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INSTALAÇÕES PREDIAIS DE ÁGUA FRIA

Bibliografia Recomendada:CREDER, Hélio. Instalações Hidráulicas e Sanitárias. 6.ed. Rio de Janeiro. Ed. LTC - Livros Técnicos e Científicos, 2010. 465 páginas.

MACINTYRE, Archibald Joseph. Instalações Hidráulicas Prediais e Industriais. 4.ed. Rio de Janeiro. Ed. LTC - Livros Técnicos e Científicos, 2010. 740 páginas.

1. Introdução1.1 Definição: sistema composto por tubos, reservatórios, peças, equipamentos, destinado a conduzir água fria da rede de abastecimento aos pontos de utilização.NBR 5626/1998 – norma para as instalações prediais de água fria.1.2 Exigências a observar no projetoa) fornecimento de água de forma contínua, em quantidade suficiente, com pressões e velocidades adequadas ao perfeito funcionamento das peças de utilização e dos sistemas de tubulações;b) preservação da qualidade de água do sistema de abastecimento;c) promover economia de água e energia;d) possibilitar manutenção fácil e econômica;e) proporcionar conforto aos usuários, incluindo-se a redução dos níveis de ruído inadequados à ocupação do ambiente.

2. Sistemas de distribuição2.1 Sistema de distribuição direta: a alimentação dos aparelhos, torneiras e peças de instalação é feita diretamente da rede pública de abastecimento.Vantagens:

Água de melhor qualidade devido a presença de Cloro residual da rede de abastecimento;

Maior pressão disponível na rede; Menor custo de instalação, pois não há necessidade de

reservatórios, bombas, etc.Desvantagens:

Falta de água no caso de interrupção na rede de distribuição;

2

Grandes variações de pressão ao longo do dia devido aos picos de maior ou menor consumo na rede pública;

Possíveis golpes de aríete; Maior consumo, devido a maior pressão

2.2 Sistema de distribuição indiretaA alimentação dos aparelhos, torneiras e peças da instalação é feita por meio de reservatórios. Há duas possibilidades:a) gravidade – a distribuição é feita através de um reservatório superior, o qual pode ser alimentado por uma das seguintes possibilidades:

Diretamente pela rede pública – no caso de se ter pressão suficiente, com continuidade e residência de até 02 pavimentos.

Por um reservatório inferior – no caso de se ter pressão insuficiente, sem continuidade e grandes edifícios.

b) hidropneumático - constituído por uma bomba centrífuga (automatizada por meio de um pressostato), um injetor de ar e um tanque de pressão mantém sob pressão a rede de distribuição predial.Quando por razões arquitetônicas ou estruturais não se admitem ou não são aconselháveis reservatórios superiores, a solução é dada com a utilização de um tanque hidropneumático. Este é um reservatório cilíndrico de aço capaz de conter ar comprimido e água. A água é sugada de um reservatório inferior mediante bomba, enquanto o ar é introduzido por um compressor ou carregador de ar. É a pressão do ar dentro do tanque que faz com que a distribuição de água seja pressurizada.O funcionamento é simples. Quando o nível de água no tanque baixa pelo consumo normal chega-se a uma pressão mínima de operação que faz com que a bomba ligue automaticamente e encha de água o tanque, comprimindo o ar. Ao se atingir uma pressão máxima de funcionamento, um pressostato desliga a bomba.É um sistema relativamente caro e requer cuidados especiais de manutenção.

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Vantagens Fornecimento de água de forma contínua por causa dos

reservatórios; Pequenas variações de pressão nos aparelhos ao longo do dia; Golpe de aríete desprezível; Menor consumo.

2.3 Sistema de distribuição mistoParte da instalação é alimentada diretamente da rede pública (sistema direto) e parte é suprida pelo reservatório predial (sistema indireto).3. Partes componentes de uma instalaçãoa) ramal predialb) alimentador predialc) reservatório inferiord) instalação de recalquee) reservatório superiorf) barrileteg) coluna de distribuiçãoh) ramal de distribuiçãoi) sub-ramalj) ponto de utilização

Rede

Hidrômetro

Reserva Inferior Bomba Motor

Ramal Predial Alimentador Predial

4

5

4. Bases para o projeto4.1 Consumo de água nos prédiosConsumo médio = f (clima, grau de civilização, costumes locais).Taxa de ocupação para os prédios públicos e comerciais

