ESTUDO SOBRE O POTENCIAL DE APROVEITAMENTO DE AGUA DE CHUVA NA FACULDADE DE ENGENHARIA MECÂNICA (FEM)
JOEL ASSUNÇÃO DOS SANTOS*1 & TÚLIO RODARTE RICCIARDI1
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Curso de graduação - Faculdade de Engenharia Mecânica/UNICAMP
*
e-mail do autor correspondente: joel.assuncao1@gmail.com
RESUMO: O problema do consumo excessivo da água sugere a procura de alternativas. A captação da água
da chuva para fins não-potáveis como lavagem de roupas, calçadas e descargas para o uso doméstico, é uma das possibilidades. Nessa visão, o presente trabalho objetiva demonstrar o potencial de aproveitamento de água de chuva no prédio da FEM, Unicamp, com a utilização de cisternas, levando em considerações leis existentes, a infraestrutura atual da faculdade e dados pluviométricos em Campinas. A economia mensal média obtida poderia chegar a 2% em meses com muita chuva, representando uma economia média de R$ 3.240. A utilização destas cisternas não só na faculdade, mas em toda a universidade traria grande economia.
PALAVRAS-CHAVE: FEM, UNICAMP, cisterna, água de chuva.
ABSTRACT: The problem of excessive consumption of water suggests the search for alternatives. The
capture of rainwater for non-potable purposes such as washing clothes, sidewalks and discharges for domestic use, is one of the possibilities. In this view, the present work aims to demonstrate the potential use of rainwater in building FEM, Unicamp, with use of tanks, taking into consideration existing laws, the current infrastructure of the college and rainfall data in Campinas. The average monthly savings achieved could reach 2% in months with lots of rain, representing an average savings of R$ 3.240. The use of these tanks not only in college, but throughout the university would bring big savings.
KEYWORDS: FEM, UNICAMP, cistern, rainwater INTRODUÇÃO
A superfície do nosso planeta é composta por 70% de água. Essa água tem um ciclo natural, que começa com sua evaporação, formando as nuvens que depois vão retornar para a terra através das chuvas. Porém, de toda água existente no planeta, 97,5% estão nos oceanos e dos 2,5% restantes, 1,5% estão nos pólos (geleiras e icebergs), ficando apenas 1% disponível para nosso consumo, sendo que a maior parte esta em leitos
subterrâneos, atmosfera, plantas e animais. Atualmente usamos para nosso consumo as águas de nascentes, lagos, rios e extrações de leitos subterrâneos, os aqüíferos (TUCCI, 2000).
Com a poluição cada vez maior do ar, da terra, das nascentes, dos lagos, dos rios e dos oceanos, essas águas estão ficando contaminadas, exigindo uma enorme preocupação para sua preservação, pois sem água natural a vida como conhecemos não tem como existir. O Atlas da Água (CLARK & KING, 2005) mostra claramente
como esse recurso natural já é o centro da atenção de governos, pessoas e especialistas ao redor do globo, e diz que, caso nenhuma providência seja tomada para conter o consumo indiscriminado desse recurso natural, cinqüenta anos é o tempo estimado para que metade da população mundial conviva com a escassez crônica de água.
De nossa parte, o melhor que podemos fazer é economizar ao máximo, evitando que maior quantidade de água seja retirada da natureza para nosso consumo. Existem diversas formas para economizar água potável: Fechar a torneira enquanto escova os dentes, faz a barba ou ensaboa a louça; Não usar mangueira para lavar pisos, calçadas, automóveis; Trocar as válvulas hidro-assistidas de descargas por caixas acopladas ao vaso sanitário com limitador de volume por descarga; Diminuir o tempo no banho, e ajustar o fluxo da água;
No nordeste brasileiro, devido aos longos períodos de estiagem, o Governo Brasileiro financia a construção de cisternas para captação de água da chuva (MDSCF, 2012).. Lá, mais de meio milhão de cisternas já foram instaladas, com capacidade para 16 mil litros que possibilitam que uma família de 5 pessoas tenha água para atender todas as necessidades. Esses reservatórios inclusive permitem que o nordestino utilize esta água para beber e para cozinhar.
MATERIAIS E MÉTODOS
Estendendo a idéia de utilizar cisternas em locais semi-áridos para locais onde as chuvas são mais freqüentes, pode-se utilizar a água armazenada para reduzir o consumo de água tratada ou de aqüíferos subterrâneos (poços artesianos).
Aproveitando esta idéia, este trabalho tem como objetivo estudar o potencial de aproveitamento de água de chuva no prédio da Faculdade de Engenharia Mecânica da UNICAMP (FEM), demonstrando o quanto a faculdade poderia economizar de água potável se fosse incorporado esse sistema.
