção O incêndio pode acontecer por diversos motivos entre eles Causas naturais onde o incêndio é originado por fenômenos naturais sem atuação do ser humano como raios por exemplo Causas artificiais Onde o incêndio é originado por ação humana seja ele por descuido por negligenciar cuidados ou de forma criminosa As principais causas de incêndios são Eletricidade quando um incêndio se inicia por conta de eletricidade as causas podem ser 48 Instalações Hidrossanitárias Superaquecimento aparelhos que ficam ligados por muito tempo e não foram fabricados para essa finalidade podem provocar incêndios por aquecer além do limite Mau contato de fiação o mau isolamento das ligações pode provocar curtos circuitos que podem provocar faíscas que ao entrar em contato com um combustível pode provocar um incêndio Excesso de carga ocorre quando é solicitado à rede mais corrente do que ela pode fornecer o que provoca o superaquecimento da fiação resultando em fogo Exposição a chamas ocorre quando um material entra em contato com a chama de qualquer equipamento ou objeto começando assim a combustão Gás de cozinha ocorre normalmente quando há um vazamento nas mangueiras que conduzem o gás até o fogão ou aquecedor podendo provocar explosões e incêndios de grandes dimensões Como segurança para esses equipamentos é adicionado a mistura do GLP um agente que causa um forte cheiro quando em contato com o ambiente avisando assim os ocupantes da edificação quando houver vazamento Fenômenos naturais normalmente acontece durante tempestades em locais com material combustível seco Raios por exemplo podem atingir essas localidades e provocar incêndios 4 Propagação do calor Segundo a NT 02 do Corpo de Bombeiros do Mato Grosso do Sul a possibilidade de um foco de incêndio extinguir ou evoluir para um grande incêndio depende basicamente dos seguintes fatores Quantidade e espaçamento dos materiais combustíveis no local Tamanho das fontes de combustão Área de locação das aberturas do local Características do vento vento e direção Forma e dimensão do local Os fatores que influenciam nas condições do incêndio estão associadas a transmissão de calor que pode ocorrer de três maneiras Condução é o modo de propagação que ocorre no mesmo material o calor é transmitido molécula por molécula em um mesmo material o exemplo disso é quando estamos cozinhando e deixamos uma colher de metal próximo ao fogo quando pegamos ela está quente mesmo não estando em contato direto com a chama Normalmente esse tipo de propagação ocorre em sólidos e é medida pela condutividade térmica Convecção é um modo de propagação que ocorre em fluidos como em gases líquidos e vapores Essa transmissão de calor ocorre pela mudança de temperatura e densidade dos fluidos isso devido a movimentação das partículas um exemplo de aplicação de troca de calor por convecção são os congeladores e ar condicionados dentro desses eletrônicos circulam líquidos que retiram o calor Irradiação é o modo de propagação que ocorre por meio de ondas sejam elas eletromagnéticas ou de radiação Sempre que há um incêndio de grandes proporções é pedido que se esvazie as edificações próximas do local visto que o fogo pode afetar as edificações ao redor pois o calor é propagado pelo meio em forma de ondas até atingir algum outro objeto 5 Método de extinção do fogo Para acabar com um incêndio devemos acabar com o fogo para isso podemos usar como base de análise o triângulo do fogo apresentado na Figura 1 Se tirarmos um dos lados do triangulo ele perde seu formato basicamente podemos fazer essa analogia ao fogo se retirarmos um dos componentes combustível comburente ou calor o fogo deixa de existir Existem algumas formas de extinguir o fogo são elas Extinguir por isolamento nesse caso ocorre a retirada do combustível que provoca o incêndio isso só é possível em alguns tipos de incêndios por exemplo caso uma tubulação de gás pegue fogo em algum trecho podese fechar o registro e assim eliminar o gás Outro exemplo caso se tenha um incêndio em um tanque com combustível o fogo está apenas na superfície nesse caso podese drenar o líquido para outro local e assim retirar o combustível Extinguir por abafamento nesse caso ocorre a retirada do comburente no caso o oxigênio Existem alguns modos de eliminar o oxigênio no caso de edificações é utilizado espuma aquosa para abafar o fogo também podemos diminuir a concentração de oxigênio no ambiente seja isolando o ambiente ou com o uso de gases como dióxido de carbono No projeto arquitetônico pode ser previsto um modo de isolar um determinado ambiente na edificação para abafar o local em caso de incêndio Extinguir por resfriamento nesse caso ocorre a retirada do calor presente na reação geralmente é usada para acabar com incêndios em edificações Retirando o calor fica mais difícil de manter o fogo aceso Extinguir de maneira química São métodos de extinção do fogo por meio de compostos químicos que ao entrar em contato com o fogo provoca uma fumaça que diminui a intensidade do fogo até ele se apagar 49 6 Classes de incêndio Os incêndios podem ser classificados de acordo com o tipo de combustível existente CLASSE A São materiais que o fogo consome tanto a parte superficial quanto o interior devido a esse comportamento deixam resíduos como brasa e cinza A sua extinção ocorre por resfriamento Exemplos Madeira papel tecido etc CLASSE B São os incêndios que possuem líquidos e gases inflamáveis como combustível nesse caso o mais indicado para extinguir esse incêndio é o pó químico e o gás carbônico CLASSE C São os incêndios que se iniciam por meio da eletricidade nesse caso não é permitido extinguir as chama com água ou espuma devido a condutividade elétrica o mais correto é o uso de pó químico e gás carbônico CLASSE D São os incêndios iniciados devido a compostos químicos como sódio magnésio e etc Por exemplo o sódio puro pode entrar em combustão em contato com a água A maneira de extinguir as chamas vai depender do tipo de composto CLASSE K São os incêndios causados por gorduras ou óleo vegetal ocorrem em cozinhas normalmente acontecem quando o óleo ou a gordura estão muito quentes e entra água em contato com esse gordura Para identificar as classes principalmente em extintores de incêndio são usadas imagens como mostrado na Figura 2 FIGURA 2 CLASSES DE INCÊNDIOS Fonte Disponível em httpwwwsanachamacombrsitesdefaultfiles blog35bb6bf577a8fe2a5f44068104e2a4ec77e337mv2png Acesso em 29 mar 2022 7 Agentes extintores Para se acabar com um incêndio devemos acabar com um dos componentes que compõe o fogo Para isso devemos usar algum agente extintor para acabar com um ou mais compostos que compõe o incêndio Os agentes extintores são ÁGUA PRESSURIZADA é utilizada em incêndios de classe A serve para resfriar o incêndio O vapor de água serve também para abafar o incêndio ESPUMA AQUOSA OU MECÂNICA é uma mistura de um Líquido gerador de espuma com água ao ser agitado incorpora bolhas de ar o que serve para abafar o fogo São utilizados em líquidos inflamáveis GASES INERTES são gases que diminuem a quantidade de oxigênio no local do incêndio São usados em incêndios provocados por equipamentos que possuem corrente elétrica PÓ QUÍMICO SECO são compostos químicos normalmente é usado o bicarbonato estes pós recebem um aditivo que os protegem contra a aglutinação e a umidade A forma de extinção se dá por abafamento e quebra das reações químicas do fogo Os extintores de pó químico seco são classificados em Pó Químico BC e Pó Químico ABC as letras de classificação indicam onde esses agentes podem ser usados O pó químico ABC é o agente extintor usado em veículos 8 Equipamentos portáteis de combate a incêndio Para combater um incêndio temos os equipamentos portáteis de combate a incêndio que basicamente são os extintores portáteis ou sobre rodas Um extintor é um equipamento de segurança usado em casos de emergências de incêndio Normalmente os extintores são usados para extinguir incêndios de pequenas edificações e em caso de grandes incêndios eles são usados para os procedimentos iniciais de combate ao fogo Para o estado do Mato Grosso do Sul a NT 21 Extintores do Corpo de Bombeiros é a normativa para os extintores Nessa norma temos o conceito de dois tipos de extintores o extintor portátil e o sobre rodas Cada extintor apresenta um agente extintor e cada um deve ter uma capacidade mínima de modo que segundo a NT 21 essa capacidade mínima para extintores portáteis é Para cargas dágua o extintor com capacidade extintora de no mínimo 2 A isso quer dizer um extintor de água deve ter no mínimo 2 kg de conteúdo e ser usado para extinguir incêndios classe A Para cargas de espuma mecânica o extintor deve ter capacidade mínima de 2 A 10 B ou seja para classe A o extintor deve ter no mínimo 2 kg e para classe B 10 kg Para cargas de Dióxido de Carbono o extintor deve ter capacidade mínima de 5 BC Os extintores devem ser posicionados na edificação de modo que o ocupante não percorra distâncias maiores que os valores mostrados na Tabela 1 Tabela 1 Distância máxima a ser percorrida entre os extintores RISCO BAIXO 25 metros RISCO MÉDIO 20 metros RISCO ALTO 15 metros Fonte NT 21 CBMMS 50 Instalações Hidrossanitárias Para extintores sobre rodas a capacidade extintora mínima é Para cargas dágua o extintor com capacidade extintora de no mínimo 10A Para cargas de espuma mecânica o extintor deve ter capacidade mínima de 6A40 B Para cargas de Dióxido de Carbono o extintor deve ter capacidade mínima de 10 BC No projeto de segurança de combate a incêndio PSCI deve ser especificado todos os pontos e locais que devem conter extintores Para isso devemos consultar as recomendações da NT 21 Extintores No projeto os componentes de segurança são representados por símbolos gráficos e código descritos na NT04 Símbolos Gráficos Na Figura 3 é mostrado um exemplo de detalhamento de extintores em um PSCI Figura 3 Detalhamento do posicionamento de um extintor portátil Fonte Elaborado pela autora Os detalhes de sinalização de emergência são obtidos na NT20 do Corpo de Bombeiros MS Os valores de altura e posicionamento dos extintores são obtidos na NT21 e devem ser respeitados Quando fazemos um projeto de incêndio devemos enviálo para o Corpo de Bombeiros do estado para que seja aprovado caso tenha algum ponto que não esteja de acordo com a normas do corpo de bombeiros o projeto volta para o projetista com as devidas notificações para que seja corrigido 9 Equipamentos fixos de combate a incêndio Além dos extintores nós temos os equipamentos de combate a incêndio fixos ou seja aqueles que ficam anexados na edificação Eles servem para prevenir e combater situações de pânico Como exemplo temos o sistema de detecção e alarmes sinalização de emergência hidrantes e mangotinhos sistemas de iluminação e sprinkler SISTEMA DE DETECÇÃO E ALARMES esses sistemas são indispensáveis em edificações o sistema é composto de sensores e alarmes que ao detectarem fogo disparam os alarmes avisando os ocupantes da edificação e o corpo de bombeiros para evitar perdas O sistema de detecção e alarmes pode ser de dois tipos CONVENCIONAIS destinado a pequenas edificações devido à baixa precisão em relação a localização do incêndio Por exemplo caso se inicie um incêndio em um prédio o sistema de detecção irá disparar os alarmes e avisará a central de bombeiros sobre o incêndio podendo informar em qual pavimento está ocorrendo o incêndio mas não informa a sala que está ocorrendo ENDEREÇÁVEL destinado a grandes edificações sua característica é sua precisão ao identificar o foco do incêndio para a central Na Figura 4 é mostrado um exemplo de sistema de detecção de alarmes FIGURA 4 SISTEMA DE DETECÇÃO E ALARMES Fonte Elaborado pela autora SINALIZAÇÃO DE EMERGÊNCIA tem a função mostrar de aos ocupantes da edificação os possíveis riscos as saídas de emergência rotas de fuga e as localizações dos equipamentos de segurança contra incêndio As sinalizações de emergência básicas são aquelas que indicam avisos como proibido fumar alerta de choque elétrico perigo rotas de saída e etc As sinalizações de emergência complementar são aquelas que complementam a informação das sinalizações básicas como indicar obstáculos nas rotas de fuga Na Figura 5 são mostrados exemplos de sinalização de emergência FIGURA 5 SINALIZAÇÃO DE EMERGÊNCIA Fonte Disponível em httpsacontecebotucatucombrdasilva sinalizacaodeemergenciaepanico Acesso em 29 mar 2022 HIDRANTES E MANGOTINHOS Os hidrantes são equipamentos fixos de combate a 51 incêndio que têm a função de conduzir água em pressão e vazão suficientes para combater o fogo São recomendados para edificações de médio e grande porte Para se dimensionar um sistema de hidrantes devese seguir as recomendações das normas técnicas do corpo de bombeiros NT22 e os princípios da hidráulica Uma caraterística importante é que o sistema de hidrante deve ser total ou parcialmente aparente ou seja suas tubulações devem estar aparentes e em destaque para isso elas são pintadas de vermelho Para obras com mais de 750 m² de área construída ou 12 metros de altura é obrigatório o uso de hidrantes para os casos inferiores a essas medidas o uso se torna facultativo Os sistemas de hidrantes podem ser classificados de 1 a 5 sendo 1 denominado mangotinhos e as classes 2 3 4 e 5 denominados hidrantes essa classificação depende da classificação da edificação quanto ao uso e serve para determinar a quantidade e as característica hidráulicas dos hidrantes SISTEMA DE ILUMINAÇÃO DE EMERGÊNCIA Tem a função de orientar os ocupantes da edificação em caso de falta de energia para dimensionar o sistema de iluminação de emergência devese consultar a NT18 do Corpo de Bombeiros SPRINKLER Também chamado de chuveiro automático é composto por um sistema de tubulações com água em alta pressão que possui em suas terminações um chuveiro que ao detectar o aumento de temperatura estoura um bulbo de vidro que libera o fluxo de água Para dimensionar o sistema de sprinkler é necessário consultar a NT23 do Corpo de bombeiros e os princípios da hidráulica 10 Fatores que influenciam o incêndio Como vimos o fogo precisa de três componentes para existir combustível comburente e calor No nosso ambiente o único fator desses três que pode ser evitado é o combustível pois o comburente oxigênio está presente o tempo todo no ambiente e o calor é o resultado da combustão logo os combustíveis influenciam diretamente nos incêndios Os fatores que influenciam em incêndios são PRODUTOS COMBUSTÍVEIS quando o fogo entra em contato com a superfície de combustíveis líquidos ele aquece favorecendo a propagação do incêndio ESPAÇOS ABERTOS locais abertos possuem fornecimento de oxigênio constante isso facilita a propagação do fogo locais confinados possuem seu volume de oxigênio em caso de incêndio Existem alguns meios de limitar o nível de oxigênio em caso de incêndio um deles é a porta corta fogo que impede que o fogo acesse outros cômodos isso dá mais tempo ao corpo de bombeiros para combater o fogo MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO