5P - SISTEMAS PREDIAIS

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SISTEMAS PREDIAIS 
5º Período
TEMA 01: Critérios de Projeto de Instalação Hidrossanitária em Edifícios.
INTRODUÇÃO
A água cobre dois terços da superfície terrestre. Deste total, cerca de 97% é coberta por oceanos, 2% por calotas polares e geleiras e 1% por outras fontes. Desconsiderando a água salgada dos oceanos, e levando em conta apenas as fontes de água doce, 68% encontra-se sob a forma de gelo e neve, 21% disponível em águas subterrâneas, e menos de 1% — na verdade 0,29% — está disponível em águas superficiais. Por isso, devemos ter atenção na preservação da água que pode ser encontrada e considerada própria para o consumo.
Neste módulo, você aprenderá sobre os critérios básicos para o desenvolvimento do projeto de instalações prediais, de modo a utilizar racionalmente a água que chega em sua casa.
MÓDULO 01: Descrever os principais fatores e critérios relacionados com as instalações hidrossanitárias. 
NORMAS RELACIONADAS COM O PROJETO DE INSTALAÇÕES
As principais normas técnicas brasileiras que disciplinam o projeto de instalações no Brasil são as seguintes:
NBR 5626 - Instalações Prediais de Água Fria.
NBR 5688 - Sistemas Prediais de Água Pluvial e Esgoto Sanitário.
NBR 7198 - Instalações Prediais de Água Quente
NBR 10844 - Instalações Prediais de Águas Pluviais.
NBR 8160 - Sistemas Prediais de Esgoto Sanitário.
NBR 13714 - Instalações Hidráulicas Contra Incêndio.
O SISTEMA PREDIAL DE ÁGUA FRIA E QUENTE
Em complemento a essas normas de projeto, também é necessário conhecer as normas específicas das concessionárias de serviços públicos, bem como aquelas relacionadas com a segurança contra incêndio e pânico, que são geralmente criadas pelo Corpo de Bombeiros.
Atenção: Não devemos nos esquecer de que o projeto deve ser elaborado e supervisionado por um profissional de nível superior registrado no CREA. A Anotação de Responsabilidade Técnica (ART) deve ser emitida pelo profissional responsável e assinada pelo seu contratante.
É esperado também que o projeto seja aprovado pela Concessionária, que tem o dever de garantir a execução das normas, leis, decretos e regulamentos. É necessária também a consulta prévia para obter informações sobre a oferta da água, vazões disponíveis, regime de variação de pressões e constância no abastecimento.
Para tanto, é preciso a apresentação de escritura, licença da obra, planta de situação com locação do hidrômetro e protocolo.
REQUISITOS DAS INSTALAÇÕES DE ÁGUA
As instalações prediais de água fria, abastecida pelo sistema público de águas é, em grande parte, um subsistema de um sistema maior, composta também pelas instalações prediais de água quente e de combate a incêndio.
É esperado que as instalações prediais de água fria obedeçam aos seguintes requisitos:
· Garantir o fornecimento de forma contínua com pressão e velocidade adequadas.
· Preservar rigorosamente a qualidade da água.
· Promover economia de água e de energia.
· Possibilitar manutenção fácil e de energia.
· Preservar o máximo conforto dos usuários, prevendo peças de utilização adequadamente localizadas, de fácil operação e com vazões satisfatórias.
SISTEMAS DAS INSTALAÇÕES DE ÁGUA FRIA
As instalações de água fria podem dispor de três subsistemas:
Veja um esquema no qual você pode observar todos os subsistemas prediais e suas partes constituintes:
SUBSISTEMA DE ALIMENTAÇÃO DE ÁGUA
O sistema de alimentação de água é formado pelos seguintes componentes:
· Ramal predial é a tubulação compreendida entre a rede pública de abastecimento de água e a extremidade a montante do alimentador predial. Trecho compreendido entre a rede pública e o aparelho medidor (hidrômetro).
· Hidrômetro é o aparelho que efetua a medição de consumo de água potável. São geralmente instalados dentro de um abrigo, como o mostrado na figura a seguir:
· Alimentador predial é o trecho de conduto compreendido entre o hidrômetro e a primeira derivação que pode ser, por exemplo, a entrada de um reservatório.
MEDIÇÃO INDIVIDUALIZADA DE CONSUMO
Na maioria esmagadora dos condomínios e prédios de apartamentos, a medição do consumo de água é realizada na entrada de água principal do edifício. Assim, a empresa que é contratada para fazer a leitura do hidrômetro faz a análise do consumo e a cobrança é paga de uma única vez pelo condomínio.
Sabemos que isso não é justo, pois quem gasta menos acaba pagando pelo consumo de quem gasta mais. Sendo assim, na construção de condomínios novos, se torna frequente a presença de medidores individuais de água, previsão já existente, por exemplo, pela Lei 13.312/2016. Desta forma, são necessários novos arranjos de alimentação.
Lei 13.312/2016 - Em 2016, o presidente Michel Temer sancionou a lei 13.312 que tornará obrigatório que, a partir de 2021, todos os novos condomínios brasileiros sejam entregues prontos para a medição individual da água.
Saiba mais: Se quisermos a individualização da medição, devemos conceber apenas uma coluna de alimentação que leva água a todos os ambientes da unidade habitacional a partir de sua passagem pelo hidrômetro individual por meio de tubulações horizontais.
FORMAS DE ALIMENTAÇÃO
O abastecimento das instalações prediais de água fria deve ser proveniente da rede pública de água da concessionária, e pode se organizar de duas formas, a saber:
· Sistema direto de distribuição — A alimentação da rede interna de distribuição é feita diretamente pelo alimentador ou pelo ramal predial, como mostra a figura a seguir. Assim, a água sai da rede de abastecimento, passa pelo hidrômetro, e daí alimenta toda a casa. Requer abastecimento público com continuidade, abundância e pressão suficiente.
Sistema indireto de distribuição — Após a rede de distribuição e a passagem pelo hidrômetro, adota-se reservatórios para fazer frente à intermitência ou irregularidade no abastecimento de água e as variações de pressão, como mostra a figura:
Saiba mais: Existem ainda outros dois sistemas:
· Sistema indireto hidropneumático — Após a passagem pelo hidrômetro, utiliza-se um tanque de pressão que contém água e ar para pressurizar a rede de distribuição.
· Sistema misto — Sistema em que parte do abastecimento é feita diretamente, e a outra é feita indiretamente com o auxílio de um reservatório.
Agora que vimos como se pode dar a alimentação, vamos falar um pouco mais sobre o alimentador predial. Mas antes precisamos falar sobre o cálculo do consumo de água.
CÁLCULO DO CONSUMO DE ÁGUA
O consumo diário (Cd) é o volume máximo previsto para consumo da edificação durante 24h, de acordo com a fórmula:
Para o cálculo da população do edifício, é necessário o número de pessoas que estarão no ambiente e a taxa de ocupação de acordo com a natureza do local e a tipologia arquitetônica. A Tabela a seguir pode fornecer uma boa estimativa da taxa de ocupação.
Para o cálculo do consumo predial diário, temos:
Por exemplo, se uma casa residencial de luxo estiver sendo construída, pelo sistema indireto de distribuição, e considerando que ela possui três dormitórios, o consumo diário pode ser obtido mediante a seguinte sequência de cálculo:
· Vá até a Tabela de taxa de ocupação e consulte a taxa de ocupação correspondente a residências e apartamentos. Você verá que a taxa é de duas pessoas por dormitório.
· Como a casa possui três dormitórios, a ocupação é de seis pessoas.
· Consulte a Tabela de tipologia de prédio, na tipologia mais próxima do caso do problema. Trata-se de “residência de padrão de luxo”, correspondendo a um consumo de 250 litros per capita.
· Para achar o consumo diário, basta multiplicar o número de pessoas pelo consumo diário per capita. Assim sendo, 6 x 250 l/dia perfazem 1500 l/dia.
Mas o que aconteceria se essa casa de luxo também tivesse um jardim? Nada muda! Mas nesse caso, o consumo viria diretamente da Tabela de tipologia de prédio, até porque não é necessário calcular a ocupação. Assim, se nessa casa tivesse 200 metros quadrados de área ajardinada, o consumo diário seria, além dos 1500 l/dia verificados anteriormente, acrescido do consumo paraa rega do jardim.
Segundo a Tabela de tipologia, jardins necessitam de 1,5l/dia por cada metro quadrado. Para o caso atual, isso perfaz 300 litros/dia a mais de consumo, fazendo com que o novo custo diário torne-se 1800l/dia. Enfim, calculado o consumo diário, resta achar a vazão considerada para o dimensionamento do alimentador predial. Para alimentar o reservatório, deve-se considerar que o consumo diário seja integralmente abastecido com o fornecimento de água pela rede de água da cidade.
A vazão a ser considerada para o dimensionamento do alimentador predial é obtida a partir do consumo diário calculado em litros por segundo:
Mais uma vez, vamos considerar o caso que acabamos de discutir. Se dividirmos o consumo diário de 1800 litros/dia e buscarmos a vazão a ser considerada para o dimensionamento, teremos:
SUBSISTEMA DE RESERVAÇÃO DE ÁGUA
O subsistema de reservação de água tem como função reservar a água recebida da rede de abastecimento, principalmente nos sistemas indiretos de distribuição. É formado pelo reservatório superior, o reservatório inferior e a estação elevatória.
Reservatórios: Os reservatórios podem ser construídos por vários materiais diferentes: PVC, fibra de vidro, polipropileno e até de concreto armado, sendo instalados ou construídos de duas formas:
· Reservatórios superiores: Localizado em uma cota acima do pavimento mais elevado de uma construção. Oferece um fornecimento de água que é resistente à intermitência ou à irregularidade no abastecimento de água e nas variações de pressão. Oferece ainda a pressão estática e dinâmica necessárias para garantir a vazão para os aparelhos hidrossanitários de toda a construção.
Reservatórios inferiores: Localizado logo após o ramal predial. Trata-se de uma reserva de segurança que possibilita o abastecimento da construção mesmo com a intermitência ou desabastecimento de água por alguns dias. Geralmente, necessita de uma estação elevatória que seja capaz de transportar a água do reservatório inferior para o reservatório superior.
Para fins de limpeza e manutenção, tanto no reservatório superior como no inferior, deve-se dividir a reservação em dois compartimentos iguais, comunicados por um barrilete. Veja o reservatório e os tubos que compõem o conjunto.
Estações elevatórias: A estação elevatória de água possui a função de recalcar a água recebida do ramal predial ou armazenada no reservatório inferior para pontos distantes ou mais elevados.
O elemento central do sistema de elevação de água é a bomba hidráulica. Uma estação elevatória de água é formada sempre por um arranjo de uma ou mais bombas hidráulicas. Enfatiza-se que as instalações elevatórias devem possuir no mínimo duas bombas de modo a proporcionar a manutenção do conjunto elevatório.
Tendo como referência a figura 9, a tubulação localizada a montante da bomba, ou seja, do reservatório inferior até a estação de bombeamento, é chamada de tubulação de sucção. Por outro lado, a tubulação localizada a jusante da bomba é chamada de tubulação de recalque, e vai da bomba até o reservatório superior.
Figura 9.
Dimensionamento do sistema de reservação: Para dimensionar o sistema de reservação de uma construção, deve-se calcular adequadamente a estimativa do consumo diário. A partir desse cálculo, dimensiona-se em seguida os reservatórios superior e inferior.
A NBR 5626 estabelece que o volume de água reservado para o uso doméstico deve ser, no mínimo, o necessário para atender 24 horas de consumo normal do edifício. Entretanto, o volume mínimo do reservatório deve ser de 500 litros. No caso da reservação ser dividida entre um reservatório superior e inferior, costuma-se reservar 3/5 (três quintos) do consumo no reservatório inferior e 2/5 (dois quintos) do consumo no reservatório superior.
