35  

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);

  36  

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!"#$

Como resultado, tem-se:

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  

  37  

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

  38  

Como resultado, tem-se:

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:

  39  

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:

  40  

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  

  41  

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)  

R5  AB   CHUVEIRO  (0,4)  

BC   2  CHUVEIROS  (0,8)  

R6   AB   BANHEIRA  (1)  

R7   AB   CHUVEIRO  (0,4)  

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:

  42  

COLUNA   RAMAL   TRECHO  

APARELHOS  SANITÁRIOS  

ALIMENTADOS  PELO  TRECHO  

E  SEUS  PESOS  

2  

R1  AB   CHUVEIRO  (0,4)  

BC   BANHEIRA  (1)  

R2  AB   CHUVEIRO  (0,4)  

BC   BANHEIRA  (1)  

R3  AB   CHUVEIRO  (0,4)  

BC   BANHEIRA  (1)  

R4  AB   CHUVEIRO  (0,4)  

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:

  43  

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.