http://www.google.com/url?sa=t&rct=j&q=agua%20quente%20dimensionamento&source=web&cd=6&cad=rja&ved=0CGMQFjAF&url=http%3A%2F%2Fwiki.urca.br%2Fdcc%2Flib%2Fexe%2Ffetch.php%3Fmedia%3Dapostila_inst_hidrossanitaria..doc&ei=D6pyUbbCH4208QT5uoG4BA&usg=AFQjCNGbHnPnh_bEBf8YKuRvaINPIjpjGg&bvm=bv.45512109,d.eWU

ESCOLA DE MINAS DA UFOPDETEF – DEPARTAMENTO DE TÉCNICAS FUNDAMENTAIS

INSTALAÇÕES PREDIAISHIDRO-SANITÁRIAS

- ÁGUA FRIA- ESGOTO SANITÁRIO- ÁGUA QUENTE

NOTAS DE AULA:Prof. Luiz Fernando Rispoli Alves

1

INSTALAÇÕES PREDIAIS HIDRO - SANITÁRIAS

1 - INSTALAÇÕES DE ÁGUA FRIA (NBR - 5626)

ROTEIRO

A - MEMÓRIA DE CÁLCULOA.1.1 - Estudo prévio do problema e ajuste dos dados (concepção)A.1.2 - Reservatórios (Caixa de água)

1.2.1 - Período de armazenamento.1.2.2 - Cálculo da população.1.2.3 - Cálculo do consumo diário.1.2.4 - Reserva técnica (combate a incêndio).1.2.5 - Casos especiais.1.2.6 - Dimensionamento dos reservatórios (concepçãoo)

1.2.7- Dimensionamento do alimentador predial.1.2.8 - Dimensionamento do sistema de requalque.1.2.9 - Dimensionamento dos extravasores (ladrão).1.2.10 - Dimensionamento das tubulações de limpeza.1.2.11 - Escolha das bombas.

A.1.3 - Distribuição de água fria1.3.1 - Localização das peças de utilização.1.3.2 - Consumo das peças e formas de uso.1.3.3 - Lançamento dos sub-ramais.1.3.4 - Lançamento dos ramais.1.3.5 - Lançamento das colunas de distribuição.1.3.6 - Lançamento do colar ou barrilete.1.3.7 - Pré-dimensionamento das canalizações (tubulações).1.3.8 - Verificação das perdas de carga.1.3.9 - Correção dos cálculos necessários.1.3.10 - Confirmação dos cálculos.

B – REPRESENTAÇÃO GRÁFICA1.1.1 - Lançar conforme normas, as soluções do projeto (legenda).1.1.2 - Detalhe dos pontos com problema de leitura.1.1.3 - Diagramas, verticais, isométricos, etc..1.1.4 - Completar o selo.1.1.5 - Revisão final.

2

INSTALAÇÕES PREDIAIS HIDRO - SANITÁRIAS

1 - INSTALAÇÕES DE ÁGUA FRIA (NBR - 5626)

A -Memória de Cálculo Comentada do Projeto da Residência

PROJETO ANEXO

A.1.1 - Residência com 3 quartos, cozinha, área de serviço e dois banhos. O projeto deverá ser elaborado de conformidade com os dados sugerido pela NBR 5626.

A.1.2 - Reservatório.

1.2.1 - A rede pública possui um funcionamento através de manobras, ou seja, o abastecimento não é contínuo, portanto:

PERÍODO DE ARMAZENAMENTO - 2 DIAS

1.2.2 - Cálculo da população (* ver tabela de taxa de ocupação e ou lay-out).Residência - 3 (três) quartosPelo lay-out - 2 pessoas por quarto (n também adotado quando não se

possui maiores informações).População - 2 pessoas/quartos x 3 quartos.

POPULAÇÃO PREVISTA - 6 PESSOAS

1.2.3 - Cálculo de Consumo Diário (Estimativa de consumo diário).Da tabela de estimativa de consumo predial diário tiramos:Residências - 150 litros/per capta x dia/pessoa.

CONSUMO/DIA = 900 LITROS/DIA

1 2 41 2 5. .. .

- Para instalações de Prédios.

1.2.6 - Dimensionamento e concepção dos reservatórios.Período de armazenamento - 2 diasConsumo diário - 900 litros/diaTotal a armazenar - 2 dias x 900 litros/diaCapacidade mínima do reservatório - 1800 litros.

2 CAIXAS DE FIBRO CIMENTO 1000 LITROS CADA

3

DETALHES DE INSTALAÇÃO DAS CAIXAS

1.2.7 - Dimensionamento do alimentador predial.

4

Para residências - (1 economia) - Mínimo (1/2’’) - DN - 15mm

Prédios:

Q Cdtmin

sendo:

Qmin - Vazão Mínima em l/sCd - Consumo diário, em litrost - Tempo de abastecimento por dia, em segundos. * Abastecimento t = 86400/segundo/dia.

OUTROS DADOS:

Diâmetro Mínimo - (1/2’’) ou DN 15mmVelocidade Mínima - 0,6 m/sVelocidade - 1,0 m/s - para evitar ruidos.

Além dos “ábacos” existentes pode-se trabalhar com a “equação da continuidade” para estes cálculos, ou seja;

Q = SV onde:

Q - Vazão, em m3/sS - Seção, em mm2

V - Velocidade, em m/s

.: DQ

n V

4 ou DQV

1 128,

Sendo, D - Diâmetros em metros

* No caso do projeto em tela, temos:1 Processo - 1 Economia - Ø 15mm2° Processo - Verificação pela equação da continuidadeTempo de abastecimento 4 horas por dia:

Q Cdtmin

1800 0 125 0 125 l / dia4h / dia 3600s / h

l / s: Q l / smin

, ,

DQV

P V m s 1128 1/ / temos D = 12,6mm - adotar Dmin

Dmin = 15mm (1/2’’)1.2.8 - Dimensionamento do Sistema de Recalque:

5

No caso não é necessário pois a pressão da rua é suficiente para abastecimento sem recalque auxiliar (DIRETO).

1.2.9 - Dimensionamento dos Extravasores (LADRÃO)No presente projeto adotaremos um diâmetro acima do diâmetro do

alimentador predial, ou seja Dladrão = 20mm (3/4’’)

1.2.10 - Dimensionamento das tubulações de limpeza.O que define o diâmetro das tubulações destinadas à limpeza é o tempo

necessário para o esvaziamento do(s) reservatório(s); na prática tem-se adotado o seguinte:

Até - 1800 l ----------- 1’’5000 a 11000 l -------- 2’’> 30000 l -------------- 4’’

+ Volumes e bitolas intermediárias* Estudar casos particulares.

No projeto anexo, adotaremos

D limp = 25mm (1’’)

A.1.3 - Distribuição de água fria.

Após os dimensionamentos anteriores, reservatórios, alimentação, limpeza e extravasor, já podemos lança-los na planta de cobertura, segundo os critérios mínimos abaixo:

1 - Em local previamente calculado para suportar a carga.Normalmente em cima dos corredores para reduções de custos na parte estrutural

(Residência) e ou caixa de Escadas nos prédios.

2 - Em local próximo e ou no “Baricentro’ das colunas de distribuição, para se reduzir custos de Barriletes bem como comprimentos de tubulações (menor perda de carga).

3 - Em local que permita a máxima elevação das caixas, para conseguir maior pressão disponível para as peças de utilização.

* - Para o projeto em tela, ver planta do teto DESENHO (1)

1.3.1 - Localização das peças de utilização.Conforme Lay-out do projeto - ver DESENHO (2)

Obs: Nesta etapa é que definimos, quais e onde serão localizadas as peças de utilização de água fria.

6

DADOS PARA PROJETOS

Discriminação Taxa de ocupaçãobancos uma pessoa por 5,00 m2 de áreaescritórios uma pessoa por 6,00 m2 de áreapavimento térreo uma pessoa por 2,50 m2 de árealojas do pavimento superior uma pessoa por 5,00 m2 de áreamuseus e bibliotecas uma pessoa por 5,50 m2 de áreasalas de hotéis uma pessoa por 5,50 m2 de árearestaurantes uma pessoa por 1,40 m2 de áreasalas de operações oito pessoasteatros, cinemas e auditórios uma pessoa para cada 0,70 m2 de árearesidências: - quarto social - quarto de serviço

duas pessoasuma pessoa

TABELA -1-

ESTIMATIVA DE CONSUMO PREDIAL DIÁRIOPRÉDIO CONSUMO litros/dia

Alojamentos provisórios 80 per captaCasa populares ou rurais 120 per captaResidências 150 per captaApartamentos 200 per captaHotéis (s/cozinha e s/lavandeiria) 120 por hóspedeEscolas - internatos 150 per captaEscolas - semi-internatos 100 per captaEscolas externatos 50 per captaQuartéis 150 per captaEdifícios públicos ou comerciais 50 per captaEscritórios 50 per captaCinemas e teatros 2 por lugarTemplos 2 por lugarRestaurantes e similares 25 por refeiçãoGaragens 50 por automóvelLavandeirias 30 por Kg de roupa secaMercados 5 por m2 de áreaMatadouros - animais de grande porte 300 por cabeça abatidaMatadouros - animais de pequeno porte 150 por cabeça abatidaPostos de serviço p/automóvel 150 por veículoCavalariças 100 por cavaloJardins 1,5 por m2

Orfanato, asilo, berçário 150 per captaAmbulatório 25 per captaCreche 50 per captaOficina de costura 50 per capta

TABELA –2-

7

DIÂMETRO MÍNIMO DOS SUB-RAMAIS

PEÇAS DE UTILIZAÇÃO

BITOLAS

DN Ref.

