Instalações Prediais - Audrey Cristine Esteves e Daiane Rodrigues

ACESSE AQUI O SEU LIVRO NA VERSÃO DIGITAL PROFESSORES Me Audrey Cristine Esteves Esp Daiane Rodrigues Instalações Prediais FICHA CATALOGRÁFICA C397 CENTRO UNIVERSITÁRIO DE MARINGÁ Núcleo de Educação a Distância ESTEVES Audrey Cristine RODRIGUES Daiane Instalações Prediais Audrey Cristine Esteves Daiane Rodrigues Maringá PR Unicesumar 2021 264 p Graduação EaD 1 Engenharia 2 Instalações 3 Prediais EaD I Título CDD 22 ed 6298 CIP NBR 12899 AACR2 ISBN 9786556153391 Impresso por Bibliotecário João Vivaldo de Souza CRB 91679 Pró Reitoria de Ensino EAD Unicesumar Diretoria de Design Educacional NEAD Núcleo de Educação a Distância Av Guedner 1610 Bloco 4 Jd Aclimação Cep 87050900 Maringá Paraná wwwunicesumaredubr 0800 600 6360 Coordenador de Conteúdo Fábio Augusto Gentilin Designer Educacional Aguinaldo Jose Lorca Ventura Junior Revisão Textual Meyre Aparecida Barbosa da Silva Ariane Andrade Fabreti e Nagela Neves da Costa Editoração Matheus Silva de Souza Ilustração André Azevedo Natalia de Souza Scalassara Welington Vainer Fotos Shutterstock PRODUÇÃO DE MATERIAIS EXPEDIENTE DIREÇÃO UNICESUMAR NEAD NÚCLEO DE EDUCAÇÃO A DISTÂNCIA Diretoria Executiva Chrystiano Mincoff James Prestes Tiago Stachon Diretoria de Design Educacional Débora Leite Diretoria Diretoria de Graduação e Pósgraduação Kátia Coelho Diretoria de Cursos Híbridos Fabricio Ricardo Lazilha Diretoria de Permanência Leonardo Spaine Head de Curadoria e Inovação Tania Cristiane Yoshie Fukushima Head de Produção de Conteúdo Franklin Portela Correia Gerência de Contratos e Operações Jislaine Cristina da Silva Gerência de Produção de Conteúdo Diogo Ribeiro Garcia Gerência de Projetos Especiais Daniel Fuverki Hey Supervisora de Projetos Especiais Yasminn Talyta Tavares Zagonel Supervisora de Produção de Conteúdo Daniele C Correia Reitor Wilson de Matos Silva ViceReitor Wilson de Matos Silva Filho PróReitor de Administração Wilson de Matos Silva Filho PróReitor Executivo de EAD William Victor Kendrick de Matos Silva PróReitor de Ensino de EAD Janes Fidélis Tomelin Presidente da Mantenedora Cláudio Ferdinandi Reitor Wilson de Matos Silva Neste mundo globalizado e dinâmico nós trabalhamos com princípios éticos e profissionalismo não somente para oferecer educação de qualidade mas também acima de tudo gerar a conversão integral das pessoas ao conhecimento Baseamonos em quatro pilares intelectual profissional emocional e espiritual Assim iniciamos a Unicesumar em 1990 com dois cursos de graduação e 180 alunos Hoje temos mais de 100 mil estudantes espalhados em todo o Brasil nos quatro campi presenciais Maringá Londrina Curitiba e Ponta Grossa e em mais de 500 polos de educação a distância espalhados por todos os estados do Brasil e também no exterior com dezenas de cursos de graduação e pósgraduação Por ano produzimos e revisamos 500 livros e distribuímos mais de 500 mil exemplares Somos reconhecidos pelo MEC como uma instituição de excelência com IGC 4 por sete anos consecutivos e estamos entre os 10 maiores grupos educacionais do Brasil A rapidez do mundo moderno exige dos educadores soluções inteligentes para as necessidades de todos Para continuar relevante a instituição de educação precisa ter pelo menos três virtudes inovação coragem e compromisso com a qualidade Por isso desenvolvemos para os cursos híbridos metodologias ativas as quais visam reunir o melhor do ensino presencial e a distância Tudo isso para honrarmos a nossa missão que é promover a educação de qualidade nas diferentes áreas do conhecimento formando profissionais cidadãos que contribuam para o desenvolvimento de uma sociedade justa e solidária BOASVINDAS MEU CURRÍCULO MINHA HISTÓRIA Aqui você pode conhecer um pouco mais sobre mim além das informações do meu currículo Meu nome é Audrey C Esteves irei acompanhálos no decorrer deste curso de instalações prediais onde pode rei contribuir com minha experiência prática e teórica nas unidades relativas às instalações elétricas prediais Meu interesse na área de exatas e também por esportes sempre foi dividido e com isso minhas atividades sem pre seguiram este caminho Desde pequena fui muito curiosa em desmontar coisas mas claro sem sucesso em remontar depois Meu interesse pela ciência iniciou logo cedo em cursos de Astronomia no planetário de São Paulo quando ainda tinha dez anos de idade Pa ralelamente o esporte sempre me puxou exatleta de voleibol surf e jiu jitsu cuja prática é constante até hoje Amo Física e Matemática com que iniciei minhas ativida des docentes em cursinhos prévestibulares após isso áreas mais técnicas em faculdades nas engenharias Sempre fui rata de sebo e hoje de novas tecnologias empregadas na área então gosto muito de pesquisar novidades mesmo que não sirvam para nada Afinal vamos lembrar que a funcionalidade é ótima mas temos uma inclinação para enfeitar coisas 5 MEU CURRÍCULO MINHA HISTÓRIA Aqui você pode conhecer um pouco mais sobre mim além das informações do meu currículo Oi Eu sou a Daiane Desde pequena minha família sem pre foi uma grande referência para mim somos aquela família que fala alto que ama cachorros nós amamos muito cachorros e que gosta de se reunir sabe E os meus pais São os mais corujas do mundo Meu irmão sempre foi muito ligado à música e isso me deu um bom incentivo para começar a tocar algo e o instrumento que escolhi foi o violão Não quer dizer que eu toque bem mas dá para brincar um pouco é um dos meus hobbies Agora casada chegou a minha vez de construir minha família Como não poderia faltar é claro que temos um cachorrinho chamado Balu adotamos ele porque achá vamos que seria um cachorro tranquilo e que gostaria de colo mas não poderíamos estar mais enganados o Balu é um furacão Acredite ele é pior que o Marley IMERSÃO RECURSOS DE Quando identificar o ícone de QRCODE utilize o aplicativo Unicesumar Experience para ter acesso aos conteúdos online O download do aplicativo está disponível nas plataformas Google Play App Store Ao longo do livro você será convidadoa a refletir questionar e transformar Aproveite este momento PENSANDO JUNTOS EU INDICO Enquanto estuda você pode acessar conteúdos online que ampliaram a discussão sobre os assuntos de maneira interativa usando a tecnologia a seu favor Sempre que encontrar esse ícone esteja conectado à internet e inicie o aplicativo Unicesumar Experience Aproxime seu dispositivo móvel da página indicada e veja os recursos em Realidade Aumentada Explore as ferramentas do App para saber das possibilidades de interação de cada objeto REALIDADE AUMENTADA Uma dose extra de conhecimento é sempre bemvinda Posicionando seu leitor de QRCode sobre o código você terá acesso aos vídeos que complementam o assunto discutido PÍLULA DE APRENDIZAGEM Professores especialistas e convidados ampliando as discussões sobre os temas RODA DE CONVERSA EXPLORANDO IDEIAS Com este elemento você terá a oportunidade de explorar termos e palavraschave do assunto discutido de forma mais objetiva INICIAIS PROVOCAÇÕES Em algum momento você já parou para pensar em sua casa sem torneiras e sem tomadas Pois bem seria um caos Para que possamos usufruir destas pequenas parcelas das instalações que nos proporcionam conforto e funcionalidade indispensáveis ao nosso cotidiano é necessário todo um planejamento e uma construção Desse modo deve mos entender como estão dispostas essas instalações dentro da estrutura Enquanto tudo funciona nossa satisfação é plena porém e quando as demandas começam a aparecer como devemos agir Você já deve ter se deparado com situações cotidianas como vazamentos baixa pressão no fornecimento de água tubulações rompidas mau cheiro em banheiros falta de energia curtos circuitos entre outras Qualquer problema ou necessidade que envolva parte hidráulica sanitária ou elétrica requer a ação de profissionais capacita dos O princípio dessas instalações não envolve apenas a entrega de água e energia a nós o processo até esse fim é muito mais complexo e organizado Tudo que abordaremos nesse curso lhe dará respaldo para atuação e conhecimento em sua profissão Lembrese de que o abastecimento tanto de água quanto de energia são os pilares da construção Veremos como se dá o abastecimento e a instalação de água fria bem como o de água quente para que você possa compreender a cadeia de processos até o uso e ainda a prevenção de incêndio Compreenderemos também como se dá a coleta de esgoto sanitário e de águas pluviais e seus dimensionamentos nas obras Já nas instalações elétricas abordaremos desde o padrão de entrada da concessionária as divisões dos circuitos no interior das unidades os sistemas usados em proteção como aterramento e ainda como se dá um projeto em iluminação que além da funcionalidade proporciona o lado estético O objetivo de todo aprendizado é que aumente sua gama de conhecimento e habili dades para atuação em sua profissão Então vamos lá INSTALAÇÕES PREDIAIS Neste material você terá acesso a algumas partes de projetos reais para identificação de componentes visualização e organização de cada uma das partes Então inicie seus estudos sempre na tentativa de antecipação a cada situação abordada nos ca pítulos e no decorrer do curso você terá plenas condições de elaborar por etapas um projeto simples Sua compreensão acerca destas instalações estará vinculada à sua reflexão sobre todo o processo de instalação cada uma das suas subdivisões suas escolhas de pontos e materiais além de prever as demandas solicitadas Neste momento você estará adquirindo conhecimentos sobre a importância da con fecção de um projeto muito bem elaborado e dimensionado de acordo com as normas vigentes visando sempre à segurança ao conforto e à satisfação dos clientes bem como a execução de uma obra Sua visão ampla dependerá de buscar sempre novas soluções novas tecnologias ou a resolução rápida e com menor custo para atender a toda e a qualquer demanda necessária Identificaremos e entenderemos então situações que possam ocorrer nos sistemas de abastecimento de armazenamento e de coleta buscando sempre os elementos téc nicos necessários para idealização confecção interpretação e execução dos projetos A interligação e a interdependência de cada uma destas partes desde o abastecimen to até a coleta residual da entrada de energia até sua disponibilização nos pontos adequados vão de encontro à logística de usabilidade das instalações Um dos pilares de uma boa obra é um anteprojeto seguido de um projeto detalhado sobre a instalação De acordo com estatísticas de obras cerca de 80 das patologias em estruturas são causadas por falhas nas instalações prediais o que acarreta um alto custo para manutenção visto que esta é uma parte embutida e que todas as demandas de reformas envolvem também o acabamento 10 A tentativa de desenvolver um material que possa orientar e esclarecer os principais desafios desde a elaboração do projeto hidrosanitário e elétrico até sua execução exemplificando desde as instalações para fornecimento de água fria quente e pluvial prevenção de incêndio esgoto certificando que o dimensionamento e a escolha dos materiais serão adequados até a escolha dos padrões de energia e de todo o escopo a ser empregado nesta instalação evidenciando as normas brasileiras para que você futuro engenheiro possa utilizar essas informações em sua prática profissional Tenhamos sempre ao final do processo uma mente aberta na busca de novas téc nicas diminuição de custos e sustentabilidade que hoje é um aspecto importante neste tipo de planejamento Ser um engenheiro criativo é saber usar os recursos já disponíveis com mais eficiência Espero que a condução do curso desperte seu interesse em se aprofundar cada vez mais nestes conceitos e os transfira para a prática que torne mais fácil a tomada de decisões frente aos desafios encontrados em projetos e obras que consiga oferecer cada vez mais melhores opções e serviços a um preço justo e executável e que sem pre tenha em mente que segurança é muito importante e está aliada à qualidade de todos os materiais usados Caroa alunoa espero que você tenha a dedicação e o interesse necessários ao processo de entendimento do que lhe foi aqui apresentado e que claro estaremos ofertando ao longo destes nove capítulos Seja bemvindo ao iniciar mais uma etapa e espero poder ajudar em cada abordagem feita Forte abraço APRENDIZAGEM CAMINHOS DE 1 2 4 6 3 5 15 75 45 105 ABASTECIMENTO DE ÁGUA FRIA INSTALAÇÕES DE ÁGUA QUENTE E DE COMBATE A INCÊNDIOS INSTALAÇÕES DE ÁGUA FRIA COLETA DO ESGOTO SANITÁRIO 135 161 COLETA DE ÁGUA PLUVIAL A ENERGIA ELÉTRICA E A SUA ALIMENTAÇÃO 7 9 8 SISTEMAS DE ILUMINAÇÃO 183 233 205 INSTALAÇÕES ELÉTRICAS PREDIAIS SPDA SISTEMAS DE PROTEÇÃO PARA DESCARGAS ATMOSFÉRICAS 1 Abastecimento de água fria Esp Daiane Rodrigues Caroa alunoa o fornecimento de água à população é de fundamental importância para que ela possua um nível de vida satisfatório uma vez que a qualidade de entrega da água está diretamente relacionada à saúde Nós a vemos chegando em nossas casas e muitas vezes não paramos para pensar no longo caminho que ela percorre e é justa mente isso que aprenderemos ao longo dessa unidade conheceremos as instalações prediais e entenderemos como funciona o conjunto de tubulações conexões peças aparelhos sanitários e acessórios até seu ponto de utilização 16 UNICESUMAR A água do seu chuveiro já ficou fraca enquanto você estava coberto de sabão só porque alguém ligou uma torneira lá na cozinha Acredito que sim Por este motivo agora conheceremos um pouco melhor a história de João Ele estava tendo problemas hi dráulicos em sua residência e por esta razão cansado de tantas situações desgastantes ele resolveu se mu dar e comprar um novo imóvel Provavelmente você também já deve ter passado por situações desgas tantes não é mesmo Talvez você já tenha passado por alguma situação em que a vazão de algum outro ponto de utilização ficou quase inexistente por ter vários dispositivos hidráulicos ligados Você sabe por que isso acontece Continue lendo este capítulo para entender mais sobre este assunto e ajudar João Imagine que o João comprou um apartamento e para verificar o perfeito funcionamento de seu novo imóvel ele foi testar a parte hidráulica para compreender a vazão do seu chuveiro então ele percebeu que ela não estava muito boa e para sua surpresa sua mulher estava na cozinha ligando a torneira quando isso aconteceu Descrição da Imagem à direita está uma torneira aberta com a água escoando e à esquerda um chuveiro aberto com a água escoando Figura 1 Torneira e chuveiro ligados ao mesmo tempo 17 UNIDADE 1 Descrição da Imagem à esquerda temos uma mulher ensaboando o cabelo e perplexa pois a água foi interrompida durante seu banho Ela está com o corpo coberto de sabão e com a mão posicionada abaixo do chuveiro que se encontra no canto direito na parte superior da imagem logo acima de sua cabeça João pensou estar se livrando de alguns problemas que tinha em sua antiga residência mas acabou se deparando com problemas parecidos neste novo imóvel Em algum momento você deve ter percebido a pressão da água chegar de uma forma diferente e não entendeu muito bem o porquê de aquilo estava acontecendo em casos mais graves a vazão pode até se tornar inexistente Situações como interrupções durante o banho por conta de uma descarga ou abertura de uma torneira podem ser comuns em uma residência devido à má distribuição de pressão nestes pontos Figura 2 Água cessada interrompendo banho Talvez você até tenha entendido a causa destas situações como o João que percebeu que isso ocorreu quando sua esposa ligou a torneira da cozinha Tudo isso é resultado de um dimensionamento incorreto das tubulações de água neste caso água fria 18 UNICESUMAR Bom mas vamos voltar ao caso do João Quando ele percebeu que isso aconteceu foi logo perguntando ao corretor qual era a forma como o sistema hidráulico da casa estava ligado mas ele não o soube responder E você saberia responder a pergunta do João Se não a boa notícia é que nesta unidade você está prestes a entender este e outros conceitos e começar a aprender a forma correta de dimensionar Você já teve a curiosidade de saber como a água chega até os pontos de distribuição da sua casa por exemplo torneira eou chuveiro Saiba que isso interfere diretamente na vazão que chega até esses pontos Verifique em sua residência como a sua água chega até esses pontos Para esta tarefa você pode procurar os encanamentos aparentes e seguilos dessa forma você entenderá melhor o conteúdo ao longo desta unidade E aí Conseguiu verificar se os encanamentos levam até a caixa dagua ou até a rua Ou os dois por exemplo Você já ouviu falar das ETAS Estações de Tratamento de Água Este é o local de tratamento das águas onde podemos resumir as etapas de tratamento em basicamente quatro coagulação decantação filtração e desinfecção Nos reservatórios elevados geralmente localizados nas cotas mais altas temos uma tubulação a que chamamos rede de distribuição é ela que conduz a água até as casas passando por todas as ruas e avenidas da cidade O mais comum em serem encontrados nas residências é o sistema misto como veremos ao longo desta unidade Esse sistema contempla tanto a caixa dagua como a água vindo direta da concessionária Provavelmente ao fazer esta verificação você deve ter encontrado a sua caixa dagua Você consegue descobrir qual a capacidade máxima dela Por que ela possui este tamanho Qual a importância do ta manho da caixa dágua para sua residência Todos estes questionamentos estão interligados e você como estudante de engenharia e futuro profissional conseguirá respondêlos ao longo dessa unidade com muito mais precisão Vamos lá DIÁRIO DE BORDO 19 UNIDADE 1 Crescemos ouvindo sobre a importância da água e por meio de uma simples observação conseguimos notar a sua necessi dade A água tem sido reconhecida por todos e vem ganhando importância ao longo dos anos Quando a água não apresenta tratamento e distribuição adequados toda a população recep tora sofre com isso pois a saúde e a qualidade da água estão in terligadas e por estar presente em praticamente todas as nossas atividades ela é imprescindível para nossa higiene além da sua diversa importância em outros usos tais como barragens para geração de energia elétrica e também combate ao incêndio Poderíamos citar mais inúmeras utilidades que a água apre senta para o ser humano e discutirmos a respeito deste assunto por páginas e páginas por este motivo vamos nos voltar nessa unidade a alguns pontos específicos desse assunto Descrição da Imagem à esquerda da imagem temos uma criança segurando uma escova de dentes ao lado de sua mãe e ambas estão escoradas em uma pia com torneira e prontas para realizar a escovação dos dentes Figura 3 Mãe e filha utilizando a água para higiene pessoal 20 UNICESUMAR O desenvolvimento de um projeto de água fria deve levar em conta diversos fatores como a preservação da qualidade da água que deve ser considerada na especificação e na seleção dos materiais e na execução pois como os componentes estarão em constante contato com a água potável eles não podem alterar o padrão de potabili dade transmitir gosto cor odor ou toxicidade à água nem promover ou favorecer o crescimento de microorganismos Descrição da Imagem ao centro temos uma pia com uma torneira aberta pela qual está saindo água escura sem condições de ser consumida Figura 4 Água fora dos padrões de potabilidade DESTAQUE São preconizados pela NBR 5626 como requisitos essenciais para um projeto de ins talações de água fria Garanta potabilidade dentro dos parâmetros que não interfiram à saúde dos usuários Que tenha previsibilidade de manutenção das partes de todas as partes da instalação Que se evite a interrupção total do fornecimento mesmo em operações de manu tenção Que seja corretamente dimensionado para uso diário reservas ou de segurança incêndio quando se aplicar Que atenda Pressões e Vazões conforme demandas específicas e funções das edi ficações 21 UNIDADE 1 Um projeto predial de água fria é desenvolvido em grande parte dos casos partindo de um subsistema para outro sistema maior de um ponto de entrada até seu ponto final de distribuição englobando tam bém as instalações prediais de água quente e de combate a incêndio Dessa forma entenderemos como se dão as distribuições e as entradas de água fria para o desenvolvimento apropriado de um projeto Descrição da Imagem encanamentos vermelhos e azuis sobre uma parede de azulejos simbolizando respectivamente água quente e fria Figura 5 Tubulações de água quente e fria Agora entenderemos melhor a entrada e a distribuição de água fria e para isso analisaremos qual a forma de alimentação que pode ser feita para este tipo de projeto Existem duas formas distintas que podem ser utilizadas sendo a primeira delas a rede pública e a outra um sistema particular ou privado Normalmente essa segunda opção é utilizada em locais em que a rede pública não consegue atender à solicitação A entrada predial de água precisa ser alimentada por um ramal no caso da rede pública de abastecimento esse ramal será alimentado pela própria concessionária fazendo a ponte entre a entrada do prédio e a rede pública de distribuição CARVALHO JUNIOR 2011 22 UNICESUMAR Figura 6 Encanamentos vindos da concessionária para o conjunto habitacional Descrição da Imagem ao fundo temos um conjunto habitacional e à frente da imagem podemos ver dois encanamentos chegando para abastecer os prédios As responsabilidades envolvidas em um projeto de água fria são muitas por este fato o engenheiro deve estar ciente de todas as informações pertinentes ao projeto do local que será executado o projeto Devese sempre solicitar a ligação de água após realizar uma consulta prévia junto à concessionária local para obter todos os dados necessários a respeito do fornecimento de água no local de execução da obra Quanto maior o número de informações necessárias ao projeto for adquirida maior a probabilidade de não ocorrerem surpresas desnecessárias ao longo do desenvolvimento do projeto Então é importante obter informações tais como limitações de vazão do regime de variação de pressões das características da água da constância de abastecimento entre outros 23 UNIDADE 1 Quando pensamos a respeito da forma como a edificação pode ser abastecida inúmeras perguntas podem nos vir à cabeça dessa forma é necessário entender como cada uma funciona e quais as possibilidades para cada projeto Segundo Carvalho Júnior 2011 é possível admitir três formas de abastecimento direto indireto e misto sendo que cada um deve ser estudado a fim de entendermos suas vantagens e desvantagens que devem ser analisadas pelo res ponsável em desenvolver o projeto conforme a realidade local e as características do edifício em que esteja trabalhando Quando falamos a respeito do sistema direto de alimentação da rede predial de distribuição estamos dizendo que ela é feita direta mente da rede pública de abastecimento ou seja o reservatório não está incluso na distribuição pois é inexistente e a distribuição é feita de forma ascendente com isso estamos dizendo que as peças de utilização de água são abastecidas diretamente da rede pública A vantagem de utilização desse sistema inclui o baixo custo de instalação porém se houver qualquer problema que ocasione a interrupção no fornecimen to de água no sistema público o receptor ficará sem abastecimento ou seja faltará água para os usuários da habitação Tubulação de água fria Torneira Registro Descrição da Imagem esboço simplificado de uma casa com encanamento em azul temos a representação da água fria vindo diretamente da rua Figura 7 Sistema direto Fonte a autora 24 UNICESUMAR Outra alternativa que temos ao projetar um sistema é o sistema indireto neste caso são adotados reservatórios Como são diversos os problemas que podem ocasionar ter uma ali mentação por meio da rede pública este tipo de sistema visa minimizar os problemas referentes à intermitência ou às irregularidades no abas tecimento de água e às variações de pressões Dentro desse sistema podemos ter algumas variações por exemplo o sistema indireto sem bombeamento quando se tem um reservató rio superior e sabemos que a pressão vinda da concessionária é suficiente para alimentar esse reservatório e distribuir a água até os pontos indicados CARVALHO JUNIOR 2011 O reservatório superior é utilizado para ali mentação dos pontos de consumo da residência ou das residências dessa forma por meio da gravidade a água chega até os pontos por essa razão a altura que o reservatório será instalado é um fator muito importante para que todo o sistema funcione da forma adequada Esse sis tema tornase interessante pois quando ocorre alguma limitação na entrega de água da rede pública ele consegue garantir por algum tempo o fornecimento de água variando com a capaci dade do reservatório e o consumo dos usuários sendo assim esse sistema acaba sendo muito utilizado em edificações de até três pavimentos CARVALHO JUNIOR 2011 Outra opção que temos é o sistema indireto com bombeamento Ao contrário do sistema sem bombeamento este é utilizado quando a pressão da rede pública não é suficiente para alimentar diretamente o reservatório superior e nesse caso a bomba é utilizada para que a vazão necessária chegue até os pontos O siste ma do reservatório superior funciona de forma equivalente onde a água desce por gravidade Figura 8 Caixa de água Descrição da Imagem a imagem apresenta ao centro um reservatório de água simbólico e uma tubulação saindo da parte superior da tampa do reservatório porém o diferencial desse sistema é o reserva tório inferior em que a água é bombeada até o reservatório elevado por meio de um sistema de recalque Este tipo de sistema é utilizado em edificações com altura superior a três pavimen tos ou nove metros E por último dentro dos sistemas indiretos temos o sistema indireto hidropneumático sen do esse pouco recomendado visto que possui algumas desvantagens como ao faltar energia elétrica ele fica inoperante a não ser que o local possua um gerador para alimentálo Esse sistema de abastecimento requer um equipamento para pressurização da água a partir de um reservatório inferior Ele é adotado sempre que há necessidade de pressão em determinado ponto da rede que não pode ser obtida pelo sistema indireto por gravida de ou quando por razões técnicas e econômicas se deixa de construir um reservatório elevado e por exigir manutenção acaba não sendo muito recomendado CREDER 2006 Agora o sistema mais utilizado nas residências é o sistema de distribuição mista em que po 25 UNIDADE 1 demos alimentar a rede de distribuição de duas formas distintas A primeira forma consiste em utilizar a rede pública em conjunto com o reservatório superior o que chamamos de sistema misto Este tipo de sistema apresenta vantagens distintas pois agrega os benefícios contido nos dois métodos sendo algumas peças alimentadas direta mente pela rede pública como torneiras externas tanques em áreas de serviço ou edícula situados no pavimento térreo e o restante pelo reservatório superior Nesse caso teremos uma diferença de pressão entre os pontos de abastecimento da casa pois a pressão na rede pú blica quase sempre é maior do que a obtida a partir do reservatório superior Dessa forma os pontos de utilização que serão abastecidos pela rede pública terão uma pressão maior do que os abastecidos pelo reservatório Os reservatórios que utilizamos nos sistemas prediais têm sido uma boa solução para fugir de possíveis problemas da rede pública como a falta de abastecimento Reservatório superior Tubulação vinda do reservatório Tubulação de alimentação da concessionária Descrição da Imagem ao centro uma simbologia representando uma casa de dois pavimentos com um reservatório na parte superior A residência apresenta dois tipos de alimentação um vindo direto da concessionária e outra do reservatório superior Figura 9 Sistema indireto ou misto Fonte a autora 26 UNICESUMAR O sistema direto e o sistema misto costumam ser os mais utilizados sendo o misto o mais indicado para residências ou o direto e o indireto mais indicado para edifícios Lembrando que é sempre necessário o engenheiro responsável pelo projeto analisar as condições existentes no local de implantação e a necessidade do projeto desenvolvido para validar o melhor sistema indicado para cada caso O sistema hidrop neumático é pouco utilizado devido ao seu alto custo de implantação e inconvenientes necessários à manutenção Você já percebeu que o tipo de reservatório possui total importância no sistema hidráulico de uma casa não é mesmo Agora imagine a confusão que pode ser gerada se ele não for detalhado de forma correta dentro dos projetos ou não tiver um acompanhamento Ao elaborar um projeto de residência muitos profissionais acabam esquecendo de locar a caixa dágua e por mais absurdo que isso possa parecer é um erro que acontece com frequência Ao realizar a concepção do projeto é necessário pensar em todos os detalhes inclusive a caixa dágua visto que ela necessita de um bom espaço para ser alojada Ao dimensionar ou alocar o reservatório superior é necessário detalhar alguns itens como localização altura tipo capacidade etc Se possível o aconselhável é procurar a marca e a capacidade do reservatório que será utilizado e indicálo no projeto para que não ocorram imprevistos quanto à execução do projeto Figura 10 Projetos em desenvolvimento Descrição da Imagem a imagem apresenta um projeto aberto sobre a mesa e alguns outros projetos enrolados na lateral esquerda há também as mãos do projetista segurando um lápis apoiadas sobre os projetos 27 UNIDADE 1 Quando os reservatórios apresentarem uma capacidade maior eles devem ser divididos em dois ou mais compartimentos interligados por meio de um barrilete pois este espaço é re querido para as operações de manutenção sem interrupção na distribuição de água Figura 11 Detalhamento de projetos Alguns pontos precisam ser verificados para que não seja neces sário realizar modificações que possam atrapalhar todo o fluxo do projeto tais como verificar se será necessário comportar a reserva de incêndio que consiste em um acréscimo de reserva além daquela que havia sido prevista para consumo ou se será feita a captação da água das chuvas Além do dimensionamento e da localização dos reservatórios ele deve prever uma altura adequada para o barrilete Vale ressaltar a importância deste ponto afinal muitos projetos dimensionam este espaço de forma incorreta pois ele deve conter facilidade de acesso o que facilita as manutenções que deverão ser feitas ao longo de toda vida útil da estrutura CARVALHO JUNIOR 2011 Descrição da Imagem à esquerda temos metade do corpo de um homem com o braço estendido segurando um projeto em 3D e ao redor do projeto estão as anotações do mesmo 28 UNICESUMAR Figura 12 Sobrado em corte com tubulações aparente Ao executar o reservatório elevado o acesso é de extrema im portância e deve ser observado e pensado de modo a facilitar a entrada dos operadores como a utilização de escadas ou portas independentes O acesso ao interior do reservatório para ins peção e limpeza deve ser garantido por meio de uma abertura mínima de 60 cm em qualquer direção Já o reservatório inferior também precisa de recomendações específicas tais como ser instalado em locais de fácil acesso de forma isolada e afastado de tubulações de esgoto para evitar eventuais vazamentos ou contaminação pelas paredes Descrição da Imagem a imagem apresenta um sobrado cortado ao meio com as mobílias e as tubulações aparentes À direita é possível observar as tubulações do banheiro e da lavanderia e à esquerda os mobiliários da sala e do quarto 29 UNIDADE 1 Figura 13 Casa na Austrália com reservatório de água Descrição da Imagem a imagem conta com um gramado em toda sua extensão e uma casa localizada ao fundo com um grande reservatório de água no nível térreo e uma cerca de madeira em toda a extensão do terreno Quando os reservatórios estiverem localizados no subsolo é preciso se atentar às elevações das tampas que deverão estar a pelo menos 10 cm em relação ao piso acabado e nunca no mesmo nível a fim de se evitar a contaminação pela infiltração de água No projeto deve ser previsto um espaço físico para localização do sistema ele vatório denominado casa de bombas suficiente para a instalação de dois conjuntos de bomba ficando um de reserva para atender a eventuais emergências CREDER 2006 O reservatório inferior é extremamente importante para o sis tema elevatório pois estão interligados dessa forma ao projetar o reservatório inferior este aspecto deve ser levado em consideração Quanto às bombas existem dois tipos básicos de disposição com relação ao nível de água do poço de sucção acima do reservatório em posição inferior no nível do piso do reservatório bomba afoga da A disposição mais utilizada é a que está em nível mais elevado que permite melhores condições de manutenção do sistema e de seu próprio abrigo CARVALHO JUNIOR 2011 30 UNICESUMAR Agora que você já entendeu os conceitos relativos aos reservatórios e sua importância vamos à parte prática o dimensionamento Prova velmente você estava ansioso para a chegada deste momento não é mesmo Mas não se engane os conceitos teóricos são extremamente importantes para que o engenheiro seja capaz de dimensionar de forma correta pois assim conseguirá se atentar melhor aos detalhes e não somente às contas necessárias Podemos definir o ato de dimensionar como a determinação de dimensões e grandezas Ao projetar as instalações de água fria os requisitos citados na NBR 5626 ABNT 2020 devem ser atendidos ao serem executados Sendo assim um bom projeto deve garantir o fornecimento de água sem interrupções e em quantidade suficiente de forma que todo o sistema funcione perfeitamente além de preservar rigorosamente a qualidade da água do sistema de abastecimento e dentro do que for possível garantir o máximo de conforto aos usuários incluindo a redução dos níveis de ruído nas tubulações O dimensionamento das instalações prediais de água fria segue basicamente duas etapas as quais conhe ceremos a seguir e aprenderemos a iniciar o dimensionamento através dos reservatórios CARVALHO JUNIOR 2011 Necessitam de manutenção Devem preservar a água garantindo isenção das características organolépticas cor odor e sabor ou toxinas Apresentar estanqueidade a poeira insetos líquidos entre outros Não devem ser apoiados no solo ou enterrados total ou parcial devido à infltração distanciados de pelo menos 060 m 31 UNIDADE 1 Conforme conversamos é grande a responsabilidade do projetista visto que existe uma série de requisitos que precisam estar de acordo com a NBR 5626 Instalação Predial de Água Fria ABNT 2020 que estabelece os critérios necessários para dimensionar as instalações prediais de água fria atendendo às condições técnicas mínimas de higiene economia segurança e conforto aos usuários Quando chegamos ao ponto em que é necessário definir o tamanho dos reservatórios precisamos levar em consideração as recomendações da NBR 5626 ABNT 2020 pois existe uma maneira correta para definirmos o tamanho dos reservatórios Inferior e Superior e ela deve ser seguida Segundo a NBR 5626 ABNT 2020 a caixa dágua precisa atender a um critério mí nimo de abastecimento que é ser um reservatório capaz de ar mazenar água para dois dias de consumo caso ocorra alguma interrupção no abastecimento público de água o reservatório inferior deve ser 35 do total de consumo para esse período e o superior 25 e caso seja necessário ainda deve ser acrescentado de 15 a 20 desse total para a reserva de incêndio Descrição da Imagem a imagem apresenta no canto superior direito um chuveiro aberto e abaixo dele uma pessoa com as mãos na cabeça tomando banho Figura 14 Consumo de água no banho 32 UNICESUMAR A seguir teremos um exemplo para que fique clara a forma como cada orientação deve ser aplicada Realizaremos as operações necessárias em um prédio com reservatório superior de 7000 litros Neste caso teríamos 1400 litros para reserva de incêndio ou seja 7000 x 20100 1400 litros Vamos a outro exemplo prático Todas as vezes que efetuarmos o dimensionamento precisamos analisar os cômodos e a quantidade de possíveis moradores na residência Como saber qual a capacidade da caixa dágua de uma residência que atenderá duas pessoas Para isso existe uma tabela que contém as informações de que precisamos para análise a tabela de estimativa de consumo predial diário mos tranos o consumo médio em litrosdia em diferentes edificações então analisando a tabela vemos que uma pessoa consome em média 150 litros de água por dia Tipo de construção Consumo médio litrosdia Alojamentos provisórios 80 por pessoa Casas populares ou rurais 120 por pessoa Residências 150 por pessoa Apartamentos 200 por pessoa Hotéis scozinha e s lavanderia 120 por hóspede Escolas internatos 150 por pessoa Escolas semi internatos 100 por pessoa Escolas externatos 50 por pessoa Quartéis 150 por pessoa Edifícios públicos ou comerciais 50 por pessoa Escritórios 50 por pessoa Cinemas e teatros 2 por lugar Templos 2 por lugar Restaurantes e similares 25 por refeição Garagens 50 por automóvel Lavanderias 30 por kg de roupa seca Mercados 5 por m² de área Matadouros animais de grande porte 300 por cabeça abatida Matadouros animais de pequeno porte 150 por cabeça abatida Postos de serviço p automóveis 150 por veículo Cavalariças 100 por cavalo Jardins 15 por m² Orfanato asilo berçário 150 por pessoa Ambulatório 25 por pessoa Creche 50 por pessoa Oficina de costura 50 por pessoa Tabela 1 Tabela de estimativa de consumo diário Fonte Tomaz 2000 p198 33 UNIDADE 1 IMPORTANTE quando não se sabe quantas pessoas morarão na casa devemos fazer uma estimativa analisando os ambientes do projeto Agora voltando ao nosso exemplo para uma residência de duas pessoas devemos inicialmente calcular o consumo diário Assim devemos multiplicar 2 pessoas X 150 litrosdia 300 litrosdia de consumo de água na casa Lembrando que o reservatório deverá atender à casa por dois dias e este valor deverá ser multiplicado por 2 ou seja 300 X 2 600 litros para dois dias de consumo para dois moradores da casa Neste caso o consumidor pode optar por uma caixa de 1000 litros ou duas de 500 litros Mas se o consumo para dois moradores foi feito e o mínimo solicitado foi 600 litros por que o projetista deverá optar por 1000 litros A resposta é simples o pro jetista deve sempre olhar os modelos disponibilizados Se o consumo tivesse dado 800 litros ele teria que optar por uma de 1000 litros da mesma forma pois depois de 500 litros a mais comum de ser encontrada é a caixa de 1000 litros No entanto outro ponto importante é nos atentarmos à condição financeira do cliente e sempre usar o bom senso ao chegar a um valor final para o tamanho que será utilizado na caixa Você já parou para pensar qual o tamanho da sua caixa dágua e em como ela foi dimensionada Já sofreu com alguma parada de água repentina e ficou sem água em casa O dimensionamento da caixa dágua é importante para situações como essa em que o abastecimento depende uni camente do reservatório de cada residência Observação muitas vezes o projetista precisa utilizar o seu bom senso e realizar uma análise diferente da que fizemos anteriormente para definir o tamanho do reservatório Ainda em nosso exemplo foi estimado um mínimo de 600 litros por dia dessa forma poderíamos optar por uma caixa de 500 litros Caso o cliente não queira desembolsar uma quantia maior pelos 100 litrosdia excedentes devemos lembrar que além das despesas com o reservatório dependendo do tamanho escolhido o valor desembolsado para a estrutura também aumentará visto que terá que resistir ao peso da caixa Para efeito de comparação é importante saber que 1000 litros equivalem a 1000 kg 34 UNICESUMAR O valor dimensionado foi de 600 litros após este dimensiona mento são estimadas as capacidades dos reservatórios inferior e superior então teremos Reservatório inferior para calcular o tamanho da caixa dágua inferior devemos achar o valor correspondente a 35 de 600 da seguinte forma 35 X 600 360 litros Neste caso como não se encontra no mercado caixa dágua com este volume devese instalar a caixa dágua de 500 litros ou de 310 litros conforme conversamos na observação anterior Reservatório superior para a caixa dágua superior o valor que devemos encontrar é de 25 do consumo ou seja 25 de 600 25 X 600 240 litros Também neste caso não encontramos no mercado caixa dágua com 240 litros portanto devese instalar a caixa dágua de 310 litros CARVALHOJUNIOR 2011 Descrição da Imagem no centro da imagem é possível observar as mãos de duas pessoas segurando cada uma sua escova de dentes Ao canto direito a torneira está aberta derramando água sobre as escovas Figura 15 Casal dividindo a torneira para escovar os dentes Ao realizarmos a análise total dos reservatórios verificamos que se for colocada uma caixa dágua de 310 litros tanto no reservatório superior como no reservatório inferior teremos um total de 620 litros 20 litros a mais do que foi calculado como o consumo diário dos 2 moradores da residência 35 UNIDADE 1 TORRE CAIXA DÁGUA Obs Sistema de aquecimento solar deverá ser dimensionado na instalação DETALHE H3 ESCALA 150 Suspiro Alimentação 250 188 CAIXA DÁGUA Reservatório de água quente Vai para placas solares Vai para utilização Vai para utilização Figura 16 Detalhamento de caixa dágua Fonte a autora Descrição da Imagem ao centro da imagem temos uma caixa dágua e um reservatório de água quente na parte inferior dela a imagem apresenta dois tipos de encanamentos os azuis representando as tubulações de água fria e os vermelhos representando as tubulações de água quente Entender a forma que a água chega até nossas torneiras envolve muito mais conceitos de pontos de atenção do que você imaginou não é mesmo Por este motivo entender esses conceitos são tão importantes para que não ocorram falhas no dimensionamento Dessa forma vamos recapitular o que vimos até agora Existem três principais formas de dimensionar o sistema de um local são eles os sistemas direto indireto e misto sendo o sistema direto aquele em que todo o sistema depende da concessio nária exclusivamente o indireto em que o abastecimento conta com o uso de reservatórios e o misto que contempla os dois sistemas anteriores Quando houver dúvidas em relação ao projeto o projetista arquitetônico deve ser consultado imediatamente antes de avançar com o projeto para que não haja incoerências e as necessi dades do cliente sejam respeitadas Ao dimensionar a caixa dágua é necessário ser sensato em relação às necessidades do clien te utilizando tanto do bom senso do projetista como verificando as limitações financeiras do projetocliente 36 UNICESUMAR Vamos entender um pouco melhor a rede de distribuição Esta pode ser compreendida por meio das canalizações que fazem a ligação entre os pontos de consumo ao reservatório da edificação Para que a rede de