alguns materiais de construção são mais suscetíveis a propagar fogo do que outros por exemplo um edifício feito de concreto é menos propício de propagar um incêndio que um edifício de madeira ÁGUA em alguns casos de incêndio a água pode propagar o fogo mais ainda Por exemplo em incêndio de classe C e K se a água entra em contato com a rede elétrica devido a sua boa condutividade pode favorecer que a corrente se espalhe e para incêndios em cozinhas a água em contato com a gordura ou óleo quente pode resultar em explosão 11 Prevenção de incêndios Diante de todo nosso estudo até agora vimos que os incêndios podem ser evitados Em alguns casos uma boa prevenção contra incêndio pode evitar grandes prejuízos tanto material quanto à vida do ser humano Podemos citar como as principais medidas de prevenção a incêndio MANUTENÇÃO DA REDE ELÉTRICA Como vimos um dos modos de se propagar incêndios é por meio de curtos circuitos ou por superaquecimento da rede elétrica Manter um processo de manutenção dos cabos equipamentos e pontos de consumo é de extrema importância para evitar acidentes ATUALIZAÇÃO E MANUTENÇÃO DOS EQUIPAMENTOS DE SEGURANÇA devemos sempre estar de acordo com as normas do Corpo de Bombeiros isso envolve manutenção de extintores de modo que fique na pressão correta manutenção das mangueiras de hidrantes respeitando a validade do material verificar baterias das iluminações de emergência e verificar a fosforescência das sinalizações de emergência TREINAMENTO QUALIFICADO PARA OS OCUPANTES dependendo da edificação e da quantidade de pessoas devese realizar um treinamento para que em caso de um incêndio estes saibam utilizar os equipamentos de segurança por exemplo saber usar e onde usar um extintor e saber manusear uma mangueira de hidrante como acionar um sistema de alarme e etc 52 Instalações Hidrossanitárias Esses pontos são fundamentais para prevenir incêndios e evitar grandes acidentes Retomando a aula Chegamos assim ao final da nossa aula Esperase que agora tenha ficado mais claro o entendimento de vocês sobre as instalações prediais de combate a incêndio Vamos recordar 1 Considerações iniciais Nesta seção vimos o conceito geral sobre incêndio e seu combate vimos os objetivos das instalações de incêndio e as formas de extinguilo 2 Fogo e incêndio Nesta seção vimos os conceitos de fogo e incêndio e o que é necessário para que o fogo exista ou seja combustível comburente e calor formando assim o triângulo do fogo 3 Principais causas de incêndio Nesta seção vimos as principais causas de incêndio que existem foi explicado a diferença entre causas naturais e causas artificiais além de citar causas como eletricidade contato com chamas gás de cozinha e fenômenos naturais 4 Propagação do calor Nesta seção vimos as formas que o calor pode se propagar seja ela por condução onde o calor se propaga de molécula por molécula do material sólido convecção onde o calor se propaga por meio de diferentes vibrações de moléculas de fluidos seja eles líquidos ou gasosos e por irradiação onde o corpo emite ondas eletromagnéticas ou de radiação que podem atingir outros objetos 5 Método de extinção do fogo Nesta seção vimos os métodos de se acabar com o fogo de um incêndio que pode ser por resfriamento abafamento isolamento e de forma química cada um deve ser aplicado em determinado tipo de incêndio por exemplo não podemos usar água em incêndios provocados por equipamentos elétricos 6 Classes de incêndio Nesta seção vimos as classes de incêndio que são definidos pela origem do fogo Dependendo do combustível da reação o incêndio é classificado em classes A B C D e K e dependendo da classe de incêndio existe um método de extinção do incêndio 7 Agentes extintores Nesta seção vimos quais são os agentes extintores que são usados para acabar com um incêndio dentre eles temos a água pressurizada o pó químico seco os gases inertes e a espuma mecânica Cada tipo de agente extintor deve ser usado para uma determinada classe de incêndio 8 Equipamentos portáteis de combate a incêndio Nesta seção vimos os equipamentos portáteis de combate a incêndio que são basicamente os extintores que podem ser portáteis ou sobre rodas segundo as normas do Corpo de Bombeiros existem exigências para o posicionamento e a capacidade extintora dos extintores que devem ser seguidas para que a edificação receba o certificado de aprovação do CBMMS 9 Equipamentos fixos de combate a incêndio Nesta seção vimos os equipamentos fixos de combate a incêndio que são os hidrantes iluminação de emergência sinalização de emergência sprinklers e sistemas de detecção e alarme Cada tipo de equipamento fixo possui sua norma e seu projeto deve seguir todos os tópicos analisados nessas normas 10 Fatores que influenciam o incêndio Nesta seção vimos os fatores que influenciam a propagação do incêndio entre eles locais abertos em que teremos maior concentração de oxigênio materiais de construção como por exemplo a madeira pode expandir mais facilmente um incêndio produtos combustíveis e o uso inadequado de água para apagar o fogo 11 Prevenção de incêndios Nesta seção vimos os meios de prevenção de incêndio o mais recomendado é manter em dia as manutenções das edificações como da rede elétrica e dos equipamentos de combate a incêndio 53 Vale a pena SANTOS Amanda Diniz SANTOS Isadora Diniz CORREA Willian PREVENÇÃO E COMBATE A INCÊNDIO NAS EDIFICAÇÕES Anais do 1 Simpósio de TCC das faculdades FINOM e Tecsoma 2019 567 581 Disponível em httpsfinomedubrassetsuploads cursostcc202104131104184pdf Acesso em 13 mar2022 Vale a pena ler Manual de prevenção e combate a princípio de incêndio Módulo IV Disponível em httpwwweducadores diaadiaprgovbrarquivosFilemarco2015cursobrigada modulo6combateincendiospdf Acesso em 13 mar 2022 Vale a pena acessar Vídeo 1 PASSO PARA VOCÊ SE TORNAR UM ESPECIALISTA EM PPCI Disponível em httpswww youtubecomwatchv39UuvEytA Acesso em abr 2022 Vale a pena assistir Minhas anotações 3º Aula Instalações Prediais de Água Quente Objetivos de aprendizagem Ao término desta aula vocês serão capazes de identificar os pontos de consumo de uma instalação predial de água quente identificar os tipos de aquecimento de água dimensionar os tipos de reservatórios para água quente compreender os materiais que são utilizados em uma instalação de água quente dimensionar um sistema de água quente de uma edificação Olá turma Nesta aula estudaremos sobre o dimensionamento das instalações prediais de água quente Vamos compreender os cálculos para que se elabore um projeto de uma instalação hidráulica Tal conteúdo é importante para que o engenheiro tenha noção de como se determina as dimensões das tubulações os materiais usados o dimensionamento dos reservatórios também chamados de boiler e as características gerais de uma instalação de água quente de uma edificação Desejo a todos uma excelente aula Boa leitura Bons estudos 32 Instalações Hidrossanitárias 1 Considerações iniciais 2 Classificação dos sistemas prediais de água quente 3 Recirculação de água quente 4 Escolha do sistema a ser usado 5 Projeto do sistema predial de água quente 6 Materiais usados 7 Dimensionamento do sistema de água quente 1 Considerações Iniciais Uma instalação predial de água quente consiste em um conjunto de tubulações equipamentos conexões e reservatórios que devem ser dimensionados de maneira correta para abastecer todos os pontos de consumo de uma edificação Os conceitos usados no dimensionamento desses materiais são bem parecidos com os usados no dimensionamento de instalações de água fria existem alguns pontos que devem ser diferenciados como por exemplo o reservatório deve ser dimensionado de forma a suportar a temperatura da água não podemos usar tubos de PVC que usamos nas instalações de água fria visto que sua resistência a temperatura é baixa para isso usamos tubulações de ferro CPVC ou o mais comum tubulações de cobre Não são todos os pontos de consumo que têm a necessidade de um fornecimento de água quente os engenheiros devem analisar bem quais pontos devem fornecer água quente visto que o custo dessa instalação é maior em comparação as instalações de água fria As instalações de água quente destinamse à pontos de consumo em chuveiro pias máquinas de lavar louças e roupas finalidades médicas e industriais Segundo a NBR 7198 as instalações prediais de água quente devem Garantir o fornecimento de água suficiente com temperatura adequada e sob pressão necessária para o bom funcionamento das peças de utilização Garantir a preservação da qualidade da água Fornecer água em temperatura adequada para os pontos de consumo Racionar o consumo de energia Proporcionar o conforto adequado aos usuários A água quente para uso em edificações deve ter uma temperatura controlada de acordo com a destinação do uso Uso pessoal em banhos ou para higiene 35 a 50C Em cozinhas dissolução de gorduras 60 a 70C Em lavanderias 75 a 85C Em finalidades médicas 100C ou mais Seções de estudo 2 Classificação dos Sistemas Prediais de Água Quente Os sistemas prediais de água quente podem ser classificados em individual central privado central coletivoe solar 21 SISTEMA DE DISTRIBUIÇÃO INDIVIDUAL Nesse tipo de sistema de abastecimento a água é aquecida ou por eletricidade ou pelo uso de gás combustível O sistema mais utilizado é o elétrico que se usa uma resistência ligada diretamente à rede de energia que é acionada automaticamente pelo fluxo de água o exemplo mais comum é o chuveiro elétrico O sistema que utiliza o gás combustível possui um queimador que é acionado pela passagem do fluxo de água O fornecimento de água fria nesse sistema tanto o elétrico quando a gás é feito como nos demais aparelhos não havendo necessidade de uma coluna específica para a distribuição logo nesse caso não há necessidade de rede de distribuição de água quente geral na edificação 22 SISTEMA DE DISTRIBUIÇÃO CENTRAL PRIVADO Nesse tipo de sistema de abastecimento de água quente o equipamento gerador de calor pode ser a gás eletricidade óleo combustível lenha e energia solar possui como característica principal atender apenas uma unidade habitacional O sistema de aquecimento pode ser Aquecedores instantâneos ou de passagem a água vai sendo aquecida à medida que passa pela fonte de aquecimento sem necessidade de reservatórios Aquecedores de acumulação quando é necessário o uso de reservatórios de água quente onde a água será mantida aquecida Nesse tipo de sistema de distribuição no caso dos aquecedores de passagem o abastecimento de água fria deve ser feito com uma coluna própria onde a entrada de água fria deve estar em uma cota superior ao do aquecedor isso está associado a ventilação da tubulação Nas tubulações usadas nesse sistema deve ser previsto um dispositivo que impeça o retorno da água para o aquecedor ou do aquecedor para a coluna evitando perda de energia o mais recomendado para tubulações de água quente é o uso de um sifão térmico A distribuição de água quente no sistema central privado é constituída de ramais que conduzem a água do reservatório até os pontos de consumo para se preservar a temperatura devese prever o menos comprimento de tubulação possível e elas devem ser isoladas Na Figura 1 é mostrado um exemplo de desenho isométrico de uma instalação de água quente 33 Figura 1 ESQUEMA ISOMÉTRICO DE UMA INSTALAÇÃO DE ÁGUA QUENTE COM SISTEMA DE DISTRIBUIÇÃO CENTRAL PRIVADO Fonte Elaborado pela autora 23 Sistema De Distribuição Central Coletivo A característica desse sistema é abastecer mais de uma unidade habitacional utilizado em edificações de vários pavimentos com isso é necessário um sistema de armazenamento de água quente usualmente é utilizado uma caldeira ou um boiler O aquecimento da água no reservatório ocorre por gás eletricidade ou solar O reservatório aquecido a gás possui uma chama que fica acessa camada de chama piloto e a sua intensidade é medida de acordo com a temperatura da água do reservatório O reservatório aquecido à eletricidade possui a facilidade de se programar a temperatura com mais exatidão Nesse sistema o abastecimento de água é feito por uma coluna exclusiva uma vez que a vazão requerida é muito elevada Na Figura 2 é mostrado o esquema isométrico de um sistema de distribuição central coletivo de um edifício Figura 2 ESQUEMA ISOMÉTRICO DE UMA INSTALAÇÃO DE ÁGUA QUENTE COM SISTEMA DE DISTRIBUIÇÃO CENTRAL COLETIVO Fonte Elaborado pela autora 24 SISTEMA COM AQUECIMENTO SOLAR A energia solar térmica consiste na utilização do calor emitido pelo sol para o aquecimento de outras superfícies como por exemplo a água Além de ser sustentável essa maneira é eficiente para garantir água quente aquecida sem o uso de eletricidade O sistema de aquecimento solar é composto pelos coletores solares e os reservatórios térmicos a absorção dos raios solares é feita pelas placas solares e é transferido para a água que fica circulando dentro do reservatório Na Figura 3 é mostrado um esquema de aquecimento de água por energia solar Figura 3 ESQUEMA DE AQUECIMENTO DE ÁGUA POR ENERGIA SOLAR Fonte httpsbrasilescolauolcombrfisicaaquecimentoaguaporenergia solarhtm Acesso em 26 mar 2022 3 Recirculação de Água Quente O sistema predial de água quente transmite calor para seu entorno seja por condução convecção ou por irradiação Em um sistema a água pode perder calor pelo comprimento da tubulação ou se a água ficar muito tempo parada nas tubulações isso pode fazer com que a água ao chegar no ponto de consumo esteja em temperatura ambiente tornandoo ineficiente Para evitar esse problema podemos usar o sistema de recirculação que faz a água em temperatura baixa retornar ao reservatório de modo que quando o ponto de consumo for aberto a água estará na temperatura adequada O sistema é composto por um controlador digital bomba de circulação e o sensor de temperatura A principal vantagem de se utilizar esse sistema é a economia de água não é necessário esperar a água fria esquentar para seu uso proporcionando conforto térmico ao usuário A principal desvantagem é a necessidade de um espaço maior para que a instalação seja feita Na Figura 4 é mostrado um esquema de recirculação de água quente 34 Instalações Hidrossanitárias Figura 4 RECIRCULAÇÃO DE ÁGUA QUENTE EM UMA RESIDÊNCIA Fonte httpshttp2mlstaticcomD712517MLB31125993947062019Ojpg Acesso em 26 mar 2022 4 Escolha do Sistema a ser Usado Devemos analisar alguns fatores para escolher o sistema mais adequado para a edificação A seguir iremos analisar cada um dos sistemas 41 SISTEMA INDIVIDUAL O primeiro aspecto a ser analisado diz respeito ao desejo ou não de realizar a instalação de água quente visto que ela possui custo elevado e aumenta o custo da edificação Também devemos analisar as condições da unidade habitacional alguns tipos de aquecedores de água necessitam de um volume mínimo de ar na unidade habitacional para que seja eficiente e não apresente risco ao consumidor ILHA GONÇALVES KAVASSAKI sd Devemos analisar também a finalidade da água aquecida por exemplo se a necessidade de água quente for para apenas um