Instalações Hidráulicase o Projeto de Arquitetura

Capítulo 4Esgotos Sanitários

Instalações Hidráulicas e o Projeto de Arquitetura – Roberto de Carvalho Júnior

Considerações Gerais

• As Instalações prediais de esgotos sanitáriosdestinam-se a coletar, conduzir e afastar daedificação todos os despejos provenientes do usoadequado dos aparelhos sanitários, dando-lhes umrumo apropriado, normalmente indicado pelo poderpúblico competente.

• O destino final dos esgotos sanitários pode ser arede pública coletora de esgotos ou um sistemaparticular de recebimento e pré-tratamento emregiões que não dispõem de sistema de coleta etransporte de esgotos.

Considerações Gerais

• A NBR 8160 define as condições técnicas para projeto e execução das instalações prediais de esgotos sanitários, em atendimento às exigências mínimas quanto à higiene, segurança, economia e conforto dos usuários.

Considerações Gerais

De acordo com a NBR 8160, o sistema de esgoto deve ser projetado de modo a:

a) Evitar a contaminação da água, de forma a garantir sua qualidade de consumo, tanto no interior dos sistemas de suprimento e de equipamentos sanitários, como nos sistemas receptores

b) Permitir rápido escoamento da água utilizada e dos despejos introduzidos, evitando ocorrência de vazamentos e formação de depósitos no interior das tubulações

Considerações Gerais

c) Impedir que os gases provenientes do interior do sistema predial de esgoto sanitário atinjam áreas de utilização.

d) Impossibilitar o acesso de corpos estranhos ao interior do sistema.

e) Permitir que seus componentes sejam facilmente inspecionáveis.

f) Impossibilitar o acesso de esgoto ao subsistema de ventilação.

g) Permitir a fixação dos aparelhos sanitários somente por dispositivos que facilitem sua remoção para eventuais manutenções.

1 – Sistemas de coleta e escoamento dos esgotos sanitários

a) Sistemas Individuais

É onde cada prédio possui seu próprio sistema de coleta, escoamento e tratamento.

Ex.: Conjunto de fossa séptica e sumidouro.

Deve ser concebido de acordo com as normalizações brasileiras:

Fossa em alvenaria ou pré-fabricada NBR 7229 NBR 13969.

b) Sistemas Coletivos

Neste sistema existem redes coletoras assentadas nas ruas da cidade, que encaminham os esgotos até um determinado local para tratamento posterior e lançamento a um curso de água.

• Cada edificação deve ter a própria instalação de esgoto, independentemente de prédios vizinhos, com ligação à rede coletora pública, ou seja, um só ramal predial.

• Para construções de grande porte a concessionária pode aceitar mais de uma ligação ao coletor público (shoppings, hospitais, etc.).

2 – Partes constituintes de uma instalação predial

As principais partes são:

Ramal de descarga

É a tubulação que recebe diretamente os efluentes de aparelhos sanitários (lavatório, bidê, ralo seco, etc.)

• Ramais da bacia sanitária deve ser ligado à caixa de inspeção ou tubo de queda.

• Ramais de lavatórios, bidê, banheira, ralo e tanque devem ser ligados à caixa sifonada.

• Ramais de pias devem ser ligados à caixa de gordura ou tubos de queda específicos, chamados “tubos de gordura”.

Desconector (sifão)

É um dispositivo dotado de fecho hídrico, destinado a vedar a passagem de gases no sentido oposto ao deslocamento do esgoto. Pode atender a um aparelho somente ou a um conjunto de aparelhos de uma mesma unidade autônoma.

Dois tipos: caixa sifonadasifão

• De acordo com a norma, todos os aparelhos devem ser protegidos por desconectores.

• Fecho hídrico mínimo de 50mm e orifício de saída com diâmetro igual ou superior ao do ramal de descarga a ele conectado

Sifão:

Caixa sifonada

• É uma caixa de forma cilíndrica provida de desconector, destinada a receber efluentes de conjuntos de aparelhos como lavatórios, bidês, banheiras e chuveiros, de uma mesma unidade autônoma, assim como as águas provenientes de lavagem de pisos, nesse caso devem ser providas de grelhas.