Local Taxa de ocupaçãoBancos Uma pessoa por 5 m² de áreaEscritórios Uma pessoa por 6 m² de áreaPavimentos térreos Uma pessoa por 2,5 m² de áreaLojas – pavimentos superiores Uma pessoa por 5 m² de áreaMuseus e bibliotecas Uma pessoa por 5,5 m² de áreaSalas de hotéis Uma pessoa por 5,5 m² de áreaRestaurantes Uma pessoa por 1,4 m² de áreaSalas de operação (hospital) Oito pessoasTeatros, cinemas e auditórios Uma cadeira para cada 0,7 m² de área Shopping Centers Uma pessoa por 5 m² de áreaFonte: Hélio Creder (tabela 1.1)

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Estimativa de consumo diário de águaTipo de prédio Unidade Consumo (L/dia)

1. Serviço domésticoApartamentosApartamentos de luxo

Residência de luxoResidência de médio valorResidência popularesAlojamentos provisórios de obrasApartamento de zelador2. Serviço PúblicoEdifícios de escritóriosEscolas, internatosEscolas, externatosEscolas, semi-internatosHospitais e casas de saúdeHotéis com cozinha e lavanderiaHotéis sem cozinha e lavanderiaLavanderiasQuartéisCavalariçasRestaurantesMercadosGaragens e postos de serviço para automóveisRega de jardinsCinemas, teatrosIgrejasAmbulatóriosCreches

Per capitaPor dormitórioPor quarto de empregadaPer capitaPer capitaPer capitaPer capita

Por ocupante efetivoPer capitaPor alunoPor alunoPor leitoPor hóspedePor hóspedePor kg de roupa secaPor soldadoPor cavaloPor refeiçãoPor m² de áreaPor automóvelPor caminhãoPor m² de áreaPor lugarPor lugarPer capitaPer capita

200300 a 400

200300 a 400

150120 a 150

80600 a 1000

50 a 8015050

100250

250 a 35012030

150100255

1001501,522

2550

3. Serviço IndustrialFábricas (uso pessoal)Fábrica com restauranteUsinas de leiteMatadourosMatadouros

Por operárioPor operárioPor litro de leitePor animal abatido (de grande porte)Por animal abatido (de pequeno porte)

70 a 80100

5300150

Fonte: Macintyre, A. J. (tabela 1.1)a) Natureza da ocupação:- Prédios públicos ou comerciais (Tabela 1.1 – Hélio Creder)- Edifício Residencial – 2 pessoas/quarto social + 1 pessoa/quarto de serviço

Critérios para calcular P (população ocupante da edificação)

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1- Utilizar 5 pessoas por unidade, caso de residência térrea;2- Utilizar 2 pessoas por dormitório + 1 pessoa por dormitório de empregada, em caso de prédio de apartamentos;3- Observar o código de obras da cidade.• A partir do valor médio diário de água consumido por uma edificação é possível dimensionar:• Ramal predial;• Hidrômetro;• Ramal de alimentação• Conjunto moto-bombas para recalques;• Reservatórios.4.2 Consumo per capita (q) (L/hab/dia) – (Tabela 1.1 A. J. Macintyre)Consumo diário (CD) = População x qEXEMPLO 1: Qual o consumo de um prédio de 12 pavimentos, com 04 apartamentos por andar, tendo cada apartamento 03 quartos sociais e 01 quarto de serviço? Considere q = 200 L/hab/dia.

SOLUÇÃO:População = (03 quartos sociais x 02 pessoas + 01 quarto de serviço x 01 pessoa) x 04 apartamentos por andar x 12 pavimentosPopulação = 336 hab.

Consumo diário (CD) = População x qConsumo diário (CD) = 336 hab x 200 L/hab/diaConsumo diário (CD) = 67.200 L / diaConsumo diário (CD) = 67,2 m³b) Velocidade máxima da águav máx = 3 m/s

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4.3 Pressões máximas e mínimasa) Condições dinâmicas (com escoamento)- Pontos de utilização Pmín = 10 KPa = 1 m.c.a.Exceção: Ponto da caixa de descarga. Pmín = 05 KPa = 0,5 m.c.a. Ponto da válvula de descarga. Pmín = 15 KPa = 1,5 m.c.a.- Ponto da rede predial de distribuição. Pmín = 5 KPa = 0,5 m.c.a.b) Condições estáticas- Ponto de utilização da rede de distribuiçãoPmáx = 400 KPa = 40 m.c.a.Obs: Em prédios muito altos podem ser necessário instalar válvulas redutoras de pressão em certos locais das colunas de distribuição.

