Programas computacionais para dimensionamento do volume de reservatório

Amorim e Pereira (2008) apresentam em seus estudos que a utilização dos métodos práticos para o dimensionamento de reservatórios, por serem menos complexos e de fácil aplicação, são mais indicados em residências unifamiliares, ou em pequenos estabelecimentos, enquanto os métodos mais complexos, como o Método de Rippl, ou o Método de Análise de Simulação são mais indicados para projetos maiores, como indústrias, por exemplo. Destacam ainda que não existe nenhuma restrição na aplicação de qualquer método em diferentes tipologias de edificações. Em regiões com altos índices pluviométricos, devem-se escolher métodos mais conservadores, enquanto em regiões com baixos índices, o ideal é utilizar métodos que superdimensionem o reservatório, para que a água coletada nos períodos de chuva possa suprir a demanda nos períodos secos .

A eficiência dos sistemas de aproveitamento de água pluvial é afetada sobretudo pelo dimensionamento do reservatório de armazenamento. O dimensionamento adequado é essencial para evitar a operação do reservatório de forma ociosa quando superdimensionado ou insuficiente, quando subdimensionado. Por isso, a utilização de programas de computador para essa finalidade é uma importante ferramenta (ALVES et al, 2008). Procurando por programas de computador que viabilizem esta atividade, podem-se encontrar algumas opções como se observa abaixo.

Segundo Nascimento e Moruzzi (2010), o REZZ é um programa computacional que utiliza o Método de Rippl e o Método da Análise da Simulação, desenvolvido para auxiliar no cálculo do volume do reservatório para sistemas de aproveitamento de água pluvial. Ressalta- se ainda que, para se utilizar o programa, são necessários conhecimentos básicos sobre métodos de cálculo e sobre sistemas de captação. A função do programa é auxiliar na decisão, e não decidir pelo usuário. Sendo assim, a aplicação do REZZ no dimensionamento do volume de

reservatório de sistemas de aproveitamento de água pluvial constituiu uma ferramenta importante de auxílio na tomada de decisão, pois com o REZZ é possível obter rapidamente os diferentes valores correspondentes ao volume de reservatório para os diferentes métodos preconizados pela NBR15527 (ABNT, 2007).

Segundo Khastagir e Jayasuriya (2010), a decisão a ser tomada para a determinação do tamanho do reservatório de água pluvial é basicamente um compromisso entre a maximização do uso da água pluvial, a confiabilidade do atendimento da demanda ao longo do ano, a precipitação anual do local, o tamanho da área de captação, o investimento necessário e o espaço disponível dentro da propriedade para instalar o tanque. Em seu estudo, os autores desenvolveram uma metodologia para melhorar o dimensionamento de tanques de águas pluviais, considerando os fatores já mencionados e representados por meio de uma curva com característica adimensional. O estudo abre o caminho para o desenvolvimento de uma ferramenta computacional, baseada na web e interativa, para selecionar o tamanho do tanque ideal de águas pluviais.

Com o objetivo de avaliar o desempenho de sistemas de captação de águas pluviais, o armazenamento para posterior consumo, assim como simular um melhor equilíbrio entre a área de contribuição do telhado, o tamanho do tanque e a demanda de água pluvial para atender o uso final desejado, foi desenvolvido pela North Carolina State University o programa Stormwater. Jones e Hunt (2010), apresentaram um estudo, realizado em cidades do sudeste americano, para determinar o equilíbrio ideal entre a área de telhado, tamanho do reservatório e consumo de água. O algoritmo utilizado pelo programa utiliza uma série de tomadas de decisões para avaliar o equilíbrio da água (fluxo de entrada de água pluvial subtraindo-se a água consumida). Os cálculos são realizados a cada hora ou dia, dependendo do intervalo dos dados de precipitação introduzidos no programa. Assim, utilizando os dados de precipitação pluviométrica, determina-se o período de simulação. Segundo Jones e Hunt (2010), pode-se prever o uso da água pluvial de várias maneiras com essa ferramenta de simulação.

No LabEEE (Laboratório de Eficiência Energética em Edificações) da Universidade Federal de Santa Catarina, com o objetivo de determinar o volume do reservatório, assim como o potencial de economia de água potável por intermédio do aproveitamento de água pluvial, foi desenvolvido o programa Netuno. Embora não seja um método de dimensionamento propriamente dito, teve seu desenvolvimento iniciado no ano de 2004.

O algoritmo do programa Netuno realiza os cálculos em base diária, considerando a demanda e a disponibilidade de água pluvial. Diariamente, a água pluvial que escoa pela superfície de captação, descontadas as perdas, é conduzida ao reservatório de armazenamento. Se a capacidade do reservatório é excedida, a demanda de água pluvial é atendida e o excesso de água é extravasado. Caso contrário, a demanda diária de água potável é atendida parcial, ou totalmente, pela concessionária (GHISI; CORDOVA; ROCHA, 2010).

Apresentam-se também, como resultado da simulação, os percentuais de números de dias do ano em que a água pluvial coletada: a) atende completamente às necessidades diárias de água pluvial; b) atende parcialmente a essas necessidades; e c) não atende às necessidades diárias, ou seja, quando o reservatório de água pluvial encontra-se completamente vazio. Para efeitos comparativos, apresenta- se também o volume de água pluvial extravasado (não aproveitado) ao longo do ano (GHISI; CORDOVA; ROCHA, 2010).

O dimensionamento do volume de reservação de água pluvial deve ser elaborado por método que leve em conta a oferta e a demanda de água pluvial. A oferta é descrita pelas séries históricas de precipitação pluvial da localidade, ao longo do tempo, e a demanda deve ser calculada a partir dos volumes aplicáveis aos usos não-potáveis previstos. Esses fatores combinados estão contemplados no algoritmo do programa Netuno.