XIX Exposição de Experiências Municipais em Saneamento De 24 a 29 de maio de 2015 – Poços de Caldas - MG
Fernando Cesar Uzan
Graduando em Análise e Desenvolvimento de Sistemas, atualmente trabalha na Coordenadoria Técnica de Projetos do SAAE Guarulhos.
Karina Mieko Moriguti
Analista e Desenvolvedora de Sistemas. Fabrício Roberto Campos da Silva Analista e Desenvolvedor de Sistemas. Ricardo Agostinho de Rezende Júnior
Graduado em Ciência da Computação, pós graduado em Gestão Empresarial, atualmente trabalha como docente do Instituto Federal de Educação Ciência e Tecnologia de São Paulo campus Guarulhos.
Thiago Garcia da Silva Santim
Engenheiro Civil, Mestre em recursos hídricos e tecnologias ambientais, e atualmente trabalha na Coordenadoria Técnica de Planejamento no SAAE Guarulhos.
Endereço(1): Rua Jacob, 842 – Jd. Tranquilidade – Guarulhos – SP – CEP: 07051-020 – Brasil – Tel: +55 (11) 2414-4459 – e-mail: fernandouzan@saaeguarulhos.sp.gov.br
RESUMO
O esgotamento sanitário constitui-se pelas atividades, infraestrutura e instalações operacionais de coleta, transporte, tratamento e disposição final adequadas dos esgotos sanitários.
Na cidade de Guarulhos o órgão responsável pela distribuição e coleta de água e esgoto é o SAAE (Serviço Autônomo de Água e Esgoto). Através do conhecimento de causa sobre os procedimentos adotados no SAAE para o desenvolvimento de projetos de extensão de redes de esgoto, propôs-se o desenvolvimento do programa SCHICAD (Sistema de Cálculos Hidráulicos Integrado com AutoCAD®). Neste artigo apresenta-se a ideia de automatização dos cálculos hidráulicos obrigatórios em projetos de extensão de redes de esgoto, automatização dos comandos repetitivos realizados na criação dos desenhos técnicos de planta e perfil do projeto, e a integração do software com o AutoCAD® com a utilização da linguagem de programação AutoLISP.
AUTOMATIZAÇÃO DE CÁLCULOS HIDRÁULICOS DE PROJETOS DE
REDE DE ESGOTO DO MUNICÍPIO DE GUARULHOS
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O resultado deste estudo de caso é a otimização do tempo de desenvolvimento dos projetos de extensão na fase de cálculos hidráulicos na Coordenadoria Técnica do SAAE, a diminuição do retrabalho, e a otimização do tempo de desenvolvimento de desenhos de planta e perfil dos projetos de redes de esgoto.
Palavras-chave: Sistema de cálculos hidráulicos, extensão de rede de esgoto, SAAE Guarulhos
INTRODUÇÃO/OBJETIVOS
O esgotamento sanitário é uma atividade relacionada ao saneamento básico que visa à coleta, afastamento e tratamento de todo esgoto produzido pela população, a fim de melhorar a condição de vida e saúde das pessoas.
Para a execução de uma obra de extensão de esgoto sanitário é necessário que o órgão responsável desenvolva um projeto. Para a obtenção dos dados essenciais do projeto, são realizados cálculos regidos por normas técnicas pertinentes. CASTRO e BEZERRA (2008) recomendam o uso de planilhas eletrônicas para executarem os cálculos, sendo este o método utilizado no SAAE do município de Guarulhos.
Através de conhecimentos adquiridos no SAAE sobre os procedimentos para a realização dos cálculos hidráulicos e para a criação dos desenhos de planta e perfil dos projetos, desenvolveu-se um sistema de computador para automatizar os cálculos realizados em planilhas eletrônicas e os comandos repetitivos realizados manualmente pelos desenhistas no programa AutoCAD®.
O programa de computador, intitulado de SCHICAD é uma ferramenta que realiza os cálculos hidráulicos obrigatórios, para os projetos de extensão de rede de esgoto e realiza a integração com o software AutoCAD®, afim de, semi automatizar o procedimento de criação dos desenhos técnicos de planta e perfil da rede calculada.