Pressões dinâmicas nas peças de utilizaçãoPontos de utilização para

Diâmetro nominal Pressão dinâmica de serviço

DN Ref. Mín. Máx.mm (´´) m m

Aquecedor a gás

Função da vazão de dimensionamento.

Depende das características do aparelho

Aquecedor elétricoAlta pressãoBaixa pressão

Função da vazão de dimensionamento.

0,50,5

40,04,0

Bebedouro 15 ½ ´´ 2,0 40,0Chuveiro 15

20½ ´´¾ ´´

2,01,0

40,040,0

Torneira 10152025

3/8 ´´½ ´´¾ ´´1´´

0,5 40,0

Válvula de flutuador de caixa de descarga (torneira de bóia)

1520

½ ´´¾ ´´

1,50,5

40,040,0

Válvula de flutuador de caixa de água

Função da vazão de dimensionamento

0,5 40,0

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(torneira de bóia)Válvula de descarga

20253238

¾ ´´1´´

1 ¼´´1 ½´´

11,56,52,51,2

24,015,07,04,0

Observação: 1 m.c.a. = 10 kPa = 0,1 kgf. cm-2

10 m.c.a = 1,0 kgf. cm-2

1 pascal = 10 x 10-6 bar = 1 N m-2

Fonte: A. J. Macintyre4.4 Perda de cargaa) Perda de carga contínua ou ao longo ou por atritohF = J x LJ = perda de carga unitária (m/m)L = comprimento da tubulação (m)- Equação de Fair-Whipple-Hsiao (F.W.H.)

Para tubos aço-carbono J = 20,2 x 106 x com J(KPa/m), Q (L/s) e D (mm)ouJ = 0,002021x Com J (m/m), Q (m³/s) e D (m)ondeQ - vazão estimada na seção consideradaD – diâmetro interno do tubo

Para tubos de plástico ou de cobre J = 8,69 x 106 x com J(KPa/m), Q (L/s) e D (mm)ouJ = 0,0008695 x com J (m/m), Q (m³/s) e D (m)

KPa/m m/m/ 10

10

b) Perda de carga localizada- Método dos comprimentos equivalentes(Tabelas 1.4.1 e 1.4.2 - A. J. Macintyre)1.4.1 Comprimentos equivalentes a perdas localizadas, em metros de canalização de ferro galvanizado retilínea

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1.4.2 Comprimentos equivalentes em metros de canalização de PVC rígido

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Ábaco para encanamentos de plástico (PVC – cloreto de polivinilo)

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Ábaco para encanamentos de aço galvanizado.

4.5 Diâmetro mínimoDmín = 1/2" ou 15 mm (sub-ramais) (Tabela 1.8 – Hélio Creder)1.8 Diâmetros dos Sub-Ramais (Mínimos)Peças de utilização Diâmetro (mm) Diâmetro (pol) Diâmetro PVC

(mm)Aquecedor de baixa pressão

20 ¾ ´´ 25

Aquecedor de alta pressão

15 ½ ´´ 20

Bacia sanitária com caixa de descarga

15 ½ ´´ 20

Bacia sanitária com válvula de descarga

32 1 ¼ ´´ 40

Banheira 15 ½ ´´ 20Bebedouro 15 ½ ´´ 20

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Bidê 15 ½ ´´ 20Chuveiro 15 ½ ´´ 20Filtro de pressão 15 ½ ´´ 20Lavatório 15 ½ ´´ 20Máquina de lavar pratos ou roupas

20 ¾ ´´ 25

Mictório auto-aspirante

25 1´´ 32

Mictório de descarga descontínua

15 ½ ´´ 20

Pia de despejo 20 ¾ ´´ 25Pia de cozinha 15 ½ ´´ 20Tanque de lavar roupa

20 ¾ ´´ 25

Fonte: CREDER, Hélio.4.6 Estimativa das vazõesa) consumo máximo diáriob) vazão máxima possívelc) vazão máxima provável5. Dimensionamento do ramal predial / alimentador predial- Sistema de distribuição indireta

Rede

Hidrômetro

Reserva Inferior

Ramal Predial Alimentador Predial

- Consumo máximo diário (CD)Q = , onde CD (L), Q (L/s) e 01 dia (24 h) = 86400 s- Como o tempo útil de consumo é de 16 h (das 6 h às 22 h), tem-se então:Q proj = = , com Q proj (L/s)- Outros parâmetros necessários:

Comprimento das tubulações; Cotas: ponto de alimentação do R.I.; Canalização da rede pública Velocidade com valor pré-fixado: 01 m/s Pressão na rede pública

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Peças existentesEXEMPLO 2: Dimensionar o ramal predial / alimentador predial da instalação do edifício do exercício anterior, sabendo-se que:Comprimento do ramal/alimentador predial: 68,0 mCota da rede: 30,9 mCota na entrada do R.I: 32,0 mPressão na rede: 10 m.c.a.Desprezar as perdas localizadas

SOLUÇÃO:Cálculo da vazãoQ proj = = Q proj = 1,17 L = 1,17 x 10-3 m³/s

Cálculo do diâmetro, considerando v = 1,0 m/sQ = v x

D =

D = D = 0,0386 = 38,6 mm

Considera-se o diâmetro interno para a definição do diâmetro comercialdint = 44 mmdext = 50 mm (1 1/2")

Recalculando a velocidadev =

v = v = 0,77 m/s < 3 m/s Ok!Verificação da pressão na entrada do R.I.- Perda de carga:J = 8,69 x 106 x

J = 8,69 x 106 x

[ J = 0,179 KPa/m ] / 10J = 0,018 m/m (três casas decimais são suficientes)

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hF = J x LhF = 0,018 x 68,0hF = 1,22 m

32,0

30,9

Pressão no reservatório inferiorPRI = P rede – hF ΔHΔH – desnível topográficoPRI = 10,0 – 1,22- (32,0-30,9)PRI = 7,68 m.c.a. > 0,5 m.c.a. Ok!hF = (Z rede + ) – (Z R.I. + )

= - hF + (Z rede - Z R.I.)onde ΔH =Z rede - Z R.I.

6. RESERVATÓRIOSReservatório superior (R.S.)Reservatório inferior (R.I.)A função do reservatório inferior é armazenar uma parte da água destinada ao abastecimento e deve existir quando:

O reservatório superior não puder ser abastecido diretamente pelo ramal alimentador.

O volume total a ser armazenado no reservatório superior for muito grande (principalmente em prédios de apartamentos).

O reservatório superior deve ter capacidade adequada para atuar como regulador de distribuição e é alimentado por uma instalação elevatória ou diretamente pelo alimentador predial. A vazão de dimensionamento da instalação elevatória e a vazão de dimensionamento do barrilete e colunas de distribuição são aquelas que devem ser consideradas no dimensionamento do reservatório superior.

Os reservatórios devem ser construídos com materiais de qualidade comprovada e estanque. Os materiais empregados na sua construção e impermeabilização não devem transmitir à água, substâncias que possam poluí-la. Devem ser construídos de tal forma que não possam servir de pontos de drenagem de águas residuárias ou estagnadas em sua

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volta. A superfície superior externa deve ser impermeabilizada e dotada de declividade mínima de 1:100 no sentido das bordas. Devem ser providos de abertura convenientemente localizada que permita o fácil acesso ao seu interior para inspeção e limpeza, e dotados de rebordos com altura mínima de 0,05 m. Essa abertura deverá ser fechada com tampa que evite a entrada de insetos e outros animais e/ou de água externa.6.1 Capacidade de reservação (CR)NBR 5626/1998:Capacidade de reservação mínimaCD ou 500 L (residência de pequeno tamanho)Capacidade de reservação máximaGarantia de potabilidade da água nos reservatórios (o Cloro é volátil)1 CD ≤ CR ≤ 3 CD

Adotaremos CR = 2 CDEm geralCapacidade do R.S. = 40 % da CR + reserva de incêndio (10% CD)Capacidade do R.S. = 0,40 x 2 CD + 0,10 x CDCapacidade do R.S. = 0,9 CD

Capacidade do R.I. = 60 % da CR = 0,6 x 2 CD = 1,2 CD

EXEMPLO 3: Determine as capacidades e as dimensões dos reservatórios da instalação predial do Exemplo 1.CD = 67,2 m³ (calculado no exemplo 1)Cálculo das capacidades dos reservatóriosCR = 2 x CDCR = 2 x 67,2 = 134,4 m³CR RS = 0,40 x 2 x CD + 0,10 x CDCR RS = 0,40 x CR + 0,10 x CDCR RS = 0,4 x 134,4 + 0,1x 67,2CR RS = 53,76 + 6,72CR RS = 60,48 m³

