Universidade do Estado de Mato Grosso UNEMAT Campus

Universidade do Estado de Mato Grosso – UNEMAT – Campus Sinop – FACET – Engenharia Civil INSTALAÇÕES HIDRÁULICAS E SANITÁRIAS Professora: Ana Elza Dalla Roza

Projeto Instalações água fria Segundo NBR 5626/98 Esta Norma é aplicável à instalação predial que possibilita o uso doméstico da água em qualquer tipo de edifício, residencial ou não. O uso doméstico da água prevê a possibilidade de uso de água potável e de água não potável. 2 UNEMAT - FACET - Engenharia Civil - Profª Ana Elza Dalla Roza - anaelza 00@hotmail. com

Projeto Instalações água fria Sistemas de abastecimento Existem três sistemas atualmente utilizados para o abastecimento das edificações: v Público: a alimentação da edificação é feita através de rede de água da concessionária. 3 UNEMAT - FACET - Engenharia Civil - Profª Ana Elza Dalla Roza - anaelza 00@hotmail. com

Projeto Instalações água fria Sistemas de abastecimento Existem três sistemas atualmente utilizados para o abastecimento das edificações: v Particular: a alimentação é feita através de fontes como poços artesianos, etc 4 UNEMAT - FACET - Engenharia Civil - Profª Ana Elza Dalla Roza - anaelza 00@hotmail. com

Projeto Instalações água fria Sistemas de abastecimento Existem três sistemas atualmente utilizados para o abastecimento das edificações: v Misto: onde utiliza-se o sistema de abastecimento público e particular ao mesmo tempo. Neste caso, o órgão que gerencia recursos hídricos deve ser consultado. 5 UNEMAT - FACET - Engenharia Civil - Profª Ana Elza Dalla Roza - anaelza 00@hotmail. com

Projeto Instalações água fria Sistemas de Distribuição Quando a água chega até a residência a distribuição para os aparelhos hidráulicos podem ser das seguintes formas: v Distribuição Direta: a água vem diretamente da rede pública de abastecimento para o sistema predial, sem o uso de reservatório. Este sistema é mais econômico, porém a edificação corre o risco de ficar sem água nas eventuais faltas de abastecimento público. Deve ser utilizado apenas onde a concessionária garanta o abastecimento contínuo. 6 UNEMAT - FACET - Engenharia Civil - Profª Ana Elza Dalla Roza - anaelza 00@hotmail. com

Projeto Instalações água fria Sistemas de Distribuição Quando a água chega até a residência a distribuição para os aparelhos hidráulicos podem ser das seguintes formas: v Distribuição Indireta sem Bombeamento/por Gravidade: quando utiliza-se reservatório superior para alimentar o sistema predial. Neste caso, a garantia de abastecimento contínuo de água é maior, porém em alguns locais a pressão na rede da concessionária não é suficiente para fazer a água chegar ao reservatório. 7 UNEMAT - FACET - Engenharia Civil - Profª Ana Elza Dalla Roza - anaelza 00@hotmail. com

Projeto Instalações água fria Sistemas de Distribuição Quando a água chega até a residência a distribuição para os aparelhos hidráulicos podem ser das seguintes formas: v Distribuição Indireta com Bombeamento: utiliza-se um reservatório inferior, de onde a água é elevada até o reservatório superior, através de um conjunto motobomba acoplado às tubulações de recalque e sucção 8 UNEMAT - FACET - Engenharia Civil - Profª Ana Elza Dalla Roza - anaelza 00@hotmail. com

Projeto Instalações água fria Sistemas de Distribuição Quando a água chega até a residência a distribuição para os aparelhos hidráulicos podem ser das seguintes formas: v Distribuição Mista: parte da alimentação da rede de distribuição é feita diretamente pela rede pública de abastecimento e parte pelo reservatório superior da edificação 9 UNEMAT - FACET - Engenharia Civil - Profª Ana Elza Dalla Roza - anaelza 00@hotmail. com