chuveiro é conveniente a instalação de um chuveiro elétrico caso sejam necessários mais pontos de consumo com água quente se torna conveniente a instalação de um sistema mais complexo 42 SISTEMA CENTRAL PRIVADO Para adotar um sistema central devemos analisar o espaço pois como citado anteriormente devemos ter um espaço mínimo na unidade habitacional se o aquecedor for a gás é necessário um volume de comburente para que o aquecedor seja eficiente O espaço deve ser analisado o boiler ocupa um espaço considerável na edificação os aquecedores de acumulação necessitam de um espaço grande caso a edificação não possua espaço suficiente é recomendado o uso de aquecedores de passagem 43 SISTEMA CENTRAL COLETIVO Esse sistema é mais utilizado quando não há a necessidade de ratear o consumo energético para a produção de água quente Ele também é usado quando se tem pouca disponibilidade de espaço na edificação Devido a característica de distribuição o traçado do sistema é menor o que diminui a manutenção pois esse serviço é realizado pelo condomínio Nesse sistema a qualidade da água é melhor devido a elevada vazão a água sempre estará quente principalmente quando se usa o sistema de recirculação Entretanto as perdas de calor no reservatório são maiores do que num aquecedor no sistema central privado 5 Projeto do Sistema Predial de Água Quente O projeto do sistema predial de água quente compreende as seguintes etapas Concepção Cálculo Quantificação de materiais Elaboração do projeto executivo Elaboração do projeto as built Dentro do projeto os documentos e os elementos gráficos a serem apresentados variam de acordo com a complexidade do sistema Os elementos básicos de um projeto são Planta baixa da cobertura barrilete pavimento tipo térreo e subsolo indicando as colunas de alimentação dos aquecedores e ramais prediais Esquema apresentando as tubulações de água quente junto com as tubulações de água fria Desenho isométrico Memorial descritivo 6 Materiais Usados Nas instalações prediais de água quente normalmente são utilizados tubos e conexões de cobre e CPVC Os tubos metálicos apresentam a vantagem de ter maior resistência mecânica menor deformação e como principal vantagem a resistência a altas temperaturas A desvantagem é que são suscetíveis a corrosão o que pode alterar as características físicoquímicas da água O cobre é um bom material que passa pelas instalações de água quente mas é muito caro e difícil de se trabalhar principalmente quando se fala de solda que deve ser feita com estanho e esse serviço deve ser feito por pessoas especializadas Além disso os tubos de cobre devem ser revestidos com isolamento térmico para reduzir a troca de calor com o ambiente externo e esse isolamento deve estar protegido da radiação solar e da umidade O CPVC é um material com todas as propriedades essenciais do PVC somando a resistência a condução de 35 líquidos em altas temperaturas e sob elevadas pressões Além disso esse material dispensa o isolamento térmico pois o próprio material é isolante a tubulação é soldada a frio com o uso de cola o que dispensa mão de obra especializada A temperatura máxima suportada por esse material é de 80C 7 Dimensionamento do Sistema de Água Quente Para o dimensionamento do sistema de água quente iremos usar o sistema de água fria apresentado na Aula 02 como referência iremos dimensionar os pontos de consumo referente a coluna 6 que abrange as pias da cozinha a máquina de lavar louça e a máquina de lavar roupas Vamos considerar que a PIA1 terá um ponto de água quente a lava louças e a máquina de lavar roupas também terão um ponto de água quente Um ponto importante a se observar é que nesta aula iremos representar o modo como ambos os projetos água quente e água fria serão representados 71 AQUECEDORES Aqui iremos dimensionar três tipos de aquecedores Aquecedor de passagem a gás Necessitamos analisar os pontos de consumo e a vazão de cada aparelho em litros por minuto Na Tabela 1 é mostrado de acordo com a Tabela 3 do link de tabelas do professor Carvalho a vazão dos aparelhos TABELA 1 VAZÃO DOS EQUIPAMENTOS Fonte Elaborado pela autora Em todos os pontos em análise iremos trabalhar com o fato que a água fria será misturada com a água quente Inicialmente devemos calcular a vazão total de acordo com a equação 1 Qtotal 15 18 18 Qtotal 51 Lmin Então como a água quente se mistura com a água fria podemos dividir a vazão total por dois como mostrado na equação 2 Qnec 512 255 Lmin Podemos adotar um aquecedor de 27 litros Aquecedor de acumulação a gás Devemos calcular o consumo da edificação Na Tabela 2 é mostrado a Tabela 1 da NBR 7198 que mostra a estimativa de consumo de água quente TABELA 2 ESTIMATIVA DO CONSUMO DE ÁGUA QUENTE Fonte CARVALHO 2018 Para uma residência com aquecedor a gás temos um consumo diário de 40 litrospessoadia para uma residência de 3 quartos segundo a tabela de ocupação de acordo com a natureza do local temos 2 pessoas por quarto logo temos 6 pessoas na edificação Assim o reservatório do aquecedor a gás é calculado na equação 3 V 6 x 40 240 litros Portanto podemos adotar um boiler de 260 litros Aquecedor solar Devemos seguir o mesmo processo do aquecedor de acumulação a gás a diferença é que segundo a Tabela 2 para aquecedor solar em residências temos um consumo diário de 50 litros por pessoa Com isso o volume do reservatório é calculado pela equação 4 V 6 x 50 300 litros Podemos adotar um boiler de 300 litros Podemos também calcular o número de placas solares normalmente se considera que 1 m² de área de placa coletora aquece 50 litros de água então considerando os 300 litros devemos ter 6m² de água de placas considerando que cada placa tem 2 m² necessitaremos de 3 placas coletoras de 2 m² Aquecedor elétrico Para esse a diferença será o consumo diário Para aquecedores elétricos o valor é 45 litrospessoa portanto o volume do reservatório é calculado pela equação 5 V 6 x 45 270 litros Logo podemos adotar um aquecedor elétrico de 300 litros 36 Instalações Hidrossanitárias 72 DIMENSIONAMENTO DAS TUBULAÇÕES Para o dimensionamento das tubulações de água quente usaremos os mesmos princípios do dimensionamento de água fria Inicialmente devemos traçar as tubulações depois devemos determinar o peso dos acessórios depois determinar o diâmetro das tubulações e por fim verificar a pressão nos pontos de consumo Aqui iremos utilizar uma simplificação do ábaco para o dimensionamento das tubulações como é mostrado na Tabela 3 Tabela 3 ÁBACO SIMPLIFICADO DE DIÂMETROS PARA INSTALAÇÕES DE ÁGUA QUENTE Fonte CARVALHO 2018 Na Figura 5 é mostrado o esquema isométrico das tubulações de água quente da coluna que iremos dimensionar Figura 5 ESQUEMA ISOMÉTRICO DA COLUNA DE ÁGUA QUENTE Fonte Elaborado pela autora Na Tabela 4 é apresentado a relação de pesos dos três pontos de consumo da coluna em questão Tabela 4 PESOS DOS PONTOS DE CONSUMO Fonte Elaborado pela autora Na Tabela 5 é mostrado o diâmetro de cada trecho de tubulação Tabela 5 DIÂMETRO DAS TUBULAÇÕES Fonte Elaborado pela autora 37 Para um peso total de 270 devemos adotar uma tubulação de água fria de 25 mm para a tubulação de água fria que abastece o reservatório 73 VERIFICAÇÃO DAS PRESSÕES O método usado é o mesmo para as instalações de água fria só que aqui teremos alguns pontos que devem ser analisados Como a tubulação usada para esse exemplo é de cobre a equação para a perda de carga unitária é a mesma usada no dimensionamento do sistema de água fria Outro ponto que devemos analisar é a cota inicial das colunas de água quente A tubulação sai de uma altura de 560 cm considerando a altura do edifício mais 50 cm que é a posição do bocal de saída do boiler para saber essa altura devemos consultar um catálogo de reservatórios de água quente de acordo com o volume adotado logo a cota inicial da tubulação é de 610 metros Para tubulações de cobre a tabela utilizada será a mesma usada para verificar a perda de carga unitária do sistema de água fria Outra observação é que o superdimensionamento das tubulações de água quente não é prejudicial ao sistema No nosso exemplo as tubulações de água quente possuem diâmetro de 22 mm entretanto na tabela de perda de carga unitária encontramos apenas o diâmetro de 25 mm então adotaremos os valores da tabela para 25 mm Como o método de dimensionamento é o mesmo do sistema de água fria será apresentado na Tabela 6 os resultados do cálculo das pressões Tabela 6 CÁLCULO DA PRESSÃO NOS PONTOS DE CONSUMO Fonte Elaborado pela autora Chegamos assim ao final da nossa aula Esperase que agora tenha ficado mais claro o entendimento de vocês sobre as instalações prediais de água quente Vamos recordar Retomando a aula 1 Considerações Iniciais Nesta seção vimos os conceitos iniciais para se compreender um projeto de instalação predial de água quente como a temperatura da água que chega ao ponto de consumo para vários tipos de edificações os materiais usados e os objetivos da instalação 2 Classificação dos Sistemas Prediais de Água Quente Nesta seção vimos que os sistemas de distribuição prediais de água quente podem ser classificados em individual central privado central coletivo e sistema com aquecimento solar de acordo com a finalidade da edificação O sistema individual é usado em peças individuais que necessitam de água quente em edificações pequenas o mais comum é o chuveiro O sistema central privado é usado em edificações de pequeno e médio porte que necessitam de vários pontos de consumo de água quente O sistema central coletivo é usado em grandes edificações E por fim o sistema de aquecimento solar pode ser usado em edificações residenciais visando a economia de energia elétrica 3 Recirculação de Água Quente Nesta seção vimos que podemos manter a água na temperatura correta dentro do sistema utilizando a recirculação de água quente que consiste em um sistema de bombeamento programado para que quando a água perde calor diminuindo sua temperatura ela retorne ao reservatório ou ao aquecedor para que seja reaquecida 4 Escolha do Sistema a ser Usado Nesta seção vimos as caraterísticas de cada tipo de sistema de distribuição e em que condições cada um deve ser adotado 5 Projeto do Sistema Predial de Água Quente Nesta seção vimos como o projeto de um sistema predial de água quente deve ser apresentado desde a concepção até o memorial descritivo 6 Materiais Usados Nesta seção vimos os materiais usados como o cobre e o CPVC e suas características vantagens e desvantagens 38 Instalações Hidrossanitárias 7 Dimensionamento do Sistema de Água Quente Nesta seção dimensionamos uma coluna que alimenta os pontos de consumo da cozinha e da lavanderia da planta que estamos usando como exemplo Apresentamos o desenho isométrico da tubulação dimensionamos as tubulações pelo método do consumo máximo provável e por fim verificamos as pressões nos pontos de consumo BENEDICTO S M de O Desempenho de sistema predial de água quente São Carlos UFSCar 2009 Disponível emhttpsrepositorioufscarbrbitstreamhandle ufscar46462658pdfsequence1isAllowedy Acesso em 31 032022 Acesso em 31 mar 2022 Vale a pena ler Sistema predial de água quente conceito e normas Disponível em httpsmaisengenhariaaltoqicombr hidrossanitariosistemapredialdeaguaquenteconceitoe normas Acesso em 31 mar 2022 Vale a pena acessar Vídeo Sistema predial de água quente Disponível em httpswwwyoutubecomwatchvHonFuvVQSRY Acesso em 31 mar 2022 Vale a pena assistir Vale a pena Minhas anotações Instalações Hidrossanitárias Instalações prediais de água fria Dimensionamento Objetivos de aprendizagem Ao término desta aula vocês serão capazes de dimensionar um sistema de água fria de uma edificação dimensionar um sistema elevatório de um sistema indireto de distribuição compreender como os registros e conexões influenciam no dimensionamento do sistema Olá turma Nesta aula estudaremos sobre o dimensionamento das instalações prediais de água fria Vamos compreender os cálculos para que se elabore um projeto de uma instalação hidráulica Tal conteúdo é importante para que o engenheiro tenha noção de como se determina as dimensões de uma estrutura para que não fique refém de programas computacionais de cálculo tais programas auxiliam no dimensionamento porém é de extrema importância para enriquecer o currículo do engenheiro dominar as técnicas de dimensionamento manual Desejo a todos uma excelente aula Boa leitura Bons estudos 2º Aula 17 1 Considerações iniciais 2 Desenho das instalações 3 Determinação das dimensões dos reservatórios 4 Dimensionamento do sistema elevatório 5 Dimensionamento dos ramais subramais e colunas de distribuição 6 Dimensionamento do barrilete 7 Verificação das pressões dos pontos de consumo 8 Dimensionamento da tubulação de limpeza e do extravasor dos reservatórios 1 Considerações Iniciais O dimensionamento de uma instalação predial de água fria consiste na determinação dos diâmetros das tubulações do sistema e na verificação das pressões existentes nos pontos de consumo Além disso caso o sistema seja indireto devese dimensionar o sistema de elevação para transportar a água do reservatório inferior para o superior No dimensionamento da instalação predial de água fria é necessário Determinar o traçado e os trechos das tubulações de acordo com o projeto arquitetônico humanizado devese identificar os pontos de consumo também é necessário locar o reservatório superior este deve ser posicionado de acordo com o projeto estrutural pois devido ao peso do reservatório a laje em que este será apoiado deve possuir resistência adequada Determinar e somar o peso de cada trecho para dimensionar a tubulação devemos determinar o peso de cada ponto de consumo de acordo com a Tabela A1 da NBR 5626 e de acordo com a somatória dos pesos que determinamos o diâmetro Seções de estudo Determinar a vazão de acordo com os princípios da hidráulica determinamos a vazão dos trechos Determinar os diâmetros mínimos e o diâmetro usados os valores de diâmetro mínimo são determinados com o auxílio de ábacos que relacionam a somatória dos pesos com o valor mínimo dos diâmetros Determinar a velocidade dos trechos devemos determinar a velocidade nas tubulações para prever e evitar problemas na tubulação como ruídos e o golpe de aríete Determinar as perdas de carga devemos determinar a perdas de carga para verificar se devido ao comprimento da tubulação e uso de registros e conexões o fluxo de água nas tubulações será alterado Determinar as pressões devemos verificar as pressões nos pontos de consumo de modo a respeitar os limites existentes na NBR 5626 2 Desenho das Instalações Para fazer o dimensionamento de uma instalação predial de água fria devemos analisar a planta baixa da edificação Para esta aula iremos analisar a planta baixa mostrada na Figura 1 A edificação de dois pavimentos tem 162 m² de área construída 3 suítes sendo cada banheiro tendo um chuveiro um lavatório uma bacia sanitária com caixa acoplada e em uma suíte temos uma banheira de hidromassagem A cozinha possui duas pias e uma máquina de lavar louça e a lavanderia possui uma