Dimensionamento de Sistema de Esgoto e Ventilação Edifício Solar do Serrado UFMT

UNIVERSIDADE FEDERAL DE MATO GROSSO FACULDADE DE ARQUITETURA ENGENHARIA E TECNOLOGIA DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA SANITÁRIA E AMBIENTAL DIMENSIONAMENTO DE SISTEMA DE ESGOTO E VENTILAÇÃO DO EDIFICIO SOLAR DO SERRADO Cuiabá MT 2021 DIMENSIONAMENTO DE SISTEMA DE ESGOTO DO EDIFICIO SOLAR DO SERRADO Projeto apresentado à disciplina de Instalação Prediais Hidrossanitária sob orientação do Prof MSc Tadeu José Figueiredo Latorraca do curso de Engenharia Sanitária e Ambiental da Universidade Federal de Mato Grosso como requisito parcial de avaliação Cuiabá MT 2021 1 INTRODUÇÃO De acordo com a NBR 81601999 é obrigatória a ventilação das instalações prediais de esgotos primários a fim de que os gases emanados dos coletores sejam encaminhados convenientemente para a atmosfera acima das coberturas sem a menor possibilidade de entrarem no ambiente interno dos edifícios e também para evitar a ruptura do fecho hídrico dos desconectores por aspiração ou compressão As instalações de esgoto sanitário devem ser projetadas para evitar a contaminação da água tanto no interior do sistema quanto nos ambientes receptores permitir escoamento dos despejos de maneira rápida sem que haja a ocorrência de vazamentos e depósitos no interior das tubulações impedir que os gases provenientes do sistema atinjam áreas de utilização e permitir acesso fácil para eventuais manutenções e substituições A norma especifica todo o roteiro de cálculo para o dimensionamento do ramal de descarga ramal de esgoto tubo de queda subcoletor e coletor predial desde que se considere o escoamento em regime permanente ou seja escoamento cujas propriedades e características hidráulicas em cada ponto do espaço forem invariantes no tempo PORTO 2006 p 4 Para que se pudessem alcançar todos os objetivos do projeto é de grande importância cumprir as exigências das normas portanto é fundamental a elaboração dos projetos constando todos os detalhes para que seja esclarecida a maior quantidade de dúvidas que possam surgir durante a execução do projeto O objetivo do trabalho é a realização do dimensionamento das instalações de esgoto do edifício multifamiliar localizado na Avenida Manoel José de Arruda Av Beira Rio n 3005 Cuiabá MT mediante a norma ABNT NBR 81601999 referente aos sistemas prediais de esgoto sanitário 2 MEMORIAL DESCRITIVO 211 ÁREA DE ESTUDO O presente memorial descritivo destinase a apresentar os princípios básicos e as normas de apoio que nortearam o desenvolvimento do projeto hidrossanitário do edifício Jardim Beira Rio O edifício multifamiliar é constituído de 2 torres cada torre conta com com 1 cobertura 25 pavimentos com 6 apartamentos por andar Consta informar que cada apartamento possui aproximadamente 80 m² com 3 quartos sendo 1 suíte 1 banheiro social sala de estarjantar cozinha sacada com churrasqueira e área de serviço o prédio ainda conta com sobressolo o qual está presente o salão de festas salão de jogosginástica 4 pavimentos de garagem térreo o qual está presente a sala do síndico e residência do zelador Para o andar da cobertura foi identificado na cozinha os aparelhos sanitários que irão produzir esgoto duas pias Já na área de serviço é previsto o uso de apenas um tanque e uma máquina de lavar roupas Nos banheiros são encontrados os seguintes aparelhos sanitários seis bacias sanitárias cinco chuveiros e seis lavatórios Para os demais pavimentos foram identificados na cozinha os aparelhos sanitários que irão produzir esgoto sendo 1 pia Já na área de serviço são previstos o uso de um tanque e uma máquina de lavar roupas Nos banheiros são encontrados os seguintes aparelhos sanitários duas bacias sanitárias dois