Projeto Instalações água fria Rede predial de distribuição O conjunto de tubulações que se destina a levar água aos pontos de utilização de uma edificação é chamado “Rede Predial de Distribuição”. 10 UNEMAT - FACET - Engenharia Civil - Profª Ana Elza Dalla Roza - anaelza 00@hotmail. com

Projeto Instalações água fria Rede predial de distribuição v Reservatório: tanque se destina a reservar a água a ser consumida pelos usuários da edificação. Deve ser coberto para evitar a entrada de insetos ou sujeira que possa contaminar a água. 11 UNEMAT - FACET - Engenharia Civil - Profª Ana Elza Dalla Roza - anaelza 00@hotmail. com

Projeto Instalações água fria Rede predial de distribuição v Barrilete: tubulação que sai do reservatório e se divide em colunas de distribuição, quando o tipo de abastecimento é indireto. No abastecimento direto, pode ser a tubulação que está diretamente ligada ao ramal predial ou a fonte particular de abastecimento. 12 UNEMAT - FACET - Engenharia Civil - Profª Ana Elza Dalla Roza - anaelza 00@hotmail. com

Projeto Instalações água fria Rede predial de distribuição v Coluna de distribuição: tubulação que deriva do barrilete e se destina a alimentar os ramais. 13 UNEMAT - FACET - Engenharia Civil - Profª Ana Elza Dalla Roza - anaelza 00@hotmail. com

Projeto Instalações água fria Rede predial de distribuição v Ramal: tubulação que deriva da coluna de distribuição, normalmente na horizontal, alimentando os sub-ramais. 14 UNEMAT - FACET - Engenharia Civil - Profª Ana Elza Dalla Roza - anaelza 00@hotmail. com

Projeto Instalações água fria Rede predial de distribuição v Sub-ramal: trecho de tubulação que liga o ramal aos pontos de utilização. 15 UNEMAT - FACET - Engenharia Civil - Profª Ana Elza Dalla Roza - anaelza 00@hotmail. com

Projeto Instalações água fria Rede predial de distribuição v Dispositivos de controle: componentes como registros de pressão e válvulas que controlam a vazão e/ou a passagem da água, sendo instalados nas colunas de distribuição, ramais e sub-ramais. 16 UNEMAT - FACET - Engenharia Civil - Profª Ana Elza Dalla Roza - anaelza 00@hotmail. com

Projeto Instalações água fria Rede predial de distribuição v Dispositivos ou peças de utilização: são os registros e torneiras de banheiros, cozinhas, áreas de serviço e outros ambientes semelhantes, que nos permitem utilizar a água, sendo conectados aos subramais. 17 UNEMAT - FACET - Engenharia Civil - Profª Ana Elza Dalla Roza - anaelza 00@hotmail. com

Projeto Instalações água fria Dimensionamento As instalações de água fria deverão ser projetadas e construídas de modo a: v Garantir o fornecimento de água de forma contínua, em quantidade suficiente, com pressões e velocidades adequadas para que o sistema de tubulações e peças de utilização (chuveiro, torneiras, etc) funcionem perfeitamente; v Preservar rigorosamente a qualidade da água do sistema de abastecimento; v Garantir o máximo de conforto aos usuários, incluindo a redução dos níveis de ruído nas tubulações. 18 UNEMAT - FACET - Engenharia Civil - Profª Ana Elza Dalla Roza - anaelza 00@hotmail. com

Projeto Instalações água fria Dimensionamento O dimensionamento consiste em 2 etapas: Reservatórios 19 UNEMAT - FACET - Engenharia Civil - Profª Ana Elza Dalla Roza - anaelza 00@hotmail. com

Projeto Instalações água fria Dimensionamento O dimensionamento consiste em 2 etapas: Tubulação 20 UNEMAT - FACET - Engenharia Civil - Profª Ana Elza Dalla Roza - anaelza 00@hotmail. com