Os principais objetivos do Aproveitamento de Água da Chuva são: Incentivar a população a fazer o aproveitamento correto da água de chuva; Fazer com que toda casa urbana tenha pelo menos um sistema simples de Aproveitamento da Água de Chuva; Minimizar o escoamento do alto volume de água nas redes pluviais durante as chuvas fortes e assim diminuir a ocorrência de enchentes nas grandes cidades; Usar a água para irrigações nos jardins; Usar a água para lavagens de pisos, carros, máquinas e nas descargas no vaso sanitário. Esses conceitos são discutidos por Da SILVA (2007), para uma escola pública e um prédio industrial.
A captação de água da chuva não interfere de maneira severa no ciclo da água, pois em situações como a irrigação de jardins e lavagem de pisos externos a água vai diretamente para o solo e alimenta os lençóis freáticos. Em casos de
utilização em ambientes internos, a água irá para as estações de tratamento e após isso retorna para a natureza.
Diversas empresas já comercializam sistemas para a utilização de água da chuva, como a Ecotelhado e a FT Água de Chuva, portanto é algo que já está sendo difundido e aplicado em diversos casos, como indústrias, agro negócios e residências (ECOTELHADO, 2012 E FT ÁGUA DE CHUVA, 2012).
Para avaliar a viabilidade destas instalações na faculdade, precisam-se seguir alguns passos de modo a avaliar esta idéia, se é possível a sua aplicação prática na faculdade e quanto poderá ser economizado de água caso seja aplicado.
Para isso precisa-se primeiramente verificar junto à prefeitura de Campinas e SANASA se há legislação referente à utilização de água capturada da chuva, ou seja, alguma lei que proíba ou restrinja o uso. Também deve ser conferido se existe algum tipo de taxação sobre o uso de água captada da chuva. Verificar também no setor responsável por águas da UNICAMP se há alguma restrição ou norma sobre o assunto.
Outro passo é obter dados de quantidade de chuva, dados estatísticos de pluviosidade, que cai por mês na cidade de Campinas, mais especificamente no distrito de Barão Geraldo.
E por último, analisar a infra-estrutura do prédio da FEM verificando se é possível a
instalação de cisternas e qual a área total passível de ser coletora.
Para fazer uso do Aproveitamento de Água da Chuva, pode-se construir e instalar um sistema baseada na norma NBR 15.527 (ABNT, 2007) "Água de chuva - Aproveitamento de coberturas em áreas urbanas para fins não potáveis". O volume total de capacidade de armazenamento será calculado segundo a equação (1) a seguir:
V= P x A x C x η
esc inicial (1)em que: V é o volume mensal de água de chuva aproveitável, em litros; P é a precipitação média mensal, em milímetros; A é a área em projeção do telhado, em metros quadrados; C é o coeficiente de escoamento superficial do telhado, de acordo com o tipo de telhado; ηesc inicial é a eficiência do sistema
de descarte do escoamento inicial.
RESULTADOS E DISCUSSÃO
Nem cidade de Campinas nem Estado de São Paulo existem leis que regulamentem o uso de água reaproveitada de chuva. Existem apenas algumas leis que tratam da limpeza de reservatórios de água. Atualmente, estão sendo propostos diversos projetos de lei que buscam tornar obrigatório a instalação desse tipo de sistema, visando a redução do consumo de água.
O projeto de lei n° 129/2007 do deputado Sérgio Benassi, visa criar um sistema de reuso de
água, obrigatório para condomínios, clubes, entidades, conjuntos habitacionais e demais imóveis residenciais, industriais e comerciais (BENASSI , 2007).
Um outro projeto de lei aprovado, do deputado Edilázio Júnior, visa tornar obrigatório a instalação de sistemas que utilizam cisternas para reuso de água em prédios públicos e privados e também em condomínios com mais de 10 famílias.
Após uma pesquisa no site da SANASA não foi constatada nenhuma forma de cobrança sobre a água reaproveitada da chuva nem de poços artesianos.
Edmur Lopes Antunes, funcionário do setor de manutenção da FEM, nos informou que todo o telhado é atendido por calha e que as saídas de água em todos os prédios são conforme as Figura 1 e 2 a seguir. Isto facilita a captação e escoamento, pois as modificações necessárias são apenas instalações da cisterna (acima do solo ou de maneira subterrânea) e a modificação dos canos externos já existentes.
Fi gura 1: detalhe de como a tubulação da calha
chega ao chão.
Figura 2: Detalhe das tubulações de saída de
água da calha.
A área em projeção do telhado, de 3000m², foi obtida com a planta do prédio, fornecida pelo Edmur. As dimensões de um bloco são 50 metros de comprimento por 10 de largura. Foi feito o estudo utilizando a área em vermelho, entre os blocos B e G, maior prédio da FEM. Os melhores espaços para instalação de cisternas estão indicadas em amarelo na figura 3 a seguir:
Superfície
C
Intervalo
Valor esperado
Asfalto
0,70 – 0,95
0,83
Concreto
0,80 – 0,95
0,88
Calçadas
0,75 – 0,85
0,80
Telhado
0,75 – 0,95
0,85
Figura 3: Imagem aérea do telhado da FEM.
O coeficiente de escoamento do telhado (C) foi obtido da tabela 1 [da Silva (2007)], e para o caso avaliado será de 0,85:
Tabela 1: Coeficiente de escoamento dado pela
ASCE 1968.