SOLDÁVEISDIÂMETRO EXTERNO

DEmm

ROSCÁVEISDIÂMETRO EXTERNO

DEmm

Aquecedor de alta pressão

15 1/2 20 21,0

Aquecedor de baixa pressão

20 3/4 25 26,5

Bacia sanitária com caixa de

descarga

15 1/2 20 21,0

Bacia sanitária co válvula de

descarga de bitola 1.1/4

40 1.1/2 50 48,0

Bacia sanitária com válvula de

descarga de bitola 1.1/2

40 1.1/2 50 48,0

Banheira 15 1/2 20 21,0Bebedouro 15 1/2 20 21,0

Bidê 15 1/2 20 21,0Chuveiro *15 *1/2 *20 *21,0

Filtro de pressão 15 1/2 20 21,0Lavatório 15 1/2 20 21,0

Máquina de lavar pratos

20 3/4 25 26,5

Máquina de lavar roupa

20 3/4 25 26,5

Mictório de descarga contínua

por metro ou aparelho

15 1/2 20 21,0

Pia de cozinha 15 1/2 20 21,0Tanque de lavar

roupa20 3/4 25 26,5

TABELA –3-

1.3.2 - CONSUMO DAS PEÇAS DE UTILIZAÇÃO

8

Adotaremos as vazões indicadas por norma (vazão de projeto tabela 1 ) bem como seus respectivos pesos. (Pesos dos Pontos de utilização)

VAZÕES DE PROJETOS E PESOS RELATIVOS DOS PONTOS DE UTILIZAÇÃO

Pontos de utilização para Vazão (l/s) PesoBebedouro 0,05 0,1Bica de banheira 0,30 1,0Bidê 0,10 0,1Caixa de descarga para bacia sanitária ou mictório não aspirante

0,15 0,3

Chuveiro 0,20 0,5Máquina de lavar prato ou roupa 0,30 1,0Torneira ou misturador (água fria) de lavatório 0,20 0,5Torneira ou misturador (água fria) de pia de cozinha 0,25 0,7Torneira de pia de despejo ou tanque de lavar roupa 0,30 1,0Válvula de descarga para bacia sanitária 1,90 40,0Válvula de descarga para mictório auto-aspirante 0,50 2,8Válvula de descarga ou registro para mictório não aspirante

0,15 0,3

TABELA –4-

Para este projeto montamos a tabela resumida abaixo:

*DADOS PARA USO NO PROJETO

PEÇAS DE UTILIZAÇÃO VAZÃOL/S

PESO

VAZO SANITÁRIO V.D 1,90 40,0CHUVEIRO 0,20 0,5

BIDÊ 0,10 0,1TORNEIRA LAVATÓRIO 0,20 0,5

TORNEIRA PIA COZINHA 0,25 0,7MÁQUIMA DE LAVAR ROUPA 0,30 1,0

TORNEIRA DO TANQUE 0,30 1,0

* Em se tratando de uma residência, as probabilidades de uso simultâneo deverão ser levados em conta, a fim de minimizarmos o custo das instalações sem prejuizo da qualidade do projeto.

* As vazões recomendadas para um conforto mínimo são as indicadas na tabela acima, e este é o nosso objetivo de projeto:

9

* Os dados acima serão utilizados nos cálculos dos trechos de canalizações.

1.3.3 - Lançamento dos Sub. Ramais1.3.4 - Lançamento dos Ramais1.3.5 - Lançamento das Colunas1.3.6 - Lançamento dos Barriletes

* Com as peças devidamente localizadas e, após o estudo das probabilidades bem como formas de uso, deverá ser efetuado o caminhamento dos itens acima (Distância e distribuição, Técnica e Econômica) para posterior cálculo de Diâmetro conforme veremos a seguir:

1.3.7 - Pré-dimensionamento das canalizações (tubulações)

De posse das informações contidas na tabela abaixo passamos aos dimensionamentos de trecho por trecho.

Obs: O lançamento dos sub-ramais, ramais, colunas e barriletes já foi feito, ver plantas anexas.

VELOCIDADE E VAZÕES MÁXIMAS

BITOLAS

DN Ref.

SOLDÁVEISDIÂMETRO EXTERNO

DEmm

ROSCÁVEISDIÂMETRO EXTERNO

DEmm

VELOCIDADE

MÁXIMAm/s

VAZÃO

MÁXIMAl/s

15 1/2 20 21,0 1,60 0,220 3/4 25 26,5 1,95 0,625 1 32 33,2 2,25 1,232 1.1/4 40 42,0 2,50 2,540 1.1/2 50 48,0 2,50 4,050 2 60 60,0 2,50 5,760 2.1/2 75 75,5 2,50 8,975 3 85 88,3 2,50 12,0100 4 100 113,1 2,50 18,0125 5 140 139,3 2,50 31,0150 6 160 164,4 2,50 40,0

TABELA –5-

PROJETANDO OS SUB RAMAIS

Pela tabela (1) e (2) podemos em princípio fixar o seguinte:

10

Pia, Lavatório 0,20 l/s DN - 15 Torneira p/ Filtro 0,15 l/s DN - 15 Pia cozinha 0,25 l/s DN - 20 Máquina de lavar 0,30 l/s DN - 20 Torneira Tanque 0,30 l/s DN - 20 Bidê 0,10 l/s DN - 15 Chuveiro 0,20 l/s DN - 15 * p/ baixa pressão

e p. Carga DN - 20 Vaso SAN - UD 1,9 l/s DN - 32 * Baixa pressão -

adotar -DN - 40

* Portanto, os Diâmetros dos sub-ramais são os acima grifados e já lançados em planta (anexos).

PROJETANDO OS RAMAIS

Para os ramais, pela tabela acima, podemos verificar que a vazão máxima para DN - 15 (1/2’’) é de 0,2 l/s.

Como podemos verificar pelo lançamento das tubulações, o maior uso e ou solicitação dos ramais está situado na área de serviço com utilização simultânea de dois pontos de Q = 0,30 l/s, ou seja 0,60 l/s.

* Portanto o diâmetro adotado para estes ramais será o de DN = 20mm (3/4’’)

DIMENSIONAMENTO DAS COLUNAS AF – 1 E AF - 2

COLUNA AF - 1:

* Banho - 1 e Banho - 2 serão alimentados pela coluna AF - 1. Portanto:

RELAÇÃO DE PEÇAS INSTALADAS

PEÇAS QUANT.

PESO UNIT.

PESO TOTAL

VAZÃO UNIT.

VAZÃO TOTAL

VASSO SANIT. 2 40,0 80,0 1,9 l/s 3,8 l/sCHUVEIRO 2 0,50 1,0 0,20 l/s 0,4 l/sLAVATÓRIO 2 0,50 1,0 0,20 l/s 0,4 l/sBIDÊ 2 0,10 0,2 0,10 l/s 0,2 l/s P1 = 82,2 Q = 4,8 l/s

Pela Norma estima-se a vazão possível pela seguinte fórmula:

Q C P onde:

11

Q - Vazão, em l/sC - Coeficiente de descarga = 0,30 l/sp - Soma dos pesos de todas as peças alimentadas p/ trecho

Portanto:

Q 0 03 82 2, , .: Q = 2,72 l/s

Da tabela 2 tiramos: DN = 40mm ou 1.1/2’’ e V = 2,5 m/s

Cálculo pela “equação da continuidade”: (Verificação)

A maior probabilidade de uso simultâneo é de1 V. Sant 1,9 l/s + 2 chuveiros 0,4 l/s , total Qp = 2,3 l/sQ = VS

sendo: S D 2

4temos: D

QV

4

D

4 0 0023

3 1416 2 5,

, ,.: Dc = 35mm ADOTAR Dmin = 40mm (1 ½”)

* O que vem comprovar o cálculo acima.

COLUNA AF - 2

RELAÇÃO DAS PEÇAS DE UTILIZAÇÃO INSTALADAS

PEÇAS QUANT. PESO UNIT.

PESO TOTAL

VAZÃO UNIT.

VAZÃO TOTAL

TOR. PIA 2 0,7 1,4 0,25 l/s 0,50 l/sTOR. FILTRO 1 0,1 0,1 0,10 l/s 0,10 l/sTOR. TANQUE

2 1,0 2,0 0,30 l/s 0,60 l/s

MÁQ. LAVAR

1 1,0 1,0 0,30 l/s 0,30 l/s

P2= 4,5 Q = 1,5 l/s

Pela mesma fórmula:

Q C P .: Q 0 3 4 5, , .: Qprov

l / s0 63,

12

Pela mesma tabela - 2, temos que o diâmetro necessário será:

DN = 25mm ou 1’’ Velocmax = 2,25m/s

Verificação pela “equação da continuidade”:

Probabilidade de uso simultâneo (MAX).2 - torneira da pia 0,5 l/s1 - torneira do tanque ou ML - 0,3 l/s

Probabilidade máxima: ---------- 0,8 l/s

Q = VS .: DQV

4

ou D

4 0 0008

3 1416 2 25,

, ,.:D = 22mm

Sabemos que a velocidade máxima dificilmente será atingida com a pressão disponível, aconcelha-se pois, a confirmação do cálculo

DN = 25mm

BARRILETES

A exemplo das colunas, os barriletes deverão ser dimensionados por trechos, somando os pesos nos topos das colunas e, em função destes, determinamos os diâmetros de cada trecho.

