4 METODOLOGIA
4.3.3 Dimensionamento da bomba
Para o sistema de bombeamento necessário com o objetivo de realizar o abastecimento dos reservatórios superiores, foi calculado a capacidade das bombas (𝑄𝑅) utilizando-se da EQUAÇÃO (31), para o consumo diário de 14400 L com tempo
de funcionamento desejado de 6 horas.
𝑄𝑅 = 14400 6 = 2400 𝐿 ℎ 𝑄𝑅 =2400 3600= 0,667 𝐿 𝑠 = 6,67 ∙ 10 −4𝑚3 𝑠
O dimensionamento da tubulação de recalque (𝐷𝑅) foi calculado com a EQUAÇÃO (29), mas como o resultado obtido não foi um diâmetro comercial foi adotado o diâmetro imediatamente superior de 25 mm e o diâmetro de sucção (𝐷𝑆) adotado foi o mesmo que de recalque conforme:
𝐷𝑅 = 1,3 √6,67 ∙ 10−4 √6/244
= 23,73 𝑚𝑚 → 25 𝑚𝑚 𝐷𝑆 = 25 𝑚𝑚
Após isso, foi verificado os comprimentos e perdas de cargas pelo projeto hidráulico para os valores das alturas manométricas de recalque (𝐻𝑅) e de sucção (𝐻𝑆) a fim de obter as alturas manométricas (𝐻𝑚) dos sistemas de bombeamento, conforme
apresentado na TABELA 54, utilizando-se da EQUAÇÃO (30). Foi considerado um sistema para cada reservatório superior com colunas de abastecimento individuais.
TABELA 54 - ALTURAS MANOMÉTRICAS Alturas Coluna 1 Coluna 2
ℎ𝑠 0,86 0,86 ∆ℎ𝑠 𝐿𝑆 2,34 4,31 𝐿𝑆 𝑒𝑞 3,00 4,50 𝐻𝑆 1,38 1,72 ℎ𝑅 18,00 18,00 ∆ℎ𝑅 𝐿𝑅 28,48 28,48 𝐿𝑅 𝑒𝑞 10,50 10,50 𝐻𝑅 21,81 21,81 𝐻𝑚 23,20 23,54 FONTE: Os autores (2019).
Assim é possível estimar a potência das bombas necessárias para cada coluna de abastecimento, foi adotado um rendimento da bomba (𝜂) de 40% e calculado a partir da EQUAÇÃO (32).
𝑃1 = 9810 ∙ 6,67 ∙ 10 −4∙ 23,2 0,40 = 379,51 𝑊 𝑃2 = 9810 ∙ 6,67 ∙ 10 −4∙ 23,54 0,40 = 385,07 𝑊 4.4 PROJETO SANITÁRIO
Para o projeto sanitário foi definido as conexões e ramais para cada ambiente de ambos os tipos de apartamentos, obteve-se as mesmas configurações conforme apresentado na TABELA 55.
Os ramais de descarga foram considerados para os sistemas listados e utilizou-se as TABELA 13 e TABELA 14 para determinação diâmetros dos aparelhos e de conexões entre os mesmos ramais.
i. Chuveiro, lavatório e ralo de piso; ii. Bacia Sanitária;
iii. Tanque de lavar roupas, máquina de lavar roupas e ralo de piso; iv. Pia de cozinha.
Já os ramais de esgoto foram dimensionados com auxílio da TABELA 15 e realizou-se apenas a conexão dos itens i e ii, para o item iii foi necessário o aumento do diâmetro enquanto o item iv foi mantido do ramal de descarga.
Para dimensionar tubos de queda foi utilizado a TABELA 16, para estes foi considerado tubos individuais para cada sistema, já que as pias de cozinhas devem passar pela caixa de gordura e é recomendado que tanques e maquinas de lavar roupa possuam um sistema próprio para não retornar a espuma gerada.
Para os tubos de queda das pias de cozinha foi adotado posteriormente caixas de gordura duplas, que podem receber de 3 a 12 pias residenciais, no caso projetado recebem 4 pias de cozinha sendo uma para cada pavimento.
Os sub-coletores foram dimensionados utilizando-se da TABELA 17, para todos os tubos de quedas mencionados foi necessário uma tubulação de 100 mm de diâmetro ao considerar o somatório de UHC do pavimento pela quantidade dos mesmos, com declividade de 1% recomendada pela NBR 8160 (1999).