máquina de lavar roupas O reservatório superior está localizado de modo que seu peso é resistido por uma laje e pelos pilares Abaixo do reservatório existe um espaço de 1 metro de altura que serve como controle dos registros gerais das colunas de água Figura 1 PLANTA BAIXA DA EDIFICAÇÃO Fonte Elaborado pela autora 18 Instalações Hidrossanitárias Analisando a planta baixa devemos locar os pontos de consumo a altura destes foram mostrados no Quadro 2 da Aula 1 Na Figura 2 é mostrado os cortes do projeto arquitetônico com a altura dos pontos de consumo Figura 2 CORTES DA PLANTA BAIXA COM O POSICIONAMENTO DOS PONTOS DE CONSUMO Fonte Elaborado pela autora 19 Analisando o posicionamento dos pontos de consumo podemos traçar o isométrico da instalação Devemos ficar atentos para que não haja tubulação ocupando o mesmo espaço Na Figura 3 é mostrado o isométrico da instalação completa Figura 3 ISOMÉTRICO DE TODA A EDIFICAÇÃO Fonte Elaborado pela autora Durante o dimensionamento as colunas serão apresentadas isoladamente junto com seus comprimentos Nas mudanças de direção serão utilizadas curvas de 90 e quando há bifurcação do sentido do fluxo será utilizado tê de saída dupla Outra observação é para as saídas de tubulação das PIA1 PIA2 MLL e BH foi adotado 10 cm para as demais saídas foi adotado 75 cm devido a espessura das paredes 3 Determinação das Dimensões dos Reservatórios Para dimensionar o volume dos reservatórios devemos calcular a capacidade total de reservação para isso inicialmente devemos estimar a população da edificação Estamos dimensionando uma residência familiar de padrão médio de acordo com a Tabela 1 Taxa de ocupação de acordo com a natureza do local do professor Carvalho é determinado a estimativa de população para resistência e apartamentos é adotado duas pessoas por dormitório A edificação possui três dormitórios 31 CAPACIDADE DE RESERVAÇÃO Pela Tabela 2 Consumo predial diário temos que para residência de padrão médio o consumo per capita é 200 litros dia Com isso o consumo diário é calculado de acordo com a equação 1 Cd P q 2 x 3 x 200 1 Cd 1200 Ldia Esse valor é para um consumo residencial por 24 horas a capacidade de reservação total é para um consumo em 48 horas logo a capacidade total é calculada pela equação 2 CR 2 x Cd 2 x 1200 2 CR 2400 Litros 32 DIMENSÕES DOS RESERVATÓRIO A distribuição do volume dos reservatórios segue a seguinte proporção mostrada na equação 3 Reservatório superior 60 de 24001440 litro Reservatório inferior 40 de 2400960 litro 3 Para o presente dimensionamento iremos adotar reservatórios moldados in loco de modo que as dimensões dos reservatórios são 20 Instalações Hidrossanitárias Reservatório superior 150 m x 150 m x 090 m200 m³ Reservatório inferior 120 m x 120 m x 075 m100 m³ 4 Dimensionamento do Sistema Elevatório Na Figura 4 é mostrado o desenho isométrico do sistema elevatório o comprimento das tubulações foi obtido de acordo com a geometria da edificação Por exemplo o reservatório inferior possui 75 cm de altura ele está enterrado a 30 cm da superfície a tubulação de saída do reservatório inferior se encontra a 10 cm da base do reservatório logo a saída se encontra a 95 cm da superfície A bomba se encontra na superfície o seu eixo foi estimado que esteja a 10 cm de sua base logo a tubulação vertical que chega na bomba terá 105 cm A tubulação vertical que sai do nível da bomba até a entrada do reservatório terá 560 cm referente à altura da edificação mais 75 cm de barrilete mais 90 cm do nível do reservatório superior menos 10 cm da altura do eixo da bomba resultando em 715 cm lembrando que nesse caso como a tubulação possui mais de 6 metros devemos usar uma luva para emendar a tubulação Figura 4 DESENHO ISOMÉTRICO DO SISTEMA ELEVATÓRIO Fonte Elaborado pela autora 41 VAZÃO DE CÁLCULO O sistema elevatório deve ser dimensionado para uma vazão horária de 20 do consumo diário ou seja o sistema irá funcionar em média 5 horas por dia com isso a vazão é calculada pela equação 4 Q 020 x Cd 020 x 120 4 Q 024 m³s 42 DIÂMETRO DE RECALQUE O diâmetro de recalque é calculado pela fórmula de Forchheimmer como mostrado na equação 5 Onde Q é a vazão em m³s e h é o tempo estimado de funcionamento do sistema Nesse caso o diâmetro de recalque é muito pequeno logo para um sistema com uma vazão tão pequena podemos adotar o diâmetro mínimo para essa tubulação portanto Dr 20 mm 43 DIÂMETRO DE SUCÇÃO O diâmetro de sucção é considerado como uma bitola comercial imediatamente superior ao diâmetro da tubulação 21 de recalque portanto Ds 25 mm 44 CÁLCULO DA ALTURA MANOMÉTRICA Devemos calcular a altura manométrica do sistema para determinar a bomba mais adequada Existem duas alturas manométricas a de sucção e de recalque A altura manométrica é a soma da altura geométrica comprimento de tubulação vertical com a perda de carga do sistema 441 ALTURA MANOMÉTRICA DE SUCÇÃO Altura geométrica de sucção Analisando a Figura 4 mostrada anteriormente o trecho em azul é a tubulação de sucção a tubulação vertical mede 105 m Perda de carga de sucção Para calcular a perda de carga do trecho devemos calcular o comprimento real da tubulação e multiplicar esse valor pela perda de carga unitária J Comprimento real da tubulação de sucção O comprimento real da tubulação é calculado na equação 6 Lreal 100 300 105 070 6 Lreal 575 m Comprimento equivalente da tubulação de sucção O comprimento equivalente da tubulação de sucção depende das conexões existentes no trecho na Tabela 1 é mostrado as conexões existentes no trecho e o comprimento equivalente das peças de acordo com a Figura 2 presente no link de Tabelas citado anteriormente para um diâmetro de sucção de 25 mm Tabela 1 COMPRIMENTO EQUIVALENTE PARA SISTEMA DE SUCÇÃO Fonte Elaborado pela autora Com isso o comprimento equivalente para o sistema de sucção é calculado na equação 7 Lequiv 1330 180 030 7 Lequiv 1540 m Perda de carga unitária da tubulação de sucção Existem duas maneiras de se determinar a perda de carga unitária uma através do ábaco da Figura 4 presente no link de Tabelas outra maneira é por meio de equações que possuem o mesmo resultado nesse exemplo iremos calcular a perda de carga unitária através da equação de FairWhippleHsiao Para uma vazão Q 6667 x 10 m³s e um diâmetro de 25 mm a perda de carga unitária é calculada na equação 8 5 Perda de carga total da tubulação de sucção A perda de carga total na tubulação de sucção é calculada na equação 9 Altura manométrica total de sucção A altura manométrica total de sucção é calculado de acordo com a equação 10 HMansuc Hgeosuc Δh 105 0037 10 HMansuc 154 m 442 ALTURA MANOMÉTRICA DE RECALQUE Altura geométrica de recalque Analisando a Figura 4 mostrada anteriormente o trecho em laranja é a tubulação de recalque a tubulação vertical mede 715 m logo Hgeorec 715 m Perda de carga de recalque Comprimento real da tubulação de recalque O comprimento real da tubulação é calculado na equação 11 Lreal 435 715 050 11 Lreal 1200 m Comprimento equivalente da tubulação de recalque O comprimento equivalente da tubulação de recalque depende das conexões existentes no trecho Na Tabela 2 é mostrado as conexões existentes no trecho e o comprimento equivalente das peças de acordo com a Figura 2 presente no link de Tabelas citado anteriormente para um diâmetro de sucção de 20 mm Tabela 2 COMPRIMENTO EQUIVALENTE PARA SISTEMA DE RECALQUE Fonte Elaborado pela autora Com isso o comprimento equivalente para o sistema de recalque é calculado na equação 12 Lequiv 020 270 100 080 12 Lequiv 470 m 22 Instalações Hidrossanitárias Perda de carga unitária da tubulação de recalque Para uma vazão Q 6667 x10 m³s e um diâmetro de 20 mm a perda de carga unitária é calculada na equação 13 Perda de carga total da tubulação de recalque A perda de carga total na tubulação de recalque é calculada na equação 14 Δh Jsucção x Lreal Lequiv 000503 x 1200 470 14 Δh 0084 m Altura manométrica total de recalque A altura manométrica total de sucção é calculado de acordo com a equação 15 HManrecalq Hgeorecalq Δh 715 0084 HManrecalq 724 m 15 443 ALTURA MANOMÉTRICA TOTAL A altura manométrica total é a soma da altura manométrica de sucção com a de recalque esse valor é calculado na equação 16 HMantot HMansuc HManrecalq154724 15 HManrecalq 878 m 444 DETERMINAÇÃO DA BOMBA DO SISTEMA ELEVATÓRIO Para determinar a bomba do sistema de recalque devemos analisar um catálogo de bombas para escolher um modelo devemos usar como dados de entrada a vazão em m³h e a altura manométrica total Para esse exemplo iremos utilizar o catálogo de bombas da Schneider o catálogo está disponível em httpsschneidermotobombasblobcorewindowsnet media302666schneidertabelaselecao202110webpdf De acordo com as informações que determinamos no dimensionamento a bomba que mais se adequa a edificação é o modelo TAP 35 A A bomba é mostrada na Figura 5 FIGURA 5 BOMBA UTILIZADA NO SISTEMA ELEVATÓRIO Fonte Disponível em httpsschneidermotobombasblobcorewindows netmedia302666schneidertabelaselecao202110webpdf Acesso em 24 5 mar 2022 5 Dimensionamento dos Ramais SubRamais e Colunas de Distribuição Para o presente dimensionamento iremos utilizar o método do consumo provável Também chamado de Método da soma dos pesos esse método é o mais recomendado pela NBR 5626 pois ele considera que o uso simultâneo de todos os aparelhos de um mesmo ramal é pouco provável A Tabela 3 mostra a simplificação do ábaco encontrado no link de Tabelas do professor Carvalho apresentado na Aula 1 Tabela 3 VALORES OBTIDOS DO ÁBACO DE PESOS Fonte CARVALHO 2018 Caso a soma dos pesos for maior que 100 devemos usar os ábacos Para calcular a perda de carga em cada trecho devemos informar os seguintes dados Vazão no trecho calculada por onde P é soma dos pesos do trecho O diâmetro da tubulação do trecho A perda de carga unitária calculada de acordo com equação de FairWhippleHsiao O comprimento real de tubulação As conexões e seus comprimentos equivalentes Vamos dimensionar as colunas de distribuição de água da edificação Coluna 1 Figura 6 Coluna 1 Fonte Elaborado pela autora Diâmetro das tubulações 23 Nessa coluna teremos dois pontos de consumo dois chuveiros elétricos Segundo a Tabela 3 que se encontra no link com as Tabelas do Professor Carvalho cada chuveiro possui peso de 010 então de acordo com a Tabela 1 citada acima em toda a coluna teremos um diâmetro de 20 mm Quando isso acontece devemos verificar o diâmetro mínimo das tubulações de acordo com as peças de utilização de acordo com a Tabela 6 Diâmetros mínimos dos sub ramais do Carvalho temos que para chuveiros o diâmetro mínimo é 20 mm logo é aceitável Coluna 2 Figura 7 Coluna 2 Fonte Elaborado pela autora Diâmetro das tubulações Nessa coluna teremos quatro pontos de consumo duas bacias sanitárias com caixa acoplada e dois lavatórios Segundo a Tabela 3 que se encontra no link com as Tabelas do Professor Carvalho cada lavatório e cada bacia sanitária com caixa acoplada possui peso de 030 então devemos analisar segundo a imagem da coluna 2 quatro trechos na Tabela 4 são mostrados os pesos e o diâmetro de cada trecho Tabela 4 DIMENSIONAMENTO DA COLUNA 2 Fonte Elaborado pela autora Coluna 3 Figura 8 Coluna 3 Fonte Elaborado pela autora Diâmetro das tubulações Nessa coluna teremos um ponto de consumo um chuveiro elétrico Segundo a Tabela 3 que se encontra no link com as Tabelas do Professor Carvalho cada chuveiro possui peso de 010 então de acordo com a Tabela 1 em toda a coluna teremos um diâmetro de 20 mm Coluna 4 Figura 9 Coluna 4 Fonte Elaborado pela autora Diâmetro das tubulações Nessa coluna teremos um ponto de consumo uma banheira de hidromassagem Segundo a Tabela 3 que se encontra no link com as Tabelas do Professor Carvalho cada chuveiro possui peso de 10 então de acordo com a Tabela 1 em toda a coluna teremos um diâmetro de 20 mm 24 Instalações Hidrossanitárias Coluna 5 Figura 10 Fonte Elaborado pela autora Diâmetro das tubulações Na Tabela 5 é mostrado o dimensionamento das tubulações da coluna 5 Tabela 5 DIMENSIONAMENTO COLUNA 5 Fonte Elaborado pela autora Coluna 6 Figura 11 Fonte Elaborado pela autora Diâmetro das tubulações Na Tabela 6 é mostrado o dimensionamento das tubulações da coluna 5 Tabela 6 DIMENSIONAMENTO DA COLUNA 5 Fonte Elaborado pela autora 6 Dimensionamento do Barrilete Para o dimensionamento iremos usar também o método do consumo máximo provável Para isso iremos usar o somatório de pesos de todas as colunas na Figura 12 é mostrado o isométrico do barrilete Figura 12 DESENHO ISOMÉTRICO DO BARRILETE Fonte Elaborado pela autora Na Tabela 7 é mostrado o dimensionamento dos trechos do barrilete Tabela 7 DIMENSIONAMENTO DAS TUBULAÇÕES DO BARRILETE Fonte Elaborado pela autora 25 7 Verificação das Pressões dos Pontos de Consumo Depois de dimensionar o diâmetro das tubulações devemos verificar a pressão nos pontos de consumo Para isso devemos analisar três informações o diâmetro da tubulação a vazão determinada pela equação e as conexões existentes no sistema Primeiro iremos calcular a perda de carga na estrutura do barrilete logo em seguida calcularemos a perda de carga até os pontos de consumo 71 CÁLCULO DA PRESSÃO NO BARRILETE Na Figura 13 é mostrado uma vista frontal do barrilete em que é mostrado os registros e conexões cotas e nível da água no reservatório FIGURA 13 VISTA FRONTAL DO BARRILETE Fonte Elaborado pela autora Para se calcular a pressão no ponto final do barrilete B ao H devemos considerar a cota do ponto A 625 m a pressão no ponto E será a cota do ponto A menos a perda de carga no trecho A E a pressão no ponto D será a pressão no ponto E menos a perda de carga no trecho D E e assim por diante Relembrando que a perda de carga em um trecho é o seu comprimento total multiplicado pela perda de carga unitária Trecho A E Cota no ponto A 625 m Diâmetro do Tubo no trecho 32 mm Vazão no trecho Comprimento do tubo 30 cm 030 m Perda de carga unitária Comprimento equivalente Nesse trecho temos um tê de saída bilateral para diâmetro de 32 mm temos um comprimento equivalente de 460 m Perda de carga Pressão no ponto E Para facilitar o processo podemos compactar esses cálculos em uma tabela Na Tabela 8 é mostrado a verificação das pressões em todos os pontos do barrilete Para fazer o preenchimento dessa tabela basta seguir o procedimento para determinar o valor de PE lembrando que consideramos que nos pontos C D E F e G foram considerados tê de saída bilateral já nos pontos B e H foram considerados curva de 90 de raio longo Tabela 8 VERIFICAÇÃO DAS PRESSÕES NO BARRILETE Fonte Elaborado pela autora 26 Instalações Hidrossanitárias 72 CÁLCULO DA PRESSÃO NAS COLUNAS RAMAIS E SUBRAMAIS Aqui iremos dimensionar a coluna 6 iremos apresentar os cálculos detalhados As demais colunas serão dimensionadas em forma de tabela O desenho isométrico da coluna 6 foi mostrado na Figura 11 os diâmetros devem ser analisados para que seja possível calcular o comprimento equivalente das conexões e registros e a perda de carga unitária A pressão no ponto A da coluna 6 é igual a pressão no ponto B do