IT 520 Projeto de Construções Rurais e Ambiência II. Instalação Hidráulica

(1)

Instalação Hidráulica

PROFESSORA: VÂNIA ROSAL GUIMARÃES NASCIMENTO 2º PERÍODO DE 2016

IT 520 – Projeto de Construções Rurais e Ambiência II

(2)

Instalações Hidráulicas

Definição

 Compreende o conjunto de tubulações, conexões e acessórios que permitem levar a água da rede pública até os pontos de

consumo ou utilização dentro da habitação.

(3)

Instalações prediais de água fria

 Norma pertinente: NBR 5626:1998 –

Instalação predial de água fria (ABNT, 1998).

(4)

Terminologia

 Água fria: água à temperatura dada pelas condições do ambiente;

 Água potável: água que atende ao padrão de potabilidade determinado pela Portaria nº 36 do Ministério da Saúde;

 Alimentador predial: tubulação que liga a fonte de abastecimento a um reservatório de água de uso doméstico;

 Aparelho sanitário: componente destinado ao uso da água ou ao recebimento de dejetos

líquidos e sólidos. São eles: bacias sanitárias, lavatórios, pias, lavadoras de roupa, lavadoras de prato, banheiras etc;

 Barrilete:

Abastecimento indireto: tubulação que se origina no reservatório e da qual derivam as colunas de distribuição.

Abastecimento direto: tubulação diretamente ligada ao ramal predial ou diretamente ligada à fonte de

abastecimento particular;

(5)

Instalação Hidráulica - Barrilete

(6)

Terminologia

 Coluna de distribuição: tubulação derivada do barrilete e destinada a alimentar ramais;

 Diâmetro nominal (DN): número que serve para designar o diâmetro de uma tubulação e que corresponde aos diâmetros definidos nas normas específicas de cada produto;

 Dispositivo de prevenção ao refluxo: componente, ou disposição construtiva, destinado a impedir o refluxo de água em uma instalação predial de água fria, ou desta para a fonte de abastecimento;

 Duto: espaço fechado projetado para acomodar tubulações de água e componentes em geral, construído de tal forma que o acesso ao seu interior possa ser tanto ao longo de seu comprimento como em pontos específicos. Inclui também o shaft que é normalmente entendido como um duto vertical;

Fonte de abastecimento: sistema destinado a fornecer água para a instalação predial de água fria.

Pode ser a rede pública da concessionária ou qualquer sistema particular de fornecimento de água.

No caso da rede pública, considera-se que a fonte de abastecimento é a extremidade à jusante do

ramal predial;

(7)

Instalação Hidráulica – Coluna distribuição

(8)

Terminologia

 Instalação elevatória: sistema destinado a elevar a pressão da água em uma instalação predial de água fria, quando a pressão disponível na fonte de abastecimento for insuficiente, para abastecimento do tipo direto, ou para suprimento do reservatório elevado no caso de abastecimento do tipo indireto;

 Metal sanitário: expressão usualmente empregada para designar peças de utilização e outros

componentes utilizados em banheiros, cozinhas e outros ambientes do gênero, fabricados em liga de

cobre. Exemplos: torneiras, registros de pressão e gaveta, misturadores, válvulas de descarga, chuveiros e duchas, bicas de banheira;

 Nível de transbordamento: nível do plano horizontal que passa pela borda do reservatório, aparelho sanitário ou outro componente. No caso de haver extravasor associado ao componente, o nível é aquele do plano horizontal que passa pelo nível inferior do extravasor;

 Plástico sanitário: expressão usualmente empregada para designar peças de utilização e outros

componentes utilizados em banheiros, cozinhas e outros ambientes do gênero, fabricados em material

plástico. Exemplos: torneiras, registros de pressão e gaveta, misturadores, válvulas de descarga, chuveiros

e duchas;

(9)

Terminologia

 Ponto de utilização da água: extremidade à jusante do sub-ramal a partir de onde a água fria passa a ser considerada água servida. Qualquer parte da instalação predial de água fria, a montante desta extremidade, deve preservar as características da água para o uso a que se destina;

 Ramal: tubulação derivada da coluna de distribuição e destinada a alimentar os sub-ramais;

Ramal predial: tubulação compreendida entre a rede pública de abastecimento de água e a

extremidade a montante do alimentador predial ou de rede predial de distribuição. O ponto onde termina o ramal predial deve ser definido pela concessionária;

 Rede predial de distribuição: conjunto de tubulações constituído de barriletes, colunas de distribuição, ramais e sub-ramais, ou de alguns destes elementos, destinado a levar água aos pontos de utilização;