distribuição seja melhor compreendida e se jam evitados possíveis erros ao estabelecer como serão realizadas as ligações é sempre aconselhável fazer a divisão dos pontos de consumo Uma boa dica para iniciar este estudo é estabelecer que os pontos de consumo do banheiro devem ser alimentados por uma canalização e os pontos de consumo da cozinha e da área de serviço por outra Podemos justificar esta separação por dois motivos canalização mais econômica e uso não simultâneo Quanto menor for o número de pontos de consumo de uma canalização menor será seu diâmetro e consequentemente seu custo CARVALHO JUNIOR 2011 150 096 078 030 005 020 080 090 010 PVC 025 mm Entrada tanque AF Entrada tanque AF Entrada tanque AF PVC 025 mm Figura 17 Pontos de utilização de água fria da lavanderia Fonte a autora Descrição da Imagem a imagem apresenta uma tubulação azul à direita no sentido horizontal a 090 e 080m do chão a tubulação apresenta descrição de PVC com diâmetro de 25 mm 37 UNIDADE 1 A comunicação entre todos os envolvidos no projeto e na execução deve ser a mais clara possível para evitar eventuais equívocos Assim os pontos de alimentação devem ser levantados da forma correta e para isso é interessante que todas as dúvidas sejam esclarecidas antes de iniciar a execução junto ao autor do projeto arquitetônico Caso o projetista tenha dúvidas a respeito de algum ponto o autor do projeto arquitetônico deve ser comunicado para que todas as dúvidas sejam sanadas Agora que você já aprendeu a respeito dos sistemas que estão envolvidos entenderemos como funcionam os aparelhos de medição da água utilizada O hidrômetro é o aparelho utilizado para realizar a medição da água consumida porém ele precisa ser instalado de acordo com as normas vigentes em cada região Já foi muito utilizada a medição de água por meio de um único hidrômetro porém ao se perceber que este sistema de medição era injusto pois acabavam pagando igualmente sendo que nem todos utilizavam a mesma quantidade de água em alguns locais eles porém os medidores de água individuais foram estabelecidos como o único que deve ser utilizado a partir de 2021 pois estes apresentam igualdade e justiça no valor cobrado por utilização As edificações mais atualizadas fazem a individualização dos ramais de entrada com hidrô metro dedicado para cada unidade consumidora permitindo proporcionalidade de consumo mesmo em edificações de múltiplo uso edifício verticais e comerciais por exemplo além da leitura individual tem um hidrômetro em separado para utilização dos serviços em área comum normalmente sendo a taxas cobradas dentro do condomínio Esta individualização de consumos e em hidrômetros específicos facilita muito a organização de manutenção pois eventuais vazamentos em uma das unidades não seria necessário desativar toda instalação relacionada as demais unidades consumidoras e sim somente aquela que precise de manutenção Em projetos mais modernos além da individualização dos hidrômetros adotamse logo após os hidrômetros no início de cada ramificação interna para unidades consumidora registros de controle nas ramificações para que manutenções parciais consigam ser feitas sem desabastecer a uni dade A cobrança de eventuais problemas de manutenção e vazamentos são de exclusividade de cada unidade logo obrigando os proprietários melhorar a periodicidade de manutenção das instalações sanitárias é importante que os projetistas estejam alinhados quanto às necessidades do cliente Vale ressaltar que o ponto de utilização da bacia sanitária deve ser deslocado horizontalmente 015 m em relação ao eixo da bacia 38 UNICESUMAR 025 PVC O 22 mm PVC O 25mm 208 030 058 Entrada pia AQ Entrada Pia AF Entrada VS 045 043 PVC O 25mm PVC O 25mm PVC O 25mm 019 022 064 113 017 014 095 088 Figura 18 Pontos de utilização banheiro Fonte a autora Descrição da Imagem a imagem apresenta duas tubulações uma vermelha e outra verde mostrando os pontos de utilização do banheiro com suas respectivas cotas A 208m do chão é possível perceber o ponto do chuveiro Você conhece a importância e a forma de instalação dos hidrômetros Sabia que os hidrômetros não podem ser colocados de qualquer for ma Isso mesmo E caso o engenheiro responsável autorize a insta lação do hidrômetro errado a alteração será inevitável Que tal saber mais a respeito dos padrões de instalações e da importância dos hi drômetros Fique por dentro deste conteúdo acessando o Podcast Que tal reforçarmos estes conceitos e aprendermos um pouco mais so bre as peças do sistema hidráulico Assista ao vídeo indicado e visualize os conteúdos desta unidade de forma resumida e didática Para acessar use seu leitor de QR Code 39 UNIDADE 1 As alturas recomendadas para cada ponto de utilização devem ser observadas pelo projetista e podem sofrer alterações em função do projeto arquitetônico por esta razão é importante que os projetistas estejam alinhados quanto às necessidades do cliente Vale ressaltar que o ponto de utilização da bacia sanitária deve ser deslocado horizontalmente 015 m em relação ao eixo da bacia Você viu ao longo desta unidade que as instalações de água fria consistem no conjunto de tubulações dispositivos equipamentos e reservatórios que têm a finalidade de abastecer os pontos de utilização de água em uma edificação Elas começam na verdade na definição de qual sistema será utilizado dentro da residência para que os outros pontos possam ser definidos dentro do projeto hidrosanitário Tudo deve ser elaborado de modo a tornar o mais eficiente possível a utilização da água contemplando os valores mínimos necessários e suficientes para o bom funcionamento da instalação e para a satisfação das exigências do usuário Dessa forma por meio dos cálculos aprendidos ao longo desta unidade é possível calcular a quanti dade adequada de um reservatório de água para uma família sabendo apenas quantas pessoas estarão morando na residência Podemos citar também algo que comentamos no início dessa unidade a respeito do fluxo de água Lembra Este é um problema muito comum dentro das residências e mui tas pessoas afirmam que ele é causado por baixa pressão dágua Porém o que determina a pressão de entrada da água é a altura do reservatório ou seja a caixa dágua dessa forma como profissional cabe a você realizar esta análise Ademais agora você possui capacidade de analisar a canalização da sua residência conforme propomos no Mão na Massa verificando se elas estão dispostas da melhor maneira para seus respectivos usos O projeto de água fria para o engenheiro civil é muito importante visto que ele está presente obrigatoriamente em unidades a partir de 100m² e é a partir dele que se escolhe qual sistema será utilizado em sua casa os pontos de utilização e como as tubulações chegarão até cada ponto além do seu dimensionamento que veremos nas próximas unidades completando seu conhecimento a respeito deste assunto 40 MAPA MENTAL Agora é hora de testar seus conhecimentos e fixarmos os assuntos mais importantes estudados até aqui Relembre todos os conceitos que estudamos no decorrer desta unidade a respeito dos reservatórios e suas aplicações e fique à vontade para fazer anotações pertinentes que lhe ajudarão a reforçar o conteúdo aprendido Iniciei o Mapa Mental com a intenção de lhe dar um direcionamento mas gostaria que você o completasse Ok Residências RESERVATÓRIO Até 3 pavimentos Acima de 9 metros 41 AGORA É COM VOCÊ 1 A água é essencial para nossa higiene e saúde fazemos seu uso para escovar nossos dentes tomar banho limpar a casa lavar os alimentos entre tantas outras coisas Por este motivo é importante que o sistema de água de nosso lar esteja corretamente dimensionado a fim de evitar a escassez deste recurso A respeito do dimensionamento de reservatórios analise as afirmações a seguir I O sistema de alimentação direto possui como sua principal vantagem o fato de ser conec tado diretamente com a concessionária II O sistema de alimentação direto possui como sua principal desvantagem ser unicamente ligado à concessionária III O sistema misto é o mais indicado e comum para usos residenciais Está correto o que se afirma em a I apenas b I e II c II e III d III apenas e II apenas 2 Ao dimensionarmos um reservatório é necessário se atentar a alguns itens entre eles o número de moradores que ocuparão a residência o padrão de consumo da família e o bom senso do projetista Após analisar todos estes fatores conseguimos obter o correto dimensio namento para o reservatório No caso de uma casa de padrão comum com três moradores qual seria o tamanho de reservatório adequado Assinale a alternativa correta a 1 reservatório de 500 litros b 2 reservatórios de 250 litros c 1 reservatório de 250 litros d 1 reservatório de 500 litros e 1 reservatório de 250 litros e 1 caixa de 1000 litros 42 AGORA É COM VOCÊ 3 Para uma obra ser bem executada é comum que as funções de todos os projetos necessários para tal sejam distribuídas entre diferentes projetistas desta forma a comunicação entre eles é muito importante para evitar que ocorram erros por conta da ausência da comunicação Agora é com você analise quais afirmações são verdadeiras e quais são falsas marcando V ou F nas afirmativas a seguir O projeto arquitetônico não precisa prever a caixa dágua A entrada de água compartilhada é o melhor método para realizar a medição de consumo Quanto maior for o detalhamento do projeto hidráulico mais confusa será sua execução A altura da caixa dágua influencia diretamente a pressão de água por gravidade Está correto o que se afirma em a V V V F b F F F V c F V F V d V V F F e F F V V 43 CONFIRA SUAS RESPOSTAS 1 Alternativa C o sistema direto possui como desvantagens sua única ligação com a concessio nária pois em casos de falta de água ele não possui um reservatório para suprir as necessi dades da residência até que a situação normalize 2 Alternativa E 3 pessoas na residência X 150 litrosdia 450 litrosdia de consumo de água na casa Lembrando que o reservatório deverá atender à casa por dois dias então este valor deverá ser multiplicado por 2 ou seja 450 X 2 900 litros para dois dias de consumo para dois moradores da casa Neste caso o consumidor pode optar por uma caixa de 1000 litros 3 Alternativa B o projeto arquitetônico precisa prever a caixa dágua para que tenha o correto espaço de posicionamento da mesma quanto maior o nível de detalhes mais clara se torna a execução do projeto e a entrada de água individual torna mais justo o que é cobrado pelo consumo de água 44 REFERÊNCIAS ABNT NBR 5626 Sistemas prediais de água fria e água quente Projeto execução operação e manutenção Rio de Janeiro ABNT 2020 CREDER H Instalações Hidráulicas e Sanitárias 6 ed Rio de Janeiro Editora LTC 2006 CARVALHO JUNIOR R Instalações Hidráulicas e o Projeto de Arquitetura 12 ed São Paulo Blucher 2011 TOMAZ P Previsão do consumo de água Interface das instalações prediais de água e esgoto com os serviços públicos São Paulo Comercial editora Hermano Bugelli Ltda 2000 2 Instalações de água fria Esp Daiane Rodrigues Caroa alunoa nesta unidade entenderemos como as tubulações influenciam em diversos aspectos do uso da água tais como pressão e qualidade da mesma além de entender a contribuição que as perdas de carga têm na pressão da água É de suma importância o conteúdo aprendido neste capítulo visto que serão abordados os dimensiona mentos a respeito de perda de carga e diâmetro de tubulação Desejo que você faça um bom proveito desta unidade e saia mais capacitado ao fim do seu estudo Imagine que você está elaborando um projeto para uma edificação de dois pavimentos sobrado em que residirão quatro pessoas você saberia indicar qual a tubulação correta a ser utilizada em cada ambiente no projeto hidráulico Qual o diâmetro apropriado para utilizar ou como saber quando alterar o diâmetro da tubulação Estas são algumas perguntas que serão respondidas ao longo dessa unidade Para o engenheiro civil tanto as áreas mais dedicadas ao projeto quanto a execução são importantes e para isso todos os processos envolvidos em cada uma de suas atividades precisam ser entendidos em seus mínimos detalhes Somente com a prática claro que o entendimento será aperfeiçoado porém entender a teoria é parte fundamental para o sucesso em sua profissão afinal um bom engenheiro concilia bem estas duas partes Teoria e Prática Dessa forma quando você estiver em campo ou sentado à mesa elaborando um projeto hidráulico saberá como projetar corretamente os detalhes e prever possíveis erros que possam ocorrer em seu projeto ou até mesmo entenderá como fazer contas rápidas para responder a questionamentos que possam surgir na obra e precisam de uma resposta imediata Para que você saiba dimensionar corretamente uma tubulação é necessário que você tenha o conhecimento de algumas tabelas que nortearão seu dimensionamento Para dar início ao projeto precisamos entender o conceito de demanda do recurso hídrico no uso das edificações e para isto contamos com uma série de tabelas de apoio normas e livros especializados para primeiro entender predimensionar o consumo logo o que deve ser reservado para consumo e do ponto de armazenamento caixa dágua fazer as descidas até os pontos efetivos de consumo Da caixa dágua até os pontos de consumo precisamos entender além da geometria da tubulação precisamos elencar todo o conjunto de peças que compõe o sistema tubulações curvascotovelos válvulas entre outros para enten der como se dá a vazão e a pressão necessária para cada ponto de consumo torneiras chuveiros e demais equipamentos que precisam ser abastecidos Por esta razão o conteúdo que será desenvolvido ao longo desta unidade é tão importante para você alunoa para que possa ter seus conhecimentos a respeito dos cálculos da rede hidráulica expandidos e saiba resolver questões relacionadas a eles tanto no projeto quanto em obra Agora imagine a seguinte situação você está em um almoço de família e seus parentes se reúnem à mesa com você para almoçar e ao longo da conversa perguntam a você por que a pressão do chuveiro da casa do seu tio Celso é tão baixa Como um engenheiroa sensatoa você responde que diversos podem ser os fatores que ocasionam este tipo de situação então seu tio começa a lhe contar toda a história da construção de sua casa Para iniciar a conversa ele já vai logo avisando que não fizeram o projeto hidráulico de sua casa pois por ser uma casa não tão grande acharam que não seria necessário Após isso ele começa a lhe contar como o local da caixa dágua inicialmente proposto perto dos banheiros foi deslocado pois não havia pilares para apoiála e dessa forma ela precisou ficar em cima da garagem no outro lado da casa E aí você conseguiria começar a responder os questionamentos do tio Celso a partir destas informações que ele lhe apresentou Vamos refletir acerca da situação apresentada mas em primeiro lugar é necessário extrair o máximo de informações possível Em todos os problemas que resolveremos como engenheiroa precisaremos de uma lista de informações sempre que possível para que possamos analisar da forma correta o que está acarretando a situação em análise 46 UNICESUMAR 1 Função da edificação 2 Número de usuários 3 Consumo per capita 4 Legislação local ou normativa para o tipo de edificação Para dimen sionamento da reserva de con sumo 1 Instalação do cavalete e do hidrômetro concessionária e como ficará a ligação até os pontos de reserva caixa dágua ou cisterna 2 Localização do ponto de reserva caixa dágua ou cisterna 3 Localização dos pontos de consumo 4 Geometria da tubulação e acessórios interligando a reserva caixa dágua ou cisterna 5 Vazão necessária nos pontos de consumo 6 Pressão necessária dos pontos de consumo 7 Se for fluxo descendente sem adoção de bomba verificar posicionamento da caixa dágua e verificar vazão e pressão dos pontos de consumo 8 Se for fluxo ascendente necessário estudo específico e consulta de catálogo de fornecedores para atender a vazão e a pressão dos pontos de consumo Para dimensio namento da tu bulação todas estas variáveis são influentes sobre a pressão e vazão Quadro 1 Lista de informações Fonte a autora Cabe salientar que é apenas um início de coleta de informações temos que nos preocupar como projetista e depois como executor deste projeto o atendimento dos requisitos normativos ABNT por exemplo ou mesmo dos requisitos de concessionárias de fornecimento de água locais ou dos códigos de prevenção contra incêndio variam de Estado para Estado que podem pedir atendimento de requisitos mais específicos exigindo ainda mais o detalhamento dessas informações iniciais Após isso é preciso levar alguns conceitos em consideração como o que é vazão e pressão além das formulações disponibilizadas ao longo desta unidade Faça uma lista dos possíveis problemas que possam estar ocasionando o enfraquecimento da pressão de água no chuveiro DIÁRIO DE BORDO 47 UNIDADE 2 As instalações hidráulicas estão inseridas em nosso dia a dia em nossa rotina e praticamente em tudo ao nosso redor Por esta razão é difícil falarmos a respeito de algum ponto que você não conheça mas talvez possamos conversar acerca de circunstâncias que você ainda não havia parado para pensar sobre sua importância Por exemplo você sabe em que consiste um sistema de distribuição de água Quero dizer você sabe explicálo com propriedade Provavelmente você já deve ter ouvido falar de sistema de água porém não deve ter parado para pensar em tudo que ele consiste Segundo Carvalho Júnior 2013 podemos definilo como uma rede formada por um conjunto de tubulações conexões reservatório e bombas hidráulicas tendo como sua principal função atender os pontos ao qual foi projetado dentro dos requisitos solicitados tais como condições sanitárias apropriadas vazão e pressão Os detalhes relacionados ao sistema de água variam em relação ao local em que se encontram pois são diversos os fatores que podem influenciar em sua estrutura mas de modo geral podemos dizer que são as con cessionárias as responsáveis por fazer com que a água chegue até a entrada de cada residência onde a instalação do cavalete e do hidrômetro são feitas Até este ponto a concessionária tor nase responsável para que a água chegue porém a partir daí cada consumidor precisa zelar por seu ponto de consumo Caso você esteja se questionando a respeito de como as decisões são tomadas em torno das redes hidráulicas então eu preciso lhe res ponder que tudo é normatizado Por exem plo para a regulamentação de projetos de rede de distribuição e abastecimento temos a NBR 12218 Esta norma é extremamente impor tante pois é nela que se define uma série de critérios importantes para nós engenheiros civis e sociedade de uma forma geral Por meio dela a rede de distribuição é definida como uma parte do sistema de abasteci mento formada por tubulações e órgãos acessórios destinadas a colocar água potável à dis posição dos consumidores de forma contínua em quantidade e pressão recomendadas ABNT 2020 48 UNICESUMAR De acordo com Carvalho Júnior 2013 neste ponto é onde a atenção precisa ser redobrada pois é momento em que temos um grande nível de complexibilidade tanto em relação ao di mensionamento como manutenção e operação Por se tratar da parte mais trabalhosa do projeto global de abastecimento aqui o conhecimento do engenheiro é colocado em prática em relação aos parâmetros do sistema das hipóteses de cálculo assumidas e das metodologias de modo a se obter um projeto eficiente Para iniciarmos o nosso dimensionamento do ramal predial precisamos ter algumas informações já em mãos e estas foram apresentadas na Unidade 1 O dimensionamento do ramal predial usará as seguintes informações Consumo diário CD do imóvel Pressão disponível da rede de distribuição Ainda referenciando Carvalho Júnior 2013 para dimensiona mento da rede de distribuição é preciso atenção sobre alguns pontos que discutimos na unidade anterior tais como altura da caixa dágua distribuição nos pontos de consumo e alimentação dos mesmos Tal fato se justifica por dois motivos canalização mais econômica e uso não simultâneo Quanto menor for o nú mero de pontos de consumo de uma canalização tanto menor será seu diâmetro e consequentemente seu custo CARVALHO JÚNIOR 2013 p 52 Ao iniciarmos nosso estudo a respeito da rede de distribuição precisamos conhecer o barrilete que pode ser definido segundo Carvalho Júnior 2013 como sendo o conjunto de tubulações que possuem a origem no reservatório e do qual as colunas de distribuição se originam podendo ser concentrado ou ramificado Primeiramente falaremos sobre o barrilete concentrado como o próprio nome diz ele apresenta uma concentração maior da tu bulação em um espaço menor facilitando assim a manutenção e o controle do sistema pois devido às tubulações estarem próximas é possível criar um local para realizar as manutenções e a segurança das tubulações O barrilete ramificado por outro lado apresenta suas tubulações mais espaçadas em que os registros são colocados antes do início das colunas de distribuição Como vantagem este método utiliza um número menor de registros e por este motivo acaba se tornando mais econômico CARVALHO JÚNIOR 2013 49 UNIDADE 2 Figura 1 Colunas de distribuição Você observou uma palavrinha diferente ali quando falamos a respeito do barrilete ramificado Isso Descrição da Imagem a imagem apresenta diversas colunas de tubos com um registro fixado em parte da tubulação mesmo colunas de distribuição Talvez você tenha lido de forma rápida e não parou para pensar do que ela se tratava Apesar de seu nome dar uma ideia intuitiva do seu funcionamento elas se originam no barrilete e tem por objetivo alimentar os ramais e estes os subramais Vale lembrar que uma re sidência possuirá um sistema mais simplificado do que uma edificação de múltiplos pavimentos Na edificação de multiplico pavimentos a coluna de distribuição é aquela que realizará a distribuição de água do barrilete para os ramais dos diferentes andares de uma edificação Por fim nas peças de utilização como você pode perceber o sistema funciona com uma cadeia de alimentação então você já consegue parar para pensar no que acontece caso algo dê errado nesse tempo entre a água sair da caixa dágua e chegar até os pontos de alimentação Simplesmente o usuário não teria mais água para utilizar ou teria por algum tempo até a caixa dágua esvaziar por completo Por isso existem algumas soluções que os engenheiros devem adotar em seus projetos a fim de minimizar eventuais desastres que possam ocorrer na rede Vamos agora entender algumas particu laridades a respeito das colunas de distribuição Quando falamos de registro de gaveta cada coluna deve possuir seu próprio registro e este fica posicionado a montante do primeiro ramal já as válvulas de descarga devem ser exclusivas para cada coluna pois podem ocorrer problemas nas tubulações como falamos anteriormente A NBR 56262020 no item 65125 faz recomendação quanto ao sistema de distribuição indicando que ele deve ser setorizado de forma a permitir a operação e a manutenção dos diversos pavimentos de forma autônoma 50 UNICESUMAR O sistema de distribuição deve ser setorizado de forma a permitir a operação e a manutenção independente de diferentes pavimen tos unidades autônomas ou economias e atividadesfim ABNT 2020 p 28 As válvulas de descarga também merecem atenção especial por outro motivo existe um fenômeno conhecido como retrossifonagem que pode ocorrer neste tipo de válvula e é definido como o fenômeno de intrusão da água servida na instalação de abastecimento de água po tável Com fim de evitálo existe a recomendação na NBR 5626 muito interessante que é a inserção da ventilação na coluna para instalação de válvulas de descarga conforme figura apresentada Descrição da Imagem a imagem apresenta dois reservatórios sendo o primeiro apresentando apenas o tubo de ventilação e o segundo reservatório apresenta ramal ramificado com o tubo de ventilação também Reservatório Reservatório NA Tubo de ventilação NA Alternativa 1 Alternativa 2 Figura 2 A primeira figura apresenta um esquema de separação atmosférica padronizada e a se gunda imagem apresenta o esquema de ventilação da coluna Fonte ABNT 2020 p 15 51 UNIDADE 2 Esta solução além de evitar este fenômeno ajuda no extermínio da formação de bolhas de ar que podem ocasionar a redução das vazões nas tubu lações veja o que o autor Junior diz a esse respeito Com a ventilação da coluna essas bolhas serão expelidas melhorando o funcionamento das peças de utilização Também no caso de es vaziamento da rede por falta de água e ao ser preenchido de água novamente o ar fica preso dificultando a passagem da água Neste caso a ventilação permitirá a expulsão do ar acu mulado CARVALHO JÚNIOR 2013 p 54 Descrição da Imagem ao centro da imagem vemos nove tubos de PVC de diferentes tamanhos e espessuras Todos os tubos estão encostados uns nos outros Você já deve ter percebido que a NBR 5626 é a nossa bússola de orientação por aqui não é mesmo Ela também nos traz recomendações sobre os tipos de materiais que podem ser em pregados nas instalações prediais essas indi cações são feitas com base em três primícias Potabilidade da água Desempenhos dos componentes em rela ção a água Desempenho dos componentes em relação ao uso Figura 3 Tubos de PVC 52 UNICESUMAR A escolha do material apropriado ao projeto con tará com o conhecimento do projetista em obser vância com a norma técnica visto que é necessário observar os benefícios e a adequação dos sistemas construtivos utilizados Todo cuidado na seleção de materiais da tubulação é feita a fim de mini mizar possíveis erros que possam ocorrer ao qual o material possa causar qualquer agravamento Dessa forma devemos optar sempre pela escolha mais segura em observância com a norma A vida útil dos materiais que serão empre gados na execução do projeto varia muito pois Descrição da Imagem a imagem apresenta quatro tubos de cobre retos e três conectores em cobre Figura 4 Tubulação hidráulica de cobre são diferentes aspectos que contribuem como o tipo de material e o cuidado que será empre gado na manutenção e na utilização Entre os materiais mais utilizados dentro dos projetos de água fria pois temos diferentes tipos de acessó rios em um projeto como tubos e conexões e válvulas por exemplo porém os materiais que mais são utilizados são Cloreto de polivinila PVC rígido aço galvanizado e cobre É im portante sempre se atentar à norma pois ela apresenta alguns outros tipos de materiais ao qual recomenda a utilização 53 UNIDADE 2 Segundo Carvalho Júnior 2013 a grande maioria das tubulações destinadas ao transporte de água potável são encontradas em tubos de plástico PVC que apresentam uma grande vantagem o fato de serem imunes à corrosão Provavelmente você já deve ter visto tubos de PVC com grande frequência nas tubulações aparentes pelo fato de ele ser o principal tubo adotado em construções residenciais e por encontrarmos uma diversidade grande de fabricantes com algumas marcas um pouco mais conhecidas que outras até pelo padrão de qualidade que apresentam Por recomendação normativa para projeto de instalações de água existe recomendação normati va quanto ao tipo de material e sua aplicabilidade A bitola deve ser obtida pelo cálculo de perda de pressão durante o percurso da tubulação do ponto de reserva caixa dágua ou cisterna até os pontos de consumo e toda a geometria e os componentes envolvidos Entre os mais comuns atualmente uti lizados em hidráulica predial são Nome Aplicação Características PVC Policloreto de Vinila Um dos mais populares e comuns entre as opções de mercado e uti lizado na maioria das construções por ser de baixo custo principal mente quando a temperatura da água não excede 25ºC Facilidade de instalação como na soldagem a frio por cola específica em tubos e conexões Recomendação de teste de estanqueidade NBR 5626 deve ser feito 12 horas após as soldagens CPVC Policloreto de Vinila Clorado Versatilidade no uso para água quente e fria baixa condutividade térmica e suporta temperatura de até 80ºC Soldagens são realizadas a frio por cola adesiva específica Recomendação de teste de estanqueidade NBR 5626 deve ser feito 12 horas após as soldagens PEX Polietileno Reticulados Flexível Também apresenta versatilidade de uso tanto para transporte de água quente ou fria porém de custo re lativamente alto considerando que possui alta resistência térmica e su porta temperaturas de até 140ºC O acoplamento entre tubo e conexão é feito por um equipamento que os une por meio de pressão visto que seu material e formato assemelhamse a uma mangueira de jardim sendo maleável tem flexibilidade de curvaturas e facilidade de instalação Tem pouco uso de conexões em curvas e uti lizadas quando há necessidade de derivações e mudanças de sentido da tubulação A vantagem é a sua flexibilidade que facilita o acesso para eventuais manutenções evitando quebras PPR Polipropileno Copolímero Random A união de tubos e conexões é feita por termofusão e elimina a necessi dade de soldas pasta colas evitan do o risco de vazamentos suporta temperatura de até 80ºC Por possuir parede reforçada mantém a tem peratura do fluido praticamente constante durante todo o percurso Quadro 2 Tipos de materiais e sua aplicabilidade Fonte a autora 54 UNICESUMAR Figura 5 Tubulação de PVC Descrição da Imagem a imagem apresenta um fundo de madeira e uma tubulação branca passando por cima dele a tubulação está fazendo algumas curvas e seu material é PVC Agora falaremos um pouco sobre as vantagens deste tipo de tubulação o tubo de PVC Como já falamos possui muitos fa bricantes o que nos permite ter uma variabilidade muito grande no mercado na hora de escolher tanto em preço quanto em qua lidade Mas além deste ponto podemos citar como vantagens desse tipo de tubo leveza e facilidade de transporte e manu seio durabilidade ilimitada resistência à corrosão facilidade de instalação baixo custo e menor perda de carga As principais desvantagens são baixa resistência ao calor e degradação por exposição prolongada ao Sol Já as principais desvantagens são baixa resistência ao calor e degradação por exposição prolongada ao Sol CARVALHO JÚNIOR 2013 55 UNIDADE 2 Outro tipo de tubulação que podemos citar são os tubos metálicos que assim como os tubos de PVC apresentam van tagens e desvantagens em relação ao seu uso Carvalho Jú nior 2013 diz que podemos citar como vantagens maior resistência mecânica menor deformação resistência a altas temperaturas não entram em combustão nas temperaturas usuais de incêndio As desvantagens são suscetíveis à corrosão possibilidade de alteração das características físicoquímicas da água pelo processo de corrosão e de outros resíduos maior transmissão de ruídos ao longo dos tubos maior perda de pres são os tubos e conexões de ferro galvanizado geralmente são utilizados em instalações aparentes e nos sistemas hidráulicos de combate a incêndios Nas instalações de água quente os tubos e as conexões de cobre são mais facilmente encontrados e este será um assunto de que falaremos nos próximos capítulos Mas apesar de ser mais comumente utilizado em águas quentes também pode ser utilizado em água fria Outro aspecto interessante sobre este tipo de tubulação é a respeito da economia que ele traz no dimensionamento pois proporcionam menores diâmetros no dimensionamento porém é preciso analisar muito bem o projeto em questão visto que seu custo é maior que as de PVC Você sabia que mesmo um projeto sendo feito com um mesmo tipo de material em suas tubulações elas podem apresentar diferentes durabilidades Isso ocorre pois ela depende de diferentes fatores como junta utilizada o meio ao qual o material foi exposto e natureza química além do uso específico do material que contempla a temperatura do líquido que será transportado pela tubulação Fonte adaptado de Gedore 2016 online1 56 UNICESUMAR Independentemente do que o projetista escolher para as instalações o material sempre deve ser verificado assim como todos os outros pontos em conformidade com a NBR em questão Uma dica interessante é na hora da compra do material verificar se eles possuem marcação com o número da norma da ABNT correspondente e a marca do fabricante Figura 6 Registro de aço galvanizado em péssimas condições devido à falta de manutenção Descrição da Imagem ao centro é possível observar um Registro de aço galvani zado em péssimas condições devido à falta de manutenção confinado entre dois pedaços de madeira Agora que você já conhece um pouco mais sobre os materiais disponí veis e as tubulações de um modo geral conheceremos qual a influên cia delas nas pressões dos dispositivos e em seu dimensionamento Você já teve a oportunidade de estar em uma obra no momento da instalação hidráulica Que tal você visualizar um pouco mais a respeito de um projeto de instalações hidráulicas em 3D Eu indico a animação a seguir para que você consiga se aproximar um pouco mais da realidade de projetos hidráulicos Para acessar use seu leitor de QR Code 57 UNIDADE 2 Após a escolha do material que será utilizado o projetista precisa ponderar a instalação dos registros dentro de cada cômodo que se tornar necessário sendo a altura padrão dos registros de gaveta de 180 cm em relação ao piso acabado e os de pressão dentro do box entre 100 e 110 cm Figura 7 Chuveiro externo com registro de pressão Descrição da Imagem a imagem ao centro apresenta dois chuveiros com seus respectivos registros e no chão dois espaços sinalizados para o banho Em cima do chuveiro da direita está a imagem de um menino pintado na parede e no chuveiro a esquerda uma menina Este menino e esta menina são os símbolos utilizados para a demarcação de Banheiro 58 UNICESUMAR Segundo Carvalho Júnior 2013 o posicionamento dos pontos de entrada de água e a posição de registros variam de acordo com o fabricante e o modelo do aparelho As alturas mais utilizadas são BS bacia sanitária c válvula h 33 cm BCA bacia sanitária c caixa acoplada h 20 cm DC ducha higiênica h 50 cm BI bidê h 20 cm BH banheira de hidromassagem h 30 cm CH chuveiro ou ducha h 220 cm LV lavatório h 60 cm MIC mictório h 105 cm MLR máquina de lavar roupa h 90 cm MLL máquina de lavar louça h 60 cm PIA pia h 110 cm TQ tanque h 115 cm TL torneira de limpeza h 60 cm TJ torneira de jardim h 60 cm RP registro de pressão h 110 cm RG registro de gaveta h 180 cm VD válvula de descarga h 110 c Quadro 3 Altura dos pontos de utilização Fonte adaptado de Carvalho Júnior 2013 Estes pontos são importantes para o detalhamento de posicio namento dos pontos de consumo logo estabelece que uma vez alocados permitirão entender a relação de medidas envolvidas entre a reserva passando por toda a geometria da tubulação de distribuição até eles Para entendermos melhor a rede de distribuição de água fria quando formos efetuar o dimensio namento precisaremos dos pontos de utilização conforme o exemplo que veremos mais adiante nesta unidade 59 UNIDADE 2 A NBR 5626 apresenta parâmetros que devem ser seguidos para o dimensionamento das tubulações Todas as peças de uti lização são associadas a uma vazão que está relacionada empiri camente com um número convencionado de peso das peças para seu correto funcionamento e os pesos possuem relação direta com os diâmetros mínimos necessários para o funcionamento das peças conforme tabela a seguir Aparelho Sanitário Peça de utilização Vazão de projeto Ls Peso relativo Bacia Caixa de descarga Válvula de descarga 015 170 03 Banheiro Misturador água fria 030 32 Bebedouro Registro de pressão 010 10 Bidê Misturador água fria 010 01 Chuveiro Misturador água fria 020 01 Lava pratos Registro de pressão 010 04 Lavatório Misturador água fria 030 01 Mictório cerâmico C sifão integrado Válvula de descarga 015 10 S sifão integrado Caixa de descarga registro de pressão ou válvula de descarga para mictório 050 2803 Mictório tipo calha Caixa de descarga ou registro de pressão 015 03 Pia Torneira ou misturador água fria Torneira elétrica 025010 0701 Tanque Torneira 025 07 Torneira de jardim ou lavagem em geral Torneira 020 04 Tabela 1 Pesos relativos nos pontos de utilização Fonte ABNT 2020 p 28 A respeito da tabela indicada com os pesos relativos a NBR 56262020 diz 60 UNICESUMAR Os pesos relativos são estabelecidos empiricamente em fun ção da vazão de projeto A quantidade de cada tipo de peça de utilização alimentada pela tubulação que está sendo di mensionada é multiplicada pelos correspondentes pesos relativos e a soma dos valores obtidos nas multiplicações de todos os tipos de peças de utilização constitui a somatória total dos pesos ΣP ABNT 2020 p 28 Soma dos pesos 0 11 1135 3518 1844 44 100 ø soldável mm 20 mm 25 mm 32 mm 40 mm 50 mm ø Roscável pol ½ ¾ 1 114 112 Tabela 2 Ábaco simplificado somatórios de 0 a 100 Fonte Carvalho Júnior 2003 p 69 Entenderemos na prática como ficaria o dimensionamento dos diâmetros das tubulações de uma instalação de água fria que abas tece as seguintes peças de utilização 1 bacia sanitária com válvula de descarga 1 ducha higiênica 1 lavatório torneira ou misturador 1 chuveiro elétrico 1 pia torneira ou misturador 1 tanque e 1 torneira de jardim O primeiro passo para resolver este dimensionamento é sepa rarmos as peças de utilização e seus respectivos pesos 1 Bacia sanitária com válvula 32 1 Ducha higiênica 04 1 Lavatório torneira ou misturador 03 1 Chuveiro elétrico 01 1 Pia torneira ou misturador 07 1 Tanque torneira 07 1 Torneira de jardim 04 61 UNIDADE 2 Para a próxima etapa é necessário que os ramais sejam desenhados para melhor entendimento conforme figura a seguir RG RG B A E D C CH RG VD LV RP DC F BS PIA TQ G TJ Figura 8 Dimensionamento de ramais Fonte Carvalho Júnior 2013 p 71 Descrição da Imagem à esquerda temos um reservatório superior elevado com duas tubulações saindo de seu interior as tubu lações se conectam com outras tubulações e finalizam nos dispositivos finais A imagem aparece em formato de um corte diagonal de um banheiro em 3D 62 UNICESUMAR Agora atribuiremos um peso a cada ramal correspondente e seu respectivo diâmetro olhando seus pesos e analisando a Tabela 2 Trechos Pesos Diâmetros mm A B barrilete bacia sanitária cválvula 32 40 B C coluna bacia sanitária cválvula 32 40 D E barrilete DC LV CH PIA TQ TJ 26 25 E F coluna DC LV CH PIA TQ TJ 26 25 F G ramal DC LV CH PIA TQ TJ 26 25 Tabela 3 Dimensionamento de Ramal Fonte Carvalho Júnior 2013 p 72 Agora que você já aprendeu como dimensionar as tubulações de água fria vamos nos atentar a outro detalhe muito importante que são as pressões máximas e mínimas São utilizadas para a análise três tipos de pressão sendo elas estática água parada dinâmica água em movimento e pressão de serviço pressão máxima que se pode aplicar a um tubo uma conexão uma válvula ou outro dispositivo quando em uso normal CARVALHO JÚNIOR 2013 Provavelmente você já deve ter ouvido a seguinte frase metros de coluna dágua Caso não tenha ouvido não se sinta mal por isso pois esta é uma expressão bem específica da engenharia que se refere à medida de pressão Temos também outras formas de quantificar essa pressão tais como kgfcm² quilograma força por centímetro quadrado e Pascal Ok Agora que você entende a que se refere a frase metro de coluna dágua vamos quantificála fazendo uma comparação com uma unidade já conhecida Dessa forma 1 kgfcm² é a pressão exercida por uma coluna dágua de 10 m de altura porém aqui no Brasil adotamos o Pascal que é a unidade referida internacionalmente pelo sistema de unidades Nossa quanto conteúdo interessante não é mesmo Que tal revisarmos um pouquinho de tudo que vimos até aqui A Rede de distribuição consiste em toda tubulação oriunda do reservatório que faz intermediação com os pontos de consumo do usuário Os materiais utilizados apresentam grande importância visto que são fatores determinantes para o diâmetro utilizado no projeto além de possuírem diversas vantagens e desvantagens que devem ser analisadas pelo projetista para tomar a decisão final pelo melhor custo benefício para o cliente final As pressões nas tubulações devem ser observadas e analisadas pelo projetista de modo a serem guiadas pela NBR 5626 que estabelece os limites de pressões em mca para as tubulações 63 UNIDADE 2 A NBR 5626 orientanos em relação à pressão estática que pode ocorrer dentro das tubulações e este limite da pressão estática máxima não pode ultrapassar seu limite de 40 mca metros de coluna dágua Mas por que foi estabelecido esse limite O que ocorre caso ele venha a ser ultrapassado Caso ocorra o avanço desse limite o usuário poderá enfrentar problemas em sua tubulação tais como ruído golpe de aríete e manutenção constante nas instalações Falamos um pouco sobre a pressão estática agora entendere mos a pressão dinâmica Novamente recorreremos à NBR 5626 para nos nortear em relação aos limites estabelecidos para este tipo de pressão A norma diz que em qualquer ponto da rede predial de distribuição a pressão da água em regime de escoa mento não deve ser inferior a 1 mca exceto o ponto da caixa de descarga onde a pressão pode ser menor até um mínimo de 050 mca pois este é um valor limite estabelecido pela NBR 5626 para que o ponto de encontro entre barrilete e coluna de distribuição não obtenha a pressão negativa Lembrando que as peças devem sempre ser dimensionadas a fim de garantir a maior economia ao usuário A sobrepressão pode ser definida como Pressão adicional ora positiva ora negativa à pressão estática que aparece na tu bulação quando o movimento do fluido em um sistema por gravidade ou por recalque é modificado bruscamente SOARES 2012 p 7 A respeito dela a NBR 5626 diz que o fechamento de qualquer peça de utilização não pode provocar sobrepressão em qualquer ponto da instalação que seja maior que 20 mca acima da pressão estática nesse ponto Ou seja sabendo que a pressão estática é de no máximo 40 mca então a pressão de serviço pode atingir em seu limite 60 mca Vale ressaltar que independentemente do tipo de material que está sendo empregado na obra os limites estabelecidos devem ser obedecidos pois o tipo de material não influi na pressão dentro da tubulação Outro ponto importante que a NBR 5626 ABNT 2020 aborda é que as tubulações sejam dimensionadas com velocidade máxima de 3 ms pois acima desse valor podem ocorrer ruídos desagradáveis na tubulação devido à vibração das paredes em decorrência do escoamento da água Você sabia que para edifícios com mais de 40 m de altura é ne cessário tomar alguns cuidados diferentes ao projetar as tubula ções de água fria Como então projetar uma instalação de água fria em um edifício com mais de 40 metros de altura A solução será discutida nesse podcast 64 UNICESUMAR Figura 9 Vazão de água escoando da torneira Descrição da Imagem a imagem apresenta à direita uma tubulação com uma torneira cromada escoando água através dela Mais outras duas torneiras são indicadas ao fundo da imagem E por último e não menos importante falaremos sobre a perda de carga nas tubulações Ela está presente em todas as tubulações exis tentes em algumas mais e em