barrilete que pode ser visto na Figura 13 Trecho A B Esse trecho possui peso de 340 e diâmetro de 25 mm como foi calculado anteriormente A vazão nesse trecho é calculada na equação 18 O comprimento total da tubulação de acordo com a Figura 11 é 625 m Nesse trecho temos três curvas de 90 de raio longo um registro de gaveta uma válvula de retenção tipo leve e um tê de 90 de saída bilateral Pela tabela de comprimentos equivalentes temos uma soma de 900 metros A perda de carga unitária é mostrada na equação 19 JAB 0071 m A perda de carga total é mostrada na equação 20 ΔhAB 1076 m A pressão no ponto A é igual ao ponto B do barrilete que vale 627 m a pressão no ponto B vale Trecho B MLR Esse trecho possui peso de 100 e diâmetro de 20 mm como foi calculado anteriormente A vazão nesse trecho é calculada na equação 22 O comprimento total da tubulação de acordo com a Figura 11 é 025 m Nesse trecho temos uma curva de 90 de raio longo pela tabela de comprimentos equivalentes temos uma soma de 050 metro A perda de carga unitária é mostrada na equação 23 A perda de carga total é mostrada na equação 24 A pressão no ponto MLR vale Trecho B C Esse trecho possui peso de 240 e diâmetro de 25 mm como foi calculado anteriormente A vazão nesse trecho é calculada na equação 26 O comprimento total da tubulação de acordo com a Figura 11 é 430 m Nesse trecho temos uma curva de 90 de raio longo e um tê de 90 de saída bilateral pela tabela de comprimentos equivalentes temos uma soma de 370 metros A perda de carga unitária é mostrada na equação 27 A perda de carga total é mostrada na equação 28 A pressão no ponto C vale 27 Trecho C MLL Esse trecho possui peso de 100 e diâmetro de 20 mm como foi calculado anteriormente A vazão nesse trecho é calculada na equação 30 O comprimento total da tubulação de acordo com a Figura 11 é 055 m Nesse trecho temos uma curva de 90 de raio longo pela tabela de comprimentos equivalentes temos uma soma de 050 metros A perda de carga unitária é mostrada na equação 31 A perda de carga total é mostrada na equação 32 A pressão no ponto MLL vale Trecho C PIA2 Esse trecho possui peso de 070 e diâmetro de 20 mm como foi calculado anteriormente A vazão nesse trecho é calculada na equação 34 O comprimento total da tubulação de acordo com a Figura 11 é 080 m Nesse trecho temos um tê de 90 com saída bilateral pela tabela de comprimentos equivalentes temos uma soma de 240 metros A perda de carga unitária é mostrada na equação 35 A perda de carga total é mostrada na equação 36 A pressão no ponto PIA2 vale Trecho D PIA1 Esse trecho possui peso de 070 e diâmetro de 20 mm como foi calculado anteriormente A vazão nesse trecho é calculada na equação 38 O comprimento total da tubulação de acordo com a Figura 11 é 060 m Nesse trecho temos uma curva de 90 de raio longo Pela tabela de comprimentos equivalentes temos uma soma de 050 metros A perda de carga unitária é mostrada na equação 39 A perda de carga total é mostrada na equação 40 A pressão no ponto PIA1 vale Como a pressão nos pontos é maior que 1 mca o dimensionamento está OK Na Tabela 9 é mostrado o resumo do dimensionamento da Coluna 6 28 Instalações Hidrossanitárias Tabela 9 DIMENSIONAMENTO DA COLUNA 6 Fonte Elaborado pela autora O dimensionamento da Coluna 1 é mostrado na Tabela 10 Tabela 10 DIMENSIONAMENTO DA COLUNA 1 Fonte Elaborado pela autora O dimensionamento da Coluna 2 é mostrado na Tabela 11 Tabela 11 DIMENSIONAMENTO DA COLUNA 2 Fonte Elaborado pela autora O dimensionamento das Coluna 3 e 4 são mostrados na Tabela 12 Tabela 12 DIMENSIONAMENTO DAS COLUNAS 3 E 4 Fonte Elaborado pela autora O dimensionamento da Coluna 5 é mostrado na Tabela 13 Tabela 13 DIMENSIONAMENTO DA COLUNA 5 Fonte Elaborado pela autora 29 8 Dimensionamento da Tubulação de Limpeza e do Extravasor dos Reservatórios Os reservatórios devem possuir uma tubulação para realizar as manutenções necessárias Essa tubulação deve ter uma área calculada na equação 42 Onde S é a área da seção do tubo em m² A é a área da base do reservatório em m² t é o tempo de esvaziamento comumente adotado como 2 horas e h é a altura inicial da água no reservatório em metros Para a tubulação de limpeza devese evitar diâmetros menores que 32 mm pois o lodo acumulado no fundo do reservatório pode entupir a tubulação caso se adote diâmetro menor NANNI sd Devemos também dimensionar um extravasor para os reservatórios ele tem a função de permitir que a água escoe do reservatório sem inundar o local em que o reservatório se encontra caso ocorra algum problema O extravasor é dimensionado adotando uma bitola comercial imediatamente acima do alimentador do reservatório para o reservatório superior o extravasor é uma bitola comercial superior a tubulação de recalque no sistema elevatório para o reservatório inferior o extravasor é um diâmetro comercial acima do diâmetro do ramal predial O ramal predial é dimensionado pela concessionária de distribuição de água No dimensionamento devido ao baixo consumo diário Cd 12 m³dia iremos adotar o ramal predial com diâmetro de 25 mm 81 RESERVATÓRIO INFERIOR Tubulação de limpeza O reservatório possui 120 x 120 x 075 m logo possui 120 x 120 144m² de área e 065 m de altura da lâmina de água A tubulação de limpeza do reservatório inferior é calculada na equação 43 Essa área resulta em uma tubulação de 13 mm de diâmetro então iremos adotar o valor mínimo recomendado de 32 mm Extravasor Como adotamos o diâmetro do ramal predial de 25 mm o extravasor possui diâmetro de 32 mm 82 RESERVATÓRIO SUPERIOR Tubulação de limpeza O reservatório possui 150 x 150 x 090 m logo possui 150 x 150 225 m² de área e 080 m de altura da lâmina de água A tubulação de limpeza do reservatório inferior é calculada na equação 44 Essa área resulta em uma tubulação de 16 mm de diâmetro então iremos adotar o valor mínimo recomendado de 32 mm Extravasor Foi dimensionado anteriormente que o diâmetro da tubulação de recalque é 20 mm portanto o diâmetro do extravasor do reservatório superior é de 25 mm Chegamos assim ao final da nossa aula Esperase que agora tenha ficado mais claro o entendimento de vocês sobre as instalações prediais de água fria Vamos recordar Retomando a aula 1 Considerações Iniciais Nesta seção vimos as etapas necessárias para dimensionar uma instalação predial de água fria de acordo com a NBR 5626 2 Desenho das Instalações Nesta seção foi apresentado a planta baixa da edificação com os cortes e o posicionamento dos pontos de consumo na instalação lembrando que a altura dos pontos foi arbitrada de acordo com as recomendações citadas na Aula 01 3 Determinação das Dimensões dos Reservatórios Nesta seção calculamos o consumo de água de acordo com as condições da edificação e calculamos a capacidade de reservação definindo assim o volume do reservatório inferior e superior 4 Dimensionamento do Sistema Elevatório Nesta seção dimensionamos as tubulações de recalque e sucção e a bomba usada para transportar a água do reservatório inferior para o superior 5 Dimensionamento dos Ramais SubRamais e Colunas de Distribuição Nesta seção dimensionamos os ramais subramais e coluna de distribuição de acordo com o método do consumo máximo provável que usa o peso dos equipamentos que utilizam água fria O diâmetro das tubulações foi obtido do ábaco simplificado do normograma de pesos 6 Dimensionamento do Barrilete Nesta seção dimensionamos o barrilete da instalação para isso também foi usado o método do máximo provável 30 Instalações Hidrossanitárias para o dimensionamento Para determinar o diâmetro dos trechos usamos o peso total de cada coluna de distribuição Também verificamos as pressões no barrilete de modo que os valores obtidos foram superiores ao mínimo estipulado pela norma 7 Verificação das Pressões dos Pontos de Consumo Nesta seção verificamos a pressão nos trechos das colunas de distribuição de modo que assim como no barrilete os valores obtidos foram superiores ao mínimo citado na norma 8 Dimensionamento da Tubulação de Limpeza e do Extravasor dos Reservatórios Nesta seção dimensionamos a tubulação de limpeza e o extravasor dos reservatórios Para isso necessitamos de dados como área de reservatório em planta altura da lâmina de água tempo de esvaziamento diâmetro da tubulação de recalque e do ramal predial Em ambos os reservatórios a tubulação de limpeza possui o diâmetro mínimo de 32 mm ILHA M S de O GONÇALVES O M Sistemas Prediais de Água fria Disponível em httpwwwpccuspbr filestextpublicationsTT00008pdf Vale a pena ler Vale a pena Os 07 passos para dimensionar tubulações de água fria Disponível em httpsneoipsumcombrdimensionar tubulacoesdeaguafria Acesso em 21 mar 2022 Vale a pena acessar Minhas anotações Vídeo Você sabe dimensionar tubulações de água Descubra aqui Disponível em httpswwwyoutubecom watchvXwoTevqgAek Acesso em 21 mar 2022 Vale a pena assistir 1º Aula Instalações prediais de água fria Conceitos Objetivos de aprendizagem Ao término desta aula vocês serão capazes de compreender o funcionamento do sistema de abastecimento de água fria verificar o funcionamento de um sistema elevatório entender o funcionamento de reservatórios saber o funcionamento da rede de distribuição conhecer e diferenciar os materiais usados elaborar e interpretar o projeto isométrico de uma instalação Olá turma Nesta aula estudaremos sobre os conceitos e definições das instalações prediais de água fria Vamos compreender de que maneira esse assunto contribui para elaboração de projetos de água fria em edificações Tal discussão é importante uma vez que é necessário para o engenheiro compreender o funcionamento de uma instalação de água fria assim como conhecer os materiais que são utilizados para o dimensionamento e montagem dessa instalação Desejo a todos uma excelente aula Boa leitura Bons estudos 6 Instalações Hidrossanitárias 1 Considerações iniciais 2 Partes constituintes do sistema 3 Fornecimento de água 4 Sistema de abastecimento 5 Ramal predial e alimentador predial 6 Sistema elevatório 7 Reservatórios 8 Rede de distribuição 9 Materiais usados 10 Desenho das instalações 11 Pressão velocidade e perda de carga 1 Considerações iniciais Uma instalação predial de água fria consiste em um conjunto de tubulações equipamentos dispositivos e reservatórios que deve fornecer água em quantidade suficiente para suprir a demanda de abastecimento da edificação A norma NBR 5626 da Associação Brasileira de Normas Técnicas ABNT 2020 traz exigências em relação ao projeto execução e manutenção das instalações prediais de água fria A norma diz que as instalações devem ser projetadas de modo que durante sua vida útil atenda os seguintes requisitos Garantir o fornecimento de água de forma contínua em quantidade adequada com pressões e velocidades compatíveis com o funcionamento dos aparelhos Promover a economia de água e energia Promover fácil manutenção Evitar ruídos durante o funcionamento da instalação Preservar a potabilidade da água Ao formular um projeto de instalação predial de água fria o projetista deve analisar a interdependência das diferentes partes da instalação visando o melhor abastecimento de água de acordo com fatores técnicos e econômicos De um modo geral um projeto de instalação predial de água fria deve incluir Plantas cortes detalhes e vistas isométricas com dimensionamento e traçado dos condutores Memorial descritivo dos materiais e seus devidos cálculos Especificação dos materiais e normas para sua aplicação Orçamento compreendendo o levantamento das quantidades e valores unitários e globais da estrutura Para a elaboração de um projeto hidráulico o engenheiro deve ter o conhecimento do projeto arquitetônico da edificação assim como os projetos complementares tais como projeto estrutural projeto elétrico e instalações de gás visando a compatibilização de projetos Um projeto de instalação hidráulica possui três etapas principais Concepção é a parte mais importante do projeto Nela são definidos o tipo de edificação e sua Seções de estudo utilização sua capacidade o tipo de sistema de abastecimento localização dos reservatórios e localização dos pontos de utilização Determinação de vazões nessa etapa é determinada a capacidade de reservação capacidade dos equipamentos e vazões nas canalizações Dimensionamento das tubulações nessa etapa o dimensionamento é feito com base nos conceitos de hidráulica 2 Partes Constituintes do Sistema As instalações hidráulicas em uma edificação são subdivididas em três subsistemas como mostrado na Figura 1 Figura 1 SUBSISTEMAS DE UMA INSTALAÇÃO HIDRÁULICA PREDIAL Fonte Elaborado pela autora O subsistema de alimentação é composto pelo ramal predial cavalete e o alimentador predial O subsistema de reservação é composto pelos reservatórios superior e inferior conjunto elevatório tubulações de sucção e recalque O subsistema de distribuição é composto pelo barrilete colunas e ramais de distribuição 3 Fornecimento de Água O fornecimento de água a uma edificação pode ser feito de duas formas rede pública e sistema de distribuição privada Quando usado a rede pública de distribuição a água entra na edificação pelo ramal predial executado pela concessionária Quando é escolhido o sistema de distribuição privado o mais comum é o uso de poços artesianos Ao se realizar um projeto hidráulico o engenheiro deve consultar a concessionária para obter as características 7 de fornecimento de água na região da edificação As informações mais importantes são limitação de vazão variações de pressão características da água e constância de abastecimento 4 Sistema de abastecimento Existem três tipos de sistemas de abastecimento de água direto indireto e misto Cada um possui vantagens e desvantagens e a escolha de qual sistema será utilizado será baseado no estudo preliminar feito pelo engenheiro junto a concessionária além dos estudos complementares para se iniciar um projeto 41 SISTEMA DE DISTRIBUIÇÃO DIRETO Nesse caso a distribuição de água para os aparelhos de utilização é feita diretamente pela rede pública sendo assim a edificação não possui reservatórios Para que seja possível esse tipo de distribuição o engenheiro deve ter certeza junto a concessionária de que o fornecimento de água seja contínuo caso contrário se o fornecimento for interrompido faltará água na edificação A principal característica desse sistema é o seu baixo custo visto que não é necessária a instalação de uma caixa dágua ou a construção de um reservatório Na Figura 2 é mostrado o esquema isométrico de um sistema de distribuição direta Figura 2 ESQUEMA ISOMÉTRICO DE FORNECIMENTO DIRETO DE ÁGUA Fonte BohnAR 42 SISTEMA DE DISTRIBUIÇÃO INDIRETO Nesse caso a instalação possui reservatórios visando diminuir os problemas de não continuidade do abastecimento de água e variações de pressões e velocidade da rede existem três tipos de distribuição indireto Sem bombeamento Nesse tipo de sistema é obrigatório o uso de reservatório superior o fornecimento de água aos pontos de consumo ocorre por gravidade e a rede possui condições de fornecer água para o reservatório superior sem