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5. INSTALAÇÕES PREDIAIS DE ÁGUA QUENTE 5.1 ESTIMATIVA DO CONSUMO DE ÁGUA MORNA Assim como calculado para água fria, a determinação do consumo de água morna

está diretamente relacionado com o consumo diário per capita (C) e número de

pessoas a serem atendidas (NP). Logo:

𝐶𝐷 = 𝐶×𝑁𝑃

𝑁𝑃 = 2𝑁!"

Sendo Nds o número de dormitórios sociais (não há dormitórios de serviço).

Com base em tabelas indicadas para utilização nas aulas, admite-se que o consumo

diário per capita de água morna para um prédio de apartamentos pode ser

considerado igual a 60 L/dia.pessoa.

Como resultado, tem-se:

Determinação do Consumo Diário de Água morna

Número de

Dormitórios Sociais,

NDs

Número de Pessoas, NP Consumo Diário per

Capta, C (L/dia.pessoa) Consumo Diário, CD (L/dia)

22 44 60 2640

Sistema predial de suprimento de água quente escolhido: Sistema Central Privado

5.2 DIMENSIONAMENTO DO AQUECEDOR Para dimensionamento do aquecedor, deve-se conhecer o volume de água quente

necessária. Sabe-se que:

𝑉!"#$×𝑇!"#$ = 𝑉!"×𝑇!" + 𝑉!"×𝑇!"

Onde:

𝑉!"#$: Volume De água morna utilizada (consumo diário) (L/dia);

𝑇!"#$: Temperatura de água morna (°C);

𝑉!": Volume de água quente – consumo diário (L/dia);

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𝑇!": Temperatura de água quente no aquecedor (°C);

𝑉!": Volume de água fria (L/dia);

𝑇!": Temperatura da água fria no inverno (°C).

Sendo 𝑉!" = 𝑉!"#$ − 𝑉!", tem-se em resumo:

𝑉!" = 0,396×𝑉!"#$


Mistura de um líquido a temperaturas diversas

Temperatura

de água

quente no

aquecedor,

Taq (ºC)

Volume de água

quente,

consumo diário

a 70ºC, Vaq

(L/pessoa.dia)

Temperatura de

água fria no

inverno, Taf (ºC)

Volume de água

fria, Vaf (L/pessoa x

dia)

Temperatura

da água

morna, Tmist

(ºC)

Volume de água

morna utilizada,

Vmist

(L/pessoa.dia)

70 28,20 17 31,80 42 60

Foi escolhido a utilização do uso de Aquecedor Elétrico de Acumulação para o

Sistema Central Privado. Para isso, utilizou-se como base para escolha do

aquecedor a seguinte tabela:

Consumo diário a 70oC

(litros)

Capacidade do

Aquecedor (litros) Potência (KW)

60 50 0,75

95 75 0,75

130 100 1,00

200 150 1,25

260 200 1,50

330 250 2,00

430 300 2,50

570 400 3,00

700 500 4,00

850 600 4,50

1150 750 5,50

1500 1000 7,00

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Tem-se então como resultado final:

Determinação do aquecedor elétrico de acumulação

Maior consumo diário de

AQ de uma unidade (L/dia)

Capacidade do

aquecedor (L) Potência (kW)

360,00 300 2,5

5.3 DIMENSIONAMENTO DO BARRILETE Para dimensionamento do barrilete, deve-se conhecer a soma de todos os pesos

das peças das tubulações, sendo assim possível o cálculo da vazão a ser atendida

pelo barrilete.

𝑄 = 𝐶𝑑𝑒𝑠𝑐× 𝛴𝑃

Onde:

Q é a vazão(L/s);

Cdesc é o coeficiente de descarga (0,30 L/s).

Segue a tabela de pesos das colunas de água quente alimentadas pelo barrilete:

Coluna Aparelhos sanitários Quantidade Peso Total por

coluna

1 Chuveiro 10 0,4

7 Banheira 3 1

2 Chuveiro 3 0,4

4,2 Banheira 3 1

Definida a vazão, assume-se um diâmetro e verifica-se se a velocidade encontrada

será menor ou igual a 3 m/s ou menos que 14xDx0,5, utilizando as seguintes

expressões:

𝐴!í!"#$% =𝜋×𝐷²4

𝑄 = 𝑣×𝐴

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Barrilete

Coluna Pesos

Vazão (l/s) Diâmetro (mm) Velocidade (m/s) Unitário Acumulado

1 7 11,2 1,0 25 2,05

2 4,2

5.4 COLUNAS, RAMAIS E SUB-RAMAIS 5.4.1 Critérios gerais O dimensionamento do sistema de distribuição de água quente é feito de maneira

análoga ao sistema de água fria, ou seja, considera-se regime permanente em

conduto forçado, onde faz-se um balanceamento entre o diâmetro da tubulação, a

vazão de projeto esperada e as pressões necessárias para o funcionamento

adequado dos aparelhos e equipamentos sanitários, tendo em vista a carga

disponível.