chuveiros e dois lavatórios Figura 1 Fachada do Edifício 22 DIMENSIONAMENTO DA REDE DE ESGOTO SANITÁRIO Segundo a NBR 8160 ABNT 1999 p 3 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 Então o dimensionamento do sistema deve ser capaz de encaminhar corretamente os despejos gerados 221 RAMAL DE DESCARGA O ramal de descarga é definido como sendo a tubulação que recebe diretamente os efluentes de aparelhos sanitários Os elementos do sistema de esgoto sanitário devem apresentar declividade constante para que os efluentes escoam por gravidade no qual é recomendada uma declividade mínima de 2 para tubulações inferiores a 75 mm e 1 para tubulações superiores a 100 mm As mudanças de direção horizontal devem ser limitadas a curvas de no máximo 45º e as mudanças de direção vertical a no máximo 90º Figura 2 Unidades de Hunter de contribuição dos aparelhos sanitários e diâmetro nominal mínimo dos ramais de descarga NBR 81601999 222 Ramais de Esgoto Ramais de Esgoto são as tubulações primárias que recebem os efluentes dos ramais de descarga diretamente ou a partir de um desconector Recomendase que o ramal de esgoto possua diâmetro igual ou superior ao ramal de descarga do aparelho de maior UHC Os Ramais de Esgoto são dimensionados observando a figura a seguir Figura 3 Dimensionamento de ramais de esgoto NBR 81601999 Observando a figura 1 obtivemos a quantidade de cada um dos componentes em seguida foi obtido o número de Hunter e o diâmetro nominal de cada um dos aparelhos sanitários Os ramais de esgoto são dimensionados de acordo com a somatória dos trechos dos ramais de descargas que contribuem diretamente aos ramais de esgoto conforme a figura 3 podese obter os diâmetros dos ramais de esgoto do referido projeto Especificados na tabela abaixo Cobertura Aparelho Qtt Unidade de Hunter Un Hunter Total Dn ramal descarga mm DN ramal esgoto mm Chuveiro 5 2 10 40 75 Bacia Sanitária 6 6 36 100 Lavatório 6 1 6 40 Pia 2 3 6 50 50 Máquina de lavar roupa 1 3 3 50 50 Tanque de Lavar roupa 1 3 3 40 40 Total 64 Tabela 1 Dimensionamento de ramais de descarga e esgoto Cobertura Pavimento Tipo 1 Aparelho Qt t Unidade de Hunter Un Hunter Total Dn ramal descarga mm DN ramal esgoto mm Chuveiro 2 2 4 40 75 Bacia Sanitária 2 6 12 100 Lavatório 2 1 2 40 Pia 1 3 3 50 40 Máquina de lavar roupa 1 3 3 50 40 Tanque de Lavar roupa 1 3 3 40 40 Total 27 Tabela 2 Dimensionamento de ramais de descarga e esgoto Pavimentos Tipo 223 Ramal de Ventilação e Coluna de Ventilação Toda rede de esgoto deverá ser conveniente ventilada afim de dar escape aos gases provenientes da rede pública ao mesmo da rede interna do edifício e também manter a pressão atmosférica dentro da tubulação quando das descargas dos aparelhos Ramal de ventilação é um tubo ventilador 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 e coluna de ventilação é um tubo ventilador que se prolonga através de um ou mais andares e cuja extremidade superior é aberta à atmosfera ou ligada a tubo ventilador primário ou a barrilete de ventilação A norma ABNT NBR 81601999 menciona algumas características geométricas que devem ser levadas em consideração na elaboração do projeto e execução do mesmo O projeto deste subsistema não deverá permitir a entrada de esgoto sanitário na tubulação de ventilação sendo necessário que as canalizações tenham um aclive mínimo de 1 pois se porventura qualquer líquido venha entrar na tubulação ele irá escoar por gravidade retornando para o ramal de esgoto ou descarga no qual originouse O ângulo central das curvas não deve exceder o valor de 90º Quanto ao dimensionamento do ramal de ventilação utilizase a figura a seguir Figura 4 Dimensionamento de ramais de ventilação NBR 81601999 Para a coluna de ventilação utilizase a figura a seguir