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PATOLOGIAS EM SISTEMAS HIDRÁULICOS PREDIAIS E
DE PREVENÇÃO CONTRA INCÊNDIO
Dra Doralice Aparecida Favaro Soares Enga. Civil – CREA 17308/D
1. Sistemas hidráulicos prediais e de prevenção contra
incêndios
O abastecimento de água sempre foi uma preocupação para todos os
povos, porém, a água deve ser fornecida ao usuário em quantidade e com
qualidade adequadas ao uso a que se destina.
Desta forma, os sistemas hidráulicos prediais têm o papel fundamental
de fornecer água às habitações, para dar as condições de saúde e higiene
requeridas pelo usuário.
Dos sistemas hidráulicos faz parte o armazenamento e a distribuição de
água potável, a coleta e destinação dos esgotos e das águas pluviais, o
sistema de aquecimento de água e o sistema de proteção contra incêndios.
Conforme Benedicto (2009) inúmeras são as não conformidades nos
sistemas hidráulicos prediais e sanitários que podem ocorrer quando o usuário
passa a ocupar e interagir com a edificação.
1.1 Características e definições importantes relacionadas aos sistemas
hidráulicos prediais e de prevenção contra incêndio
Os sistemas prediais de água fria se constituem em um subsistema do
sistema de abastecimento de água e pode ser considerado como a
“extremidade” última do sistema público de abastecimento onde estabelece o
elo de ligação com o usuário final (NBR 5626:1998)
O sistema predial de água fria tem por objetivo fornecer água ao usuário
em quantidade e com qualidade adequadas ao uso a que se destina.
O sistema predial de água quente é o responsável por oferecer ao
usuário as condições de conforto e higiene em atividades importantes para o
ser humano como banho e lavagem de louças e roupas.
O objetivo do sistema predial de esgoto sanitário é coletar e conduzir os
despejos provenientes do uso adequado dos aparelhos sanitário a um destino
apropriado e deve ser projetado de forma a evitar a contaminação da água
potável, permitir o rápido escoamento da água utilizada e dos despejos
introduzidos evitando vazamentos e depósitos no interior da tubulação, impedir
a passagem dos gases provenientes da rede para o ambiente e o acesso de
corpos estranhos ao interior do sistema, conforme NBR 8160:1999.
Os sistemas prediais de águas pluviais devem coletar e conduzir a
vazão de projeto até os locais permitidos pelos dispositivos legais, ser
estanques, resistir aos esforços a que estiverem sujeitos e não devem provocar
ruídos.
O sistema predial de prevenção contra incêndios apresenta-se como
salvaguarda dos bens e da vida humana. Compreende as instalações que têm
como objetivo detectar, informar onde incêndio se iniciou e debelá-lo tão logo
se inicie, evitando que se propague.
Entende-se aqui por sistemas hidráulicos prediais os sistemas
prediais de água fria e quente, coleta e destinação de esgotos sanitários e
coleta e destinação das águas pluviais.
Algumas definições são importantes para o entendimento dos demais
assuntos deste texto:
Fecho hídrico: Camada líquida, de nível constante, que em um
desconector veda a passagem dos gases.
Altura do fecho hídrico: Profundidade da camada líquida, medida entre
o nível de saída e o ponto mais baixo da parede ou colo inferior do
desconector, que separa os compartimentos ou ramos de entrada e saída
desse dispositivo.
Antes de se fazer o projeto executivo, deve-se fazer um projeto
básico. Este estudo deve estabelecer com precisão, através de seus
elementos constitutivos, todas as características, dimensões, especificações, e
as quantidades de serviços e de materiais, custos e tempo necessários para
execução do serviço a ser executado, de forma a evitar alterações e
adequações durante a elaboração do projeto executivo.
Conforme IBRAOP (2010), o projeto básico é o conjunto de desenhos,
memoriais descritivos, especificações técnicas, orçamento, cronograma e
demais elementos técnicos necessários e suficientes para a precisa
caracterização dos sistemas hidráulicos prediais referentes à obra a ser
executada, atendendo às Normas Técnicas e à legislação vigente, elaborado
com base em estudos anteriores que assegurem a viabilidade e o adequado
tratamento ambiental do empreendimento.
Todos os elementos que compõem o projeto básico devem ser
elaborados por profissional legalmente habilitado, sendo indispensável o
registro da respectiva Anotação de Responsabilidade Técnica (ART),
identificação do autor e sua assinatura em cada uma das peças gráficas e
documentos produzidos (IBRAOP, 2010).
O projeto executivo deverá conter os detalhes executivos do sistema
referido, já estudados (e resolvidas) todas as questões de compatibilidade com
os projetos dos demais sistemas prediais para que não tenham que ser
tomadas decisões de última hora durante a execução da obra.
A durabilidade pode ser definida como a capacidade de um material
conservar as suas propriedades ao longo do tempo, ou ainda, propriedade na
qual o produto resiste, satisfatoriamente, a determinadas condições de
exposição que venha a ser submetido. Avalia-se um produto durável pela
resistência que este apresenta frente a fatores de degradação, mantendo a sua
estrutura acima de limites mínimos estabelecidos para o desempenho, quando
submetidos a serviços normais de manutenção, durante um período
determinado de tempo, chamado vida útil.
A durabilidade de um sistema hidráulico predial está diretamente
relacionada ao comportamento do todo, sendo eles, a durabilidade dos
materiais empregados, as condições de exposição e de uso as quais o sistema
hidráulico será submetido e à realização da manutenção periódica.
Segundo John (1987) a durabilidade nem sempre é uma propriedade
intrínseca do material. Pequenas mudanças no projeto podem ser feitas de
forma que a exposição dos materiais aos agentes degradantes seja amenizada
tornando assim o produto mais durável. Desta forma, pode-se dizer que a
durabilidade depende muito mais do conhecimento e sabedoria do projetista e
construtor do que de recursos.