Refluxo de água: escoamento de água ou outros líquidos e substâncias, proveniente de qualquer outra

fonte, que não a fonte de abastecimento prevista, para o interior da tubulação destinada a conduzir

água desta fonte. Incluem-se, neste caso, a retrossifonagem, bem como outros tipos de refluxo como,

por exemplo, aquele que se estabelece através do mecanismo de vasos comunicantes;

(10)

Terminologia

 Registro de fechamento: componente instalado na tubulação e destinado a interromper a passagem da água. Deve ser utilizado totalmente fechado ou totalmente aberto. Geralmente empregam-se registros de gaveta ou de esfera. Em ambos os casos, o registro deve apresentar seção de passagem da água com área igual à da seção interna da tubulação onde está instalado;

Registro de utilização: componente instalado na tubulação e destinado a controlar a vazão da água utilizada. Geralmente empregam-se registros de pressão ou válvula-globo em subramais;

 Retrossifonagem: refluxo de água usada, proveniente de um reservatório, aparelho sanitário ou de qualquer outro recipiente, para o interior de uma tubulação, devido à sua pressão ser inferior à

atmosférica;

Sub-ramal: tubulação que liga o ramal ao ponto de utilização;

Tubulação de extravasão: tubulação destinada a escoar o eventual excesso de água de reservatórios onde foi superado o nível de transbordamento;

 Tubulação de limpeza: tubulação destinada ao esvaziamento do reservatório para permitir sua limpeza e

manutenção.

(11)

Responsabilidade técnica

 O projeto de instalações prediais de água fria deve

ser elaborado por projetista com formação profissional

de nível superior, legalmente habilitado e qualificado.

(12)

Exigências a serem observadas no projeto

Atender durante a vida útil do edifício os seguintes requisitos:

 preservar a potabilidade da água;

 garantir o fornecimento de água de forma contínua, em quantidade adequada e com pressões e velocidades compatíveis com o perfeito funcionamento dos aparelhos sanitários, peças de utilização e demais componentes;

 promover economia de água e de energia;

 possibilitar manutenção fácil e econômica;

 evitar níveis de ruído inadequados à ocupação do ambiente;

 proporcionar conforto aos usuários, prevendo peças de utilização adequadamente localizadas,

de fácil operação, com vazões satisfatórias e atendendo as demais exigências do usuário.

(13)

Sistema de abastecimento

O abastecimento de água pode ser:

 Público (concessionária),

 Privado (nascentes, poços etc) ou

 Misto

 A instalação rural localizada onde não houver linha distribuidora de água do órgão próprio do município, deve recorrer à captação em poços ou em algum suprimento superficial:

 Nascente, córrego, riacho ou rio

 Nestes casos a água deverá ser examinada para se saber se é necessário submetê-la

a algum tratamento.

(14)

Instalação de água fria

A instalação de água fria compreende:

 encanamentos,

 hidrômetro,

 conexões,

 válvulas,

 equipamentos,

 reservatórios,

 aparelhos e peças de utilização que permitem o suprimento, a medição, o

armazenamento, o comando, o controle e a distribuição de água aos pontos de

utilização, tais como torneiras, chuveiros, bidês, vasos sanitários, pias etc.

(15)

(16)

Ramal de abastecimento

O abastecimento de água às instalações da propriedade agrícola pode ser feito a partir do encanamento distribuidor público, por meio de um ramal, o qual

compreende:

 Ramal externo

 É o trecho do encanamento localizado entre o distribuidor público de água em frente ao prédio e o aparelho medidor => considerado parte integrante do ramal externo.

 Ramal interno de alimentação

 Trecho do encanamento que se estende a partir do aparelho medidor de consumo

(hidrômetro) até a primeira derivação ou até a válvula de flutuador (torneira de bóia)

à entrada de um reservatório.

(17)

Ramal externo

(18)

Hidrômetro

 Aparelho que mede o consumo de água.

 É fornecido e instalado pelo Serviço de Águas da

municipalidade, mas o usuário deverá preparar a instalação para recebê-lo.

 Para isso, as tubulações, conexões e registros são montados de modo a ser possível encaixar e fixar o hidrômetro. Essa

armação é denominada “cavalete”.

(19)

Hidrômetro

(20)

Sistemas de distribuição de água aos aparelhos

Existem três sistemas de distribuição: direto, indireto, misto e hidropneumático

 Sistema direto de distribuição

 A alimentação da rede interna de distribuição da instalação é feita por ligação direta com o distribuidor público, sem qualquer reservatório.