outras menos porém uma coisa é fato o projetista precisa estar ciente e atento aos cálculos referentes a ela Quando a água percorre a tubulação o atrito gerado entre seu movimento e o material da tubulação gera a perda de carga que pode ser distribuída ou localizada Podemos dizer então que a perda de carga em uma canalização pode ser entendida como a diferença entre a energia inicial e a energia final de um líquido quando ele flui em uma canalização de um ponto ao outro CARVALHO JÚ NIOR 2013 p 82 A perda de carga distribuída ocorre por conta do movimento da água na tubulação já a localizada é referente às conexões e já adianto não é possível a água se movimentar dentro das tubulações sem que ocorra essa perda 65 UNIDADE 2 Viscosidade e turbulência Você já ouviu falar sobre estes dois aspectos em outras disciplinas não é mesmo Pois é Aqui eles são fatores que contribuem ativamente para que ocorra a perda de carga e a conclusão a que podemos chegar é que quanto maior comprimento de tubos maior será o número de conexões Por conseguinte é necessário avaliar a rugosidade dos tubos mais rugosos depende do tipo de material avaliar os diâmetros menores geram mais atritos e choques tipos de conexões quantidade e mudanças de sentido conexões e peças válvulas registros em teoria a quantidade e tipo são influentes na maior perda de carga logo a pressão de abas tecimento do ponto de consumo Dessa forma o que podemos fazer é dimensionar as tubulações de modo que esta perda de carga não reflita na perda de pressão Como solução podemos nos atentar ao comprimento de tubos ao número de conexões que está sendo utilizado e à rugosidade dos tubos CARVALHO JUNIOR 2013 A NBR 5626 ABNT 2020 recomenda que para o cálculo do valor da perda de carga nos tubos podemos fazer uso da equação universal para fins de obter os valores de rugosidade que na maioria dos catálogos dos fabricantes já são informados Quando não encontrarmos estas informações po demos utilizar a fórmula de FairWhippleHsiao Para tubos rugosos tubos de aço carbono galvanizado ou não 6 188 488 202 10 J Q d Para tubos lisos tubos de plástico cobre ou liga de cobre 6 175 475 869 10 J Q d Onde J perda de carga unitária em quilopascals por metro Q vazão estimada na seção considerada em litros por segundo d diâmetro interno do tubo em milímetros Para calcular a pressão dinâmica em qualquer ponto da instalação utilizase a seguinte fórmula CARVALHO JÚNIOR 2013 p 85 66 UNICESUMAR DESTAQUE Pd Pe hf Onde Pd pressão dinâmica Pe pressão estática hf perda de carga total Observe a figura a seguir RG registro de gaveta RP registro de pressão LV lavatório BS bacia sanitária CH chuveiro TQ tanque MLR máquina de lavar roupa Reservatório RG RG MLR TQ RG 4000m 3500m CH RP BS LV Figura 10 Pressão disponível no chuveiro Fonte Carvalho Júnior 2013 p 85 Descrição da Imagem a imagem apresenta um reservatório superior e duas ramificações contendo tubulações e dispositivos conectados em suas bordas Esses dispositivos referemse ao registro de gaveta registro de pressão lavatório bacia sanitária chuveiro tanque e máquina de lavar roupas É possível observar que A cota 4000 m indica o nível mínimo de água do reservatório a perda de carga total entre o reservatório e o chuveiro é de 20 mca a pressão mínima recomendada para o funcionamento do chuveiro elétrico é de 1 mca Com base nestas informações calculase a pressão dinâmica no ponto do chuveiro Solução Pd Pe hf Pd 4000 3500 200 Pd 500 200 3 mca Logo chegamos à conclusão que pressão é satisfatória pois Pd 1 mca 67 UNIDADE 2 Dessa forma a maioria dos dados genéricos que extraímos são encontrados nas tabelas anexadas no decorrer desta unidade mas simplificaremos os passos de cálculo da seguinte forma 1 Determinar a relação geométrica entre o cavalete hidrômetro e o ponto de reserva caixa dágua e ou cisterna 2 Posicionamento da caixa dágua e ou cis terna após o levantamento de demanda do consumo per capita por dia 3 Estabelecer os pontos de consumo assim como as pressões e as vazões necessárias para estes pontos 4 Estabelecer o tipo de tubulação geometria da tubulação ligando a reserva e os pontos de consumo com consequente estabeleci mento dos tipos de conexões e acessórios utilizados 5 Determinar os trechos somar cada ponto considerando as peculiaridades de cada ra mificação a partir do reservatório 6 Verificar se a vazão e a pressão destes pontos foram atingidas pelas geometrias de distri buição até o ponto em função dos diâmetros determinados 7 Não atingindo as pressões e as vazões revi sar a geometria das conexões procurando a otimização de modo a considerar a menor perdas de carga 8 Desenvolver o projeto geométrico da tubula ção considerando todos os pontos anteriores 9 A norma coloca requisitos bem específicos a depender das condições de projeto sugere se então que haja a observação detalhada da norma NBR 5626 a cada novo projeto Como as normas estão sempre sendo re visadas é possível atentarse para o uso da última versão da norma em questão pois está em constante atualização Neste capítulo elencamos brevemente um conjunto de etapas para um prédimensio namento e uma roteirização do processo de projeto para instalações hidráulicas de água fria em especial considerando as variáveis in fluentes Mas a proposição e a metodologia su gerida não se finaliza nela mesma já que cada projeto tipo de função da edificação pode ter recomendações normativas mais específicas que precisam ser consideradas principalmen te nas etapas iniciais de projeto Uau Quanto conteúdo interessante nesta unidade não é mesmo Acho que não seria nem necessário justificar onde você utilizará todos os cálculos e os conceitos aprendidos no decorrer da sua leitura mas vamos lá Todo o dimensionamento hidráulico uti lizará os conceitos aprendidos até aqui e se somados aos aprendidos na unidade anterior tenho certeza de que tudo já está muito mais claro a respeito das tubulações e dos projetos hidráulicos de água fria em sua cabeça não é mesmo O engenheiro precisa do conheci mento adquirido nessa unidade pois a partir deles é que os cálculos do projeto hidráulico começam a ser desenvolvidos e o dimensio namento é feito Ao analisar a situação do tio Celso lem bra dele precisamos levar alguns pontos em consideração como distância da caixa dágua altura e perda de carga Como percebemos a distância da caixa dagua foi movida logo isso acarretará uma distância maior para chegar ao ponto de abastecimento consequentemente a perda de carga será maior e como vimos ao longo dessa unidade esta perda de carga faz com que a pressão diminua assim o fluxo de água pode não ser o desejado para o uso 68 UNICESUMAR A seguir separamos um espaço muito especial para que você possa reforçar alguns conceitos aprendidos até aqui Analise a figura em destaque e escreva pontos relacionados a ela que re forcem o seu aprendizado Ah fique à vontade para realizar outras anotações que você achar coerentes para revisar todo conteúdo visto ao longo desta unidade Descrição da Imagem a imagem apresenta um retângulo ao centro com a palavra pressão e quatro outros retângulos inter ligados ao retângulo principal de pressão 69 MAPA MENTAL 1 Observe o que o autor diz Para traçar uma rede de distribuição é sempre aconselhável fazer uma divisão dos pontos de consumo Dessa forma os pontos de consumo do banheiro devem ser alimentados por uma canalização e os pontos de consumo da cozinha e da área de serviço por outra CARVALHO JÚNIOR 2013 p 52 I A Respeito do sistema de distribuição analise as afirmativas a seguir II O sistema de distribuição consiste na ligação do subramal até o dispositivo final III O sistema de distribuição consiste em toda a distribuição feita de água desde a concessio nária IV O sistema de distribuição consiste na ligação dos pontos de consumo até o reservatório Está correto o que se afirma em a I apenas b II apenas c III apenas d I e II e II e III 2 Em nosso cotidiano ao saber que somos engenheiros civis não é difícil encontrar pessoas que acabam questionando situações do cotidiano como a ausência de pressão e vazão em seus pontos de consumo Sabendo disso analise as afirmativas seguintes e assinale o correto a Quanto mais alto for o reservatório do ponto de alimentação menor será a pressão b Quanto mais distante o reservatório de água do ponto de alimentação maior será a perda de carga c Quanto mais conexões tivermos nas tubulações melhor será a vazão no dispositivo final d Quanto mais baixo for o reservatório do ponto de alimentação maior será a pressão e A pressão nada tem a ver com a altura em que se encontra o reservatório 70 AGORA É COM VOCÊ 3 Cada vez mais a interação entre projetistas se torna realidade e acabam existindo diversos profissionais trabalhando em um mesmo projeto Para isso existe uma série de critérios que devem ser observados a respeito das tubulações de água fria A esse respeito analise as afirmativas e assinale a correta a Para as instalações hidráulicas ainda não possuímos nenhuma norma regulamentadora b As definições que devem ser seguidas nas instalações de água fria são somente as do fabri cante c A norma regulamentadora de água fria é a NBR 56262020 que estabelece diferentes limites d A NBR 5626 orienta porém não é obrigatório que o projetista siga o que nela está estabelecido e As normas de sistemas hidráulicos não sofrem atualizações pois uma vez definidas não precisam ser atualizadas 4 Você como engenheiro civil foi chamado para direcionar o estagiário a respeito de um di mensionamento referente à perda de carga em um trecho da tubulação de PVC cujo diâmetro é de 20 mm e a vazão é de 015 Ls de uma instalação de água fria Para achar a perda de carga por metro foi utilizado o conceito da fórmula de FairWhippleHsiao A perda de carga encontrada para estas características foi a 020 KPam b 056 Kpam c 045 d 036 Kpam e 030 Kpam 71 AGORA É COM VOCÊ 1 A resposta correta é a letra C primeiramente não tem como duas alternativas estarem corretas pois a questão trata de um conceito sendo apenas uma definição aceita 2 A resposta certa é B pois como visto na unidade quanto mais longe for a tubulação do ponto do dispositivo final maior será a perda de carga pois a água percorrerá um caminho maior para chegar a seu destino 3 A questão certa é a letra E pois devemos respeitar os limites estabelecidos pela NBR 56262020 que é a norma que referencia o sistema de água fria e quente 4 a Utilizando a fórmula para tubos lisos de plástico temos 6 175 475 869 10 J Q d Onde J perda de carga unitária em Kpam Q vazão estimada na seção considerada em litros por segundo d diâmetro interno do tubo em milímetros dessa forma para Q015 Ls e um diâmetro de 20 mm J é aproximadamente 020 Kpam 72 CONFIRA SUAS RESPOSTAS ABNT NBR 5626 Sistemas prediais de água fria e água quente Projeto execução operação e manutenção Rio de Janeiro ABNT 2020 ABNT NBR 12218 Projeto de rede de distribuição de água para abastecimento público Procedimento Rio de Janeiro ABNT 2017 CARVALHO JÚNIOR R Instalações Hidráulicas e o Projeto de Arquitetura 7 ed São Paulo Blucher 2013 SOARES H Apostila de Hidráulica Geral Juiz de Fora UFJF 2012 Referência online 1Em httpwwwgedorecombrblogqualadurabilidadedoencanamentodeumedificioqualome lhormaterialparaastubulacoeshidraulicas Acesso em 5 fev 2021 73 REFERÊNCIAS MEU ESPAÇO 3 Instalações de Água Quente e de Combate a Incêndios Esp Daiane Rodrigues Caroa alunoa nesta unidade aprenderemos sobre as instalações de água quente passando por pontos como os sistemas de aquecimento individual central privado central coletivo e com energia solar consu mo de água quente e considerações hidráulicas sobre o sistema além é claro do dimensionamento e materiais recomendados Sobre as instalações de combate a incêndio veremos um pouco de legislação hidrantes e como não podemos desvincular de extintores devido à classe de incêndio precisaremos pontuar como o assunto deve ser tratado em associação com sistemas hidráulicos direciona dos ao combate a incêndio Todo o conteúdo será muito utilizado por você futuroa profissional da engenharia civil tanto para elaboração de projetos quanto para execução Imagine que você está trabalhando em um escritório de engenharia e desenvolverá o projeto de água quente fria e prevenção e combate a incêndio para um empreendimento O projeto que será desenvolvido consiste em um condomínio residencial de quatro andares sendo dois apartamentos por andar e no térreo contarão com duas salas comerciais Você já parou para pensar os motivos pelos quais utilizamos a água quente em nosso dia a dia e que conforme consumo é feito o dimensionamento de reservatório específico Sabia que existe uma especialização quanto às tubulações de distribuição diferentes das demais tubulações de água fria e de incêndio Você alguma vez fez uso de algum sistema de prevenção e combate a incêndio Qual Já usou sistemas de hidrantes e mangueiras dispostas nas edificações Percebeu que existe uma lógica de sinalização e mesmo uma organização a depender da edificação Por que algumas edificações contam com hidrantes e outras contam apenas com extintores O que determina isto Caso o futuro proprietário da edificação sugerida anteriormente questionasse você sobre os sistemas hidráulicos necessários e como eles se desenvolveriam na edificação você saberia descrevêlos e explicar por que há a necessidade de diferenciação entre os mesmos Conseguiria também explicar o motivo pelo qual cada sistema tem que atender a requisitos de normas especí ficas considerando material utilizado organização geométrica e mesmo os acessórios necessários Especificamente em prevenção e combate a incêndio saberia dizer se uma edificação com este caráter sugerido deveria ter apenas extintores ou sistema hidráulico de prevenção e combate a incêndio No caso apresentado se alguém perguntasse a respeito das medidas de prevenção você saberia responder Este é o momento para consultar as nor mas e as legislações e tentar entender quais são as normas pertinentes aos sistemas de água quente e fria e prevenção ao combate a incêndio primeiramente na ABNT buscan do o entendimento sobre como tais normas definem cada um destes sistemas Também é preciso correlacionar o conjunto de normas a sua localidade considerando a concessio nária local de fornecimento de água água fria corpo de bombeiros regionalizado para prevenção e combate a incêndio Você perceberá que geralmente as normas ABNT referenciam as normas locais mas podem ser mais restritivas por margem de segurança em relação às normas da ABNT Já comece a formar pelo menos um glossário de normas que se correlacionam aos assuntos propostos 76 UNICESUMAR Sobre a confiabilidade da informação em pesquisa via internet é sempre prudente buscar nos endereços de órgãos e instituições oficiais visto as normas passam por constantes atualizações e você pode correr o risco de pegar algo desatualizado ou de fonte não confiável Cabe investir certo tempo de estudo para entender como as normas dos Corpos de Bombeiros possuem relação com as normas da ABNT e ver que o que se aplica a um Estado por exemplo nem sempre se aplica a outro A partir do conteúdo desenvolvido dentro desta unidade você será capaz de compreender tais pesquisas e também dar início a projetos de água quente além de conhecer por onde se orientar para desenvolver os projetos de prevenção de incêndio Pensando em tudo que falamos até o momento que tal você rea lizar uma experimentação prática deste assunto Faça uma busca nas Normas de Procedimentos Administrativas que são as legislações do Corpo de Bombeiro responsáveis por orientar os projetos de prevenção de incêndio e listar quais são direcionadas para hidrantes e sistemas hidráulicos auxiliares e as que são aplicáveis sistemas de prevenção auxiliares por exemplo o de extintores Os extintores não podem ser alocados no nível do piso Agora conto com a sua colaboração hein Utilize o Diário de Bordo para realizar a lista Ok Antes de começar qualquer tipo de projeto hidráulico seja de água fria água quente seja de prevenção e combate a incêndio provavel mente diante do cliente você se deparará com um conjunto de neces sidades referentes a estes tipos de sistemas hidráulicos que nem mesmo o cliente conseguirá lhe fornecer subsídios para o começo do projeto É por este motivo que o domínio de normas da ABNT e normas de órgãos específicos é imprescindível De onde devemos partir quanto ao projeto hidráulico Certamente o projeto arquitetônico é o norteador inclusive de quais informações devemos buscar nas normas e legislações Por ele conseguimos esta belecer pontos de chegada locais onde serão colocados os reservató rios cisterna caixa dágua sistemas de bombas quando necessário função da edificação população usuária e consumidora dos recursos hídricos Para se ter uma ideia o tipo de edificação escola hospital hotéis edifícios e população para a maioria das normas são parâ 77 UNIDADE 3 metros para determinação de demanda água quente e fria e de classificação de risco incêndio que é essencialmente determinante para adoção de sistemas hidráulicos de prevenção de incêndio ou adoção de extintores ou estes dois sistemas em conjunto Num segundo momento após análise do projeto arquitetônico e com os dados anteriormente le vantados é necessário alinhar as obrigatoriedades legais e normativas e deixar o cliente leigo para que o edifício tenha as devidas licenças e seja operado dentro de requisitos de segurança e também garanta a qualidade operacional destes sistemas mas para isto geralmente representam um sistema custo relativamente expressivo dentro do orçamento O cliente sendo levado pela questão econômica tentará sempre minimizar os custos e você precisa ter domínio das normas para poder argumentar Como engenheiroa civil você precisa estar apto a orientar seus clientes a respeito destas questões ou pelo menos ter domínio de qual norma consultar e quais são os parâmetros que as NBRs e outras normas de órgãos consultar Por exemplo uma edificação que nunca teve sua função original alterada ao longo de vinte anos a legislação válida será a da época do projeto mas se houve adaptação da sua função para um novo uso este determinará os requisitos normativos a serem atendidos na época de sua atualização isto vale especialmente para projeto de prevenção de incêndio Normalmente em reutilizações de edificações os sistemas de águas quente e fria precisam de atualizações e o que outrora era embutido na parede precisa agora ser inutilizado Sua substituição geralmente é feita por material com tecnologia atualizada e as normas assim são outras para o novo material e para técnicas de construção do sistema atualização tecnológica O cliente entende que uma vez existente e querendo evitar dispêndio financeiro apenas uma adaptação será suficiente Entretanto a gambiarra deve ser refutada com argumentos amparados nas normas O que pretendemos com a unidade é lhe direcionar a conhecer algumas normas para poder iniciar seu repertório de conhecimento para estes sistemas É necessário entender o processo e os tipos de soluções que podem ser dispostos nesta situação Tudo isso será visto ao longo desta unidade DIÁRIO DE BORDO 78 UNICESUMAR A água quente tem se tornado cada vez mais comum em residências indústrias e comércios fazendo parte do dia a dia das pessoas assim aumentando o nível de conforto por exemplo Em locais em que o clima é frio é mais comum encontrarmos este tipo de instalação mas de uma forma geral podemos dizer que o ser humano tem caminhado em busca da melhoria de sua qualidade de vida o que pode ser aumentado com a água quente para atividades cotidianas Assim como vimos em água fria as instalações de água quente também apresentam uma norma que a regulamenta a antiga NBR 7198 atualmente revisada e substituída pela NBR 5626 ABNT 2020 e essa nova norma define água quente como água potável com tem peratura superior à temperatura do ambiente aquecida por meio artificial como por sistemas de aquecimento ABNT 2020 p 2 As instalações prediais de água quente devem ser projetadas de modo que o fornecimento de água seja contínuo a temperatura possa ser controlada de modo a garantir segurança aos usuários a qualidade da água não seja de forma alguma prejudicada e o con sumo de energia seja racionalizado CARVALHO JÚNIOR 2013 Atualmente encontramos no mercado diferentes tipos de aque cedores dando liberdade ao usuário ou projetista de escolher aquele que mais se adapte ao tipo de projeto que está sendo desenvolvido e à realidade financeira do usuário Existe uma padronização nas temperaturas de água quente de alguns pontos de utilização que se encontram no quadro a seguir Uso pessoal em banhos ou higiene 35 a 50C Em cozinhas 60C a 70C Em lavanderias 75C a 85C Em finalidades médicas 100C Quadro 1 Temperaturas convenientes de utilização Fonte Carvalho Júnior 2013 p 90 Cada projeto deve ser desenvolvido levando em conta as especifica ções do cliente desta forma podemos ter uma série de variedades quando falamos a respeito de característica dos sistemas que serão adotados Pode também variar em questão de condições climáticas visto que um projeto desenvolvido para uma região de calor inten so durante o ano será diferente de um projeto de uma região com invernos mais rigorosos CARVALHO JÚNIOR 2013 Observe no quadro a seguir uma estimativa de consumo para água quente 79 UNIDADE 3 Prédio Consumo litrosdia Alojamento provisório da obra 24 por pessoa Casa popular ou rural 36 por pessoa Residências Elétrico Gás Solar 45 por pessoa 40 por pessoa 50 por pessoa Apartamento 60 por pessoa Quartel 45 por pessoa Escola 45 por pessoa Hotel 36 por hospede Hospital 125 por leito Restaurante 12 por refeição Lavanderia 15 por Kg de roupa seca Quadro 2 Estimativa de consumo de água quente Fonte Carvalho Júnior 2013 p 91 Agora que você teve acesso à estimativa de consumo por local pode mos conversar a respeito dos tipos de sistema de aquecimento que são possíveis adotar em seu projeto Os três tipos possíveis são centrais privados e coletivos e os individuais CARVALHO JÚNIOR 2013 O sistema de aquecimento individual pode ser chamado assim quando é utilizado para ali mentar um único ponto como o chuveiro ou ainda pode ser local ou seja quando existem pequenos aquecedores elétricos ou a gás tra balhando para que seja alimenta do um único compartimento Já o aquecimento central privado consiste no sistema que alimenta vários pontos de utilização porém dentro de uma mesma unidade habitacional e por último temos o sistema de aquecimento central coletivo que consiste na alimen tação coletiva de várias unidades habitacionais por meio de uma central CARVALHO JÚNIOR 2013 Descrição da Imagem a imagem apresenta um aquecedor com duas tubulações saindo dele a de água quente e a de água fria ambas conectadas a outra tubu lação que acessa o chuveiro Abaixo do chuveiro a água está caindo e temos um homem se ensaboando desfrutando do seu banho Figura 1 Aquecimento elétrico 80 UNICESUMAR Entre os tipos de aquecedores que podemos encontrar no mercado temos a opção de aquecedores elétricos a gás ou solar e também temos a opção de aquecedores diretos e indiretos e de passagem ou acumulação Segundo Carvalho Júnior 2013 os aquecedores elétricos podem ser tanto de passagem como de acumulação sendo os de passagem caracterizados pelo aquecimento instantâneo da água já os de acumulação são aqueles também conhecidos como boiler elétrico proporcionando um conforto maior ao usuário pois permite que a água seja acumulada e aquecida em um momento diferente do seu uso Este tipo de aquecimento apresenta como van tagem o fato de ser compacto e de fácil instalação e as desvantagens estão ligadas ao custo e à pressão Descrição da Imagem a imagem apresenta um reservatório de água ligado por meio de uma tubulação ao aquecedor elétrico e esse apresenta tubulações saindo dele e indo até o ponto de consumo Reservatório de água fria Aq elétrico Luva de união Válvula de alívio ou de segurança Luva de união Alimentação do aquecedor Drenagem do aquecedor ou da válvula de alivio RG RG Ligação da válvula de alivio ao dreno Águe quente Consumo 30 cm Figura 2 Aquecimento elétrico por acumulação em uma residência Fonte Carvalho Júnior 2013 p 93 Os aquecedores a gás devem seguir o estipulado pelas normas NBR 5626 e NBR 13103 que ditam as condições apropriadas para ins talação e projeto deste tipo de aquecedor Os reservatórios a gás merecem um pouco mais da nossa atenção a começar normal mente os modelos a gás apresentam melhor vazão do que os de sistema elétrico 81 UNIDADE 3 Outro detalhe a que devemos nos atentar é o tipo de alimentação que pode ser realizada por meio de dois sistemas o de passagem e o de acumulação sendo o de passagem aquele que oferece um sistema mais simplificado além da facilidade de utilização pois ao ligar o sistema a água já sai automaticamente quente Os aquecedores a gás por acumulação normalmente são maiores do que os de passagem e são mais utilizados quando é necessário aquecer água para vários pontos até por possuírem uma capacidade maior de armazenamento sendo que esse tipo de aquecedor deve atender às normas contidas na NBR 10540 Aquecedores a gás do tipo acumulação terminologia Ainda segundo Carvalho Júnior 2013 p 95 No dimensionamento de aquecedores de acumulação devem ser criteriosamente observadas as características do sistema de aquecimento escolhido levandose em consideração principalmente a frequência de utilização o volume de armazenamento e a capacidade de recuperação Quando o aquecedor a gás é o modelo escolhido para ser utilizado na residência é necessário prestar atenção onde ele ficará localizado pois para sua instalação é necessário constante ventilação Ventilação superior área min útil 600 cm 2 Inclinação 2 Máx 35 cm Mínimo 150 cm Opção 1 Ventilação inferior área útil 200 cm 2 Opção 2 Ventilador inferior área útil 200 cm 2 Máx 80 cm Figura 3 Sugestão para localização de aquecedores instantâneos a gás Fonte Carvalho Júnior 2013 p 96 Descrição da Imagem a imagem apresenta uma sala com uma porta e uma janela e locado ao lado da janela encontrase o aque cedor na parede a imagem apresenta próximo à janela duas saídas de circulação que são necessárias 82 UNICESUMAR E por último entre as opções que abordaremos para aqueci mento temos o aquecimento solar que vem ganhando muita credibilidade entre as pessoas no decorrer dos anos pois é uma ótima opção para economia de energia elétrica cuja taxa tem subido cada vez mais fazendo com que as pessoas procurem meios alternativos Os sistemas de aquecimento solar possuem uma grande vantagem em relação aos outros sistemas que é o trio segu rança ecologia e economia Como vantagens desse sistema podemos acrescentar sua fácil manutenção e a ausência de poluição porém como desvantagem apresenta um ponto de deficiência que é a ausência de produção quando o dia está nublado Uma solução para este ponto de fragilidade do siste ma é fazer a mescla entre o sistema elétrico e o sistema solar CARVALHO JÚNIOR 2013 Figura 4 Aquecimento de água por placas solares Descrição da Imagem a imagem apresenta uma casa em corte onde é possível observar as tubulações de água quente e água fria separadas descendo do telhado por meio de uma conexão com as placas solares que estão locadas sobre o telhado 83 UNIDADE 3 Para a instalação das placas solares é necessário um prévio entendimento do sistema desde a concepção do projeto arquitetônico pois ele necessita locar de forma correta o sistema prevendo os espaços ne cessários tipo de tubulação diferenciada para cada sistema água quente e fria e locação dos aparelhos de forma correta na cobertura CARVALHO JÚNIOR 2013 Uma coisa é fato caroa alunoa as pessoas ao longo dos anos têm se conscientizado a respeito da importância de cuidar do meio ambiente e com isso o crescimento envolvendo energia solar tam bém aumentou Que tal aprendermos um pouco mais sobre o aque cimento solar Descrição da Imagem a imagem apresenta um telhado com uma caixa locada abaixo dele com um boiler locado abaixo dela e as tubulações saindo da caixa até o boiler e do boiler para as placas A instalação é um fator muito importante neste tipo de sistema Observe a imagem para que você compreenda um pouco melhor de qual forma os equipamentos devem ser dispostos e instalados 11 3 7 2 5 4 7 2 3 9 1 10 6 8 Entre 015m e 500 m 6 5 4 Entre 030m e 400 m Máximo de 600 m 1 Figura 5 Detalhe esquemática de instalação de aquecedor solar Fonte Carvalho Júnior 2013 p 100 84 UNICESUMAR Na Figura 5 podemos observar os seguintes pontos 1 Coletor 2 Depósito de água quente 3 Reservatórios de água fria 4 Subida de água quente do coletor 5 Descida de água para o coletor 6 Sistema auxiliar de aquecimento 7 Entrada de água fria 8 Saída de água quente 9 Respiro 10 Consumo de água fria 11 Dreno de coletores O principal ponto deste sistema é o posicionamento das placas elas precisam ser posicionadas sem pre para o norte para que possam receber o maior número possível de incidência solar com desvio máximo de 30C a nordeste ou noroeste CARVALHO JÚNIOR 2013 p 100 Norte 0 latitude 5 e 10º 0 H1 H2 030 Figura 6 Inclinação ideal das placas Fonte Carvalho Júnior 2013 p 100 Descrição da Imagem a imagem apresenta um telhado com uma caixa locada abaixo dele com um boiler locado abaixo dela e as tubulações saindo da caixa para o boiler e do boiler para serem conectadas às placas solares que estão em direção ao norte 85 UNIDADE 3 Você já deve ter ouvido falar nos boilers Certo Eles são os reservatórios térmicos que têm por objetivo a reserva e o armazenamento da água aquecida Eles possuem resistência elétrica que aquece a água em dias em que não há luz solar suficiente comandada por um termostato ela liga e desliga de acordo com a temperatura da água CARVALHO JÚNIOR 2013 p 101 Os boilers de alta pressão trabalham com 20 metros de coluna de água mca já os de baixa pressão com até 5 mca a escolha deve ser feita com base no tipo de telhado que o cliente possui para alocar o sistema desta forma é necessário ter conhecimento sobre as alturas entre caixa dágua e equipamento para que as distâncias máximas e mínimas sejam respeitadas CARVALHO JÚ NIOR 2013 Ao realizar um dimensionamento de água quente assim como no sistema de água fria que vimos anteriormente é necessário coletar o má ximo de informações possíveis que auxiliarão na inserção correta dos dados tais como entender a rotina da família e quantas pessoas residirão na residência quais os pontos em que a unidade precisará da água quente e quais as prioridades dos usuários caso seja necessário por questões financeiras priorizar algum ponto Iniciaremos pelo dimensionamento dos aque cedores de passagem a gás para isso precisamos conhecer os pontos que serão dimensionados assim como as vazões que serão utilizadas que são referenciadas pela NBR 5626 A partir disso realizamos o cálculo de uma ducha e um lavatório que terão os seguintes pontos de utilização 1 Ducha 12 litrosmin 1 lavatório 21 litrosmin Após realizar a verificação dos pontos de utiliza ção devese somar o total da vazão desses pontos no caso Vazão total 21 litrosmin Para o sistema de água quente consideramos apenas metade da vazão calculada pois levamos em consideração que as águas quente e fria estão sendo misturadas neste caso Qnecessária Qtotal2 212 105 litrosmin Assim como é necessário utilizar as dimensões já conhecidas e comercializadas da caixa dágua o mesmo processo é feito para os aquecedores no caso a dimensão mais próxima que encon traremos será de 10 litros CARVALHO JÚ NIOR 2013 Você já havia parado para refletir a respeito dos benefícios que as placas solares trazem ao usuário e ao meio ambiente 86 UNICESUMAR Agora veremos um exemplo de aquecedores de acumulação tanto elétrico como a gás os conhecidos boilers para isso precisamos ter o conhecimento do número de pessoas residindo na edificação Para o exemplo em questão consideraremos sete pessoas apresentando um banheiro a ser utilizado O consumo médio por pessoa como visto nas unidades anteriores é de 45 litros então multipli camos pelo número de pessoas para encontrar o total de consumo 7 X 45 315 litrosdia Agora para a banheira temos o volume de 180 litros Dividindo por 2 este valor teremos um consumo de 90 litros Somando o total de água consumida teremos 315 90 405 litros Olhando os catálogos disponíveis dos fabricantes é possível perceber que o boiler a ser utilizado é o de 400 litros Por último realizaremos o dimensionamento de um sistema de aquecimento solar Para este tipo de consumo adotamos 50 litrosdiapessoa até porque quando não existe o consumo de energia elétrica a tendência é que as pessoas aumentem seu consumo Calcularemos o sistema para uma residência de um total de sete pessoas e com conhecimento que a re sidência terá duas banheiras de hidro com consumo de 200 litros cada O primeiro passo é acharmos o consumo total dessa residência que será V 507 350 litros Acrescentando o volume das banheiras teremos 200 litros no total pois o consumo das banheiras deve ser dividido por 2 logo o total necessário será a soma de 350 litros de consumo das pessoas 200 litros da banheira totalizando 550 litros então po demos adotar um boiler de 500 litros Por último devemos fazer o dimensionamento do número de coletores que será necessário para que o sistema funcione dessa forma podemos adotar que a cada 2m² consideramos 100 litros de água aquecida então n de coletores 500100 5 coletores A rede de distribuição de água quente se assemelha à rede de água fria em vários pontos porém o material empregado é diferente e as duas devem ser separa das sendo a de água quente localizada à esquerda do ponto de água fria considerando que a análise está sendo feita de forma frontal Os pontos a que devemos nos atentar ao dimen sionar uma rede de água quente é que a temperatura da água aquecida deve atingir um máximo de 70C e a partir de 40C os misturadores são obrigatórios Ao cuidar dos materiais a serem utilizados todos devem ter uma capacidade de resistência a 70C que é o máximo a que a água quente poderá che gar sendo utilizados neste tipo de instalação cobre CPVC PEX e PPR Para o dimensionamento da tubulação de água quente adotaremos os mesmos critérios de dimen sionamento para tubulação de água fria critério dos pesos das peças por trecho Vale frisar que ao contrário do que ocorre na água fria o super dimensionamento das peças de água quente não é bemvindo pois pode causar danos ao usuário tais como demora na chegada da água até os pontos necessários Agora falaremos a respeito do projeto de combate a incêndio Este tipo de projeto exige um desprendimento de conceitos maiores do que os outros dimensionamentos pois se trata de uma série de situações específicas que devem ser aten didas para que o dimensionamento correto seja feito e seja coerente com aquilo que é solicitado em cada Estado Segundo Carvalho Júnior os 87 UNIDADE 3 projetos de combate a incêndio devem ser dimensionados de modo que Proteja a vida dos ocupantes dificulte a propagação do incêndio proporcione meios de controle e extinção do incêndio e dê condições de acesso para as operações do corpo de bombeiros CARVALHO JÚNIOR 2013 p 117 Desta forma todo o conteúdo que será desenvolvido ao longo desta unidade sobre este tema é para que o projeto arquitetônico possua o mínimo de informações para desenvolver um projeto seguro e de responsabilidade assim como indicar as normas que devem ser procuradas no caso de necessitar de informações mais especificas a respeito de algum tema Cada Estado possui suas normas que devem ser respeitadas e quando houver conflito entre aquilo que está escrito na NBR pertinente e nas normas estaduais deve ser adotada sempre a medida mais conservadora a fim de prezar pela segurança No quadro 3 a seguir é possível realizar a consulta das normas utilizadas para desenvolver o projeto assim como seus fins NBR 10897 Proteção contra Incêndio por Chuveiro Automático NBR 10898 Sistemas de Iluminação de Emergência NBR 11742 Porta Cortafogo para Saída de Emergência NBR 12615 Sistema de Combate a Incêndio por Espuma NBR 12692 Inspeção Manutenção e Recarga em Extintores de Incêndio NBR 12693 Sistemas de Proteção por Extintores de Incêndio NBR 13435 Sinalização de Segurança contra Incêndio e Pânico NBR 13435 Sinalização de Segurança contra Incêndio e Pânico NBR 13437 Símbolos Gráficos para Sinalização contra Incêndio e Pânico NBR 13523 Instalações Prediais de Gás Liquefeito de Petróleo NBR 13714 Instalação Hidráulica Contra Incêndio sob comando NBR 13714 Instalações Hidráulicas contra Incêndio sob comando por Hidrantes e Mangotinhos NBR 13932 Instalações Internas de Gás Liquefeito de Petróleo GLP Projeto e Execução NBR 14039 Instalações Elétricas de Alta Tensão NBR 14276 Programa de brigada de incêndio NBR 14349 União para mangueira de incêndio Requisitos e métodos de ensaio NBR 5410 Sistema Elétrico NBR 5419 Proteção Contra Descargas Elétricas Atmosféricas NBR 5419 Sistema de Proteção Contra Descargas Atmosféricas Pararaios NBR 9077 Saídas de Emergência em Edificações NBR 9441 Sistemas de Detecção e Alarme de Incêndio NR 23 da Portaria 3214 do Ministério do Trabalho Proteção Contra Incêndio para Locais de Trabalho Quadro 3 Principais Normas pertinentes aos projetos de prevenção e combate ao incêndio em negrito são as que se relacionam diretamente com os projetos hidráulicos Fonte a autora 88 UNICESUMAR 89 UNIDADE 3 Mas por que não colocamos somente as normas relacionadas à parte hidráulica e dos projetos específicos Pelo simples fato de que existe correlação direta entre as nor mas e por conta de um conceito ou outro de um parâmetro ou outro seja necessário fazer uma pesquisa conjunto até conseguir atingir o entendimento do ponto específico Para o projeto de incêndio cada Estado possui um Código de Segurança Contra In cêndio e Pânico do Corpo de Bombeiro e as nomenclaturas das normas e a numeração podem variar porém a ABNT é praticamente a base paramétrica para todos estes códigos Sendo assim como profissional projetista poderá desenvolver todo o projeto com re quisitos previstos na ABNT e fazer uso de um procedimento administrativo que normal mente denominase consulta prévia dis ponibilizada pelos departamentos de análise e aprovação do projeto em que oficiais espe cializados auxiliam tirando dúvidas e dando sugestões para adequação à legislação local antes de submeter à aprovação e consequente obtenção da licença específica para funciona mento do estabelecimento Uma das normas que auxilia os projetis tas principalmente em início de carreira é a Norma NBR 9077 cuja temática é Saídas de emergência em edifícios e para dimensiona mento destas é necessário fazer um conjunto de préclassificações conforme os anexos a seguir que por acaso é o mesmo usado pelos códigos de prevenção do corpo de bombei ro Estaduais em suas normas com pequenas adaptações Anexo Tabela Tipo de classificação feita Tipos de variáveis consideradas Tabela 1 Classificação das edi ficações quanto à sua ocupação Código do Grupo tipologia edificação OcupaçãoUso Divisão Descrição Exemplos Interfere diretamente no pro jeto hidráulico de prevenção e combate a incêndio Tabela 2 Classificação das edifica ções quanto à altura Tipo de edificação alturas conforme números de pavimentos Interfere diretamente no pro jeto hidráulico de prevenção e combate a incêndio Tabela 3 Classificação das edifi cações quanto às suas dimensões em planta Natureza do enfoque Código Classe da edificação Parâme tros de área Interfere diretamente no pro jeto hidráulico de prevenção e combate a incêndio Tabela 4 Classificação das edifica ções quanto às suas ca racterísticas construtivas Código Tipo Especificação Exemplos Interfere diretamente no pro jeto hidráulico de prevenção e combate a incêndio Tabela 5 Dados para o dimensio namento das saídas Ocupação GrupoDivisão População Capacidade da U de passa gem Acessos e EscadasB descargas e rampasportas Como se trata de uma tabela que tem o tipos de edificações esta classificação estabelecerá os requisitos específicos para cada tipo de projeto hidráulico água fria e prevenção e com bate a incêndio Tabela 6 Distâncias máximas a serem percorridas Tipo de Grupo e divisão da edificação de ocupação Sem chuveiros automáticos Com chuveiros automáticos Interfere diretamente no pro jeto hidráulico de prevenção e combate a incêndio Tabela 7 Número de saídas e ti pos de escadas Dimensão Altura Ocupação P área de pavimento 750 m2 Q área de pavimento 750 m2 Requisitos complementares de um projeto de prevenção de incêndio mais especifica mente no gerenciamento do pânico mas que é cobrado com o projeto hidráulico de prevenção de incêndio Tabela 8 Exigência de alarme Dimensões em planta Alturas Classe e grupo de ocupação Requisitos complementares de um projeto de prevenção de in cêndio mais especificamente no gerenciamento do pânico Quadro 4 Anexos ABNT NBR 9077 Fonte adaptado da ABNT 2001 p 2533 Sendo assim é necessário realizar a consulta do ambiente a ser projetado para verificar quais as necessidades do mesmo As medidas de proteção que devem ser providenciadas para cada local específico consistem em dispositivos que causarão a prevenção ou o aviso caso ocorra alguma situação de risco podendo considerar que para uma edificação ser considerada segura ela deve proporcionar o mínimo de risco possível que o incêndio se inicie e caso isso aconteça ela proporcione uma grande capacidade de fuga CARVALHO JÚNOR 2013 Os elementos estruturais por exemplo precisam estar protegidos do fogo de modo que não desmoro nem imediatamente trazendo ainda mais risco para uma situação já perigosa como um incêndio desta forma o projeto visa permitir que os ocupantes da edificação deixem a mesma em uma condição segura e evite danos a própria estrutura 90 UNICESUMAR As medidas ativas de proteção são aquelas que estão relacionadas à detecção ao alarme à ilumina ção à extinção do fogo e aos sistemas de ilumina ção Mas antes de falarmos sobre elas é necessário entendermos que dependendo do tipo de material que está sendo queimado temos variação na classe do incêndio De acordo com Carvalho Júnior 2013 p 125 estas são Classe A Causadas por materiais de fácil combustão Classe B Causados por mate riais que queimam apenas em superfície Classe C Fogo que ocorre em equipamentos elétricos caso exista energia elétrica Classe D Incêndios em elementos pirofóricos e suas ligas tais como alumínio magnésio inflamamse em contato com o ar Os extintores são direcionados conforme o tipo de fogo que combaterão sendo sua composição variada de acordo com este fim podendo ser gás carbônico pó químico seco água pressurizada e compostos halogenados Eles precisam estar bem localizados de modo que não haja dificul dade em encontrálos em caso de emergência por isso é necessária a existência de sinalização apropriada CARVALHO JÚNIOR 2013 Mas por que falar de extintor em um capítulo de instalações hidráulicas Mui tas das soluções de segurança de prevenção em combate a incêndio