Projeto Instalações água fria Dimensionamento dos reservatórios Reservatório inferior e superior Nos casos em que houver reservatórios inferior e superior, a divisão da capacidade de reservação total deve ser feita de modo a atender às necessidades da instalação predial de água fria quando em uso normal, às situações eventuais onde ocorra interrupção do abastecimento de água da fonte de abastecimento e às situações normais de manutenção. Utiliza-se 3/5 para o reservatório inferior e 2/5 para o superior do total de reservação. O volume de água reservado para uso doméstico deve ser, no mínimo, o necessário para 24 h de consumo normal no edifício. No caso de residências de pequeno porte, recomenda-se que a reserva mínima seja de 500 L 21 UNEMAT - FACET - Engenharia Civil - Profª Ana Elza Dalla Roza - anaelza 00@hotmail. com

Projeto Instalações água fria Dimensionamento dos reservatórios O dimensionamento da capacidade dos reservatórios se dá pela estimativa de consumo diário. 22 UNEMAT - FACET - Engenharia Civil - Profª Ana Elza Dalla Roza - anaelza 00@hotmail. com

Projeto Instalações água fria Dimensionamento dos reservatórios O dimensionamento da capacidade dos reservatórios se dá pela estimativa de consumo diário. 23 UNEMAT - FACET - Engenharia Civil - Profª Ana Elza Dalla Roza - anaelza 00@hotmail. com

Projeto Instalações água fria Dimensionamento dos reservatórios O dimensionamento da capacidade dos reservatórios se dá pela estimativa de consumo diário. Onde: Cd = Consumo diário total (L/dia) C = Consumo diário per capta (L/dia) P = população do edifício 24 UNEMAT - FACET - Engenharia Civil - Profª Ana Elza Dalla Roza - anaelza 00@hotmail. com

Projeto Instalações água fria Dimensionamento da tubulação Estimativa de vazões v. Demanda provável: Por razões de economia, é usual estabelecer como provável uma demanda simultânea de água menor do que a máxima possível. Probabilidade Pesos relativos 25 • Observação • Cálculos • Empírico • Tabelas UNEMAT - FACET - Engenharia Civil - Profª Ana Elza Dalla Roza - anaelza 00@hotmail. com

Projeto Instalações água fria Dimensionamento da tubulação Unidades de carga (pesos relativos) Os pesos relativos são estabelecidos empiricamente em função da vazão de projeto (ver tabela A. 1). A quantidade de cada tipo de peça de utilização alimentada pela tubulação, que está sendo dimensionada, é multiplicada pelos correspondentes pesos relativos e a soma dos valores obtidos nas multiplicações de todos os tipos de peças de utilização constitui a somatória total dos pesos (ΣP). Onde: Q = vazão estimada na seção considerada (L/s) ƩP = soma dos pesos relativos de todas as peças de utilização alimentadas pela tubulação considerada 26 UNEMAT - FACET - Engenharia Civil - Profª Ana Elza Dalla Roza - anaelza 00@hotmail. com

Projeto Instalações água fria Dimensionamento da tubulação 27 UNEMAT - FACET - Engenharia Civil - Profª Ana Elza Dalla Roza - anaelza 00@hotmail. com

Projeto Instalações água fria Dimensionamento da tubulação Cálculo da perda de carga v. Tubos Para calcular o valor da perda de carga nos tubos, recomenda-se utilizar a equação universal, obtendo-se os valores das rugosidades junto aos fabricantes dos tubos. Na falta dessa informação, podem ser utilizadas as expressões de Fair-Whipple Hsiao indicadas a seguir: Para tubos rugosos (tubos de aço-carbono, galvanizado ou não): J= Perda de carga unitária, em k. Pa/m Q= Vazão estimada na seção considerada, em L/s D = diâmetro interno do tubo, em mm 28 UNEMAT - FACET - Engenharia Civil - Profª Ana Elza Dalla Roza - anaelza 00@hotmail. com

