Dimensionamento de Instalações Hidrossanitárias em Sistemas Prediais

UNICERRADO Engenharia Civil SISTEMAS PREDIAIS INSTALAÇÕES HIDROSSANITÁRIOS Dimensionamento Prof RAFAEL SPINDOLA VASCONCELOS DIMENSIONAMENTO E PROJETOS UNICERRADO Engenharia Civil Prof RAFAEL SPINDOLA VASCONCELOS UNICERRADO Engenharia Civil Prof RAFAEL SPINDOLA VASCONCELOS DIMENSIONAMENTO DA TUBULAÇÃO Para se garantir a suficiência do abastecimento de água devese determinar a vazão em cada trecho da tubulação corretamente Isso pode ser feito através de dois critérios o consumo máximo possível o consumo máximo provável UNICERRADO Engenharia Civil Prof RAFAEL SPINDOLA VASCONCELOS DIMENSIONAMENTO DA TUBULAÇÃO Critério do Consumo máximo possível Este critério se baseia na hipótese de que os diversos aparelhos servidos pelo ramal sejam utilizados simultaneamente de modo que a descarga total no início do ramal será a soma das descargas em cada um dos subramais O uso simultâneo ocorre em geral em instalações onde o regime de uso determina essa ocorrência como por exemplo em fábricas escolas quartéis instalações esportivas etc onde todas as peças podem estar em uso simultâneo em determinados horários UNICERRADO Engenharia Civil Prof RAFAEL SPINDOLA VASCONCELOS DIMENSIONAMENTO DA TUBULAÇÃO Critério do Consumo máximo possível Macintyre 1990 recomenda que se utilize esse critério para casas em cuja cobertura exista apenas um ramal alimentando as peças dos banheiros cozinha e área de serviço pois é possível que por exemplo a descarga do vaso sanitário a pia da cozinha e o tanque funcionem ao mesmo tempo UNICERRADO Engenharia Civil Prof RAFAEL SPINDOLA VASCONCELOS DIMENSIONAMENTO DA TUBULAÇÃO Critério do Consumo máximo provável Este critério se baseia na hipótese de que o uso simultâneo dos aparelhos de um mesmo ramal é pouco provável e na probabilidade do uso simultâneo diminuir com o aumento do número de aparelhos Este critério conduz a diâmetros menores do que pelo critério anterior UNICERRADO Engenharia Civil Prof RAFAEL SPINDOLA VASCONCELOS DIMENSIONAMENTO DA TUBULAÇÃO Critério do Consumo máximo provável Existem diferentes métodos que poderiam ser utilizados para a determinação dos diâmetros das tubulações através desse critério O método é recomendado pela NBR 56261998 e que atende ao critério do consumo máximo provável é o Método da Soma dos Pesos Este método de fácil aplicação para o dimensionamento de ramais e colunas de alimentação é baseado na probabilidade de uso simultâneo dos aparelhos e peças UNICERRADO Engenharia Civil Prof RAFAEL SPINDOLA VASCONCELOS DIMENSIONAMENTO DA TUBULAÇÃO Método da Soma dos Pesos 1º Verificar o peso relativo de cada aparelho sanitário conforme indicado na Tabela 15 UNICERRADO Engenharia Civil Prof RAFAEL SPINDOLA VASCONCELOS DIMENSIONAMENTO DA TUBULAÇÃO Método da Soma dos Pesos 1º Verificar o peso relativo de cada aparelho sanitário conforme indicado na Tabela 15 2º Somar os pesos dos aparelhos alimentados em cada trecho de tubulação 3º Calcular a vazão em cada trecho da tubulação através da equação 11 UNICERRADO Engenharia Civil Prof RAFAEL SPINDOLA VASCONCELOS DIMENSIONAMENTO DA TUBULAÇÃO Método da Soma dos Pesos 2º Somar os pesos dos aparelhos alimentados em cada trecho de tubulação 3º Calcular a vazão em cada trecho da tubulação através da equação Q 03 Σ𝑃 A vazão também pode ser obtida do ábaco mostrado a seguir 4º Determinar o diâmetro de cada trecho da tubulação através do ábaco mostrado abaixo UNICERRADO Engenharia Civil Prof RAFAEL SPINDOLA VASCONCELOS DIMENSIONAMENTO DA TUBULAÇÃO Método da Soma dos Pesos 2º Somar os pesos dos aparelhos alimentados em cada trecho de tubulação 3º Calcular a vazão em cada trecho da tubulação através da equação Q 03 Σ𝑃 A vazão também pode ser obtida do ábaco mostrado na Figura 