Sistema indireto

 Adotam-se reservatórios para fazer a frente à intermitência ou irregularidade no abastecimento de água e às variações de pressões na rede pública.

 Pode ser sem ou com bombeamento

Sem bombeamento => a pressão da rede pública deve ser suficiente para abastecer, no máximo, 1

reservatório colocado na parte mais alta de um prédio de 3 pavimentos, sendo a distribuição feita a partir deste reservatório.

Com bombeamento => a pressão na rede pública é insuficiente para abastecer um reservatório elevado.

Emprega-se um reservatório em cota reduzida, até mesmo abaixo do nível do meio-fio, e daí a água é

bombeada para um reservatório elevado, do qual partirá a rede de distribuição interna, por gravidade.

(21)

(22)

Sistema misto

 Parte da instalação é ligada diretamente à rede pública, enquanto outra é ligada a um reservatório na parte superior da edificação.

Exemplo: uma torneira de limpeza pode receber a água diretamente da rede pública.

Sistema hidropneumático

 O sistema hidropneumático de abastecimento dispensa o uso de reservatório superior, mas segundo Creder (1995), sua instalação é cara, sendo recomendada somente em casos especiais para aliviar a estrutura.

Sistemas de distribuição de água aos

aparelhos

(23)

Instalação hidráulica

(24)

Consumo de água na propriedade agrícola

Consumo de água em

litros/cab/dia

(25)

Consumo diário

 O consumo diário (CD) deve ser determinado pela seguinte operação:

CD = N x C Em que,

N – população estabelecida C – consumo “per capita”

Consumo de água na propriedade

agrícola

(26)

Vazão mínima (Q

^min

)

 A vazão a ser considerada no dimensionamento do alimentador predial, considerando apenas o sistema indireto (com reservatório), admitindo que o abastecimento pela rede seja contínuo e que a vazão seja suficiente para atender ao consumo diário no período de 24 horas, a vazão

mínima (Q

_min

) em litros por segundo será:

𝑄 _𝑚𝑖𝑛 = ^𝐶

^𝑑

86.400 Em que, C

_d

é o consumo diário em litros e 86.400 corresponde ao número de segundos em 24 horas.

Consumo de água na propriedade

agrícola

(27)

Exemplo

 Considerando que uma propriedade agrícola que se dedica a atividade de produção de leite tem 50 vacas, qual a vazão mínima necessária para atender o estábulo diariamente?

CD = 50 x 120 litros/cab/dia = 6.000 litros/dia Q ^min = 6.000/86.400 = 0,07 litros/segundo

Consumo de água na propriedade

agrícola

(28)

Reservatório

 Capacidade total (NBR 5626/82)

 A ser acumulada nos reservatórios inferiores e superiores, não pode ser inferior ao consumo diário, recomendando-se que não ultrapasse a três vezes o mesmo.

Creder (1995)

 Em virtude das deficiências no abastecimento público de água em praticamente todo o país, recomenda que se adote reservatórios com capacidade “suficiente para dois dias de consumo” e que o reservatório inferior armazene 60% e o superior 40% do consumo.

 Na prática => para evitar problemas de deficiências no abastecimento público de água, adota-se reserva de 1 a 3 dias de consumo.

 Fatores que influem no consumo de água

 Clima (+ quente e seco); hábitos e nível sócio - econômico da população; natureza (presença de indústrias) e crescimento da cidade

Para a capacidade ≥ 5.000 litros => construir 2 ou mais reservatórios.

Localização => construídos em local de fácil acesso, para inspeção periódica.

(29)

Tipos de reservatórios (caixas d’água)

 Alvenaria de tijolos maciços + revestimento 1:3 (c.a.) natado + aditivo impermeabilizante (sika 1 ou vedacit) ou pintura betuminosa.

 Até 2000 L - ½ tijolo com uma cinta comum no respaldo.

 + 2000L – 1 tijolo + 2 cintas

 Reservatórios enterrados aguentam até 6000 L sem cintas.

 Argamassa armada

 Ferrocimento

 Tambores tratados contra ferrugem

 Cimento – amianto

(30)

Reservatório

(31)

Elevação da água por bombeamento

 É realizada por intermédio de bombas

 Bombas => máquinas geratrizes hidráulicas que transformam o trabalho

mecânico que recebem de um motor em energia hidráulica sob as formas que o líquido é capaz de absorver, ou seja, energia potencial ou de pressão e energia cinética.