a necessidade de bomba Na Figura 3 a é mostrado um exemplo desse sistema Com bombeamento Nesse sistema não é necessário o uso de reservatório superior visto que devido à falta de condições da rede a água é distribuída para os pontos de consumo através de uma bomba a partir de um reservatório inferior Na Figura 3 b é mostrado um exemplo desse sistema Hidropneumático Nesse sistema é necessário a pressurização da rede a partir de um reservatório inferior Ele é adotado quando em algum ponto da edificação é necessária maior pressão que não é possível ser obtida por gravidade ou por bombeamento Figura 3 ESQUEMA ISOMÉTRICO DE FORNECIMENTO INDIRETO DE ÁGUA Fonte BohnAR 8 Instalações Hidrossanitárias 43 SISTEMA DE DISTRIBUIÇÃO MISTO Nesse tipo de sistema alguns pontos de distribuição são abastecidos pelo reservatório Indireto e outros são abastecidos direto da rede Direto Esse sistema é mais vantajoso pois os pontos que são de distribuição indireta como torneiras não necessitam de tanta pressão já outros pontos necessitam de maior pressão como chuveiros e torneiras externas são abastecidas diretamente da rede Na Figura 4 é mostrado o esquema de distribuição misto Figura 4 ESQUEMA ISOMÉTRICO DE FORNECIMENTO MISTO DE ÁGUA FONTE BohnAR 5 Ramal predial e alimentador predial O ramal predial é o trecho entre a rede pública de abastecimento e o cavalete da edificação o tamanho desse trecho é definido e dimensionado pela concessionária contratada Já o alimentador predial é o trecho que parte do fim do ramal predial cavalete até a primeira derivação ou válvula de entrada do reservatório superior ou inferior O alimentador predial pode ser enterrado ou não quando enterrado este deve ser afastado de pontos de poluição Na Figura 5 é apresentado um esquema mostrando a localização do ramal e do alimentador predial Figura 5 LOCALIZAÇÃO DO RAMAL PREDIAL E DO ALIMENTADOR PREDIAL Fonte Elaborado pela autora 6 Sistema Elevatório Quando a rede não possui condições suficientes para abastecer o reservatório superior como em edificações muito altas adotase junto ao reservatório inferior um sistema de elevação composto por bombas centrífugas tubulações de recalque e sucção válvulas e registros O comando elétrico para o acionamento das bombas é feito de maneira automática através de boias localizadas no reservatório superior que mede o nível de água do mesmo quando o nível de água fica baixo a boia aciona o sistema que liga os motores da bomba que através da tubulação de sucção abastece o reservatório superior Na Figura 6 é mostrado o esquema de uma estação elevatória Figura 6 SISTEMA ELEVATÓRIO DE UMA EDIFICAÇÃO Fonte Elaborado pela autora 7 Reservatórios As edificações que possuem o sistema de distribuição indireta ou mista necessitam de reservatórios para alimentar os pontos de consumo Ao se adotar um dos sistemas citados acima a distribuição de água é feita por gravidade de modo que o reservatório deve estar acima dos pontos de consumo Os reservatórios devem ser fechados e cobertos para evitar a luz natural e contaminantes deve possuir fácil acesso para limpeza e inspeção Os reservatórios devem ser projetados prevendo os seguintes itens Limitadores de nível de água têm a finalidade de impedir a perda de água por extravasamento o mais comum é o uso de boias Tubulação de limpeza tem a finalidade de permitir o escoamento da água quando o nível ultrapassa o limitador de nível essa tubulação deve ser dimensionada e deve se encontrar na parte inferior do reservatório 9 Extravasor tem a finalidade de escoar um nível excessivo de água quando algum equipamento instalado no reservatório apresente problema como por exemplo quando a boia apresenta problema ou quando alguma tubulação apresenta entupimento Espaço livre acima do nível dágua tem a finalidade de servir como respiro do reservatório e como local para dispositivos hidráulicos e eletrônicos Quando não é possível adotar um sistema de distribuição com reservatório superior é aconselhado adotar um sistema hidropneumático de distribuição para garantir o abastecimento contínuo 71 TIPOS DE RESERVATÓRIOS Existem duas classes de reservatórios os moldados in loco que são de concreto armado e os reservatórios industrializados normalmente feitos de polietileno O engenheiro que escolhe o melhor tipo de reservatório que se deve adotar baseado nas variáveis presentes no local da edificação como por exemplo condições do local da edificação condições de abastecimento condições de manutenção e a necessidade de armazenamento 711 RESERVATÓRIO MOLDADO IN LOCO Esse tipo de reservatório é feito em concreto armado no local da obra e seu volume depende da demanda da edificação em edifícios residenciais por exemplo as dimensões são elevadas Esse tipo de reservatório possui uma particularidade pois além do peso da água dentro do reservatório o peso da própria estrutura do reservatório tem muita influência no projeto estrutural da edificação É recomendado no dimensionamento e na construção do reservatório de concreto ser feito duas células de reservação isso para que quando for feito a manutenção ou limpeza do reservatório o abastecimento não seja interrompido Na Figura 7 é mostrado um esquema de uma edificação com sistema de distribuição indireta com reservatório moldado in loco Figura 7 RESERVATÓRIO SUPERIOR MOLDADO IN LOCO Fonte Disponível em httpsencryptedtbn0gstaticcomimagesqtbnANd9GcTm5Ti0VDJc S66dMVTW0RoWMyiyNy1HJn275QusqpCAU Acesso em 17 mar 2022 Para se dimensionar e construir esse tipo de reservatório devese seguir as exigências das seguintes normas NBR 6118 Projeto de estruturas de concreto NBR 14931 Execução de estruturas de concreto NBR 9575 Impermeabilização 712 RESERVATÓRIOS INDUSTRIALIZADOS Como citado acima o tipo de reservatório industrializado é o feito de polietileno mas também podem ser feitos de metal como por exemplo em reservatórios de sistemas de hidrantes Esses reservatórios de polietileno são mais utilizados em edificações de pequeno e médio porte pois apresentam algumas características como possuir superfície lisa o que facilita a limpeza são mais leves o que apresenta economia no projeto estrutural fácil transporte e instalação Na Figura 8 é mostrado um esquema de um reservatório industrializado feito de polietileno Figura 8 RESERVATÓRIO FEITO DE POLIETILENO 10 Instalações Hidrossanitárias Fonte Disponível emhttpsdocplayercombr48095102Instalacoeshidraulicasprediaishtml Acesso em 18 mar 2022 72 DIMENSIONAMENTO DOS RESERVATÓRIOS O dimensionamento dos reservatórios deve ser feito de modo a garantir o abastecimento contínuo de água para todos os pontos da edificação Segundo a NBR 5626 o volume do reservatório deve suprir um consumo necessário para 24 horas Para o volume máximo do reservatório deve ser analisado a condição de potabilidade da água isso quer dizer que a água deve ser consumida de modo a não ocorrer um acúmulo de água parada no reservatório ou seja pode ser necessário um período grande de tempo para que a água seja consumida o que pode poluir a água Como recomendação quando não possuir informações sobre a análise de potabilidade deve se adotar um volume que suporte um abastecimento por 48 horas A capacidade do reservatório depende da população e do local da edificação 721 CONSUMO MÉDIO DIÁRIO Para calcular o consumo médio diário de uma edificação Cd é necessário uma coleta de dados como por exemplo a quantidade de pontos de utilização e a frequência de uso O projeto arquitetônico também deve ser analisado visto que caso algum ponto de consumo pode ser mais utilizada e isso pode influenciar nos valores de consumo como por exemplo se a edificação possuir piscina pode também influenciar no dimensionamento Quando não se tem informações precisas sobre frequência e pressão da rede podese usar tabelas apropriadas para se determinar as variáveis de cálculo do consumo médio diário Como referência para o presente material serão utilizados os valores tabelados do livro do Roberto Carlos Júnior que podem ser encontrado no link httpdocenteifrnedu brcarlindonetodisciplinasinstalacoeshidrossanitariasi tabelas O consumo diário é calculado de acordo com a equação 1 Cd P q 1 Onde P é a população da edificação que pode ser estimada de acordo com a Tabela 1 Taxa de ocupação de acordo com a natureza do local q é o consumo per capita que pode ser obtido na Tabela 2 Consumo predial diário O valor de Cd calculado acima é referente ao consumo em 24 horas consequentemente a capacidade de reservação CR é calculado de acordo com a equação 2 2 CR 2 Cd 2 Onde CR é a capacidade de reservação em litros O mais comum é para edificações pequenas adotar apenas um reservatório superior entretanto para edificações de médio e grande porte é recomendado se usar dois reservatórios um inferior e um superior para se determinar o volume de cada reservatório é recomendado seguir a seguinte relação Reservatório inferior 60 da capacidade de reservação Reservatório superior 40 da capacidade de reservação 8 Rede de Distribuição A rede de distribuição de água fria é composta de tubulações que ligam os pontos de consumo ao reservatório ou à rede de abastecimento pública É papel do engenheiro fazer a melhor distribuição das redes para alimentar os pontos 11 de consumo Por exemplo destinar uma rede para cada cômodo visando que dificilmente irá ocorrer o consumo simultâneo de todos os pontos de utilização As tubulações de uma instalação hidráulica predial são dimensionadas como condutos forçados de modo que no projeto deve ser especificado as condições hidráulicas do escoamento para que se tenha um melhor aproveitamento da estrutura como vazão velocidade pressão e perda de carga Quando se trata de tubulações de água fria por serem feitas de um material de baixa resistência como o caso do PVC devese atentar aos aspectos físicos das peças como por exemplo Resistência mecânica da tubulação quando a tubulação for enterrada devese verificar se existe uma concentração de carga elevada de modo que possa deformar a tubulação Dilatação térmica dependendo do local onde a tubulação se encontra devese atentar as condições de variação de temperatura que podem danificar a peça Devese atentar a passagem das tubulações por lajes e vigas essa situação deve ser analisada pelo engenheiro estrutural Outra condição é que as tubulações não devem passar por pilares As partes constituintes de uma rede de distribuição são Barrilete Colunas ramais e subramais Ventilação 81 BARRILETE É o conjunto de tubulações e registros que ficam situados entre o reservatório superior e as colunas de distribuição da edificação Nesse trecho se encontram todos os registros que controlam o abastecimento de água site Escola Engenharia O posicionamento das tubulações do barrilete depende do tipo de reservatório superior caso se adote um reservatório moldado in loco ou um reservatório prémoldado as tubulações se encontram sob o reservatório agora se for adotado um reservatório industrializado o barrilete se encontra no mesmo nível do reservatório e não embaixo como mostrado na Figura 9 Figura 9 BARRILETE EM UM RESERVATÓRIO INDUSTRIALIZADO Disponível em httpswwwqconcursoscomquestoesdeconcursos questoes65a88336f4 Acesso em 19 mar 2022 Alguns problemas devem ser evitados quando se fala de barrilete por exemplo no local onde se encontra o barrilete normalmente não é impermeabilizado pelo construtor então caso haja um vazamento de água no barrilete pode haver sérios problemas na edificação o recomendado nesse caso é a instalação de um ralo no local onde se encontra essa tubulação de modo a permitir que a água escoe em caso de alguma patologia Outro problema comum é o local onde se passa a tubulação do barrilete Em alguns casos o local pode ser pequeno de modo que se for necessária uma manutenção o responsável técnico tenha que circular em cima da tubulação o que pode diminuir sua vida útil nesse caso é recomendado se instalar uma passarela sobre as tubulações 82 COLUNAS RAMAIS E SUB RAMAIS A coluna de água fria é uma tubulação que deriva do barrilete em grandes edificações como por exemplo em edifícios os diâmetros da coluna de distribuição são variados de acordo com a demanda de cada pavimento Cada coluna deverá conter um registro de gaveta posicionado à montante do primeiro ramal Uma recomendação é que se utilize uma coluna exclusiva para a válvula de descarga para evitar a interferência dos demais pontos de consumo Os ramais são tubulações que derivam das colunas de água fria já os subramais são as tubulações que derivam dos ramais e ligam os ramais aos pontos de consumo Na Figura 10 é mostrado um esquema de distribuição de água fria com colunas ramais e subramais Figura 10 ESQUEMA COM COLUNAS RAMAIS E SUBRAMAIS Disponível em httpswwwescolaengenhariacombrinstalacoeshidraulicas Acesso em 19 mar 2022 83 VENTILAÇÃO A tubulação de ventilação tem a função de evitar a entrada de ar na tubulação Essa tubulação fica na saída do 12 Instalações Hidrossanitárias barrilete e é por ela que o ar presente nas tubulações sai evitando problemas futuros no sistema de distribuição Devemos colocar a tubulação de ventilação na saída do barrilete entretanto a NBR 5626 recomenda o uso dessa tubulação nas colunas que alimentem válvula de descarga para evitar o fenômeno chamado retrossifonagem 9 Materiais Usados Os materiais hidráulicos em uma obra devem possuir qualidade para garantir a vida útil da instalação É na fase da construção que pode ocorrer erros que podem tirar a boa qualidade do projeto e dos cálculos A NBR 5626 fornece exigências técnicas exigências e critérios para uma boa escolha de materiais que recomenda que os materiais usados nas instalações devem ser escolhidos de modo a prolongar a vida útil da estrutura seguindo o projeto hidráulico Devem ser considerados a potabilidade da água estabilidade mecânica facilidade de manutenção e etc Os materiais hidráulicos usados em uma instalação são Tubos os tubos são peças retas e cilíndricas feitas de PVC ou metal que possuem diâmetros variáveis que tem a função de transportar a água dos reservatórios aos pontos de consumo Comercialmente os tubos de PVC mais usados em instalações prediais de água fria são vendidos em comprimentos padrões de 6 metros e seu diâmetro tanto no comércio quanto na literatura é referido em polegadas Conexões são peças que servem para fazer a junção dos tubos sendo como uma emenda ou para mudar a direção do fluxo de água Para que tenha uma boa vida útil as conexões devem ser fabricadas com material de qualidade para suportar as vazões e pressões da instalação Como exemplo de conexões temos união tê joelho curva cruzeta cotovelo luvas e etc Registros são peças que servem para controlar o fluxo de água nas tubulações essa função é própria principalmente para a manutenção de tubulações O controle da pressão ocorre devido a um espaço reduzido para a passagem de água assim conforme o registro é fechado esse espaço é reduzido Existem três tipos de registros o de pressão o de gaveta e o de esfera Registro de pressão é uma peça hidráulica que