CR RI = 0,6 x 2 x CDCR RI = 0,6 x CRCR RI = 0,6 x 134,4CR RI = 80,64 m³

DIMENSIONAMENTO DOS RESERVATÓRIOS

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- Reservatório SuperiorAdotando-se h = 2,00 m, tem-se:a x b x h = CR RS

a x b = 60,48 / 2,00a x b = 30,24 m³NBR 5626/98Adotando-se a = 6,00 m, tem-se:b = 30,24 / 6b = 5,04 m

a

b

PLANTA

DIMENSÕES FINAIS: 6,0 x 5,0 x 2,3 m (folga de 30 cm)

- Reservatório Inferior

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a x b x h = CR RI

a² x 2 = 80,64a² = 40,32a = 6,35 m

DIMENSÕES FINAIS: 6,4 x 6,4 x 2,3 m

ALTURA D’ÁGUA DA RESERVA DE INCÊNDIO (h inc)Vol inc = 10% CD = 0,1 x 67,2 = 6,72 m³a x b x h inc = Vol inc6,0 x 5,0 x h inc = 6,72 m³h inc = 6,72 / 30,0h inc = 0,22 m

6.2 PRESCRIÇÕES QUANTO AOS RESERVATÓRIOS

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Instalação em local de fácil acesso à inspeção; Nenhuma canalização de esgoto sanitário poderá passar pelo interior

dos reservatórios de água ou sequer sobre a laje de cobertura dos mesmos;

Os reservatórios de capacidade superior a 4000 L devem ser divididos, em dois compartimentos iguais, para permitir operações de manutenção sem que haja interrupção na distribuição de água;

O crivo da canalização de sucção deve ficar pelo menos a 10 cm do fundo, evitando que a sucção revolva os lodos depositados;

A tubulação que abastece o reservatório deve ser equipada com torneira de bóia para o controle da entrada de água e manutenção do nível desejado;

Os reservatórios superiores devem ficar no mínimo a 0,80 m acima do compartimento sobre o qual estejam situados para facilitar o acesso aos barriletes e tubulações de limpeza;

Cada compartimento do reservatório deve ter as seguintes canalizações: entrada, saída, descarga para esvaziamento e limpeza, extravasor (“ladrão”) e aviso;

Tubulação de aviso: aviso aos usuários de que a torneira de bóia apresenta falhas, ocorrendo, como conseqüência, a elevação da superfície d´água acima do nível máximo previsto. O diâmetro interno mínimo da tubulação de aviso deve ser de 19 mm;

Extravasor: tubulação destinada a escoar eventuais excessos de água, para impedir a ocorrência de transbordamento. O diâmetro do extravasor deve ser maior que o da canalização alimentadora e nunca inferior a 25 mm. A extremidade livre de saída ser dotada de um crivo de tela de latão com 0,5 mm, no máximo, de malha, com área total superior a 6 vezes à da seção reta do extravasor;

O nível máximo da superfície livre da água no reservatório deve estar abaixo da tubulação de extravasão ou aviso;

O reservatório inferior deve ser construído de tal forma que a tubulação de alimentação, onde é instalada a torneira de bóia, fique no mínimo 0,50 m acima da cota do meio-fio, onde cruza o ramal predial.

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7 INSTALAÇÃO DE RECALQUE7.1 Esquema da instalação- traçado das tubulações;- comprimentos;- desnível geométrico (cotas);- material das tubulações;- peças especiais;- informações para o cálculo de CD.7.2 Vazão de recalqueCostuma-se fixar: Qmín = 0,15 CDQ =

t =

t = t = 6,67 hUsaremos t = 6 h/diaQ = 7.3 Diâmetro da tubulação de recalqueFórmula de ForchheimmerDr = 1,3 com X = onde:

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Dr – diâmetro de recalqueQ – vazão recalcada pela bomba (m³/s)h – número de horas de funcionamento da bomba no período de 24 h

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7.4 Diâmetro da tubulação de sucçãoDiâmetro comercial imediatamente superior ao diâmetro de recalque

Ds hFDiminui a possibilidade de cavitação

1.5 Cálculo da altura manométrica (Hm)Hm= Hg + hFs+ hFrHg (altura geométrica ou desnível topográfico)hFs – perda de carga na sucçãohFr – perda de carga no recalque

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1.6 Potência do conjunto elevatórioP = η = ηb x ηm

ηb – rendimento da bombaηm – rendimento do motorη – rendimento do conjunto elevatório

ondeP – potência do conjunto elevatório (CV);Q – vazão da bomba (m³/s);Hm – altura manométrica (m);η – rendimento do conjunto elevatório;γ – peso específico da água (1000 kgf/m³)