15 UNICERRADO Engenharia Civil Prof RAFAEL SPINDOLA VASCONCELOS DIMENSIONAMENTO DA TUBULAÇÃO Ábaco Luneta UNICERRADO Engenharia Civil Prof RAFAEL SPINDOLA VASCONCELOS EXERCÍCIO UNICERRADO Engenharia Civil Prof RAFAEL SPINDOLA VASCONCELOS EXERCÍCIO 1 2 3 4 5 6 7 UNICERRADO Engenharia Civil Prof RAFAEL SPINDOLA VASCONCELOS EXERCÍCIO Dimensionamento dos subramais Trecho isométrico Peças Pesos Vazão Ls Q03 ΣP Diâmetro mm 1 2 1 chuveiro elétrico 01 009 20 2 1 lavatório 03 016 20 3 4 1 banheira 10 03 20 5 6 1 bacia sanitaria válvula de descarga 32 17 40 UNICERRADO Engenharia Civil Prof RAFAEL SPINDOLA VASCONCELOS EXERCÍCIO Dimensionamento dos ramais Trecho isométrico Trechos Pesos Vazão Ls Q03 ΣP Diâmetro mm 2 3 12 2 ΣP 01 03 04 019 20 3 5 23 34 ΣP 04 10 14 035 25 5 7 35 56 ΣP 14 32 334 173 40 Verificar se não houve afunilamento de tubulação no sentido contrário ao do escoamento UNICERRADO Engenharia Civil Prof RAFAEL SPINDOLA VASCONCELOS EXERCÍCIO Traçar o esquema isométrico para o banheiro abaixo residência unifamiliar Usar vaso sanitário com válvula de descarga UNICERRADO Engenharia Civil Prof RAFAEL SPINDOLA VASCONCELOS EXERCÍCIO Traçar o esquema isométrico para o banheiro abaixo residência unifamiliar Usar vaso sanitário com caixa acoplada UNICERRADO Engenharia Civil Prof RAFAEL SPINDOLA VASCONCELOS DIMENSIONAMENTO DA TUBULAÇÃO Método da Soma dos Pesos 5º Verificar se a velocidade atende ao limite estabelecido por norma O ruído proveniente de tubulação é gerado quando suas paredes sofrem vibração pela ação do escoamento da água O ruído de escoamento não é significativo para velocidade média da água inferior a 3ms Portanto a NBR 56261998 recomenda que as tubulações sejam dimensionadas de modo que a velocidade da água não atinja valores superiores a 3ms em nenhum trecho da tubulação UNICERRADO Engenharia Civil Prof RAFAEL SPINDOLA VASCONCELOS DIMENSIONAMENTO DA TUBULAÇÃO Método da Soma dos Pesos Conhecendose o diâmetro e a vazão da tubulação a velocidade pode ser calculada através da equação abaixo V QA Onde V é a velocidade da água ms Q é a vazão m³s A é a área da seção transversal da tubulação m² UNICERRADO Engenharia Civil Prof RAFAEL SPINDOLA VASCONCELOS DIMENSIONAMENTO DA TUBULAÇÃO Método da Soma dos Pesos Sabendose que a área de uma seção circular é dada por πr² e que 1m³ contém 1000 litros a equação anterior pode ser reescrita na forma da equação a seguir V 4000 Q πD² Onde V é a velocidade da água ms Q é a vazão m3s D é o diâmetro da tubulação em mm UNICERRADO Engenharia Civil Prof RAFAEL SPINDOLA VASCONCELOS DIMENSIONAMENTO DA TUBULAÇÃO Método da Soma dos Pesos 6º Verificar a perda de carga A perda de carga deve ser verificada nos tubos e também nas conexões a Nos tubos Para determinação da perda de carga em tubos a NBR 56261998 estabelece que podem ser utilizadas as expressões de FairWhippleHsiao UNICERRADO Engenharia Civil Prof RAFAEL SPINDOLA VASCONCELOS DIMENSIONAMENTO DA TUBULAÇÃO Método da Soma dos Pesos No caso de tubos rugosos tubos de açocarbono galvanizado ou não utilizase a equação 11 J 202 x 105 x Q188 x D488 11 No caso de tubos lisos tubos de plástico cobre ou liga de cobre utilizase a equação 12 J 869 x 105 x Q175 x D475 12 Onde J é a perda de carga unitária mcam Q é a vazão estimada na seção considerada litross D é o diâmetro interno do tubo mm UNICERRADO Engenharia Civil Prof RAFAEL SPINDOLA VASCONCELOS DIMENSIONAMENTO DA TUBULAÇÃO Método da Soma dos Pesos Observação Tanto a velocidade quanto a perda de carga podem ser determinadas através da utilização dos ábacos de FairWhippleHsiao mostrados nas Figuras a seguir UNICERRADO Engenharia Civil Prof RAFAEL SPINDOLA VASCONCELOS DIMENSIONAMENTO DA TUBULAÇÃO Método da Soma dos Pesos Figura Ábaco de FairWhippleHsiao para tubulações de aço