DIMENSIONAMENTO DO BARRILETE

Após a junção de saída da caixa, verifica-se e própria dispossição de lançamento confirma:

DN 40mm para o trecho de AF - 1; DN 25mm para o trecho de AF - 2.

* Vamos verificar no entanto o trecho que sai da caixa d’água para alimentar o barrilete.

P1 = 82,2 P 2 = 4,5P = 86,7 onde:

Q 0 3 86 7, , .: Q = 2,79 l/s

Valor este que garante que DN = 40mm (1 ½”) é suficiente para o BARRILETE destinado a alimentação geral da casa.

13

Obs: GERAL

* Todos os cálculos acima já foram lançados nas plantas em anexo.

* Qualquer adaptação em obra com reduções dos diâmetros calculados implicarão em reduções de vazões de projetos consequentemente, um grande desconforto para o usuário.

1.3.8 - VERIFICAÇÃO DAS PERDAS DE CARGAS

* Por se tratar de um projeto simples e com caminhamento de tubulações sem complicações, vamos a título de verificação analizar um ponto crítico que é o do chuveiro, isto pela pouca altura Manométrica (mca) disponível em residências e últimos pavimentos de prédios, (saída da chuveiro a 2,10m do piso).

METODO DOS COMPRIMENTOS EQUIVALENTES

TRECHO AC

PEÇAS UNID. QUANT. L equiv L totalCANO DN - 20 m 2,7 2,7 2,7 *TÊ SAÍDA 2 AT pç 1 2,4 2,4TÊ PASS. DIREITA pç 1 0,8 0,8JOELHO 90 pç 2 1,2 2,4REG. PRESSÃO pç 1 11,4 11,4SAÍDA CH un 1 0,9 0,9

L equivalente = 20,6 metros.

Tirado do isométrico

14

REQUISITOS MÍNIMOS PARA A APRESENTAÇÃO DE UM PROJETO

1 - Planta no plano da caixa d’água, barriletes / colocar, furação da laje p/ colunas (descidas);

2 - Planta baixa com distribuição e ou caminhamento dos ramais e sub-ramais;3 - Detalhe e isométrico;4 - Simbologia e ou legenda;5 - relação de materiais p/ cômodo e totalização;6 - Observações escritas necessárias para garantir a qualidade do projeto;7 - Planta de situação da obra, (se possível com indicação do norte, para

aquecimento solar);8 – Sêlo

PROJETO INST. HIDRO. SANITÁRIAVERSÃO

FOLHAPROP.

1ENG. CREA

DES. ESC. INDICADA

15

INSTALAÇÕES PREDIAIS DE ESGOTOS SANITÁRIO

DADOS PARA PROJETOS

- ROTEIROS PARA PROJETOS

- MEMÓRIA COMENTADA

- TABELAS

- EXEMPLOS

- MODELO DE PROJETO

16

INSTALAÇÕES PREDIAIS DE ESGOTO SANITÁRIO E VENTILAÇÃO

OBJETIVO: * Retirar da edificação toda a água, bem como despejos,

introduzidos através dos projetos de água fria e água quente.

METAS:- Permitir rápido escoamento dos despejos e fáceis desobstruções;- Vedar a passagem de gases e animais das canalizações para o interior dos

edifícios;- Não permitir escapamento de gases;- Impedir a contaminação da água de consumo e generos alimentícios.

PARTES COMPONENTES (TERMINOLOGIA)- CANALIZAÇÃO PRIMÁRIA - Com acesso a gases do coletor público;- CANALIZAÇÃO SECUNDÁRIA - Protegida de gases por desconector (sifão);- COLETOR PREDIAL - Liga o sub-coletor à rede pública;- SUB-COLETOR - Recebe tubos de queda ou ramais de esgoto;- CAIXA COLETORA - Abaixo do nível do coletor público necessita bomba para o

seu esgotamento- RAMAL DE DESCARGA - Canalização que recebe diretamente os efluentes dos

aparelhos sanitários; - RAMAL DE ESGOTO - Recebe os efluentes dos ramais de descarga;

- TUBO DE QUEDA (TQ) - Canalização vertical que recebe os efluentes dos ramais de esgoto;

- CAIXA DE GORDURA (CG) - Caixa detentora de gorduras;- FECHO HÍDRICO (CS)- Coluna líquida que, em sifão veda a passagem de gases

e animais;- RALO (R) - Recebe água de chuveiro e lavagem de piso;- RALO SIFONADO (RS) - Dotado de grelha, recebe os mesmos acima mais

efluentes de aparelhos sanitários, exeto vaso sanitário;- CAIXA DE INSPEÇÃO (CI) - Destinada a inspeção e desobstrução das

canalizações;- TUBO OPERCULADO (TO) - Tubo com tampa removível com função

semelhante a (CI);- TUBO VENTILADOR (TV) - Impedir ruptura do fecho hídrico;- COLUNA DE VENTILAÇÃO (CV) - Tubulação vertical de equilíbrio

atmosférico e retirada de gases;- VENTILADOR PRIMÁRIO (VP) - Ventilação do esgoto primário;- VENTILADOR SECUNDÁRIO (VS) - Ventilador do esgoto secundário.

17

PROPOSTA DE ROTEIRO

Cada projetista possui uma metodologia própria para elaborar um projeto, atingindo sempre um mesmo objetivo que é a qualidade global do referido projeto (concepção, norma, etc...).

ROTEIRO

1 - Estudo do projeto de alimentação dos pontos;(Projeto de água fria e água quente).2 - Locação das peças e ou aparelhos;(Vaso sanitário, pias, chuveiros, tanques, ML, etc...)3 - Elaborar o caminhamento ideal das canalizações;(Bem como locação das peças de apoio (ralos, CI, CP, TQ, etc...));4 - Caracterizar as (UHC) Unidade Hunter de Contribuição;5 - Dimensionar os ramais de descarga;6 - Dimensionar os ramais de esgotos ( min = 100mm P/V.s)7 - Dimensionar os tubos de queda (TQ);8 - Dimensionar os sub-coletores prediais;9 - Dimensionar os coletores prediais;10 - Dimensionar o sistema de ventilação;11 - Dimensionar as CP, CI, CG, etc...;12 - Verificação final da memória de cálculo;13 - Representação gráfica do projeto (1ª versão);14 - Especificação dos materiais (Garantir a qualidade do projeto);15 - Relação dos materiais para orçamento e compra;(Por comodo e ou setor e totalização);16 - Execução da obra (Norma para execução e orientações);17 - Testes finais (Ver normas para testes);18 - Plano de uso e manutenções (Principalmente para obras de uso coletivo).

OBS: Durante a execeção, varias são as modificações e ou ajustes feitos no projeto (1ª versão).

Para manutenções é fundamental a execução do projeto versão final.

MEMÓRIA DE CÁLCULO (COMENTADA)

18

1 - ESTUDO DO PROJETO

1.1 - Verificação dos pontos de nível do coletor público (para projeto em execução o mesmo está na cota - 1,4 com relação ao lado direito do lote - ok).

1.2 - Para se evitar cruzamento sob a edificação, adotou-se dois sub-coletores, um de cada lado da casa, a 0,75 das vigas baldrame.

1.3 - Foi projetado, duas (2) caixas de passagem, duas (2) caixas de inspeção, bem como a caixa de gordura.

1.4 - A ligação do coletor público foi feita na cota mais baixa e em uma única ligação (menor cota para aumento da declividade dos sub-coletores).

2 - LOCAÇÃO DAS PEÇAS DE UTILIZAÇÃO

2.1 - Foi obedecido o projeto arquitetônico, uma vêz que as peças já estavam “corretamente” lançadas, ou seja:

2.1.1 - Vaso sanitário (VS) sob janelas, portanto, com ventilação natural próxima.

2.1.2 - Pia de cozinha sob janela, portanto, com iluminação e ventilação natural.

2.1.3 - Demais peças foram instaladas dentro dos padrões técnicos e de conforto.

3 - LOCAÇÃO E CAMINHAMENTO DAS PEÇAS DE APOIO E TUBULAÇÃO

3.1 – R- Ralos de chuveiro nos cantos do box (proteção mecânica e conforto).

3.2 - (RS) Ralos sifonados entre vaso e bidê, propiciando melhor estética, proteção mecânica e no ponto de maior incidência de sugeiras, consequentemente, maior facilidade para limpeza.

3.3 - (RS) Ralo sifonado para cozinha, entre fogão e pia, pelos mesmos motivos acima.

3.4 - (RS) Ralo sifonado área de serviço, entre tanque e máquina de lavar, motivos idênticos itens anteriores

19

3.5 - CAMINHAMENTOS - Foi utilizado o de menor distância para o escoamento necessário, bem como um caminhamento que utilizou um menor consumo de conexões.