A vida útil é o intervalo de tempo ao longo do qual a edificação e suas
partes constituintes atendem aos requisitos funcionais para os quais foram
projetadas, obedecidos os planos de operação, uso e manutenção previstos
(NBR 5674:1999).
A vida útil de um sistema está relacionada com a vida útil de seus
componentes.
Lichtenstein (1985) conceitua desempenho como o comportamento de
um produto quando em uso. No caso da construção civil, este produto pode ser
tanto o sistema “edifício”, os vários subsistemas que o compõem (estruturas,
instalações, vedações, etc.), ou os próprios componentes que formam um
determinado subsistema.
Amorim (1989) ressalta que o conceito fundamental da concepção
sistêmica reside no princípio de que os produtos (projetos, sistemas,
componentes, etc.) podem ser descritos e o seu desempenho medido, sem que
seja necessário pensar nas partes que os compõem.
Por requisito de desempenho compreende-se a formulação qualitativa
das propriedades a serem alcançadas pelo edifício, ou por suas partes, de
maneira a atender determinadas necessidades do usuário. Os requisitos de
desempenho são relativos ao uso propriamente dito da edificação, à resistência
que esta deverá oferecer aos desgastes que sobre ela atuam e às
conseqüências que ela produzirá sobre o meio ambiente.
Desta forma, pode-se afirmar que incorre numa patologia ou numa
inconformidade, todo sistema ou subsistema que não atende algum requisito
de desempenho, especialmente aqueles exigidos por legislação específica,
regulamentação ou normalização técnica.
A manutenção predial é um conjunto de atividades que, se executadas
regularmente ao longo de toda a vida útil de um edifício, podem aumentar o
tempo em que o desempenho é satisfatório (LICHTENSTEIN, 1985).
O processo de manutenção recomenda procedimentos periódicos, para
que estes possam ser tomados como medidas de conservação e prevenção de
problemas patológicos e, assim, sejam evitadas atividades corretivas ou
emergenciais. A manutenção de edificações visa preservar ou recuperar as
condições ambientais adequadas ao uso previsto para as edificações.
Por falta de manutenção nas edificações, pequenas manifestações
patológicas evoluem para situações de desempenho insatisfatório com
ambientes insalubres e alto custo de recuperação.
O sistema de manutenção é o conjunto de procedimentos organizado
para gerenciar os serviços de manutenção.
O serviço de manutenção é a própria intervenção realizada sobre a
edificação e suas partes constituintes, com a finalidade de conservar ou
recuperar a sua capacidade funcional.
2. Manifestações patológicas em sistemas hidráulicos,
sanitários e de prevenção contra incêndio;
A preocupação com as manifestações patológicas das edificações e
suas partes constituintes apareceu juntamente com as primeiras edificações.
Segundo Lichtenstein (1985), já em 1700 a.C. o código de Hamurabi já
impunha intimidações aos responsáveis por possíveis colapsos em edificações,
como por exemplo, se a edificação entrasse em colapso e morresse o dono da
obra, deveria morrer também o construtor, se morresse seu filho, deveria
morrer também o filho do construtor.
Consideram-se patologias da construção as manifestações ocorrentes
na edificação, que não atendam as exigências dos usuários, quando esta
passa a operar abaixo dos níveis mínimos de desempenho exigidos por norma.
A patologia das edificações é, então, a ciência que visa estudar as
origens, causas, mecanismos de ocorrência, manifestações e conseqüências
da fase em que o edifício e suas partes têm seus comportamentos ou
desempenhos atuando abaixo do limite mínimo pré-estabelecido.
Em uma obra, os processos patológicos podem ser originários de
qualquer uma das fases, seja ela o projeto, a aquisição dos materiais a
execução dos sistemas ou até mesmo durante a ocupação e uso e, além disso,
podem ocorrer devido ao conjunto de vários fatores e não somente os
decorrentes de uma etapa isolada.
O controle de qualidade dentro de cada etapa do processo é de
fundamental importância pois pode levar à prevenção das patologias.
Apesar de se saber da frequência da incidência de patologias nos
sistemas hidráulicos prediais, este assunto tem sido pouco estudado, talvez por
que sejam necessários ensaios e simulações invasivos e às vezes destrutivos
em edifícios existentes, e com longa duração, para que os dados sejam
consistentes.
Com a introdução de inovações tecnológicas e com a vigência do
Código de Defesa do Consumidor (Lei 8.087 de 1990), o novo Código Civil (Lei
10.406 de 2002), os sistemas que compõem os edifícios, como as instalações
hidrossanitárias, as estruturas, os pisos, fachadas, coberturas e outros, terão
que atender obrigatoriamente a um nível de desempenho mínimo ao longo de
uma vida útil. Assim, o estudo das falhas construtivas no campo da Engenharia
começou a ser tratado de forma mais sistematizada, com base em princípios
científicos, através da divulgação das ocorrências de patologias construtivas e
seus reparos.
A importância do estudo das patologias relativas aos sistemas
hidráulicos prediais reside na possibilidade da atuação preventiva,
especialmente quando elas têm por causa falhas no processo de produção dos
respectivos projetos de engenharia.
Knipper (2010) afirma que as principais causas das patologias se devem
as falhas na fase de elaboração do projeto (quase 50% de incidência) e erros
de execução (quase 30%) e ainda elenca mais de uma dezena de problemas
que podem surgir e defende o uso incondicional das normas técnicas em vigor
e da manutenção preventiva.
Alguns dos principais problemas patológicos encontrados nos sistemas
hidráulicos prediais são: infiltrações, vazamentos, pressão insuficiente,
deslocamento de revestimentos, ruídos e vibrações, retorno de odores e
retorno de espuma.
Segundo Lichtenstein (1985) as origens dos problemas patológicos
podem ser apresentadas como no Quadro 1.
Uma metodologia para a elaboração de diagnósticos e a definição da
conduta na recuperação de edificações foi proposta por Lichtenstein (1985), a
qual está dividida em três fases: levantamento de subsídios, diagnóstico da
situação e definição de conduta.