Considera-se ainda a reserva técnica de incêndio, que deve ser acrescida ao volume dos reservatórios. O volume a ser acrescido é determinado pelos códigos de segurança e pânico estaduais do Corpo de Bombeiros, mas a reserva é estimada em 15 a 20% do consumo diário; entretanto, é preciso seguir as prescrições da norma nacional ou de normas técnicas vigentes do Corpo de Bombeiros do Estado.
Voltemos ao nosso exemplo da residência apresentado anteriormente. Se seu consumo diário foi de 1800 l/dia, a reservação será de, no mínimo, 1800 litros. Dessa maneira, o projetista possui a liberdade de dividir o volume a ser reservado em um reservatório superior de no mínimo 1800 litros ou dividindo-o em um reservatório superior e outro inferior.
REQUISITOS DAS INSTALAÇÕES DE ESGOTO SANITÁRIO
A implantação de um sistema de abastecimento de água gera a necessidade de coleta, afastamento e disposição final das águas servidas. Portanto, os requisitos de um sistema de esgoto devem atender estes principais objetivos:
No caso da existência de uma rede de coleta de esgoto, pode ser realizada segundo o sistema unitário, em que águas pluviais e águas residuárias são conduzidas numa mesma canalização; e o sistema separador absoluto, em que há duas redes públicas inteiramente independentes, uma para águas pluviais e outra somente para as águas residuárias.
Define-se como águas residuárias os despejos líquidos ou efluentes, compreendendo o esgoto doméstico e as águas pluviais.
Nos módulos seguintes, veremos mais detalhes sobre os componentes e os materiais envolvidos nas instalações de água e de esgoto sanitário.
VERIFICANDO O APRENDIZADO
1. O sistema de instalação de água fria possui os subsistemas de alimentação, reservação e distribuição interna. Assinale dentre as opções abaixo o componente que faz parte do sistema de distribuição interna:
A) Reservatório superior
B) Cavalete
C) Alimentador predial
D) Ramal de alimentação
RESPOSTA: Fazem parte do sistema de distribuição interna o barrilete, a coluna de alimentação, o ramal de alimentação e o sub-ramal de alimentação. Logo, a letra D, ramal de alimentação, é o único que faz parte do sistema de distribuição interna.
2. Uma casa residencial de luxo com três dormitórios está sendo construída pelo sistema indireto de distribuição somente com reservatório superior. Considerando que em cada dormitório podem caber duas pessoas, a capacidade do reservatório, de acordo com as recomendações da norma técnica, é de:
A) 1000 litros
B) 1500 litros
C) 2000 litros
D) 2500 litros
RESPOSTA: Se em cada dormitório cabem duas pessoas, e na residência há três quartos, então devemos considerar seis pessoas para o dimensionamento. Como, para uma casa residencial de luxo, a prévia do consumo é de 250 l/pessoa/dia, temos 6 X 250 l/pessoa/dia que é igual a 1500 l/pessoa/dia. Como a condição da norma é o dimensionamento para um dia de consumo, temos que a capacidade do reservatório é de 1500 litros (letra B).
MÓDULO 02: Descrever os aspectos relacionados com a rede de distribuição de água fria e quente, destacando os referentes a sistemas hidrossanitários racionais. 
INTRODUÇÃO
Entende-se um sistema predial de água fria como o conjunto de tubulações, equipamentos, reservatórios e dispositivos existentes destinado ao abastecimento dos pontos de utilização de água da edificação, em quantidade suficiente e com a manutenção da qualidade da água recebida.
Da mesma forma, um sistema predial de água quente destina-se ao abastecimento dos pontos de utilização de água quente da edificação, com o próprio conjunto de tubulações, equipamentos e dispositivos.
REDE DE DISTRIBUIÇÃO DE ÁGUA FRIA
Componentes: Uma rede predial de distribuição de água fria é constituída por barrilete, colunas de distribuição, ramais e sub-ramais, que são destinados a levar a água ao ponto de utilização, conforme figura a seguir:
Barrilete é a tubulação que se origina no reservatório e da qual derivam as colunas de distribuição/alimentação. No caso de haver dois ou mais reservatórios, é o tubo que liga entre si duas seções ou dois reservatórios superiores, a partir do qual partem ramificações para as colunas de distribuição/ alimentação.
O barrilete pode ser executado no projeto em duas opções:
1- Sistema unificado: O chamado sistema unificado parte de um único barrilete que liga as seções dos reservatórios, a partir do qual partem diretamente todas as ramificações, correspondendo cada um a uma coluna de alimentação. Colocam-se dois registros na saída do barrilete e cada ramificação para as colunas também possui seu registro de controle próprio, o que viabilizará operações de manutenção no futuro.
2 - Sistema ramificado: O chamado sistema ramificado é aquele em que, a partir do barrilete, saem ramais, os quais, por sua vez, dão origens a derivações secundárias para as colunas de alimentação. Trata-se de um sistema muito utilizado por razões de economia no encanamento, dispersando os pontos de controle por registros.
Saiba mais: A coluna de distribuição ou de alimentação é a tubulação derivada do barrilete e destinada a alimentar os ramais nos diversos pavimentos.
Por sua vez, o ramal é a tubulação derivada da coluna de distribuição e destinada a alimentar os sub-ramais, enquanto o sub-ramal é a tubulação que liga o ramal ao ponto de utilização.
Cada sub-ramal serve a apenas uma peça de utilização ou aparelho sanitário apenas. Dois sub-ramais se unem formando um ramal.
Além disso, podem se destacar os seguintes elementos bastante comuns em instalações de água:
REGISTRO DE GAVETA: Registro de fechamento, componente instalado na tubulação e destinado a interromper o fluxo de água. É o tipo de registro mais usado nas instalações hidráulicas. Como geralmente é pouco acionado, é fabricado com material de boa qualidade, como o latão ou similar, que não se oxida facilmente. Recomenda-se trabalhar com ele totalmente aberto ou totalmente fechado.
REGISTRO DE PRESSÃO: Componente instalado na tubulação destinado a controlar a vazão da água utilizada. Pode-se trabalhar em qualquer posição de fechamento, sendo mais utilizado em chuveiros, filtros e banheiras, pela facilidade de manuseio, pelo sistema de vedação e pela facilidade de substituição.
