Desafio Projeto Hidráulico Residencial Unifamiliar para Arquitetos

Nas próximas páginas você será DESAFIADOA Como futuroa arquitetoa queremos que você desenvolva habilidades essenciais para a sua jornada como analisar sistematizar refletir e tomar decisão Uma aprendizagem ativa relevante é relacionada à nossa vida aos nossos projetos e expectativas E nisso a área de Instalações Prediais é excelente Analisar os desafios da vida real para a tomada de decisão transformandoos em um objeto de estudo que permita a aplicação de conceitos de engenharia na vivência prática de concepção de projetos O objetivo deste desafio é provocar o seu senso crítico buscando na leitura os fundamentos necessários à explicação e compreensão das questões propostas conectando o conteúdo das Instalações Prediais à realidade Além disso este desafio proporciona autonomia para que você seja capaz de organizar suas atividades mentais de modo a desenvolver não somente o que compete às suas atribuições como estudante mas também como futuros profissionais Nossa atividade está dividida em seis etapas que deverão ser feitas individualmente Assim seus conhecimentos serão colocados à prova Você está preparadoa Vamos lá CONTEXTUALIZAÇÃO Ao estudar a disciplina de Instalações Prediais observamos que se encontra no ramo da Construção Civil cuja principal atribuição é o planejamento e execução de obras ligadas aos diversos usos dos recursos hídricos atendendo às necessidades básicas da população e possibilitando melhorias na saúde pública e também nas atividades econômicas Nesta atividade você é oa Arquitetoa deverá projetar e resolver problemas relacionados as instalações prediais de uma residência unifamiliar Para isso você Arquitetoa utilizou a planta baixa a seguir Figura 1 Planta Baixa de Residência Unifamiliar Fonte O autor 2023 ETAPA 1 Para esta primeira etapa inicialmente você Arquitetoa foi contratado para elaborar o projeto hidráulico de uma casa residencial de médio padrão na qual residirá 4 pessoas Para isso você utilizará a planta baixa da residência Figura 1 que será executada em um novo loteamento da cidade de MaringáPR Primeiramente você deverá determinar Qual será a o sistema de alimentação predial da residência Calcule o volume para um reservatório comercial Anexo I ETAPA 2 Para esta segunda etapa inicialmente você Arquitetoa conhecedora das propriedades hidráulicas e dos fatores que influenciam as perdas de carga em tubulações irá resolver um problema de falta de pressão em um chuveiro da residência Para o melhor funcionamento das peças hidráulicas o projetista deve projetar a pressão de abastecimento para as peças e componentes mais desfavoráveis hidraulicamente em termos gerais aquelas peças de utilização que estão mais afastadas do reservatório ou que em seu caminho perca muita pressão como veremos em aula Sendo assim geralmente teremos os chuveiros como peças de utilização com maiores perdas de pressão devido ao desnível geométrico e as perdas de cargas localizadas Tendo um banheiro com problemas de menores pressões no chuveiro que categoriza uma baixa saída de água você deverá realizar intervenções técnicas para resolver este problema Responda a Indique três 3 alternativas técnicas para aumentar a pressão de saída do chuveiro demonstrado no desenho isométrico do banheiro na Figura 2 Figura 2 Desenho Isométrico do banheiro Fonte O autor 2023 ETAPA 3 Após determinação do reservatório de água fria você Arquitetoa também deverá determinar o volume do boiler reservatório de água quente para a residência Para o sistema de aquecimento você projetista definiu que utilizará o sistema de aquecimento solar Agora pedese para que você determine Determine o volume do boiler comercial de uma residência com 4 pessoas Para determinar o boiler comercial a partir do volume de água quente de consumo diário dimensionado verifique o catálogo em anexo II Qual a área coletora dos aquecedores solares necessária para possibilitar o aquecimento da água do boiler Após determinação do volume comercial do boiler determine a área de coleta dos aquecedores solares verifique a catálogo em anexo II OBS Você poderá escolher entre os dois modelos indicados para seu projeto escolha um valor entre a faixa estabelecida ETAPA 4 Após resolvermos as questões relacionadas a água fria e quente agora você Arquitetoa deverá garantir que seu cliente não tenha o problema citado Seu cliente ao solicitar o projeto o questionou sobre alguns problemas que está tendo em sua atual residência e que