precisam trabalhar de modo complementar e em alguns casos é es sencial por conta dos tipos de materiais que determinada edificação possui e a água não é o agente extintor Figura 7 Extintor de incêndio passando por inspeção Descrição da Imagem a imagem apresenta um homem segurando uma prancheta próximo a um extintor de incêndio que está pendurado na parede 91 UNIDADE 3 A NR 23 BRASIL 1978 online mas que foi alterada pela Portaria nº 221 em 2011 fornecenos informações a respeito da classificação dos incêndios de acordo com o tipo de material que será queimado sendo classificadas entre classes A B C e D CLASSES DE FOGOS SOLIDOS COMBUSTÍVEIS Madeira papel tela de algodão etc LÍQUIDOS INFLAMÁVEIS Gasolinas tintas solventes etc EQUIPAMENTOS ELÉTRICOS ENERGIZADOS Computadores Batedeiras Máquinas de lavar roupa microondas etc METAIS PIROFÓRICOS Sódio magnésio potássio alumínio zinco titânio etc Figura 8 Classificação de extintores Descrição da Imagem a imagem apresenta quatro classificações que podemos encontrar de extintores Essas classificações estão separadas por letras que as identificam em letra A Sólidos combustíveis letra B Líquidos inflamáveis letra C Equipamentos elétricos energizados e por fim letra D Metais pirofóricos A classe A é composta por materiais que estão sendo queimados e que deixam brasas e resíduos são aqueles que queimam por com pleto tanto em sua camada externa quanto interna 92 UNICESUMAR Figura 9 Folha de papel Material classificado como Classe A Descrição da Imagem a imagem apresenta nove folhas de papel dobradas e amassadas Descrição da Imagem a imagem apresenta chamas ardentes com reflexos de água sobre fundo preto Figura 10 Fogo sobre óleo na água A classe B apresenta os materiais que não queimam em seu interior apenas na superfície e também ao queimarem não apresentam resíduos diferente da classe A que apresenta Dentro dessa classe podemos citar os óleos a gasolina as tintas etc 93 UNIDADE 3 Figura 11 Ar condicionado pegando fogo Agora que você já aprendeu a diferença entre os tipos de materiais e suas relações com os incêndios é importante ressaltar que os extin tores também passam por este processo de diferenciação por tipo de incêndio e nem todo material pode ser combatido com água Desta forma um sistema hidráulico de prevenção e combate a incêndio Hidrantes não é exclusivamente a única forma de fazer frente à extinção do fogo é preciso ter conhecimento das múltiplas normas envolvidas para conseguir atender plenamente a um projeto de prevenção e combate a incêndio Descrição da Imagem a imagem apresenta um ar fixado sobre a parede num ponto dele está pegando fogo e saindo fumaça A classe C é destinada aos incêndios que ocorrem em equipamentos elétricos que se estiverem desligados caso o incêndio ocorra e exista energia elétrica eles voltam para a classe A Dentro dos equipamentos que se enquadram nessa classe podemos citar o ar condicionado e a televisão Por último temos a classe D que é desti nada a incêndios pirofóricos e suas ligas tais como alumínio potássio titânio e outros Esse tipo de material quando en tra em contato com o ar inflama e pode causar inclusive explosões 94 UNICESUMAR Quando os extintores forem ins talados devese atentar a seguir as recomendações de projeto pois o projetista deve locálos longe de escadas e em locais que caso venha a ocorrer algum in cêndio ou que não corra o risco de eles ficarem bloqueados pelas chamas Além dessas recomen dações eles devem ter altura máxima em relação ao piso aca bado de 16m sendo apropriado colocar os extintores próximos ao piso contanto que eles respeitem uma altura mínima de 010 a 020 em relação a esse nível e apoiado sobre suporte apropriado Os ex tintores precisam estar de acordo com o risco que o local oferece sendo direcionado por este fator Quando o risco de incêndio é baixo os extintores podem ser es paçados em 25m quando o risco é médio essa distância tornase 20m agora se o local apresenta um risco alto de incêndio então a distância entre os extintores deve ser no máximo de 15m CAR VALHO JÚNIOR 2013 Ao longo desta unidade você viu um pouquinho sobre as classes do fogo Não é mesmo Que tal assistir a um vídeo que explica a diferença entre eles e os tipos de extintores que devem ser usados Dessa forma seu aprendizado será ainda mais completo Para acessar use seu leitor de QR Code 160 Figura 12 Altura do extintor em relação ao nível do solo Fonte Carvalho Júnior 2013 p129 Descrição da Imagem a imagem apresenta dois extintores com uma cota no valor de 160 indicando a Altura do extintor em relação ao nível do solo Outra medida de proteção que temos são os sprinklers que possuem ação imediata em caso de incêndios sendo eles pressurizados e sen síveis à elevação da temperatura Após o seu uso é necessário que eles recebam reparos para voltarem a funcionar normalmente O espaça mento entre eles depende do modelo que será utilizado classificação do risco e local em que serão instalados CARVALHO JÚNIOR 2013 95 UNIDADE 3 Figura 13 Sprinklers em uso Descrição da Imagem Sprinklers derramando água sobre um fogo intenso Para casos de incêndio é necessário que uma reserva seja feita e que esta esteja de acordo com a NBR 13714 sendo um reservatório des tinado para o armazenamento desta água de fácil acesso ao corpo de bombeiros não podendo ser compartilhada a água destinada exclusi vamente a essa reserva para outros usos CARVALHO JÚNIOR 2013 Outro ponto interessante para citarmos a respeito dos extintores é que cada pavimento deve conter no mínimo dois extintores desta forma quando houver conflito entre as informações estipuladas devese sempre adotar a medida mais favorável em razão da segu rança No caso dos tipos de extintores que devem ser instalados eles podem ser específicos para a classe que combaterão de acordo com a norma vigente ou podem ser substituídos por extintores do tipo ABC que servem para o combate das três classes A B e C CARVALHO JÚNIOR 2013 96 UNICESUMAR São inúmeras as exigências que são feitas para um projeto de prevenção de incêndio até porque esse é um projeto de grande responsabilidade Dessa forma como dito não conseguiremos apresentar ao longo desta unidade todos os itens necessários para a elaboração de um projeto apenas apre sentaremos os caminhos que devem ser segui dos Porém dentro de cada cidade deve ser feita a consulta específica a respeito das normativas necessárias dentro do seu Estado A NBR 11742 ABNT 2003 e 9077 ABNT 2001 trazem as orientações necessárias destinadas Descrição da Imagem a imagem apresenta à direita e à frente um funcionário segurando um extintor que está sendo utilizado e ao seu lado um bombeiro instruindoo a respeito do seu uso Ao fundo é possível perceber outros funcionários no pátio observando ou aguar dando sua vez de realizar o treinamento às saídas de emergência em que é necessário ob servar tudo que está destinado a este fim o dimen sionamento das saídas de emergência realizado de acordo com o número de usuários da edificação a largura das saídas deve ser dimensionada em função do número de pessoas que por elas deva transitar levar em consideração que as escadas as rampas e as descargas são dimensionadas em função do pavimento de maior população o qual determina as larguras mínimas para os lanços correspondentes aos demais pavimentos considerandose o sentido da saída conforme NBR 9077 ABNT 2001 Figura 14 Funcionários realizando treinamento de combate a incêndio 97 UNIDADE 3 A respeito do espaço aberto tra tado na citação anterior a Norma diz que ele deve ser um local seguro uti lizado temporariamente pelo usuá rio acessado por meio das saídas de emergência de um setor ou setores ficando entre esses e o logradou ro público ou a área externa com acesso aos setores conforme NBR 9077ABNT 2001 Dessa forma é necessário garantir este abrigo para que o usuário se mantenha em segu rança durante seu trajeto A largura das saídas isto é dos acessos das escadas das descar gas e outros é dada pela seguinte fórmula N PC Sendo N Número de unidades de pas sagem arredondado para número inteiro imediatamente superior P População conforme instruí do na NBR 9077 C Capacidade da unidade de passagem conforme da NBR 9077 As larguras mínimas das saídas em qualquer caso devem ser as seguintes 110 m corresponden do a duas unidades de passagem e 55 cm para as ocupações em geral ressalvado o disposto a seguir 220 m para permitir a passagem de macas camas e outros nas ocupações do grupo H divisão H3 conforme NBR 9077 ABNT 2001 Figura 15 Incêndio atingindo as escadarias de um condomínio Descrição da Imagem a imagem apresenta uma escadaria branca de um condomínio e na parte muito fogo e fumaça oriundos de um incêndio que atingiu as escadas 98 UNICESUMAR As escadas as rampas e as descargas são dimensionadas de acordo com sua função no caso de mais de uma utilidade elas devem ser direcionadas pela situação mais rigorosa em função do pavimento de maior população ou maior largura exigida na edificação a qual determina as larguras mínimas para os lan ços correspondentes aos demais pavimentos considerandose o sentido de saída E aí Pronto para fazer seu primeiro projeto Você percebeu que seu estudo não pode parar por aqui não é verdade Existe uma série de detalhes que devem ser vistos direto com o Corpo de Bombeiro por meio das NPTs e NBRs que precisam ser estudadas com bastante atenção para entender todos os detalhes que envol vem um projeto Porém na prática é isso que você utilizará saber onde procurar e como iniciar seu projeto fará toda a diferença a você como profissional Creio que você tenha entendido ao lon go desta unidade como dimensionar e escolher um aquecedor e como estruturar um projeto de incêndio além de compreender a diferença entre os extintores e como eles devem ser locados Dessa forma você conseguirá verificar se a lista que você realizou no Mão na Massa está de acordo com o que de fato deve ser feito ou seja respeitando a altura de 160 sobre o solo e sendo os ex tintores apoiados quando necessário próximos ao piso acabado respeitando a altura de 010 a 020 cm desse nível 99 UNIDADE 3 Que tal fazer uma revisão do conteúdo de uma forma mais dinâmica Vamos construir um Mapa Mental para isso Observe a imagem a seguir e preencha os espaços que se relacionam com os conteúdos semelhantes Esta é a hora de você alunoa realizar uma autoanálise e verificar quais pontos você aprendeu e quais precisam ser reforçados Ok Medidas ativas Tipo A Tipo D Sprinkler PREVENÇÃO DE INCÊNDIO Descrição da Imagem aqui temos o Mapa Mental que apresenta vários retângulos com um tema central que é prevenção de incêndio interligados na parte inferior em tipo A e dois espaços em branco para que você estudante preencha depois temos mais um retângulo preenchido indicando o tipo D Já na parte superior temos um novo retângulo indicando medidas ativas e um retângulo para o seu preenchimento também há outro retângulo preenchido com a palavra sprinkler e mais uma nova conexão a ser preenchida 100 MAPA MENTAL 1 A NBR 5626 ABNT 2020 é a norma que regulamenta os projetos referentes a tubulações de água quente e fria e estas devem ser dimensionadas de forma que garanta a velocidade estipulada pela norma em qualquer trecho da tubulação Este valor referese a a 4 ms b 5 ms c 6ms d 8ms e 12ms 2 Os extintores apresentam uma série de particularidades em relação à sua implementação É necessário observar o tipo de fogo que ele combaterá quais as diretrizes impostas em relação ao local e ao tipo de atividade entre outras definições A respeito da localização do extintor analise as afirmativas seguintes I Eles devem ter uma altura máxima em relação ao piso acabado de 16 m II Devem respeitar uma altura mínima de 010 a 020 em relação ao nível do piso III Podem ser colocados em qualquer local Assinale a resposta correta em relação às afirmativas a Apenas a III é verdadeira b Apenas a II é verdadeira c I e II são verdadeiras d Apenas a I é verdadeira e II e III são verdadeiras 3 O conforto dentro dos lares vem sendo almejado cada vez mais pelas famílias e dessa forma uma série de mudanças podem ser observadas em relação às construções mais antigas como a presença de aquecedores de água que têm se tornado cada vez mais indispensáveis dentro das residências Em relação aos aquecedores assinale verdadeiro ou falso nas afirmativas a seguir Os aquecedores elétricos são os mais vantajosos para o meio ambiente Os aquecedores solares são os mais vantajosos para o meio ambiente Os aquecedores a gás precisam de um sistema de ventilação constante a V V V V b F F V V c F V V F d F F F F e V F V F 101 AGORA É COM VOCÊ 1 A a norma diz que a velocidade máxima nos trechos da tubulação não pode superar os valores de 4 ms 2 C a norma afirma que os extintores devem ter um mínimo de 01 02 do piso acabado e quando ins talados na parede devem atingir no máximo 160 em relação ao pisco acabado 3 C os aquecedores solares por possuírem uma fonte de energia sustentável apresentam maior bene fício em relação ao meio ambiente 102 CONFIRA SUAS RESPOSTAS ABNT NBR 9077 Saídas de emergência em edifícios Rio de Janeiro ABNT 2001 ABNT NBR 11742 Porta cortafogo para saída de emergência Rio de Janeiro ABNT 2003 ABNT NBR 10540 Aquecedores a gás do tipo acumulação terminologia Rio de Janeiro ABNT 2016 ABNT NBR 5626 Sistemas prediais de água fria e água quente Projeto execução operação e manutenção Rio de Janeiro ABNT 2020 BRASIL Portaria nº 221 de 6 de maio de 2011 Altera a Norma Regulamentadora nº 23 Disponível em httpssittrabalhogovbrportalimagesSSTSSTlegislacaoSSTportarias 2011Portaria221AlteraaNR23pdf Acesso em 8 fev 2021 CARVALHO JÚNIOR R Instalações Hidráulicas e o Projeto de Arquitetura 11 ed São Paulo Blucher 2017 103 REFERÊNCIAS 4 Coleta do Esgoto Sanitário Esp Daiane Rodrigues Caroa alunoa ao longo desta unidade você terá a oportunidade de aprender a respeito do funcionamento das redes de esgoto O conheci mento será desenvolvido por meio de conceituação teórica e indicações de como utilizar a norma pertinente promovendo a ponte entre teoria e prática sempre levando em conta a NBR 8160 MEU ESPAÇO Imagine uma situação em que você foi convidadoa a realizar uma vistoria junto a uma empresa de engenharia com a intenção de fazer um levantamento a respeito de algumas reclamações que os condôminos de um edifício estavam fazendo sobre a localização das caixas de passagem Ao entrar nesse edifício você foi designadoa para procurar em todas as áreas comuns essas caixas de passagem porém ao localizálas você não soube muito bem o motivo pelo qual elas estavam locadas daquela forma nas proximidades da edificação então chamou o engenheiro responsável para lhe explicar Ele explicou que é muito comum este tipo de reclamação pois muitas empresas não levam em conside ração todas as orientações presentes na NBR 8160 que trata da forma correta com que o projeto de esgoto deve ser desenvolvido Você já parou para pensar que toda água que entra para consumo precisa depois de seu uso com contaminantes ser dispensada para siste mas públicos de coleta que por sua vez se dire cionam aos tratamentos de esgoto Faz sentido denominar água residual Você já parou para pensar sobre o caminho percorrido por estas águas residuais até que elas cheguem ao sistema de coleta público Conhece os componentes hidráu licos ralos ralos sifonados caixas de passagem caixas de gordura etc do sistema de esgoto neces sários para o correto funcionamento e também como o esgoto coletado faz o percurso dentro de sua residência E qual o caminho que ele percorre para sair de dentro dela São muitos os detalhes que envolvem um pro jeto de esgoto dessa forma o engenheiro civil precisa estar apto a tomar decisões e oferecer so luções sempre que necessário Este conteúdo será útil para a realização de projetos e a execução de sistema de esgoto mas também lhe auxiliará no desenvolvimento de todos os outros projetos pois quanto mais conhecimento a respeito do processo construtivo como um todo maior o nível de deta lhes que você terá de pensar durante a elaboração e concepção de um projeto arquitetônico Mas por ser água residual saberia me dizer o motivo pelo qual quando bem projetado o sistema de esgoto não há retorno do mal cheiro para dentro da casa 106 UNICESUMAR Que tal promovermos uma experimentação prática para entendermos melhor este assunto Escolha um edifício ou um projeto dentro de sua realidade e analise se consegue localizar todos os componentes dos sistemas de esgoto e o posicionamento deles Em específico busque pelas seguintes definições ralos ralos sifonados sifão selo hídrico caixa de passagem e caixa de gordura Tente classificar tam bém pesquisando na Internet quais são considerados descontectores e por que recebem este nome Dica muitos deles usam a mesma estratégia geométrica para fazer a desconexão entre o ambiente da casa e a tubulação de esgoto Tente entender como acontecem as mudanças de sentido e qual a incli nação recomendada para a tubulação de esgoto Busque nas normas o posicionamento das caixas de passagem o contexto ideal de locação e o distanciamento normativo em relação à edificação Por que elas estão inseridas naquele local Faça uma lista com as possibilidades que você acredita que foram consideradas para escolher o local onde elas estão instaladas Realmente são vários os conceitos inseridos no desenvolvimento de um projeto de esgoto Ao locar as caixas de passagem por exemplo devem ser observados alguns pontos que podem interferir no seu perfeito funcionamento Pense na seguinte situação você localizou em um edifício as caixas alocadas próximo ao estacionamento mas não dentro dele Então coloque em sua lista 1 Próximo ao estacionamento mas não dentro para evitar que o peso dos automóveis esteja localizado sobre elas Dessa forma a constatação anterior é feita em razão do peso que o automóvel faz sobre as caixas o que pode prejudicálas estragálas Agora é com você Escolha um local e prossiga desenvolvendo este raciocínio Utilize o seu Diário de Bordo para isso DIÁRIO DE BORDO 107 UNIDADE 4 A norma que regulamenta os projetos e execuções de instalações da rede de esgoto é a NBR 8160 Esta estabelece que O sistema de esgoto sanitário tem por funções básicas coletar e conduzir os despejos provenientes do uso adequado dos aparelhos sanitários a um destino apropriado ABNT 1999 p 3 grifo do autor Ela ainda nos dá recomendações dos critérios em que o sistema predial deve ser projetado ABNT 1999 o mesmo deve ser capaz de evitar a contaminação da água garantindo a sua qualidade de consumo atendendo às partes externa e interna ou seja no interior dos sistemas de suprimento e de equipamen tos sanitários bem como nos ambientes receptores a água deve escoar de maneira rápida pois assim é possível evitar a ocorrência de vazamentos e a formação de depósitos no interior das tubulações impedir que os gases provenientes do interior do sistema predial de esgoto sanitário atinjam áreas de utilização a vedação precisa ser feita de forma correta a fim de evitar a circulação de bichos e também deve permitir a inspeção impossibilitar o acesso de esgoto ao subsistema de definições por último permitir ajustes dos aparelhos sanitários somente por dispositivos que facilitam a sua remoção para manutenções Os sistemas de coleta dos esgotos podem ser individuais ou coletivos sendo os sistemas individuais aquele cujo cada prédio irá possuir seu próprio sistema de coleta escoamento e tratamento no caso de não haver rede pública as normas pertinentes devem ser seguidas JUNIOR 2013 p 140 Figura 1 Vista esquemática de rede de esgoto Todo projeto deve ser desen volvido por um engenheiro responsável em dimensionar de forma apropriada a fossa e o sumidouro levando em consideração a quantidade de pessoas que residem no local e o padrão da habitação pois os resíduos seguem a propor cionalidade do nível de água consumido Os materiais uti lizados para a construção da fossa podem ser de alvenaria ou préfabricada em ambos os casos as normas pertinentes devem ser seguidas quais se jam a NBR 7229 e a NBR 3969 JUNIOR 2013 Descrição da Imagem A imagem apresenta uma casa na parte superior do terreno com um corte mostrando o esquema de esgoto abaixo da residência 108 UNICESUMAR Edifcação Águas servidas Águas servidas Fossa séptica Sumidouro Sumidouro CI CI CI CI Figura 2 Sistema individual Fonte Junior 2013 p 139 Descrição da Imagem A imagem apresenta uma edificação vista por cima e saindo da edificação existem dois encanamentos que passam pela fossa séptica e conectamse ao sumidouro onde os encanamentos da rede de esgoto encerram na via pública representando o sistema individual No sistema coletivo as redes coletoras ficam localizadas nas ruas e direcionam o esgoto até o local apropriado Neste local o esgoto receberá tratamento e após isso será lançado em um leito de água A respeito das instalações coletivas Cada edificação deve ter sua própria rede de esgoto indepen dente de prédios vizinhos com ligação a rede coletora pública ou seja cada edificação deve ter só um ramal predial exceto em construções de grande porte que podem a critério da conces sionária local terem mais de uma ligação de esgoto ao coletor público JUNIOR 2013 p140 Embora existam políticas governamentais que buscam atingir metas para a universalização dos sistemas de coleta e tratamento da população que em teoria deve ser impulsionada pela Lei nº 14026 de 15 de julho de 2020 a qual atualiza o marco legal do saneamento ainda é presente na realidade brasileira o fato de que grande parte da população não possui tratamento de esgoto apropriado É importante salientarmos que cada edificação deve possuir a sua própria rede de esgoto sendo esta composta por fossa filtro e sumidouro 109 UNIDADE 4 Edifcação Edifcação Edifcação Caixa de inspeção Caixa de inspeção Caixa de inspeção Rede coletora pública Rua Ramal predial Ramal predial Ramal predial Figura 3 Sistema coletivo Fonte Junior 2013 p 141 Falaremos agora a respeito do sistema predial de esgoto e para isso é de suma importância trazermos alguns conceitos que serão utilizados no decorrer do nosso estudo Em primeiro lugar conhece remos os principais elementos que compõem um sistema predial de esgoto aparelhos sanitários desconectores ou sifões ralos e caixas sifonadas ramal de descarga tubo de queda coluna de ventilação subcoletor dispositivos de inspeção coletor predial e válvula de retenção JUNIOR 2013 Descrição da Imagem A imagem apresenta três edificações vistas de cima onde uma tubulação está saindo de cada uma delas e se direcionando até o coletor público 110 UNICESUMAR Figura 4 Rede de esgoto Conhecer as partes que integram o sistema de esgoto é fundamental pois durante o processo de elaboração do projeto é essencial que o projetista entenda qual a melhor solução para alguma situação que possa surgir e ainda entender as vantagens e desvantagens de modo a trazer benefícios ao cliente O projeto deve ser desenvolvido a fim de trazer economia e praticidade para os usuários de modo que eles não percebam as decisões que foram tomadas em razão da comodidade Coluna de ventilação Tubo de queda Ramal de ventilação Vaso autossifonado Caixa sifonada Ramal de esgoto Figura 5 Vaso sanitário autossifonado Fonte Junior 2013 p 140 Descrição da Imagem A imagem apresenta um vaso sanitário autossifonado e uma tubulação saindo abaixo dele sendo ela o ramal de esgoto À direita dela encontrase a caixa sifonada à esquerda o tubo de queda e a coluna de ventilação que são tubos verticais Descrição da Imagem A imagem apresenta várias casas em uma rua com uma vista em corte mostrando a tubulação de esgoto passando abaixo da rua 111 UNIDADE 4 Iniciaremos a nossa conversa falando a respeito do ramal de descarga Este ramal é aquele responsável por receber os dejetos do aparelho sanitário e é ligado à caixa de inspeção no caso de residências térreas ou ao tubo de queda no caso de instalações prediais A caixa sifonada é aquela responsável por receber toda a tubulação do bidê do ralo da banheira e do tanque ou seja basicamente todas as outras tubulações se conectarão a ela As caixas de gordura são aquelas destinadas a receber os efluentes com gordura como as da cozinha porém as caixas de gordura são destinadas somente ao térreo pois quando a edificação possui mais andares elas serão destinadas a tubos de queda específicos para esta finalidade Entendese por ramais de descarga toda tubulação e os con junto de conexões que saem dos pontos de coleta ou seja dos aparelhos sanitários e cada qual tem um peso de contribuição o qual pela Tabela 1 está denominado pelo número de unidades Hunter de contribuição Esta unidade o Hunter é na verdade um número que cor relaciona a probabilidade de simultaneidade de uso à vazão do aparelho descarga diante de seu máximo uso Fazendo uma analogia seria como se todos os pontos despejassem os fluidos ao mesmo tempo e com base nisso estabelecese os diâmetros nominais Como é um parâmetro normativo e a maioria dos equipa mentos hidráulicos já seguem normas basicamente são cor relacionadas as unidades Hunter aos tubos e à medida que a tubulação conflui adotase o somatório de unidades Hunters nas tubulações que se direcionam aos sistemas de coleta Uma boa analogia é a de um rio que a partir de sua nascente encontrasse outros corpos dágua riachos e o seu leito tivesse que alargar à medida que o volume de água fosse incorporado O racional é o mesmo 112 UNICESUMAR Aparelho Sanitário N de unidades Hunter de contribuição Diâmetro nominal mínimo do ramal de descarga Bacia sanitária 6 100 Banheira de residência 2 40 Bebedouro 05 40 Bidê 1 40 Chuveiro De residência Coletivo 2 4 40 Lavatório De residência De uso geral 1 2 40 Mictório Válvula de descarga Caixa de descarga Descarga automática De calha 6 5 2 2 75 50 40 50 Pia de cozinha residencial 3 50 Pia de cozinha industrial 3 4 50 Tanque de lavar roupas 3 40 Máquina de lavar louças 2 50 Máquina de lavar roupas 3 50 Tabela 1 Unidades de Hunter de contribuição dos aparelhos sanitários e diâmetro nominal mínimo dos ramais de descarga Fonte ABNT 1999 p 16 Algumas observações podem ser feitas a respeito da tabela e são trazidas na nota de rodapé da NBR 8160 ABNT 1999 Por exemplo o diâmetro mínimo DN para o ramal de descarga da bacia sanitária pode ser reduzido para 75 caso a realização dos cálculos apropriados mostre esta redução justificável ou ainda em relação ao DN utilizado para máquina de lavar louças e roupas devem ser consideradas as recomendações dos fabricantes sendo o citado na norma apenas um parâmetro a ser analisado ABNT 1999 Podemos ainda trazer o dimensionamento dos ramais de esgoto relacionando o diâmetro nominal às Unidades Hunter de Contribuição UHC conforme a Tabela 2 Diâmetro nominal mínimo do tubo DN N máximo de unidade de Hunter de contribuição UHC 20 3 50 6 75 20 100 160 Tabela 2 Dimensionamento dos ramais de esgoto Fonte ABNT 1999 p 17 113 UNIDADE 4 Dessa forma podemos relacionar a Tabela 1 com a Tabela 2 por meio do diâmetro nominal mínimo e este será utilizado na tubulação de acordo com o número máximo de Unidades Hunter de Contribuição para realizar o dimensionamento dos ramais de esgoto Agora falaremos um pouco a respeito do sifão Este tem por objetivo evitar a saída de gases e por esta razão ele possui um fecho hídrico que contém uma camada liquida de 5 cm de modo que os gases não retornem através das tubulações Nas instalações de esgoto podemos encontrar dois tipos de desconectores que são a caixa sifonada e o sifão sendo que o sifão consegue atender a apenas uma unidade e a caixa consegue atender a múltiplas unidades JUNIOR 2013 A NBR 8160 ABNT 1999 orienta que os aparelhos sanitários sejam providos de um desco nector sifão ou caixa sifonada e que devem ter um fecho hídrico com altura mínima de 50 mm e o seu orifício com o mesmo diâmetro ou maior do que o ramal de entrada O fator que determinará como e em qual período serão feitas as manutenções é o ambiente onde o aparelho sanitário está e de que forma esse aparelho está sendo utilizado ou seja cabe ao usuário analisar a situação e verificar quando as manutenções são necessárias Lembrando que a manutenção preventiva é sempre melhor do que a aquela que ocorre na hora de um problema então o cuidado com o sistema é fundamental para que o mesmo funcione de forma correta por muito mais tempo JUNIOR 2013 Figura 6 Instalação do sifão Descrição da Imagem A imagem apresenta três edificações vistas de cima onde uma tubulação está saindo de cada uma delas e se direcionando até o coletor público 114 UNICESUMAR A caixa sifonada é aquela que recebe efluentes dos lavatórios ralos e bidês para encaminhálos ao esgoto sendo alocada de acordo com as especificações do projeto atendendo aos critérios de estética e praticidade Essa caixa possui vedação hídrica e isso faz com que insetos e odores não retornem pelos orifícios O material de fa bricação da caixa sifonada pode ser o PVC e o ferro fundido com diâmetros que podem variar entre 100 125 e 150 mm podendo ter até sete entradas de esgoto porém apenas uma opção de saída JUNIOR 2013 As caixas de passagem são como o nome diz apenas para passa gem normalmente são utilizadas quando há mudança de sentido em especial quando a angulação da tubulação simplesmente não consegue fazer frente ao esforço promovido pelo escoamento do fluido Por este motivo geralmente essas caixas estão posicionadas quando a mudança de sentido acontece normalmente a 90 graus e o seu posicionamento nesta condição ajuda o fluido a desacelerar O posicionamento de várias caixas de passagem deve observar sobretudo as inclinações e as angulações de mudança de sentido devem ser posicionadas de modo a facilitar o escoamento do es goto permitindo fácil acesso em manutenções periódicas Agora que abordamos as caixas sifonadas podemos falar dos ralos Eles podem ser secos ou sifonados sendo que os ralos secos são comumente mais utilizados para a água do chuveiro e a lavagem de pisos e terraços Os modelos de ralos normalmente são encon trados em dois materiais ferro fundido e PVC JUNIOR 2013 Além dos ralos tradicionais podemos encontrar ralos de saída articulada antiinfiltração e antiespuma Na verdade com a evolu ção da tecnologia são diversas as funcionalidades que encontramos atualmente disponíveis porém focaremos nestas três O ralo de saída articulada é destinado a coletar água e a guiála para a saída do ramal de descarga apresentando alguns benefícios em relação aos ralos comuns que são facilidade de instalação evita o entupimento do sistema de esgoto e apresenta melhor desempe nho hidráulico JUNIOR 2013 115 UNIDADE 4 O ralo antiespuma é utilizado junto ao ralo sifonado bloqueia a espuma que possa retornar e evita a passagem de insetos sendo possível encontrálo nos diâmetros DN 100 e DN 150 Dentre as vantagens de utilizar esse ralo podemos citar vedação efi ciente evita o retorno da espuma e é fácil de limpar e instalar JUNIOR 2013 O ralo antiinfiltração tem como principal função impedir a infiltração entre o piso e a caixa sifonada atuando em conjunto com o sistema de impermeabilização Então na possibilidade de infiltração esse ralo pode ser encontrado nos diâmetros de DN 100 e DN 150 Dentre as suas vantagens podemos citar fácil instalação compatibilidade com todos os sistemas do mercado além de devido ao seu sistema ser muito difícil ocorrer a má instalação JUNIOR 2013 Descrição da Imagem A imagem apresenta seis tipos diferentes de ralos de drenagem todos são circulares estando os três primeiros locados dentro de uma borda quadrada Dos tipos de ralos quatro são vazados em seus interiores e dois apenas em seu entorno Figura 7 Ralos de drenagem 116 UNICESUMAR O ralo linear é utilizado em ambientes com escadas e sacadas e normalmente é fabricado em PVC Dentre os principais benefícios deste tipo de ralo estão design inovador mais capacidade de captação de água fáceis instalação e limpeza Atualmente podemos encontrar também os ralos invisíveis que são aqueles que possuem o mesmo acabamento do piso ficando visível apenas uma pequena linha sendo assim muito mais discretos do que os outros ralos JUNIOR 2013 O ramal de esgoto é aquele destinado a rea lizar a coleta das águas oriundas do ramal de descarga sendo a caixa de inspeção o ponto co nector responsável entre esse ramal e o coletor predial Em uma casa térrea tornase mais fácil fazer a manutenção principalmente com pou cos usuários pois o seu uso é menos intenso e eventuais paradas são mais fáceis Agora imagine por exemplo uma edifica ção de múltiplos andares e com uma população usuária fazendo uso praticamente intermitente É necessário que se individualizem determinadas partes da edificação normalmente por ramais Es tes por sua vez se ligam à caixa de passagem por meio de um conjunto de unidades ou diretamen te às prumadas de descida também relacionadas a um conjunto de unidades Em edifícios com mais de um pavimento o ramal de esgoto do térreo deverá ser ligado diretamente a caixa de inspeção por tubula ção independente Para seu dimensionamen to utilizase a tabela apropriada de acordo com a NBR 8160 JUNIOR 2013 p 149 Estas estratégias de organização de poucas uni dades que confluem para um sistema de coleta minimizam o dimensionamento de tubulações exageradas pois o peso a pressão e a viscosidade do fluido exigiriam tubulações mais robustas o que encareceria o sistema Outro ponto positivo é que individualizando por prumadas as porções do sistema permitese que apenas algumas unidades fiquem desprovidas do serviço do esgoto para a manutenção mas as outras ficam em uso normal Alguns artifícios como shafts e caixa de inspeção são os pontos cuidadosamente planejados que são capazes de facilitar tais manutenções Assim o ramal de esgoto do térreo deverá ser ligado diretamente à caixa de inspeção por tu bulação independente Para isso utilizaremos a Tabela 2 a qual nos fornece o diâmetro para o ramal de esgoto que poderá ser utilizado neste dimensionamento Você já parou para pensar como as fossas sépticas são esvaziadas 117 UNIDADE 4 Então a NBR 8160 ABNT 1999 será a base de apoio para o di mensionamento do ramal pois se fôssemos transcrevêla nesta unidade gastaríamos várias e várias páginas para trazer os pontos importantes dessa forma ela deve ser utilizada como material de apoio a este conteúdo Tubo de queda Bacia sanitária Ramal de esgoto Ramais de descarga Ramal de ventilação Coluna de ventilação Figura 8 Ligação do ramal de esgoto Fonte Junior 2013 p 150 O tubo de queda que estamos comentando ao longo desta unida de é responsável por receber os efluentes dos ramais de esgoto e descarga e deve seguir alguns parâmetros de instalação sendo que ele precisa ser alinhado e não pode sofrer desvios ao longo do seu percurso além de não poder jamais ser admitido o diâmetro menor do que o diâmetro das tubulações que estão sendo desaguadas nele O diâmetro mínimo admitido é de 75 mm já o dimensionamento dos tubos de queda também deve seguir todas as especificações contidas na NBR 8160 JUNIOR 2013 Descrição da Imagem A imagem apresenta os ramais de descarga conectados ao ramal de esgoto Eles vão até a coluna de ventilação e o tubo de queda 118 UNICESUMAR Figura 9 Tubos de queda Fonte Junior 2013 p 150 Outro ponto interessante de falarmos é a respeito da coluna de ventilação pois ela é essencial para o sistema de esgoto afinal é por meio dela que a circulação de ar é feita ou seja ela permite que o ar da atmosfera entre dentro das tubulações a fim de protegêlas pois rupturas podem ocorrer no fecho hídrico dos sifões sem essa circulação de ar JUNIOR 2013 Descrição da Imagem A imagem apresenta uma série de tubulações que vão do subsolo até a cobertura As tubulações horizontais apresentadas são o tubo de queda e de ventilação na vertical é possível ver as tubulações de esgoto saindo das áreas do banheiro e se conectando a elas Vamos analisar a concepção de um projeto de esgoto em 3D Dessa forma ficará muito mais fácil a visualização do conteúdo apresentado pois você entenderá como tudo é construído Para acessar use seu leitor de QR Code 119 UNIDADE 4 A coluna de ventilação assim chamada quando presente em habitações com mais de um pavi mento precisa ter em sua extremidade superior uma abertura para a atmosfera ficando locada acima do telhado em 30 cm no mínimo Para que essa abertura não fique prejudicada por en trada de folhas ou por qualquer outra obstrução que possa ocorrer podem ser utilizados alguns dispositivos fabricados justamente para estes fins sendo possível encontrar ampla variedade no mercado JUNIOR 2013 A NBR 8160 ABNT 1999 traz algumas diretrizes específicas para casos isolados por exemplo no caso de terraços que são utilizados para outros fins que não sejam exclusivamente o de cobertura o tubo precisa estar instalado no mínimo a 2 m de altura Dentro do projeto arquitetônico existem algumas especificações que também devem ser cuidadas como o tubo ventilador primário e a coluna de ventilação não devem estar a menos de 4 m de qualquer janela porta ou vão de ventilação e precisam ser elevados no mínimo a 1 m das vergas JU NIOR 2013 O tubo ventilador primário e a coluna de ven tilação devem ser verticais e alinhados em uma única prumada bem como uniformes em toda sua prumada Para residências devem possuir o valor mínimo de 50 mm e acima de dois pavi mentos 75 mm JUNIOR 2013 Figura 10 Tubo de queda saindo de uma calha Descrição da Imagem A imagem apresenta o beiral de um telhado e uma calha ao final da calha é possível observar um tubo que está conectado a ela e que é responsável por dimensionar a água coletada podendo ser chamado de tubo de queda 120 UNICESUMAR Segundo Junior 2013 p 151 o ramal de ventilação é o trecho destinado a instalação que interliga o desconector ou ramal de descarga ou ramal de esgoto de um ou mais aparelhos sanitários a uma coluna de ventilação ou a um tubo ventilador primário A tabela a seguir faz referência à distância entre o tubo conector e o de ventilação Diâmetro nominal do ramal de descarga Distância máxima em m 40 100 50 120 75 180 100 240 Tabela 3 Distância máxima de um desconector ao tubo de ventilação Fonte Junior 2013 p 150 Descrição da Imagem A imagem apresenta duas lajes sen do a primeira com o tubo de ventilação que está ligado 30 cm acima da laje e a segunda 2 m acima da laje conforme citado durante o texto Ao ser conectado o tubo de ventilação ao tubo de esgoto ocorrerá a mudança na direção ho rizontal para vertical e ela deve ser próxima ao tubo o máximo possível respeitando uma distância de duas vezes o diâmetro do ramal de descarga Este ramal deve evitar que o es goto sanitário tenha acesso a ele dessa forma a instalação dessa tubulação deve respeitar a inclinação de 1 a fim de evitar essa situação O ramal do esgoto deve ser ligado a coluna de ventilação no mínimo 15 cm acima do nível de transbordamento da água JUNIOR 2013 p 150 Dessa forma garantiremos as condi ções de segurança especificadas na NBR 8160 ABNT 1999 Na imagem anteriormente indicada é possí vel perceber os detalhes normativos que devem ser respeitados na instalação do tubo de venti lação nos dois casos descritos Já na imagem a seguir é possível verificar o detalhamento do encaixe das peças e entender um pouco melhor como elas interagem entre si pois o sistema é composto de inúmeros detalhes que devem ser estudados a fim de compreender como o sis tema funciona por completo JUNIOR 2013 VP 030m Laje VP 200 m Terraço Figura 11 Tubo de ventilação Fonte Junior 2013 p 151 121 UNIDADE 4 Tubo de queda Coluna de ventilação Ramal de ventilação Ramal de esgoto Ramal de descarga Figura 12 Tubo de ventilação Fonte Junior 2013 p 151 Descrição da Imagem A imagem apresenta uma parede explodida com a tubulação vinda do ramal de esgoto À direita temos uma pia e um vaso sanitário embaixo deles é possível perceber toda a tubulação com o ramal de esgoto e de descarga e estes conectados ao tubo de queda e coluna de ventilação 122 UNICESUMAR O próximo dispositivo que precisamos conhecer para realizar o correto dimensionamento do sistema de esgoto é o subcoletor Ele é responsável por receber os efluentes dos esgotos ou dos tubos de queda e deve estar locado nas partes não construídas do terreno ou fixado com braçadeiras sobre a laje da cobertura JUNIOR 2013 O diâmetro mínimo que deve ser utilizado nos projetos é DN 100 mm e neste caso também utilizaremos a inclinação de 1 no mínimo com intercalação feita por caixas de inspeção sendo elas necessárias todas as vezes em que houver mudança de direção ou quando houver novas conexões das tubulações O dimensionamen to dos subcoletores é realizado por meio do somatório das Unidades de Hunters de Contribuição UHC conforme tabela a seguir Diâmetro nominal do tubo Número máximo de Unidades de Hunters de Contribuição em função das declividades mínimas DN 05 1 2 4 100 180 216 250 150 700 840 1 000 200 1 400 1 600 1 920 2 300 250 2 500 2 900 3 500 4 200 300 3 900 4 600 5 600 6 700 400 7 000 8 300 10 000 12 000 Tabela 4 Dimensionamento de subcoletor Fonte ABNT 1999 p 18 As caixas de inspeção devem ser locadas de modo que seja fácil o acesso à manutenção permitindo a sua limpeza e a desobstrução de tubulações de esgoto Essas caixas são instaladas todas as ve zes que houver mudança de direção ou quando o comprimento da tubulação de esgoto ultrapassar o limite de 12 m porém em prédios que possuem diversos pavimentos as caixas precisam ser locadas a pelo menos 2 m dos tubos de queda dos quais elas estão ligadas JUNIOR 2013 A imagem a seguir apresenta as simbologias trazidas pela norma para que o projeto possa ter fácil leitura entre todos os profissionais 123 UNIDADE 4 Ralo sinfonado RS Caixa de inspeção CI Caixa retentora especificar o tipo de caixa VAA Válvula de admissão de ar Ralo seco R Caixa sifonada CS Caixa retentora de gordura simples CGS Caixa retentora de gordura dupla CGD Tanque séptico Caixas de passagem CPs Válvula de retenção VR Figura 13 Simbologia trazida pela norma para projetos de esgoto sanitário Fonte ABNT 1999 p 23 Descrição da Imagem A imagem apresenta 12 simbologias a respeito dos itens utilizados em projeto sendo oito deles representados por um símbolo redondo do qual sai um tracinho e quatro deles por um retângulo do qual sai um tracinho alterando apenas o preenchimento dos símbolos 124 UNICESUMAR De acordo com a NBR 8160 ABNT 1999 as caixas de inspe ção podem ser encontradas em concreto alvenaria ou plástico co mercializadas normalmente em forma retangular com diâmetro de 60 cm e profundidade máxima de 1 m Um detalhe importante que deve ser ajustado é que a tampa da caixa deve estar visível para a fácil localização em manutenções necessárias por esta razão a tampa precisa estar nivelada e receber vedação apropriada O que infelizmente ocorre é que as caixas se encontram locali zadas sobre as vagas de veículos dentro do condomínio causando transtornos Dessa forma caixas devem ser evitadas em áreas priva tivas e precisam ser alocadas de modo que não haja pesos sobre