Potência do motor (comercial) em HP:, , , , 1, 1 ½, 2, 2 ½, 3, 5, 7 ½, 10, 15, 20 ... 1 CV = 0,986 HP

1.7 Seleção da bombaQ catálogo do fabricante - mosaicos de utilizaçãoHm - diagrama em colina

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TABELA DE SELEÇÃO DE BOMBAS ETABLOC

EXEMPLO 4: Dimensionar a instalação de recalque da instalação de água fria do Exemplo 1.Dados:Altura do pé esquerdo: 3,15 m (incluindo a laje)Distância vertical entre a bomba instalada no primeiro piso e o N.A. do reservatório inferior: 2,0 mDistância vertical entre a laje de cobertura e fundo do reservatório: 1,1 mAltura d’água no reservatório superior: 3,0 mComprimento das tubulações (PVC) Sucção: 3,90 m Recalque: 45,20 mPeças especiais: Sucção - 01 válvula de pé com crivo - 01 curva de 90º Recalque – 01 válvula de retenção tipo leve - 01 registro de gaveta - 01 joelho de 90º Considerar o rendimento do conjunto elevatório de 50%

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SOLUÇÃO: Cálculo da vazão

CD = 67,2 m³Q = = =11,2 m³/h = 3,11 x 10-3 m³/s Q = 3,11 L/s

Cálculo do diâmetro de recalqueDr = 1,3 com X = = =0,25Dr = 1,3 Dr = 0,051 m = 51 mmDint = 53,4Dr = 60 mm (2") – diâmetro nominal, comercial ou externo

Tabela - TABELA DE MEDIÇÕES DE TUBOSABNT EB-892/77 – Tubos de PVC rígido para instalações prediais de água fria (NBR 5648/1999 ABNT)Pressão de serviço 7,5 kgf/cm² = 75 m.c.a.Diâmetro de Referrência (pol)

Tubos PVC soldáveis Tubos PVC roscáveisDiâmetro Nominal (externo) (mm)

Espessura da parede (mm)

Diâmetro interno (mm)

Diâmetro Nominal (externo) (mm)

Espessura da parede (mm)

Diâmetro interno (mm)

½ 20 1,5 17,0 21,0 2,5 16,0¾ 25 1,7 21,6 26,0 2,6 20,81 32 2,1 27,8 33,0 3,2 26,61 ¼ 40 2,4 35,2 42,0 3,6 34,81 ½ 50 3,0 44,0 48,0 4,0 40,02 60 3,3 53,4 60,0 4,6 50,82 ½ 75 4,2 66,6 75,0 5,5 64,03 85 4,7 75,6 88,0 6,2 75,64 110 6,1 97,8 113,0 7,6 97,8

Diâmetro de sucçãoDint s = 66,6 mmDs = 75 mm (2 ½ ") – diâmtro nominal, comercial ou externo Cálculo da altura manométricaHm = Hg + hFs + hFr

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- perdas de carga de sucção (hFs)Comprimentos equivalentes (PVC rígidos)Peça (θ 2 ") ou 60 mm Leq (m)

01 válvula de pé com crivo 25,001 curva de 90º 1,40TOTAL 26,40 m

Js = 8,69 x 106 x J(m/m), Q (L/s) e D (mm)Dint = 66,6 mm

Js = 8,69 x 106 x

Js = 0,1379 KPa/m → 0,0138 m/mhFs = Js x LshFs = 0,0138 x (3,90+26,4)hFs = 0,42 m.c.a.

- perda de carga no recalque (hFr)Comprimentos equivalentes (PVC rígidos)

Peça (θ 2 ½ ") ou 75 mm Leq (m)01 válvula de retenção 7,1001 R.G.A. 0,8001 joelho de 90º 3,40TOTAL 11,30

Jr = 8,69 x 106 x J(m/m), Q (L/s) e D (mm)Dint = 53,4 mm

Jr = 8,69 x 106 x

Jr = 0,39 KPa → 0,039 m/mhFr = Jr x LrhFr = Jr x (Lr+Leq)Lr – comprimento realLeq – comprimento equivalente

hFr = 0,039 x (45,20+11,3)hFr = 2,20 m.c.a.

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Cálculo da altura geométrica (Hg)

Hg = 2,0 +3,15 x 13 + 1,10 +3,0Hg = 47,05 m

Cálculo da altura manométricaHm = 47,05+0,42+2,20Hm = 49,67 m.c.a.