TORNEIRAS: Dispositivos hidráulicos, construídos de latão, utilizados para controlar o fluxo de água em determinados aparelhos sanitários. Há uma variedade muito grande de modelos e diâmetros, contendo várias aplicações: para jardim, para pia, para tanque e para lavatório.
VÁLVULAS: Dispositivos hidráulicos que se inserem numa instalação que servem para manobras operacionais, regulando a pressão e a vazão d’água. Como exemplo, pode-se citar as válvulas de retenção, as válvulas de segurança e as válvulas de descarga.
Materiais: Os materiais que são utilizados nas tubulações de água fria são apropriados para o trabalho como condutos forçados, seção plena (pressão) ou como condutos livres, com meia seção, com deslocamento pela gravidade.
Dentre eles, destaca-se o PVC (abreviação de cloreto de polivinila) para utilização em água fria. Devido às suas paredes espelhadas e livres de corrosão, o PVC proporciona maior vazão e menor perda de carga. Para transporte da água nos subsistemas de distribuição, são necessários os tubos e as conexões.
Saiba mais: Os tubos destinados à água fria podem ser roscáveis ou soldáveis. Enquanto o sistema roscável, de cor branca, facilita a desmontagem e o remanejamento das instalações nos casos de redes provisórias, o sistema soldável, de cor marrom, tem as juntas soldadas a frio por meio de adesivo próprio.
Na tabela, abaixo, você verá os diâmetros comerciais do sistema roscável e soldável de água fria:
As conexões são pré-fabricadas nos mesmos materiais utilizados na fabricação dos tubos. Deve-se utilizar conexões com bucha de latão para sua utilização na transição para os metais de que são feitos os registros, as torneiras e as válvulas. A maioria dos fabricantes identifica essas conexões com a cor azul.
De acordo com a sua finalidade no escoamento da água, podem ser classificadas para os seguintes objetivos:
O CONCEITO DE PERDA DE CARGA
Tanto nos tubos como nas conexões que ligam os tubos, é importante calcular a grandeza chamada perda de carga, que pode ser localizada ou distribuída. Trata-se de um ponto importante no que tange ao dimensionamento e ao projeto de instalações de água fria ou quente.
A perda de carga distribuída é a que ocorre durante o deslocamento da água pelos tubos e condutos.
Ela pode ser calculada pela fórmula universal da perda de carga ou fórmula de Darcy-Weisbach:
Também podem ser utilizadas fórmulas empíricas, dentre as quais destaca-se a fórmula de Fair-Whipple-Hsiao, representada, a seguir, para tubos de PVC ou de cobre de até 100 mm de diâmetro:
Já a perda de carga localizada é aquela que ocorre durante a passagem da água pelas conexões. O líquido perde energia ao entrar e sair de encanamentos e ao escoar pelas conexões. Há duas formas de calculá-la.
A primeira é utilizando a fórmula universal da perda de carga, aplicável a qualquer conexão e a qualquer conduto:
A segunda forma tem o objetivo de facilitar o cálculo da perda de carga localizada simplesmente substituindo os acessórios da instalação (que provocam a perda localizada) por um comprimento de tudo retilíneo de mesmo diâmetro.
Assim, o caminho se resume a transformar virtualmente uma perda de carga localizada em distribuída, por meio do uso do comprimento equivalente, sem alterar o valor final da perda de carga total.
A seguir, a tabela de comprimento equivalente, em metros, para tubos lisos de PVC rígido de acordo com a NBR 5626.
Exemplo:
Se você utilizar um joelho 90° de 32 mm, será como se a perda de carga localizada correspondesse a perda de carga distribuída em um metro e meio de tubo 32 mm.
REDE DE DISTRIBUIÇÃO DE ÁGUA QUENTE
O fornecimento de água quente representa uma necessidade nas instalações de determinados aparelhos ou uma conveniência para melhorar as condições de higiene e de conforto da benfeitoria.
A temperatura na qual a água deve ser fornecida depende do uso a que se destina. Assim, pode-se dividir as instalações de água quente em instalações industriais, em que a temperatura da água atende a exigências das operações inerentes aos processos industriais; e em instalações prediais, que atendem às instalações que servem a peças de utilização, aparelhos sanitários ou equipamentos.
Modalidades: O aquecimento de água pode ser realizado por um dos seguintes sistemas:
Componentes: Uma rede predial de distribuição é constituída por barrilete, colunas de distribuição, ramais e sub-ramais, que são destinados a levar a água ao ponto de utilização conforme a figura:
Veja a definição de mais alguns componentes que fazem parte da rede de distribuição de água quentes:
AQUECEDOR DE PASSAGEM: Dispositivo que aquece a água fria, que passa por uma serpentina e recebe calor direto da chama do queimador, disponibilizando água quente. Também são aquecedores de passagem os chuveiros e as torneiras elétricas, em que a água é aquecida por uma resistência; entretanto, são dispositivos de baixa eficiência e consomem muita energia elétrica.
AQUECEDOR DE ACUMULAÇÃO: Dispositivo do qual a água fria é levada até um tanque para ser aquecida, seja pela chama do queimador a gás, seja pelo calor gerado pela resistência elétrica. Também existem os aquecedores solares, cuja fonte de energia para o aquecimento da água é o calor do sol captado por placas coletoras de raios solares.
MISTURADOREES: Derivações especiais, destinadas a receber a água fria e a água quente aquecida, de forma a prover ao ponto hidráulico uma água morna na temperatura adequada para sua utilização, como as torneiras e os chuveiros.
MATERIAIS: Os materiais utilizados para água quente são o policloreto de vinila clorado (CPVC*), o polietileno reticulado (PEX*) e o polipropileno copolímero (PPR*).
O CPVC* é um material com todas as propriedades inerentes ao PVC, somando-se a resistência à condução de líquidos sob pressões a altas temperaturas, o que lhe permite conduzir água quente. A cor de seus tubos e conexões é bege.