Para o coletor predial que conecta na rede pública de esgotamento sanitário é necessária uma tubulação de 150 mm de diâmetro, somando-se as UHC de toda a edificação, a declividade manteve-se de 1%. Em todas as conexões entre tubos de queda e coletores, ou quando há mudanças de direção da tubulação, foi adicionado caixas de inspeção conforme recomendações da NBR 8160 (1999) apresentadas no item 3.4.1 .
Os ramais e colunas de ventilação foram dimensionados para o sistema inteiro de cada apartamento, respeitando as distancias mínimas estabelecidas na TABELA 12. Para isso foi considerado as TABELA 18 e TABELA 19 com o comprimento das colunas de ventilação equivalente ao pé direito dos 4 pavimentos.
TABELA 55 - DIMENSIONAMENTO DA INSTALAÇÃO DE ESGOTO RAMAIS DE
DESCARGA (peças)
RAMAIS DE
DESCARGA RAMAIS DE ESGOTO
TUBO DE QUEDA
CÔ
MO
DO APARELHO TABELA 13 TABELA 14 TABELA 15 TABELA 16
UHC aparelho Dmín (mm) UHC Dmín (mm) UHC D (mm) UHC D (mm) UHC D (mm) A pa rt am e nto 1 Chuveiro 2 40 4 50 4 50 10 100 40 100 Ralo de piso 1 40 Lavatório 1 40 Bacia sanitária 6 100 6 100 6 100 Tanque de lavar roupa 3 40 7 50 7 75 7 75 28 75 Máquina de lavar roupa 3 50 Ralo de piso 1 40 Pia 3 50 3 50 3 50 3 50 12 50 A pa rt am e nto 2 Chuveiro 2 40 4 50 4 50 10 100 40 100 Ralo de piso 1 40 Lavatório 1 40 Bacia sanitária 6 100 6 100 6 100 Tanque de lavar roupa 3 40 7 50 7 75 7 75 28 75 Máquina de lavar roupa 3 50 Ralo de piso 1 40 Pia 3 50 3 50 3 50 3 50 12 50 FONTE: Os autores (2019).
4.5 PROJETO PLUVIAL
O projeto pluvial do edifício foi dividido em duas concepções: a laje impermeabilizada e inclinada com direcionamento das águas para condutores verticais e horizontais até o reservatório de água pluvial para reuso; e a drenagem do estacionamento através de ralos, condutores horizontais, caixas de areia e tubulação até ligação com a rede pública de drenagem.
Primeiramente para foi adotada uma laje impermeabilizada com inclinação mínima de 0,5%, segundo a NBR 10844 (1989), com sentido à fachada posterior do edifício, onde as águas serão coletas por condutores verticais. Por meio dos condutores verticais e horizontais as águas passam por filtro de peneira até alcançar o reservatório de águas pluviais localizado nos fundos do terreno. Esse reservatório possui parede que faz divisa com a cisterna do edifício.
Para o dimensionamento das tubulações estimou-se a vazão para uma chuva de duração 5 min, período de retorno de 5 anos e intensidade de 204 mm. A área de influência da chuva calculada conforme FIGURA 43 e TABELA 56.
FIGURA 43 – VISUALIZAÇÃO DA ÁREA DE INFLUÊNCIA DA CHUVA
FONTE: Adaptado de Revit (2019).
TABELA 56 – ÁREA DE INFLUÊNCIA DA CHUVA
Interceptador Área (m²) Cobertura 333,70 Reservatórios 8,16 Paredes 16,00 Cobertura 2 12,63 Área total 370,49 FONTE: Os autores (2019).
A vazão total estimada para a área de influência foi de 1260 L/min sendo considerada dividida igualmente entre seis condutores verticais, 210 L/min cada.
O dimensionamento do condutor vertical para a vazão de 210 L/min, altura da lâmina d’água na cobertura de 5 mm e comprimento do condutor vertical de aproximadamente 15 m foi de DN 75 mm.
O dimensionamento dos condutores horizontais foi realizado de acordo com vazão de contribuição dos trechos alimentados pelos condutores verticais. Considerando tubulação de PVC com coeficiente de rugosidade 𝑛 = 0,011 e inclinação da tubulação de 2% obteve-se a TABELA 57.