• Fabricadas em PVC e ferro fundido, em diâmetros de 100mm, 125mm e 150mm.

• Possui de uma a sete entradas de esgoto com diâmetro de 40mm e tem uma saída de diâmetro de 50mm ou 75mm.

• Localização adequada à receber os ramais de descarga e encaminhar ao ramal de esgoto.

• Chuveiros e águas de lavagem de pisos podem ser coletados em ralos simples (ralo seco), os quais devem ser ligados às caixas sifonadas.

• Por questões de estética pode-se localizar a caixa sifonada no box do chuveiro, devendo nesse caso ficar fora do centro da área devido ao risco do usuário se posicionar sobre ele e danificá-lo ou ser vítima de acidentes.Deve se posicionar portanto num dos cantos.

Caixa Sifonada e ralo seco:

Antiespuma

• É um dipositivo que bloqueia o retorno do ralo ou caixa sifonada, permitindo a captação da água no local onde está instalado.

• O bloqueio acontece porque quando a espuma começa a ser escoada pela tubulação de entrada das caixas e ralos e tenta passar pela grelha, a borracha interna do antiespuma dobra e impede sua passagem.

• Evita além do refluxo de espuma, a contaminação por insetos.

• Diâmetros: 100mm e 150mm

Ramal de esgoto

• Recebe os efluentes dos ramais de descarga. • Suas ligações ao subcoletor ou coletor predial devem ser

efetuadas por caixa de inspeção, em pavimentos térreos, ou tubo de queda, em pavimentos sobrepostos.

Tubo de queda

• Tubulação vertical existente nas edificações de dois ou mais pavimentos, que recebe os efluentes dos ramais de esgoto e dos ramais de descarga.

• Deve ser instalado, sempre que possível, com alinhamento vertical (sem desvios) e diâmetro uniforme.

• O seu diâmetro não deve ser inferior ao da maior tubulação a ele ligada.

• O diâmetro nominal mínimo do tubo de queda que recebe efluentes de pias de copa, cozinha ou despejo deve ser 75 mm.

Tubo ventilador e coluna de ventilação

• Tubo ventilador é aquele destinado a possibilitar o escoamento de ar da atmosfera para o interior das instalações de esgoto e vice-versa, com a finalidade de protegê-las contra possíveis rupturas do fecho hídrico dos desconectores.

• Denomina-se coluna de ventilação quando é desenvolvido por um ou mais pavimentos.

• Extremidade superior deve ser de no mínimo 30 cm acima do telhado ou laje de cobertura.

• No caso de haver terraço, a altura mínima é de 2m.• Deve situar-se a no mínimo 4m de distância de janelas, porta

ou vão de ventilação, salvo se elevada de 1m das vergas dos respectivos vãos.

• Deve ser vertical, instalados em uma única prumada e com diâmetros uniformes (casas = 50mm e edifícios ≥ 75mm).

Ramal de ventilação

• É o trecho da instalação que interliga o desconector, ou ramal de descarga, ou ramal de esgoto, de um ou mais aparelhos sanitários a uma coluna de ventilação ou a um tubo de ventilação primário.

• Sua ligação deve ser feita de modo a impedir o acesso de esgoto ao interior dele, com inclinação mínima de 1%.

• Deve ser ligado a coluna de ventilação 15 cm ou mais acima do nível de transbordamento da água do mais alto dos aparelhos sanitários, excluindo-se os que despejam em ralos ou caixas sifonadas de piso.

• A distância entre o ponto de inserção do ramal de ventilação ao tubo de esgoto e a conexão de mudança do trecho horizontal para vertical deve ser a mais curta possível, sendo que, entre a saída do aparelho sanitário e a inserção no ramal de ventilação, a distância deve ser igual a, no mínimo, duas vezes o diâmetro do ramal de descarga.