O PEX* é a opção mais moderna para instalação de água quente. Sua flexibilidade permite a redução do número de conexões, reduzindo não apenas o custo,mas também o tempo de instalação.
O PPR* é outra opção que não necessita de soldas a frio entre tubos e conexões. Com a tecnologia de termofusão, os materiais fundem-se molecularmente formando uma tubulação contínua.
SISTEMAS HIDROSSANITÁRIOS RACIONAIS
Shaft
Basicamente, um shaft é uma abertura vertical na alvenaria por onde passam as instalações essenciais em qualquer construção. Eles devem ser projetados a considerar todos os fatores envolvidos nas instalações que os utilizarão, e que sua construção e instalação seja feita com a precisão adequada.
Dessa forma, ao mesmo tempo que disfarça as tubulações, facilita o trabalho de manutenção futuramente, podendo ainda ser disfarçada por meio de uma porta dobrável ou um painel de gesso acartonado, dependendo do material da parede em que está instalado.
Saiba mais: Geralmente, o shaft é instalado próximo a áreas molhadas por estarem sempre mais próximas às colunas de alimentação e aos tubos de queda. Nestes pontos, é interessante a instalação de tês de visita, de modo a possibilitar que sejam abertos, bem como resolver problemas de vazamentos e entupimentos nos tubos de descida. Além disso, trata-se de um local adequado para a instalação de tubulação e válvulas de aparelhos sanitários em banheiros.
Paredes secas (drywall)
As paredes secas (drywall) é um sistema de construção a seco, muito utilizado na criação de novos ambientes com os mais variados fins. É constituída por uma estrutura de perfis de aço galvanizado na qual são parafusadas, em ambos os lados, chapas de gesso acartonado específicas para uso em paredes secas.
As placas de gesso acartonado podem se apresentar em três tipos:
A forma de montagem e os componentes utilizados permitem que a parede seja configurada para atender diversos níveis de desempenho de acordo com as necessidades de cada ambiente, podendo ser instalados tanto em ambientes molhados ou secos.
Além disso, antes de as paredes secas receberem o acabamento (seja ele azulejo, mármore, granito ou pintura), recomenda-se a impermeabilização de sua base até a altura de 20 cm, no mínimo, para garantir a funcionalidade de placa.
Saiba mais: A placa de gesso é um material por meio do qual a manutenção se torna mais fácil. No caso específico de uma parede hidráulica de um banheiro ou de uma cozinha, se surgir um vazamento, basta fazer um recorte na placa, realizar o reparo na tubulação e em seguida encaixar o mesmo recorte, tomando cuidado nas juntas entre o recorte e a parede.
Kits hidráulico-sanitários
Dá-se o nome de kits hidráulico-sanitários industrializados, os conjuntos fabricados com tubos e conexões de materiais condutores de fluidos (no caso da água fria, PVC e PEX, e no caso da água quente, CPVC, PPR ou cobre), que passam por um processo de montagem e são agregados a componentes como registros e válvulas.
O princípio desta tecnologia é que todas as tubulações sejam desembutidas da alvenaria, bem como se tornem independentes de qualquer método construtivo em que ele seja aplicado. Deste modo, a produção destes kits possui características de montagem industrial e uma central própria para isso. São geralmente entregues etiquetados e prontos para instalação nos canteiros de obras, sendo muito indicados para edifícios e conjuntos habitacionais padronizados para serem instalados em paredes secas ou shafts.
O projeto de instalações hidrossanitárias com o uso de kits industrializados em quase nada difere de um projeto convencional sem o uso dos kits. Não há mudança nas dimensões dos dutos, respeitando as demais normas vigentes. Desse modo, permite-se um melhor planejamento do processo executivo, evitando problemas de incompatibilidade entre projetos e propiciando maior facilidade ao executor.
Sistema manifold
O chamado sistema manifold é um conjunto de produtos constituídos de tubos de polietileno reticulado flexível (PEX). Esta característica lhe proporciona várias vantagens, como a facilidade de instalação e flexibilidade em sua utilização em água fria e quente no mesmo sistema.
O elemento central da instalação é um quadro de distribuição hidráulico dentro de determinado ambiente; geralmente, um para água quente e outro para água fria. Os tubos PEX são introduzidos em um tubo condutor que o guia do quadro de distribuição (barrilete) até os pontos de consumo.
A água corre por um sistema de tubos flexíveis e embutidos na laje ou no forro, sem conexões intermediárias entre o barrilete e os pontos de utilização, facilitando a manutenção e evitando a quebra de revestimentos e paredes. Quando são necessárias, as conexões utilizadas são de cobre ou de CPVC. Por eliminar emendas, reduz-se também a possibilidade de vazamentos.
Atenção: O sistema manifold é o mais utilizado em construções steel frame. Seu fechamento é feito por placas, podendo ser cimentícias, com drywall ou outros sistemas racionais. Assim, o tempo de instalação é muito reduzido em relação ao convencional, resistindo aos efeitos do congelamento e descongelamento. Isso tudo torna o serviço muito facilitado, com menor produção de entulho e gerando uma construção muito mais limpa.
REPRESENTAÇÃO GRÁFICA
A representação gráfica do projeto de instalações de água fria e quente pode ser feita em planta de elevação e em projeção vertical. A vantagem é a possibilidade de representação das cotas em escalas, e a desvantagem é a necessidade de dois desenhos.
Para ampliar a representação, também podem ser utilizadas as perspectivas isométricas e as plantas de detalhes. A simbologia para representação das colunas de alimentação é realizada conforme figura, em que a finalidade da coluna é mostrada, na porção superior, por duas letras e o diâmetro na porção inferior.
A representação dos tubos e conexões em um projeto de instalações hidráulicas é descrita da seguinte forma:
	TUBULAÇÃO DESCENDENTE
	TUBULAÇÃO ASCENDENTE
	