4 - UHC - UNIDADES HUNTER DE CONTRIBUIÇÃO

RECAPITULAÇÃO CONCEITUAL (UMA VISÃO PRÁTICA) “Toda água que entra em uma edificação deve ser retirada”.- Quando se trata de uma situação projetada e ou planejada, a quantidade de água que entra na edificação já é conhecida, pois, este foi o objetivo dos projetos de água fria e água quente.

Sobre a água que entra, recordemos os seguintes fatos:- Cada peça de utilização possui uma vazão nominal de projeto.- A velocidade mínima de projeto, situa-se entre 1,5 a 2,5 m/s. Sobre a água que sai temos as seguintes considerações:- A água que entrou pode ser armazenada até o limite do volume da peça

alimentada, Ex: Banheira, pia tamponada, etc... .- A água já servida, é acrescida com detritos, sabão, cabelos, papéis, etc...

(obstruidores).- A inclinação das redes de esgotamentos são baixas, consequentemente por falta de

“pressão hidráulica” a velocidade de escoamento horizontal é baixa. ( = 0,15 a 0,30 m/s).- Por segurança, considera-se pois as tubulações horizontais como se fossem

“canais” cujo o funcionamento do mesmo é considerado a meia seção, ou seja, a vazão máxima (Q) só ocupará meia seção (s/2).

CONCLUSÃO:

Com as considerações acima, torna-se possível efetuar o cálculo das redes de esgoto, utilizando-se a “equação da continuidade”, ou seja:

Q = SV equação da continuidade

Seção utilizada = S2

.: Q S V 2

ou SQ

V2

TABELA DE DIMENSÕES DE TUBOSESGOTO PREDIAL - EB - 608

BITOLA DEESPESSURA

EB - 608REF. mm mm

40 40,0 1,250 50,7 1,675 75,5 1,7100 101,6 1,8

20

Sendo: S D 2

4, temos, D Q

V

2

42

DQV

8

QQV

1 6, sendo:

D = em metros * ( 10.000 = mm)Q = m3/segV = m/Seg

HUNTER:- Após entendimento do funcionamento global de uma instalação destinada

ao ësgotamento” das águas e resíduos, “HUNTER” elaborou estudo probabilístico das diversas contribuições e pelo estudo atribuiu pesos às mesmas.

MÉTODO HUNTER:- Hoje, o método Hunter, além de indicado pela norma é o método mais

utilizado para o dimensionamento das instalações prediais de esgoto sanitário e ventilações.

- Conforme podemos verificar nas tabelas a seguir, a cada aparelho foi atribuido um número de unidades denominadas:Unidades Hunter de contribuição dos aparelhos sanitários - (UHC) bem como os diâmetros nominais mínimos relacionados com as mesmas unidades.

UNIDADES HUNTER DE CONTRIBUIÇÃO DOS UNIDADES HUNTER DE

21

APARELHOS SANITÁRIOS E DIÂMETRO NOMINAL DOS RAMAIS DE DESCARGA

CONTRIBUIÇÃO PARA APARELHOS NÃO RELACIONADOS

APARELHO

NÚMERO DE UNID. HUNTER

DE CONT.

DIÂMET. NOMINAL RAMAL DE DESC.

DN

DIÂMETRO NOMINAL

DO RAMAL DE DESCAR.

DN

NÚMERO DE UNIDADES

HUNTER DE CONTRIB.

BANHEIRA DE RESIDÊNCIA 3 40 40 2BANHEIRA DE USO GERAL 4 40 50 3BANHEIRA HIDROTERÁPICA

75 5

FLUXO CONTÍNUO 6 75 100 6BEBEDOURO 0,5 40

BIDÊ 2 40

CHUVEIRO DE RESIDÊNCIA 2 40 TABELAS - 1

CHUVEIRO COLETIVO 4 40 . DIMENSIONAMENTO DOS RAMAIS DE DESCARGA

DUCHA ESCOCESA 6 75 (RECORDAÇÃO) - ramal de descarga é a “calização” que

LAVADOR DE COMADRE 6 100 recebe diretamente a contribuição

LAVATÓRIO DE RESIDÊNCIA

1 40 (efluente)de aparelho sanitário.

LAVATÓRIO GERAL 2 40 . Fica claro que o diâmetro

LAVATÓRIO QUARTO DE INFERMARIA 1 40

mínimo recomendado para instalações de esgoto é o de

40mmLAVATÓRIO CIRÚRGICO 3 40

MICTÓRIO - VÁLVULA DE DESCARGA 6 75MICTÓRIO CAIXA DE DESCARGA 5 50MICTÓRIO - DESCARGA AUTOMÁTICA 2 40MICTÓRIO DE CALHA POR METRO 2 50PIA DE RESIDÊNCIA 3 40

PIA DE SERVIÇO (DESPE.) 5 75

PIA DE LAVATÓRIO 2 40

TANQUE DE LAVAR ROUPA 3 40

MÁQUI. DE LAVAR PRATOS 4 75

MÁQUI. DE LAVAR ROUPA ATÉ 90 Kg 10 75VASO SANITÁRIO 6 100

NOTA: O diâmetro nominal indicado nesta tabela e relacionado com número de unidades Hunter de

contribuição é considerado como mínimo.

22

5 - DIMENSIONAMENTO DOS RAMAIS DE DESCARGA - (ESGOTO SECUNDÁRIO)

- Após entendimento das (UHC) pelo item anterior bem como tabela 1, continuaremos com o nosso projeto.

Exemplo: (comentado) - Projeto Anexo 1. Como os ramais são utilitários, não há soma de UHC e sim, a definição dos

diâmetros e serem sdotados:QUADRO - 1

DIMENSIONAMENTO DOS RAMAIS DE DESCARGA

APARELHOS UHC DIÂMETRO ADOTADO Ø mm

B Chuveiro 2 40A Lavatório 1 40N Bidê 2 40H Vaso Sanitário (valv.) 6 * 100 (Mínimo p/ vaso)O 1ST1 (11)

B Chuveiro 2 40A Lavatório 1 40N Bidê 2 40H Vaso Sanitário (valv.) 6 * 100 (Mínimo p/ vaso)O 2ST2 (11)

C Pia Cozinha - 1 3 40O Pia Cozinha - 2 3 40Z.ST3 (6)

Á Tanque 3 40R Máquina de lavar roupa 10 75EST4 (13)

TOTAL ((41))Os diâmetros dos ramais de descarga anotados neste quadro serão

transpostos para o projeto. (Anexo - 1)

* Os dados acima facilmente “memorizáveis”, o que facilita em muito, não só para o projetista, bem como para engenheiros responsáveis pela execução e fiscalização de obras.

23

6 - DIMENSIONAMENTO DOS RAMAIS DE ESGOTO - (ESGOTO PRIMÁRIO)

. Após o dimensionamento dos ramais de descarga (item anterior) já temos anotados no quadro 1, as (UHC) de cada aparelho.

DIMENSIONAMENTO DOS RAMAIS DE ESGOTO

DIÂMETRO NOMINAL DO

TUBO DN

N° DE UNIDADE HUNTER DE

CONTRIBUIÇÃO

40 3...50... .....6.....

75 20100 160150 620

Tanto para o projeto que estamos calculando, bem como para o exemplo abaixo, que é muito parecido com os do anexo 1, vemos o seguinte:

DO QUADRO - 1

BANHOS - 1, 2 e EX:Soma das UHC (Sem v.s) --------------- (5) ------------------ TABELA - 2

mm 50

Soma das UHC (Com v.s) --------------- (11) ----------------

100mmDIÂM. MÍNIM. P /VASO SANITÁRIO

NOTA: Mesmo a soma com o vaso dando 11 - não se adota Ø 75mm - prevalece o diâmetro DN Ø 100mm para vaso sanitário.

. COZINHA - Ramal de descarga direto para CG - UHC = 3 - Ø 40mm- Se forem conectadas a um ramal de esgoto - UHC = 6 - Ø DN 50mm.

. ÁREA DE SERVIÇO- Tanque + M. Lavar - UHC = 13 - Ø 75mm ou 75mm somente p/ M. Lavar e 40mm p/ tanque

OBS: - Em residências utiliza-se o ramal de descarga direto p/ C.G.- Em apartamentos utiliza-se a segunda alternativa (Ramal de Esgoto).

OBS: Ficar atento para ramais que atendam a máquina de lavar roupas Ø = DN 75mm.

24

7 - DIMENSIONAMENTO DOS TUBOS DE QUEDA (TQ)

. Em residências com mais de um pavimento ou em prédios, a tubulação vertical que recebe os efluentes dos ramais de esgoto, recebe a denominação de tubo de queda (TQ);

. A tabela 3 abaixo nos fornece os diâmetros mínimos dos tubos de queda (TQ) em função da soma das (UHC) contribuições que deverão pelo menos;

* . Mesmo que a tabela nos forneça diâmetros inferiores às do esgoto, não é permitida a reduão de seções. (No caso adotar a seção do ramal de esgoto).

TABELA – 3

DIMENSIONAMENTO DOS TUBOS DE QUEDADIÂM. NÚMERO MÁXIMO DE UNIDADE HUNTER DE

CONTRIBUIÇÃONOMINAL PRÉDIO DE

ATÉ 3PRÉDIO COM MAIS DE 3

PAVIMENTOSDO TUBO - DN PAVIMENTOS EM 1

PAVIMENTOEM TODO

PAVIM.40 4 2 850 10 6 2475 30 16 70100 240 90 500150 960 350 1900

. A residência (um pavimento) da memória (completa) não possui TQ

. Abaixo vemos o exemplo do TQ de um prédio.