No levantamento de subsídios são organizadas as informações com o
objetivo de se entender o problema. São feitas análises do tipo de
manifestação da patologia, entrevistas com os usuários, a vistoria do local, a
anamnese1 do caso, a análise de documentos existentes, exames
complementares, análises e ensaios em laboratório, etc.
Quadro 1 – Origens dos problemas patológicos nas edificações. Fonte: Adaptado de Lichtenstein (1985)
1. Falhas de projeto
1.1 Falhas de compatibilização entre os diversos projetos da obra
1.2 Falhas nos projetos própria-mente ditos
1.2.1 Baixa qualidade dos materiais especificados ou especificação inadequada dos materiais
1.2.2 Especificação dos materiais inadequada
1.2.3 Detalhamento insuficiente, omitido ou errado
1.2.4 Detalhe construtivo inexequível
1.2.5 Falta de clareza da informação 1.2.6 Falta de padronização de nas
representações gráficas 1.2.7 Erro de dimensionamento
2. Falhas de gerenciamento e execução
2.1 Falta de procedimento de trabalho 2.2 Falta de treinamento de mão de obra 2.3 Processo de aquisição de materiais e serviços
deficiente 2.4 Processo de controle de qualidade insuficiente
ou inexistentes 2.5Falhas ou falta de planejamento de execução
3. Falhas de utilização
3.1 Utilização errôneas dos Sistemas hidráulicos prediais
3.2 Vandalismo 3.3 Mudança de uso devido a novas necessidade
impostas à edificação
4. Deterioração natural do sistema
4.1 Desgastes naturais dos mecanismos de vedação dos componentes das instalações hidráulicas prediais
4.2 Desgastes devido ao uso 4.3 Deterioração dos materiais
1 Anamnese:é uma entrevista realizada pelo profissional ao seu cliente, que tem
o objetivo de ser um ponto inicial no diagnóstico de um caso. Em outras palavras, é uma
entrevista que busca relembrar todos fatos que se relacionam com caso em questão.
Quando ocorre uma manifestação patológica em um sistema hidráulico
predial, independente da causa ou do sintoma, a coleta de informações se faz
necessária para o possível entendimento do problema em questão.
Muitas patologias podem ser rapidamente caracterizadas com um
exame visual do profissional, porém outras precisam de mais compreensão e aí
sugere-se a coleta de informações dos usuários a respeito de fenômenos
atípicos e desempenho insatisfatório, vistoria do local, ensaios in loco, análises
de laboratório, etc. Com estes dados, o profissional identifica a existência e
caracteriza a gravidade da patologia.
O diagnóstico compreende o entendimento e explicação científica das
causas e dos efeitos dos fenômenos ocorridos, a partir dos subsídios
levantados. O diagnóstico deve levar em conta o dinamismo das patologias.
Depois de estabelecido o diagnóstico, define-se a conduta a ser seguida,
ou seja, a medida a ser adotada para o caso. Antes de se adotar uma dada
medida, deve-se levar em conta a evolução futura da patologia.
A NBR 5674:1999 e a NBR 14037:1998 tratam especificamente da
manutenção de edifícios, com o objetivo de orientar a organização de um
sistema de manutenção adequado das edificações.
As normas citadas definem o escopo da manutenção predial onde diz
que a manutenção visa preservar ou recuperar as condições adequadas ao uso
previsto para as edificações, incluindo todos os serviços necessários para
prevenir ou corrigir a perda de desempenho gerada pela deterioração dos
componentes. Dentro destes serviços estão incluídos os sistemas hidráulicos
prediais. São excluídos das funções atribuídas às atividades de manutenção e
serviços referentes à alteração do uso da edificação.
Conforme a NBR 5674:1999, a responsabilidade de manutenção é do
proprietário. Este pode contratar diretamente profissionais para realizar a
manutenção ou mesmo contratar uma empresa especializada, a qual se
responsabilizara pela laboração de um plano de manutenção.
Esta empresa deverá elaborar um sistema de manutenção baseado em
problemas comuns e em reclamações dos usuários.
Além disso, para a implantação do sistema de manutenção é necessária
uma estrutura de documentos e registros de informações, devendo estar
contido neste: manual de operação, uso e manutenção; registro completo de
serviços de manutenção realizados; registro de reclamações e solicitações dos
usuários; relatórios de inspeções; procedimentos, normas vigentes e o
programa de manutenção.
3. Patologias causadas por erros de projeto
Os sistemas hidráulicos prediais devem se prestar a todas as funções as
quais eles se destinam e para estas devem ser projetados, buscando, assim,
atender às necessidades de seus usuários e enquadrar-se no contexto da
região de sua implantação.
Cada projeto deve ser elaborado conforme exigências e necessidades
específicas para a localidade de implantação da edificação, uma vez que estas
variam conforme as características econômicas, culturais e sociais da
população alvo pois, em qualquer situação, as normas brasileiras devem ser
sempre respeitadas e, para o caso de não se ter uma referência específica, as
Normas ISO (International Organization for Standardization) para o caso podem
ser adotadas a critério do especialista que está julgando o problema.
Conforme Grunau (1988), uma das principais causas de patologias são
falhas de projeto uma vez que muitas empresas optam pela elaboração do
projeto de forma rápida e superficial visando dar início às obras o quanto antes
possível, levando os profissionais a tomarem decisões imediatas no canteiro de
obras de forma impensada e emergencial, podendo, com isso, ocasionar
grandes falhas no processo. Quando elaborados, muitas vezes os projetos são
fontes de patologias por falta de compatibilidade entre os mesmos ou falta de
especificação adequada dos materiais a serem empregados.
Segundo Knipper (2010), o projeto deve oferecer informações técnicas,
de modo a satisfazer todos os intervenientes que dele farão uso, entre eles, os
projetistas dos demais sistemas da edificação, durante o processo de
compatibilização dos projetos; os orçamentistas, durante as fases de
planejamento da obra e levantamento de custos para execução; analistas,
durante a fase de aprovação legal em companhias concessionárias e órgãos
fiscalizadores; e os instaladores hidráulicos na etapa de execução da obra.