elas Agora falando a respeito das caixas de gordura como havía mos comentado anteriormente elas são responsáveis por reterem toda a gordura que possa vir com os resíduos A quantidade de caixas costuma estar sujeita ao projetista salvo em locais com especificações a respeito delas JUNIOR 2013 As caixas de gordura pequenas CGP apresentam algumas es pecificações a respeito de seu tamanho e de sua utilização poden do também serem chamadas de caixa de gordura simples CGS apresentando as seguintes dimensões diâmetro interno de 30 cm parte submersa do septo de 20 cm capacidade de retenção de 18 l diâmetro nominal da tubulação de saída de 75 mm As caixas de gordura apresen tam um papel interessante na hora de serem locadas pois precisam estar bem instaladas e localizadas visto que são encai xadas no mesmo nível do piso Que tal entender um pouco melhor as tomadas de decisão para a instalação dessas caixas Vamos recapitular A NBR 8160 ABNT 1999 é a norma técnica responsável por trazer as orientações a respeito da elaboração dos projetos de esgoto dessa forma todas as orientações necessárias para o dimensionamento do projeto estão contidas em suas tabelas É fundamental que o engenheiro tenha conhecimento dela e já tenha realizado a leitura por completo para indicar os dimensionamentos desse tipo de projeto 125 UNIDADE 4 A NBR 8160 ABNT 1999 traz orientações a respeito da forma com que as caixas de gordura podem ser dispostas no projeto sendo que para residências que possuam uma cozinha podemos fazer a utilização das caixas pequenas quando tratamos de edifícios com diferentes pavimentos os mesmos devem ser ligados a tubos de queda separados para essa especificação que são os tubos de gordura Estes serão despejados em uma caixa de gordura coletiva locada no térreo Para o dimensionamento das caixas de gordura a NBR 8160 ABNT 1999 traz referências sobre a quantidade de cozinhas a capacidade de cada caixa e as dimensões mínimas que elas devem apresentar JUNIOR 2013 É importante salientar que as caixas de gordura são um dos últimos equipamentos hidráulicos usados antes do lançamento do esgoto no sistema de coleta de tratamento e os maiores resíduos que não foram decompostos no processo de encaminhamento são retidos na mesma Por este fato de tempos em tempos a sua manutenção é necessária de modo a evitar a sua completa saturação a geração de gases e os inconve nientes quanto a transbordamento Para fins de dimensionamento utilizase a seguinte tabela N de cozinhas a serem dimensionadas Dimensionamento segundo a NBR 8160 1 Caixa de gordura pequena 2 Caixa de gordura simples ou dupla Até 12 Caixa de gordura dupla Mais de 12 Caixa de gordura especial Tabela 5 Dimensionamento das caixas de gordura em função do número de cozinhas Fonte ABNT 1999 É importante salientar que no caso de restaurantes escolas hospitais e outros locais que contenham cozinhas grandes ou com grande fluxo de gordura é necessário utilizar as caixas de gordura especiais Figura 14 Caixa de gordura instalada no quintal Descrição da Imagem A imagem apresenta uma caixa de gordura localizada em cima da grama com a tubulação saindo da parede pas sando pela caixa e retornando ao solo 126 UNICESUMAR Segundo a NBR 8160 ABNT 1999 p 10 podemos definir o coletor predial como o trecho da tu bulação compreendida entre a última inserção de subcoletor ramal de esgoto ou descarga e o coletor público ou seja podemos dizer que o coletor predial é a tubulação que faz a conexão da caixa de inspeção até o coletor público Esgoto secundário Caixa sifonada Esgoto primário Tubo de ventilação Última caixa de inspeção Coletor predial máximo 15 m Coletor público 150m Figura 15 Corte esquemático do coletor predial Fonte Junior 2013 p161 Descrição da Imagem A imagem apresenta o corte de uma residência nela é possível ver a tubulação saindo de um banheiro e indo até o coletor público A tubulação sai da pia e do vaso como esgoto sanitário passa pela caixa de inspeção escorre pelo coletor predial até chegar ao coletor público que está a 150 m abaixo do passeio público Analisando a imagem esta apresenta o corte esquemático do coletor predial em que podemos fazer algumas análises em relação a ele tais como deve ser conectado diretamente ao coletor público possuir espaçamento máximo de 15 m entre a caixa de inspeção e o coletor público e ser ligado por gravidade respeitando a inclinação necessária para conexão variando de acordo com o tipo de terreno e projeto O diâmetro mínimo solicitado para o coletor predial é de DN 100 mm ABNT 1999 Ao longo desta unidade foram descritos os materiais utilizados para cada parte do projeto mas em geral os materiais mais utilizados nos sistemas de esgoto são os materiais de PVC devido à sua boa resposta em relação às solicitações deste tipo de tubulação porém é possível encontrar outros tipos de materiais dispostos no mercado PVC ferro fundido e manilha cerâmica Eles devem ser escolhidos após a análise do tipo de esgoto que será conduzido da temperatura e dos efeitos químicos aos quais a tubulação ficará exposta JUNIOR 2013 127 UNIDADE 4 Os sistemas prediais de esgoto devem ser dimensionados con forme especificações na NBR 8160 ABNT 1999 com as tabelas que são dispostas para cada especificação Essa norma funcionará como um manual sendo tecnicamente simples de ser interpretada em comparação a outras mais complexas É necessário que oa engenheiroa responsável pelo projeto de esgoto analise o local e o projeto arquitetônico e assim desenvolva o traçado de forma a não prejudicar os elementos estruturais que estão dispostos no projeto Dessa forma todas as informações inseridas nesta unidade de vem ser observadas a fim de que o projeto tenha harmonia em sua entrega final cabendo aoà engenheiroa a redução de custos dOS projetos e as melhores soluções técnicas Figura 16 Escavação para instalação do sistema de esgoto Descrição da Imagem A imagem apresenta um grande canteiro de obras com guindastes de torre e edifícios ao fundo o pôr do sol À direita temos a escavadeira fazendo a escavação para a colocação de tubos de esgoto pluvial subterrâneo Ao fundo os prédios sendo levantados 128 UNICESUMAR Para finalizar esta unidade realizaremos o dimensionamento de uma tubulação de esgoto Para iniciar é necessário sabermos que cada UHC apresenta um valor específico conforme consta na Tabela 1 apresentada anteriormente Cada tubulação possui um diâmetro que depende do total de UHC que está conectado ao aparelho sanitário então com base nesses aparelhos realizamos o dimensionamento As declividades utilizadas no projeto serão levadas em consideração e como o projeto pode variar em relação às declividades normalmente utilizamos 2 para diâmetros inferiores a 75 mm e 1 para diâ metros superiores a 100 mm Assim como a tabela apresentada a NBR 8160 apresenta cada tabela relacionada ao fator que se pretende dimensionar dessa forma basta analisar o projeto e consultar cada uma das tabelasguia JUNIOR 2013 O projeto de esgoto realmente é muito interessante não é verdade Foram inúmeros os conceitos vistos até aqui que lhe tornaram uma profissional futuramente mais capacitadoa Em seu dia a dia você terá a oportunidade de utilizar todos os conceitos aprendidos tanto na execução teórica de seu trabalho quanto na prática Por exemplo ao elaborar um projeto hidráu lico o conhecimento sobre as tubulações e o dimensionamento é essencial Na prática saber inspecionar os itens de projeto e avaliar quando eles estão corretos ou não ou ainda tomar decisões rápidas no canteiro de obra exigem conhecimento dos conceitos vistos ao longo desta unidade Podemos por meio dos exemplos das caixas de gordura saber se elas estão em um local inapropriado como no meio de um estacionamento ou embaixo de algum móvel que faça peso sobre elas ou ainda se estão mal assentadas ou mal fechadas facili tando a entrada e a saída de baratas e ratos Enfim todos estes conceitos são fundamentais a você futuroa engenheiroa civil 129 UNIDADE 4 Quantos assuntos interessantes vimos ao longo desta unidade não é mesmo Que tal realizar a autoanálise a respeito do conteúdo visto até aqui Observe o mapa mental a seguir e preencha os retângulos vazios com informações que você aprendeu ao longo desta unidade a respeito das caixas de gordura Fique à vontade para realizar outras anotações que achar pertinente O importante é revisar o conteúdo aprendido CAIXA DE GORDURA Mudança de direção Descrição da Imagem A imagem apresenta um retângulo central em que está escrito caixa de gordura e quatro outros retângulos saindo desse retângulo principal sendo que três deles estão em branco para serem preenchidos e um apresenta a frase mudança de direção 130 MAPA MENTAL 1 As redes de esgoto devem ser dimensionadas conforme a funcionalidade que cada peça do sistema representa Dessa forma é muito importante que oa engenheiroa civil entenda o sistema como um todo de modo a conseguir designar a melhor solução para o projeto Assim a respeito das partes que compõem um projeto de esgoto analise as afirmativas a seguir I O ramal de descarga é a tubulação que recebe diretamente os efluentes de aparelhos sanitários II O sifão não faz parte das partes de um projeto de esgoto III Os sifões fazem parte de um conjunto chamado desconectores Está correto o que se afirma em a I II e III b Apenas I c Apenas II d Apenas III e Apenas I e II 2 O projeto de esgoto apresenta diversas especificações dentre elas algumas tubulações ver ticais que são locadas para fins específicos as quais podemos citar os tubos de queda e os tubos de ventilação A respeito de ambos os tubos assinale a alternativa correta a O tubo de queda existe apenas em edificações com mais de dois pavimentos b O tubo de queda existe apenas em edificações com dois ou mais pavimentos c O tubo de ventilação é aquele em que instalamos um miniventilador em seu interior d O tubo de ventilação pode ser dispensado em edificações altas e O tubo de queda e o tubo de ventilação possuem as mesmas finalidades 3 Toda edificação deve ter a sua própria rede de esgoto sendo que essa rede deve respeitar todas as especificações da NBR 8160 ABNT 1999 para que o projeto saia dentro dos parâ metros estipulados O coletor predial também recebe algumas especificações dessa norma A respeito do coletor predial assinale a alternativa correta a Ele é dispensável nas edificações b Ele pode ser instalado com DN 50 mm c Ele não deve ultrapassar 15 m em sua ligação com o coletor público d O coletor público nada tem de ligação com o coletor predial das residências e A caixa de passagem e o coletor público podem ser na mesma finalidade simplificados 131 AGORA É COM VOCÊ 1 A Todas as afirmativas estão corretas visto que os sifões são conhecidos como desconectores também 2 B O tubo de queda é descrito pela norma NBR 8160 como necessário a partir de dois ou mais pavi mentos 3 C O coletor predial e o dispositivo de inspeção não devem ultrapassar 15 m do coletor público 132 CONFIRA SUAS RESPOSTAS ABNT NBR 81601999 Sistemas prediais de esgoto sanitário Projeto execução operação Rio de Janeiro ABNT 1999 JUNIOR R de C Instalações Hidráulicas e o Projeto de Arquitetura 6 ed São Paulo Blücher 2013 133 REFERÊNCIAS 5 Coleta de Água Pluvial Esp Daiane Rodrigues Olá caroa alunoa Ao longo desta unidade você terá a oportunidade de adquirir conhecimento de como realizar o dimensionamento da coleta de águas pluviais A forma como o conteúdo foi desenvolvido tornará o seu estudo mais interessante e você concluirá esta unidade com todas as informações necessárias para preparar os seus projetos MEU ESPAÇO A coleta de água de chuvas envolve dois aspectos o primeiro é a capitação que ocorre em todas as residências por meio da inclinação do telhado e do dimensionamento das calhas a segunda é para o aproveitamento ou seja o reuso das águas pluviais Levando isso em conta eu lhe pergunto você já parou para pensar de que forma é realizado o reaproveitamento das águas pluviais A conscientização a respeito da degradação que o ser humano realiza no meio ambiente tem feito as pessoas terem mais consciência a respeito de como devemos utilizar os recursos hídricos Por este motivo cada vez mais os incentivos para captação e reuso de águas pluviais têm crescido Em alguns municípios a prefeitura oferta descontos no IPTU para os moradores que fazem a captação de água pluvial para reuso ou ainda nos selos de certificações ambientais é levada em consideração a forma como é feita o reapro veitamento dessas águas agregando valor aos empreendimentos Agora por meio de uma narrativa quero que se imagine como oa engenheiroa civil que atenderá João um cliente que gostaria de realizar um projeto e incluir o reuso das águas pluviais Por onde você começaria a orientálo É necessário ter o entendimento de todo o processo e entender o dimensionamento para que você realize as melhores soluções de projeto Para ajudar João imagine que você decidiu fazer um experimento com o objetivo de tirar as suas próprias conclusões a respeito da coleta de água de chuva Dessa forma selecione dois recipientes de mesmo tamanho e selecione duas calhas de dois diâmetros diferentes posicione a calha e o tanque para a coleta em uma área externa cada calha em um tanque distinto Agora é só aguardar a chuva e tirar as suas conclusões a respeito desse experimento Após realizar o experimento indicado você deve avaliar a quantidade de água coletada Houve diferença Por quê São questões que devem ser pontuadas acerca da forma de coleta Primeiramente para desenvolver o experimento é necessário que você encontre recipientes iguais pois dessa forma será mais fácil realizar a avaliação da água coletada quando realizar a comparação Após isso é necessário escolher os tipos de calha Você mesmoa pode produzir essa calha utilizando canos de PVC de diâmetros diferentes e abrindo cada cano na metade para que parte deles fique exposta à superfície e colete a água Agora é só posicionar o seu experimento em um local aberto livre de qualquer cobertura e aguardar um dia chuvoso para realizar a comparação DIÁRIO DE BORDO 136 UNICESUMAR Antes de abordarmos qualquer outro assunto nesta unidade é preciso entendermos o que são consideradas águas pluviais Estas são as águas oriundas das precipitações que podem ser captadas para a reutilização das atividades dentro de uma residência por exemplo lavar roupas ou lavar calçadas não sendo própria para consumo O projeto de águas pluviais visa coletar essa quantidade de água que cai sobre o telhado e direcionála para os locais apropriados conforme a NBR 10844 orienta ABNT 1989 visto que esta é a norma que regulamenta instalações prediais de águas pluviais e deve ser exclusivo para este tipo de captação Para a elaboração do projeto de águas pluviais é necessário estarmos atentos ao projeto arqui tetônico pois o mesmo deve ser dimensionado de forma que contemple os espaços necessários de captação e para isso o telhado é a parte mais importante desse dimensionamento então revi saremos as partes constituintes do telhado Inicialmente é necessário estar atentoa à inclinação do terreno normalmente são válidas duas opções quando o escoamento não ocorre de forma natural para a rua em frente ao terreno projetado A primeira solução é aterrar o terreno e nivelálo com a rua e a segunda solução é escoar a água para a rua mais próxima passando pelo terreno vizinho conforme está previsto no Código Civil brasileiro ou seja o lote a jusante deve receber as águas pluviais do lote a montante Outra solução seria o bombeamento da água porém não é aconselhável visto que os custos ao usuário para a manutenção serão altos 140 000 CAG H1 H2 Perfil natural do terreno ø 100 decl mín 05 Guia Águas pluviais Água pluvial Figura 1 Rede coletora de águas pluviais em terrenos acentuados para o fundo Fonte Junior 2013 p 201 A primeira parte que revisaremos é a cobertura propriamente dita Esta deve estar apta a proteger a edificação contra as intempéries e ser composta por outras partes tais como as águas que são as divisões em que o telhado sofrerá uma caída devido à sua inclinação desaguando as águas coletadas em calhas ou grelhas O telhado pode conter as águas furtadas que são um canal entre as águas do telhado e por meio delas é possível que a água escoe A cumeeira é o ponto mais elevado do telhado neste ponto estão locadas as terças as quais são uma grande viga de madeira que sustenta os caibros É na cumeeira que ocorre o encontro das partes do telhado Descrição da Imagem A imagem apresenta uma residência e o traçado do terreno Abaixo do perfil natural do terreno é possível perceber o encanamento de água pluvial 137 UNIDADE 5 Os telhados normalmente apresentam um beiral que é um pro longamento destinado à proteção dos vãos da edificação tais como portas e janelas Esse prolongamento se estende além das paredes e necessita que uma calha seja colocada no final do prolongamento para captação de água ou no caso de telhados com platibanda uma calha embutida É possível contando com a criatividade do projetista realizar a inserção de elementos estéticos JUNIOR 2013 Figura 2 Partes constituintes do telhado Agora falaremos a respeito das partes que constituem o sistema de águas pluviais propriamente dito iniciando pelas calhas citadas anteriormen te Elas podem ser de duas maneiras as calhas de beiral e as calhas de platibanda ambas são destinadas a realizar a coleta das águas do telhado e destinálas aos coletores apropriados As calhas possuem diferentes formatos dependendo do material que será empregado e do projeto arquitetônico sendo que elas devem ser especificadas pelo projetista e ao serem instaladas o proprietário precisa estar ciente da necessidade de manutenção visto que calhas entupidas podem causar diversas si tuações como o extravasamento das águas por entupimento e o ideal é que sejam limpas pelo menos duas vezes ao ano JUNIOR 2013 Descrição da Imagem A imagem apresenta um telhado com diferentes divisórias representando todas as partes que lhe constitui 138 UNICESUMAR Figura 3 Calha entupida Descrição da Imagem A imagem apresenta um recorte de telhado visto por cima com foco na calha que está coberta por folhas causando o seu entupimento Descrição da Imagem A imagem apresenta cinco tipos de calhas sendo a primeira em formato de U aberto com a base quadrada a segunda em formato de U fechado com base quadrada a terceira em formato de V a quarta em formato de U circular e a terceira em forma de U porém com amplitude maior As seções mais utilizadas nas calhas estão apresentadas na Figura 3 e como citado as calhas são direcionadas pelo projeto arquitetônico pois a forma como o telhado foi projetado influenciará diretamente no tipo de calha que será utilizado Retangular Circular Semicircular U V Figura 4 Tipos de calha Fonte Junior 2013 p180 As calhas assim como os telhados também precisam ter decli vidade para o escoamento das águas pois se essa declividade for ausente pode ocorrer o empoçamento da água e consequente mente danos à edificação Por esta razão costumase adotar a inclinação mínima em direção ao tubo de queda que é o tubo responsável por coletar as águas das calhas O valor mínimo utilizado nas calhas é de 05 com exceção das de água furtada que são definidas em função da cobertura 139 UNIDADE 5 Segundo Junior 2013 a redução da capa cidade de escoamento da calha pode chegar a 17 quando ocorrem mudanças de inclinação no trajeto dessa forma essas mudanças devem ser evitadas A Tabela 1 nos mostra a redução da capacidade de escoamento da calha em função da distância da curva até a saída de escoamento Tipo de curva Distância da curva à saída d2m 2md4m Canto vivo 17 9 Canto arredondado 9 5 Tabela 1 Redução da capacidade de escoamento da calha Fonte Junior 2013 p185 Para realizarmos o detalhamento do projeto arquitetônico é necessário que antes realize mos o dimensionamento para os ajustes pois somente dessa forma entenderemos o que será necessário para o projeto e para isso precisa mos entender o que é vazão de projeto podendo ser definida como Intensidade da chuva adotada para a loca lidade e para um certo período de retor no número médio de anos em que para a mesma duração de precipitação uma determinada intensidade pluviométrica é igualada ou ultrapassada apenas uma vez JUNIOR 2013 p 185 O período de retorno é estabelecido pela NBR 10844 ABNT 1989 que dita valores fixos de acordo com a necessidade de drenagem Então segundo a norma temos que T 1 quando o acu mulo de poças é tolerado T 5 quando estamos tratando de coberturas ou terrações e por último T 25 quando poças ou extravasamentos não po dem ocorrer JUNIOR 2013 Para o cálculo das vazões coletadas pelas calhas é necessário saber a intensidade pluviométrica da região onde a residência está locada Para isso indico a consulta da tabela indicada no link a seguir que direciona para a NBR10844 com todas as informações a respeito das intensidades de chuva no Brasil localizadas na página 11 Para acessar use seu leitor de QR Code Para iniciarmos o dimensionamento é necessário que tenhamos o conhecimento a respeito da área de contribuição do telhado que segundo a NBR 10844 ABNT 1989 pode ser definida como a soma das áreas das superfícies Estas interceptando chuva conduzem as águas para determinado ponto da instalação e o conhecimento da intensidade pluviométrica localizada na NBR 10844 Sabendo destas informações podemos calcular a vazão coletada pelas calhas por meio da formulação 140 UNICESUMAR 60 IxA Q Onde Q Vazão em Lmin I Intensidade pluviométrica em mmh A área de contribuição em m² De acordo com a NBR 10844 ABNT 1989 existe um tempo limite para a calha suportar o escoa mento da água sendo estabelecido o período de cinco anos de retorno sobre a área de contribuição do telhado JUNIOR 2013 A área de contribuição do telhado deve ser detalhada no projeto arquitetônico mostrando por meio de cortes e indicações de declividade a forma de escoamento A forma como ocorre a divisão do telhado para que a água escoe para as calhas deve ser oriunda do estudo de modo que o traçado mais econômico seja realizado gerando por consequência economia na instalação do sistema de captação de águas pluviais Para a área de contribuição existem alguns detalhes que precisam ser levados em consideração visto que a chuva que escoa sobre o telhado sofre influência da inclinação do telhado e das paredes que estão dispostas ao longo da cobertura Para entendermos melhor o cálculo da área de contribuição acompanharemos um exemplo Observe o telhado a seguir é possível verificar que ele possui uma inclinação ou seja uma superfície inclinada 10 m 5 m 16 m Figura 5 Área de contribuição de um telhado de superfície inclinada Descrição da Imagem A imagem apresenta duas malhas que estão inclinadas uma para direita e outra para a esquerda repre sentando um telhado de duas águas 141 UNIDADE 5 2 h A a b 16 5 2 10 A 58 10 58 ² A x A m b b a a b A a x b A a Superfície plana horizontal b Superfície inclinada c Superfície plana vertical única d Duas superfícies planas veticais opostas h a b A a h x b 2 a x b 2 a b A a x b 2 Figura 6 Esquema indicativo para cálculo da área de contribuição Fonte Junior 2013 p 190 Descrição da Imagem A imagem apresenta quatro superfícies de análise A primeira é um retângulo a segunda é um telhado com duas águas a terceira é um retângulo em pé como fosse uma parede e a quarta é uma caixa aberta 142 UNICESUMAR As calhas semicirculares são analisadas em função do seu diâmetro e de sua declividade conforme a NBR 10844 ABNT 1989 estipula Observe a tabela a seguir acerca desta capacidade em comparativo com as suas dimensões Diâmetro interno Declividade 05 1 2 100 130 183 256 125 236 333 466 150 384 541 757 200 829 1167 1634 Tabela 2 Capacidade de calhas semicirculares Lmin Fonte ABNT 1989 p 6 Outros tipos de calhas que são muito utilizadas são as de seção retan gular Para o dimensionamento desse tipo de calha podemos utilizar as informações contidas na Tabela 3 cujo dimensionamento ocorre em função do comprimento do telhado lado de escoamento da água Se a situação em análise consiste no uso de dois telhados para uma mesma calha utilizaremos a largura média para o dimensionamento conforme Tabela 3 Você já parou para pensar na importância da relação entre calhas e tipos de telhados adotados no projeto A Figura 6 demonstra os esquemas necessários para realizar o cál culo da área de contribuição levando em consideração a superfície que será analisada No caso do nosso exemplo estávamos utilizando a superfície indicada na letra B Agora analisaremos como as calhas contribuem para a captação de água pluvial sendo que o formato da calha é um importante fator de influência em sua capacidade hidráulica 143 UNIDADE 5 Comprimento do telhado m Largura da calha m Até 5 015 De 5 a 10 020 10 a 15 030 15 a 20 040 20 a 25 050 25 a 30 060 Tabela 3 Dimensionamento da calha em função da altura do telhado Fonte Junior 2013 p 192 Analisando a Tabela 3 e a imagem a seguir é possível perceber as dimensões necessárias para que o detalhamento da calha seja reali zado em projeto dessa forma quanto maior o número de informa ções que oa engenheiroa conseguir colocar em um projeto sem que o mesmo se torne poluído atrapalhando a sua leitura maior será a probabilidade de não ocorrerem equívocos na execução Descrição da Imagem A imagem apresenta um telhado em corte à direita onde as telhas terminam em uma calha A imagem indica que a largura da calha é L e a altura é L2 a distância entre o final da telha até o início da calha é L3 L L 3 L 2 Figura 7 Dimensões necessárias da calha Fonte Junior 2013 p 192 144 UNICESUMAR Os condutores verticais devem ser dimensionados conforme os prescritos na NBR 10844 ABNT 1989 sendo eles os responsá veis por realizar a coleta da água da calha e direcionálas ao solo ou as redes destinadas a coletar essa água Segundo a NBR 10844 a instalação dos coletores pode ser tanto externa quanto interna e esta decisão cabe ao projetista que analisará o tipo de ocupação do prédio e decidirá o material dos condutores porém os coletores devem ser projetados em prumada sempre que possível Figura 8 Manutenção sendo feita em calha por causa do entupi mento por folhas Em situações em que for necessário realizar desvios por alguma razão específica a norma direciona conforme o trecho a seguir Quando houver necessidade de desvio devem ser usadas curvas de 90 de raio longo ou curvas de 45 e devem ser previstas as peças de inspeção ABNT 1989 p 6 Dessa forma a instalação dos coletores deve ser pensada com cautela visto que se estiver localizada próxima a locais com árvo res por exemplo precisam ser adicionados telas no bocal a fim de evitar o entupimento e diminuir o intervalo de tempo necessário à manutenção Descrição da Imagem A imagem mostra um telhado uma calha e uma mão Esta realiza a manutenção na calha que está entupida por folhas 145 UNIDADE 5 5 6 3 4 1 2 7 8 6 1 Telhado 2 Platibanda 3 Laje de forro 4 Rufo de chapa galvanizada 5 Calha de chapa galvanizada 6 Joelho de 45 7 Luva 8 Condutor de águas pluviais Figura 9 Detalhamento da ligação da calha ao condutor Fonte Junior 2013 p 193 Na imagem é possível perceber todos os detalhes que compõem a ligação da calha ao condutor note que a abertura do condutor pode facilmente sofrer entupimento por folhagens ou por outros materiais que possam estar sobre o telhado Figura 10 Calha sendo anexada ao condutor vertical Descrição da Imagem A imagem apresenta à esquerda um corte realizado em uma parede para mostrar o detalhamento da ligação da calha ao condutor Na imagem o telhado desagua na calha e esta no condutor que está fixado na parede Descrição da Imagem A imagem apresenta um homem realizando a instalação da calha a um condutor vertical o qual é uma tubulação que desce do telhado até o chão conduzindo a água das calhas 146 UNICESUMAR Vamos entender na prática como dimensionamos esse tipo de condutores Para isso é necessário tomarmos a NBR 10844 ABNT 1989 como base Ela nos orienta a dimensionar os con dutores levando em consideração a vazão de projeto Lmin a altura da lâmina dagua na calha mm e o comprimento do condutor vertical m Normalmente para este tipo de tubulação são utilizados diâ metros de 75 mm ou maiores mas para realizar o dimensiona mento do diâmetro interno devemos utilizar os ábacos a seguir 150 140 130 120 110 100 90 80 70 60 50 0 200 400 600 800 1000 1200 1400 1600 1800 2000 2200 2400 2600 2800 0mm QI mín H 50mm H 50mm H 60mm H 60mm H 70mm H 70mm H 80mm H 80mm H 90mm H 90mm L 03m L 03m L 06m L 06m L 1m L 1m L 15m L 15m L 2m L 2m L 3m L 3m L 6m L 6m L 25m L 25m L L H 100mm H 100mm Descrição da Imagem A imagem apresenta um gráfico quadriculado cujo eixo horizontal representa a vazão em minutos e o eixo vertical representa a quantidade precipitada em mm Cruzando os eixos temos linhas levemente inclinadas para a horizontal com o comprimento na vertical com a altura Figura 11 Gráfico utilizado para dimensionamento de calha com saída em aresta viva Fonte ABNT 1989 p 8 147 UNIDADE 5 150 140 130 120 110 100 90 80 70 60 50 0 200 400 600 800 1000 1200 1400 1600 1800 2000 2200 2400 2600 2800 0mm QI mín L 2m L 2m H 50mm H 50mm H 60mm H 60mm H 70mm H 70mm H 80mm H 80mm H 90mm H 90mm L 03m L 03m L 06m L 06m L 1m L 1m L 15m L 15m L 3m L 3m L 6m L 6m L 25m L 25m L L H 100mm H 100mm Figura 12 Gráfico utilizado para dimensionamento de calha com funil de saída Fonte ABNT 1989 p 8 Para as calhas com saída de aresta viva ou com funil de saída devese utilizar o gráfico da Figura 11 sendo que o procedimento para o utilizar de acordo com a NBR 10844 consiste em Levantar uma vertical por Q até interceptar as curvas de H e L correspondentes Se não haver curvas dos valores de H e L interpolar entre as curvas existentes Transportar a interse ção mais alta até o eixo D Adotar o diâmetro nominal cujo diâmetro interno seja superior ou igual ao valor encontrado ABNT1989 p 7 Como o uso do ábaco pode demonstrar ser um pouco complexo segundo Junior 2013 alguns projetistas utilizam um método simplificado como sugestão para o prédimensionamento Descrição da Imagem A imagem apresenta um gráfico quadriculado cujo eixo horizontal representa a vazão em minutos e o eixo vertical representa a quantidade precipitada em mm Cruzando os eixos temos linhas levemente inclinadas para a horizontal com o comprimento na vertical com a altura 148 UNICESUMAR Diâmetro mm Vazão Ls Área do telhado m² 50 057 14 75 176 42 100 378 90 125 700 167 150 1153 275 200 2518 600 Tabela 4 Área máxima de cobertura para condutores verticais de seção circular Fonte Junior 2013 p 194 Na prática vamos entender como funciona o dimensionamen to Imagine se estivermos calculando um telhado de 150m² de área de contribuição e precisarmos dimensionar o número de condutores assim adote 100 mm para o diâmetro dos condu tores Neste caso o que precisaríamos fazer é dividir a área de contribuição de telhado pela área que o condutor é capaz de escoar então teremos 150 90 n n 166 Como não é possível adotarmos 166 condutores arredondamos este número para mais pois 166 seria o mínimo necessário Neste caso utilizamos dois condutores Temos ainda outro tipo de condutor além dos verticais que são os condutores horizontais Estes condutores possuem o ob jetivo de dar continuidade ao escoamento das águas coletadas pelos condutores verticais e dar a elas a finalidade apropriada pelos dispositivos legais A NBR 10844 ABNT 1989 recomenda que sejam realizadas inspeções nos seguintes casos conexões com outras tubulações mudança de direção mudança de declividade ou a cada 20 m ainda que retilíneos Caso as tubulações sejam enterradas é ne cessário que seja realizada a locação no traçado para caixas de inspeção ainda que a instalação desses condutores seja realizada com inclinação uniforme de valor mínimo de 05 149 UNIDADE 5 A respeito dos coletores horizontais de seção regular a norma nos orienta a realizar o dimensionamento considerando a altura da lâmina dágua a 23 do diâmetro interno D do tubo que está sendo utilizado dessa forma na Tabela 5 a qual foi extraída da NBR 10844 ABNT 1989 encontrase a capacidade de vazão dos condutores de seção circular Diâmetro interno mm n 0011 n 0012 n 0013 05 1 2 4 05 1 2 4 05 1 2 4 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 50 32 45 64 90 29 41 59 83 27 38 54 76 75 95 133 188 267 87 122 172 245 80 113 159 226 100 204 287 405 575 187 264 372 527 173 243 343 486 125 370 521 735 1040 339 478 674 956 313 441 622 882 150 602 847 1190 1690 552 777 1100 1550 509 717 1010 1430 200 1300 1820 2570 3650 1190 1670 2360 3350 1100 1540 2180 3040 250 2350 3310 4660 6620 2150 3030 4280 6070 1990 2800 3950 5600 300 3820 5380 7590 10800 3500 4930 6960 9870 3230 4550 6420 9110 Tabela 5 Capacidade dos condutores horizontais de seção circular Lmin Fonte ABNT 1989 p 9 Outra simplificação que podemos realizar pelo dimensionamen to por meio de tabelas é a da rede coletora de águas pluviais A Tabela 6 apresenta essa simplificação considerando a chuva de 150 mmh por exemplo Diâmetro mm DeclividadeÁrea 05 10 20 40 50 32 46 75 69 97 139 100 144 199 288 125 167 255 334 502 150 278 390 557 780 200 548 808 1105 1616 250 910 1412 1807 2824 Tabela 6 Dimensionamento das redes coletoras de águas pluviais Fonte Junior 2013 p197 Esta tabela nos mostra o diâmetro que deve ser utilizado em função da declividade por áreas levando em consideração a sua área de contribuição 150 UNICESUMAR Realizaremos o dimensionamento de rede coletora de águas pluviais Para isso considere a incli nação adotada de 2 e observe a imagem 1 2 3 4 1 2 3 4 A B Deságua na guia 45 Deságua na guia 45 Rua 40 40 40 40 100 100 100 100 Figura 13 Rede coletora de águas pluviais de uma edificação Fonte Junior 2013 p198 A primeira constatação que devemos fazer após decidir a inclinação é analisar a área de contribuição que já está traçada na imagem dessa forma podemos indicar a construção de uma tabela para que nossos cálculos fiquem mais claros Calculando a área de contribuição temos que 4 m multiplicado por 10 m são 40 m logo verifique a tabela a seguir REDE TRECHO ÁREA DE CONTRIBUIÇÃO m² DIÂMETRO mm Simples Acumulada A 12 80 80 75 23 80 160 100 34 80 240 125 4A 80 320 125 B 12 80 80 75 23 80 160 100 34 80 240 125 4B 80 320 125 Tabela 7 Planilha de cálculo da rede de esgoto Fonte Junior 2013 p 198 Descrição da Imagem A imagem apresenta um telhado centralizado com duas caídas de água e na parte de cima e na de baixo paralelamente as caixas coletoras pluviais ligadas entre si e desaguando na guia a 45 151 UNIDADE 5 Na planilha podemos perceber que em A a área de contribuição e a inclinação definem o diâmetro de tubulação que será utilizado então para a construção da tabela foi calculada a área de contribui ção e verificado junto à Tabela 7 a inclinação de 2 assim como qual o diâmetro mínimo necessário para aquele trecho lembrando que a área que deve ser consultada é a área acumulada visto que ao longo da tubulação as vazões são somadas Segundo Junior 2013 os materiais mais utilizados em dimen sionamentos de águas pluviais são o PVC rígido o ferro fundido o fibrocimento e o aço galvanizado Normalmente são utilizadas as tubulações de PVC porém alguns projetistas optam por utilizar o ferro fundido por ele ser mais resistente em situações que aparen temente estão mais sujeitas a choques elétricos Figura 14 Tubos de aço Descrição da Imagem A imagem apresenta uma pilha de tubos de aço empilhados 152 UNICESUMAR Provavelmente você deve estar se perguntando desde o início desta unidade quando trataremos as águas pluviais para consumo não é mesmo Então entenderemos agora como realizar o dimensio namento da coleta de água para o consumo Figura 15 Armazenamento incorreto de água de chuva Primeiramente precisamos entender quais são os conceitos que estão envolvidos e como eles se iniciam no projeto arquitetônico Durante a elaboração do projeto deve ser prevista a coleta de águas pluviais para consumo gerando economia de 50 a 65 JUNIOR 2013 O armazenamento das águas pluviais é feito em um reservatório independente normalmente subterrâneo do tipo cisterna Para os usos das águas pluviais de forma não potável usos esses que não exigem tantas qualidades da água os quais são por exemplo des carga irrigação e limpeza de pisos ou reserva de incêndio contamos com os seguintes componentes captação condução tratamento armazenamento tubulações sob pressão sistema automático ou manual de comando e utilização Descrição da Imagem A imagem apresenta um barril com a superfície aberta para o ambiente coletando a água que escoa do telhado Que tal entendermos um pouco melhor os usos que podem ser feitos da captação da água da chuva Fique por dentro deste assunto tão importante e entre nesta roda de conversa 153 UNIDADE 5 Figura 16 Captação de água da chuva para reutilização Descrição da Imagem A imagem apresenta uma casa com uma tubulação descendo pela parede e indo até o subsolo onde existe um reservatório enterrado que por sua vez está recebendo a água da chuva A imagem também mostra uma tubulação saindo desse reservatório para a irrigação do jardim Com a crescente demanda sobre a conscientização do uso das águas cada vez mais o consumi dor tem se interessado por uma postura ambiental mais amigável dessa forma os projetos de coleta de água de chuva para reuso têm sido solicitados em maior quantidade ao longo dos anos Vamos relembrar alguns pontos importantes a serem considerados nesse dimensionamento As águas coletadas para usos não potáveis devem ser dispostas de modo a evitar o consumo indevido a garantir padrões de qualidade de acordo com o uso previsto e a impedir a contami nação do sistema de água potável É importante salientarmos que as águas captadas da chuva não devem de forma alguma ser misturadas com as águas de uso do méstico para consumo Esse sistema de utilização é bem simples e consiste basicamente na coleta da água pelas calhas em seguida essa água passa por um filtro este tira as suas impurezas e após isso destinaa à cisterna ou ao reservatório subterrâneo dependendo da forma com o projetista estipulou Em seguida por meio de uma bomba a água é destinada ao reservatório independente e por gravidade é distribuída para as suas funções 154 UNICESUMAR Figura 17 Tanque de coleta de água de chuva Agora vamos à prática Realizaremos o dimensionamento cal culando a quantidade de água esperada para uma chuva com os seguintes dados 120m² de telhado 150 mmh de chuva 25 mmmin com du ração de 5 minutos Volume intensidade x área de contribuição x tempo de duração V 25x5x120 V 150 m³ ou 1500 litros Dessa forma esta é a quantidade esperada para os dados expostos Para finalizarmos as cisternas podem ser de diferentes tipos de materiais desde as moldadas in loco até as industrializadas É importante salientar que o reuso das águas para fins não potáveis deve atender às normas sanitárias vigentes e ser dimensionado de modo a impedir a contaminação das águas potáveis Uau Muito interessante não é mesmo A captação de águas pluviais é um conteúdo muito importante e presente no dia a dia doa engenheiroa civil seja elaborando projetos seja realizando obras a chuva sempre terá relação com a engenharia civil Agora que você entendeu como as calhas e a inclinação do telhado in terferem no sistema de captação de águas pluviais você consegue compreender a influência do diâmetro de escoamento das águas Quanto maior o diâmetro da calha maior a quantidade de água coletada e consequentemente a reserva para reuso Descrição da Imagem A imagem apresenta um tanque de coleta de água de chuva localizado no fundo de uma residência 155 UNIDADE 5 Vamos recapitular de forma diferente todos os pontos importantes a serem considerados no dimensionamento de um telhado Analise o mapa mental e preencha os espaços com pontos que você viu ao longo desta unidade Fique à vontade para realizar anotações extras TELHADOS Inclinação Calhas Descrição da Imagem A imagem apresenta um retângulo central com o tema telhados e mais dois retângulos originados dele onde estão escritas as palavras calhas e inclinação além de outros dois retângulos vazios a serem preenchidos com palavras correspondentes 156 MAPA MENTAL 1 Os telhados possuem diferentes características dependendo de sua arquitetura Dentre os fatores que influenciam a escolha do telhado estão a praticidade a arquitetura e o financeiro Em relação aos telhados analise as alternativas a seguir e considere V para Verdadeiro e F para Falso As calhas possuem a função de coletar folhas que caem nos telhados A inclinação do telhado tem pouca influência na calha Os telhados precisam de manutenção a cada 15 anos As calhas são destinadas à coleta de água do telhado A sequência correta para a resposta da questão é a F F F V b F V F V c F F V V d V V V F e V V F F 2 O dimensionamento dos tubos coletores e calhas leva em consideração a arquitetura do telhado e um aspecto em específico que chamamos de área de contribuição sendo ela um dos itens influentes para a decisão do diâmetro adotado A respeito da área de contribuição de uma cobertura assinale a alternativa correta a A área de contribuição corresponde a 50 do telhado b A área de contribuição é dividida de acordo com o número de águas c A área de contribuição é a soma das áreas que contribuem para determinado ponto d A área de contribuição consiste na divisão da cobertura a cada 4 m² e A área de contribuição não consta na norma ficando a critério doa engenheiroa 157 AGORA É COM VOCÊ 3 A captação de águas pluviais para aproveitamento de atividades auxiliares tem crescido muito assim como outras fontes alternativas que preservam o meio ambiente e acarretam a diminuição de contas como água e luz A respeito da captação de águas pluviais analise as afirmativas a seguir I O armazenamento de águas pluviais pode ser feito no mesmo reservatório de água potável II Em caso de terrenos com aclive as águas pluviais devem ser escoadas para a rua mais próxima III A reutilização de águas pluviais pode gerar economia de mais de 50 É correto o que se afirma em a I e II apenas b II e III apenas c III apenas d II apenas e I apenas 158 AGORA É COM VOCÊ 1 A As calhas são destinadas à coleta de águas pluviais vindas do telhado 2 C A norma define a área de contribuição como a soma das áreas das superfícies que interceptando a chuva conduzem as águas para determinado ponto da instalação 3 B A única afirmativa errada é a que diz respeito ao armazenamento da água potável ser junto com o das águas pluviais Estas devem ser armazenadas em reservatórios separados a fim de evitar contaminação 159 CONFIRA SUAS RESPOSTAS ABNT NBR 108441989 Instalações prediais de águas pluviais Rio de Janeiro ABNT 1989 JUNIOR R de C Instalações Hidráulicas e o Projeto de Arquitetura 6 ed São Paulo Blücher 2013 160 REFERÊNCIAS 6 A Energia Elétrica e a sua Alimentação Me Audrey Cristine Esteves Caroa acadêmicoa a energia elétrica é de fundamental importância à vida das pessoas nos tempos atuais o nosso conforto diário está ligado