TABELA 57 – DIMENSIONAMENTO CONDUTORES HORIZONAIS
Condutor horizontal Q (L/min) DN (mm)
CH1 210 100
CH2 420 125
CH3 630 125
FONTE: Os autores (2019).
O volume do reservatório de água pluvial de capacidade 6 m³ foi estimado a partir da vazão de projeto e tempo de duração da chuva de 5 min. Essa água possui destino o uso em lavagem de calçadas, garagem e irrigação do jardim.
A drenagem do estacionamento não foi dimensionada analisando a área de influência da chuva, porém é a região mais baixa da superfície do terreno e de provável empoçamento. Para esse sistema de drenagem pluvial foram inseridos ralos pelo estacionamento com tubulação de condutores horizontais encaminhando as águas para o sistema de drenagem pública. Em encontros entre tubulações ou mudanças de direção foram adicionadas caixas de areia conforme orientação da NBR 10844 (1989).
4.6 PROJETO ELÉTRICO
Para o projeto elétrico foi realizado um projeto unifilar, adotando os requisitos estabelecidos pela NBR 5410 (2004) conforme o item 3.6.
Os pontos de tomadas dos cômodos em áreas molhadas de cozinhas foram quantificados com o perímetro do compartimento por 3,5 m, totalizando 6 tomadas no e considerado as três primeiras com 600 VA segundo exigência da NBR 5410 (2004). Os banheiros foram adotados a quantidade mínima de uma tomada mais uma tomada especial para a máquina de lavar roupa. Para os outros cômodos foram calculados a
partir do perímetro do compartimento por 5 m. A quantidade de unidades de pontos de tomadas para os cômodos de cada apartamento está apresentada na TABELA 58. As lâmpadas foram quantificadas a partir da área de cada cômodo, para áreas menores que 6 m² foi utilizado somente uma lâmpada de 100 VA e em áreas maiores foram consideradas uma lâmpada de mesma potência a cada 4 m². As quantidades necessárias para o projeto, por cômodo de cada apartamento, podem ser visualizadas na TABELA 58.
TABELA 58 - QUANTIDADES DE ELEMENTOS ELÉTRICOS
Cômodos Área (m²) Perímetro (m) Tomadas Lâmpadas Apartamento 1 (internos) Cozinha/Sala 18,59 20,55 6 4 Banheiro 5,25 9,20 2 1 Quarto 1 8,76 12,05 3 1 Quarto 2 11,52 14,35 3 2 Corredor 2,59 7,10 2 1 Apartamento 2 (cantos) Cozinha/Sala 16,87 17,63 6 3 Banheiro 3,72 8,32 2 1 Quarto 1 6,71 10,42 3 1 Quarto 2 9,23 13,02 3 1 Corredor 7,57 16,42 4 1 FONTE: Os autores (2019).
Para quantificar os disjuntores necessários para os quadros de distribuição dos apartamentos, foi considerado um circuito de pontos de tomadas e um circuito de iluminação para cada ambiente. Cada apartamento possui cinco ambientes: dois quartos, banheiros, corredores e cozinhas/salas, a partir disso a quantidade obtida para cada apartamento é de 10 disjuntores mais 4 circuitos para tomadas de uso especifico, resultando em 14 disjuntores, porém segundo a NBR 5410 (2004) é necessário também um espaço reserva para possíveis ampliações, utilizando-se da TABELA 22 é obtido o valor de 4 disjuntores reservas. Assim, totalizando 18 disjuntores para os quadros de distribuição em cada apartamento.
5 DISCUSSÃO E RESULTADOS
No presente trabalho, para o projeto arquitetônico foi verificado as condições estabelecidas pela Prefeitura Municipal de Curitiba, Portaria no 80 (2013); pela Norma
de Desempenho, NBR 15575 (2013) e pelos Corpos de Bombeiros Paraná, NPT 011 (2016).
Para o projeto estrutural foi realizado o pré-dimensionamento, análise estrutural, dimensionamento e detalhamento, seguindo orientações de todas as normas necessárias tanto para estabelecer as forças e cargas, quanto ao realizar o projeto verificando a NBR 6118 (2014).
No projeto hidrossanitário foram dimensionados os reservatórios, tubulações de água fria, água quente, esgoto sanitário e águas pluviais, segundo recomendações das normas de Instalações Prediais de Água Fria, NBR 5626 (1998); Instalações Prediais de Água Quente, NBR 7198 (1993); Instalações Prediais de Águas Pluviais, NBR 10844 (1989); Instalações Prediais de Esgoto Sanitário NBR 8160 (1999); além de notas de aula da disciplina de TH030 – Sistemas Prediais Hidráulicos Sanitários segundo Knapik (2019).