5.4.2 Dimensionamento das colunas 5.4.2.1 Coluna AQ1 Conexões e tubos da coluna AQ1:

COLUNA TRECHO CONEXÕES

1

AB

2 REGISTROS DE GAVETA, 2 TÊS

DE 90º DE SAIDA BILATERAL, 2

JOELHOS DE 90º E 1 TÊ DE 90º

PASSAGEM DIRETA.

BC

1 TÊ DE 90º PASSAGEM DIRETA CD

DE

Os pesos de cada trecho foram determinados como na tabela baixo:

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PESOS REQUERIDOS NOS TRECHOS DA DA COLUNA 1

TRECHO APARELHOS

SANITÁRIOS PESO QUANTIDADE

TOTAL POR

TRECHO

AB CHUVEIRO 0,4 2 0,8

BC CHUVEIRO 0,4 4

2,6 BANHEIRA 1 1

CD CHUVEIRO 0,4 3

2,2 BANHEIRA 1 1

DE CHUVEIRO 0,4 1

1,4 BANHEIRA 1 1

Comprimentos equivalentes das conexões utilizadas nos trechos da coluna 1:

COMPRIMENTOS EQUIVALENTES DAS CONEXÕES UTILIZADAS NOS TRECHOS DA COLUNA 1

TRECHO CONEXÃO QUANTIDADE DIÂMETRO

NOMINAL

COMPRIMENTO

EQUIVALENTE (m)

COMPRIMENTO

EQUIVALENTE

TOTAL (m)

COMPRIMENTO

EQUIVALENTE

TOTAL POR

TRECHO (m)

AB

REGISTRO DE GAVETA 2

32

0,4 0,8

15,5

TÊ DE 90º DE SAÍDA

BILATERAL 2 4,6 9,2

JOELHO DE 90º 2 2 4

TÊ DE PASSAGEM DIRETA 1 1,5 1,5

BC TÊ DE PASSAGEM DIRETA 1 32 1,5 1,5 1,5

CD TÊ DE PASSAGEM DIRETA 1 25 0,9 0,9 0,9

DE TÊ DE PASSAGEM DIRETA 1 20 0,8 0,8 0,8

A planilha de cálculo completa da coluna 1 estará no Anexo VI.

5.4.2.2 Coluna AQ2 Conexões e tubos da coluna AQ2:

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COLUNA TRECHO CONEXÕES

1

AC

2 REGISTROS DE GAVETA, 2 TÊS

DE 90º DE SAIDA BILATERAL, 2

JOELHOS DE 90º E 1 TÊ DE 90º

PASSAGEM DIRETA.

CD 1 TÊ DE 90º PASSAGEM DIRETA

DE

Os pesos de cada trecho foram determinados como na tabela baixo:

PESOS REQUERIDOS NOS TRECHOS DA DA COLUNA 2

TRECHO APARELHOS SANITÁRIOS PESO QUANTIDADE TOTAL POR

TRECHO

AC CHUVEIRO 0,4 1

1,4 BANHEIRA 1 1

CD CHUVEIRO 0,4 1

1,4 BANHEIRA 1 1

DE CHUVEIRO 0,4 1

1,4 BANHEIRA 1 1

Comprimentos equivalentes das conexões utilizadas nos trechos da coluna 2:

COMPRIMENTOS EQUIVALENTES DAS CONEXÕES UTILIZADAS NOS TRECHOS DA COLUNA 2

TRECHO CONEXÃO QUANTIDADE DIÂMETRO

NOMINAL

COMPRIMENTO

EQUIVALENTE (m)

COMPRIMENTO

EQUIVALENTE

TOTAL (m)

COMPRIMENTO

EQUIVALENTE

TOTAL POR

TRECHO (m)

AC

REGISTRO DE GAVETA 2

32

0,4 0,8

15,5

TÊ DE 90º DE SAÍDA

BILATERAL 2 4,6 9,2

JOELHO DE 90º 2 2 4

TÊ DE PASSAGEM DIRETA 1 1,5 1,5

CD TÊ DE PASSAGEM DIRETA 1 25 0,9 0,9 0,9

DE TÊ DE PASSAGEM DIRETA 1 20 0,8 0,8 0,8

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A planilha de cálculo completa da coluna 2 estará no Anexo VII.