este problema causa grande transtorno diário na família Você Arquitetoa deverá garantir que em seu novo projeto seu cliente não tenha os seguintes problemas Caso a cota da rede de esgoto passe acima das instalações prediais de esgoto da residência quais são as alternativas para solucionar este problema Um dos fatores questionados pelo cliente é o mal cheiro nos banheiros de sua residência em seu projeto quais são as soluções técnicas para isso Outro questionamento é a quebra do piso para realizar manutenção nas tubulações diante disso o que você faria para amenizar essa possível questão futura ETAPA 5 Seguindo nosso projeto de instalações prediais chegamos ao projeto de instalações prediais de coleta de água pluvial Primeiramente precisamos conhecer o tipo de telhado da nossa residência justamente porque é de acordo com o traçado do telhado que iremos saber onde colocar as calhas os tubos de coleta e principalmente a área de contribuição Por isso a planta de cobertura da residência em estudo é apresentada na Figura 3 Figura 3 Planta de cobertura Fonte O autor 2023 Figura 4 Vista esquemática Fonte O autor 2023 A prefeitura de MaringáPR cidade da residência estabelece em sua diretriz de projetos pluviais que a intensidade pluviométrica em mmh deve ser determinada pela equação Onde Tr é o tempo de retorno em anos e t é o tempo de escoamento em minutos Para coberturas adote um tempo de retorno igual a 25 anos e um tempo de escoamento de 5 minutos Para o dimensionamento da calha considere que esta será produzida em material metálico cujo coeficiente de rugosidade equivale a 0011 e que sua seção será retangular 015m x 01m com declividade de 05 Com todas estas informações em mãos determine a A intensidade pluviométrica da região b A área de contribuição do telhado Para a área de contribuição utilize c Verifique se a as dimensões da calha suportarão a vazão de projeto Onde Qmáx vazão de suporte da calha K 60000 S área molhada é base x altura útil da calha Hútil 23 da altura total RH raio hidráulico é a área útil S dividido pelo perímetro molhado Pm Pm perímetro molhado Hútil base Hútil I Inclinação da calha sem a porcentagem 100 n coeficiente de rugosidade da calha Verificação de projeto QmáxQprojeto OK ETAPA 6 Após o projeto hidráulico da edificação você Arquitetoa deverá determinar quantos pontos elétricos de tomadas TUG e TUE no projeto de Instalações Prediais Elétricas para a residência em questão A área de cada cômodo e seu perímetro é dado a seguir Sala área de 234 m² e perímetro de 209 m Cozinha área de 101 m² e perímetro de 127 m Quarto 1 área de 96 m² e perímetro de 123 m Quarto 2 área de 88 m² e perímetro de 120 m BWC área de 35 m² e perímetro de 78 m Lavanderia área de 34 m² e perímetro de 74 m De acordo com a NBR 54102004 determine quantas tomadas de uso geral TGU deveremos ter em cada ambiente Levando em consideração a residência unifamiliar de médio padrão ao qual está projetando indique quantas tomadas de uso específico TUE deverão ter em cada ambiente de acordo com a sua escolha dos componentes elétricos que necessitarão dessas tomadas ANEXO I Tabela de volume de reservatórios de polipropileno ANEXO II Boiler de baixa pressão e área de coletores solares Reservatórios Termossolares Baixa Pressão BP5 Reservatório Horizontal Corpo e calota em aço inox 444 Corpo externo em alumínio com isolamento térmico em poliuretano bipartido em todo contorno Tampa de acesso para resistência e termostato Suportes para fixação em aço carbono pintados Não possui conexão dedicada para apoio a gás podendo ser adaptado na instalação Modelos Registro Data Volume Litros Dimensões mm Peso Kg Resistência Elétrica Watts Bitola Resistência Coletor Saída e Retorno Reservatório Entrada e Consumo Respiro Pressão Máxima de Trabalho Comprimento Diâmetro Altura RST300 BP5 0003212016 300 1260 725 725 27 3500 14 1 1 12 5 mca RST400 BP5 0003212016 400 1650 725 725 31 3500 14 1 1 12 5 mca RST500 BP5 0003212016 500 1860 725 725 36 3500 14 1 1 12 5 mca RST600 BP5 0003212016 600 2160 725 725 39 3500 14 1 1 12 5 mca Tubulações válvulas registros painel de controle entre outros não estão inclusos Distância entre os pés de fixação RST300 BP5 é RST400 BP5 700 mm RST500 BP5 e RST600 BP5 900 mm Área média de coletores necessários para aquecer 100 litros de água Titanium Plus Black Tech 070080 m² 10 11 m² ETAPA 1 A alimentação predial se dará por meio de um reservatório doméstico caixa d agua Considerando a residência em estudo unifamiliar para até 4 pessoas teremos Consumo 