25

8 - DIMENSIONAMENTO DOS SUB-COLETORES PREDIAIS

. Os sub-coletores recebem os tubos de queda e ou os ramais de esgoto.- . Edifícios e ou casas de dois ou mais pav. Interligam seus Tqs nos sub-coletores

via caixa de inspeção (C.I.) ou com a instalação de tubos operculados (TO);- . Residências de um único pavimento, os ramais de esgoto interligam via (C.I.)

com os ramais ou sub-ramais de esgoto.. A tabela 4, abaixo nos dá o diâmetro das canalizações dos coletores e sub-

coletores em função da soma das (UHC) unidade Hunter de contribuição bem como das declividades adotadas e ou possível.

TABELA - 4

DIMENSIONAMENTO DE COLETORES PREDIAIS E SUBCOLETORESDIÂM. NOMINAL NÚMERO MÁXIMO DE (UHC)

DO TUBO - DN DECLIVIDADES MÍNIMAS (%)05% 1% 2% 4%

100 180 216 250150 700 840 1000200 1400 1600 1920 2300

O exemplo da página - E - 8 e anexo terá o sub-coletor e coletor predial com Ø = DN 100mm uma vez que a soma das UHC não ultrapassam a 180.

9 - DIMENSIONAMENTO DOS COLETORES PREDIAIS.

. O coletor predial é responsável pela ligação dos sub-coletores à rede pública;

. A mesma tabela 4 é utilizada para o dimensionamento do coletor predial (Ø min = 100mm)

Exemplo: (continuação da memória de cálculo projeto anexo)Sendo a soma total das UHC igual a 41 UHC;. Pela tabela 4 (acima) vemos que a tubulação do coletor predial será igual a

DN 100mm.

10 - DIMENSIONAMENTO DO SISTEMA DE VENTILAÇÃO

Importante: - O correto dimensionamento das ventilações é o que garante a qualidade do projeto.

* Devido ao incremento de custo na execução do projeto, é muito comum que leigos e inescrupulosos, retirem esta parte “FUNDAMENTAL” do projeto.

26

- A consequência desse fato é o desequilíbrio atmosférico nos fechos Hídricos (Sifões), com a sua ruptura. (A entrada de gases para o interior da edificação provoca cheiros insuportáveis).

Conclusão: - Sem ventilação, “Adeus Conforto”.

* A metodologia adotada para o cálculo do sistema de ventilação de esgotos, é a ‘mesma’ adotada no cálculo das redes de esgoto.

DIMENSIONAMENTO DOS RAMAIS DE VENTILAÇÃOGRUPO DE APAR. S/ VASOS

SANITÁRIOSGRUPO DE APAR. C/ VASOS

SANITÁRIOSNÚMERO DE

UNID. HUNTER DE

CONTRIBUIÇÃO

DIÂMET.NOMINAL DO RAMAL DE

VENTILAÇÃO - DN

NÚMERO DE UNID. HUNTER

DE CONTRIBUIÇÃO

DIÂMET.NOMINAL DO RAMAL DE

VENTILAÇÃO - DN

até 1213 a 18

A 19 a 36

405075

até 17 18 a 60

—

50 B75—

A = COZINHA + ÁREA B = BANHO (1) + BANHO (2)

* Pela tabela acima e pelo cálculo do projeto anexo - 1, se formos adotar uma ventilação para cada banheiro teremos que os ramais de ventilação terão DN = 50, pois o das UHC totalizam 12 (UHC) DN = 50mm p/ ramal p/ banho.

* Idem se adotarmos ramal único para cozinha e área de serviço - do quadro 1 tiramos: (UHC) = 6 + 13 = 19 UHC, o que pela tabela 5 (acima), Grupos s/ v. S - DN = 75mm

* A distância máxima do conector (sifão) ao ramal ou coluna de ventilação é dado pela tabela a seguir:

TABELA 5

DISTÂNCIA MÁXIMA DE UM DESCONECTOR AO TUBO VENTILADOR

DIÂMETRO NOMINAL DO DE DESCARGA - DN

DISTÂNCIA MÁXIMA(M)

405075100

1,001,201,301,40

. Para o dimensionamento da coluna e barriletes de ventilação, utilizamos a tabela a seguir:

27

TABELA 6

DIMENSIONAMENTO DE COLUNAS E BARRILETES DE VENTILAÇÃO

DIÂM. NOM. DO

NÚM. DE UNID.

DIÂM. NOM./MIN. DO TUBO DE VENTILAÇÃO.

TUBO DE QUEDA

HUNTER DE 40 50 60 75 100 150

OU RAMAL DE

CONTRIBUIÇÃO(UHC)

COMPRIM. MÁXIMO PERMITIDO (M)

ESG. DN40 8 4640 10 3050 12 23 6150 20 15 4675 10 13 46 110 31775 21 10 33 82 24775 53 8 29 70 20775 102 8 26 64 189

100 . 43 .11 26 76 299100 140 8 20 61 229100 320 7 17 52 195100 530 6 15 46 177150 500 10 40 305150 1100 8 31 238150 2000 7 26 201150 2900 6 23 183

* Para ramal de esgoto com Ø = DN 100 - Ø mínimo da ventilação é de - 50

* Também na ventilação não permitido a redução de seção do ramal de ventilação para coluna ou barrilete da mesma ventilação.

* A saída da coluna ou barrilete de ventilação deve preferencialmente ser no mínimo 20cm acima do telhado e sempre o mais longe de janelas, portas ou aberturas que possam “carrear’ gases para o interior da edificação.

Cont.: Memória de cálculo (projeto anexo). VENTILAÇÃO DOS BANHOS 1 e 2

- Para os banhos 1 e 2 será suficiente uma coluna/ramal saindo da (CI) caixa de inspeção que está localizada na faixa de 1,20m dos vasos sanitários e (RS) ralos sifonados.

(UHC) B1 e B2 = 22 UHC

28

Da tabela 5 ---- UHC 17 temos, Ø ramal = DN - 75mm

Pela tabela 6 a coluna poderia ser (UHC 43) DN = 50mm, porém para se evitar redução de Ø a coluna de ventilação será, também Ø col = DN - 75mm

Obs: Ver detalhamento na representação gráfica, projeto anexo.

Planta Baixa Esgoto Sanitário

- No projeto da página anterior podemos verificar os dimensionamentos da rede de esgoto bem como ventilação.

. Para a ventilação (projetada na página anterior) temos:

A) (UHC)

- Banheira --------------- UHC = 3 *- Lavatório--------------- UHC = 1 * Banheira e ou

Chuveiro- Bidê--------------------- UHC = 2- Chuveiro--------------- UHC = 2 *- Vaso sanitário--------- UHC = 6

(UHC) = 14

Pela tabela 5 o ramal de ventilação deve ser de DN = 50mm.

B) COLUNA DE VENTILAÇÃO

Em se tratando de um prédio com mais de um pavimento, e pela tabela - 6Ø ramal de esgoto ----------- DN 100mm, (também TQ/ 5 andares).: (UHC) = 14 UHC 5 = 70 UHC (total) .:CV (TAB - 6) = DN. 75mm coluna de ventilação da prumada de banheiros

11 - DIMENSIONAMENTO DAS CP, CI E CG.

Caixa de passagem (CP)Dotada de grelha ou tampa cega, destinada a receber água de lavagem de

piso afluentes de tubulação secundária de uma mesma unidade autônoma.

Características:

- Cilíndricas com diâmetro mínimo de 0,15m;- Primática, desde que permita a inscrição de um círculo de 0,15m em sua base;- Altura mínima de 0,10m;- Tubulação de saída com diâmetro mínimo = DN 50.

29

Caixa de inspeção (CI)Caixa destinada a permitir a inspeção, limpeza e desobstrução das

tubulações.Executadas em anéis de concreto, alvenaria de tijolos maciço, blocos de

concreto com parede mínima de 0,20m.

Características:

- Seção circular de 0,60m de diâmetro; quadrada ou retangular, de 0,60m de lado, no mínimo;

- Profundidade máxima de 1,00,;- Tampa de fácil remoção e com perfeita vedação;- Fundo inclinado para fácil escoamento;- Dictância máxima entre caixas, 25m.

Caixa retentora de gordura (CG)Caixa destinada a reter gorduras para que as mesmas não obstruam, com o

tempo, as tubulações.São classificadas em:

a) - CGP (Caixa Gordura Pequena) Ø = 0,30, retenção 18 litros, saída DN 75.b) - CGS (Caixa Gordura Simples) Ø = 0,40, retenção 31 litros, saída DN 75 -

(duas pias).c) - CGD (Caixa Gordura Dupla) Ø = 0,60, retenção 120 litros, saída DN 100,

até 12 pias.D) - CGE (Caixa Gordura Especial) > 12 pias de cozinha ou cozinhas especiais.

Volume V = 2N + 20

V = Volume em litrosN = N° de pessoas servidas p/ cozinha.Ø Saída é o mínimo Dn 100.

Obs: - Estudar com maiores detalhes os diversos tipos de caixas e suas formas construtivas.