Subcoletor

• É a tubulação horizontal que recebe os efluentes de um ou mais tubos de queda ou de ramais de esgoto.

• Deve ser construído, sempre que possível, na parte não edificada do terreno.

• No caso de edifícios com vários pavimentos, normalmente são fixados sob a laje de cobertura do subsolo, por meio de braçadeiras.

• Diâmetro mínimo de 100mm.• Declividade mínima de 1%.

• As caixas de inspeção devem ser previstas sempre que houver mudança de direção do subcoletor ou quando houver a interligação de outras tubulações de esgoto.

• Serão dimensionados pelo somatório das Unidades Hunter de Contribuição (UHC), conforme será visto adiante.

TQ = tubo de queda

3 – Caixas de inspeção e gorduraa) Caixa de Inspeção

• É a caixa destinada a permitir a inspeção, limpeza e desobstrução das tubulações de esgoto.

• É instalada em mudanças de direção e de declividade ou quando o comprimento da tubulação de esgoto (subcoletorou coletor) ultrapassa 12m.

• Pode ser de concreto, alvenaria ou plástico.• Forma: prismática de lado interno mínimo de 60 cm ou

cilíndrica, com diâmetro mínimo de 60 cm.• Profundidade máxima de 1m.• Tampa: visível, nivelada e vedação perfeita impedindo a saída

de gases e insetos.• Em garagens a tampa deve resistir ao peso dos veículos.• Em prédios com vários pavimentos as CI devem ser

instaladas a menos de 2m de distância dos tubos de queda que contribuem para elas.

b) Caixa de Gordura

• É a caixa destinada a reter, em sua parte superior, as gorduras, graxas e óleos contidos no esgoto, formando camadas que devem ser removidas periodicamente, evitando desta maneira, que esses componentes escoem livremente pela rede de esgoto e gerem obstrução.

• Sua utilização é exigida nos códigos sanitários estaduais e municipais.

• As pré-fabricadas, pré-moldadas podem ser em concreto armado, argamassa armada, plástico ABS, fibra de vidro, cerâmica, placas de PVC, polietileno, polipropileno ou outro material comprovadamente resistente à corrosão provocada pelos esgotos.

• Porém as pré-fabricadas em concreto não se adaptam bem aos tubos de PVC, provocando trinca e posteriores infiltrações.

De acordo com a NBR 8160, para a coleta de apenas uma cozinha, pode ser usada:

• caixa de gordura pequena:CilíndricaDiâmetro interno: 30 cmParte submersa do septo: 20 cmCapacidade de retenção: 18 lDiâmetro nominal da tubulação de saída: 75 mm

• caixa de gordura simplesCilíndricaDiâmetro interno: 40 cmParte submersa do septo: 20 cmCapacidade de retenção: 31 lDiâmetro nominal da tubulação de saída: 75 mm

Em edifícios com pavimentos sobrepostos, os ramais de pias de cozinha devem ser ligados em tubos de queda independentes (tubos de gordura), que conduzirão os efluentes para uma caixa de gordura coletiva, localizada no pavimento térreo.

Nesses casos, não é permitido o uso de caixas de gordura individuais em cada pavimento.

Caixa múltipla

É uma caixa de plástico desenvolvida para ser usada como caixa de gordura, de inspeção ou de águas pluviais.

De acordo com o fabricante, o produto consiste de kits com componentes intercambiáveis, que em função da necessidade da instalação, podem ser montados para uso de qualquer uma das três versões.

As caixas já vêm pré-montadas, bastando completar com tampa ou grelha e com prolongadores, se necessário, e encaixar as peças por meio de juntas elásticas.