Estimativa da potência do conjunto elevatórioP =

P = P = 4,119 CVP 4,12 CV

Seleção da bomba

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Hm = 49,67 mQ = 11,2 m³/hBOMBA ETABLOC (Hm = 50,0 m e Q = 12 m³/h na tabela)

5 163

32 160.1

TAMANHO DA BOMBA

POTÊCIA DO MOTPOR (CV) DIÂMETRO DO ROTOR (mm)

8 Dimensionamento das tubulações de distribuição8.1 Dimensionamento dos sub-ramais- Segundo tabelas que foram obtidas de resultados de ensaios com as peças de utilização- Vazões de projeto (tabela das vazões e pesos nos pontos de utilização)Aparelho sanitário Peça de

utilizaçãoVazão de projeto L/s

Peso relativo

Bacia sanitária Caixa de descarga 0,15 0,3Válvula de descarga

1,70 32

Banheira Misturador (água fria)

0,30 1,0

Bebedouro Registro de pressão

0,10 0,1

Bidê Misturador (água fria)

0,10 0,1

Chuveiro ou ducha Misturador (água fria)

0,20 0,4

Chuveiro elétrico Registro de pressão

0,10 0,1

Lavadora de pratos ou roupas

Registro de pressão

0,30 1,0

Lavatório Torneira ou misturador (água fria)

0,15 0,3

Mictório cerâmico

com sifão integrado

Válvula de descarga

0,50 2,8

sem Caixa de 0,15 0,3

30

sifão integrado

descarga, registro de pressão ou válvula de descarga para mictório

Mictório tipo calha Caixa de descarga ou registro de pressão

0,15 por metro de

calha

0,3

Pia Torneira ou misturador (água fria)

0,25 0,7

Torneira elétrica 0,10 0,1Tanque Torneira 0,25 0,7Torneira de jardim ou lavagem em geral

Torneira 0,20 0,4

Fonte: NBR ABNT 5626/1998.

31

32

- Diâmetros mínimos (tabela 1.8 – Hélio Creder)Diâmetros dos Sub-Ramais (Mínimos)Peças de utilização Diâmetro (mm) Diâmetro (pol) Diâmetro PVC

(mm)Aquecedor de baixa pressão

20 ¾ ´´ 25

Aquecedor de alta pressão

15 ½ ´´ 20

Bacia sanitária com caixa de descarga

15 ½ ´´ 20

Bacia sanitária com válvula de descarga

32 1 ¼ ´´ 40

Banheira 15 ½ ´´ 20Bebedouro 15 ½ ´´ 20Bidê 15 ½ ´´ 20Chuveiro 15 ½ ´´ 20Filtro de pressão 15 ½ ´´ 20Lavatório 15 ½ ´´ 20Máquina de lavar pratos ou roupas

20 ¾ ´´ 25

Mictório auto-aspirante

25 1´´ 32

Mictório de descarga descontínua

15 ½ ´´ 20

Pia de despejo 20 ¾ ´´ 25Pia de cozinha 15 ½ ´´ 20Tanque de lavar roupa

20 ¾ ´´ 25

8.2 Dimensionamento dos ramais- Há dois processos:a) consumo máximo possível – admite-se que todos os aparelhos servidos pelo ramal funcionem simultaneamente

caso de fábricas, estabelecimentos de ensino, quartéis, estádios, etc. aplicado a uma casa onde só um ramal alimenta as peças nos

banheiros, cozinha e área de serviço

33

usa-se o método das seções equivalentes. Todos os diâmetros são expressos em função da vazão obtida com ½ ".

SEÇÕES EQUIVALENTESDiâmetros dos encanamentos

mm 20 25 32 40 50 60 75 85 110" ½ ¾ 1 1 ¼ 1 ½ 2 2 ½ 3 4

Nº deencanamentos de ½" com a mesma capacidade

1,0 2,9 6,2 10,9 17,4 37,8 65,5 110,5 189,0

EXEMPLO 5: Dimensionar um ramal alimentando cinco chuveiros e cinco lavatórios de um colégio interno.