controla o fluxo de água próximo ao ponto de uso basicamente quanto mais aberto o registro mais água sairá do ponto por exemplo registro de torneiras e chuveiros Registro de gaveta é uma peça que é utilizada para interromper o fluxo completo de uma coluna dágua cada coluna deve ter seu registro de gaveta para que seja possível a manutenção das tubulações caso necessário Registro de esfera é uma peça que serve como bloqueador total de fluxo de uma instalação ele possui essa função devido a sua maior resistência em relação aos demais registros Essa peça fica localizada próximo a caixa dágua Hidrômetro é o conhecido medidor de consumo de água é instalados a jusante do ramal predial de modo a verificar o consumo de água da edificação além de monitorar possíveis vazamentos existentes na instalação Além dos materiais usados devemos nos atentar aos equipamentos que irão ser fixados nos pontos de consumo esses equipamentos são ligados aos subramais da instalação tais como chuveiros torneiras bacias sanitárias mictórios lavatórios e bebedouros As peças de utilização devem possuir vazão suficiente para que seu uso seja eficiente além disso devem ser fabricados com material resistente para suportar as pressões existentes O engenheiro ao elaborar um projeto de instalações prediais de água fria devese atentar à quantidade de equipamentos hidráulicos que existirão na edificação para isso devese consultar o código de obras do município em que o projeto será executado Por exemplo para a cidade de DouradosMS o inciso III do artigo 42 do Código de Obras municipal estabelece o número mínimo de instalações sanitárias separadas por sexo em uma edificação Entretanto para enriquecer as informações sobre a instalação podese consultar a literatura da área para saber a quantidade mínima de aparelhos que a edificação pode ter por exemplo a Tabela 8 Número mínimo de aparelho para diversas serventias presente no link que contém as tabelas encontradas no livro do Roberto Carvalho Júnior a qual apresenta os valores mínimos para diversas classificações de edificações 10 Desenho das Instalações O desenho isométrico é uma representação tridimensional das tubulações e seus equipamentos conexões e registros de modo a dar ao responsável pela execução da instalação a noção do posicionamento dos materiais usados Para se fazer um projeto isométrico devese ter como base o projeto arquitetônico e os projetos complementares visando a devida compatibilização de projetos ou seja nenhuma tubulação seja de água gás ou eletroduto deve estar no mesmo espaço assim como o posicionamento dessas tubulações não podem invadir a posição destinada aos elementos estruturais No projeto isométrico devese respeitar a simbologia empregada para representar tubos conexões e válvulas como mostra o Quadro 1 13 Quadro 1 REPRESENTAÇÃO GRÁFICA DE PEÇAS DE ÁGUA FRIA Fonte Elaborado pela autora O desenho isométrico deve ser representado em escalas de 120 ou 125 e devem ser desenhados de modo a facilitar a visualização do responsável pela execução da obra é recomendável imprimir as pranchas com cores para distinguir as colunas 101 ALTURA DOS PONTOS Em um projeto isométrico assim como na representação gráfica das peças devemos nos atentar aos símbolos de representação dos pontos de consumo a altura desses pontos pode variar de acordo com o fabricante das peças de utilização porém existem recomendações para se padronizar a altura dos pontos No Quadro 2 é mostrado algumas siglas e a altura dos pontos para as peças de utilização Quadro 2 SIGLAS E ALTURA DOS PONTOS CONSUMO DE ÁGUA FRIA Fonte CARVALHO 2018 11 Pressão Velocidade e Perda de Carga 111 PRESSÃO Quando se tem uma instalação de água fria a água ao preencher as tubulações exerce uma força que quando analisada em função de uma área seja da seção transversal ou na superfície lateral interna dos tubos provoca uma pressão que é medida em mca metros de coluna dágua Nessas instalações são analisadas três tipos de pressões pressão estática pressão dinâmica e pressão de serviço Pressão estática é a pressão devido ao peso da água nas tubulações ela é medida através da altura da coluna de água existente na tubulação A NBR 5626 recomenda que a pressão estática máxima em uma edificação é de 40 mca Pressão dinâmica é a pressão exercida pela água na tubulação quando está em fluxo seu valor é calculado pela equação 3 PD PE Δh 3 Onde PE é a pressão estática e é a soma das perdas de carga dos tubos conexões e registros do trecho A NBR 5626 informa os valores máximos e mínimos de pressão dinâmica para as tubulações a pressão mínima da água nas tubulações em regime de escoamento deve ser superior a 050 mca entretanto para que se tenha um funcionamento eficiente das peças de utilização a pressão de água nos pontos de utilização deve ser superior a 1 mca Pressão de serviço é a maior pressão que podemos aplicar em uma tubulação válvula registro ou conexão A NBR 5626 diz que ao se interromper o fluxo de água repentinamente a sobrecarga provocada por essa manobra não deve ser maior que 20 mca 112 VELOCIDADE A água que flui pelas tubulações possui uma velocidade e o valor desta pode ser prevista no projeto hidrossanitário a NBR 5626 cita valores máximos e mínimos que devem ser adotados para evitar problemas na instalação O valor máximo da velocidade do escoamento de água segundo a norma é de 3 ms esse valor é limitado pois caso a instalação possua um fluxo com velocidade acima desse limite pode provocar problemas na instalação tais como o golpe de aríete e ruídos devido a vibração das tubulações 113 PERDA DE CARGA As partículas de água durante escoamento se chocam com as paredes da tubulação e com os registros e válvulas esse choque transforma a energia mecânica do fluxo em energia térmica essa transformação provoca uma variação na pressão o que influencia na carga atuante na tubulação 14 Instalações Hidrossanitárias A perda de carga pode ser compreendida como a diferença de energia entre o ponto inicial e final da instalação A perda de carga pode ser de dois tipos Perda de carga localizada referente a perda de energia ocasionada pelas conexões válvulas e registros Essa perda de carga é calculada através do chamado comprimento equivalente dos equipamentos isto é devido ao seu comportamento cada conexão ou registro possui um valor de comprimento retilíneo equivalente Os valores de comprimento equivalente para diversos tipos de conexões são obtidos da Figura 2 Perdas de cargas localizadas equivalência em metros de tubulação de PVC que se encontra no link de tabelas do Rodrigo de Carvalho Perda de carga distribuída referente a perda de energia ao longo do trecho da tubulação Para determinar essa perda de carga podemos usar os Ábacos de FairWhippleHsiao que mostra um modelo gráfico correlacionando diâmetro vazão e perda de carga unitária Esse ábaco pode ser encontrado para PVC na Figura 4 Ábaco de Fair WhippleHsiao para tubulações de cobre e plástico que se encontra no link com as tabelas do Rodrigo de Carvalho Portanto a perda de carga total será calculada pela equação 4 Δh J LTOTAL 4 Chegamos assim ao final da nossa aula Esperase que agora tenha ficado mais claro o entendimento de vocês sobre as instalações prediais de água fria Vamos recordar Retomando a aula 1 Considerações Iniciais Nesta seção vimos o conceito introdutório das instalações de água fria em edificações compreendendo as definições e os conceitos iniciais para se realizar um projeto de água fria desde a concepção baseado no projeto arquitetônico até o traçado das tubulações 2 Partes Constituintes do Sistema Nesta seção vimos como é dividido uma instalação predial de água fria Vimos que os subsistemas de água fria possuem funções específicas que juntos quando bem dimensionados aumentam a vida útil da instalação 3 Fornecimento de Água Nesta seção vimos como pode ocorrer o fornecimento de água para uma edificação O abastecimento pode ser pela rede pública ou de maneira privada lembrando que a escolha do tipo de abastecimento é de responsabilidade do engenheiro que através de consultas junto a concessionária responsável pelo abastecimento define o melhor modo de fornecimento de água 4 Sistemas de Abastecimento Nesta seção vimos os tipos de sistemas de abastecimento que podem ser direto quando as tubulações são abastecidas com água diretamente da rede pública indireto quando o sistema possui reservatórios e misto quando parte do sistema é abastecido por reservatórios e parte abastecida diretamente da rede pública 5 Ramal Predial e Alimentador Predial Nesta seção vimos o conceito de ramal e alimentador predial trechos do sistema que são definidos de acordo com o posicionamento do cavalete ou como também é conhecido o hidrômetro A tubulação entre a rede pública e o cavalete é chamada de Ramal predial e a tubulação entre o cavalete e o reservatório é chamado de Alimentador predial 6 Sistema Elevatório Nesta seção vimos a necessidade de um sistema elevatório Devemos usar esse sistema quando se adota um sistema de distribuição indireto com reservatório superior Um sistema elevatório tem a função de levar a água de um reservatório inferior até o reservatório superior por meio de um conjunto de bombas Essas bombas são dimensionadas de acordo com os conceitos da hidráulica 7 Reservatórios Nesta seção vimos os tipos de reservatórios que podem ser utilizados em instalações prediais de água fria Os reservatórios moldados in loco são úteis em grandes edificações quando o volume de água necessário para abastecer a edificação é elevado sendo esses reservatórios de concreto armado ou protendido Já os reservatórios industrializados são feitos para distribuição de água fria de polietileno e são usados para edificações que necessitam de um volume de água menor 8 Rede de Distribuição Nesta seção vimos o conceito dos trechos de uma rede de distribuição como barrilete coluna ramal subramal e tubulação de ventilação Para esses trechos devemos tomar alguns cuidados de modo que se tenha uma instalação mais eficiente como posicionamento das tubulações distribuição dos pontos de consumo de modo a se obter uma compatibilização dos projetos e a localização dos registros 9 Materiais Usados Nesta seção vimos os materiais usados nas instalações prediais de água fria como tubos conexões pontos de consumo e registros Cada material possui suas características de modo que é de extrema importância para o engenheiro conhecer esses conceitos para que se possa ser feito um projeto hidráulico eficiente 10 Desenhos das Instalações Nesta seção vimos sobre o desenho das instalações 15 e características de um desenho isométrico como o posicionamento da instalação visando a compatibilização dos projetos simbologia aplicada siglas para a identificação e altura recomendada dos pontos de consumo 11 Pressão Velocidade e Perda de Carga Nesta seção vimos os conceitos de pressão velocidade e perda de carga Vimos também como os materiais tubos e conexões influenciam no dimensionamento da instalação Dicas para fazer instalação hidráulica residencial Disponível em httpsblogcasamimosacombrdicas parafazerinstalacaohidraulicaresidencial Acesso em 21 mar 2022 Vale a pena acessar Videoaula Leitura projeto hidráulico Disponível em httpswwwyoutubecomwatchvxiQRSXToEk Acesso em 21 mar 2022 Vídeo Porquê a rede perde pressão Conceito de mca e comprimento equivalente Disponível em httpswww youtubecomwatchvcP2qsSZTpc Acesso em 21 mar 2022 Vídeo Principais conexões hidráulicas soldáveis conheça cada uma Disponível em httpswwwyoutube comwatchvWLO9spEqgU Acesso em 21 mar 2022 Vale a pena assistir ILHA M S de O GONÇALVES O M Sistemas Prediais de Água fria Disponível em httpwwwpccuspbr filestextpublicationsTT00008pdf Acesso em 21 mar 2022 Vale a pena ler Vale a pena Minhas anotações ATIVIDADES DAS AULAS 01 A 04 Curso Engenharia Ambiental e Sanitária Profª Amanda Matos da Silva Santos Disciplina Instalações Hidrossanitárias Carga Horária 80h Semestre Letivo 8º AULA 01 1 De acordo com a NBR 5626 da Associação Brasileira de Normas Técnicas analise as afirmativas sobre os reservatórios prediais de água fria e registre V para verdadeiras e F para falsas V O volume de água reservado para uso doméstico deve ser no mínimo o necessário para 24 horas de consumo normal no edifício sem considerar o volume de água para combate a incêndio V O volume de água reservado para residências de pequeno tamanho recomendado pela referida norma é de no mínimo 500 litros F O volume de água reservado para edifícios de grande porte recomendado pela referida norma é de no máximo 15000 litros V A extremidade da tomada de água no reservatório deve ser elevada em relação ao fundo deste reservatório para evitar a entrada de resíduos eventualmente existentes na rede predial de distribuição 2 Qual é a parte da instalação predial de água fria destinada ao armazenamento da água potável que deve preservar o padrão de potabilidade sem transmitir gosto cor odor ou toxicidade à água nem promover ou estimular o crescimento de microorganismos a Registro b Ramal c Reservatório d Duto e Cavalete 3 A figura a seguir representa a planta de parte de uma instalação hidráulica com algumas das suas válvulas e conexões Cite o nome dos elementos identificados em I II e III IRedução IIVálvula de Gaveta III Joelho Aula 02 4 O sistema de recalque de água de um prédio de múltiplos andares é composto por 60 m de tubulação e das seguintes singularidades 3 joelhos de 90 1 válvula de retenção leve 1 registro de gaveta aberto e uma saída de canalização Os comprimentos equivalentes das singularidades são respectivamente 3 m 7 m 1 m e 3 m Como a diferença de cotas entre a saída da bomba e a entrada da caixa dágua é de 40 m e a perda de carga na tubulação é de 005 mm então a altura manométrica utilizada para o cálculo da potência da bomba é de a 44 m b 55 m c 50 m d 48 m e 38 m 5 No projeto das instalações prediais de água fria de um edifício foi prevista uma ligação do ponto A ao ponto B com 17 m de tubulação e as seguintes singularidades 1 Tê de saída lateral 4 cotovelos de 90º e 1 registro de gaveta cujos comprimentos equivalentes são respectivamente 040 m 060 m e 020 m Se a pressão no ponto A é igual a 12 mca e a perda de carga unitária é de 005 mm então a pressão no ponto B é de 6 O projeto da caixa dágua de um edifício com 20 apartamentos previu a ocupação de 6 pessoas por apartamento e consumo médio diário de água de 250 litros por pessoa Se a área da seção transversal da tubulação de abastecimento da caixa dágua for de 10 cm2 qual será o tempo mínimo em segundos para abastecer o consumo diário O TEMPO MINIMO É DE 10000 Aula 03 8 No encanamento por onde circulará água quente devem ser utilizados os seguintes materiais cobre CPVC cloreto de polivinila clorado PPR poliproprileno randômico e PEX polietileno reticulado No entanto em relação ao PPR não há norma brasileira que regulamente o seu uso CERTO X ERRADO Aula 04 9A NBR 10844 define que os projetos de instalações de águas pluviais devem atender a determinadas exigências Nesse sentido