5.4.3 Dimensionamento dos ramais Para determinação dos trechos dos ramais seguiu-se um raciocínio semelhante ao

das colunas, porém os trechos foram separados entre a entrada do ramal e ponto de

distribuição para os sub-ramais da banheira e chuveiro.

5.4.3.1 Ramais Coluna AQ1 Os pesos dos aparelhos e o comprimento aparente das conexões foram

determinados de acordo com o procedimento de dimensionamento de água fria.

Abaixo tem-se a tabela com os trechos e aparelhos com seus pesos:

COLUNA RAMAL TRECHO

APARELHOS SANITÁRIOS

ALIMENTADOS PELO TRECHO

E SEUS PESOS

1

R1 AB CHUVEIRO (0,4)

BC CHUVEIRO (0,4)

R2 AB BANHEIRA (1)

R3

AB CHUVEIRO (0,4)

BC 2 CHUVEIROS (0,8)

CD CHUVEIRO (0,4)

R4 AB BANHEIRA (1)


BC 2 CHUVEIROS (0,8)

R6 AB BANHEIRA (1)


A planilha de cálculo completa dos Ramais da Coluna 1 estará no Anexo VIII.

5.4.3.2 Ramais Coluna AQ2 Os pesos dos aparelhos e o comprimento aparente das conexões foram

determinados de acordo com o procedimento de dimensionamento de água fria.

Abaixo tem-se a tabela com os trechos e aparelhos com seus pesos:

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COLUNA RAMAL TRECHO

APARELHOS SANITÁRIOS

ALIMENTADOS PELO TRECHO

E SEUS PESOS

2


BC BANHEIRA (1)


BC BANHEIRA (1)


BC BANHEIRA (1)


BC BANHEIRA (1)

A planilha de cálculo completa dos Ramais da Coluna 2 estará no Anexo IX.

5.4.4 Dimensionamento dos sub-ramais Os sub-ramais são pré-dimensionados em função do ponto de utilização que

atendem. Portanto, para banheira e chuveiro (únicos tipos de pontos alimentados

pela água quente), tem-se:

Peça de utilização Diâmetro (mm)

Banheira 15

Chuveiro 15

5.4.5 Verificação da pressão disponível Algumas recomendações estipulam a pressão mínima nos pontos de utilização em

função do aparelho sanitário que os mesmos abastecem. A pressão estática máxima

nos pontos de utilização não deve ultrapassar 400 kPa (40 mca). Além disso, a

pressões dinâmicas mínimas não devem ser inferiores a 5 kPa no sistema de

distribuição.

As pressões dinâmicas mínimas devem atender:

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Pressões dinâmicas mínimas

Aquecedor a gás 2,0 m.c.a.

Aquecedor elétrico 0,5 m.c.a.

Chuveiro 1,0 m.c.a.

Ao analisar o projeto em questão verificou-se que o ponto crítico da edificação se

encontra no chuveiro da coluna AQ1 (Ramal 1 – trecho AB) e na banheira da coluna

AQ2 (Ramal 1 – trecho BC). Após o dimensionamento das colunas e dos ramais

encontramos as seguintes pressões residuais.

Trechos com menor pressão nos ramais:

• Ramais coluna AQ1 – Ramal R1 – trecho AB com 1,39 m.c.a.

• Ramal coluna AQ2 – Ramal R1 – trecho BC com 1,05 m.c.a.

Como a pressão dinâmica mínima requerida pelo chuveiro é 1 m.c.a., a pressão de

1,39 m.c.a. atende ao requisito, assim como a pressão dinâmica da banheira da

coluna AQ2 que atende ao mínimo que é 0,5 m.c.a. A partir dessas verificações

conclui-se que todo o sistema hidráulico de água quente dimensionado atende aos

critérios de dimensionamento.

Vale ressaltar que a pressão disponível nos pontos de utilização em si também são

superiores ao valor mínimo estipulado por norma (para todos os pontos da

edificação), uma vez que a diferença de pressão ocasionada pelos comprimentos do

sub-ramais e diferenças de cotas dos mesmos não seja suficientemente grande para

fazer com que a pressão disponível no início dos sub-ramais (que são maiores do

que 10 kPa) se torne inferior a 10 kPa no ponto de utilização (final do sub-ramal).

No dimensionamento das colunas AQ1 e AQ2, além de seus ramais, percebe-se que

para os diâmetros encontrados as velocidades estão a baixo de 3 m/s, atendendo

também a esse critério de dimensionamento.

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