galvanizado e ferro fundido UNICERRADO Engenharia Civil Prof RAFAEL SPINDOLA VASCONCELOS DIMENSIONAMENTO DA TUBULAÇÃO Método da Soma dos Pesos Figura Ábaco de FairWhippleHsiao para tubulações de cobre e plástico UNICERRADO Engenharia Civil Prof RAFAEL SPINDOLA VASCONCELOS DIMENSIONAMENTO DA TUBULAÇÃO Método da Soma dos Pesos b Nas Conexões A perda de carga nas conexões que ligam os tubos formando as tubulações deve ser expressa em termos de comprimento equivalente desses tubos A Tabela 16 tubos rugosos tubos de açocarbono galvanizado ou não A Tabela 17 tubos lisos tubos de plástico cobre ou liga de cobre UNICERRADO Engenharia Civil Prof RAFAEL SPINDOLA VASCONCELOS DIMENSIONAMENTO DA TUBULAÇÃO Método da Soma dos Pesos A NBR 56261998 estabelece que quando for impraticável prever os tipos e números de conexões a serem utilizadas um procedimento alternativo consiste em estimar uma porcentagem do comprimento real da tubulação como o comprimento equivalente necessário para cobrir as perdas de carga em todas as conexões Essa porcentagem varia de 10 a 40 do comprimento real dependendo da complexidade de desenho da tubulação sendo que o valor utilizado depende da experiência do projetista As Tabelas 18 e 19 apresentam perdas de carga localizadas para conexões não apresentadas na NBR 56261998 UNICERRADO Engenharia Civil Prof RAFAEL SPINDOLA VASCONCELOS DIMENSIONAMENTO DA TUBULAÇÃO Método da Soma dos Pesos A NBR 56261998 estabelece que quando for impraticável prever os tipos e números de conexões a serem utilizadas um procedimento alternativo consiste em estimar uma porcentagem do comprimento real da tubulação como o comprimento equivalente necessário para cobrir as perdas de carga em todas as conexões Essa porcentagem varia de 10 a 40 do comprimento real dependendo da complexidade de desenho da tubulação sendo que o valor utilizado depende da experiência do projetista As Tabelas 18 e 19 apresentam perdas de carga localizadas para conexões não apresentadas na NBR 56261998 UNICERRADO Engenharia Civil Prof RAFAEL SPINDOLA VASCONCELOS DIMENSIONAMENTO DA TUBULAÇÃO Método da Soma dos Pesos A NBR 56261998 estabelece que quando for impraticável prever os tipos e números de conexões a serem utilizadas um procedimento alternativo consiste em estimar uma porcentagem do comprimento real da tubulação como o comprimento equivalente necessário para cobrir as perdas de carga em todas as conexões Essa porcentagem varia de 10 a 40 do comprimento real dependendo da complexidade de desenho da tubulação sendo que o valor utilizado depende da experiência do projetista As Tabelas 18 e 19 apresentam perdas de carga localizadas para conexões não apresentadas na NBR 56261998 UNICERRADO Engenharia Civil Prof RAFAEL SPINDOLA VASCONCELOS DIMENSIONAMENTO DA TUBULAÇÃO Método da Soma dos Pesos A NBR 56261998 estabelece que quando for impraticável prever os tipos e números de conexões a serem utilizadas um procedimento alternativo consiste em estimar uma porcentagem do comprimento real da tubulação como o comprimento equivalente necessário para cobrir as perdas de carga em todas as conexões Essa porcentagem varia de 10 a 40 do comprimento real dependendo da complexidade de desenho da tubulação sendo que o valor utilizado depende da experiência do projetista As Tabelas 18 e 19 apresentam perdas de carga localizadas para conexões não apresentadas na NBR 56261998 UNICERRADO Engenharia Civil Prof RAFAEL SPINDOLA VASCONCELOS DIMENSIONAMENTO DA TUBULAÇÃO Método da Soma dos Pesos A NBR 56261998 estabelece que quando for impraticável prever os tipos e números de conexões a serem utilizadas um procedimento alternativo consiste em estimar uma porcentagem do comprimento real da tubulação como o comprimento equivalente necessário para cobrir as perdas de carga em