12 - VERIFICAÇÃO DA MEMÓRIA DE CÁLCULO.

Nesta etapa do roteiro, cabe uma revisão da memória de cálculo para ver se existe coerência nos dados, ou, até mesmo se não ficou faltando nenhum cálculo.

Após esta verificação inicia-se a consolidação da parte gráfica

13 - REPRESENTAÇÃO GRÁFICA (PROJETO)

30

Além dos ítens anteriores o 1 ponto da representação gráfica é a simbolização das instalações (Legenda).

EXEMPLO DE UM BANHEIRO COM BANHEIRA

31

INSTALAÇÕES PREDIAIS DE ÁGUA QUENTE

CONCEITOS MÍNIMOS

OBJETIVO DA INSTALAÇÃO - Alimentar os pontos de UTILIZAÇÃO de água com a vazão (Q) e na temperatura (t) de PROJETO.

METAS:

32

1 - Definir o tipo de aquecimento e forma de energia.

2 - Definir o consumo para o projeto.

3 - Definir esquema de alimentação dos pontos de consumo e ou utilização.

4 - Dimensionar a instalação para que se tenha o objetivo da mesma.

5 - Explicitar as recomendações fundamentais para a instalação de água quente.

REQUISITOS PARA INSTALAÇÃO DE ÁGUA QUENTE

“As instalações de ÁGUA QUENTE destinam-se a banhos, higiene, utilização em cozinha, lavagem de roupas, finalidade médicas entre outras específicas. Elas devem proporcionar garantia de fornecimento de água suficiente, sem ruído, com temperaturas adequadas e sob pressão nescessária ao perfeito funcionamento das peças de utilização.”

1 REQUISITO - TEMPERATURAS USUAIS

ITÉM USO TEMP USUAIS1 USO PESSOAL 35 a 50C2 COZINHAS 60 a 70C3 LAVANDERIAS 75 a 85C4 HOSPITAIS / ESTERILIZAÇÃO * 100C

* Necessário a utilização de equipamentos para produção de vapor.

2 REQUISITO - VAZÃO DE PEÇAS DE UTILIZAÇÃO E PESO

ÁGUA QUENTE - VAZÃO - Q l/s e PESOS:ITEM PEÇAS UTILIZAÇÃO VAZÃO l/s PESO

1 BANHEIRAS 0,30 1,02 BIDET 0,06 0,13 CHUVEIRO 0,12 0,54 LAVADOURA ROUPA 0,30 1,0

33

5 LAVATÓRIO 0,12 0,56 PIA DE DESPEJO 0,30 1,07 PIA DE COZINHA 0,25 0,7

* Para usos especiais, definições especiais conforme necessidade do projeto.

3 REQUISITO -PRESSÃO MÁXIMA E MÍNIMA

À JUSANTE DAS PEÇAS DE UTILIZAÇÃO A NORMA, bem como as observações práticas, recomenda o seguinte:

PRESSÃO MÁXIMA 40 mca (H2O) ou 400 Kpa

* Para pressões superiores a esta, utilizar redutores de pressão.

PRESSÃO MÍNIMA 1 0, )

) mca (H ou 10 Kpa TORNEIRAS

0,5 mca (H ou 5 Kpa CHUVEIROS *2

2

OO

Obs: 1 * Atenção para o trajeto das tubulações, altura de instalação dos reservatórios, perdas de cargas, pois em residências, estes fatores sempre provocam pressões mínimas menores do que a pressão necessária para o bom funcionamento das peças de utilização.

Obs: 2 * Em residências, o maior problema, e o que gera o maior desconforto no que se refere a baixa vazão é a instalação da CAIXA D’ÁGUA sem nenhuma elevação acima da laje e ou telhado. (Ver ex. Anexo).

4 REQUISITO - CONSUMO DE ÁGUA QUENTE.

* CONSUMO PREDIAL.

A norma indica as bases para se determinar o consumo predial de ÁGUA QUENTE.

Conhecida a população da edificação, calcula-se o consumo predial pelas indicações da tabela abaixo:

TABELA DE CONSUMO MÉDIO - NBR - 7198/82PRÉDIO CONS. LITRO/DIA (60C)

ALOJAMENTO PROVISÓRIO OBRA 24 Litros/PessoaCASA POPULAR OU RURAL 36 Litros/PessoaRESIDÊNCIA 45 Litros/PessoaAPARTAMENTO 60 Litros/PessoaQUARTEL E ESCOLA (INTERNATO) 45 Litros/PessoaHOTEL SEM LAVANDERIA 36 Litros/Hospede

34

HOSPITAL 125 Litros/LeitoRESTAURANTE OU SIMILAR 12 Litros/RefeiçãoLAVANDERIA 15 Litros/Kg RoupaCD - CONSUMO DIÁRIO = População consumo “Per Capta”.População - Já calculada no projeto de ÁGUA FRIA.

Obs: Respeitando-se os requisitos acima citados, TEMPERATURA, VAZÃO, PRESSÃO E CONSUMO, o projeto de ÄGUA QUENTE estará perfeito.

Resta-nos portanto a conceituação do mesmo no que se refere às “METAS” a serem cumpridas.

- Antecipando, podemos afirmar que o dimensionamento das tubulações, no que se refere à DIÂMETROS, segue o mesmo esquema dos métodos adotados nos cálculos de tubulações para condução de água fria.

MUDA-SE SOMENTE O MATERIAL / ISOLAMENTO.

METAS A SEREM CUMPRIDAS PARA A ELABORAÇÃO DO PROJETO.

1) DEFINIÇÃO DO TIPO DE AQUECIMENTO

1.1 - SISTEMA DE ABASTECIMENTO:

O abastecimento de ÁGUA QUENTE é feito em encanamentos separados dos de água fria e para efeito de organização de “conteúdo” pode ser feito por um dos seguintes sistemas:

1.1.1 - INDIVIDUAL - (OU LOCAL):

Quando o aquecimento é feito para suprir um ou mais aparelhos em um setor de uma unidade habitacional.

Ex: AQUECEDORES DE PASSAGEM, CHUVEIRO ELÉTRICOS, TORNEIRAS ELÉTRICAS, etc...

1.1.2 - CENTRAL PRIVADO (DOMICILIAR):

Quando é feito para suprir vários aparelhos de mais de um cômodo de uma unidade habitacional.

1.1.3 - CENTRAL COLETIVO (EDIFÏCIO):

Quando é feito para suprir vários aparelhos de mais de uma unidade habitacional.

1.2 - TIPOS DE AQUECIMENTO

35

Para cada sistema de abastecimento há um tipo adequado de equipamento a ser utilizado, com diferentes tipos de energia.

* OBSERVAÇÃO GERAL: Existe uma ïnfinidade” de equipamentos para aquecimento de água e sua armazenação.

Após a escolha do sistema de abastecimento, estudos mais apurados deverão ser feitos para se definis equipamentos e energia a ser utilizada para o “fim” a que se destina o projeto específico. “Não adotar regra geral”.

1.2.1 - ESCOLHA DO TIPO AQUECIMENTO

O GRAU de “sofisticação” (conforto) aliado com as disponibilidades globais existentes, é que apontará a solução a ser projetada.

* “Sofisticação / conforto garantia de abastecimento contínuo de água quente na quantidade e temperatura ideal. Uma instalação que permita uma garantia do “conforto” exige um investimento inicial grande, e uma análise econômica (período de amortização) mais apurada normalmente inviabiliza sua execução.“Conforto” normalmente custa caro.

* “DISPONIBILIDADES GLOBAIS”

Formas de energia disponíveis na região do projeto Se é projeto inicial ou reforma Perfil da renda do(s) proprietário(s) Disponibilidade financeira para implantação Disponibilidade mensal Análise de tendência do custo das energias disponíveis Outras.....

RESUMO:

Após análise do projeto quanto à sua utilização e entrevista com o proprietário e ou responsável, a tomada de decisão técnica fica mais “REALISTA” e fácil.

E para facilitar temos a tabela abaixo:

* ESCOLHA DO TIPO DE AQUECIMENTO / FORMA DE ENERGIA

SISTEMA TIPO DE ENERGIAELÉTRICO GLP-GÁS-RUA

NAFTASOLAR ÓLEO COMB.

SÓLIDOINDIVIDUAL PASSAGEM PASSAGEM

SEMI-

36

SEMI-ACUMUL.

PASSAGEM ACUMUL.

CENTRAL PRIVADO

ACUMUL. ACUMUL. ACUMUL. ACUMUL. ACUMUL.

CENTRAL COLETIVO

ACUMUL. ACUMUL. ACUMUL. ACUMUL. ACUMUL.

* PODE-SE, TAMBÉM, PREVER SISTEMAS / ENERGIA MIXTOS.

2) CONSUMO PARA O PROJETO

2.1- Para pequenos projetos e ou projetos Convencionais, utiliza-se a tabela página Q = 3 (verificar página após digitação do trabalho) para o cálculo do consumo predial.

A rotina de cálculo é a mesma adotada para água fria.

2.2 - VOLUMES DOS RESERVATÓRIOS (FONTES CONVENCIONAIS)Abaixo apresentamos algumas tabelas que podem auxiliar nos cálculos do volume dos reservatórios (Fonte - Hélio CREDER).