A NRB 5626:1998, no item 5.2.5.3 estabelece que os reservatórios
devam ser divididos em dois ou mais compartimentos a fim de permitir
operações de manutenção sem que haja interrupção na distribuição de água,
porém o descumprimento deste item da norma faz com que os edifícios
passem por longos períodos de desabastecimento durante operação de
limpeza dos reservatórios pelo fato de terem câmara única (sem septo
separador).
Cada aparelho de utilização tem uma pressão e vazão mínima de
trabalho, estabelecidas pela NBR 5626:1998. A não verificação da pressão nos
pontos mais desfavoráveis (pavimentos mais elevados de um edifício,
pavimento superior de um sobrado ou mesmo uma residência), com a adoção
correta dos diâmetros dos tubos de água fria e quente faz com que os pontos
tenham pressão e, consequentemente vazão disponível, inferior a aquela
requisitada pelo aparelho tornando o seu funcionamento inadequado ao uso.
São exemplos comuns os filtros de água nos últimos pavimentos dos edifícios,
os chuveiros que acabam tendo que usar pressurizadores para atender a
pressão de trabalho, aquecedores de passagem, etc.
Infiltração de água do lençol freático em reservatórios enterrados: Os
reservatórios enterrados ou semi enterrados, ou mesmo que tenham apenas o
fundo em contato com o solo, estão sujeitos à infiltração de água do lençol
freático através das suas paredes por qualquer falha na impermeabilização ou
mesmo pequenas fissuras. Para se evitar este tipo de problema, a NBR
5626:1998, no item 5.2.4.8 diz que:
“Em princípio um reservatório para água potável não deve ser apoiado no solo, ou ser enterrado total ou parcialmente, tendo em vista o risco de contaminação proveniente do solo, face à permeabilidade das paredes. Nos casos em que tal exigência seja impossível de ser atendida, o reservatório deve ser executado dentro de compartimento próprio, que permita operações de inspeção e manutenção, devendo haver um afastamento, mínimo, de 60 cm entre as faces externas do reservatório (laterais, fundo e cobertura) e as faces internas do compartimento. O compartimento deve ser dotado de drenagem por gravidade, ou bombeamento, sendo que, neste caso, a bomba hidráulica deve ser instalada em poço adequado e dotada de sistema elétrico que adverte em casos de falha no funcionamento na bomba”.
Portanto, para atender à NBR5626:1998 os reservatórios, quando
realmente precisam ser enterrados, devem ser construídos como mostrado na
Figura 1.
Figura 1 - Planta e corte do reservatório semi enterrado, conforme NBR 5626:1998
Desperdício de água por rompimento frequente de engates flexíveis em
aparelhos sanitários de apartamentos de andares baixos em edifícios de
múltiplos pavimentos: a NBR 5626:1998 no item 5.5.5 estabelece as pressões
mínimas e máximas em cada ponto da rede predial e, no subitem 5.3.5.3,
prevê que a pressão máxima (pressão estática) em qualquer ponto do sistema
predial de água não deva ser superior a 400kPa. Em muitos edifícios,
principalmente onde se utiliza válvula redutora de pressão, ou por erro no
dimensionamento ou por falha da válvula, muitas vezes a pressão atinge
valores superiores ao previsto na norma. Outro fator é que algumas vezes o
engate flexível não tem qualidade adequada e acaba se rompendo mesmo
sujeito a pressões inferiores a 400kPa.
As tubulações de água fria e de água quente devem ser dimensionadas
de forma que a pressão na entrada do misturador seja a mesma tanto para a
água fria como para a água quente pois, caso contrário, a água passa do lado
de maior pressão para o lado de menor pressão. É o caso da água fria
penetrando em tubulação de distribuição de água quente, e vice-versa, através
de misturador de ducha manual com registros abertos e gatilho fechado.
Cavitação no rotor das bombas centrífugas que atendem sistemas
prediais de água fria e sistemas de prevenção de incêndios: as bombas
centrífugas, quando instaladas com seu eixo acima do nível da água, como
mostra a primeira situação da Figura 2, trabalham com pressões negativas na
entrada do rotor e na tubulação de sucção. Esta pressão negativa faz com que
as partículas de ar dissolvidas na água se desprendam formando bolhas que
vão parar no rotor da bomba. Quando estas bolhas passam para o outro lado
do rotor, onde a pressão é positiva devido à ação da força centrifuga, elas
implodem liberando íons que atacam a carcaça do rotor. Ao implodirem, as
partículas adquirem alta velocidade e se chocam contra a carcaça do rotor
fazendo cavas neste. Este processo gera um ruído parecido com marteladas
no rotor e que se chama cavitação, que nada mais é que o processo de
formação de cavas na carcaça do rotor até seu rompimento. Para se evitar ete
processo de desgaste do rotor, basta posicionar o eixo da bomba abaixo do
nível da água no reservatório (bomba afogada).
Figura 2 – Posição da bomba centrifuga em relação ao reservatório
Obstruções frequentes em tubulações de esgoto: Nos ramais de
descarga e de esgoto, o escoamento dos efluentes ocorre por gravidade e,
para tanto, estes devem apresentar declividade constante, como previsto no
subitem 4.2.3.e da NBR 8160:1999. Esta mesma norma, no próximo subitem,
4.2.3.2 recomenda que, para tubos com diâmetros iguais ou menores que
75mm, a declividade deve ser de no mínimo 2% e para diâmetros maiores ou
iguais a 100mm a declividade mínima deve ser 1%. Ainda recomenda, no
subitem 4.2.3.3 que as mudanças de direção nos trechos horizontais devem
ser feitas com peças com ângulo central igual ou inferior a 45° para facilitar o
escoamento dos efluentes. Porém, verifica-se na prática que nem sempre isto
acontece gerando pontos de fácil obstrução, como pode ser observado na
Figura 3.