à utilização de aparelhos eletroeletrônicos além de iluminação e aquecimento Até a sua utilização essa energia percorre um longo caminho para chegar a nossas casas desde o fornecimento pela usina geradora passando pela distribuição via concessionária até a entrada nas unidades de consumo Neste estudo abordaremos exatamente como esta energia distribuída entra nas unidades consumidoras nossas casas e os padrões escolhidos em cada caso particular Ao ligar dois chuveiros simultaneamente no inverno em sua casa a família de João se de parou com um problema os disjuntores foram desarmados Foi pedido a João que resolvesse o problema e ao rearmar os disjuntores será que ele resolveu Já cansado da recorrência desta situação João resolveu entender o que estava acontecendo Você passou por problema simi lar Já teve situações em que houve sobrecarga e os disjuntores desarmaram pela ligação de vá rios equipamentos potentes simultaneamente Saberia dizer por que isso ocorre Tentando solucionar os problemas em sua residência João passou a observar em quais situações os disjuntores eram desarmados e percebeu então que ligando dois chuveiros simultaneamente um ferro de passar roupa ou a torneira elétrica da pia da cozinha sempre ocorria o desarmamento do disjuntor Então notou que esse sempre desarmava quando dois ou mais aparelhos de potências altas eram liga dos ao mesmo tempo Não sabendo o que era João perguntou a um amigo que cogitou duas possibilidades o padrão de entrada da casa não suporta a quantidade de equipamentos ligados e o dimensionamento dos circuitos destas cargas frente ao padrão de entra da também é inadequado João não entendendo a explicação do amigo pesquisou sobre o assunto Situações como desarmes são recorrentes quando o dimensionamento da carga instalada não está de acordo e o padrão de entrada não supre a quantidade de equipamentos que foram instalados ali uma vez que esse padrão de entrada foi calculado na construção da casa e João não tinha tantos equipamentos de alta potência A quantidade de fases fios energizados e a limi tação do disjuntor chave podem interferir num novo hábito de consumo Então essa situação passou a ocorrer no momento em que a família de João adquiriu aparelhos mais novos e potentes Você saberia responder à pergunta de João Caso não saiba nesta unidade abordaremos os principais conceitos e os padrões de entrada para que você compreenda uma parte do problema Você sabe como a energia chega até a sua casa Sabe como é feita a distribuição do poste até os seus pontos de iluminação e as tomadas A energização da unidade consumidora é escolhi da de acordo com algumas variáveis Então para esta tarefa procure identificar qual o padrão de entrada da sua casa estabelecendo uma relação econômica na tarifação da sua concessionária bem como o atendimento das suas exigências de equipamentos Pense em como o projeto inicial foi realizado e dessa forma você poderá com preender como um projeto é feito Caroa alunoa ao fazer a verificação você conseguiu identificar como é feita a distribuição de energia desde o poste até o seu relógio de me dição E a passagem desde o relógio até o seu quadro de distribuição Em sua fatura da concessionária de energia existe a especificação do padrão de entrada sendo monofásico bifásico ou trifásico O projeto de instalações elétricas é feito com base na previsão interna de cargas com o dimensionamento de circuitos isolados e depois interligados ao dis juntor geral Ao olhar o seu quadro de distribuição você se deparou com um disjuntor geral e com vários ou tros disjuntores Sabendo a potência do chuveiro que você usa e a tensão nominal da sua cidade consegue determinar alunoa a corrente que passa por esse chuveiro e dessa forma verificar se o valor nominal do disjuntor é adequado a esse chuveiro Por que o disjuntor possui esse valor nominal para esse circuito 162 UNICESUMAR Ao longo desta unidade você será capaz de responder a estes ques tionamentos e a dimensionar devidamente tanto o padrão quanto os disjuntores de forma segura e obediente às normas vigentes Lembrese que quando se trata de eletricidade segurança é o mais importante portanto você como futuroa engenheiroa deve ter em mente que materiais de qualidade cálculos seguros e instalações bem feitas fazem toda a diferença Nos dias de hoje não vivemos sem energia elétrica é muito difícil imaginar a vida moderna sem a presença dela pois a mesma nos proporciona luz bem como manutenção e acondicionamento de alimentos banho quente aquecimento e resfriamento de ambientes além do uso amplo de aparelhos eletrodomésticos e eletrônicos Todo o desenvolvimento tecnológico está vinculado ao uso da eletri cidade desde máquinas para trabalho até pequenos equipamentos de comunicação e lazer Poderíamos listar uma série de objetos que funcionam a partir da energia elétrica porém abordaremos nesta unidade alguns pontos específicos que nos interessam em instalações elétricas prediais Aqui abordamos como a energia que chega até nós passa por etapas que vão da geração transmissão e distribuição até a utilização em nossas casas O sistema de geração se apresenta em um conjunto de equipamentos e unidades geradoras consistindo em um processo desde as fontes geradoras de energia até o seu ponto de transmissão Usina de geração de energia Transformador de tensão Linhas de transmissão Poste e transformador com aterramento SPDA Sistema de proteção de descargas atmosféricas Quadro de disjuntores com aterramento Padrão de entrada especificação passada pela concessionária com aterramento Pontos de utilização Figura 1 A geração de energia na usina com passagem pela subestação por postes de transmissão transformador sistema de aterramento postes de distribuição cabeamento até quadro de medição quadro de distribuição e pontos de uso no interior da dependência Descrição da Imagem Do centro para a esquerda vemos a linha de transmissão até a usina geradora de energia Já do centro para a direita vemos a mesma linha de transmissão e a rede de distribuição em nossas casas 163 UNIDADE 6 A geração de energia elétrica é feita pela transformação da ener gia potencial em energia cinética em diversos processos Estes são denominados fontes primárias de energia Tornase indispen sável saber se a quantidade de energia gerada por tal fonte será suficiente para atender ao consumo e chegar de forma eficiente ao usuário A escolha da fonte e a forma de armazenar a energia primária influenciam todo o processo de geração GEBRAN RIZZATO 2017 Fontes renováveis Fontes não renováveis São as que se reciclam naturalmente ou com a intervenção humana São consideradas energias limpas pois não deixam resíduos na natureza São as que se esgotam e não são repostas na natureza A sua regeneração leva muito tempo Hidrelétrica Águas dos rios Combustíveis fósseis Carvão gás natural petróleo Solar Calor e luz solar Nuclear reações de urânio e tório Eólica Ventos Geotérmica Calor oriundo do interior da terra Mares e oceanos Ondas Biomassa Queima de combustíveis Hidrogênio Reação química entre oxi gênio e hidrogênio Quadro 1 As principais fontes energéticas Fonte a autora Segundo a EPE Empresa de Pesquisa Energética ligada ao Ministério de Minas e Energia a principal matriz energética brasileira é a geração por usinas hidrelétricas compreenden do uma geração de 60 de toda a energia gerada e consumida no país sendo a principal a Usina de Itaipu localizada no Rio Paraná EPE 2020 Embora outras fontes estejam presentes como parques eólicos fotovoltaicas e termelétricas A busca por energias mais limpas e renováveis que não causem impactos ao meio ambiente também vem sendo desafiadora 164 UNICESUMAR Figura 2 Usina Hidrelétrica de Itaipu a qual tem um potencial estimado de 170000 MW Saindo da usina geradora há a fase de transmissão de energia elétrica que consiste no transporte dessa energia aos centros de consumo Para economia a transmissão é toda feita por geradores trifásicos de corrente alternada em uma faixa de 138 Kv e deve ser elevada por subestações elevadoras a valores padronizados de acordo com a potência de transmissão e o distanciamento dos centros consumidores Os valores usuais desta tensão nas linhas são 69 kV 138 kV 230 kV Acima de 500 Kv pode haver também a alternativa mais econômica de transmissão em corrente contínua como é o caso de Itaipu em 600 kV Especificamente nestes casos há a necessidade de uma subestação retificadora para a transformação do sinal de alternado para contínuo e depois de uma subestação inversora com o objetivo de retornar o sinal para corrente alternada e fazer a distribuição às unidades consumidoras CREDER 2016 Descrição da Imagem A figura mostra a Usina de Itaipu com as suas comportas abertas 165 UNIDADE 6 Figura 3 Poste de transmissão em alta voltagem Chegando aos centros urbanos e industriais é feita a distribuição sendo o segmento do setor elétrico destinado ao rebaixamento da tensão que chega pelas linhas de transmissão em valores padroni zados na rede primária de distribuição de 138 kV e 345 kV Dessas redes primárias partem as redes de distribuição secundárias baixa tensão onde a subestação abaixadora reduz a tensão aos padrões de utilização CREDER 2016 Descrição da Imagem A figura mostra ao centro uma torre de transmissão 166 UNICESUMAR O esquema a seguir demonstra as faixas de tensão em cada uma das etapas desde a geração até a utilização ALTA TENSÃO TENSÃO DE TRANSMISSÃO Transmissão de energia elétrica das usinas para as cidades 750 kV 440 kV 345 kV 230 kV 138 kV 69 kV MÉDIA TENSÃO TENSÃO DE DISTRIBUIÇÃO 150 kV 66 kV 23 kV BAIXA TENSÃO TENSÃO DE USO Residencial iluminação motores tração urbana 127 220 V 220 380 V 380 440 V 600 V NBR 14039 Instalações elétricas de média tensão 1 a 362kV NBR 5410 Instalações elétricas de baixa tensão 50V a 1kV Figura 4 Classificação das faixas de tensão Fonte a autora Neste estágio as concessionárias são responsáveis pela distribuição adequada à demanda dos clientes oferecendo os chamados padrões de entrada de energia que satisfazem às necessidades de cada uni dade consumidora Nesse estágio há a necessidade de projetos que visam elaborar e prever as cargas de forma individual As instalações elétricas prediais englobam os processos de alimentação desde a rede elétrica até os pontos de utilização das unidades consumidoras tomadas condutores iluminação proteção O projeto é subdividido em partes desde o dimensionamento de cargas e os materiais utilizados passando pelo tempo de execução de obra até o orçamento A sua regulamentação é feita pela NBR 5410 ABNT 2004 a qual prevê as cargas em projetos de baixa tensão sendo 15 kV em CC e 10 kV em CA As tensões de utilização são 380220 V 220 V127 V sistema trifásico e 220 V110 V sistema monofásico com tape No Brasil as cidades possuem tensão faseneutro de 220 V e outras 127 V CREDER 2016 Descrição da Imagem No primeiro quadro as faixas de frequência pertencentes à alta tensão que são usadas na transmissão ao centro as faixas de média tensão usadas na distribuição de energia à direita as tensões comuns de uso que estão na faixa de baixa tensão 167 UNIDADE 6 As redes de distribuição nos centros urbanos ou industriais podem ser subterrâneas ou aéreas cujos transformadores são colocados em postes ou subestações abrigadas CREDER 2016 Os padrões de entrada são estabelecidos pelas concessionárias de energia por meio de suas normas técnicas de seus limites e tipos de fornecimento para unidades consumidoras indivi duais ou edificações coletivas por meio de cálculo de demandas máximas previstas e potências instaladas Seguindo estes critérios os sistemas de distribuição ficam caracterizados pelas suas tensão nominal e frequência nominal no Brasil 60 Hz e pelo número de condutores fase e neutro assim denominados monofásicos bifásicos ou trifásico Cada concessionária tem o seu padrão definido para as ligações aos consumidores LIMA FILHO 2011 De acordo com a carga a escolha do padrão é feita de acordo com a tabela simplificada veja Monofásica Bifásica Trifásica Até 4 kW De 4 a 8 kW Superior a 8 kW Dois condutores Três condutores Quatro condutores Um fase e um neutro Dois fase e um neutro Três fase e um neutro Tabela 1 Valores de referência para a escolha do padrão de en trada Fonte adaptada de Creder 2016 p 8 Obs cada concessionária tem a sua tabela com valores para a escolha do padrão de entrada e os valores da Tabela 1 são apenas breves referências Este trecho da instalação elétrica está entre o ponto de derivação da rede da concessionária e a caixa de passagem na saída do relógio caixa de medidor de energia e é composto por equipamentos condutores e acessórios É o trecho cuja concessionária realiza a inspeção e a sua execução exige viabilidade técnica melhor posi cionamento para a medição o aterramento os materiais usados a proteção e a bitola dos fios Os padrões de entrada podem ser de dois tipos uso individual um medidor e uso coletivo a partir de dois medidores Vamos conversar um pouco so bre alguns assuntos importan tíssimos que abordamos nesta unidade Você me acompanha 168 UNICESUMAR Em edificações residenciais e comerciais o pa drão de entrada de energia elétrica recebe outro nome centro de medição A NBR 5410 ABNT 2004 p 12 sugere que A determinação da potência de alimenta ção é essencial para a concepção econômica e segura de uma instalação dentro de limi tes adequados de elevação de temperatura e de queda de tensão Na determinação da potência de alimentação de uma instalação ou de parte de uma instalação devem ser computados os equipamentos de utilização a serem alimentados com suas respectivas potências nominais e em seguida consi deradas as possibilidades de nãosimulta neidade de funcionamento destes equipa mentos bem como capacidade de reserva para futuras ampliações Usamos em nosso cotidiano uma diversidade de equipamentos que dependem de energia elétrica para o funcionamento todos eles são caracteriza dos por valores nominais geralmente descritos pelos fabricantes tais como potência nominal expressa em watts W ou quilowatts kW ten são nominal expressa em volts V e corrente nominal expressa em ampères A Aparelho Potência W Aquecedor de água por acumulação 2000 Aquecedor de água de passagem 6000 Aquecedor de ambiente 1000 Aspirador de pó 600 Bomba de água 400 Cafeteira elétrica residencial 600 Churrasqueira elétrica 3000 Chuveiro elétrico 5500 Computador 300 Condicionador de ar 1400 Conjunto de som 150 Cortador de grama 1300 Ebulidor 1000 Ferro elétrico 1000 Fogão elétrico duas bocas 3000 Fogão elétrico quatro bocas 6000 Forno elétrico pequeno 1500 Forno elétrico grande 4500 Forno microondas 2000 Freezer horizontal 500 Freezer vertical 300 Geladeira simples 250 Geladeira duplex 500 Grill 1200 Impressora 45 Liquidificador 200 Máquina de lavar louça 1500 Máquina de lavar roupa 1000 Secador de cabelo 1000 Secadora de roupas 3500 TV Led 42 200 Torradeira elétrica 4400 Torradeira 800 Ventilador 100 Videogame 20 Tabela 2 Potência nominal de equipamentos elétricos Fonte adaptada de ABNT 2004 169 UNIDADE 6 Para entendermos as questões de demandas de projetos alguns conceitos de grandezas elétricas são fundamentais tais como carga elétrica corrente elétrica tensão e potência Existem dois tipos de cargas elétricas encontradas a positiva próton e a negativa elétron Em estado natural todo átomo se encontra em equilíbrio em relação a essas cargas sendo eletricamente neutro Quando o número de uma das cargas supera o outro o corpo está carregado GEBRAN RIZZATO 2017 Ao abordarmos grandezas físicas é importante citar os materiais condutores os quais possuem elétrons livres facilitando então a movimentação desses elétrons no interior desses mesmos materiais Este movimento não é ordenado logo não existe corrente elétrica Para que se ordene esse fluxo de elétrons para o mesmo lado é necessária uma força que conduza esses elétrons denominada tensão elétrica ALEXANDER SADIKU 2013 A tensão elétrica é definida como a diferença de potencial elétrico entre dois pontos ou seja a energia necessária para mover as unidades de carga entre esses pontos Pelo Sistema Internacional SI a unidade de tensão elétrica é o volt V e a grandeza é representada também pelas letras V sinais contínuos e v sinais alternados ALEXANDER SADIKU 2013 A relação matemática para o cálculo de corrente elétrica é dada por dw dq ν onde v é a tensão w é a energia necessária em joules J para mover a carga q em coulombs C Existem dois tipos de tensão GEBRAN RIZZATO 2017 Tensão contínua É a tensão que não muda nem a polaridade nem o seu valor no tempo circu lando sempre no mesmo sentido Exemplos de geradores de tensão contínua são as pilhas e baterias Tensão alternada É a tensão variável que muda de polaridade de forma periódica Um exemplo é a tomada cuja frequência normal é de 60 Hz significando que esta alternância ocorre 60 vezes a cada segundo Esta é a tensão que usamos no dia a dia em nossos aparelhos 170 UNICESUMAR IMPORTANTE Todo gerador de energia elétrica possui uma tensão Os aparelhos elétricos exibem a tensão a qual devem ser ligados bem como a potência que desenvolvem Alguns aparelhos permitem autoajuste da tensão pelo sistema bivolt por meio de uma chave computadores rádios Outros como máquinas de lavar refrigeradores e eletrodomésticos não possuem esse ajuste logo devem ser ligados à tensão nominal exibida pelo fabricante se essa tensão do aparelho for menor do que a da rede ele queimará Outra grandeza física muito importante é a corrente elétrica que constitui um fluxo ordenado de elétrons no interior de um condutor A sua unidade no SI é ampère A e a grandeza é representada pela letra i ALEXANDER SADIKU 2013 A relação matemática para cálculo da corrente elétrica é dada por dq i dt onde i é a corrente elétrica em ampères A q é a quantidade de carga em coulombs C que atravessa o condutor t é o tempo em segundos Segundo Gebran e Rizzato 2017 existem dois tipos de cor rente Corrente contínua É a corrente que circula sempre no mesmo sentido e com intensidade constante I A t s Figura 5 Gráfico para corrente contínua Fonte a autora Descrição da Imagem O gráfico mostra a intensidade da corrente contínua Esta se mantém constante em todo intervalo de tempo 171 UNIDADE 6 Essa é a corrente que circula em aparelhos eletrônicos como celulares Corrente alternada É a corrente oscilatória que cresce de amplitude e muda de sentido periodicamente ao longo do tempo Estes valores são chamados de ciclos e se repetem 60 vezes por segundo i s t s Figura 6 Gráfico para corrente alternada Fonte a autora Essa é a corrente presente nas tomadas das casas Em virtude de o caminho percorrido pelos elétrons ser menor a perda também é menor quando é utilizada a corrente alternada Descrição da Imagem O gráfico mostra a intensidade da corrente alternada mu dando de sentido e intensidade ao longo do intervalo de tempo 172 UNICESUMAR IMPORTANTE Existem duas vertentes em relação ao sentido que os portadores de cargas se movem no interior do condutor o sentido real e o convencional Ambos os casos descrevem a corrente elétrica e diferem apenas no sentido de percurso Sentido convencional este é o sentido que vai do polo positivo para o negativo o que obedece ao sentido do campo elétrico atuante no condutor Sentido real é o sentido do polo negativo para o positivo pela movimentação dos elétrons Falamos muito em padrão de entrada e que a sua escolha se deve ao cálculo da carga instalada Esse cálculo prevê o somatório das potências dos equipamentos utilizados Na prática tensão e corrente elétrica nem descrevem nem quan tificam os circuitos Para isso necessitamos da potência que está relacionada com a variação de energia absorvida ou liberada ao longo do tempo Potência é a variação de energia em função do tempo medida em watts W e relacionada diretamente com a tensão e a corrente elétrica a partir da seguinte equação matemática ALEXANDER SADIKU 2013 dw dw dq p i dt dq dt ν onde w é o trabalho em joules J q é a carga em coulombs C t é o tempo em segundos s Esta é a potência instantânea fornecida ou absorvida por um elemento do circuito Em corrente alternada encontramos três tipos de potência Potência aparente S É a potência total absorvida da rede e des crita como produto da tensão pela corrente elétrica A sua unidade é VA voltampère S V I Potência ativa P É a parcela da potência total utilizada pelas cargas na transformação em trabalho A sua unidade é W watts 2 P R I Potência reativa Q É a parcela da potência total utilizada para a manutenção do campo magnético em máquinas elétricas de indu ção Essa potência não é consumida é apenas trocada com a rede sendo a diferença entre a potência total e a potência ativa 173 UNIDADE 6 Podemos expressar as potências por meio do triângulo de po tências a seguir o qual demonstra as parcelas delas e o fator de potência o qual é uma relação entre a potência ativa e total Esse fator será abordado na próxima unidade S P Q φ Figura 7 Representação do triângulo de potências ativa reativa e aparente Fonte a autora De posse da potência ativa total kW prevista para o projeto reali zado determinamos o padrão de entrada seguindo a tabela de cada concessionária de sua região porém quando o resultado desse cálculo tem a potência superior a 25 kW há a demanda por fornecimento trifásico surgindo assim outra necessidade de cálculo solicitando dessa forma a demanda em kVA ou seja uma conversão da potência ativa em kVA é um cálculo de demanda Toda concessionária dis ponibiliza uma norma para tal cálculo sendo de suma importância conhecêla previamente ao projeto elétrico GEBRAN RIZZATO 2017 CREDER 2016 Descrição da Imagem A figura mostra a composição do triângulo de potências com a reta P em verde potência ativa a reta Q em vermelho potência reativa a reta S em azul potência aparente e o ângulo representa o fator de potência 174 UNICESUMAR Vamos lá Vimos nesta unidade alguns pontos importantes sobre conceitos e aplicações necessários a esse projeto por exem plo o nível da tensão elétrica o dimensionamento de disjuntor o cálculo de potência e a demanda entre outros parâmetros necessários ao dimensionamento correto O projetista quando recebe uma planta para elaborar o proje to de instalações elétricas necessita não apenas dimensionar os circuitos pela norma e sim ter o bom senso de prever quais são os tipos de equipamentos que ali serão utilizados a fim de pro porcionar mais conforto e segurança ao cliente Normalmente os valores da carga instalada são minimizados com a finalidade de economia do projeto porém atualmente a avaliação do tipo de imóvel do perfil do cliente e do orçamento disponível pode dizer muito durante a fase de projeto Entenderemos melhor a distribuição de energia por meio de um projeto executado no Paraná A partir do cálculo da deman da pela carga instalada obtida veremos aqui como foi feito o projeto da entrada de energia em uma instalação predial O projeto apresentado demonstra como foi realizada a ins talação do padrão de entrada Devese consultar a NBR 5410 ABNT 2004 para o melhor entendimento da execução do pro jeto apresentado bem como a norma de sua concessionária local para a comparação com a que foi utilizada aqui Você já parou para pensar sobre o dimensionamento dos circuitos em sua casa e se o padrão de entrada é atualmen te o mais indicado Já sofreu com desarmes repetidos de disjuntores Saiba que esse dimensionamento foi realizado no projeto original da sua casa e se nada foi alterado de pendendo do ano da habitação o dimensionamento não comporta mais a necessidade 175 UNIDADE 6 Seguindo as normas da ABNT e da Copel Companhia Paranaense de Eletri cidade de instalações prediais verificamos a corrente limitada em 50 A e assim podemos verificar como a divisão dos circuitos individuais foi realizada bem como todos os elementos que a compõem A escolha do padrão de entrada implica também a escolha de materiais a serem utilizados de acordo com a especificação da norma da concessionária Veja por meio do QR Code a planta elétrica térrea Aqui indico para você um vídeo educativo sobre a instalação dos padrões de entrada Desse modo a ideia fica mais clara Para acessar use seu leitor de QR Code O chamado projeto de padrão de entrada PAD se constitui em um levantamento residencial ou comercial que necessita de aumento da carga instalada ou ainda uma previsão do que será alocado ao local O PAD também pode ser indicado para verificar eventuais empecilhos ao sistema de proteção vigente tais como disjuntores que não estão comportando a utilização de vários equipamentos elétricos ligados ao mesmo tempo principalmente os de mais potência sem nenhum problema com a proteção ou com o cabeamento do sistema elétrico O PAD é usado com a finalidade de regularizar a instalação elétrica entre o sistema de distribuição de energia e o empreendimento ou seja para a adequação do poste até o medidor Todos os cálculos realizados individualmente na próxima unidade serão de utilidade para a escolha do padrão de entrada logo um levantamento por previsão normalmente é dado nos projetos iniciais considerando as características da obra em questão Lembrando que na engenharia civil essas instalações são permitidas com assi natura em até 75 kVA peloa engenheiroa civil Esse dimensionamento deve ser o mais cauteloso possível proporcionando qualidade e segurança aos clientes Acima desse valor há a necessidade da presença de uma engenheiroa eletricista 176 UNICESUMAR Aqui você deve testar os seus conhecimentos sobre o que abordamos nesta unidade assim serão fixados com mais efetividade os assuntos importantes Iniciei o mapa mental e a partir disso gostaria que você continuasse a preenchêlo com o conteúdo aprendido Vamos lá ENERGIA ELÉTRICA NBR 5410 NBR 14039 Fontes Não renováveis Eólica Usina geradora Comodidades Concessionária Hidrelétrica Combustíveis fósseis Nuclear Padrão de energia Demandas máximas previstas 177 MAPA MENTAL 1 São consideradas baixa tensão em um sistema trifásico as tensões de a 127 V b 380 V c 1200 V d 2300 V e 13800 V 2 Um chuveiro de 6000 W deve ser instalado em uma residência onde a tensão é de 120 V O técnico deve escolher o disjuntor e o condutor que usará para fazer esta instalação elétrica Determine a corrente em ampères para que o técnico tenha esta informação e escolha adequadamente a 50 b 72 c 05 d 36 e 25 3 O uso de equipamentos mais potentes nos obriga a prever pontos especiais para que a ins talação não seja nem prejudicada nem sobrecarregada Com o intuito de proteção desses equipamentos eles são inseridos em circuitos individuais possuindo um ponto próprio e que normalmente está próximo ao local onde será ligado A recomendação para a escolha da individualidade é que os equipamentos possuam a 10 A b 8 A c 5 A d 2 A e 1 A 178 AGORA É COM VOCÊ 4 Em toda instalação elétrica há a necessidade de agrupar alguns elementos o que é feito por funções localizações etc De acordo com a NBR 5410 o principal objetivo da divisão de circuitos é a Prever novos pontos para instalações futuras ou facilitar a realização de manutenção b Proteger os equipamentos contra eventuais picos de tensão c Organizar o quadro e identificar todos os circuitos d Proteger os demais circuitos caso ocorra um curtocircuito em que o disjuntor seccionará apenas a parte atingida e A divisão de circuitos é necessária apenas em grandes edificações 5 Um projeto deve ser desenvolvido para um cliente e nele são listados os seguintes equi pamentos elétricos de acordo com a tabela a seguir Determine o padrão de entrada de acordo com o somatório das potências e faça a explicação Lembrese de utilizar a norma da concessionária Quantidade Tipo de equipamento Carga por unidade W 2 Chuveiro elétrico 7500 1 Geladeira comum 250 2 Televisor 200 1 Torneira elétrica 5500 2 Arcondicionado 1200 6 Lâmpadas 9 1 Máquina de lavar roupa 200 Fonte a autora 179 AGORA É COM VOCÊ 1 B As tensões inferiores a 1 kV são consideradas de baixa tensão 2 A Calculando a corrente temos que 6000 50 120 P i A V utilizando a fórmula de corrente elétrica potênciatensão o técnico obterá o calor da corrente con siderando a potência igual a 6000 W no numerador e a tensão de 120 V no denominador Logo o resultado será de 50 A 3 A Pela recomendação da NBR 5410 qualquer equipamento que exiba corrente superior a 10 A deve ser dimensionado em um circuito separado com um disjuntor próprio para evitar sobrecargas 4 D Segundo a recomendação da NBR 5410 a norma prevê limitações em faltas ou seja o isolamento de uma seção da instalação elétrica sem que haja a necessidade do desligamento de toda a linha para manutenção 5 A potência total é de 23 579 W 2358 Kw Pela tabela da concessionária indicase uma ligação trifásica se fazendo necessária a análise de potências por fator de demanda para que se encaixe melhor em suas necessidades 180 CONFIRA SUAS RESPOSTAS ABNT NBR 54102004 Instalações elétricas de baixa tensão Rio de Janeiro ABNT 2004 ALEXANDER C K SADIKU M N O Fundamentos de circuitos elétricos 5 ed Porto Alegre Bookman 2013 CREDER H Instalações Elétricas 15 ed Rio de Janeiro LTC 2016 EPE Atlas da Eficiência Energética Brasil2020 Relatório de Indicadores Brasília EPE 2020 Disponível em httpswwwepegovbrsitesptpublicacoesdadosabertospublicacoesPublicacoesArquivospublica cao556Atlas20consolidado01022021pdf Acesso em 10 fev 2021 GEBRAN A P RIZZATO F A P Instalações Elétricas Prediais Porto Alegre Bookman 2017 LIMA FILHO D L Projetos de Instalações Elétricas 12 ed São Paulo Érica 2011 181 REFERÊNCIAS MEU ESPAÇO 7 Instalações elétricas prediais Me Audrey Cristine Esteves Caro acadêmicoa vimos que a energia está presente de forma efetiva em nosso cotidiano o planejamento de como essa energia é distribuída nos locais garante maior conforto e segurança As instalações elétricas prediais mediante um projeto elétrico garantem que essa distribuição seja suficiente segura e efetiva em todos os ambientes Toda a previsão é feita a partir da confecção de um projeto elétrico que consiste em um detalhamento da localização de pontos de consumo de energia cálculos comandos trajetos de condutores cargas usadas materiais e desenho orientado pela norma vigente NBR 5410 184 UNICESUMAR Ao comprar um imóvel você se deparou com algumas dificuldades elétricas como não conseguir instalar ou usar um aparelho eletrô nico um chuveiro mais potente pois os disjuntores desarmam ou ainda insatisfação na quantidade e distribuição dos pontos de energia tomadas Será que todos esses problemas seriam resol vidos apenas com o uso de extensões ou trocas de tomadas Você saberia resolvêlos de forma rápida e segura Nessa unidade você compreenderá a importância e a necessi dade da confecção de um projeto de instalações elétricas prediais bem como organizar e prever cada uma das partes dimensionado com segurança praticidade e conforto cada um dos ambientes seja residencial seja comercial Você já teve medo de ligar um chuveiro ou acionar um interrup tor Sentiu cheiro de queimado ao usar algum aparelho eletrônico Teve seu banho frio ao desarmar o disjuntor Essas são experiências que não gostamos de enfrentar medo de curtoscircuitos ou de levar choques é bem comum e são situações perigosas Ao tentar responder os questionamentos você deverá analisar cada situação individualmente e buscar primeiramente as causas e depois traçar um plano de contingência Em instalações elétricas desde o projeto arquitetônico até a execução da obra o engenheiro enfrentará desafios No início em planejar de acordo com as ne cessidades dos clientes Nessa fase é interessante um dimensiona mento de acordo com o padrão da obra considerando os requisitos mínimos necessários O conhecimento da norma técnica facilitará a resolução de problemas triviais 185 UNIDADE 7 Daremos portanto aqui ênfase na solução de problemas relativos a instalações prediais de baixa tensão abordando os principais conceitos de projetos dimensionamento e normatização além de organizar de forma sistemática as etapas para um projeto claro seguro e eficiente Você já analisou a instalação elétrica de sua residência Saberia identificar como os circuitos foram divididos a partir da abertura do seu quadro de distribuição Então vamos lá Nessa tarefa abra seu quadro de distribuição e verifique quantos circuitos estão ali quais disjuntores foram escolhidos e o porquê dos valores exibidos neles Também identifique os disjuntores de acordo com a disposição em sua casa Por fim tente imaginar se tal configuração poderia ser melhor ou se há algum impedimento de utilização de novos aparelhos elétricos Caroa alunoa ao fazer a verificação conseguiu identificar como é feita a distribuição dos cir cuitos em sua residência Entendeu os valores nominais dos disjuntores Ao abrir seu quadro de dis tribuição você se deparou com um disjuntor geral e com vários outros disjuntores os agrupamentos dos circuitos são feitos setorialmente como iluminação força usos específicos como chuveiros além de dimensionados de acordo com um cálculo de previsão de carga Analisando sua residência você conseguiria descrever cada parte da instalação de sua residência Saberia elaborar um projeto a partir de uma planta arquitetônica com o dobro de área da sua residência Aqui você será capaz de fazer a divisão e dimensionamento de cada um desses circuitos escolher materiais traçar as melhores trajetórias dos condutores e seu dimensionamento em cada caso Lem brese que todo dimensionamento deve ser feito com cuidado Afinal não se brinca com eletricidade Você como futuroa engenheiroa deve pensar sempre em segurança tanto na previsão das cargas quanto na escolha de material de qualidade pois existe a ART Anotação de Responsabilidade Técnica que será assinada como responsabilidade pela obra DIÁRIO DE BORDO 186 UNICESUMAR Uma instalação elétrica varia de acordo com o tipo de edificação e com a complexidade em sua estruturação A classificação desses projetos que dá em industriais prediais ou residenciais devese ao tipo e carga Um projeto de instalação predial contempla edificações comerciais e residenciais e segue uma lógica para elaboração de atender as necessidades do cliente realizar um estudo preliminar do local e com isso a elaboração do projeto completo A composição do projeto prevê primeira mente um levantamento dos equipamentos que necessitam de alimentação de energia como tomadas iluminação e cargas especiais como chuveiros motores entre outros GEBRAN RI ZATTO 2017 Obviamente a quantidade de equipamentos elétricos a serem instalados no pósobra sofrerá alterações entretanto uma boa estimativa garante que esses aumentos poderão ser implantados sem grandes mudanças nas instalações que em sua maioria são internas às paredes A seguir explicamos segundo a norma tização da NBR 5410 Nos pontos de iluminação a carga prevista deve considerar a potência nominal das lâmpadas para aparelhos fixos perdas e fator de potência Devem ser preservadas segurança e qualidade adequando a escolha dos materiais de acordo com as características do ambiente tais como umidade entre outras Os critérios adotados são Em cada cômodo deve constar pelo menos um ponto de luz no teto acompanhado de um interruptor Dependências com área inferior ou igual a 6m2 a carga mínima deve ser de 100VA Dependências com área superior a 6m2 serão acrescidos aos 100VA supracitados no item anterior o valor de 60VA para cada 4m2 inteiros valores inferiores de vem ser desprezados Dependência Carga Área igual ou inferior 6m2 100VA Superior 6m2 100VA60VA Quadro 1 Resumo de carga de iluminação por dimensões locais Fonte a autora Com relação às tomadas serão divididas em 2 subgrupos TUGs tomadas de uso geral usadas em ligações de equipamentos estacionários tais como eletrodomésticos e TUEs tomadas de uso específico usadas em fixos ou estacionários com maior potência nominal a distribuição dessas tomadas nos ambientes obedece alguns critérios NISKIER2008 GEBRAN RIZATTO 2017 sen do assim devemos certificar que Cada dependência com área superior a 225 m2 e inferior ou igual a 6m2 deve ter pelo menos um ponto de tomada Em áreas superiores a 6m2 como salas e dor mitórios um ponto de tomada a cada 5m de perímetro com espaçamento uniforme exceto em banheiros onde a previsão de uma tomada média é suficiente Em ambientes como copa e cozinha a pre visão é de uma tomada a cada 35m de pe rímetro Dependências como sótãos garagens varan das subsolos têm previsão de pelo menos uma tomada conforme necessidade ou área do local 187 UNIDADE 7 As cargas dos pontos de tomadas são previstas de acordo com o nú mero de equipamentos alimentados na unidade Então a previsão segue a divisão dos tipos de tomadas Para as chamadas tomadas de uso geral teremos Em locais como cozinhas copas áreas de serviço e banheiros o valor mínimo é de 600VA por tomada nas três primeiras unidades e 100VA por cada ponto extra instalado Cada local tem carga calculada individualmente Nas demais dependências os pontos devem ter previsão de 100VA no mínimo O Quadro 2 tem um conjunto de regras para o lançamento de toma das de uso geral TUG tomando por base a metragem quadrada de cada ambiente correlacionando à carga a ser instalada É importante ressaltar que se trata de requisitos mínimos logo fica a critério do profissional que faz o projeto elétrico propor quantidades superiores a esta condição imposta Dependência Quantidade mínima Locais com área inferior ou igual a 6m2 Mínimo de 1 tomada de 100VA Locais com áreas superiores a 6m2 1 tomada de 100VA a cada 5m de perímetro acrescentar outro pon to de tomada de 100VA de forma uniformemente distribuída Banheiros 1 tomada de 100VA próximo à pia e distante 60cm do box Cozinha copa área de serviço As primeiras 3 tomadas de 600VA distribuídas a 35m e as demais acrescidas de 100VA Garagens subsolos varandas 1 tomada de 100VA mínimo Quadro 2 Resumo da localização e carga de previsão de TUGs Fonte a autora IMPORTANTE a norma estabelece o mínimo necessário entretanto devese estabelecer em alguns ambientes pelo menos um ponto de tomada por parede 188 UNICESUMAR Para as tomadas de uso específico que englobam fornos apa relhos de aquecimento e refrigeração chuveiros entre outros o cálculo deve ser feito a partir da potência ativa da corrente e tensão a que serão submetidos os equipamentos Caso não seja encontrado o uso das tabelas dos aparelhos específicos dis poníveis na NBR 5410 recorrer às informações do fabricante GEBRAN RIZATTO 2017 Se algum aparelho exigir algum tipo de instalação específica ou exibir alguma potência que não seja habitual para projetos residenciais verificar o que a norma especifica e adequar o ponto para instalação Muito provavel mente a depender da potência seja por norma qualificado como tomada de uso específico Os pontos de tomada específicos devem estar no máximo 15m do equipamento alimentado Aparelhos destinados ao aquecimento de água como torneiras e chuveiros não devem ser ligados com uso de tomada de corrente sua conexão deve ser de forma direta Figura 1 Aquecedor elétrico de água e chuveiro acoplado Descrição da Imagem a figura mostra ao centro um chuveiro acoplado a uma unidade de aquecimento de água 189 UNIDADE 7 Após o devido levantamento das potências efetuase o preenchi mento do quadro para que se possa visualizar melhor a situação Dependências Dimensões Iluminação TUG TUE Área Perímetro Nº de Pontos Potência Unitária W Potência Total VA Nº de Pontos Potência Unitária W Potência Total VA Aparelho Potência W Sala Quarto cozinha banheiro Área de serviço TOTAIS Quadro 3 Levantamento de cargas Fonte a autora Ao final do cálculo de previsão de cargas as potências devem ser somadas e com isso o padrão de entrada a ser solicitado para a concessionária será definido De acordo com a ANEEL essa carga total instalada deve ser expressa em kW seguindo a expressão carga total carga 092 kw kVA O valor de 092 é o fator médio de potência permitido pela con cessionária em instalações sem que ocorram sanções O fator de potência representa uma relação entre as potências fornecidas pela concessionária e a realmente consumida nas instalações O controle dessa relação se deve principalmente ao fator econô mico ligado à tarifação da energia pelas empresas responsáveis pela distribuição O limite permitido é o de 092 logo algumas adequações são feitas quando esse valor não é atingido GE BRAN RIZATTO 2017 Algumas medidas são tomadas para ajudar na correção desse fator de potência como a utilização de banco de capacitores Essa correção traz alguns benefícios como redução em contas de energia elétrica diminuição da bitola de cabos e das perdas de linhas redu ção nas quedas de tensão e um aumento significativo na potência ativa em transformadores 190 UNICESUMAR Um quesito importante a ser analisado no projeto é a de demanda feita a partir da previsão de cargas Essa avaliação define a categoria de concessão energética e dimensionamento dos equipamentos e materiais usados no padrão de entrada Essas entradas podem ser individuais ou coletivas e cada uma delas determina a caracte rística da instalação Potência W Fator de demanda 0 1000 086 1001 2000 075 2001 3000 066 3001 4000 059 4001 5000 052 5001 6000 045 6001 7000 040 7001 8000 035 8001 9000 031 9001 10000 027 Acima de 10000 024 Tabela 1 Fator de demanda para iluminação e pontos de tomadas TUG Fonte adaptada de NBR 5410 2004 A demanda geral é a soma de pequenas parcelas seguindo a tabela da NBR 5410 sendo a deman da total D 1 2 3 4 5 6 D kVA d d d d d d O Quadro 4 tem por objetivo indicar fatores de potência para cada tipo de demanda e discorrer quais são utilizados ou indicar onde devemos bus car a informação sendo aqui apenas uma breve exposição dos que é mais trivial em um projeto Índice Tipo de demanda Fator de potência d1 Demanda de ilumina ção e tomadas FP 10 d2 Demanda para apare lhos de aquecimento de água FP 10 d3 Demanda para apare lhos de ar condicionado Vide tabelas anexas NBR 5410 d4 Demanda para centrais de condicionamento de ar seu cálculo é feito a partir de correntes máxi mas fornecidas pelos fa bricantes considerar de manda individual 100 Vide tabelas anexas NBR 5410 d5 Demanda de motores e máquinas de solda tipo motorgerador Vide tabelas anexas NBR 5410 d6 Demanda de máquinas de solda a transformador e aparelhos de raio X Vide tabelas anexas NBR 5410 Quadro 4 Classificação das demandas com seus fatores de potência adequados Fonte a autora A maioria das residências não possui uma correta distribuição de circuitos estes são agrupados por função para economizar na quantidade de disjun tores A separação das cargas em circuitos pode ser feita por setores seguindo um critério lógico de iluminação TUGs e TUEs Os circuitos podem ser divididos por cômo dos por função ou característica mas obrigato riamente TUGs e TUEs devem estar separadas A potência máxima de cada circuito deve ser con siderada não ultrapassando 1200W em 127V e 2200W em 220V NBR 5410 Pela NBR 5410 algumas considerações gerais também podem ser pontuadas 191 UNIDADE 7 Cada equipamento que exceder 10A de corrente deve