Figura 5 Dimensionamento de colunas de ventilação NBR 81601999 Para o dimensionamento das colunas de ventilação o programa baseiase na Figura 3 da NBR 81601999 onde são considerados fatores como diâmetro do ramal de esgoto número de UHC e comprimento permitido De acordo com a figura 4 foram dimensionados os ramais de ventilação Utilizando mais uma vez da somatória de UHCs para se determinar o diâmetro Dimensionamento dos ramais e colunas de ventilação Aparelho Σ Un Hunter Ramal de Ventilação mm Coluna de Ventilação mm Banheiros 18 50 75 Coz pav tipo 3 40 75 Lavanderia pav tipo 6 40 75 Tabela 3 Dimensionamento da Ventilação 224 Coletor e Subcoletor Coletor predial é o trecho de tubulação compreendido entre a última inserção de subcoletor ramal de esgoto ou de descarga ou caixa de inspeção geral e o coletor público ou sistema particular Subcoletor é a canalização que recebe os resíduos de um ou mais tubos de queda ou ramais de esgoto O coletor predial é o trecho da tubulação que encaminha os efluentes de uma edificação para o coletor público ou algum sistema privado O coletor predial e os subcoletores devem ser retilíneos e os desvios quando indispensáveis devem ter curva de no máximo 45º acompanhados com dispositivo que permita a inspeção e manutenção O dimensionamento dos coletores e subcoletores são feito por meio da figura 6 que relaciona o diâmetro nominal de uma tubulação com a UHC em função da declividade da tubulação Ao dimensionar banheiros com possibilidade de uso simultâneo devese somar os números de unidades de Hunter de contribuição de todos os aparelhos sanitários para que seja encontrado o diâmetro capaz de atender a demanda solicitada Os coletores e subcoletores são selecionados através da tabela abaixo Figura 6 Dimensionamento de subcoletores e coletor predial NBR 81601999 Seguindo no sentido de escoamento do esgoto dimensionase em seguida os subcoletores e coletor predial As declividades desses trechos seguiram o recomendado na norma Portanto o dimensionamento hidráulico fornece para o ramal de esgoto subcoletor e coletor predial dois valores de diâmetro para cada intervalo de tempo entre descargas consecutivas Dimensionamento Sub Coletores e Coletor Predial Subcoletor UHC Pav UHC Total DN mm Trecho 123456 6 22 132 100 Trecho 7 3 22 66 100 Coletor Predial 858 200 Tabela 4 Dimensionamento Sub Coletores e Coletor Predial Ao se consultar a figura 5 foi realizada a soma de todos os aparelhos contribuintes resultando no diâmetro de 100 mm e 200 mm com 1 de inclinação 23 DIMENSIONAMENTO DOS TUBOS DE QUEDA O tubo de ventilação do esgoto exerce a função de irradiar para a atmosfera os gases contidos no interior das tubulações Ele também permite a entrada de ar nessas conexões fazendo uma troca constante e aliviando a pressão causada pelos gases de esgoto Com isso impede que tais gases se desloquem para outros ambientes da residência Sabendo disso para calcular o dimensionamento das colunas de ventilação basta se basear na Tabela 2 da NBR 81601999 Esta tabela leva em consideração o diâmetro do ramal de esgoto número Unidades de Hunter de Contribuição UHC e comprimento permitido Figura 7 Dimensionamento de tubos de queda NBR 81601999 A seguir calculouse também os diâmetros dos tubos de queda sendo TQ 1234 Banheiros TQ 5 lavabo TQ 6 banheiros e lavanderia Cobertura TQ 7 Cozinha e Área Gourmet Cobertura TQ 8 Cozinha PAV TIPO 1 e 2 e TQ 9 lavanderia PAV TIPO 1 e 2 Dimensionamento Tubos de Queda TQ 1234 TQ 5 TQ 6 TQ 7 TQ 8 TQ 9 Σ Un Hunter 9 7 15 6 3 6 Pavimentos 22 22 1 1 21 21 Total UnHunter 198 154 15 6 63 126 DN mm 100 100 75 50 75 100 Tabela 5 Dimensionamento Tubos de Queda No dimensionamento pelo método das UHC observouse a grande predominância dos tubos de 100 mm que