Figura 3 – Pontos de possível obstrução nos ramais de descarga e de esgoto
4. Patologias causadas por materiais e componentes e por
problemas de execução
Devido à falta de organização e à racionalização da indústria construtiva,
a indústria de materiais e componentes acaba por condicionar os sistemas
construtivos e a qualidade final das obras (LICHTENSTEIN, 1985). Fatores
como durabilidade e a relação custo-benefício acabam sendo deixados de lado
quando a escolha do material é feita por preço e não pela qualidade do mesmo.
A não conferência na entrega dos materiais na obra e o seu armazenamento
inadequado no canteiro de obras também comprometem o desempenho final
dos mesmos, provocando patologias já no início do processo. A falta de
controle de qualidade na produção dos componentes também compromete o
desempenho dos produtos.
Como na construção civil, nenhum procedimento é exatamente igual ao
outro (não é uma indústria de processos repetitivos), a mão-de-obra tem baixa
qualificação e adquire seu conhecimento na própria obra, a rotatividade é alta e
os salários não são incentivadores, os engenheiros desenvolvem outras
atividades administrativas e burocráticas, não se consegue manter um controle
total de todas as fases da obra, ocorrem baixa produtividade e serviços mal
executados levando e falhas e patologias (ANTONIAZZI, 2008).
O uso incorreto ou operação inadequada dos sistemas hidráulicos
prediais podem levar a patologias que poderiam ser evitadas através da
orientação técnica correta ao usuário. É possível mostrar que o custo da
reparação de patologias é mais elevado que o custo das manutenções
periódicas.
São muitas as manifestações patológicas nos sistemas hidráulicos
prediais e mesmo depois de identificada a origem da patologia, são vários os
fatores que podem estar relacionados às causas desta patologia, como por
exemplo, entupimento das tubulações de esgoto sanitário onde a origem da
patologia é o entupimento propriamente dito e a causa pode ser mau uso do
sistema como lançamento de dejetos indesejados, mudança brusca de direção
com a colocação de um joelho de 90º onde deveria ser uma curva de raio longo
ou duas de 45º, mudança de declividade da tubulação executada de forma
inadequada, etc.
Em vários casos analisados por Antonelli, Carasek e Cascudo (2002),
obtiveram-se como causa dos problemas, infiltrações na periferia de ralos e
tubulações, evidenciando falhas nos sistemas de arremates e acabamentos da
impermeabilização.
Transmissão de vibração e ruídos na operação de bombas de recalque
de água potável em edifícios altos: o conjunto motobomba deve ser assentado
sobre base firme, normalmente de concreto, de forma a absorver as vibrações,
com dimensões um pouco maiores que a base do conjunto para receber os
parafusos chumbadores. O interior da base deverá ser preenchido com
argamassa efetuada com produtos que evitam a retração durante o processo
de cura, bem como proporcionam fluidez adequada para o total preenchimento
do interior da base, não permitindo vazios (CARVALHO, 2008). A Figura 4
mostra como deve ser a base para assentamento da bomba centrifuga.
Figura 4 – Base para assentamento da bomba centrífuga
Degradação de tubulações de PVC expostas à incidência direta de luz
solar: com a ação dos raios ultravioletas do sol, além de perder a pigmentação,
as tubulações de PVC ficam ressecadas e, portanto, mais suscetíveis a
rompimento por impacto externo. Se realmente for necessário alguma
tubulação ficar exposta ao sol, esta deve ser protegida com pintura adequada.
A Figura 5 mostra um tubo de PVC exposto ao sol.
Figura 5 – Tubo de PVC exposto ao sol
Acúmulo de ar em colos altos de trechos de tubulações de distribuição
de água fria e quente conformando sifões, conforme mostrado na Figura 6: as
tubulações deveriam ser executadas de modo a ficarem retilíneas em toda sua
extensão, porém, muitas vezes são apoiadas em alguns pontos e, dada sua
flexibilidade, formam colos. Dado a baixa pressão que acontece em alguns
pontos da linha de água, ocorre o desprendimento das moléculas de ar
contidas na água e estas vão parar exatamente nestes pontos mais elevados.
Estas bolhas de ar podem crescer a ponto de obstruir a seção e dificultar o
escoamento se a pressão reinante neste ponto for baixa. Por este fato, deve-se
traçar a linha piezométrica ao se fazer o traçado principalmente de trechos
mais longos, e verificar a pressão em todos os pontos considerados críticos
para verificar se atendem o item 5.3.5.1 da NBR 5626/98 que estabelece a
pressão mínima em cada ponto da rede predial de água.
Figura 6 – Representação esquemática da formação de bolsas de ar em colos altos das tubulações
Oscilações nas temperaturas dos aparelhos providos de água quente:
quando o subramal do chuveiro está ligado ao mesmo ramal que o sub-ramal
da válvula de descarga, por serem as vazões e diâmetros destes bastante
diferentes, ao se acionar a válvula de descarga, parte da vazão que alimentava
o sub-ramal do chuveiro deixa de alimentá-lo e passa a alimentar apenas o
sub-ramal da válvula de descarga, como pode ser visto na Figura 7. Com a
conseqüente redução de vazão de água fria no sub-ramal do chuveiro e a
manutenção da vazão de água quente, ocorre desequilíbrio da temperatura
anteriormente ajustada para o banho. A mesma oscilação ocorreria caso fosse
o lavatório quem estivesse em uso. A influência de uma descarga chega a
atingir até mesmo o chuveiro ou lavatório de outros pavimentos ligados a
mesma coluna. A NBR 7198/93 não permite nem que as tubulações que
alimentam a válvula de descarga façam parte do mesmo barrilete que as que
alimentam os misturadores, como esta no item 5.4.7 “As tubulações de água
fria, que alimentam misturadores, não podem estar conectadas a barrilete,
colunas de distribuição e ramais que alimentam válvulas de descarga”.