	
	VÁLVULA DE RETENÇÃO
	REGISTRO DE GAVETA
	
	
	VÁLVULA PÉ DE CRIVO
	REGISTRO DE PRESSÃO
	
	
	JOELHO 90°
	JOELHO 45°
	
	
	CURVA 90°
	CURVA 45°
	
	
	TÊ 90°
	JUNÇÃO
	
	
VERIFICANDO O APRENDIZADO
1. As conexões são peças inseridas na rede de distribuição de água para auxiliar e direcionar o escoamento da água. Dentre as conexões citadas abaixo, aquela que é considerada como uma derivação é:
A) Cruzeta
B) Joelho
C) Luva
D) Cap
RESPOSTA: As conexões para derivação são as cruzetas, as junções e os tês. Logo, dentre as opções, acima, a correta é a letra A, Cruzeta.
2. A marcação, a seguir, de um tubo em um projeto de instalações hidráulicas mostra que ele é um(a):
A) Coluna de alimentação de água quente
B) Coluna de alimentação de água fria
C) Coluna do ramal predial
D) Coluna do alimentador predial
RESPOSTA: A marcação “AF” mostra que esse tubo é uma coluna de alimentação de água fria, logo a resposta é a letra B.
MÓDULO 03: Descrever os aspectos relacionados com a rede de coleta de águas servidas, destacando os referentes a sistemas hidrossanitários racionais. 
INTRODUÇÃO
Neste módulo, apresentamos os dois sistemas que possuem suas próprias redes coletoras no Brasil, a rede de coleta de águas servidas e de águas pluviais.
A rede de coleta de águas servidas pode ter dois destinos: a primeira é o coletor predial da concessionária de coleta e tratamento do esgoto. O segundo destino, é o encaminhamento do esgoto a um tratamento individualizado por meio de uma fossa séptica na residência, podendo ser ainda melhorado com outros tratamentos adicionais, como o sumidouro e as valas de infiltração.
Assim sendo, se houver uma rede de coleta de esgoto, o coletor predial se ligará diretamente a ela. A montante do coletor predial, a rede predial pode ainda se dividir em esgoto primário e esgoto secundário.
Entende-se como esgoto primário o trecho conectado ao coletor público e que tem acesso aos gases provenientes desse coletor. Esgoto secundário, por sua vez, representa os trechos de canalização separados da rede primária de esgoto por meio de um desconector, de modo que os gases não tenham acesso a eles.
REDE DE ESGOTO
Componentes: O esgoto primário compreendeo coletor predial, os subcoletores, as caixas de inspeção, os tubos de queda, os ramais de descarga e de esgoto, os tubos ventiladores e os desconectores.
COLETOR PREDIAL: Trecho de canalização horizontal compreendido entre a última inserção de subcoletor, ramal de esgoto, de descarga ou tubo de queda, e a rede pública ou local de lançamento dos esgotos.
SUBCOLETOR PREDIAL: Canalização, normalmente horizontal, que recebe efluentes de um ou mais tubos de queda, ou ramal de esgoto.
CAIXA DE GORDURA: Caixa destinada a reter, na sua parte superior, as gorduras, graxas e óleos contidos no esgoto, formando camadas que devem ser removidas periodicamente, evitando que estes componentes escoem livremente pela rede.
CAIXAS DE INSPENÇÃO: Caixa destinada a permitir a inspeção, limpeza, desobstrução, junção, mudanças de declividade e/ou direção das tubulações. 
TUBOS DE QUEDA: Tubulação vertical que recebe efluentes de subcoletores, ramais de esgoto e ramais de descarga.
RAMAIS DE DESCARGA: Tubulação que recebe diretamente os efluentes de aparelhos sanitários.
RAMAIS DE ESGOTO: Tubulação primária que recebe os efluentes dos ramais de descarga diretamente ou a partir de um desconector.
RAMAL VENTILADOR: Tubo ventilador que interliga o desconector ou ramal de descarga ou ramal de esgoto de um ou mais aparelhos sanitários a uma coluna de ventilação ou a um tubo ventilador primário. 
COLUNA DE VENTILAÇÃO: Tubo ventilador vertical que se prolonga através de um ou mais andares e cuja extremidade superior é aberta à atmosfera ou ligada a tubo ventilador primário ou a barrilete de ventilação.
DESCONECTOR: Dispositivo provido de fecho hídrico*, destinado a vedar a passagem de gases no sentido oposto ao deslocamento do esgoto. Separa o esgoto primário do esgoto secundário.
*Fecho hídrico é a camada líquida de nível constante que em um desconector veda a passagem dos gases.
Um dos exemplos mais presentes no cotidiano de desconectores é o sifão, mostrado nas figuras 31 e 32:
Figura 31: Sifão.
Figura 32: Sifão.
Materiais: Os materiais que são utilizados nas tubulações de esgoto sanitário são apropriados para o trabalho como condutos livres, com meia seção, com deslocamento pela gravidade. Por isso, é necessário que os coletores horizontais sempre apresentem declividade.
Assim como para água fria, o material mais utilizado para os tubos e conexões é o PVC, com opções para a junta soldada a frio por meio de adesivo próprio ou por junta elástica por meio de anel de borracha.
No entanto, são condutos de características diferentes, pois como trabalham apenas como condutos livres, possuem espessura menor que os tubos roscáveis e soldáveis que vimos para a água fria e quente. As barras de tubo são vendidas nos comprimentos de 3 e 6 m. A tabela abaixo mostra os principais diâmetros comerciais existentes no Brasil.
O diâmetro de 40 mm é privativo para o esgoto secundário e todos os outros são destinados ao esgoto primário. Assim, além das conexões já definidas para a água fria, também deve-se destacar as seguintes conexões e dispositivos abaixo:
CAIXAS SIFONADAS: Caixa provida de desconector, destinada a receber efluentes da instalação secundária de esgoto. A caixa que é desprovida de desconector é chamada de caixa seca.
RALOS SIFONADOS: Recipiente dotado de desconector, com grelha na parte superior, destinado a receber águas de lavagem de pisos ou de chuveiro.
RALOS SECOS: Recipiente sem proteção hídrica, dotado de grelha na parte superior, destinado a receber águas de lavagem de piso ou de chuveiro.
APARELHOS SANITÁRIOS: Componentes sanitários destinados ao uso da água ou ao recebimento de dejetos líquidos e sólidos. Incluem-se nesta definição os aparelhos como bacias sanitárias, lavatórios, pias e outros, mas também, lavadoras de roupa, lavadoras de prato, banheiras de hidromassagem etc.
Outros dispositivos hidrossanitários racionais são as bacias sanitárias com saída lateral e o piso box. As bacias com saída horizontal direcionam o esgoto para trás, na horizontal, permitindo o seu escoamento diretamente para o shaft ou para uma tubulação vertical evitando a passagem da tubulação por baixo da laje. A bacia suspensa com saída horizontal permite uma melhor limpeza do banheiro uma vez que ela não entra em contato com o piso.
A utilização do piso box tem a mesma finalidade. Sua instalação é feita sobre a laje e a saída do esgoto da caixa sifonada é horizontal. Não há a passagem de tubulação pelo lado de baixo da laje e não há a necessidade de impermeabilização do piso. Porém, a área do piso do box ficará um pouco mais elevada e não existe a alternativa de se instalar outro ralo no ambiente.
TRATAMENTO DE ESGOTO
Para o caso em que não há rede de coleta de esgoto na cidade, uma opção é o tratamento por meio de dispositivos que façam diminuir a demanda bioquímica de oxigênio (DBO) e a necessidade de estabilização da matéria orgânica. Para tanto, podem ser adotados três dispositivos de tratamento de esgoto: a fossa séptica, o filtro e o sumidouro.
FOSSA SÉPTICA
A fossa séptica é uma unidade de tratamento primário de esgoto doméstico onde é realizada a separação entre a matéria sólida e a matéria líquida do esgoto. Nela, não ocorre a decomposição aeróbia, somente a decomposição anaeróbia, em que o principal agente de decomposição e transformação da matéria sólida são as bactérias anaeróbias.
Dessa maneira, contribui para a remoção de cerca de 40% de DBO, tornando possível seu lançamento de volta à natureza com menor prejuízo a ela. Por outro lado, deve-se retirar periodicamente a matéria sólida da fossa, por meio de um caminhão limpa fossa e em seguida para um aterro sanitário.
Quanto ao material, a fossa séptica pode ser pré-moldada de concreto, ou seja, comprada pronta no mercado, e as construídas no local, necessitando de um projeto de engenharia específico para isso. Geralmente, os projetos de fossa séptica possuem um formato prismático retangular ou circular, sendo desenvolvidos com concreto armado, concreto simples ou tijolos cerâmicos impermeabilizados.