De acordo com a norma NBR 9649/86 – Projeto de redes coletoras de esgoto sanitário – o cálculo hidráulico é um requisito para a apresentação de um projeto de esgotamento sanitário.
Segundo TSUTIYA e SOBRINHO (2011), o dimensionamento das redes de esgoto sanitário deve obedecer a uma ordem lógica, com o objetivo de minimizar os erros decorrentes de etapas não calculadas.
O desenvolvimento dessa ferramenta objetivou minimizar os erros que ocorrem devido ao elevado número de informações que são introduzidas em planilhas eletrônicas e minimizar o tempo no desenvolvimento dos desenhos que são realizados no AutoCAD® pelos desenhistas.
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O presente artigo procura responder a seguinte pergunta: “Como automatizar os cálculos hidráulicos dos projetos de extensão de redes de esgoto da Coordenadoria Técnica de Projetos do SAAE Guarulhos?”.
METODOLOGIA
Desenvolvido para automatizar os processos de criação dos projetos de rede de esgoto sanitário, o SCHICAD leva em conta todo o cálculo técnico e os respectivos desenhos técnicos de planta e perfil da rede.
Os cálculos do projeto de extensão da rede de esgoto seguem uma sequência pré-determinada, sendo que a primeira fase de cálculos é realizada para obter-se o valor do diâmetro mínimo a ser adotado pela tubulação, considerando-se a contribuição mínima e máxima da área analisada, utilizando dados censitários para determinar as vazões e rede de esgoto a ser projetada. A segunda fase de cálculos é a determinação da rede de esgoto, onde são determinadas: a profundidade dos coletores, a velocidade crítica, a tensão trativa, a declividade da rede, a contribuição do trecho, o diâmetro do trecho da rede projetada e as verificações hidráulicas do projeto.
No desenvolvimento do programa foram utilizadas as linguagens de programação C#, AutoLISP e o gerenciador compacto de banco de dados SQLite.
O programa SCHICAD foi desenvolvido no ambiente de desenvolvimento Visual Studio® em linguagem C# para o sistema operacional Windows® da Microsoft® e, para a criação das interfaces gráfica utilizou-se a tecnologia WPF (Windows Presentation Foundation) e Windows
Forms. O SCHICAD apresenta 3 interfaces de interação com o usuário:
1. É a interface de inicialização, que é composta por um conjunto de opções que são apresentadas através de abas, que são compostas de botões que possibilitam a escolha entre criar um novo projeto, abrir um projeto já existente, adicionar um trecho ao projeto atual ou exportar os resultados para o AutoCAD® após o témino dos cálculos.
2. É onde inicia-se o processo de cálculos hidráulicos, apresenta às informações necessárias para a realização dos cálculos de vazão e contribuição dos projetos de extensão de redes de esgoto. O usuário somente informará os dados variáveis dos cálculos nas caixas de texto correnspondentes e selecionará nas caixas de opções, os dados já cadastrados no banco de dados, podendo através de botões, calcular, salvar ou limpar as informações.
3. Apresenta as informações necessárias para os cálculos de cada trecho do projeto de extensão. As funções de verificação do trecho, armazenamento e limpeza são executadas através de botões. Nesta interface o programa apresenta dados de trechos existentes e
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disponibiliza ao usuários caixas de opções para a seleção dos dados necessários para os cálculos.
Figura 2: Cálculo de contribuição e vazão
A Figura 3 apresenta um projeto em andamento ou finalizado. Não é possível fazer os cálculos de trechos sem antes interligá-los com um projeto, pois são necessários os resultados dos cálculos de vazão e contribuição.
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Para uma melhor visualização dos projetos, o SCHICAD oferece uma funcionalidade de navegação semelhante a uma árvore que contém os cálculos de vazão e contribuição de todos os trechos criados do projeto.
Para o armazenamento das informações consideradas essenciais nos cálculos e valores antes armazenados em cada projeto são utilizados dois bancos de dados desenvolvido para funcionar em SQLite, sendo o primeiro responsável pelo armazenamento dos dados dos novos projetos e o segundo responsável pelo armazenamento de todos os dados populacionais do município de Guarulhos até o ano de 2030.