Figura 7 – Representação esquemática do desvio de água fria do chuveiro para a válvula de descarga.
No sistema predial de água quente há o desperdício permanente de
energia devido à ausência ou falha de aplicação de isolamento térmico em
tubulações de água quente. O isolamento térmico também evita o
descolamento do revestimento das paredes. O tubo deve ser totalmente
revestido para garantir que haja o isolamento térmico. A Figura 8 mostra como
deve ser feita a aplicação do isolamento térmico
.
Figura 8 – Colocação de isolamento térmico nas tubulações de água quente de cobre. Fonte: Nakamura (2010).
Muitas vezes a água “quente” chega fria ao ponto de utilização: isto pode
ocorrer quando o reservatório térmico do aquecedor está muito distante do
ponto de utilização e o sistema não possui recirculação. Também acontece em
locais onde, em determinados dias do ano, a temperatura da água é muito
baixa e usa-se aquecedor de passagem. Nesta segunda situação, o acréscimo
de temperatura dada à água, pelo aquecedor, não é suficiente para atingir a
temperatura desejada para a finalidade a que se destina. Em ambas as
situações, o ideal seria utilizar aquecedor de acumulação, dimensionado
corretamente, de acordo com o volume a ser consumido, com sistema de
recirculação.
Entupimentos são frequentes em subcoletores e coletores prediais de
esgoto. Os subcoletores e coletores prediais não devem ter mudanças bruscas
de direção sendo que nestas devem ser usados sempre joelhos de 45º se as
mesmas forem aparentes. Caso sejam enterradas, a recomendação e que
sejam usadas caixas de inspeção em todas as mudanças de direção, de
declividade ou de diâmetro pois estes pontos são passíveis de entupimentos e
com as caixas, a manutenção pode ser feita com maior facilidade ou até
mesmo não ocorrer o entupimento.
Retorno de espuma ou refluxo de esgoto em ralos sifonados de
unidades condominiais de pavimentos baixos em edifícios: esta patologia pode
ocorrer por erro de projeto ou de execução, uma vez que a NBR 8160:1999 diz,
no item 4.2.4.2, que os tubos de queda que recebam efluentes de aparelhos
sanitários como pias, tanques, máquinas de lavar e outros similares, onde são
utilizados detergentes que provoquem a formação de espuma, em edifícios
com dois ou mais andares devem ser adotadas soluções no sentido de evitar o
retorno de espuma e, indicar quais são as regiões de pressão de espuma. Esta
exigência da norma muitas vezes não é obedecida, onde ocorre o retorno de
espuma e até refluxo de esgoto. A própria norma sugere algumas soluções de
como se fazer a ligação para não se ter este problema. A Figura 9 mostra como
deve e como não deve ser feita a ligação do ramal de esgoto próximo de um
desvio do tubo de queda, conforme recomendações da NBR 8160:99.
Mau cheiro proveniente de ralos sifonados: ao decompor os esgotos, as
bactérias liberam gases e estes aumentam a pressão nas redes de esgotos.
Para que estes gases não sejam liberados para o ambiente há a necessidade
de fechos hídricos os quais devem ter uma coluna de água maior que a
pressão reinante na rede de esgotos. A NBR 8160:99, no item 5.1.1.1 (a) diz
que todo desconector deve ter fecho hídrico com altura mínima de 0,05m, o
que impediria a passagem dos gases provenientes da rede para o ambiente.
Porém, no item. 4.2.2.7 a mesma norma diz que deve ser assegurada a
manutenção do fecho hídrico dos desconectores mediante as solicitações
impostas pelo ambiente (evaporação, tiragem térmica e ação do vento,
variações de pressão no ambiente) e pelo uso propriamente dito (sucção e
sobrepressão). O próprio uso dos desconectores faz com que a parcela do
fecho hídrico que foi perdida por evaporação, tiragem térmica, ação do vento
ou variação de pressão no ambiente, seja reposta, porém, para se evitar a
perda do fecho hídrico por sucção ou sobrepressão, deve-se ventilar o ramal
imediatamente após o desconector para que os efeitos da variação de pressão
sejam aliviados pela coluna de ventilação e não atinja o desconector,
consequentemente o fecho hídrico.
A Figura 10 mostra o processo de sifonagem no vaso sanitário. Nesta
figura pode-se observar que o ramal de descarga do vaso sanitário fica com
sua seção completamente cheia de líquido formando um pistão de água, o qual
se arrasta por um longo trecho da tubulação. Durante este escoamento, nas
seções anteriores ao pistão, a pressão reinante é negativa e, se não houver a
ventilação adequada, ocorre a sucção do desconector nesta região e, na seção
posterior ao pistão a pressão é positiva, expulsando o fecho hídrico.
10 DN4
0 D
N
10 D
N
Coluna de
ventilação
40 DN
Tubo de queda
10 DN
Desvio horizontal
Laje
Tubo de queda
40 D
N
Desvio horizontal
10 DN
Tubo de queda
40 DN
10 DN
40 D
N
Tubo de queda
Laje
Coluna de
ventilação
40 D
N
10 D
N
Figura 9 – Representação esquemática do desvio da coluna de esgoto sujeita à pressão de espuma
Ambas as situações reduzem a lâmina d’água do desconector permitindo a
passagem dos gases da rede para o ambiente.
Figura 10- Processo de sifonagem do vaso sanitário. Fonte: www.valvulahydra.com.br
A Figura 11 mostra a região de pressão negativa e positiva, antes e
depois do pistão de água formado, respectivamente.
Figura 11 – Pistão de água formado devido à sifonagem do vaso sanitário e às regiões de pressão negativa e positiva no ramal de descarga.
No sistema de coleta de águas pluviais é comum o empoçamento de
pátios e áreas descobertas devido à redução da seção útil de ralos planos por
causa da má colocação da manta de impermeabilização superficial da laje e
sua proteção mecânica.