Quanto à forma, as fossas podem ser de câmara única, de câmaras em série e de câmaras sobrepostas. Em comum, a fossa deve ter uma chaminé que possibilite a limpeza. Entretanto, se o comprimento horizontal ou diâmetro for maior que 2 m, a fossa deve possuir no mínimo duas chaminés.
FILTROS E SUMIDOUROS
O filtro anaeróbio é construído com os mesmos materiais da fossa séptica – tijolos com juntas livres, anéis de concreto drenante.
Atenção: O filtro anaeróbio possui um fundo falso por onde entram os efluentes oriundos da fossa séptica. Os efluentes então passam por uma camada de material drenante, podendo ser areia ou pedra britada, ascendendo em seguida a uma calha.
Já o sumidouro é construído com um fundo com enchimento de cascalho ou pedra britada. O efluente oriundo da fossa séptica passa por uma camada de material drenante – geralmente pedra britada; no entanto, ao contrário do filtro, o efluente que passa pela brita infiltra-se diretamente no solo.
Dica: Sempre que possível, devem ser construídos dois filtros ou sumidouros para uso alternado de forma a possibilitar sua manutenção adequada. Por isso, o filtro anaeróbio e o sumidouro proporcionam um tratamento ainda maior do esgoto, diminuindo mais a DBO dos efluentes.
REDE DE ÁGUA PLUVIAL
A rede de água pluvial tem sua rede de coleta exclusiva para recolhimento e condução de águas pluviais, não devendo ser lançadas em rede de esgoto. Não se admite quaisquer interligações com outras instalações prediais.
Trata-se de sistemas destinados a coletar as águas provenientes das chuvas e incidentes em determinadas áreas da edificação, como telhados, coberturas, pátios, terraços e lajes. Evita-se, assim, a indesejável umidade que prejudica o conforto e a salubridade do interior das edificações.
COMPONENTES
O ponto de partida do sistema é a superfície coletora. Geralmente é um telhado, uma área ajardinada ou qualquer superfície que seja capaz de receber e escoar a água por meio de um plano inclinado – uma declividade queé aplicada para propiciar o escoamento.
Principalmente se for esperado um reaproveitamento da água de chuva, é desejável que essa superfície seja um material não tóxico e livre de substâncias que possam diminuir a qualidade da água.
Atenção: Caso essa superfície seja o solo: Limpar a cobertura de vegetação, compactar o solo e aumentar a inclinação da superfície, e principalmente evitar contaminação por pessoas, veículos ou animais. Deve-se evitar ainda qualquer cobertura que possua cimento-amianto, pinturas a base de zinco, como o zarcão, cromo e chumbo.
O sistema de água pluvial pode ser composto dos seguintes elementos descritos na figura:
CALHAS: Condutores semicirculares ou de seção retangular ou quadrangular, abertos na sua parte superior, utilizadas para captar as águas das chuvas nos telhados. Podem ser desenvolvidas em concreto, com chapas de ferro galvanizadas ou até mesmo em plástico. Podem ser ainda de beiral ou de platibanda, dependendo do lugar onde elas são previstas no projeto.
RUFO: Chapas metálicas fixadas na parede sobre o telhado evitando, assim, que a água da chuva escorra pela parede da edificação, danificando a pintura e ocasionando goteiras.
RINCÃO: Também chamada de “água furtada”, são calhas abertas com duas abas que acompanham a inclinação do telhado e servem para captar o escoamento das águas provenientes de dois planos de telhado.
BANDEJA: Peça utilizada para captação das águas provenientes dos rincões em substituição à calha.
CONDUTORES: São tubos por onde escoam as águas das chuvas captadas pelas calhas. Devem ser executados, sempre que possível, em uma prumada e serem aparentes. Podem ser de PVC rígido, chapa de ferro galvanizado, de fibrocimento e até mesmo de plástico, com grande aceitação. Podem ser horizontais ou verticais.
CAIXA DE AREIA: Caixa destinada a permitir a inspeção, limpeza, desobstrução, junção, mudanças de declividade e/ou direção das tubulações de água pluvial.
CAIXA DE RALO: Dispositivos de coleta destinados a coletar a água pluvial que cai em superfícies horizontais que possuam declividade. Geralmente, são dotadas de uma tampa que permite a entrada da água, mas evita a entrada de folhas e outros objetos maiores.
Em muitas cidades, já é norma a previsão de reservatórios especiais destinados à acumulação de águas pluviais para posterior utilização dessa água para usos não potáveis, como lavagem de veículos e jardinagem.
Esses reservatórios podem ser de dois tipos:
Esses reservatórios de águas pluviais terão características diferentes dos reservatórios de água fria comum, como:
· Devem ser de material inerte — concreto, fibra de vidro, polietileno, aço inoxidável.
· Podem estar localizados acima ou abaixo do solo, sendo parte da edificação ou afastados dela.
· Deve-se evitar a todo custo a contaminação externa por pássaros, animais, insetos e por veículos e pessoas.
· Deve-se possibilitar a sua limpeza periódica para evitar contaminação que prejudique o reuso da água.
· Recomenda-se que a tubulação de saída do reservatório seja superior a 10 cm de sua base.
· Deve-se realizar a cloração da água quando a água a ser utilizada é para beber e destinar-se ao uso doméstico.
· Podem ser construídos como parte da edificação ou afastadas dela. Devem ficar especialmente afastados das tubulações de esgoto sanitário e da rede de alimentação da construção.
MATERIAIS
Os materiais que são utilizados nas tubulações de água pluvial são os supracitados: PVC, ferro galvanizado e até plástico. Há linhas de produtos destinadas à condução de água pluvial: tanto as calhas semicirculares ou retangulares até os condutores verticais circulares como os tubos de queda de esgoto.
No caso específico do PVC, pode-se até mesmo utilizar para os condutores verticais os mesmos condutos utilizados para o esgoto primário, pois são dimensionados a trabalhar como condutos livres. Há ainda opções para a junta soldada a frio por meio de adesivo próprio ou por junta elástica através de anel de borracha.
Atenção: Para as calhas, deve-se atentar para a necessidade de utilização de junta elástica ou junta de ponta e bolsa, de modo a manter a estanqueidade da superfície coletora da calha.
No que tange à captação de água pluvial, são de vital importância os ralos, nos quais são empregados PVC rígido ou dispositivos metálicos.
O CONCEITO DE INTENSIDADE PLUVIOMÉTRICA
Define-se intensidade pluviométrica para fins de cálculo do projeto de águas pluviais; deve ser determinado a partir da fixação de valores adequados para a duração da precipitação e o período de retorno.
A duração da precipitação é dada em minutos e é importante para dimensionar o sistema de águas pluviais. De acordo com a NBR 10844, esse tempo é fixado em 5 minutos. Já o período de retorno ou período de recorrência é o intervalo estimado entre ocorrências de igual magnitude de uma chuva.
Atenção: Deve ser fixado segundo as características da área a ser drenada, obedecendo ao estabelecido na NBR 10844:
· T = 1 ano, para áreas pavimentadas, onde empoçamentos possam ser tolerados.
· T = 5 anos, para coberturas e/ou terraços.
· T = 25 anos, para coberturas e áreas onde empoçamentos ou extravasamentos não possam ser tolerados.
A intensidade pluviométrica pode ser determinada por medições em postos de observação construídos em locais espalhados por todo o Brasil. A seguir está uma adaptação da Tabela de intensidade pluviométrica de algumas cidades com seus respectivos períodos de retorno.
Entretanto, para construção de até 100 m² de área de projeção horizontal, deve-se adotar i = 150 mm/h.
Conhecendo-se a intensidade pluviométrica, a vazão de projeto deve ser calculada pela fórmula:
REPRESENTAÇÃO GRÁFICA
A representação gráfica do projeto de instalações de esgoto, a exemplo das instalações de água, também pode ser feita em planta de elevação e em projeção vertical.
A simbologia para representação dos dispositivos de coleta e transporte de esgoto em projeto é realizada conforme figura. No caso da representação dos tubos verticais, sua finalidade é mostrada, na porção superior, por duas letras e seu diâmetro na porção inferior.
	TUBULAÇÃO PRIMÁRIA
	SIFÃO
	PIA
	