todas as conexões Essa porcentagem varia de 10 a 40 do comprimento real dependendo da complexidade de desenho da tubulação sendo que o valor utilizado depende da experiência do projetista As Tabelas 18 e 19 apresentam perdas de carga localizadas para conexões não apresentadas na NBR 56261998 UNICERRADO Engenharia Civil Prof RAFAEL SPINDOLA VASCONCELOS DIMENSIONAMENTO DA TUBULAÇÃO Registros Os registros de fechamento geralmente utilizados na condição de passagem plena apresentam perda de carga pequena que para efeito deste procedimento pode ser desconsiderada Por outro lado os registros de utilização apresentam elevada perda de carga que deve ser cuidadosamente computada A perda de carga em registro de pressão pode ser obtida através da seguinte equação UNICERRADO Engenharia Civil Prof RAFAEL SPINDOLA VASCONCELOS DIMENSIONAMENTO DA TUBULAÇÃO Registros Δh 8 x 106 x K x Q2 x π2 x d4 Onde Δh é a perda de carga no registro em quilopascal K é o coeficiente de perda de carga do registro NBR 10071 Q é a vazão estimada na seção considerada em litros por segundo d é o diâmetro interno da tubulação em milímetros UNICERRADO Engenharia Civil Prof RAFAEL SPINDOLA VASCONCELOS DIMENSIONAMENTO DA TUBULAÇÃO 7º Verificar se a pressão se situa dentro dos limites estabelecidos por norma A NBR 56261998 estabelece que a pressão estática quando não há escoamento em qualquer ponto de utilização da rede predial de distribuição seja inferior a 400kPa 40mca para proteger a tubulação contra pressão e golpe de aríete Com relação à pressão dinâmica com escoamento a NBR 56261998 estabelece que seja superior a 5kPa 05mca A Tabela 111 apresenta as pressões dinâmicas mínimas para as peças de utilização conforme recomendações da NBR 56261998 UNICERRADO Engenharia Civil Prof RAFAEL SPINDOLA VASCONCELOS DIMENSIONAMENTO DA TUBULAÇÃO Tabela de Comprimentos Equivalentes Ligandose por uma reta o ponto do eixo A correspondente a peça em questão ao diâmetro indicado no eixo B obtemse no eixo C o comprimento equivalente em metros Exemplo Válvula de gaveta de 3 75mm toda aberta Ligando os pontos a e b obtemse em c o valor 052m Desta forma a perda de carga na válvula de gaveta de 3 equivale à que se verificaria em 052m de encanamento de 3 UNICERRADO Engenharia Civil Prof RAFAEL SPINDOLA VASCONCELOS DIMENSIONAMENTO DA TUBULAÇÃO Informações Adicionais A Tabela 112 apresenta o número mínimo de aparelhos para diferentes tipos de ocupação A Tabela 113 apresenta as alturas recomendadas para as saídas dos pontos de água para os aparelhos comumente utilizados UNICERRADO Engenharia Civil Prof RAFAEL SPINDOLA VASCONCELOS DIMENSIONAMENTO DA TUBULAÇÃO Informações Adicionais A Tabela 112 apresenta o número mínimo de aparelhos para diferentes tipos de ocupação A Tabela 113 apresenta as alturas recomendadas para as saídas dos pontos de água para os aparelhos comumente utilizados UNICERRADO Engenharia Civil Prof RAFAEL SPINDOLA VASCONCELOS DIMENSIONAMENTO DA TUBULAÇÃO Informações Adicionais A Tabela 112 apresenta o número mínimo de aparelhos para diferentes tipos de ocupação A Tabela 113 apresenta as alturas recomendadas para as saídas dos pontos de água para os aparelhos comumente utilizados UNICERRADO Engenharia Civil Prof RAFAEL SPINDOLA VASCONCELOS DIMENSIONAMENTO DA TUBULAÇÃO Informações Adicionais A Tabela 112 apresenta o número mínimo de aparelhos para diferentes tipos de ocupação A Tabela 113 apresenta as alturas recomendadas para as saídas dos pontos de água para os aparelhos comumente utilizados UNICERRADO Engenharia Civil Prof RAFAEL SPINDOLA VASCONCELOS PROJETO APRESENTAÇÃO O projeto de instalações prediais de água fria deve ser composto de plantas baixas de todos os pavimentos de um pavimento tipo no caso de sua existência planta de cobertura locação