Já o projeto elétrico foi executado conforme orientações apresentadas na norma de Instalações elétricas de baixa tensão, NBR 5410 (2004) e as representações gráficas de projeto segundo a norma de Símbolos gráficos para Instalações Elétricas Prediais, NBR 5444 (1989).
Todos os projetos foram executados com características do conceito BIM de maneira que ficassem compatibilizados já durante a execução dos projetos de forma contínua e cíclica. A partir disso, o arquitetônico e o estrutural sempre que alterados interferiam no outro e já se verificava as modificações necessárias entre esses. Para o hidrossanitário, previamente a execução do projeto, foi idealizado a localização dos furos em vigas e lajes no estrutural, de shafts para tubos de quedas do esgoto sanitário, e a distribuição das peças hidráulicas de maneira que as tubulações estivessem, preferencialmente, localizadas em somente uma parede de cada apartamento.
Os resultados obtidos foram as pranchas de projeto arquitetônico, estrutural, hidrossanitário e elétrico apresentados nos APÊNDICE 1, 2, 3 e 4, respectivamente.
As pranchas de projeto arquitetônico foram:
b) Cortes A e B;
c) Elevações frontal, posterior e laterais; d) Implantação e 3D.
De projeto estrutural foram:
a) Planta de cargas com eixos e locação dos pilares;
b) Plantas de formas para: térreo (fundação), pavimento tipo e coberturas; c) Cortes A e B;
d) Armaduras de pilares, vigas e lajes. As pranchas de projeto hidrossanitário foram:
a) Água fria, água quente e esgoto pavimento tipo: plantas, cortes e isométricos;
b) Água fria barrilete e hidrômetros: plantas, cortes e isométricos; c) Esgoto e pluvial térreo: plantas, cortes e isométricos;
d) Prancha geral: elevação frontal (esquema vertical) e isométrico. Por fim as pranchas de projeto elétrico foram:
a) Planta de instalação elétrica predial: pavimento térreo; b) Planta de instalação elétrica predial: pavimento tipo.
6 CONCLUSÕES E RECOMENDAÇÕES
A aplicação do BIM possui suas vantagens e desvantagens quanto à implantação, modelagem, detalhamento e visualização na elaboração de projetos para edificações. Algumas vantagens e desvantagens vivenciadas na elaboração do presente trabalho são apresentadas a seguir.
Com este trabalho foi possível a elaboração de projetos de um edifício de 4 pavimentos através um modelo tridimensional que agregou características quantitativas e qualitativas dos elementos. Foi possível alcançar o nível de desenvolvimento ND350 com compatibilidade entre os projetos arquitetônico, estrutural, hidrossanitário e elétrico.
A elaboração dos projetos foi baseada nas normas técnicas e foram utilizados principalmente os softwares Revit, TQS e Scia Engineer; os programas possuem suporte IFC, porém a comunicação entre os programas é falha.
A extensão IFC não possui compatibilidade entre as versões estudantis dos
softwares TQS v19 e Revit 2019. A interoperabilidade entre o Revit e o Scia Engineer
possui entraves como a geração de elementos com centros geométricos deslocados inviabilizando a utilização dos dados transferidos.
A interoperabilidade entre os softwares ainda não é suficiente para completa transmissão de dados e a compatibilização entre os projetos acaba por ser atingida realizando alterações manuais no modelo.
A integração proporcionada pela metodologia BIM permite organizar a visibilidade dos projetos arquitetônico, estrutural, hidrossanitário e elétrico. Além disso, a apresentação de uma interface coordenada em uma árvore de projeto otimiza a navegação pelas disciplinas de forma mais rápida e prática.
O software Revit, por permitir a metodologia BIM, permite a inserção de configurações e especificações detalhadas de parâmetros dos elementos, porém essa liberdade também gera a necessidade de especificar os mesmos parâmetros para permitir a modelagem do sistema projetado. É necessário um grande conhecimento em famílias e configuração de famílias para a elaboração de projetos hidrossanitário e elétrico, em razão do tipo de conexão e sistema, como tubulações e fiação.