A integração com o AutoCAD® é realizada após o término de todas as fases de cálculos, quando o usuário exporta os resultados para um arquivo “.LSP”. Esse arquivo é carregado no software AutoCAD®, através do comando appload, posteriormente é realizada a chamada do método desenho, criado em linguagem de programação AutoLISP, que da início a automatização dos comandos.
Como embasamento prático de análise de técnicas para o desenvolvimento do SCHICAD, utilizou-se três módulos do sistema UFC (Universidade Federal do Ceará), onde foi deutilizou-senvolvido pelo Departamento de Engenharia Hidráulica e Ambiental, sendo que os módulos utilizados no UFC2, UFC3 e UFC9, realizam tarefas referentes aos traçados e dimensionamento hidráulico de redes de água e esgoto sanitário, e dados do SAAE obtidos através de uma autorização.
RESULTADOS
O SCHICAD teve uma relevante avaliação, segundo uma pesquisa de satisfação aplicada na Coordenadoria Técnica de Projetos (CTPRO) do SAAE, onde foram entrevistados 3 funcionários, que representam 50% do setor, sendo um engenheiro, um desenhista e um coordenador, todos participantes do desenvolvimento de projetos de extensão de redes de esgoto.
A funcionalidade do programa foi avaliada como funcional por 100% dos entrevistados que utilizaram o programa pela primeira vez, e que avaliaram o SCHICAD como tendo uma estética agradável e com suas informações apresentadas de forma intuitiva.
Através da pesquisa de satisfação, atestou-se a funcionalidade do programa, e através de um teste de tempo para criação de um projeto de extensão de rede de esgoto com 5 (cinco) trechos e 6 (seis) poços de visita atestou-se a otimização do tempo com o uso de SCHICAD em 50% do tempo gasto com o método manual utilizado no SAAE com planilhas eletrônicas e AutoCAD®.
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DISCUSSÃO
O SCHICAD foi comparado ao programa UFC9, do conjunto UFC de programas. O método utilizado no programa UFC9 inicia-se no traçado da rede no AutoCAD®, através do traçado inicial são calculadas as taxas de contribuição linear e exportados os dados resultantes para uma planilha, onde são verificadas as necessidades de modificações dessas variáveis de projeto. Caso haja modificação a rede de coleta de esgoto é recalculada e exportada para o AutoCAD® que redesenhará a rede com as modificações.
O programa UFC9 difere do SCHICAD pois esse inicia-se pelos cálculos obrigatórios que resultam em dados para que seja feito o traçado da rede de esgoto. Não sendo necessário o trabalho manual para os desenhos de planta e perfil, bem como minimizando o retrabalho de correções nas planilhas e dos desenhos feitos no AutoCAD®.
CONCLUSÃO
O uso do SCHICAD na criação de um projeto de rede de esgoto foi atestado pelos usuários, sendo classificado como funcional e intuitivo, otimizando o tempo dos cálculos hidráulicos, diminuindo o retrabalho e automatizando parte do procedimento de criação do desenho de planta e perfil do projeto, assim agilizando todo o processo do projeto de extensão.
Este projeto denotou organização, responsabilidade e gerenciamento de tempo e, proporcionou aos autores lições que só são aprendidas com a prática e com a convivência através do trabalho em grupo.
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
ABNT - Associação Brasileira de Normas Técnicas. NBR 9649 Projetos de redes coletoras de esgoto sanitário. Rio de Janeiro. 1986
CASTRO, M. A. Holanda; BEZERRA, A. Alessandro. Modelos computacionais para projetos de sistemas de esgotos. In: Esgotamento sanitário: Projetos e construção de sistemas de esgotamento sanitário: guia do profissional em treinamento: nível 2 / Secretaria Nacional de Saneamento Ambiental (org). – Salvador: ReCESA, 2008. 183p. Disponível em: http://www.unipacvaledoaco.com.br/ArquivosDiversos/projeto_e_construcao_de%20_sitemas_ de_esgotamento_sanitario.pdf .Acesso em: 07 fev. 2014.
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TSUTIYA, M. T.; SOBRINHO, P. A. Coleta e transporte de esgoto sanitário. 3ª Ed. Bahia: ABES, 2011. 574 p.