detalhes isométricos barrilete memorial descritivo e de cálculo Todas as pranchas devem possuir legenda e carimbo A seguir alguns exemplos de projetos hidrossanitário de instalações de água fria de uma residência unifamiliar de dois pavimentos UNICERRADO Engenharia Civil Prof RAFAEL SPINDOLA VASCONCELOS PROJETO APRESENTAÇÃO O projeto de instalações prediais de água fria deve ser composto de plantas baixas de todos os pavimentos de um pavimento tipo no caso de sua existência planta de cobertura locação detalhes isométricos barrilete memorial descritivo e de cálculo Todas as pranchas devem possuir legenda e carimbo A seguir alguns exemplos de projetos hidrossanitário de instalações de água fria de uma residência unifamiliar de dois pavimentos UNICERRADO Engenharia Civil Prof RAFAEL SPINDOLA VASCONCELOS PROJETO APRESENTAÇÃO O projeto de instalações prediais de água fria deve ser composto de plantas baixas de todos os pavimentos de um pavimento tipo no caso de sua existência planta de cobertura locação detalhes isométricos barrilete memorial descritivo e de cálculo Todas as pranchas devem possuir legenda e carimbo A seguir alguns exemplos de projetos hidrossanitário de instalações de água fria de uma residência unifamiliar de dois pavimentos UNICERRADO Engenharia Civil Prof RAFAEL SPINDOLA VASCONCELOS PROJETO APRESENTAÇÃO O projeto de instalações prediais de água fria deve ser composto de plantas baixas de todos os pavimentos de um pavimento tipo no caso de sua existência planta de cobertura locação detalhes isométricos barrilete memorial descritivo e de cálculo Todas as pranchas devem possuir legenda e carimbo A seguir alguns exemplos de projetos hidrossanitário de instalações de água fria de uma residência unifamiliar de dois pavimentos UNICERRADO Engenharia Civil Prof RAFAEL SPINDOLA VASCONCELOS PROJETO APRESENTAÇÃO O projeto de instalações prediais de água fria deve ser composto de plantas baixas de todos os pavimentos de um pavimento tipo no caso de sua existência planta de cobertura locação detalhes isométricos barrilete memorial descritivo e de cálculo Todas as pranchas devem possuir legenda e carimbo A seguir alguns exemplos de projetos hidrossanitário de instalações de água fria de uma residência unifamiliar de dois pavimentos UNICERRADO Engenharia Civil Prof RAFAEL SPINDOLA VASCONCELOS PROJETO APRESENTAÇÃO O projeto de instalações prediais de água fria deve ser composto de plantas baixas de todos os pavimentos de um pavimento tipo no caso de sua existência planta de cobertura locação detalhes isométricos barrilete memorial descritivo e de cálculo Todas as pranchas devem possuir legenda e carimbo A seguir alguns exemplos de projetos hidrossanitário de instalações de água fria de uma residência unifamiliar de dois pavimentos UNICERRADO Engenharia Civil Prof RAFAEL SPINDOLA VASCONCELOS PROJETO ROTINA O projeto de instalações prediais de água fria deve ser composto de plantas baixas de todos os pavimentos de um pavimento tipo no caso de sua existência planta de cobertura locação detalhes isométricos barrilete memorial descritivo e de cálculo Todas as pranchas devem possuir legenda e carimbo A seguir alguns exemplos de projetos hidrossanitário de instalações de água fria de uma residência unifamiliar de dois pavimentos UNICERRADO Engenharia Civil Prof RAFAEL SPINDOLA VASCONCELOS PROJETO ROTINA O projeto de instalações prediais de água fria deve ser composto de plantas baixas de todos os pavimentos de um pavimento tipo no caso de sua existência planta de cobertura locação detalhes isométricos barrilete memorial descritivo e de cálculo Todas as pranchas devem possuir legenda e carimbo A seguir alguns exemplos de projetos hidrossanitário de instalações de água fria de uma residência unifamiliar de dois pavimentos