Projeto Instalações água fria Dimensionamento da tubulação Cálculo da perda de carga v. Tubos Para calcular o valor da perda de carga nos tubos, recomenda-se utilizar a equação universal, obtendo-se os valores das rugosidades junto aos fabricantes dos tubos. Na falta dessa informação, podem ser utilizadas as expressões de Fair-Whipple Hsiao indicadas a seguir: Para tubos lisos (tubos de plástico, cobre ou liga de cobre) J= Perda de carga unitária, em k. Pa/m Q= Vazão estimada na seção considerada, em L/s D = diâmetro interno do tubo, em mm 29 UNEMAT - FACET - Engenharia Civil - Profª Ana Elza Dalla Roza - anaelza 00@hotmail. com

Projeto Instalações água fria Dimensionamento da tubulação Cálculo da perda de carga v. Conexões A perda de carga nas conexões que ligam os tubos, formando as tubulações, deve ser expressa em termos de comprimentos equivalentes desses tubos Perda de carga em conexões – Comprimento equivalente para tubo rugoso (tubo de açocarbono, galvanizado ou não) 30 UNEMAT - FACET - Engenharia Civil - Profª Ana Elza Dalla Roza - anaelza 00@hotmail. com

Projeto Instalações água fria Dimensionamento da tubulação Cálculo da perda de carga v. Registros Os registros de fechamento, geralmente utilizados na condição de passagem plena, apresentam perda de carga pequena que, para efeito deste procedimento, pode ser desconsiderada. Por outro lado, os registros de utilização apresentam elevada perda de carga, que deve ser cuidadosamente computada. A perda de carga em registro de pressão pode ser obtida através da seguinte equação: J= Perda de carga unitária, em k. Pa/m Q= Vazão estimada na seção considerada, em L/s D = diâmetro interno do tubo, em mm K= coeficiente de perda de carga do registro 31 UNEMAT - FACET - Engenharia Civil - Profª Ana Elza Dalla Roza - anaelza 00@hotmail. com

Projeto Instalações água fria Dimensionamento da tubulação Cálculo da perda de carga v. Registros 32 UNEMAT - FACET - Engenharia Civil - Profª Ana Elza Dalla Roza - anaelza 00@hotmail. com

Projeto Instalações água fria Dimensionamento da tubulação Verificação da pressão disponível A pressão disponível inicial é usualmente considerada a partir da saída do reservatório. Cada trecho de tubulação entre dois nós ou entre um nó e uma extremidade da rede predial de distribuição deve ser dimensionado na base de tentativa e erro, começando pelo primeiro trecho junto ao reservatório. A pressão disponível residual no ponto de utilização é obtida subtraindose da pressão inicial os valores de perda de carga determinados para os tubos, conexões, registros e outras singularidades. 33 UNEMAT - FACET - Engenharia Civil - Profª Ana Elza Dalla Roza - anaelza 00@hotmail. com

Projeto Instalações água fria Dimensionamento da tubulação Pressão mínima peças de utilização 34 UNEMAT - FACET - Engenharia Civil - Profª Ana Elza Dalla Roza - anaelza 00@hotmail. com

Projeto Instalações água fria Dimensionamento da tubulação Planilha v 1 - trecho: identificação do trecho de tubulação a ser dimensionado, apresentando à esquerda o número ou letra correspondente à sua entrada e à direita o número ou letra correspondente à sua saída. 35 UNEMAT - FACET - Engenharia Civil - Profª Ana Elza Dalla Roza - anaelza 00@hotmail. com

Projeto Instalações água fria Dimensionamento da tubulação Planilha v 2 - soma dos pesos: valor referente à somatória dos pesos relativos de todas as peças de utilização alimentadas pelo trecho considerado. 36 UNEMAT - FACET - Engenharia Civil - Profª Ana Elza Dalla Roza - anaelza 00@hotmail. com

Projeto Instalações água fria Dimensionamento da tubulação Planilha v 3 - vazão estimada, em litros por segundo: valor da vazão total demandada simultaneamente. 37 UNEMAT - FACET - Engenharia Civil - Profª Ana Elza Dalla Roza - anaelza 00@hotmail. com