estar em um circuito exclusivo Cozinha lavanderias e áreas dessa natureza devem ter circui tos exclusivos de alimentação pois exibem demanda maior de corrente elétrica Os circuitos de iluminação podem ter um circuito comum entretanto é interessante dividir em área social e área comum apenas para praticidade e conforto Se conjugados os circuitos de iluminação e TUGs não deve exceder 16A De posse dessas informações é possível montar o diagrama uni filar calculando os disjuntores e dividindo os circuitos de forma prática e segura No quadro de distribuição estão os dispositivos de proteção da alimentação e dos circuitos bem como as informações sobre a instalação feita Os dispositivos DR identificação das fases de cada circuito bem como a tensão de alimentação disjuntores de proteção entre outras informações podem ser retiradas desse ponto na instalação Figura 2 Quadro de distribuição de força de uma instalação predial Descrição da Imagem a figura mostra ao centro um quadro de força metálico com todos os disjuntores presentes em uma instalação elétrica predial 192 UNICESUMAR A localização do quadro de distribuição cujo pri meiro critério é seu posicionamento em local de fácil acesso e se possível próximo ao cômo do de maior carga garante maior economia na instalação Se a residência tiver anexos ou anda res é interessante exibirem quadros separados A representação arquitetônica feita a partir da planta baixa destinase a mostrar o trajeto dos condutores o posicionamento dos pontos de ilu minação e tomadas a divisão dos circuitos com as especificações dos condutores em cada um deles além de detalhar o tipo de material usado A escolha de cabos composto de vários fios e fios único condutor para as instalações elétricas dependem de normas e cálculos bem dimensionados A diferenciação entre os cabos para aterramento chuveiro motores tomadas e iluminação possui variações e detalhes muito importantes Para a escolha das secções míni mas dos condutores em cada um dos circui tos devese calcular a corrente e desse modo escolher na tabela o cabo que suporta a carga A classificação desses condutores é diver sificada quanto à função que desempenha no circuito PE PEN NEUTRO e FASE quanto a cores neutro azul claro proteção PE dupla coloração verde amarela ou verde proteção PEN azul claro com anilhas verde amarelas e Fase qualquer cor diferente quanto aos tipos nu unipolar e multipolar GEBRAN RIZATTO 2017 Um prévio conhecimento da instalação quanto a Tipo de instalação subterrânea aérea dutos calhas etc Corrente a ser transportada Tensão elétrica do circuito Distância Fator de potência Qual a fonte de alimentação direta ou in direta Destino da alimentação motor barramen to forno etc Quantos condutores por fase Tipo de sistema monofásico ou trifásico Tipo de corrente CA ou CC O quadro a seguir é a indicação das áreas de seção bitola mais usualmente utilizadas em uma residência por exemplo Via de regra porém o profissional que desenvolve o projeto elétrico faz as devidas conferências para indicação das áreas das seções da fiação em paralelo com os catálogos dos fabricantes e a norma de referência de insta lações elétricas e mais específicas a depender dos equipamentos instalados Para interior de residên cia a norma prevê Utilização no circuito Área de seção Iluminação 15 mm2 Circuitos de força 25 mm2 Específicas Dimensionado de acordo com o equipamento a ser usado 4mm2 6mm2 e 10 mm2 Quadro 5 Simplificação do tipo de circuito e se ção dos condutores Fonte a autora Para a proteção dos fios e cabos são instalados eletrodutos que garantem um percurso limpo até o ponto de entrega Seu dimensionamento é feito de acordo com uma previsão de ocupação interna de 53 no caso de um condutor ou cabo 31 no caso de 2 condutores ou cabos 40 no caso de três ou mais condutores ou cabos 193 UNIDADE 7 É necessário levar em consideração a quantidade de circuitos dentro do eletroduto Cada quantidade de circuitos requer um fator de correção diferente NBR 5410 por exemplo para um eletroduto contento 4 circuitos o fator de correção da tabela da NBR é 065 Esse fator deve ser usado na capacidade de condução do circuito de 25 mm² no interior do eletroduto A equação usada é Iz Ic x Fc Iz o valor da corrente de condução do condutor corrigida Ic o valor da corrente de condução do condutor na tabela Fc fator de correção ou seja 065 O dimensionamento correto tanto dos condutores como sua ins talação dentro dos eletrodutos implicará em menor aquecimento e consequentemente em economia além de segurança que é o principal em instalações elétricas Está pronto para mais um po dcast Venha comigo ter mais conhecimento e informação so bre uma área que você poderá atuar enquanto engenheiroa A prioridade em segurança quando se trata de qualquer ativida de que envolva eletricidade trouxe adaptações de leis e regula mentações de forma a evitar acidentes Os perigos relacionados às instalações elétricas não englobam apenas choques elétricos mas também arcos elétricos explosões incêndios queimaduras paradas cardiorrespiratórias entre outros Para essa regulamentação existe uma norma específica a NR10 cujo objetivo é a implementação de medidas de controle e prevenção da segurança de trabalhadores do setor elétrico Visa estabelecer as condições de segurança mínimas para qualquer processo que envolva a prática de instalações elétricas ou serviços 194 UNICESUMAR Figura 3 Instalação elétrica malfeita e risco de incêndio Descrição da Imagem a figura apresenta uma explosão em um quadro elétrico Você já parou para pensar sobre o dimensionamento dos circuitos em sua casa e se seu padrão de entrada é atualmente o mais indicado Já sofreu com quedas repetidas de disjuntores Saiba que esse dimensionamento foi realizado no projeto original da sua casa e se nada foi alterado dependendo do ano da habitação essa instalação não comporta mais sua necessidade Fonte a autora Vamos lá Vimos nessa unidade alguns pontos importantes sobre conceitos e aplicações que são necessários a esse projeto por exemplo qual o nível da tensão elétrica dimensionamento de disjuntor cálculo de potência e demanda entre outros parâmetros necessários para o dimensionamento correto Vamos lá Veremos a seguir um modelo de confecção simples de projeto de uma instalação predial com 4 unidades consumidoras A partir do projeto arquitetônico devidamente cotado os cálculos e o posicionamento são efetuados A tabela a seguir representa todo o levantamento de potência já setorizado prevendo disjuntores ligações condutores tipos 195 UNIDADE 7 De posse dos dados apresentados na tabela indicada anteriormente calculase a demanda aqui apre sentada relativa apenas ao quadro de distribuição de uma das unidades Tipo de carga Potência instalada kVA Fator de demanda Demanda kVA Iluminação e TUGs 279 6600 154 Uso específico 880 10000 880 TOTAL 1064 Tabela 4 Cálculo de demanda Fonte a autora A planta baixa apresenta a localização dos pontos e do quadro trajetos dos circuitos tipos e quantidade de circuitos e condutores Tabela 3 Cálculo das potências já setorizadas divisão de circuitos por fases condutores disjuntores O método de referência B1 representa o embutido em alvenaria Para acessar use seu leitor de QR Code 196 UNICESUMAR 2 tomadas baixas a 030m do piso 2 tomadas médias a 120m do piso Bloco autônomo ilum emergência na parede Caixa de passagem Conjunto 1 tecla simples e tomada a 120m do piso Interruptor paralelo 1 tecla a 120m do piso Interruptor simples 1 tecla a 120m do piso Interruptor simples 2 teclas a 120m do piso Ponto genérico de luz 100W Quadro de distribuição Tomada alta a 180m do piso Tomada baixa a 030 m do piso Tomada média a 120 m do piso 2x 2x Legenda Figura 4 Projeto elétrico de unidade consumidora e legenda Fonte a autora Com as divisões dos circuitos gerais feitas a seguir o dimensionamento do diagrama especificando a ligação das fases Descrição da Imagem a Figura 4 é junção de uma planta baixa e sua legenda com os respectivos símbolos de cada tipo de componente representado na planta em que estão descritos ao lado de cada símbolo o tipo de componente e sua função com breve descritivo e sua altura de instalação em relação ao piso 197 UNIDADE 7 Conduto ø2 2161616 mm² 50 A 63 A DPS 175 V 8 KA DR 1 ILUMINAÇÃO 900 W 10 A 15 3 TOMADAS COZINHA 800 W 10 A 25 2 TOMADAS SALAQUARTOS 900 W 10 A 25 4 6800 W CHUVEIRO 32 A 4 5 1000 W Reserva 10 A 25 6 1000 W Reserva 10 A 25 Verde S T N Preto Vermelho Azul claro Potência instalada W S 5300 T 6100 Total 11400 Figura 5 Diagrama unifilar de divisão geral Fonte a autora Para uma das unidades a representação do diagrama unifilar interna especificando os condutores e a que circuitos pertencem T QD3 11400 W 10Wh QM1 50 A 5 kA 50 A DPS 175 V 8 KA 5 kA 16 63 A DR T 15 10 A 3 kA 900 W T 1 ILUMINAÇÃO T 25 10 A 3 kA 900 W T 2 TOMADAS SALAQUARTOS T 25 10 A 3 kA 800 W T 3 TOMADAS COZINHA T 4 10 A 45 kA 6800 W ST 4 CHUVEIRO T 25 10 A 45 kA 1000 W ST 5 Reserva T 25 10 A 45 kA 1000 W ST 6 Reserva Figura 6 Diagrama unifilar de uma unidade consumidora Fonte a autora Descrição da Imagem diagrama unifilar leva até o quadro geral considerando cada tipo de circuito geralmente fazendo a divisão por ambiente distinguindose as tomadas de uso geral e tomadas de uso específico sempre considerando a possibilidade de expansão para eventuais novos circuitos Estão relatados para cada tipo de instalação a amperagem potência instalada e a quais estão vinculadas Descrição da Imagem nesta figura podemos verificar a representação das fases três linhas na vertical de um projeto Em cada uma destas três linhas estão dispostas a Fase representada pela letra S na qual o fio deve ser preto o fio Terra representado pela letra T dever ter o fio na cor vermelha e o neutro representado pela letra N que deve ser na cor azul claro Na horizontal sempre estarão colocados os tipos de circuito sendo especificados sua respectiva amperagem potência instalada e demais dispositivos 198 UNICESUMAR O projetista quando recebe uma planta para elaborar o projeto de instalações elétricas necessita dimensionar os circuitos pela norma e ter o bom senso de prever quais são os tipos de equipamentos que serão utilizados a fim de proporcionar maior conforto e segurança ao cliente Normalmente os valores da carga instalada são minimizados com a finalidade de economia do projeto porém atualmente a avaliação do tipo de imóvel perfil do cliente e orçamento disponível podem dizer muito durante a fase de projeto O quantitativo de material embora interessante anexar à planta de projeto pode ser colocado no memorial descritivo a ser elaborado contendo todo o detalhamento da obra desde localização cálculos projeto orçamentos quantitativos mão de obra e quaisquer outras informações pertinentes à boa execução da obra O uso de fer ramentas virtuais na elaboração de projetos agiliza muito o trabalho Os softwares mais usados para confecção de projetos elétricos são AutoCAD Electrical é uma ferramenta vinculada ao AutoCad Autodesk destinada à realização de desenhos para controles elétricos PROElétrica também uma ferramenta paga destinada a projetos de instala ções elétricas cabeamento estruturado SPDA automação residencial locação de postes iluminação e instalação de placas fotovoltaicas CadProj Elétrica também é pago destinado aos projetos de baixa tensão constando de análises cálculo e quantitativo de material QiBuilder plataforma que abrange tecnologia Bim integrada para projetos de instalações prediais com modelagem dimensionamento compatibi lização e detalhamento O software é nacional pago e de fácil utilização A escolha dessas ferramentas está ligada ao tipo de projeto rapidez versatilidade e eficiência Então tornase interessante verificar alguns requisitos básicos A ferramenta deve possuir um ambiente próprio de desenho reduzindo custos com licenças e panes por atualizações ou travamento no sistema Integração de cálculos ao ambiente CAD Automatização de desenhos e processos Objetos inteligentes Normatização dos cálculos Planilha de peças equipamentos e ou materiais bem como automatização da geração dessas planilhas Atualização automática dos desenhos com detalhamento integrado dos cál culos Integração para softwares de outras áreas com compatibilidade Boa renderização 199 UNIDADE 7 O projeto elétrico depende no seu primeiro momento de um levantamento criterioso das caracte rísticas dos equipamentos e da iluminação principalmente no que tange às potências e para fins de atendimento da norma relatada na unidade é feito um descritivo dos requisitos mínimos de instala ções de tomada de uso geral uso específico e iluminação A subdivisão dos circuitos dentro destes três grandes grupos ainda carece da observação de critérios de distribuição de ambiente uso dos áreas de seção da fiação e também a consideração de otimização de recursos materiais e financeiros na distribuição das instalações Até que seja efetivamente feito o projeto elétrico representado em planta cortes e elevações é ne cessário proceder com um desenvolvimento de memorial de cálculo que amparará o projeto e como parte dele deve ser relatado na Anotação de Responsabilidade Técnica Embora o desenho dos projetos seja uma representação técnica ele é a representação gráfica das conclusões obtidas pelo cálculo e a colocação das simbologias é padronizada porém peculiar a indicação para cada projeto Vêse na atualidade que alguns aplicativos já internalizaram partes dos requisitos das normas e mecanizaram o processo de representação do projeto isso porém não garante o perfeito atendimen to das necessidades dos clientes Ao projetista além do domínio da ferramenta cabe dominar todos os processos de cálculo para identificar quais são aplicáveis e controlando as variáveis de cálculos e as minúcias de cada projeto avaliar a pertinência das sugestões dos aplicativos e se realmente está aderente a reais necessidades dos clientes Retomando nossos questionamentos sobre a análise da instalação elétrica na residência e de quais eram os circuitos e sua divisão no quadro de distribuição você já se acha apto a esta identificação Acredito que além disso é possível fazer uma verificação de como está separando e assim fazer a nominação em cada disjuntor a qual tipo de circuito TUG TUE e iluminação e ainda fazer a sepa ração por ambiente Mais do que isso você já está apto a fazer algumas verificações por exemplo caso queira fazer a instalação de algum equipamento cuja potência é relativamente alta Se a fiação já estiver instalada conseguiria pois juntamente com os equipamentos existentes e com adição deste novo não sobre carregaria demasiadamente o circuito Infelizmente por conta de uma cultura errônea muitas instalações elétricas das residências da grande maioria da população não possuem projeto elétrico tão pouco são acompanhadas por profis sional habilitado Isso dificulta a conferência mas nada impede que você agora conhecedor do assunto apenas documente o que está instalado e mantenha consigo as informações para futuras modificações Uma edificação é composta de uma gama de projetos cada qual com sua importância mas por muitas vezes o projeto elétrico é subestimado por ser uma parte que pouco aparece Entretanto é um dos mais importantes pois todos sabem dos riscos que uma instalação malfeita pode ocasionar desde curtoscircuitos choques e incêndios Sua elaboração cuidadosa evita acidentes e contratempos ga rante segurança na utilização de equipamentos e ainda proporciona economia de energia Um bom exemplo a ser discutido é a implementação de um equipamento ou sistema novo em que se desconhece a trajetória e o dimensionamento dos condutores o padrão de entrada e os dispositivos de proteção 200 MAPA MENTAL Você deve testar seus conhecimentos sobre o que abordamos nessa unidade assim irá fixar com mais efetividade os assuntos importantes Finalize o mapa que iniciei abordando todas as etapas de um projeto de instalações elétricas vamos lá INSTALAÇÕES ELÉTRICAS NBR Entrada e medição Dispositivo de proteção Fases Terra Tomadas tipos Iluminação Alimentador Descrição da Imagem todo o projeto descreve uma cadeia de trajetória desde a concessionária até a divisão dos circuitos 201 AGORA É COM VOCÊ 1 Os quadros de distribuição hoje atendem demandas locais cada vez maiores pela frequente instalação de equipamentos mais potentes Todo projeto prevê cargas futuras deixando re servado um espaço neles para que se possa expandir as instalações existentes sem precisar reconstruir tudo Considerando a importância dos quadros de distribuição e da NBR 5410 assinale a correta a O espaço mínimo para reserva não tem relação com a quantidade de circuitos já inclusos no quadro b Existe relação entre a quantidade de circuitos no quadro e os circuitos reservas c Os quadros podem ser instalados em qualquer lugar da edificação d Os quadros de distribuição não possuem barramentos de entrada e Não há necessidade de identificação dos circuitos no quadro de distribuição 2 A tomada próxima à pia do banheiro deve atender o uso de alguns equipamentos como barbeadores chapinhas e secadores de cabelo cabe então que ela a Tenha maior capacidade para atender a potência do aparelho logo um uso de 20A é adequado b Seja instalada com aterramento especial c Qualquer tomada pode atender essa demanda d Da tensão exibida na residência e pode possuir 100VA e Deve possuir fio de 6mm 3 Sabese que o fator de potência é o marcador de eficiência ligado ao desperdício de energia O fator de potência representa o percentual de perda de energia em uma instalação Sobre esse importante parâmetro julgue as proposições I Em baixo fator de potência a instalação de um banco de capacitores é usada para correção II O fator de potência depende exclusivamente da potência ativa logo diminuindoa o fator de potência irá diminuir também III A subexcitação de motores que operam de forma síncrona pode melhorar o fator de potência IV A mesma energia reativa é consumida com um motor operando no máximo de sua potência bem como se estiver desligado a I II e IV apenas b II III e IV apenas c I e III apenas d II e IV apenas 202 AGORA É COM VOCÊ 4 Levando em consideração o cálculo da previsão de carga algumas orientações devem ser seguidas para que os circuitos sejam bem dimensionados De acordo com esse cálculo po demos afirmar que a A potência das lâmpadas deve ser considerada para a divisão do circuito de iluminação e sua soma não pode passar de 3000W b A corrente alternada absorvida por um motor é a carga a ser considerada no dimensionamento c Para a TUEs é necessário o uso da potência nominal do aparelho a ser usado d Em salas são previstos apenas um ponto de tomada por parede e As tomadas de uso geral podem ser agrupadas sempre em um mesmo circuito não impor tando a dimensão da residência 5 Sobre o dimensionamento dos eletrodutos segundo a NBR 54102004 a taxa de ocupação deles está relacionada ao número de circuitos Com base no diâmetro externo do mesmo a área de seção útil não deve ser superior a a 40 no caso de um condutor e 53 no caso de dois condutores b 53 no caso de um condutor e 31 no caso de dois condutores c 53 no caso de dois condutores e 31 no caso de três ou mais condutores d 40 no caso de um condutor e 53 no caso de três ou mais condutores 6 O projeto representa a parte organizacional da instalação a previsão de uso de equipamen tos localizações demandas Sobre essa parte tão importante podemos dizer que um projeto não contempla a Só existe a necessidade de projetos em edificações com mais de 7 unidades consumidoras ou carga superior a 90kW b Um projeto contém memorial descritivo ARTs diagramas e desenhos além dos cálculos c Para dimensionamento de todo e qualquer circuito devese fazer um levantamento da carga instalada d O fator de demanda é uma relação entre potência instalada e o uso máximo ou seja demanda máxima da unidade e O fator de demanda leva em consideração a não simultaneidade de uso de equipamentos e que seu funcionamento nem sempre estão no máximo de sua potência ativa 203 CONFIRA SUAS RESPOSTAS 1 B A reserva é prevista de acordo com o número de circuitos já existentes e com uma visão futura da possível carga na edificação 2 A A tomada de 20A atende melhor à potência dos secadores e chapinhas 3 D A correção de baixo fator de potência é feita com a utilização de banco de capacitores bem como a subexcitação dos motores pois ajudam a equilibrar 4 C Todo dimensionamento das tomadas de uso específico deve ser feita pela potência nominal do aparelho ou pela soma das potencias dos aparelhos a serem usados naquele local 5 B Pela norma é prevista 53 para um fio e 31 para 2 fios essa recomendação facilita a passagem a troca dos condutores bem como evita aquecimentos 6 A Qualquer edificação exige um projeto de instalações elétricas pois existe responsabilidade por sua execução 204 REFERÊNCIAS ABNT NBR 5410 2004 instalações elétricas de baixa tensão Rio de Janeiro 2004 CAVALIN G Instalações Elétricas Prediais 4 ed São Paulo Érica 2000 COTRIM A A M B Instalações elétricas 5 ed São Paulo McGrawHill 2008 CREDER H Instalações Elétricas 15 ed Rio de Janeiro LTC 2016 GEBRAN A P RIZZATO F A P Instalações Elétricas Prediais Porto Alegre Bookman 2017 LIMA FILHO D L Projetos de Instalações Elétricas 12 ed São Paulo Érica 2011 NISKIER J Manual de Instalações Elétricas 5 ed Rio de Janeiro LTC 2008 SOUZA R T de Instalações Elétricas Prediais e Industriais 1 ed Brasília NT 2017 8 Sistemas de Iluminação Me Audrey Cristine Esteves Caroa alunoa no desenvolvimento desta unidade abordaremos os conceitos importantes relacionados à iluminação aos aparelhos ao dimensionamento e ao projeto de modo a compreender como os parâmetros relacionados à iluminação precisam ser abordados para que o projeto atenda aos objetivos solicitados pelo cliente 206 UNICESUMAR Chegando em casa após um dia de trabalho você decidiu ler seu jornal na sala e notou que forçou um pouco sua visão durante a leitura Após terminar sua leitura ligou a televisão e resolveu apagar a luz pois ficava mais confortável A constatação é que a iluminação do ambiente não estava adequada tanto a para a leitura quanto para assistir à televi são Será que trocando a lâmpada você adequaria o ambiente às duas situações Será que existem outras situações a serem consideradas para que você se sinta confortável ao ler seu jornal e assistir à televisão no mesmo ambiente Você já tentou ler algo no escuro ou sentiu algum desconforto com o tipo de iluminação onde estava Se já passou por esta situação já se sentiu desconfortável em um ambiente com muita ou pouca iluminação seja em sua casa seja no trabalho Por vezes não nos damos conta de como a iluminação é fundamental para qualquer ambiente seja residencial ou comercial Futuroa engenheiroa nesta unidade você estudará sobre os conceitos e as aplicações da lu minotécnica que é o estudo da aplicação de ilumi nação artificial em diversos ambientes e com isso poderá compreender e intervir melhor em uma solução para que João possa realizar suas atividades na sala sem sentir desconforto Vários são os desafios envolvidos em um projeto luminotécnico dessa forma o engenheiro deve es tar ciente de todas as possibilidades para resolução do problema de iluminação bem como agradar ao cliente A prática é claro é a melhor forma de aper feiçoamento e do desenvolvimento da criatividade entretanto o conhecimento da teoria é fundamental para a execução com precisão e segurança 207 UNIDADE 8 Quando você se deparar com problemas práticos poderá prever soluções erros de projeto e execução assim como realizar aproxima ções de cálculos mais rápidos em resposta a algum questionamento O dimensionamento do projeto exige que você tenha conhecimento prévio das normas dos conceitos e das possíveis aplicações além de alguns materiais utilizados no projeto Você conseguiu responder todas as perguntas feitas anterior mente Caso não tenha conseguido nesta unidade abordaremos os principais conceitos os materiais usados e os cálculos para que se possa efetuar um bom projeto luminotécnico Você saberia escolher o tipo de lâmpadas e as posicionar em sua casa ou em seu ambiente de trabalho Saberia como escolher a cor ou a intensidade de acordo com o ambiente Tanto o posicionamento quanto o tipo de lâmpada são escolhidos a partir do que se deseja do ambiente Espaços iluminados adequadamente tornamse mais espaçosos aconchegantes e confortáveis Caroa estudante para esta tarefa pense a respeito destes am bientes e procure identificar e listar os problemas na iluminação em sua residência e seu local de trabalho e a possível solução de forma adequada sem que haja prejuízo na estética usabilidade e conforto visual Ao verificar os ambientes de sua residência ou trabalho conseguiu identificar problemas na iluminação Conseguiria propor um proje to de melhoria para iluminação escolhendo os materiais necessários Em sua residência provavelmente sua iluminação é conven cional sendo o tipo mais comum caracterizada por uma ilumi nação difusa com a lâmpada posicionada no centro do ambiente onde a iluminação é sem contrastes e uniforme usado em sala e quartos Já em ambientes de trabalho e de leitura usase a ilu minação direta em que a luz é concentrada em um ponto es pecífico também pode ser usada para dar ênfase a algum objeto Outra forma é a iluminação indireta caracterizada pela meia luz com algum rebatimento do foco para amenizálo e deixar o ambiente mais confortável e aconchegante 208 UNICESUMAR Outro fator muito importante aliado à iluminação é a eficiência da lâmpada Você saberia escolher para os ambientes lâmpadas que também fossem econômicas Sa beria dimensionar cada ambiente de acordo com a necessidade de luz de cada um deles Ao longo desta unidade você será capaz de analisar ambientes de acordo com sua funcionalidade e com isso conseguirá dimensio nar o melhor tipo de iluminação para eles Lembrando que um projeto luminotécnico contempla tanto a parte funcional quanto es tética do uso da luz logo agradar aos clientes exige criatividade não se esquecendo nunca do aspecto econômico tanto na aquisição de materiais quanto no consumo de energia Utilize o seu Diário de Bordo para responder as perguntas que propus a você DIÁRIO DE BORDO Descrição da Imagem a figura mostra um jardim iluminado no chão e nas árvo res com lâmpadas de diferentes temperaturas de cor com a finalidade de criar um efeito estético Figura 1 Tipo de Iluminação em um jardim 209 UNIDADE 8 A NBR 5413 Iluminância de Interiores que regulamenta os projetos e execuções de luminotécnicos e estabelece os valores de iluminâncias médias mínimas em serviço para ilu minação artificial em interiores em que se realizem atividades de comércio indústria ensino esporte e outras O projeto luminotécnico está diretamente ligado ao projeto elétrico NBR 5410 Instalações elétricas de baixa tensãoABNT 2004 Na unidade anterior vimos como calcular e posicionar a iluminação em ambientes convencionais o que deve ser entendido como requisito mínimo ou seja realizar menos do que o proposto pela norma seria incorrer em alguns erros e impactaria além da usabilidade alguns aspectos de segurança e saúde dos usuários O projeto luminotécnico muitas vezes precisa se especializar e a depender dos tipos de atividades a que se destina a iluminação outros parâmetros que de certo modo são muito simplificadamente colocados na NBR 5410 Instalações elétricas de baixa tensão como o mínimo de quantidade de pontos mínima potência etc precisam ser extrapolados e direcionados à investigação de outros parâmetros como níveis de radiação determinante para a cor e tempe ratura fluxo luminoso intensidade luminosa iluminância luminância índice de reprodução de cores tipos de lâmpadas geometria da iluminação desejada entre outros aspectos Por exemplo a figura a seguir demonstra que ainda podemos lançar mão de artifícios de luminárias a fim de contribuir para o direcionamento da iluminação como luminárias 210 UNICESUMAR Primeiramente entenderemos o que é luz e os conceitos que estão relacionados ao estudo da iluminação A Luz tem natureza de onda eletromagnética e por esta carac terística ora oscila com comportamento de onda elétrica ora oscila como onda magnética perpendiculares entre si Campo elétrico Campo magnético Figura 1 Campo elétrico e magnético Diferente das ondas mecânicas como a vibração e o som que têm a capacidade de influir mecanicamente com a atmosfera na qual estão inseridos a luz sendo uma radiação tem a capacidade de ser transmitida inclusive no vácuo entre outros meios e somente tem sua alteração de velocidade quando passa de um meio para outro Uma luz acesa emite um espectro de radiações eletromagnéticas que estão compreendidas entre o infravermelho e ultravioleta A faixa de radiação importante para o estudo da iluminação situa se em radiações com comprimento de onda entre 380 a 760 nm onde está localizada a luz visível ao olho humano que é capaz de estimular a retina NISKIER 2008 GEBRAN RIZATTO 2017 MOREIRA 1999 Descrição da Imagem na figura é possível verificar a representação de dois campos acima o campo elétrico e abaixo o magnético 211 UNIDADE 8 RAIOS CÓSMICOS RAIOS GAMA RAIO X ESPECTRO VISÍVEL ONDAS INFRAVERMELHO DE ALTA INTENSIDADE ONDAS INFRAVERMELHO DE BAIXA INTENSIDADE ONDAS DE RÁDIO ONDAS ACÚSTICAS Figura 2 Espectro eletromagnético da luz visível Descrição da Imagem a figura mostra um olho humano ao centro acima as ondas eletromagnéticas de alta frequência abaixo as ondas de baixa frequência e à esquerda as faixas de frequência presentes no espectro visível ao olho humano As cores são as exibidas no arcoíris A luz por ser uma onda eletromagnética propagase por vários materiais refletindo a cor incidente neles GEBRAN RIZATTO 2017 A cor de um objeto depende do fluxo luminoso emitido pela fonte reflectância do objeto iluminado e da detecção e da interpre tação da luz recebida pelos olhos do receptor MOREIRA 1999 Uma grandeza importante é a temperatura de cor medida que define a cor da luz vista Cada cor possui uma frequência diferen te proporcionando temperatura específica ou seja quanto mais branca é a cor da luz da lâmpada maior a temperatura em kelvin K GEBRAN RIZATTO 2017 212 UNICESUMAR Figura 3 Classificação das luminárias de acordo com sua temperatura de cor Toda fonte luminosa emite fluxo luminoso Φ caracterizado pela potência total da radiação que é emitida A razão entre esse fluxo luminoso e a potência determina a eficiência luminosa das lâmpa das conforme sua potência e seu tipo NISKIER 2008 A equação a seguir fornece o rendimento da conversão de energia em luz por uma fonte luminosa P φ onde eficiência luminosa em lumenswatt lm W φ fluxo luminoso em lumens lm P potência em watts W Considerando que uma fonte luminosa não emite a mesma potência em todas as direções definimos então a potência irradiada em determinada direção como intensidade luminosa NISKIER 2008 MOREIRA 1999 Essa intensidade é determinada por I w φ onde I intensidade luminosa em candela cd φ fluxo luminoso em lumens lm w ângulo sólido Descrição da Imagem do centro para a esquerda mostra lâmpadas de cores mais amareladas a vermelhas e para a direita as cores mais azuladas de acordo com suas temperaturas de cor 213 UNIDADE 8 A figura a seguir demonstra como se mede um ângulo sólido e a área da superfície do cone inclusa Unidades suplementares Radianos Esferorradiano Equivalente em área Figura 4 Medidas dos ângulos radianos r e esferoradianos sr A iluminância E ou iluminamento é dada pela quantidade de irradiação de uma lâmpada por unidade de área calculada pela equação E A φ onde E iluminância lux φ fluxo luminoso em lumens lm A superfície A luminância L é a sensação de claridade relacionada à intensidade que reflete na superfície cal culada por I L A senθ onde L luminância em candela por metro quadrado cd m2 I intensidade luminosa em candela cd A superfície e θ ângulo de reflexão A percepção do olho humano em relação à fidelidade é medida pelo índice de reprodução de cores reflexão que corresponde à cor real e sua aparência O quadro a seguir demonstra em percentual como é medido esse RA MOREIRA 1999 Descrição da Imagem a figura mostra um círculo à esquerda com os ângulos medidos em radianos e à direita uma esfera mostrando como o ângulo sólido é medido em 3D 214 UNICESUMAR Classificação em nível Reprodução Aplicações Nível 1 1a 90 RA 100 1b 80 RA 90 Excelente Muito boa Shoppings residências lojas Nível 2 2a 70 RA 80 2b 60 RA 70 Boa Razoável Escritórios oficinas fábricas Nível 3 40 RA 60 Regular Pátios e depósitos Nível 4 20 RA 40 Insuficiente Canteiros de obras ruas estacionamentos Quadro 1 Índice de reprodução de cores de acordo com o percentual Fonte adaptado da ABNT 1992 Uma variedade de tipos de lâmpadas é usada nos projetos de iluminação Figura 5 Lâmpadas ícones de linha plana Tipos de lâmpadas LED fluorescentes filamentos halo gênio diodo e outras iluminações Descrição da Imagem a figura mostra todos os tipos de lâmpadas de acordo com sua forma física Segundo Creder 2016 as lâmpadas pertencem a três grandes grupos incandescentes descargas e Led As lâmpadas incandescentes possuem um filamento interno resistência de tungstênio em forma de espiral e são revestidas por um tubo de vidro chamado bulbo possui uma luz amarela mais próxima da luz natural porém têm baixa vida útil e não são nada econômicas transformando apenas 10 em luz o resto em calor e também não são recicláveis São divididas em comuns e halógenas MOREIRA 1999 215 UNIDADE 8 O Bulbo tem por função manter a condição envolto ao filamento com menor nível possível oxigênio para que tenha o prolongamento da vida útil do filamento aumentada O oxigênio é comburente e so bre a condição incandescente do filamento a passagem de corrente elétrica geraria ignição com o aumento da temperatura do mesmo com isto o rompimento ou seja a lâmpada queima Lâmpadas incandescentes HALOPIN AR PAR Dicróicas Classica opaca leitosa Classica transparente Comuns Halógenas Figura 6 Lâmpadas Fonte a autora As lâmpadas halógenas possuem subdivisões de acordo com suas características e aplicações TIPO APLICAÇÃO Dicroicas Iluminação decorativa diversidade de temperatura de cor e formatos estéticos PAR Iluminação externa variadas opções de cores boa reprodução das mesmas AR Iluminação de precisão luz focalizada para efeitos de média e longa distância Halopin Iluminação compacta pequena é de forte intensidade Quadro 2 Características gerais das lâmpadas halógenas Fonte a autora 216 UNICESUMAR O vidro do bulbo das lâmpadas alógenas é feito de quartzo fundi do sílica ou aluminossicato que melhoram a resistência à pressão e à temperatura maior normalmente emitida por este tipo de lâmpada O termo halógena deriva do fato de usar elementos químicos gases monovalentes e ionicamente favorecidos com grande facilidade pelos elementos flúor cloro bromo iodo e astatínio A depender do gás usado poderá adquirir diferentes cores e tem a vantagem de seu uso ser mais intenso do que a de uma lâmpada comum As lâmpadas de descarga usam a condução de corrente elétri ca em um meio gasoso ou seja usam uma mistura de gases ou vapores de forma direta ou indireta e têm ótimo desempenho Quanto a estas lâmpadas as mais conhecidas são as fluorescentes do modelo palito cujo princípio é que um gás em uma condição de pressão seja por meio de ignição ativado a aumentar a velo cidade das moléculas e pela transferência da energia de ignição entre as moléculas seja manifestada a luz São subdivididas em fluorescentes mista vapor de mercúrio ou sódio luz negra e multivapores metálicos CREDER 2016 TIPO APLICAÇÃO Fluorescentes Ótimo desempenho para iluminação de interiores em locais pequenos Mista Usada em interiores como galpões e ambientes similares porém limitada a 220V Vapor de mercúrio Usada em vias públicas pois possui vida longa e alta eficiência Vapor de sódio de alta pressão Apresentam iluminação brancodourada usadas em áreas externas apresentam boa economia de energia e alto índice de iluminamento Luz negra São lâmpadas de mercúrio usadas em funções específicas como exames de pedras preciosas e minerais impressões digitais e setores de correios Multivapores metálicos São lâmpadas de mercúrio com boa eficiência luminosa e excelente qualidade de reprodução de cores usada em lojas estádios Quadro 3 Características gerais das lâmpadas de descarga Fonte a autora Os tipos mais usados atualmente são as lâmpadas de LED que são eletrônicas convertendo eletricidade em luz por meio de chip sem aquecimento são muito eficientes além de econômicas e ecológicas São amplamente usadas em residências e estabelecimentos comer ciais por possuírem várias temperaturas de cor MOREIRA 1999 217 UNIDADE 8 TIPO APLICAÇÃO Lâmpada LED spot Tipo dicroica gera menos calor evitando acidentes ideal para ambientes com pouca ventilação e manuseio de materiais como papéis PAR 20 Com brilho uniforme é usada em iluminação de ambientes com focos pontuais como vitrines salas e similares PAR 30 Intensidade maior que a PAR 20 para ambientes requintados que precisam de luz mais intensa Bulbo Com aparência próxima às incandescentes oferece diferentes tonalidades com toda a tecnologia do LED Ideal para residências restaurantes bares Tubular Usada em indústrias que necessitam grande intensidade de luz em ambientes amplos É silenciosa quando comparada à fluorescente Bolinha Ótima qualidade segurança tamanho pequeno e cores alegres excelente para vitrines exposições etc Quadro 4 Características gerais das lâmpadas LED Fonte a autora Boas condições de visibilidade Boa reprodução de cores Economia de energia elétrica Facilidade e menores custos de manutenção Preço inicial compatível Utilizar iluminação local com reforço Combinação de iluminação artificial com natural Pela NBR 54131992 ABNT 1992 a parte de iluminação de in teriores tem por finalidade a fixação de parâmetros e conceitos importantes na utilização da iluminação de forma eficiente para proporcionar ambientes confortáveis além do auxílio na escolha dos tipos de lâmpadas e dos seus desempenhos Os projetos de iluminação são divididos de acordo com os locais em iluminação de interiores por projetores e iluminação pública Em instalações prediais abordaremos apenas a iluminação de interiores de locais fechados como residências galpões lojas escritórios Esses projetos devem buscar segundo Moreira 1999 218 UNICESUMAR Lembrando que precede a este resumo uma análise de necessidades de cada tipo de atividade ou efeito de iluminação desejado pelo cliente sendo a visita ao local com o projeto arquitetônico em mãos o ponto inicial para o desenvolvimento do projeto e que juntamente com um levantamento de neces sidades em entrevista ao cliente respaldará o início do projeto Como as matériasprimas do projeto elétrico e de iluminação possuem valor relativamente alto aos demais componentes da construção é comum após feita uma primeira versão e orçadas todas as partes deste o cliente pedir modificações mesmo que em um primeiro momento ele tenha passado informações sobre aspectos financeiros No dimensionamento do projeto luminotécnico segundo a norma o projetista pode escolher como a iluminância será considerada por meio da tabela por classes de tarefas visuais que é a mais simples e abrangente ou pela lista de iluminância por atividades que engloba uma lista imensa GEBRAN RIZATTO 2017 Classe Iluminância lux Tipo de atividade A Iluminação geral para áreas usadas interruptamente ou com tarefas visuais simples 20 30 50 Áreas públicas com arredores escuros 50 75 100 Orientação simples para permanência curta 100 150 200 Recintos não usados para trabalho contínuo depósitos 200 300 500 Tarefas com requisitos visuais limitados tra balho bruto de maquinaria auditórios B Iluminação geral para área de traba lho 500 750 1000 Tarefas com requisitos visuais normais traba lho médio de maquinaria escritórios 1000 1500 2000 Tarefas com requisitos visuais especiais gra vação manual inspeção indústria de roupas C Iluminação adi cional para tarefas visuais difíceis 2000 3000 5000 Tarefas visuais exatas e prolongadas eletrô nica de tamanho pequeno 5000 7500 10000 Tarefas visuais muito exatas montagem de microeletrônica 10000 15000 20000 Tarefas visuais muito especiais cirurgia Quadro 5 Iluminâncias por classe de tarefas visuais Fonte ABNT 1992 p 2 Em geral um projeto pode ser resumido segundo Moreira 1999 em Escolha das lâmpadas e luminárias adequadas a cada ambiente Cálculo do quantitativo de luminárias e lâmpadas Disposição de luminárias no ambiente Cálculo da viabilidade econômica 219 UNIDADE 8 Os cálculos são feitos pelo método de Lúmens ou se houver necessidade de maior precisão pelo método ponto a ponto O mais usado para dimensionamento do projeto luminotécnico é o Mé todo dos Lúmens também chamado método dos fluxos cuja finalidade é determinar nível de iluminância médio em meio a um local de iluminação geral distribuída porém não serve para iluminação geral localizada O plano de trabalho é horizontal a 08m do piso segundo Moreira 1999 A determinação do fluxo luminoso é dada pela expressão a seguir S Em φ u d onde φ fluxo luminoso total lm lm S área do recinto m ² m² m E nível de iluminância mantida lx ver tabela u coeficiente de utilização tabela 2 u fator de manutenção tabela 4 O desenvolvimento de um projeto exige uma metodologia para se estabelecer uma sequência lógica de cálculos 1 Determinação dos objetivos da iluminação 2 Levantamento das dimensões físicas do local 3 Análise dos fatores de Influência na qualidade da iluminação 4 Cálculo da iluminação geral 5 Adequação dos resultados ao projeto 6 Cálculo de controle 7 Definição dos pontos de iluminação 8 Cálculo de iluminação dirigida 9 Avaliação do consumo energético 10 Avaliação de custos 11 Cálculo de rentabilidade 220 UNICESUMAR O método ponto a ponto ou também chamado método das intensidades luminosas baseado nas Leis de Lambert é usa do para fontes com dimensões muito pequenas consistindo na determinação da iluminância em qualquer ponto da superfície individualmente O iluminamento total será a soma dos individuais MOREIRA 1999 Este método é usado quando da instalação e alimentação das lâmpadas associada a luminárias que auxiliam a potencialização do direcionamento das intensidades luminosas pela geometria eou acabamento da iluminação De acordo com o local e a forma a ser instalada são classificadas em sobrepor ou de embutir Figura 6 Tipos de aparelhos de iluminação luminárias Vamos lá Aqui exercitaremos juntos o cálculo de um projeto simples luminotécnico Usando o método de Lumens você precisa iluminar uma in dústria de produção de materiais elétricos cujas dimensões são Descrição da Imagem a figura mostra doze tipos de luminárias usadas para en caixe de lâmpadas 221 UNIDADE 8 Neste ambiente serão usadas quatro lâmpadas fluorescentes em cada uma das luminárias industriais de 32W em 127V Como você calcularia a distribuição e o número de lâmpadas usadas Considerando a informação sobre o ambiente e consultando a