A B C D E F JIHG 1

1

2

1

35 4

1112,9

7,910,8

2,92,9

13,716,6

2,92,9

19,5O

05 CHUVEIROS05 LAVATÓRIOS

TRECHOS EQUIVALÊNCIA DIÂMETRO OBSERVAÇÃOIJ 01 ½" -HI 02 ¾" (02 < 2,9)GH 03 1" (03 <6,2)FG 04 1" (04 <6,2)EF 05 1" (05 <6,2)DE 7,9 1 ¼" (7,9 < 10,9)CD 10,8 1 ¼" (10,8 < 10,9)BC 13,7 1 ½" (13,7 < 17,4)AB 16,6 1 ½" (16,6 < 17,4)AO 19,5 2" (19,5 < 37,8)

b) consumo máximo provável – consumo instantâneo que pode ser esperado com o uso normal de aparelhos - Método dos pesos relativos (NBR 5626/1998) – os pesos relativos são estabelecidos empiricamente em função da vazão de projeto das peças de utilização.

34

Q = 0,30onde:Q – vazão na seção considerada

- soma dos pesos relativos de todas as peças de utilização alimentadas pela tubulação considerada (Tabela da NBR 5626/1998)Diâmetro – ábaco vazões e diâmetros em função dos pesos (Fig. 1.7.1 – A.J. Macintyre)

EXEMPO 6: Dimensionar o ramal abaixo pelo método dos pesos relativos.

A B C DO

PIA DE COZINHA CAIXA DE DESCARGA

LAVATÓRIO TANQUE

Pesos:Pia de cozinha – 0,7Caixa de descarga – 0,3Lavatório – 0,3Tanque – 0,7

=2,0

Q = 0,30Q = 0,3Q = 0,42 L/sD = 25 mm (¾")Dint = 21,6 mm

Verificação da velocidadeQ =

v =

v =

v = 1,14 m/s < 3 m/s (Ok!)8.3 Dimensionamento das colunas

- critério: consumo máximo provávelQ = 0,30EXEMPO 7: Dimensionar a coluna AF1 que abastece um banheiro que contém um chuveiro, um lavatório e uma válvula de descarga.

35

Pesos:chuveiro – 0,4lavatório – 0,3válvula de descarga – 32,0 ∑P = 32,7Q = 0,30Q = 0,30Q =1,71 L/s

Trechos Pesos Q (L/s) D(´´)Unitários Acumulados

1-2 32,7 294,3 5,15 2´´2-3 32,7 261,6 4,85 2´´3-4 32,7 228,9 4,54 2´´4-5 32,7 196,2 4,20 2´´5-6 32,7 163,5 3,84 2´´6-7 32,7 130,8 3,43 2´´7-8 32,7 98,1 2,97 1 ½ ´´8-9 32,7 65,4 2,43 1 ½ ´´9-10 32,7 32,7 1,71 1 ¼ ´´

Retrossifonagem 8.4 Dimensionamento do barrilete8.4.1 Tiposa) unificado – do barrilete ligando a duas seções do reservatório partem diretamente às colunas.b) ramificado – do barrilete saem os ramais os quais por sua vez dão origem a derivações para as colunas.

Unificado – melhor controle do abastecimentoRamificado – mais econômico (quantidade menor de tubulações)

36

INCÊNDIO

UNIFICADO

3

4

1

2

RAMIFICADO

12

3

4

5

A B C D E F G

37

RAMIFICADO

1

23

4

5

C DE F

G

8.4.2 Critérios Desenvolver o barrilete em função do posicionamento das colunas; O barrilete é calculado com base no mesmo critério das colunas:

consumo máximo provável O barrilete pode ser dimensionado segundo duas hipóteses:a) Considera-se que cada uma das câmaras abasteça metade do consumo;b) Considera-se que cada câmara abastece todas as colunas (Preferível)

EXEMPLO 8: Dimensionar o barrilete ramificado esquematizado anteriormentePesos: AF1 = 18; AF2 = 22; AF3 = 14; AF4 = 14; AF5 = 16.

RAMIFICADO

12

3

4

5

A B C D E F G

38

TRECHO PESOS Q (L/s) D (mm) ObservaçãoB - A 18 1,27 40 18 (montante – jusante)C – B 40 1,90 40 18+22F – G 16 1,2 40 16E - F 30 1,64 40 14+16D – E 44 1,99 40 14+16+14C – D 44 1,99 40 14+16+14RES – C 84 2,75 50 44+44RES - D 84 2,75 50 44 + 44

Trechos Somatório dos pesos (ΣP) R1 aberto e R2

fechado

Somatório dos pesos(ΣP) R1 fechado

e R2 abertoAB C1+C2+C3+C4 ---------------CD --------------- C1+C2+C3+C4BE C1 C1BF C2+C3+C4 ---------------FB --------------- C1FD C3+C4 ---------------DF --------------- C1+C2DG C3+C4 C3+C4GH C4

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