Apresenta algumas vantagens em relação às de alvenaria:• Não sofre ataque químico por ser fabricada em PVC• Facilmente adaptável em qualquer tipo de terreno• Possui isolamento que impede a passagem de odores• Fácil acabamento com o piso• Profundidade ajustável• etc

Características Técnicas:

Caixa de Inspeção de Esgoto

•Possui 3 entradas e 1 saída DN100•Fundo em formato de canaleta, com declividade•Estanqueidade garantida por juntas elasticas•Dimensões: DN 300 x 218•Possuem versões com e sem Tampa e Porta Tampa

Caixa de gordura

•Possui 2 entradas DN75 e 1 entrada DN50 e saída DN100•Superfície totalmente lisa•Contém cesta de limpeza para auxiliar na retirada de detritos•Volume de retenção de 19l•Dimensões: 558 x 300•Possuem versões com e sem Tampa e Porta Tampa

4 – Coletor predial

•É o trecho de tubulação compreendido entre a ultima inserção de subcoletor, ramal de esgoto ou de descarga ou caixa de inspeção geral, e o coletor publico.

•Cada edificação deve ligar sua instalação de esgoto ao coletor público. Essa ligação deverá ser feita por gravidade.

•A distância entre a ligação do coletor predial com o público e o dispositivo de inspeção mais próximo não deve ultrapassar 15m.

•O coletor predial deve ter diâmetro nominal mínimo de 100mm e seu dimensionamento deve ser feito pelo somatório das UHC, conforme veremos a frente.

5 – Materiais UtilizadosOs materiais devem ser especificados de acordo com:

• O tipo de esgoto a ser conduzido• Temperatura, • Dos efeitos químicos e físicos e• Dos esforços ou solicitações mecânicas a que possam ser submetidas as instalações.

Usualmente:•PVC linha sanitária (série normal reforçada)•Ferro fundido•Manilha de cerâmica

Materiais diferentes da normalização brasileira não poderão ser usados.

• PVC é o material mais utilizado.

• Os tubos de ferro fundido são incombustíveis e possuem alta resistência a choques, por isso costuma ser mais utilizado em instalações aparentes (garagens) onde exista a possibilidade de ocorrer acidentes.Apresenta também alta resistência a ataques químicos, alta durabilidade e resistência a altas temperaturas.

• As manilhas de cerâmica são mais utilizadas para receber efluentes industriais e solventes orgânicos, também possuem resistência à ação de solos agressivos e de correntes eletrolíticas.

6 – Traçado das instalações

É de fundamental importância uma análise minuciosa dos projetos de estrutura e arquitetura, antes de elaborar o traçado das instalações.

As prumadas de esgoto assim como as de água fria e água quente, devem ser definidas para adequar-se às barreiras impostas pelo projeto estrutural e integrar-se de forma harmônica ao projeto arquitetônico.

• As canalizações embutidas não devem estar solidárias às peças estruturais do edifício.

• Deve-se condicionar a escolha dos pontos de descida dos tubos de queda para o mais próximo possível de pilares, ou da projeção dos pilares e paredes do térreo.

• As conexões devem ser utilizadas o menos possível, evitando as mudanças bruscas de direção no traçado das redes.

• É preferível a utilização de caixas de passagem nas mudanças de 90º, em trechos horizontais.

Exercício

Traçar a instalação sanitária de esgoto para o banheiro abaixo

Roteiro:

a) Identificação dos elementos estruturais (previsão do shaft).

b) Escolha do ponto de descida do tubo de queda e de subida da coluna de ventilação.

c) Ligação do tubo de queda à bacia sanitária.d) Localização do ralo seco e da caixa sifonada.e) Ligação da caixa sifonada ao ramal da bacia.f) Ligação do ralo seco e dos ramais de descarga à

caixa sifonada.g) Ligação do tubo ventilador ao ramal de esgotoh) Colocação dos diâmetros.

a)

b)

d)

c)

e)

f)

h)

g)

7 – Dimensionamento das Tubulações

As vazões de água servidas (esgotos) que escoam pelas tubulações são variáveis em função das contribuições de cada um dos aparelhos.

A Unidade Hunter de contribuição (UHC) é um número que representa a contribuição de esgotos dos aparelhos sanitários em função da sua utilização habitual. Cada aparelho sanitário possui um valor UHC específico, conforme pode ser visto nas tabelas seguintes.