As calhas devem ser projetadas para trabalhar no máximo a meia seção,
porém com as chuvas intensas de verão ou pela construção de prédios
vizinhos, como mostra o esquema da Figura 12, a área de contribuição
aumenta significativamente (o cálculo da área de contribuição deve ser feito
segundo a Figura 2 da NBR 10844:1989) e as calhas passam a trabalhar a
seção plena como mostra Figura 13 a e até a extravasar, danificando o imóvel.
(a)
(b)
Figura 12 – Construção executada ao lado de outra existente
Figura 13 – Nível da água na seção transversal das calhas
5. Patologias causadas por falta de manutenção
Um dos grandes causadores de patologias detectados nos sistemas
hidráulicos prediais é a falta de uma política de manutenção dos mesmos, seja
para edifícios públicos, comerciais ou residenciais. O empreendedor vê o
edifício composto apenas das fases de concepção, projeto e execução,
esquecendo-se da importância da manutenção durante a vida útil do
emprendimento.
A falta de manutenção planejada e programada adequadamente
inclusive com previsão financeira, leva a manifestações patológicas nas
edificações que muitas vezes acabam sendo irreversíveis, causando inclusive
desvalorização patrimonial.
Algumas das patologias dos sistemas hidráulicos prediais, que ocorrem
por falta de manutenção são apresentadas a seguir:
Presença de vazamentos em tubos e componentes: Essas
manifestações patológicas podem ocorrer tanto devido à idade da edificação e,
consequentemente das tubulações e componentes, como má utilização e falta
de manutenção dos sistemas.
A Figura 14 mostra o vazamento no registro de gaveta, junto a um
hidrômetro, por falta de manutenção preventiva no mesmo.
Figura 14 – Vazamento no registro de gaveta junto ao hidrômetro.
Vazamento de torneiras: Ao abrir e fechar as torneiras, o reparo se
desgasta, permitindo que a água passe livremente da rede de água para o
ambiente causando grandes desperdícios. Se á água for quente, além da água,
ainda é desperdiçada a energia utilizada para aquecer a água. A NBR 5626/98,
no item 5.1.2.1 (a) diz que as instalações prediais de água fria devem ser
projetadas de modo a promover economia de água e energia durante a vida útil
do edifício. A manutenção freqüente, com a substituição do reparo evita este
desperdício e atende o referido item da norma.
A Figura 15 mostra o caminho percorrido pela água, junto ao reparo da
torneira, onde se pode verificar que o reparo é o principal responsável pela
vedação do escoamento e qualquer dano neste, pode provocar vazamento de
água.
Figura 15 – Torneira de lavatório para água fria ou quente.
Além das torneiras, acontece também o desgaste dos equipamentos da
rede de prevenção de incêndios do edifício, como o desgaste do registro globo
angular mostrado na Figura 16, além do desperdício de água, neste caso
também ficou comprometida a pintura da parede.
Envelhecimento das tubulações de ferro fundido: com o passar do
tempo, vão ocorrendo incrustações nas paredes dos tubos, principalmente
aqueles de maior rugosidade, aumentando ainda mais a rugosidade inicial do
tubo, reduzindo a seção do mesmo. O aumento de rugosidade aumenta
também o atrito do fluido com as paredes, aumentando a turbulência e
reduzindo a velocidade do escoamento. Como conseqüência, tem-se a redução
da vazão do escoamento e até a obstrução completa da seção do tubo.
Figura 16 - Registro globo angular danificado e encharcamento da parede
A oxidação das paredes do tubo além de aumentar a sua rugosidade,
provoca a corrosão desta, levando à formação de cavidades que chegam a
atravessar a parede do tubo, provocando vazamentos indesejados.
A falta de manutenção adequada leva à ocorrência de corrosão em
trechos enterrados de tubulações de aço galvanizado de alimentador predial de
água fria e da saída da rede de hidrantes para o hidrante de recalque de
passeio.
A Figura 17 mostra um tubo de ferro fundido desgastado por
incrustações e oxidação.
A Figura 18 mostra o empoçamento de água no vestiário devido à
infiltração da água no solo por vazamento no revestimento e nas tubulações de
uma piscina na Escola de Educação Física e Desportos da Universidade
Federal do Rio de Janeiro, (ALVES e VASQUEZ, 2009), devido ao
envelhecimento das tubulações e falta de manutenção destas e do
revestimento da piscina.
Outro motivo de vazamento são as trincas principalmente em peças
como joelhos, que muitas vezes ficam submetidos a esforços para os quais não
foram projetados. A Figura 19 mostra um joelho trincado encontrado na
manutenção da instalação hidráulica de um edifício.
Figura 17 – Incrustação e oxidação em tubo de ferro fundido Fonte: Leal; Mertens (2009).
Figura 18 - Infiltração por capilaridade, devido a vazamento da piscina. Fonte: Alves e Vasquez (2009)
Figura 19 – Joelho trincado
Ruídos, golpes de aríete, dificuldades de acionamento, vazamentos e/ou
desperdícios de água na operação de válvulas de descarga de bacias
sanitárias: os ruídos podem ocorrer devido à vazão e, consequentemente
velocidades excessivas nas tubulações que atendem às válvulas de descarga,
principalmente nas pavimentos mais baixos, devido à alta pressão e regulagem
inadequada da válvula de descarga. A regulagem inadequada do registro
interno da válvula de descarga pode provocar a não sifonagem e desperdícios
de água na bacia sanitária. Dificuldades de acionamento e vazamentos junto à
válvula de descarga indicam falta de manutenção na válvula. Quando a água
escorre pela parede toda vez que se aciona a válvula de descarga há a
necessidade de substituição do retentor. A Figura 20 mostra um esquema de
uma válvula de descarga aberta onde é possível se visualizar tanto o retentor
quanto a chave de regulagem.
Figura 20 – Válvula de descarga. Fonte: www.docol.com.br
O controle de perdas de água é fundamental para o ser humano, tanto
do ponto de vista ecológico como econômico e de segurança daí a
preocupação com as perdas seja nos sistemas de abastecimento, seja na
instalação predial e por isso a fundamental importância dos investimentos em
métodos de detecção e controle dessas perdas (LEAL; MERTENS, 2009).