Projeto Instalações água fria Dimensionamento da tubulação Planilha v 4 - Diâmetro, em milímetros: valor do diâmetro interno da tubulação. 38 UNEMAT - FACET - Engenharia Civil - Profª Ana Elza Dalla Roza - anaelza 00@hotmail. com

Projeto Instalações água fria Dimensionamento da tubulação Planilha v 5 - velocidade, em metros por segundo: valor da velocidade da água no interior da tubulação. 39 UNEMAT - FACET - Engenharia Civil - Profª Ana Elza Dalla Roza - anaelza 00@hotmail. com

Projeto Instalações água fria Dimensionamento da tubulação Planilha v 6 - perda de carga unitária, em quilopascal por metro: valor da perda de carga por unidade de comprimento da tubulação. 40 UNEMAT - FACET - Engenharia Civil - Profª Ana Elza Dalla Roza - anaelza 00@hotmail. com

Projeto Instalações água fria Dimensionamento da tubulação Planilha v 7 - diferença de cota (desce + ou sobe -), em metros: valor da distância vertical entre a cota de entrada e a cota de saída do trecho considerado, sendo positiva se a diferença ocorrer no sentido da descida e negativa se ocorrer no sentido da subida. 41 UNEMAT - FACET - Engenharia Civil - Profª Ana Elza Dalla Roza - anaelza 00@hotmail. com

Projeto Instalações água fria Dimensionamento da tubulação Planilha v 8 - pressão disponível, em quilopascals: pressão disponível na saída do trecho considerado, depois de considerada a diferença de cota positiva ou negativa. 42 UNEMAT - FACET - Engenharia Civil - Profª Ana Elza Dalla Roza - anaelza 00@hotmail. com

Projeto Instalações água fria Dimensionamento da tubulação Planilha v 9 e 10 - comprimento real e equivalente da tubulação, em metros: valor relativo ao comprimento do trecho considerado. 43 UNEMAT - FACET - Engenharia Civil - Profª Ana Elza Dalla Roza - anaelza 00@hotmail. com

Projeto Instalações água fria Dimensionamento da tubulação Planilha v 11, 12 e 13 - perda de carga, em quilopascals: valor calculado para perda de carga no trecho considerado. 44 UNEMAT - FACET - Engenharia Civil - Profª Ana Elza Dalla Roza - anaelza 00@hotmail. com

Projeto Instalações água fria Dimensionamento da tubulação Planilha v 14 - pressão disponível residual, em quilopascals: pressão residual, disponível na saída do trecho considerado, depois de descontadas as perdas de carga verificadas no mesmo trecho. 45 UNEMAT - FACET - Engenharia Civil - Profª Ana Elza Dalla Roza - anaelza 00@hotmail. com

Projeto Instalações água fria Dimensionamento da tubulação Planilha v 15 - pressão requerida no ponto de utilização, em quilopascals: valor da pressão mínima necessária para alimentação da peça de utilização prevista para ser instalada na saída do trecho considerado, quando for o caso. 46 UNEMAT - FACET - Engenharia Civil - Profª Ana Elza Dalla Roza - anaelza 00@hotmail. com

Projeto Instalações água fria Dimensionamento da tubulação Planilha v 15 - pressão requerida no ponto de utilização, em quilopascals: valor da pressão mínima necessária para alimentação da peça de utilização prevista para ser instalada na saída do trecho considerado, quando for o caso. 47 UNEMAT - FACET - Engenharia Civil - Profª Ana Elza Dalla Roza - anaelza 00@hotmail. com

Projeto Instalações água fria Exercício Dimensionar a coluna de água fria AF 1, de PVC, que alimenta em cada pavimento um banheiro privativo com 1 vaso sanitário com válvula de descarga, 1 lavatório e 1 chuveiro elétrico 48 UNEMAT - FACET - Engenharia Civil - Profª Ana Elza Dalla Roza - anaelza 00@hotmail. com