CONSUMO DE ÁGUA QUENTE À 70C

A tabela abaixo nos fornece o volume do aquecedor (litros) e o valor da resistência (média) dos mesmos para aquecer a água de 20C à 70C.

CONSUMO DIÁRIO A 70C (LITROS) VOLUME DO AQUECEDOR RESISTÊNCIA (KW)

37

60 50 0,7595 75 0,75130 100 1,0200 150 1,25260 200 1,5330 250 2,0430 300 2,5570 400 3,0700 500 4,0850 600 4,51150 750 5,51500 1000 7,01900 1250 8,52300 1500 10,02900 1750 12,03300 2000 14,04200 2500 17,05000 3000 20,0

VALORES USUAIS DE CAPACIDADE DE RESERVATÓRIOS (BOILERS)(BASEADA NA TABELA 70 DA REF. N DA BIBLIOGRAFIA) H. CREDER.

VALORES USUAIS DE AQUECEDORES ENCONTRADOS NO COMÉRCIO “VALORES COMERCIAIS”

CAPACIDADE DO

RESERVATÓRIO (LITROS) 60 75 115 175 230 290

CONSUMO DIÁRIO

(LITROS)115 - 230 230 - 380 380 - 760 760 - 1140 1140 - 1710 1710 - 2330

PEQUENA FAMÍLIA

FAMÍLIA MÉDIA

FAMÍLIA MÉDIA

FAMÍLIA GRANDE

FAMÍLIA GRANDE

CASAS GRANDES

APLICAÇÕESCASA

PEQUENAUM SÓ

BANHEIRODOIS

BANHEIROSLOJA

PEQUENAPEQUENOS EDIFÍCIOS

DE APT.

PEQUENOS EDIFÍCIOS

DE APT.

PRÉDIO CONSUMO - LITRO / DIA 70CALOJAMENTO PROVISÓRIO 24 POR PESSOACASA POPULAR OU RURAL 30 POR PESSOARESIDÊNCIA 45 POR PESSOAAPARTAMENTO 60 POR PESSOAQUARTEL 45 POR PESSOAESCOLA (INTERNATO) 45 POR PESSOA

38

HOTEL - SEM COZ. E SEM LAVAND. 36 POR HÓSPEDEHOSPITAL 125 POR LEITORESTAURANTE E SIMILAR 12 POR REFEIÇÃOLAVANDEIRIA 15 POR Kg DE ROUPA

TABELAS PARA AUXÍLIO NOS CÁLCULOS DO VOLUME DOS RESERVATÓRIOS.

CONSUMO DE AGUA QUENTE NOS EDIFÍCIOS, EM FUNÇÃO DO NÚMERO DE PESSOAS

TIPO DE EDIFÍCIO

AGUA QUENTE

NECESSÁRIA

CONSUMO NAS

OCASIÕES DE PEAK (L/H)

DURAÇÃO DE PEAK HORAS

DE CARGA

CAPAC. DO RES. EM FUNC.

DO CONS/DIAR.

CAPAC. DE HORAR. DE AQUEC. EM FUNC./USO/DIA

RESIDÊNCIA APARTAMENT

OS HOTÉIS

50 LITROS PESSOA POR

DIA1/7 4 1/5 1/7

EDIFÍCIOS ESCRITÓRIOS

2,5 LITROS PES/POR/DIA 1/5 2 1/5 1/6

FÁBRICAS 6,3 LITROS PES/POR/DIA 1/3 1 2/5 1/8

RESTAURANTE 3ª CLASSE2ª CLASSE1ª CLASSE

LIT/POR/REF 1,93,25,6

1/10 1/10

RESTAURANTE 3 REF/DIA

1/10 8 1/5 1/10

RESTAURANTE 1 REF/DIA

1/5 2 2/5 1/6

EX: AQUECIMENTO ELÉTRICO PARA UMA RESIDÊNCIA DE 10 PESSOAS

1) - Consumo diário: ----------------------- 50 10 = 500 l.

2) - Nas ocasiões de peak: ----------------- 500 17

= 75 l/h

3) - Capacidade do reservatório: --------- 15

500 = 100 l

4) - Capacidade do aquecimento: -------- 17

500 = 75 l/h

Querendo elevar a temperatura da água de 15 para 60C, em uma hora

Qef 75 60 15 3370( ) kcal úteis

Considerando o rendimento de 80%

Qef 3370

0 84220

, kcal.

Como 1 KWH = 860 Kcal, temos

W 4220860

4 7, KWH.

Consumo de água quente nos edifícios, em função do número de Apto.

39

CONSUMO DE AGUA QUENTE NOS EDIFÍCIOS, EM FUNÇÃO DO N Apto / LIT / HORAS 60C

APARELHOS APTO CLUBES

GINÁSIOS

HOSPITAIS

HOTEIS

FÁBRICAS

ESCRITÓRIO

S

RESIDÊNCIA

ESCOLAS

LAVATÓRIO PRIVADO

2,6 2,6 2,6 2,6 2,6 2,6 2,6 2,6 2,6

LAVATÓRIO PÚBLICO

5,2 7,8 10,4 7,8 10,4 15,6 7,8 19,5

BANHEIRO 26 26 39 26 26 39 26 LAVADOR DE

PRATOS19,5 65 65 65 26 19,5 26

LAVA - PÉS 3,9 3,9 15,6 3,9 3,9 15,6 3,9 3,9

PIA DE COZINHA

13 26 26 26 26 13 13

TANQUE DE LAVAGEM

26 36,4 36,4 36,4 36,4 26

PIA / COPA 6,5 13 13 13 6,5 13

CHUVEIRO 97,5 195 292 97,5 97,5 292 97,5 292

CUNSUMO MÁXIMO %

30 30 10 25 25 40 30 30 40

CAPAC. DO RESERVAT. %

125 90 100 60 80 100 200 70 100

EXEMPLO

Edifício de apartamentos, com 20 unidades residenciais, com os seguintes aparelhos, por unidade: banheiros, bidê, lavatório, chuveiro e pia de cozinha.

20 - Banheiros 26 = 52020 - Bidês 2,6 = 5220 - Lavatórios 2,6 = 5220 - Chuveiros 97,5 = 195020 - Pias de cozinha 13 = 260__

2834 l/h

Consumo máximo provável: 0,30 2834 = 850 l/hCapacidade do reservatório: 1,25 850 = 1060 l

OBS: VERIFICA-SE QUE ESTES VOLUMES SÃO EFICIENTES QUANDO A TEMPERATURA ESTÁ ENTRE 60 E 70C.

2.3 - VOLUME DOS RESERVATÓRIOS: (Fontes alternativas).

Frente à tendência de aumento custos das energias convencionais (ELÉTRICAS e DERIVADOS DO PETRÓLEO), é muito importante que o projeto oriente o cliente sobre a possibilidade e até mesmo a vantagem da utilização das energias não convencionais (alternativas).

Para tanto apresentamos abaixo dados e tabelas já comprovados pelo uso e prática.

40

2.3.1 - PREDIAIS: (Fontes PROCEL).

Para os coletores solares disponíveis no mercado, os melhores rendimentos energéticos serão aqueles obtidos, trabalhando-se com grandes volumes de água armazenados e a temperaturas menores (40C a 50C). Para tal, o reservatório térmico deverá ter seu volume calculado de modo a conseguir armazenar toda água necessária, no período de um dia.

Sendo assim não se deve economizar no tamanho do reservatório ou a eficiência do aparelho será comprometida.

Levando-se em conta os níveis de insolação de Minas Gerais, pode-se dimensionar a área necessária de coletores solares em função do volume do reservatório térmico. ESTA RELAÇÃO DEVE SER DE 100 LITROS DE VOLUME DE ARMAZENAMENTO para cada m2 de coletor solar.

EXEMPLO: UM AQUECEDOR SOLAR DE 400 LITROS DEVERÁ TER 4m2 de área de captação, ou seja, 2 coletores de 2m2 cada.

Em condições especiais, como hoteis onde a taxa de ocupação é muito própria, esta relação pode aumentar, ou seja, 125 litros por m2 de captação.

2.3.2 - DIMENSIONAMENTO: Para calcular o volume do reservatório para água quente via aquecimento solar, considera-se a tabela abaixo:

ITEM PEÇAS DE UTILIZAÇÃO VAZÃO CONSUMO / DIA1 Banheira pequena - 150 litros 0,30 150 litros / banho2 Banheira dupla - 300 litros 0,60 300 litros / banho3 Banheira circular - 400 litros 0,80 400 litros / banho4 Bidet 0,06 20 litros / pessoa5 Chuveiro elétrico de vazão pequena 0,05 30 litros / 10 min / pessoa6 Chuveiro elétrico de vazão confortável 0,12 72 litros / 10 min / pessoa7 Chuveiro elétrico de vazão farta 0,25 150 litros / 10 min / pessoa8 Chuveiro ducha 0,50 300 litros / 10 min / pessoa

41

9 Lavadoura de roupa 0,30 15 litros / pessoa / dia10 Lavatório 0,12 20 litros / pessoa / dia11 Pia de despejo 0,30 30 litros / pessoa / dia12 Pia de cozinha 0,25 25 litros / pessoa / dia

A PARTIR DOS DADOS DA TABELA ACIMA, PREENCHA O QUADRO A SEGUIR:

N DE BANHO DE CHUVEIRO / DIA VAZÃO DURAÇÃO DO BANHO________BANHO / DIA ________ LITROS / SEG ________ SEG = ________LITROSN DE PESSOA CONSUMO LAVATÓRIO E BIDET________ N DE BANHOS ________ LITROS / PESSOA / DIA = ________ LITROSN DE BANHO DE BANHEIRA / DIA VOLUME BANHEIRA________ N DE BANHOS ________ LITROS ________ = ________LITROSN DE PESSOA CONSUMO / PESSOA NA COZINHA________ N DE PESSOAS ________ LITROS / PESSOA / DIA = ________ LITROSN DE PESSOA CONSUMO / PESSOA P/ LAVANDERIA________ N DE PESSOAS ________ LITROS / PESSOA / DIA = ________ LITROSVOLUME DO RESERVATÓRIO TÉRMICO _________________ LITROS

- Os consumos pessoa / dia citados anteriormente não são retirados de normas, e sim valores levantados a partir da experiência de fabricantes.