 Dentre a grande variedade de bombas disponíveis, as bombas centrífugas

são as mais empregadas para bombeamento de água em instalações.

(32)

Projeto

Restrições

 Ø mínimo = ½” (15mm) a ¾” (20mm)

 Velocidade máxima da água nas canalizações = 2,5 m/s

 V ≤ 14 x D (D em mm e V em m/s) - Para não produzir ruído desagradável durante o

escoamento.

(33)

Dimensionamento dos encanamentos (tubulação)

A distribuição de água para uma instalação, partindo de um reservatório superior de acumulação, é feita por meio de um sistema de encanamentos que compreende:

 Barrilete de distribuição: canalização horizontal derivada do reservatório e destinada a alimentar as colunas de distribuição. Com isso, evita-se o inconveniente de fazer a ligação de uma grande quantidade de encanamentos diretamente ao reservatório.

 Colunas de alimentação: canalização vertical derivada do barrilete e destinada a alimentar os ramais.

 Ramais: são tubulações derivadas da coluna de alimentação e que servem a conjuntos de aparelhos.

 Sub-ramais: são tubulações que ligam os ramais às peças de utilização ou aos aparelhos.

Portanto, um ramal pode alimentar vários sub-ramais.

(34)

Sub-ramais

 Cada sub-ramal serve a uma peça de utilização ou aparelho sanitário apenas, e é

dimensionado segundo tabelas, elaboradas através de resultados obtidos em ensaios realizados com os mesmos.

 Diâmetro dos sub-ramais => fornecido pelo catálogo dos fabricantes dos aparelhos

Exemplos de diâmetros mínimos de sub-ramais:

 bacia sanitária com caixa de descarga, chuveiro, pia de cozinha, lavatório (cobre ou PVC) – diâmetro nominal (DN) de 15 mm (1/2”)

 chuveiro com tubulação de aço galvanizado – 20 mm (3/4”)

 máquina de lavar roupa, tanque de lavar roupa e pia de dejetos (PVC) – DN de 20 mm (3/4”)

Dimensionamento dos encanamentos

(tubulação)

(35)

Ramais de alimentação

 O dimensionamento de um ramal poderá ser levado a efeito conforme se faça uma das suposições seguintes:

 admitir que há consumo simultâneo de todos os aparelhos.

 considerar o consumo simultâneo máximo provável dos aparelhos.

Dimensionamento dos encanamentos

(tubulação)

(36)

Método do Consumo Simultâneo Máximo Possível Características:

 Admite-se que os diversos aparelhos servidos pelo ramal sejam utilizados simultaneamente

 Descarga total no início do ramal => soma das descargas em cada um dos sub-ramais.

 Escolha dos diâmetros

toma-se como base o tubo de 15 mm (1/2”) e refere-se a ele os diâmetros dos demais trechos

a seção do ramal em cada trecho será equivalente à soma das seções dos sub-ramais por ele alimentados.

Dimensionamento dos encanamentos

(tubulação)

(37)

A Tabela 1.4 dá, para alguns diâmetros, o número de encanamento de 15 mm (1/2”) que seria necessário para a mesma descarga.

Dimensionamento dos encanamentos

(tubulação)

(38)

Diâmetros recomendados nas tubulações

(39)

Exemplo de

dimensionamento da rede de distribuição de água fria

Legenda:

FI – Filtro;

PI – Pia;

MLP – Máquina de lavar pratos;

MLR – Máquina de lavar roupas;

TQ – Tanque;

CH – Chuveiro;

VS – Vaso sanitário;

LV – Lavatório

(40)

(41)

(42)

(43)

Exercício - Resolução

Considerando a cozinha e a área de serviço, teríamos o seguinte dimensionamento, feito com base nas tabelas 2 e 3.

TRECHO 1 – FI = ½” = 1 → ½”

TRECHO 2 - FI +PI = ½” + ½” = 1 + 1 = 2 = 2,9 → ¾”

TRECHO 3 – FI +PI +TQ = ½” + ½” + ¾” = 1 + 1 + 2,9 = 4,9 = 6,2 → 1”

TRECHO 4 - FI +PI +TQ +MLP = ½” + ½” + ¾” + ¾” = 1 + 1 + 2,9 + 2,9 = 7,8 = 10,9 → 1 ¼”

TRECHO 5 - FI +PI +TQ +MLP + MLR = ½” + ½” + ¾” + ¾” + ¾” = 1 + 1 + 2,9 + 2,9 + 2,9 = 10,7 = 10,9 → 1 ¼”