A eficiência do sistema de descarte do escoamento inicial (ηescoamento inicial) está na faixa de
0,50 a 0,90. Foi utilizado o valor máximo de 0,90 visando a melhor eficiência possível do sistema.
A precipitação média mensal (P) foi determinada através de histórico fornecido pelo CEPAGRI, que está exposto em forma de gráfico
abaixo, sendo seu valor médio referente a 3 anos igual a 127 mm de chuva por mês. Foram feitas médias mês a mês e ano a ano, e os valores para os 3 anos ficaram bem próximos, assim utilizou-se o valor médio mensal dos 3 anos. O na Figura 1 representa apenas dados do ultimo ano.
Figura 1 : Histórico de precipitação dada em (mm)
na Unicamp de um ano atrás Fonte: CEPAGRI).
Utilizando a equação (1) apresentada anteriormente, chega-se ao volume total de capacidade de utilização de 291 m³ de água pluvial com uma média de 127mm mensal.
Porém observa-se que no mês de janeiro, com cerca de 320mm de chuva, a retenção de água chega a 734 m³.
Através de pesquisa em todos os departamentos da FEM e conversa com os funcionários, foi constatado que o volume de água usado em atividades que não requerem água potável é grande. Os principais usos englobam várias atividades como lavagem das oficinas, limpeza geral, irrigação de jardins, etc.
A principal restrição ao uso desta água seria para o consumo das pessoas, porém esta parcela é
consideravelmente menor do que os demais gastos de água pela faculdade.
Assim, a instalação de cisternas para coleta de água de chuva na FEM, a UNICAMP pode economizar cerca de 290 mil litros de água potável por mês da rede da SANASA utilizada por toda a UNICAMP. O consumo mensal médio da universidade nos últimos anos está representado no gráfico 2, e foi obtido com o auxilio de Renata Bastagnato, responsável pelo setor de saneamento da UNICAMP, e do Vicente Vale, funcionário do DGA. Cerca 55% do consumo total provém da SANASA, e o restante é obtido de poços artesianos.
Figura 2: Consumo de água da UNICAMP, em
azul é o consumo total e em vermelho é o consumo fornecido pela SANASA.
Através do gráfico pode-se concluir que a economia mensal média será de 0,8%, porém podendo chegar a 2% em meses com muita chuva.
É um valor pequeno dentro de toda a universidade, mas representa uma economia média de R$ 3.240,00, visto que o preço cobrado pela SANASA é de R$ 12,00 por cada metro cúbico.
A utilização destas cisternas não só na faculdade, mas em toda a universidade traria grande economia de água. Um consumo consciente aliado ao menor gasto de água dos rios possibilita um grande beneficio para a natureza e para o futuro do planeta Terra.
AGRADECIMENTOS: Agradecimentos ao senhor Edmur Lopes Antunes, funcionário da FEM, que contribuiu com informações a respeito da infraestrutura do prédio da FEM, a senhora Renata Castagnato responsável pelo setor de saneamento da UNICAMP, ao senhor Vicente Vale do DGA, e ao CEPAGRI por nos fornecerem informações importantes para confecção deste trabalho.
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
ABNT, 2007. Água de chuva - Aproveitamento de coberturas em áreas urbanas para fins não
potáveis. Disponível em
https://www.abntnet.com.br/ecommerce/ssl/norma.
aspx?Norma=35020. Acessado em Outubro de
2012.
CLARK, R. & KING, J. - O Atlas da Água. -
Trecho retirado de
http://planetasustentavel.abril.com.br/noticia/e stante/estante_264057.shtml .1a Ed, Ed. Publifolha, 2005.
Da SILVA, G. 2007. Aproveitamento de água de chuva em um prédio industrial e numa escola pública – Estudo de caso – Faculdade de Engenharia Civil, Arquitetura e Urbanismo UNICAMP – Campinas 2007. CEPAGRI/
http://www.agritempo.gov.br/agroclima/pesquisa
Web?uf=SP . Acessado em novembro de 2012–
ECOTELHADO, 2012. – Disponível em
http://www.ecotelhado.com.br/Por/ecodreno/default.aspx
Acessado em dezembro de 2012
FT ÁGUA DE CHUVA, 2012. – Disponível em
http://www.ftaguadechuva.com.br/aproveitamento_da_agua_ de_chuva.html Acessado em Dezembro de 2012
MDSCF, 2012. MINISTÉRIO DO
DESENVOLVIMENTO SOCIAL E
COMBATE A FOME – Disponível em
http://www.mds.gov.br/segurancaalimentar/ac essoaagua/cisternas . Acessado em Dezembro de 2012
BENASSI , 2007. Projeto de Lei nº 129/2007 do deputado Ségio Benassi - Disponível em
http://www.sergiobenassi.com.br/projetos_interna.
php?id=114 . Acesso em outubro de 2012
TUCCI, C. E. M., 2000. Hidrologia Ciência e Aplicação, 2ª edição, ABRH, 2000