150 lpessoa x dia O regime de abastecimento da concessionária de agua se dá da seguinte forma 1 dia de abastecimento de agua e 2 dias sem abastecimento Para isso o volume do reservatório a ser adotado será Consumo por dia 4 x 150 600 l Volume reservatório 3 dias x 600 ldia 1800 litros Para atender a demanda devese utilizar uma caixa d agua de 2000 litros de capacidade conforme o anexo 1 ETAPA 2 Para aumentar a pressão na saída do chuveiro da residência em estudo podemos adotar as seguintes soluções I aumentar a altura do reservatório com isso teremos uma maior altura geométrica e consequentemente maior pressão nos pontos de utilização II diminuir o diâmetro da tubulação desde que o mesmo atenda a velocidade mínima e máxima conforme a Norma ABNT12218 1994 06ms v 35 ms III Instalação de um pressurizador na tubulação ETAPA 3 Vboiler Cd x Fcr x 1000 Onde Cd consumo diário de água quente na edificação Fcr fator percentual de capacidade do reservatório em decorrência do consumo de água quente em Quadro 1Estimativa de consumo de água quente Fonte Carvalho Júnior 2013 p 91 Será utilizado apenas para o chuveiro Volume necessário 45 l pessoa x 4 pessoas 180 l De acordo com o anexo II o boiler a ser utilizado será o BP5 Baixa pressão Para o volume de 300 litros Com dimensões 124m de comprimento diâmetro 0725m e altura 0725m ETAPA 4 Caso a cota da rede de esgoto passe acima das instalações prediais de esgoto da residência existem algumas alternativas para solucionar esse problema a Revisão do projeto hidráulico É importante revisar o projeto hidráulico e avaliar se é possível realizar modificações para ajustar a cota da rede de esgoto à cota das instalações prediais de esgoto da residência Isso pode envolver a readequação do sistema de tubulações e a utilização de diferentes inclinações para garantir o fluxo adequado Para lidar com o problema do mau cheiro nos banheiros algumas soluções técnicas podem ser aplicadas no projeto a Ventilação adequada É essencial garantir uma boa ventilação nos banheiros para evitar o acúmulo de odores Isso pode ser feito através da instalação de janelas exaustores ou sistemas de ventilação mecânica permitindo a renovação do ar b Sifões hidráulicos A instalação de sifões hidráulicos em pias ralos e vasos sanitários pode ajudar a bloquear o retorno de odores provenientes do sistema de esgoto Esses dispositivos contêm uma quantidade de água que forma uma barreira e impede a passagem de gases malcheirosos c Válvulas antirrefluxo A utilização de válvulas antirrefluxo nas tubulações de esgoto pode evitar que os odores retornem para dentro da residência Essas válvulas permitem o fluxo de água em apenas uma direção impedindo o refluxo dos gases Para amenizar a questão futura de quebra do piso para manutenção nas tubulações algumas medidas podem ser adotadas a Acesso por meio de shafts É possível criar shafts que são espaços ou dutos específicos destinados ao acesso e manutenção das tubulações Esses shafts podem ser projetados de forma estratégica facilitando o acesso aos pontos críticos do sistema sem a necessidade de quebrar o piso em várias áreas b Utilização de tubulações aparentes Em alguns casos podese optar por utilizar tubulações aparentes instaladas na parte externa das paredes ou tetos Dessa forma é possível ter fácil acesso às tubulações para inspeção e manutenção sem a necessidade de quebrar o piso c Uso de materiais de fácil manutenção Ao selecionar os materiais para as tubulações é recomendado optar ETAPA 5 Aguas Pluviais a i 211518 x 25 0145 5220849 i 20550 mm b A cobertura Ac1 Ac2 Ac3 Ac1 475 1672 x 730 4077 m² Ac2 475 1672 x 730 4077 m² Ac3215 1522x 432 1257 m² A parede 0 A 9411 m² c Qproj 20550 x 9411 60 32232 Tabela 1 Capacidades de calhas semicirculares com coeficientes de rugosidade n 0011 Lmin Adotando uma calha Semicircular de Plasctico com diâmetro interno igual a 150mm e declividade mínima de 05 Temos n 0011 Lmin S π x 015² 4 x 23 001178 m² Pm 2x π x 01502 23 03141m Rh 00117803141 00375 m Qmáx 60000 x 001178 00375 32 x 03512 0011 276048m³ Como Qmáx Qproj temos que adotar um diâmetro maior Para isso utilizaremos d 200mm S π x 02² 4 x 23 00209 m² Pm 2x π x 02 2 23 041887 Rh 049896 m Qmáx 60000 x 00209 x 04989632 x 03512 0011 33047m³ Como Q proj Q max adotaremos d 200mm para a calha ETAPA 6 Pontos de TUG e TUE Regras para tomadas de uso geral Quadro 1 Resumo da localização e carga de previsão de TUGs Fonte Livro do adispciplina De acordo com o quadro acima para a residência em estudo utilizaremos