Todo reservatório deve ter uma bóia a qual controla a entrada de água
neste. A falta de manutenção na bóia faz com que seu funcionamento deixe a
desejar fazendo com que haja extravasamento de água continuado a partir de
tubulação de extravasão de reservatório, desaguando normalmente sobre o
sistema de coleta de águas pluviais e, quando desprovido de tubulação de
aviso de extravasão, o desperdício pode ocorrer por um período prolongado.
O acúmulo de calcário presente na água obstrui as saídas de chuveiros
e torneiras deixando-os com pressões e vazões insuficientes, causando uso
deficiente dos mesmos. A Figura 21 mostra um chuveiro com funcionamento
normal e outro com as saídas obstruídas.
O acúmulo de sujeira por falta de manutenção ou das calhas e dos
telhados reduz a seção da calhas e aumenta a sua rugosidade, reduzindo a
velocidade do escoamento, consequentemente aumentando a lâmina de água
e causando transbordamento conforme mostra a Figura 22.
Figura 21 – Chuveiro com funcionamento normal e chuveiro com as saídas de água obstruídas
Figura 22 – Acúmulo de sujeira no fundo das calhas
6. Diretrizes gerais para a redução das patologias e
manutenção de sistemas hidráulicos prediais e de
prevenção contra incêndio
Quanto ao projeto, para se reduzir os erros na hora da execução dos
mesmos, além do completo delineamento dos sistemas projetados nas plantas
baixas correspondentes, o projeto deve conter todos os detalhes necessários à
sua execução, seja através de ampliações em planta dos ambientes sanitários
e vistas, no caso dos detalhes de esgoto e águas pluviais, ou das perspectivas
isométricas ou cavaleiras, bem como elevações das paredes com vistas
frontais das tubulações.
Além disso, devem fazer parte do projeto, detalhes específicos,
esquemas verticais dos vários sistemas hidráulicos prediais, corte esquemático
dos reservatórios, casa de bombas e barrilete mostrando inclusive como serão
feitas a drenagem e a limpeza dos reservatórios. Devem constar também
detalhes construtivos padronizados, como caixas de inspeção, caixas de areia,
caixas de gordura, caixas de passagem e suportes de tubulações.
As normas devem ser rigorosamente seguidas para se reduzir ao
máximo as patologias por erros de projeto.
Cada obra deverá ter um manual de operação, uso e manutenção dos
sistemas projetados.
Os sistemas hidráulicos prediais devem atender às peculiaridades de
cada sistema construtivo, seja ele alvenaria estrutural, drywall, lajes
protendidas, pré-moldadas, mistas e nervuradas. Em alguns casos, o
posicionamento das peças deve mudar em função do sistema construtivo.
Conforme NBR 7198:1993, item 6.2.1, “O executor, de comum acordo
com o construtor e o projetista, deve cadastrar todas as eventuais modificações
introduzidas no projeto, durante sua execução, que forem aceitas pelo
projetista. Com base neste cadastro, o projetista deve elaborar desenhos
definitivos das instalações, para que sejam entregues ao usuário final.” Com
estas informações registradas, a manutenção futura fica bastante facilitada.
7. CONCLUSÕES:
Toda obra, além do projeto dos sistemas hidráulicos prediais e de
prevenção de incêndios, deve ter o registro de todas as alterações realizadas
durante a execução da mesma, um manual de operação dos sistemas e um
sistema de manutenção preventiva a fim de que as patologias não afetem o
empreendimento de tal forma que atinja o seu valor patrimonial.
As normas estabelecem regras claras que, se seguidas, evitam muitas
das patologias hoje encontradas nos sistemas hidráulicos prediais e de
prevenção de incêndios.
A previsão orçamentária para a manutenção periódica é de fundamental
importância para que não se tenha despesas inesperadas quando da
ocorrência de uma patologia maior causada pela falta de manutenção
corriqueira.
Dependendo do tamanho do edifício, uma empresa especializada pode
ser contratada para gerenciar o serviço de manutenção dos sistemas
hidráulicos prediais.
8. REFÊRENCIAS BIBLIOGRÁFICAS
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DORALICE APARECIDA FAVARO SOARES
1. Dados pessoais: Endereço: Rua Caracas, 256 – Maringá-PR
Fone: (44) 9914 6332
Email: [email protected]
2. Formação acadêmica:
Título: Graduação em Engenharia Civil
Instituição: Universidade Estadual de Maringá
Período de realização: 03/1981 a 07/1985
Área de atuação: Sistemas hidráulicos prediais
Título: Mestre em Engenharia Civil
Instituição: Escola Politécnica da USP
Período de realização: 03/1987 a 02/1992
Área: Engenharia hidráulica
Título da dissertação: Um bombeamento hidráulico não convencional: Elevador Cherepnov
Título: Doutora em Agronomia
Instituição: Universidade Estadual de Maringá
Período de realização: 03/2006 a 12/2009
Área: Reúso de efluentes
Título da tese: Avaliação da aplicação da água residuária de fecularia em cultivo de Brachiaria brizantha cv mg-5 e seu impacto no solo.
3. Experiência profissional:
Instituição: Universidade Estadual de Maringá
Período: 1986
Disciplinas lecionadas: Instalações hidráulicas prediais (para o curso de Engenharia Civil)
Instituição: Universidade Estadual de Londrina
Período: 1987-1996
Disciplinas lecionadas: Instalações hidráulicas prediais e Hidráulica (para os cursos de Engenharia Civil e Arquitetura e Urbanismo)
Instituição: Universidade Estadual de Maringá
Período: 1994-atual momento
Disciplinas lecionadas: Instalações hidráulicas prediais (para os cursos de Engenharia Civil, Arquitetura e Urbanismo e Engenharia de Produção)
Experiência em projeto de sistemas hidráulicos prediais desde 1985.