informe se as afirmativas abaixo são verdadeiras V ou falsas F e em seguida assinale a alternativa que apresenta a sequência correta F Recolher e conduzir a vazão de projetos até locais permitidos pelos dispositivos legais F Absorver os esforços provocados pelas variações térmicas a que estão submetidas F As estruturas devem ser projetadas para evitar choques mecânicos e baixa exposição a intempéries F Ser fixadas de maneira a assegurar a resistência e durabilidade 10 As instalações prediais de águas pluviais devem ser dimensionadas com o objetivo de proporcionar níveis aceitáveis de funcionalidade segurança higiene conforto durabilidade e economia Com relação a essas instalações julgue o item subsecutivo Quando há necessidade de desvio em condutores verticais devem ser usadas curvas de 90 de raio longo ou curvas de 45 e devem ser previstas peças de inspeção CERTO X ERRADO ATIVIDADES DAS AULAS 05 A 08 Curso Engenharia Ambiental e Sanitária Profª Amanda Matos da Silva Santos Disciplina Instalações Hidrossanitárias Carga Horária 80h Semestre Letivo 8º Aula 05 1 Com relação aos métodos de extinção do fogo analise as afirmativas a seguir I O abafamento consiste na retirada do comburente diminuindo os níveis de oxigenação da combustão II O resfriamento consiste em retirar o calor do material incendiado III A interrupção da reação química em cadeia é caracterizada pela ação do pó químico seco que interrompe a reação da combustão Assinale a se somente a afirmativa I estiver correta b se somente a afirmativa II estiver correta c se somente a afirmativa III estiver correta d se somente as afirmativas I e II estiverem corretas e se todas as afirmativas estiverem corretas A resposta correta é a letra d se somente as afirmativas I e II estiverem corretas Justificativa I Correta O abafamento consiste em retirar o comburente que é o elemento que sustenta a combustão Isso diminui os níveis de oxigenação da combustão e consequentemente extingue o fogo II Correta O resfriamento consiste em retirar o calor do material incendiado reduzindo a temperatura a um nível abaixo do ponto de combustão III Incorreta O pó químico seco não interrompe a reação química em cadeia ele age como um agente extintor por abafamento e resfriamento diminuindo o nível de oxigênio e retirando o calor do material em combustão A interrupção da reação química em cadeia é caracterizada pela ação de outros agentes extintores como o dióxido de carbono CO2 e o agente extintor em espuma 2 O risco de incêndio existe sempre que tivermos reunidos três fatores eles são representados pelo chamado triângulo do fogo ilustrado a seguir A prevenção e a extinção de um incêndio envolvem a eliminação de um dos três elementos do triângulo Quais são eles a ar comburente e calor b oxigênio combustível e água c comburente oxigênio e fonte de ignição d comburente combustível e calor e combustível madeira e fonte de ignição A resposta correta é a letra d comburente combustível e calor Justificativa O triângulo do fogo representa os três elementos essenciais para a ocorrência e manutenção do fogo comburente combustível e calor A prevenção e a extinção de um incêndio envolvem a eliminação ou redução de um desses elementos O comburente é o elemento que reage com o combustível sendo geralmente o oxigênio presente no ar O combustível é a substância que é queimada e pode ser sólida líquida ou gasosa O calor é a energia que inicia e mantém a combustão Portanto a opção d comburente combustível e calor representa corretamente os elementos do triângulo do fogo e é a resposta correta para a pergunta 3 Os principais tipos de extintores de incêndio estão listados a seguir a Extintor H2O b Extintor à base de Espuma c Extintor com Gases e vapores inertes d Extintor Pó químico Um erro na escolha do extintor pode tornar inútil o esforço de combater as chamas Relacione as opções de extintores listados acima mais indicados para acabar com incêndios envolvendo os seguintes materiais A madeira D equipamentos elétricos A papel D gerador de energia A tecido C gasolina A resposta correta é Incêndios envolvendo madeira papel e tecido extintor H2O opção a Água é eficaz para extinguir incêndios em materiais sólidos como madeira papel e tecido Incêndios em equipamentos elétricos e geradores de energia extintor de pó químico opção d Esse tipo de extintor é indicado para incêndios em equipamentos elétricos pois não conduz eletricidade e é capaz de extinguir chamas provenientes de curtoscircuitos elétricos Incêndios envolvendo gasolina extintor com gases e vapores inertes opção c Esse tipo de extintor é indicado para incêndios em líquidos inflamáveis como a gasolina pois age por abafamento inibindo a entrada de oxigênio e interrompendo a reação de combustão Incêndios em tecido extintor à base de espuma opção b A espuma é eficaz para extinguir incêndios em materiais sólidos e líquidos como o tecido Portanto a relação correta é A Extintor H2O D Extintor de pó químico A Extintor H2O D Extintor de pó químico A Extintor H2O C Extintor com gases e vapores inertes Aula 06 4 De acordo com Creder 2006 qual é a área mínima em cm2 necessária para ventilação permanente de banheiros e cozinhas nos quais são instalados aquecedores a gás De acordo com Creder 2006 em ambientes com aquecedores a gás a área mínima necessária para ventilação permanente deve ser de 100 cm² para banheiros e 200 cm² para cozinhas É importante garantir a renovação do ar para evitar a concentração de gases tóxicos como monóxido de carbono que podem ser produzidos pela queima do gás Essa ventilação permanente pode ser realizada por meio de aberturas para o exterior como janelas ou dutos de ventilação por exemplo 5 Segundo a NBR 155262012 os abrigos de medidores para gases combustíveis em instalações residenciais e comerciais devem ser ventilados por aberturas para arejamento cuja área total deve ser de no mínimo a um quinto da área da planta baixa do compartimento b um sexto da área da planta baixa do compartimento c um sétimo da área da planta baixa do compartimento d um oitavo da área da planta baixa do compartimento e um décimo da área da planta baixa do compartimento De acordo com a NBR 155262012 os abrigos de medidores para gases combustíveis em instalações residenciais e comerciais devem ser ventilados por aberturas para arejamento cuja área total deve ser de no mínimo um oitavo da área da planta baixa do compartimento Isso garante a renovação do ar e a dissipação de eventuais gases tóxicos que possam se acumular no local É importante seguir essa norma para garantir a segurança e prevenir acidentes relacionados a vazamentos de gás Aula 07 6 O fator numérico que representa a contribuição considerada em função da utilização habitual de cada tipo de aparelho sanitário é denominado unidade de Hunter de Contribuição UHC Qual deve ser o diâmetro nominal mínimo seguindo a norma NBR8160 para uma caixa sifonada que recebe efluente de 1uma banheira 2dois chuveiros e 2dois lavatórios todos de uso residencial Para determinar o diâmetro nominal mínimo de uma caixa sifonada que recebe efluente de 1 banheira 2 chuveiros e 2 lavatórios devemos primeiro calcular a contribuição total desses dispositivos usando as unidades de Hunter de Contribuição UHC fornecidas na pergunta A contribuição total é dada por 1 banheira x 2 UHCbanheira 2 UHC 2 chuveiros x 2 UHCchuveiro 4 UHC 2 lavatórios x 1 UHClavatório 2 UHC Contribuição total 2 UHC 4 UHC 2 UHC 8 UHC De acordo com a norma NBR8160 o diâmetro nominal mínimo para uma caixa sifonada que recebe 8 UHC é de 100 mm Portanto o diâmetro nominal mínimo da caixa sifonada nesse caso é de 100 mm 7 Dimensione o ramal de esgoto do banheiro de um edifício residência contento 1 lavatório 1 chuveiro e 1 bidê Para dimensionar o ramal de esgoto do banheiro de um edifício residencial que contém 1 lavatório 1 chuveiro e 1 bidê precisamos considerar a vazão de cada dispositivo e a norma NBR8160 que estabelece os diâmetros mínimos para as tubulações de esgoto Vamos considerar que cada dispositivo tenha as seguintes vazões máximas Lavatório 05 litros por segundo Ls Chuveiro 15 Ls Bidê 04 Ls A norma NBR8160 estabelece que o diâmetro mínimo para o ramal de esgoto de um banheiro é de 100 mm Portanto utilizaremos esse diâmetro para o nosso dimensionamento Para calcular a vazão total do banheiro somamos as vazões de cada dispositivo Vazão total 05 Ls 15 Ls 04 Ls 24 Ls Com a vazão total podemos utilizar a tabela fornecida pela norma NBR8160 para verificar qual é o coeficiente de simultaneidade Cs para o banheiro Esse coeficiente leva em consideração o fato de que nem todos os dispositivos são utilizados simultaneamente em sua vazão máxima Para um banheiro com 3 dispositivos o Cs é de 08 Portanto a vazão máxima simultânea do banheiro é Vazão máxima simultânea 24 Ls x 08 192 Ls Com a vazão máxima simultânea podemos calcular a velocidade máxima admissível na tubulação utilizando a equação V Q A x J Onde V é a velocidade em metros por segundo ms Q é a vazão em litros por segundo Ls A é a área da seção transversal da tubulação em metros quadrados m² J é a declividade da tubulação em metros por metro mm A norma NBR8160 estabelece que a velocidade máxima admissível na tubulação de esgoto é de 2 ms Portanto podemos usar essa velocidade para calcular a área mínima da tubulação A Q V x J 192 Ls 2 ms x 001 mm 0096 m² Usando o diâmetro mínimo de 100 mm a área da seção transversal da tubulação é A π x 01 m 2² 00079 m² Para atender à área mínima calculada de 0096 m² precisamos de um diâmetro nominal de aproximadamente 126 mm No entanto o diâmetro mínimo estabelecido pela norma NBR8160 é de 100 mm portanto utilizaremos esse diâmetro para o ramal de esgoto do banheiro 8 No que se refere às recomendações apontadas pela ABNT NBR 81601999 para os subsistemas de ventilação de esgoto sanitário incluindo aqueles providos de ventilação secundária analise as proposições abaixo I Toda tubulação de ventilação deve ser instalada com aclive mínimo de 1 de modo que qualquer líquido que porventura nela venha a ingressar possa escoar totalmente por gravidade para dentro do ramal de descarga ou de esgoto em que o ventilador tenha origem II A distância entre a saída do aparelho sanitário e a inserção do ramal de ventilação deve ser igual a no mínimo duas vezes o diâmetro do ramal de descarga III Os terminais das colunas de ventilação ou tubo ventilador primário são os únicos componentes do sistema predial de esgoto sanitário que não precisam ser mantidos estanques ao ar IV É possível determinar o diâmetro do ramal de ventilação secundária em função do diâmetro do ramal de descarga ou de esgoto ao qual está conectado a Quais estão corretas b Apenas II c Apenas III e IV d Apenas I II e III e Apenas I II e IV Alternativa E Apenas I II e IV estão corretas Justificativa I Verdadeira O aclive mínimo de 1 é recomendado para que qualquer líquido que entre na tubulação de ventilação possa escoar por gravidade de volta para o ramal de descarga ou esgoto II Verdadeira A distância mínima entre a saída do aparelho sanitário e a inserção do ramal de ventilação é de duas vezes o diâmetro do ramal de descarga garantindo que a ventilação seja eficiente III Falsa Todos os componentes do sistema predial de esgoto sanitário devem ser mantidos estanques ao ar incluindo os terminais das colunas de ventilação ou tubo ventilador primário IV Verdadeira É possível determinar o diâmetro do ramal de ventilação secundária em função do diâmetro do ramal de descarga ou de esgoto ao qual está conectado de modo a garantir a ventilação adequada Aula 8 9 Um tubo de Pitot é usado para medir a vazão de água no centro de um tubo de diâmetro interno de 1023 mm A leitura do manômetro e de 78 mm O coeficiente do Pitot é de 098 Calcule a velocidade no centro e a velocidade média no tubo O tubo de Pitot é usado para medir a velocidade de um fluido em movimento A partir dessa velocidade é possível calcular a vazão do fluido no tubo Para calcular a velocidade no centro do tubo podemos usar a equação de Bernoulli que relaciona a pressão estática e a pressão dinâmica do fluido em um ponto P 12 rho v2 constante onde P é a pressão estática rho é a densidade do fluido e v é a velocidade No centro do tubo a velocidade é máxima e a pressão estática é a mesma da pressão atmosférica Assumindo que a densidade do fluido seja constante podemos reescrever a equação de Bernoulli para o centro do tubo como 12 rho v2 Ptotal Patm onde Ptotal é a pressão total medida pelo manômetro e Patm é a pressão atmosférica Podemos agora calcular a velocidade no centro do tubo v sqrt2 Ptotal Patm rho v sqrt2 78 mm 981 ms2 098 1000 kgm3 v 724 ms Para calcular a velocidade média no tubo podemos usar a equação da continuidade que relaciona a vazão com a área da seção transversal e a velocidade média Q A vmed onde Q é a vazão A é a área da seção transversal e vmed é a velocidade média Assumindo que o tubo tenha seção transversal circular podemos calcular a área da seção transversal A pi d22 A pi 1023 mm 22 A 823795 mm2 Agora podemos calcular a velocidade média vmed Q A pi d22 v A vmed pi 1023 mm 22 724 ms 823795 mm2 vmed 144 ms Portanto a velocidade no centro do tubo é de 724 ms e a velocidade média no tubo é de 144 ms 10 Qual a importância do ensaio de Reynolds para Engenharia Ambiental e Sanitária O ensaio de Reynolds é um experimento em que se varia a velocidade e a viscosidade de um fluido em um tubo a fim de determinar as condições em que ocorre a transição do fluxo laminar para o fluxo turbulento Esse experimento é importante para a Engenharia Ambiental e Sanitária por algumas razões Projeto de tubulações O ensaio de Reynolds permite determinar em que condições o fluxo em uma tubulação será laminar ou turbulento Isso é importante para o projeto de sistemas de abastecimento de água por exemplo onde é necessário garantir que a água flua de forma suave e previsível para evitar problemas como entupimentos e vazamentos Tratamento de água e efluentes O ensaio de Reynolds também é útil para determinar a eficiência de processos de tratamento de água e efluentes Por exemplo em sistemas de coagulaçãofloculação o tamanho e a forma dos flocos de coagulante podem afetar a eficiência do processo O ensaio de Reynolds pode ser usado para determinar a velocidade em que ocorre a transição do fluxo laminar para o fluxo turbulento o que pode ajudar a otimizar o processo de coagulaçãofloculação Modelagem de sistemas A modelagem matemática de sistemas hidráulicos como redes de abastecimento de água e sistemas de esgoto depende de informações precisas sobre as condições de fluxo O ensaio de Reynolds pode ser usado para validar modelos matemáticos de fluxo em tubulações garantindo que eles estejam de acordo com as condições reais Em resumo o ensaio de Reynolds é uma ferramenta importante para a Engenharia Ambiental e Sanitária pois permite determinar as condições de fluxo em tubulações e sistemas de tratamento de água e efluentes além de validar modelos matemáticos de sistemas hidráulicos