tabela a seguir a iluminância é de 500 lux Tipo de ambiente tarefa ou atividade Em lux 7 Indústria elétrica Montagem média quadros de distribuição 500 Montagem fina telefone 750 Montagem de precisão equipamentos de medição 1000 Oficinas eletrônicas 1500 Tabela 1 Recorte da tabela do nível de iluminância para atividades Fonte adaptada da ABNT 1992 Consultando o catálogo de lâmpadas para exemplificação da marca Philips com todas as especificações e considerando o que foi pedido como luminária industrial com quatro lâmpadas de 32W TMS 500 c RA 500 K determinando o índice do local e admitindo que a lâmpada será instalada a 080m do teto 480 100 080 300 hm m O índice local é 1150 45 305 300 1150 45 m c l k h c l A determinação da refletância é dada pelas cores do teto das paredes e do piso como se trata de uma indústria elétrica supomos paredes claras piso escuro teto branco e verificamos na tabela qual o índice de cada correspondência Dimensões do barracão 1150 x 45 m Pédireito altura 480m Iluminação de trabalho Toda a equipe possui mesas de 10 m Cores do ambiente paredes claras e piso escuro e teto branco 222 UNICESUMAR Índice Reflexão Significado 1 10 Superfície escura 3 30 Superfície média 5 50 Superfície clara 7 70 Superfície branca Tabela 2 Índices de reflexão típicas Fonte adaptada da ABNT 1992 De acordo com a tabela inserida anteriormente teremos 7 teto branco 5 paredes claras 1 piso escuro logo a refletância encontrada é 751 Novamente usando o ca tálogo e de posse do índice do local e da refletância o valor do fator de utilização verificado é 081 TMS 500 com RA 500 1 TLD 32W Índice do local K Refletâncias 751 731 711 551 531 511 331 311 000 060 044 038 034 043 038 034 048 034 033 080 052 046 042 051 046 042 045 042 040 100 059 053 049 057 052 049 052 048 046 125 064 059 055 063 055 058 054 054 052 150 069 064 060 067 063 059 062 059 057 200 075 071 067 073 070 067 069 066 064 250 079 075 072 077 074 071 073 071 069 300 081 078 076 079 077 075 076 074 072 400 084 082 080 082 080 079 079 078 075 500 086 084 082 084 082 081 081 080 077 Tabela 3 Coeficientes de utilização Fonte adaptada de Viana 2019 223 UNIDADE 8 Prosseguindo determinamos o fator de manutenção de referência que relaciona o fluxo emitido no fim do período de manutenção da luminária e o fluxo luminoso inicial dessa luminária Como o trabalho da indústria é em local fechado consideraremos a carga de poluição ambiente normal e as luminárias com pequena tendência de coleta de poeira Pela tabela a seguir o índice relacionado foi de 067 Fator de manutenção Local 080 Ambiente muito limpo com pequena tendência de coleta de poeira 067 Ambiente com carga de poluição normal e pequena tendência de coleta de poeira 057 Ambiente com carga de poluição normal e tendência normal de coleta de poeira 050 Ambiente sujo com tendência normal de coleta de poeira Tabela 4 Exemplos de fatores de manutenção para sistemas de iluminação de interiores com lâmpadas fluorescentes Fonte adaptada da ABNT 1992 Dessa maneira o fluxo luminoso total dado pela expressão a seguir é 1150 45 500 46977100 081 067 S Em lumens u d φ O espaçamento máximo entre as luminárias 09 09 30 27 máx m e h Direita Semidireita Geral difusa Semiindireta Indireta 1 09 09 1 1 Da luminária ao piso Do teto ao piso vezes em hm vezes em hm Figura 7 Espaçamento máximo entre luminárias Fonte Viana 2019 224 UNICESUMAR No enunciado as lâmpadas escolhidas foram fluorescentes 32W industriais pela tabela da norma pode ser verificado que o fluxo luminoso será de 2950 lm para cada unidade Incandescente Fluorescente Vapor de mercúrio Potência W Fluxo luminoso lm Potência W Fluxo luminoso lm Potência W Fluxo luminoso lm 25 230 20 1100 80 3600 40 450 32 2950 125 6300 60 800 40 30003500 250 12700 100 1500 110 7800 400 22000 Tabela 5 Lâmpadas e algumas características Fonte adaptado da ABNT 1992 n φ ϕ onde número de luminárias Φ fluxo luminoso em lumens lm e fluxo luminoso em lumens lm por luminária 4 2950 11800lumens ϕ 499771 3980 11800 n φ ϕ Logo o número de luminárias é 40 distribuídas 3980 luminá rias a 27m ao longo do ambiente De posse destas informações e sabendo a área basta distribuir essas lâmpadas uniformemente ao longo do ambiente O mesmo cálculo pode ser feito usando o método ponto a ponto 225 UNIDADE 8 Um projeto luminotécnico garante boas condições de visão no interior de ambientes sendo a visibilidade a segurança e a orientação fatores de extrema importância Além disso propor ciona a criação de efeitos especiais com luzes e uma ambientação personalizada conferindo ao lugar estética e conforto visual Sua execução evita ambientes com iluminação clara ou escura demais sendo importante no aproveitamento da área visando sempre utilizar a maior eficiência das lâmpadas Já em projetos comerciais a iluminação influencia diretamente na visibilidade de produtos e nas atividades desenvolvidas por funcionários sendo responsável pelos índices de produtividade segurança e estética Além destes ambientes os projetos também são usados em iluminações públicas e ambientes especiais com caracterís ticas bem específicas Os softwares para projetos de iluminação são usados como complemento no projeto lumino técnico sendo ferramentas que realizam desde os cálculos mais complexos até a renderização do ambiente a ser iluminado A escolha do software é feita de acordo com a necessidade do que será proposto no projeto auxiliando na noção espacial na localização dos componentes na renderização nos efeitos e nos cálculos O programa para ter precisão nos cálculos depende de dois componentes superfícies de modelos e fontes de luz selecionadas Todos os softwares disponíveis utilizam uma ou duas opções de métodos para se calcular ilu minância e luminância O software mais usado para a realização do cálculo e da disposição de luminárias no projeto luminotécnico é o Dialux Este programa é gratuito apresenta uma versa tilidade muito grande na criação de efeitos de iluminação em 3D e possui um acervo grande de acessórios de diversos fabricantes além de ser de uso simples A tecnologia BIM modelagem da informação da construção tem sido amplamente utilizada nos projetos pois há benefícios e vantagens tanto na consistência de informações quanto na redução de erros e custos proporcionando um desenvolvimento mais eficiente Em projetos de luz esta metodologia possibilita um desenvolvimento integrado por um modelo unificado incluindo dados estruturais instalações elétricas e sistemas agregados que compõem o projeto Caroa alunoa chegamos a mais um Podcast de nossa disci plina Convido você a dar o play e mergulhar em mais uma aven tura comigo Vamos lá 226 UNICESUMAR Retomando assim os questionamentos Você saberia escolher o tipo de lâmpadas e as posicionar em sua casa ou em seu ambien te de trabalho Saberia como escolher a cor ou a intensidade de acordo com o ambiente Tanto o posicionamento quanto o tipo de lâmpada são escolhidos a partir do que se deseja do ambiente Espaços iluminados adequadamente tornamse mais espaçosos aconchegantes e confortáveis Para o entendimento do tipo de lâmpadas e posicionamento em casa ou no trabalho precisaríamos primeiro entender as necessida des reais avaliando alguns aspectos como parâmetros como níveis de radiação determinante para a cor e temperatura de início A cor e a intensidade de iluminação têm relação direta com a interação entre iluminação as propriedades das lâmpadas escolhidas de como absorvem ou refletem logo são variáveis a serem analisa das fluxo luminoso intensidade luminosa iluminância luminância índice de reprodução de cores Referente às condições de conforto lumínico na proporção certa é necessário ter domínio sobre o fluxo luminoso aa intensidade luminosa o tipo de lâmpada e até mesmo o controle da geometria da iluminação adoção de luminárias por exemplo Normalmente envolvese no projeto de iluminação de forma mais intensa profissionais de arquitetura e de design de interiores que procuram conferir níveis de conforto associados ao design não sendo impeditivo que outros profissionais também atuem porém quando falamos de projeto de eletricidade o projeto precisa de amparo de um profissional com habilitação para isto o qual avaliará a potência total instalada e com isto dimensionar corretamente o conjunto de componentes da instalação elétrica adequadamente Agora que a norma foi apresentada a atividade vista em Mão na Massa pode ser resolvida de forma muito rápida No ambiente residencial vemos que cada ambiente deve atender às suas neces sidades e ao conforto logo a escolha da lâmpada e sua localização são indispensáveis para isto precisamos sempre fazer uso das es pecificações do fabricante juntamente com as normas No escritório a escolha dos materiais deve versar sempre pela praticidade estética e versatilidade proporcionando o conforto vi sual para cada tipo de atividade realizada e a escolha das lâmpadas é feita conforme as tabelas de características e aplicações 227 MAPA MENTAL Aqui você deve testar seus conhecimentos sobre o que abordamos nesta unidade assim fixará com mais efetividade os assuntos importantes Faça um organograma listando os principais conceitos que foram estudados sobre as grandezas importantes ao projeto luminotécnico di mensionamento e os aparatos usados Desenvolva um mapa mental a partir do que iniciei e tente estabelecer de forma bem sucinta tudo que foi comentado Dimensionado Fluxo luminoso Iluminância Índice de reprodução de cores Luz e cor Níveis de radiação Temperatura da luz Tipos de lampadas Projeto Descrição da Imagem o projeto luminotécnico deve ser feito com base nos conceitos físicos de luz e cor bem como no dimen sionamento dos componentes 228 AGORA É COM VOCÊ 1 Um fator importante a ser considerado num projeto de iluminação pública é o ofuscamento Para reduzilo podese recorrer às seguintes medidas preventivas 1 Utilizar fontes de luz de alta luminância 2 Utilizar fontes de luz de grande superfície aparente 3 Utilizar aparelhos com distribuição vertical ilimitada que emitam luz segundo grandes ân gulos formados com a vertical inferior passando pelo seu centro Assinale a alternativa correta a Somente a afirmativa 3 é verdadeira b Somente a afirmativa 2 é verdadeira c Somente as afirmativas 1 e 2 são verdadeiras d Somente as afirmativas 2 e 3 são verdadeiras e Todas afirmativas são verdadeiras 2 Analise entre as opções a seguir qual a alternativa apresenta as lâmpadas mais comumente usadas em iluminação pública a Lâmpadas incandescentes b Lâmpadas fluorescentes c Lâmpadas de vapor de mercúrio d Lâmpadas de vapor de sódio de alta pressão e Lâmpadas de iodeto metálico 3 Com base no estudo que desenvolveu sobre a relação de vida útil em horas comparando a lâmpada de Vapor de Sódio e a lâmpada de Vapor de Mercúrio ambas com mesma potência de 250 W de iluminação podemos dizer que a vida útil de cada uma delas é a 4000 h 1000 h b 24000 h 10000 h c 10000 h 24000 h d 200 h 4000 h e 1000 h 2000 h 229 AGORA É COM VOCÊ 4 Qual das alternativas a seguir correlaciona apenas variáveis relacionadas à Iluminância a cdm2 cd m2 ângulo de reflexão b cd m2 ângulo de reflexão c lux lm m2 d lux lm ângulo de reflexão e cdm2 cd m2 5 Se temos a Luminância L ligada à sensação de claridade relacionada à intensidade que reflete e no sentido de fazer a substituição de X e Y quais seriam respectivamente as variáveis que deveríamos correlacionar Tomar por referência a fórmula cos X L Y θ L luminância em candela por metro quadrado 2 cd m I intensidade luminosa em candela cd A superfície ² m θ ângulo de reflexão a X i cd Y φ lm b X E lux Y A m ² c X φ lm Y A m ² d X E lux Y φ lm e X i cd Y A m ² 230 CONFIRA SUAS RESPOSTAS 1 B para iluminação pública o interesse é o alcance das lâmpadas 2 D de acordo com a especificação e aplicação da tabela de lâmpadas na norma técnica a melhor a ser aplicada é a de vapor de sódio por ter mais durabilidade e alcance 3 B a tabela mostra os valores de vida útil das lâmpadas Vapor de Sódio de 250 W 24 000h Vapor de Mercúrio 10000h 4 A iluminância E ou iluminamento é dada pela quantidade de irradiação de uma lâmpada por unidade de área calculada pela equação E A φ Onde E iluminância lux φ fluxo luminoso em lumens lm A superfície 5 A luminância L é a sensação de claridade relacionada à intensidade que reflete na superfície calculada por I L A senθ Onde L luminância em candela por metro quadrado 2 cd m I Intensidade luminosa em candela cd A superfície 2 m θ ângulo de reflexão 231 REFERÊNCIAS ABNT NBR 5413 Iluminância de interiores Rio de Janeiro ABNT 1992 ABNT NBR 5410 Instalações elétricas de baixa tensão Rio de Janeiro ABNT 2004 CREDER H Instalações Elétricas 15 ed Rio de Janeiro Editora LTC 2016 GEBRAN A P RIZZATO F A P Instalações Elétricas Prediais Porto Alegre Bookman 2017 MOREIRA V A Iluminação Elétrica 1 ed São Paulo Editora Edgard Blücher Ltda 1999 NISKIER J Manual de Instalações Elétricas 5 ed Rio de Janeiro Editora LTC 2008 SOUZA R T de Instalações Elétricas Prediais e Industriais 1 ed Brasília NT Editora 2017 VIANA D Luminotécnica exercício de fixação Guia da Engenharia 2014 Sl Disponível em https wwwguiadaengenhariacomluminotecnicaexercicio Acesso em 23 jan 2021 MEU ESPAÇO 9 SPDA Sistemas de Proteção para Descargas Atmosféricas Me Audrey Cristine Esteves Caroa alunoa a incidência de raios no Brasil é alta pois este fenô meno é mais comum em climas tropicais A chegada de períodos mais quentes favorece a formação de tempestades e requer atenção especial para as quedas de raios Em áreas urbanas esses raios ocasionam frequentemente a interrupção no fornecimento de energia elétrica além de provocarem queima de aparelhos e equipamentos acidentes com vítimas fatais e incêndios Diante desta realidade em nosso país as edificações devem estar protegidas destas descargas atmosféricas com a finalidade de reduzir prejuízos e proporcionar segurança Nesta unidade abordaremos conceitos importantes relacionados à formação dessas descargas aos princípios físicos associados aos sistemas de proteção e à normatização para instalação e uso de equipamentos 234 UNICESUMAR Com certeza você já presenciou uma descarga atmosférica atin gindo o solo ou a edificação próxima onde você estava e neste momento ficou amedrontadoa afinal esse é um fenômeno que pela sua intensidade e pelo seu perigo nos causa muito medo Entretanto você realmente sabe se está protegidoa dentro de sua casa Sabe qual a função de um pararaios Já se perguntou como ele funciona Conhece as tecnologias empregadas que estão disponíveis no mercado Caso nunca tenha parado para analisar o Sistema de Proteção contra Descargas Elétricas mais conhecido como SPDA é uma das partes mais importantes da segurança em edificações pois tudo o que for instalado em seu interior estará protegido se o SPDA for efetivo Nesta unidade você aprenderá acerca da formação e dos con ceitos físicos relacionados à formação e à queda de raios os sistemas de proteção bem como as suas tecnologias e as normas vigentes Você já teve medo de ligar o chuveiro e tomar banho em meio a uma tempestade Já teve dúvidas sobre operar aparelhos ele trônicos durante a mesma Desligou tudo da tomada Por que os aparelhos eletrônicos queimam nestas situações Estes são questionamentos pertinentes em nosso cotidiano afinal todos entendem as consequências que um raio pode trazer Cada questionamento apresentado anteriormente requer análise individual para entender que se o chuveiro elétrico está ligado à rede alimentadora e um raio cai sobre ela tensões eleva das podem surgir e o choque elétrico é bem plausível Podemos analisar da mesma forma a operação de equipamentos pois é o mesmo princípio O desligamento dos aparelhos das tomadas nem sempre é possível mas é uma boa medida para evitar pre juízos entretanto existem alternativas de proteção eletrônica relativamente baratas para que não haja a necessidade de des ligamento Os aparelhos eletrônicos sofrem quando a energia elétrica é reestabelecida pois ocorre um pico de tensão que pode acarretar a queima de aparelhos Em instalações prediais é importante prestar atenção na lo calização na dimensão e nas características da edificação para que se fazer corretamente o dimensionamento e a proteção de toda a estrutura O conhecimento da normativa e das tecnologias disponíveis facilitará no projeto de SPDA a escolha tanto pela segurança quanto pela economia 235 UNIDADE 9 Nesta unidade apresentaremos opções para construir e solucionar problemas de aterramento abordando o projeto como um conjugado do dimensionamento e escolhas do melhor método para que se consiga obter segurança efetividade e eficácia na proteção Você já verificou se em sua residência há um pararaios E nas residências vizinhas Então vamos lá Nesta tarefa verifique se há um sistema de aterramento em sua residência e se não houver se atente para as edificações vizinhas e identifique se há Verifique também a proximidade e a altura dessas edificações em relação à sua Procure entender se com essa proximidade você estaria protegidoa ao estar perto de uma edificação com SPDA Verifique também o tipo de SPDA exibido pela edificação Conseguiu realizar as tarefas Verificou se existe um sistema de aterramento ou em sua residência ou na vizinhança Saberia dizer se você está protegidoa e de que tipo é o pararaios Em pequenas edificações não há a necessidade de um sistema próprio de aterramento uma vez que o risco é baixo entretanto existem edificações onde de acordo com a norma a sua obrigatorie dade é evidente tais como locais de grande afluência de público locais que prestam serviços públicos essenciais áreas com alta densidade de descargas atmosféricas estruturas isoladas ou com altura superior a 25 m e estruturas de valor histórico ou cultural ABNT 2015 Embora o pararaios tenha uma área de ação não existe garantia de que o sistema da vizinhança protege rá a sua edificação logo o melhor é ter em sua residência o seu próprio sistema de aterramento Uma análise de riscos do local pode ser feita por você futuroa engenheiroa para a determinação da necessidade e do tipo de tecnologia a escolher No decorrer desta unidade você será capaz de estabelecer os critérios de dimensionamento e escolha do tipo de aterramento para cada edificação esco lher materiais e solucionar problemas de aterramento individuais lembrando que tudo deve ser feito dentro das nor mas e especificações com materiais de qualidade afinal aqui se encontra um projeto que protege toda a estrutura e as instalações em seu interior Figura 1 Pararaios construído em uma residência isolada Descrição da Imagem A figura exibe uma residência em área rural com um pararaios de haste na parte superior conduzindo um raio até o solo 236 UNICESUMAR A formação de tempestade ocorre pela própria constituição das nuvens as quais possuem inúmeras partículas de água que ao sofrerem interferências atmosféricas colidem gerando eletrici dade Em geral as cargas negativas se instalam na parte inferior e as positivas na parte superior dessas nuvens Esta configuração provoca um processo de indução das cargas negativas em relação ao solo o que exibe carga positiva logo a configuração solonu vem se assemelha a um capacitor A elevação da tensão termina por ocasionar uma descarga elétrica preliminar que ioniza o ar e estabelece um caminho de acesso NISKIER 2008 Vamos pensar em termos de campo elétrico Este campo di minui com a altitude enquanto a condutividade aumenta Nas proximidades do solo esse campo apresenta muitas variações ocasionadas pelas condições meteorológicas associadas à larga movimentação de cargas Logo em algum momento uma ligação entre solo e nuvem é feita pela diferença de potencial Segundo a ELAT grupo de estudo de eletricidade atmosférica pertencente ao INPE Instituto Nacional de Pesquisa Espaciais ELAT 2021 online a movimentação rápida de elétrons pro voca a formação de relâmpagos que são os clarões vistos no ar O aquecimento desse ar de forma abrupta causa expansão resul tando no trovão que é a onda sonora No momento quando o relâmpago rompe a rigidez dielétrica do ar e chega ao solo ele é chamado de raio No Brasil são registrados cerca de 79 milhões de raios por ano CAZARRÉ 2017 online Então antes de falarmos sobre sistemas de proteção contra esses raios entenderemos alguns conceitos físicos que propor cionaram o desenvolvimento deste tipo de tecnologia Algumas observações acerca dos fenômenos elétricos natu rais já haviam sido feitas porém o estudo experimental sobre os fenômenos físicos associados aos raios iniciou em meados de 1700 com Benjamin Franklin em suas pesquisas sobre estática Ele demonstrou o poder elétrico dos raios e que hastes de ferro conectadas à terra serviam de condutores para estas descargas Logo as primeiras proteções estavam sendo criados os primeiros pararaios LIMA FILHO 2011 Outro conceito muito importante foi o originário das expe riências de Michel Faraday 1930 quando construiu uma gaiola 237 UNIDADE 9 metálica Gaiola de Faraday para demonstrar que condutores elétricos quando parte de uma estrutura fechada eletrizamse apenas em sua superfície externa A gaiola é composta por uma tela de metal e uma base isolada dessa forma exibe o efeito cha mado de blindagem eletrostática que é o fenômeno físico que torna o campo elétrico nulo no interior de condutores Esse efeito de blindagem é amplamente usado na proteção de equipamentos e aparelhos eletroeletrônicos além das estruturas metálicas usadas na composição de automóveis aviões e prédios A Gaiola de Faraday é usada como uma barreira de proteção para campos elétricos e magnéticos evitando possíveis interferências no funcionamento de alguns equipamentos Figura 2 Experiência com Bobina de Tesla e Gaiola de Faraday Descrição da Imagem A figura exibe uma Bobina de Tesla que é um transformador que produz altas tensões de elevadas frequências Essa bobina fecha um circuito com a chamada Gaiola de Faraday a qual é um dispositivo metálico que isola o ambiente interno 238 UNICESUMAR Exemplo prático demonstração fácil do funcionamento da Gaiola de Faraday Pegue dois celulares e embale um deles em papel alumínio intacto e tente efetuar uma ligação para o celular embalado Se o papel estiver realmente intacto esse celular não terá sinal e consequentemente não tocará Ao retirar o papel alumínio o aparelho buscará sinal e funcionará perfeitamente O forno de microondas também pode ser testado da mesma forma A aplicação do conceito da Gaiola de Faraday deu origem a dispositivos de proteção chamados de pararaios Estes são compostos por hastes e cabos metálicos que se conectam à terra Estas estruturas são colocadas em edificações estabelecendo a trajetória de acesso das cargas das nuvens até o solo Os seus formato e material aumentam a probabilidade de atuarem como ponto de captação e desvio desses raios O formato pontiagudo de um pararaios gera o chamado poder das pontas Como a superfície da ponta é pequena e o pararaios está carregado o campo elétrico na ponta é mais forte facilitando o processo de indução da carga da nuvem até o pararaios Para que este dispositivo seja efetivo as suas mon tagem e localização são de suma importância LIMA FILHO 2011 Os pararaios são compostos basicamente por três partes Terminais aéreos instalados na parte mais alta cuja fun ção é facilitar a indução e a descida dessa descarga por essa estrutura São compostos por hastes de metal cobre alumínio ou aço Condutores de descida ligam os terminais aéreos aos de aterramento geralmente são um fio ou cabo de cobre e instalados normalmente nos cantos das edificações Devem fornecer a menor e mais reta trajetória possível até o solo Terminais de aterramento têm a finalidade de dissipação da energia elétrica no solo geralmente uma placa de cobre enterrada no mesmo 239 UNIDADE 9 São três os tipos de sistemas de proteção contra descargas at mosféricas Pararaios tipo Franklin este tipo de pararaios é o mais usado por ter eficácia de cerca de 90 É composto por uma haste de metal onde se encontram os captadores pontiagudos e um cabo que desce até o solo e se conecta ao sistema de aterramento Figura 3 Modelo de pararaios tipo Franklin Descrição da Imagem Ao centro um pararaios tipo Franklin com hastes metálicas uma ponta central e três pontas inclinadas instaladas no ponto mais alto do telhado 240 UNICESUMAR Gaiola de Faraday o pararaios de Melsens como também é conhecido adota o princípio da Gaiola de Faraday cuja edificação é subdivida em setores e as hastes de 50 cm são colocadas com cerca de 8 m de distância entre si Nessas hastes é feita uma malha de fios de forma a configurar uma armadura metálica à edificação e um cabo de descida faz a conexão dessa malha com as hastes de aterramento no solo NISKIER 2008 Possui alto custo e por isso é usado em edificações de grande porte ou complexidade LIMA FILHO 2011 Figura 4 Sistema de proteção tipo Gaiola de Faraday Pararaios radioativo neste pararaios os captadores têm o formato de discos e usam um material radioativo em sua fabricação Entretanto este modelo foi proibido por razões óbvias de segurança pois havia a interação de pessoas com o material desde a sua confecção e o seu transporte até a instalação O dimensionamento de um SPDA está relacionado ao nível de proteção requerido pela edificação Pela norma segundo Niskier 2008 temos a seguinte classificação Nivel I A falha leva a danos em estruturas adjacentes Nível II A falha acarreta perdas de bens de valor elevado ou pânico entre as pessoas Nível III Construções de uso comum Nível IV Construções com baixa rotatividade de pessoas e sem armazenamento de carga perigosa Descrição da Imagem A figura apresenta uma das hastes e as suas ligações metálicas do modelo de Gaiola de Faraday Três métodos são usados no cálculo de SPDA são eles Método de Franklin Método de Faraday Método eletrogeométrico O primeiro é o Método de Franklin que trata a construção como um sólido envolto por um cone de proteção Este tem ângulo θ em relação à haste geratriz vertical além de utilizar um ou mais mastros LIMA FILHO 2011 LEGEND A A TOPO DO CAPTOR B SOLO OC RAIO DA BASE DO CONE DE PROTEÇÃO h1 ALTURA DE INSTALAÇÃO DO CAPTOR ALTURA DA EDIFICAÇÃO ALTURA DO MASTRO α ÂNGULO DE PROTEÇÃO CONFORME Figura 5 Raio de ação do pararaios de Franklin Fonte a autora Descrição da Imagem A figura representa esquematicamente um cone imaginário no qual em seu eixo central há uma haste h1 conectada ao solo ponto O e no topo A encontrase o captor A partir do ponto A há a projeção de uma área de influência por meio do ângulo α até o solo e no círculo representado ao redor do solo base do cone é considerada a área de proteção possível em eventuais descargas elétricas atmosféricas 242 UNICESUMAR O raio de proteção é determinado pela equação Rp H tgθ e o dimensionamento é feito a partir da altura da edificação e do nível de proteção requerido NISKIER 2008 Nível de proteção Altura da construção m Até 20 De 20 a 30 De 30 a 45 De 45 a 60 I 25 X X X II 35 25 III 45 35 25 IV 45 45 35 25 Obs X não são permitidos por esse método Tabela 1 Posicionamento de captores conforme o nível de pro teção Fonte adaptada de ABNT 2015 O número de condutores de descida é determinado em função do perímetro e da distância máxima entre os condutores distância essa exibida na tabela P N D Nível de proteção Espaçamento médio m I 10 II 15 III 20 IV 30 Tabela 2 Espaçamento médio dos condutores de descida confor me o nível de proteção Fonte Niskier 2008 p 338 No Método de Faraday a edificação está envolvida por uma rede de malhas de condutores sem isolamento e o nível de proteção é dependente da distância entre os cabos da malha Esse método é indicado para locais onde não é aceitável o uso de hastes grandes na parte superior do recinto NISKIER 2008 Quero conversar contigo sobre assuntos do nosso interesse profissional e inclusive de pes quisa Está preparadoa para mais um podcast Acompanhe me então 243 UNIDADE 9 SISTEMA DE PROTEÇÃO TIPO GAIOLA DE FARADAY 1 Captor tipo temrinal aéreo 2 Cabo de cobre nu 3 Suporte isoladores 4 Tubo de proteção 5 Malha de aterramento 6 Conector de medição 3 1 2 4 5 6 Figura 6 Gaiola de Faraday Fonte a autora Esse dimensionamento é feito a partir das dimensões máximas dos vãos entre as malhas A norma apresenta os valores a serem considerados Nível de proteção Largura máxima da malha Comprimento da malha Exemplo de comprimento de malha I 5 Uma a duas vezes a largura máxima da malha 50 e 100 II 10 100 e 200 III 10 100 e 200 IV 20 200 e 400 Tabela 3 Largura do módulo da malha para o método da Gaiola de Faraday Fonte adaptada de Niskier 2008 Podese então determinar o número de condutores por malha usando a equação onde Descrição da Imagem Na imagem é apresentado o sistema de proteção tipo Gaiola de Faraday indicando os pontos de captor tipo terminal aéreo cabo de cobre nu suporte de isoladores tubo de proteção malha de aterramento e conector de medição Ncm 1 D1 D2 Ncm é o número de condutores por malha D1 Dimensão do comprimento ou largura da área plana D2 Distância entre os condutores 244 UNICESUMAR O Método Eletrogeométrico é uma projeção de uma esfera imaginá ria rolando em todos as direções da edificação e com raio determi nado pela norma com o objetivo de que os captadores lançados não toquem a estrutura pois onde houver toque a descarga atmosférica também tocará e consequentemente este local deve estar protegido então é nesse ponto que o raio é dissipado Tratase de um método muito complexo eficaz e de ampla utilização O nível de proteção está ligado ao raio e ao valor de crista da corrente Nível de proteção Distância m Valor de crista I kA I 20 3 II 30 5 III 45 10 IV 60 15 Tabela 4 Nível de proteção para SPDA eletrogeométrico Fonte ABNT 2015 A forma mais comum de aplicação do modelo eletrogeométrico é o Método da Esfera Rolante Região desprotegida Raio de esfera rolante R R R R Figura 7 Esfera rolante Fonte ABNT 2015 Descrição da Imagem A figura representa esquematicamente áreas de uma edificação que ficam fora da área de proteção con forme requisitos estabelecidos pela norma ABNT 2015 com a forma mais comum de aplicação do modelo eletrogeométrico a qual é o Método da Esfera Rolante 245 UNIDADE 9 Falamos em aterramento como parte do SPDA como a sua função específica fosse apenas proteger contra as descargas atmosféricas porém esse sistema é muito mais amplo Quando um choque elétrico é recebido pelo toque em estruturas de equi pamentos metálicos significa que alguma corrente está passando por ele GEBRAN RIZZATO 2017 Por aterramento entendese qualquer ligação intencional que ligue por meio de um condutor elétrico uma estrutura metálica à terra Logo podese definir como sistema de aterramento um conjunto de condutores que possam servir de caminho para as cargas até a sua dissipação na terra LIMA FILHO 2011 GE BRAN RIZZATO 2017 Existem esquemas de aterramento descritos na NBR 5410 ABNT 2004 que podem ser classificados de acordo com os seus tipos de ligações O Quadro 1 apresenta um resumo desses esquemas com as suas principais características de ligações Tipos de esquemas Características dos condutores Esquema TN TN S Neutro e proteção são distintos TN C S Neutro e proteção são combinados em um único fio numa parte TN C Neutro e proteção são combinados em um único fio na totalidade Esquema TT Possui um ponto de alimentação diretamente aterrado e as cargas ligadas a elementos distintos de aterramento Esquema IT Todas as partes vivas são isoladas da terra Quadro 1 Classificação dos esquemas de aterramento segundo a NBR 5410 Fonte adaptado de ABNT 2004 Na atividade proposta no início da unidade você tentou iden tificar um sistema de proteção em sua residência ou em sua vizinhança Vamos agora entender como este projeto funciona Vamos lá Veremos a seguir um modelo de um projeto de SPDA para uma edificação Escolhendo apenas um recorte da planta do subsolo do pré dio veremos uma haste Copperweld 058 x 300 m com cabo nu constituindo o sistema de solo de aterramento 246 UNICESUMAR 35NU 35NU H Figura 8 Recorte da planta do subsolo de aterramento de uma edificação Fonte a autora Em seguida temos um recorte com os detalhes da haste de aterramento descrevendo as suas partes Essa haste será cravada no solo DETALHE DA HASTE DE ATERRAMENTO SOLDA EXOTÉRMICA CABO DE COBRE NU 50mm2 PERTENCENTE A MALHA DE ATERRAMENTO CABO DE COBRE NU SOLDA EXOTÉRMICA HASTE TIPO COPPERWELD 58 x 300m ALTA CAMADA Figura 9 Detalhamento de uma haste de aterramento Fonte a autora Descrição da Imagem Vemos um recorte parcial da planta baixa do subsolo com o posicionamento central de uma haste de aterramento conectada aos cabos Descrição da Imagem Vemos os detalhes de uma haste tipo Copperweld soldada exotermicamente ao cabo de cobre nu de 50 mm2 247 UNIDADE 9 O aterramento feito nas próprias fundações é uma das técnicas recomendadas pela norma A Figura 10 mostra em detalhes como este sistema é fixado ao bloco ESTRIBO PILAR CABO DE AÇO 0516 NT BLOCO CABO DE COBRE NÚ 3 CLIPS GALVANIZADO 038 ESTACA FRANKI FERRAGEM Figura 10 Detalhamento do sistema de fixação para o SPDA Fonte a autora Descrição da Imagem Vemos os detalhes da fixação de um SPDA a partir da ferragem em meio ao bloco de concreto onde os cabos estão conectados 248 UNICESUMAR No projeto em questão as ferragens do elevador foram aterradas à malha de aterramento protegendo a estrutura metálica PILAR METÁLICO SOLDA EXOTÉRMICA SOLDA EXOTÉRMICA CABO DE COBRE NÚ 35 mm 2 HASTE 58 x 300m ALTA CAMADA ATERRAMENTO FERRAGENS DO ELEVADOR A MALHA DE ATERRAMENTO Figura 11 Detalhamento do sistema de aterramento das ferragens do elevador à malha de aterra mento Fonte a autora Descrição da Imagem Vemos os detalhes de como as ferragens do elevador foram fixadas por meio dos cabos à haste de aterramento 249 UNIDADE 9 A Figura 12 representa o recorte da cobertura da estrutura demonstrando todo o modelo realizado para SPDA bem como o cabeamento usado e por onde é fixado 3 CLIPS GALVANIZADOS AT 35NU CABO DE AÇO 0516 EMBUTIDO NA VIGA CONECTADOS NAS FERRAGENS RECREAÇÃO EXTERNA SOLARIUM 3 CLIPS GALVANIZADOS 35NU 3 CLIPS GALVANIZADOS 35NU AT 35NU 35NU AT 3 CLIPS GALVANIZADOS 35NU CABO DE AÇO 0516 EMBUTIDO NA VIGA CONECTADOS NAS FERRAGENS CABO DE AÇO 0516 EMBUTIDO NA VIGA CONECTADOS NAS FERRAGENS 35NU T T T T T T Figura 12 Detalhamento do sistema de aterramento da cobertura Fonte a autora Descrição da Imagem Distribuição esquemática de representação em projeto considerando a planta de cobertura de uma edificação 250 UNICESUMAR A Figura 13 mostra o detalhamento do terminal aéreo com o conector e os seus componentes fixados na estrutura do teto da edificação 60cm CONECTOR COM FURO VERTICAL ARRUELA LISA O 14 BUCHA DE NYLON Nº 6 TERMINAL ÁEREO O 38 x 300mm CABO DE COBRE NU 35mm 2 PARAFUSO FENDA O 48X32mm PRESILHA COM FURO O 5mm Figura 13 Detalhamento do terminal aéreo fixado à cobertura do edifício Fonte a autora Descrição da Imagem A figura demonstra como deve ser fixado o terminal aéreo haste por meio de chumbamento e como dever ser conectado à malha de condutores de cobre que percorre todo o edifício até o aterramento por completo 251 UNIDADE 9 CABO DE COBRE NU 35 mm 2 MÁXIMO DE 1 METRO DETALHE DA FIXAÇÃO DO CABO NA ALVENARIA PRESILHA PARA CABO DE COBRE 35mm 2 BUCHA DE NYLON Nº6 PARAFUSO FENDA 42 x 32mm Figura 14 Detalhamento da fixação do cabo na alvenaria com as suas especificações Fonte a autora O planejamento o dimensionamento a escolha de materiais e a execução de um projeto de SPDA definem o nível de proteção a ser alcançado A norma é bem clara quanto aos vários aspectos e prevê considerável eficácia se todos os processos forem respeitados Quando se fala em proteção os critérios escolhidos devem estar muito bem detalhados no projeto e para um bom sistema de aterramento é necessário que a execução desse projeto seja devidamente supervisionada Descrição da Imagem A figura demonstra como o cabo dever ser fixado à estrutura do edifício por meio de presilhas respeitando o espaçamento máximo de 1 m entre elas 252 UNICESUMAR Como todo projeto existem inspeções a serem feitas nas estruturas desde o momento da instalação para verificação dos padrões exigidos pela norma até as vistorias habituais a cada seis meses Esses procedimentos são requisitados por seguradoras residenciais bombeiros prefeitura etc Logo deve ser elaborado um plano de manutenção para o SPDA por meio de equipe especializada cujo engenheiro emitirá um laudo de vistoria do sistema A revisão geralmente consta de uma análise de resistência do sistema de aterramento e das condi ções em que se encontram as partes componentes desse sistema A medição ôhmica que caracteriza a resistência do metal também é efetuada Em conjunto com essa manutenção do pararaios também devem ser feitas verificações em outras estruturas adjacentes como Atenção em elementos de aterramento de antenas de TV e caixas dágua pois estão localizadas no alto das edificações e possuem materiais condutores Revisões dos constituintes do SPDA pois estes podem estar oxidados e necessitando de repo sição de peças A lâmpada de pico que indica a altura da edificação não pode estar queimada Limpeza e revisão dos cabos e captadores bem como conferência da fixação e integridade dos mesmos A eficácia do SPDA está ligada tanto à instalação correta quanto ao plano de manutenção preventiva pois se essa manutenção não for feita efetivamente a estrutura ficará exposta Esse plano também deve ser feito previamente aos períodos de tempestades quando a incidência de descargas é mais comum Uma ferramenta usada para a verificação dos projetos de SPDA é o QI Builder O acesso a este programa é pago e consta de uma ferramenta para todo o cálculo do projeto Ao acessar a área de projeto SPDA o software pedirá que algumas informações sobre a edificação sejam inseridas e ele realizará o dimensionamento pelos três métodos As funções dos chamados SPDA nem sempre são bem compreendidas Afinal para que eles servem Vamos deixar claro que um sistema de proteção não impede a ocorrência de raios ele apenas auxilia na captação e no desvio dos mesmos Esse sistema também não atrai os raios e sim aumenta a probabilidade de que caiam sobre ele pois está instalado em local elevado Se corretamente instalado o sistema reduze os danos e protege as instalações pois oferece um caminho predeterminado com segurança e baixa resistência até o solo Um pararaios mal instalado oferece mais perigo do que a sua não existência LIMA FILHO 2011 Então um pararaios exerce duas funções segundo Lima Filho 2011 Preventiva no sentido de um escoamento permanente pelo poder das pontas neutralizando a diferença de potencial entre nuvemsolo Protetora oferece um caminho preferencial às descargas por estar em local elevado reduzindo os perigos e danos em estruturas 253 MAPA MENTAL E aí entendeu o que estudamos Se guie pelo mapa mental que comecei a construir para você e a partir disso dê continuidade nele Vamos lá SPDA Princípios Aterramento Materiais Dimensionamento Tipos Descrição da Imagem A figura apresenta um organograma com os principais tópicos abordados nesta unidade sobre o tema SPDA 254 AGORA É COM VOCÊ 1 Uma edificação com as medidas da figura a seguir tem o seu sistema de proteção contra descargas atmosféricas de acordo com a especificação da norma técnica com uma haste de 5 m do topo do prédio Esse pararaios possui um ângulo de proteção de acordo com a geração do cone imáginário Pela norma qual seria esse valor expresso em metros Captor 45º 10 m 25 m Fonte a autora a 5 b 10 c 25 d 30 e 35 2 Existem basicamente três métodos para a confecção de um sistema de proteção cada um deles apresentando a sua melhor aplicação ao estilo da edificação O método SPDA que simula uma projeção de esferas que circulam sem tocar o solo é a Método Eletrogeométrico b Método de Franklin c Método de Faraday d Método das Malhas e Método das Cavidades Zonais 255 AGORA É COM VOCÊ 3 Todo SPDA é composto por três partes ou seja terminais aéreos captores condutores de descida e terminais de aterramento Sobre os captores podemos afirmar que são utilizados a Chaves e disjuntores b Fusíveis e antenas c Relés e condutores em malhas d Cabos esticados e hastes e Contatores e elementos naturais 4 A NBR 5419 2015 prevê o uso de alguns elementos da própria edificação no sistema de SPDA Logo o uso de telhas metálicas pode ser aplicado desde que siga as recomendações Uma delas é que seja perfurada na incidência direta de um raio Com base nesta afirmação a espessura mínima da telha terá a 01 b 02 c 03 d 04 e 05 5 Um sistema externo de SPDA não isolado do volume a ser protegido prevê que os captores sejam instalados acima do volume e também sem qualquer contato com a estrutura do volume a ser protegido De acordo com a norma assinale a alternativa correta a Os terminais aéreos e os captores de descida são compostos de subsistemas que permitem contato com a estrutura protegida durante o trajeto de descida da corrente elétrica de des carga b Os terminais aéreos e de descida passam por um isolador roldana que está fixado à estrutura da edificação por uma haste isolada garantindo que a corrente elétrica de descarga não entre em contato com a estrutura pois dessa forma a proteção do volume fica intacta c Os captores e condutores são instalados em distâncias mínimas para que possam atuar na redução do perigo de centelhamento d Não há especificação para a instalação dessas estruturas e Os subsistemas de captores e de descida são direcionados apenas a edificações residenciais e térreas 256 CONFIRA SUAS RESPOSTAS 1 D O raio de proteção é dado pela soma das alturas prédio captor multiplicada pela tangente do ângulo de inclinação Logo Rp 25 21 30 m 2 A O método eletrogeométrico descreve essas esferas rolantes por meio de uma projeção imaginária pela colocação de hastes com distâncias previstas pela norma 3 D Na área do terminal aéreo são usadas hastes combinadas a cabos esticados para que estabeleça um sistema de captação 4 E O mínimo previsto na norma é que seja de 05 mm 5 B O isolamento pela roldana evita que a corrente de descarga percorra a estrutura garantindo assim a proteção da edificação 257 REFERÊNCIAS ABNT NBR 54102004 Instalações Elétricas de Baixa Tensão Rio de Janeiro ABNT 2004 ABNT NBR 541912015 Proteção contra Descargas Atmosféricas Parte 1 Princípios Gerais Rio de Janeiro ABNT 2015 CAZARRÉ M Brasil registra média de 78 milhões de raios por ano diz Inpe Agência Brasil 28 set 2017 Disponível em httpsagenciabrasilebccombrgeralnoticia201709brasilregistramediade78mi lhoesderaiosporanodizinpe Acesso em 10 fev 2021 ELAT Definição relâmpagos INPE 2021 Disponível em httpwwwinpebrwebelathomepagemenu relamprelampagosdefinicaophp Acesso em 11 fev 2021 GEBRAN A P RIZZATO F A P Instalações Elétricas Prediais Porto Alegre Bookman 2017 LIMA FILHO D L Projetos de Instalações Elétricas 12 ed São Paulo Érica 2011 NISKIER J Manual de Instalações Elétricas 5 ed Rio de Janeiro LTC 2008 MEU ESPAÇO MEU ESPAÇO MEU ESPAÇO MEU ESPAÇO MEU ESPAÇO MEU ESPAÇO MEU ESPAÇO MEU ESPAÇO