A aquisição de templates e famílias para o Revit causaram um grande impacto no tempo de produção dos projetos, principalmente elétrico e hidrossanitário. Iniciar a modelagem com essas ferramentas previamente configuradas e atualizadas aos
padrões das respectivas NBRs otimizam o tempo de modelagem. Além de que, um considerável tempo pode ser necessário para aprender e aplicar as configurações de
template, de visualização na vista e organização dentro do modelo.
Algumas limitações de softwares dificultam a representação completa de todo um sistema de projeto. Por exemplo, o TQS não consegue dimensionar corretamente reservatórios de água em razão do tipo e orientação da carga hidrostática e dos formatos de armaduras para esse tipo de elemento, porém o software consegue com excelência dimensionar e detalhar elementos básicos como lajes, vigas, pilares, blocos, sapatas.
Um melhor detalhamento depende do tempo disponível para a elaboração do projeto e do grau de necessidade de especificação do cliente. O tempo gasto para detalhar aumenta consideravelmente
em relação à modelagem inicial. Por exemplo, a inserção de uma parede no modelo impacta na arquitetura, porém a configuração e detalhamento das camadas da parede não alteram o panorama geral do projeto, mas sim o quantitativo de materiais. Além de que o detalhamento exige um mais processamento de dados pelo computador, uma vez que o modelo básico já está completo.
Cortes e vistas automatizadas otimizaram a produção ao representar fielmente todos os elementos aparentes em cada visualização. A principal vantagem desse potencial é não precisar verificar ou atualizar os cortes e vistas quando realizadas alterações no decorrer do projeto.
Os conhecimentos obtidos na elaboração do trabalho proporcionaram uma visualização e integração dos projetos em uma visão realista. Obteve-se com esse trabalho a sensibilidade ao impacto de mudanças em um projeto para com os demais e a compatibilização entre eles. Por exemplo, dimensões de banheiros na arquitetura influenciam no dimensionamento da laje, na necessidade ou não de verificações de aberturas em lajes assim como a necessidade de aberturas ou a especificação de
shafts que não prejudiquem os demais projetos, na quantidade de iluminação,
ventilação e na quantidade de lâmpadas necessárias para atender aos requisitos das normas de projetos arquitetônico e elétrico.
Foi adquirido com esse trabalho uma grande experiência na área de elaboração de projetos em geral, além de compreender a importância de uma padronização e qualidade da apresentação do produto final, representado por pranchas, carimbos e modelo computacional.
Foi possível também a aplicação direta e realista de conhecimentos técnicos multidisciplinares em projetos arquitetônicos, estruturais, hidrossanitários e elétricos e até mesmo examinar o mercado de produtos da construção civil. Ademais uma visão geral de todos os elementos necessários para uma edificação residencial de forma completa ao se especificar produtos e equipamentos no projeto. Essa aprendizagem é de grande importância para a área de orçamentação dentro da construção civil.
Algumas recomendações para trabalhos futuros é prever um grande tempo de familiarização com o software, por meio de cursos online ou até mesmo presenciais, com suporte de pessoas que dominam a ferramenta para tirar dúvidas de forma rápida. Essa conversa beneficia os dois lados pois ambos aprendem e fixam conhecimentos sobre o assunto.
Templates e famílias integralmente configuradas são comercializadas e
podem ser uma solução à necessidade de grande detalhamento de peças para os projetos. Pois a especificação de materiais como lâmpadas, esquadrias e peças hidrossanitárias dependem de produtos existentes no mercado local e da necessidade e desejo do cliente.
Apesar de não ser abordado no projeto, recomenda-se realizar o levantamento de quantitativos e ainda orçamentação para avaliar a viabilidade do projeto, para um modelo completo de BIM da edificação agregando valor ao projeto. Com essas informações é possível atingir as dimensões 4D e 5D do conceito BIM, sendo adicionados o cronograma e orçamentação ao modelo de dimensão 3D.
É possível ainda realizar projetos de prevenção, combate a incêndio e pânico, projetos de aproveitamento da água da chuva em bacias sanitárias para utilização mais eficiente, projetos de instalações de água quente com o aquecimento a partir painéis solares, realizar a modelagem dos conduítes elétricos de maneira compatível com as outras instalações e também, projetos complementares como: projeto de telefonias, projeto de tubulação de gás, projeto de rede de internet e quais mais forem necessários para o melhor detalhamento possível do projeto.
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