correspondem principalmente aos tubos de queda e aos ramais com contribuição da bacia sanitária Em segundo lugar aparecem os tubos de 75 mm pois representam a maioria dos ramais de descarga dos aparelhos sanitários Os tubos de 50 mm e de 75 mm aparecem mais nos ramais de esgoto 3 MEMORIAL DE CALCULO 31 RAMAL DE DESCARGA 311 Cobertura Chuveiro 5 chuveiros x 2 UHC 10 número de Hunter Lavatório 6 lavatórios x 1 UHC 6 número de Hunter Bacia Sanitária 6 bacias sanitárias x 6 UHC 36 número de Hunter Pia 2 pias x 3 UHC 6 número de Hunter Máquina de lavar 1 máquina de lavar x 3 UHC 3 número de Hunter Tanque 1 tanque x 3 UHC 3 número de Hunter 312 Pavimentos Tipo 1 e 2 Chuveiro 4 chuveiros x 2 UHC 8 número de Hunter Lavatório lavatórios x 1 UHC 5 número de Hunter Bacia Sanitária 5 bacias sanitárias x 6 UHC 30 número de Hunter Pia 1 pias x 3 UHC 3 número de Hunter Máquina de lavar 1 máquina de lavar x 3 UHC 3 número de Hunter Tanque 1 tanque x 3 UHC 3 número de Hunter 32 RAMAL DE ESGOTO Recomendase que o ramal de esgoto possua diâmetro igual ou superior ao ramal de descarga do aparelho de maior UHC logo com a existência da bacia sanitária que possui UHC 6 e com diâmetro 75mm Já para pias e maquinas de lavar UHC de 3 com diâmetro de 50 mm e tanques UHC de 3 com diâmetro de 40 mm 33 RAMAL DE VENTILAÇÃO E COLUNA DE VENTILAÇÃO De acordo com a figura 4 e tabela 3 temos o diâmetro de ramal de ventilação 331 Cobertura Tubo de ventilação do banheiro 15 número de Hunter logo seu diâmetro de acordo com a figura 3 será de 50 mm Tubo de ventilação da lavanderia 15 número de Hunter logo seu diâmetro de acordo com a figura 3 será de 50 mm Tubo de ventilação da cozinha 6 número de Hunter logo seu diâmetro de acordo com a figura 3 será de 40 mm Tubo de ventilação da área gourmet 6 número de Hunter logo seu diâmetro de acordo com a figura 3 será de 40 mm 332 Pavimento Tipo 1 e 2 Tubo de ventilação do banheiro 9 número de Hunter logo seu diâmetro de acordo com a figura 3 será de 50 mm Tubo de ventilação do lavado 9 número de Hunter logo seu diâmetro de acordo com a figura 3 será de 50 mm Tubo de ventilação da cozinha 3 número de Hunter logo seu diâmetro de acordo com a figura 3 será de 40 mm Tubo de ventilação da lavanderia 6 número de Hunter logo seu diâmetro de acordo com a figura 3 será de 40 mm Mediante a norma estabelecida e que seguimos do presente trabalho o diâmetro da coluna de ventilação deve ter o diâmetro maior que o de ramal de ventilação sendo assim a coluna de ventilação terá diâmetro de até 75 mm 34 COLETOR E SUBCOLETOR 341 Subcoletor Trecho 1234 5 e 6 22 pavimentos x 6 UHC 132 número de Hunter Trecho 7 22 pavimentos x 3 UHC 66 número de Hunter TOTAL DE COLETOR DOS UHCs 858 De acordo com a figura 5 o que atende ao nosso projeto e a somatória de UHC resultou no diâmetro de 200mm com 1 de declividade mínima 4 CONCLUSÃO De acordo com as solicitações para projeto de esgoto foi executado o dimensionamento das tubulações peças e conexões do sistema predial de esgoto sanitário de um edifício multifamiliar Todos os dimensionamentos realizados de diâmetro comprimento e declividade estão especificados na planta baixa do referido edifício bem como a quantificação das peças utilizadas no caminhamento das tubulações 5 REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS BAPTISTA M B Fundamentos de engenharia hidráulica 3 Ed UFMG 2010 JUNIOR Moacir de Oliveira PROJETO HIDROSSANITÁRIO CADHIDRO 2ª Versão FELONIUK D S BRAVO J M Sistemas prediais de esgoto sanitário Estudo comparativo de dimensionamento pelos métodos hidráulico e das unidades de Hunter de contribuição Porto Alegre 2016 PORTO R M Hidráulica básica 4 ed São Carlos EESCUSP 2006 MACINTYRE A J Instalações hidráulicas prediais e industriais 3 Ed LTC 1996