2.3.3 - OBSERVAÇÕES IMPORTANTES:

- O dimensionamento para residências individuais é sempre mais crítico. Mudanças nos hábitos de consumo de um dos moradores pode modificar de modo significativo a demanda de água quente. Sendo assim, deve-se considerar no mínimo 6 (seis) habitantes para os cálculos, mesmo que o número de moradores seja inferior;

- O sistema de aquecimento solar para atender um número igual ou inferior a 10 (dez) usuários, deve ter resistência elétrica com potência entre 130 e 180 Wats para cada 100 litros de volume do reservatório. Para um número superior a 10 usuários, a potência deve estar entre 100 e 150 Wats para cada 100 litros de reservatório. Estando o equipamento bem dimensionado as potências citadas são suficientes.

- Não se pode ajustar a vazão dos chuveiros unicamente no projeto. É imperioso adequar a realidade aos valores projetados por meio de obstrução à passagem de água. Estas deverão ser instaladas nos braços dos chuveiros de forma semelhante ao ajuste de pressão dinâmica que se faz nos chuveiros elétricos;

- As crianças de qualquer idade consomem água da mesma forma que os adultos;

- Prever o possível crescimento da família;

- Não é necessário levar em conta eventuais visitas de fins de semana. O aquecedor solar deve ser dimensionado para cargas constantes e usuais;

42

- Descidindo-se por um aquecedor solar único para banhos, cozinha e lavanderia, empregar registros que possibilitem o controle de vazões ou mesmo da distribuição de água a esses pontos;

- Utilizar os menores trajetos possíveis, bem como menores diâmetros, para que o volume de água que permanecer e resfriar dentro da tubulação não provoque desconforto da esfera bem como aumento de consumo virtual.

- Um equipamento bem dimensionado economiza, em um ano, cerca de 80% da energia que seria necessária para efetuar o mesmo aquecimento via eletricidade.

3) - ESQUEMA DE ALIMENTAÇÃO DOS PONTOS DE CONSUMO E OU UTILIZAÇÃO

- O esquema de alimentação, desde que sinfonamentos sejam evitados e os trajetos sejam os menores possíveis seguem os mesmos critérios utilizados no projeto de água fria.

- Prever registros por área de atendimento.

4) DIMENSIONAMENTO DA INSTALAÇÃO DE ÁGUA QUENTE

- Adotar os mesmos critérios utilizados nos cálculos de água fria, somente alterando as vazões conforme tabela constantes neste capítulo.

5) RECOMENDAÇÕES PARA INSTALAÇÕES DE ÁGUA QUENTE.

DOS MATERIAIS - COBRE, PVC e POLIPROPILENO, aço galvanizado em alguns casos (fácil manutenção) e aço inox para instalações industriais.

DO ISOLAMENTO - Lã de vidro ou rocha ou vermiculita expandida com cimento, em traço de 6:1 nas paredes.

RESUMINDO - A qualidade final de uma instalação, além do projeto e dimensionamento correto, depende da especificação correta dos materiais e equipamentos a serem utilizados. (Catálogos e experiências anteriores).

FINALMENTE - Os procedimentos bem como roteiro de projeto segue a mesma rotina adotada para projetos de água fria.

OBS.: Torneiras de ágra quente à esquerda do usuário e torneira de água fria à direita.

43

FÓRMULAS E DADOS PARA AUXÍLIO DOS CÁLCULOS

EQUAÇÕES:

QjRI t21

Lei de Joule

Pem Wats = RI2

QJ

Pt1

Q mc (T TQ F

) ou

Q mc t

T V V T T Vm m Q Q F F

RS

1

ONDE:

Q - calor produzido e ou necessário em KcalR - resistência em I - correntes em ampéresRI - potência em WatsP - potência em WatsJ - joule - (4,18 W ou 4187 KW)t - tempo, em segundosm - massa da água em Kg ( 1 litro)

C - calor específico, em Kcal

Kg CTQ - temperatura da água quente em CTF - temperatura da água fria em CTm - temperatura mista em CVQ - volume da água quente, em litrosVF - volume da água fria, em litrosVm - volumemistura, em litros

- resistividade, em .mmm

2

l - comprimento da resistência em metrosS - seção da resistência, em mm2.

DADOS:

1 KWH = 860 Kcal.

44

* Com os dados acima, bem como fórmulas e tabelas de consumo, pode-se elaborar um projeto de água quente através de um roteiro e conceitos próprios para projetos específicos, desde que justificados e atendam requisitos mínimos de normas.

Os Aquecedores Solares são, ao mesmo tempo, captadores e armazenadores de uma energia gratuita. Quando se instala um destes equipamentos, monta-se, na verdade, uma micro-usina capaz de produzir energia sob a forma de aquecimento de água, no mesmo local em que será instalada.

Compõem-se de um conjunto de Coletores Solares, um Reservatório Térmico, um Sistema de Circulação de água (natural ou forçada) e um Sistema Auxiliar de Aquecimento Elétrico.

A radiação solar aquece a água na serpentina de tubos de cobre, no interior da caixa do Coletor Solar. A isolação térmica e o vidro que recobrem esta caixa impedem a perda do calor para o ambiente. A água quente circula entre a Serpentina e o Reservatório Termicamente isolado, carreando o calor que permanecerá armazenado. Em períodos encobertos prolongados, se a temperatura tender a cair de 40 C, o termostato ligará a resistência elétrica.

CIRCULAÇÃO NATURAL

Para as pequenas instalações, a circulação de água é natural, não havendo necessidade de utilização de bomba elétrica.

A - ventilação (sispiro)B - reservatório de água friaC - admissão de água friaD - água fria para consumoE - reservatório térmicoF - resistência elétricaG - tubulação de água quente isoladaH - coletores solaresI - tubulação de consumo de água quente isoladaJ - termostato controlador da resistência

CIRCULAÇÃO FORÇADA

Nas instalações de médio e qrande porte, é normalmente utilizado o Sistema de Circulação Forçada de Água compostto por uma pequena motobomba elétrica comandada por um Controlador Diferencial. Quando a temperatura da água dentro do Coletor Solar for aproximadamente 3 C à 10 C maior que a temperatura da água do Reservatório Térmico, o Termostato ativa a bomba circuladora, levando água quente do coletor para o reservatório.

A -coletores solares

45

B -reservatório térmicoC -termostato controlador da resistênciaD -controlador diferencialE -sensores de temperaturaF -bomba d’águaG -admissão de água friaH -tubulação de consumoI -isolamento térmicoJ -ventilação (suspiro)K - resistência elétrica

O diferencial de temperatura citado é normalmente utilizado, mas cada instalação deve ser otimizada, partindo-se deste apenas como referência.

Alguns limites para instalação de sistemas com circulação natural

a) Desnível entre a parte inferior do reservatório de água fria e a parte superior do reservatório de água quente.

Mínima: 0,15 mMáxima: 5,00 m de coluna d’água (a partir do nível d’água)

b) Desnível entre a parte superior do coletor solar e a base do reservatório térmico:Mínima: 0,20 mMáxima: 4,00 m

c) Distância entre o coletor solar e o reservatório térmico: - não deve ser superior a 10,0 m. Quanto maior a distância, maior a perda de carga

e portanto maior deve ser o desnível b. Mínimo de 10%, ou seja, para cada 1,00 m de c (distância linear)será necessário 0,1 m de b (desnível).

OBS.: Para se trabalhar fora destes limites, os cuidados na instalação deverão ser redobrados.

- Deve-se estar atento a sombreamento do Norte, Leste e Oeste. Ao Sul, pode-se ter até mesmo uma obstrução na vertical. Cuidado especial deve-se ter com o crescimento das árvores existentes. É recomendável a consulta a mais de um técnico para confrontar as informações recebidas.

BIBLIOGRAFIA CONSULTADA

46

1 - Manual Técnico de Instalações Hidráulicas e Sanitárias2° Edição 187 - Editora Pini Ltda.

2 - Ruthe e Welington SilveiraInstalações Hidro Sanitárias e de Gás2° Edição /90 - Editora Pini Ltda.

3 - Instalações Hidráulicas e SanitáriasHélio Creder4° Edição - Livros Técnicos e Científicos.

4 - Instalações Hidráulicas Prediais e IndustriaisArchibald Joseph Macintyrf2° Edição / 80 - Editora Guanabara S.A.

5 - Notas de Aulas do Autor.

47