• O dimensionamento das canalizações é simples. As tubulações têm diâmetro dependente do número total de UHC associadas aos aparelhos sanitários a que servirem.

• A NBR 8160 fixa os valores dessas unidades para os aparelhos mais comuns.

• Assim, baseando-se nas contribuições de cada aparelho e nas declividades preestabelecidas, dimensiona-se todo o sistema.

•Como o sistema de esgoto funciona por gravidade, as declividades devem ser especificadas em projeto.

•Adota-se, em geral, declividade mínima de• 2% para tubulações com diâmetro nominal igual ou inferior a 75mm.•1% para tubulações com diâmetro nominal igual ou superior a 100mm.

•Com exceção dos casos previstos nas tabelas na norma para coletores e subcoletores.

•Desta forma, em pavimentos sobrepostos, é necessário prever uma altura adequada de pé-direito para a colocação de forros, para esconder as tubulações sob a laje do andar superior.

Termodinâmica - Van Wiley, Borna, Sontag - Capítulo 1

6 – Instalações em pavimentos sobrepostos• As instalações prediais de esgotos sanitários em pavimentos sobreposto se diferenciam das instalações em pavimentos térreos pela presença do tubo de queda.

• Nas residências térreas, por exemplo, o ramal de esgoto do vaso sanitário é ligado diretamente à caixa de inspeção.

• Em pavimentos sobrepostos, é necessário prever no projeto arquitetônico, a localização do tubo de queda e da coluna de ventilação, além do forro rebaixado, para esconder os ramais de esgoto.

• A parede escolhida para o posicionamento dessas prumadas deverá ter largura suficiente para abrigar a tubulação.

• A ligação do vaso sanitário é feita diretamente ao tubo de queda, e este é ligado à rede subcoletora de esgoto no subsolo do edifício.

Exemplo de instalação em pavimento tipo (sobreposto) e pavimento térreo.

Residências assobradadas• Na elaboração do projeto arquitetônico de residências assobradadas ou de pavimentos sobrepostos deve-se atentar para a instalação de esgoto que deverá ser projetada de modo que não haja problemas de diminuição do pé-direito dos ambientes localizados sob essas instalações.

• Portanto deve-se estudar com muito cuidado o posicionamento dos compartimentos sanitários localizados nos pavimentos superiores das edificações.

Níveis do terreno e redes de esgoto

• Os níveis projetados da edificação devem ser convenientemente estudados com relação ao escoamento do esgoto por gravidade.

• Sistemas de bombeamento de esgoto são complexos e se possível devem ser evitados.

• Deve ser verificada a cota de posicionamento do coletor público e deve-se verificar se cota do nível do coletor predial é suficiente para sua ligação ao coletor público por gravidade.

Reúso da água servida nas edificações

• Consiste em direcionar a água servida de lavatórios, chuveiros, bacias sanitárias, máquinas de lavar roupa e louças para uma “miniestação de tratamento”.

• A água, quando utilizada em outras atividades que não o consumo, não precisa apresentar todas as características que a tornam potável.

• Depois de tratada a água é conduzida para outras utilizações que não demandam água potável como: descargas em bacias sanitárias, irrigação de jardins e lavagem de pisos.

A configuração de um projeto para o reúso de água servida nas edificações prevê:

• Sistema de coleta• Subsistema de condução (ramais, tubos de queda e condutores)• Unidade de tratamento da água (gradeamento, decantação, filtro e desinfecção)• Reservatórios de acumulação• Sistema de recalque• Reservatório superior e • Rede de distribuição.

Reúso da água servida nas edificações

• Os custos dos sistemas podem variar de acordo com a finalidade e com o grau de potabilidade da água a ser usada.

• Quanto maior a qualidade exigida, maior o investimento.

• A implantação dos sistemas é simples porém sua especificação exige projetos exclusivos e criteriosos que devem ser desenvolvido por especialistas, além de mão de obra capacitada.