	
	
	TUBULAÇÃO SECUNDÁRIA
	CAIXA SIFONADA
	MÁQ. LAVAR LOUÇA
	
	
	
	BUBO VENTILADOR
	RALO
	MÁQ. LAVAR ROUPA
	
	
	
	TUBO QUE SOBE
	CAIXA DE INSPEÇÃO
	BANHEIRA
	
	
	
	TUBO QUE DESCE
	CAIXA DE GORDURA
	TANQUE
	
	
	
	TUBO DE QUEDA
	FOSSA
	LAVATÓRIO
	
	
	
	COLUNA DE VENTILAÇÃO
	BIDÊ
	TUBO OPERCULADO
	
	
	
	BUJÃO
	TUBO DE GORDURA
	TUBO DE ÁGUAS PLUVIAIS
	
	
	
	VÁLVULA DE RETENÇÃO
	
	
	
VERIFICANDO O APRENDIZADO
1. Durante o estudo deste módulo, vimos diversos componentes da rede de coleta de águas servidas. Qual o nome que se dá à canalização, normalmente horizontal, que recebe efluentes de um ou mais tubos de queda, ou ramal de esgoto?
A) Tubo de queda
B) Coletor predial
C) Subcoletor predial
D) Ramal de descarga
RESPOSTA: Tubo de queda é a tubulação vertical que recebe efluentes de subcoletores, ramais de esgoto e ramais de descarga. Já coletor predial é o trecho de canalização horizontal compreendido entre a última inserção de subcoletor, ramal de esgoto, de descarga ou tubo de queda, e a rede pública ou local de lançamento dos esgotos. Por outro lado, subcoletor predial à canalização, normalmente horizontal, recebe efluentes de um ou mais tubos de queda, ou ramal de esgoto. Ramal de descarga é a tubulação que recebe diretamente os efluentes de aparelhos sanitários. Do apresentado acima, o nome que corresponde à descrição do enunciado é a letra C, subcoletor predial.
2. Estudamos várias representações gráficas de componentes de rede de esgoto. O componente que corresponde ao símbolo abaixo é a:
A) Caixa sifonada
B) Ralo
C) Caixa de passagem
D) Caixa de gordura
RESPOSTA: O símbolo acima corresponde a uma caixa sifonada.
CONSIDERAÇÕES FINAIS
Neste tema, vimos os principais elementos e componentes das instalações hidrossanitárias: instalações de água fria, água quente e de coleta de águas servidas.
Observamos que os sistemas de abastecimento de água friae quente, bem como de coleta de esgoto e de água pluvial possuem requisitos bem definidos e uma sequência determinada que deve ser obedecida para que a água chegue realmente ao local de seu emprego, e o esgoto tenha um escoamento adequado para a rede de coleta predial.
Vimos ainda a existência de sistemas hidrossanitários racionais, como as paredes secas, o shaft e a medição individualizada que possibilitam uma economia na construção e na manutenção da obra, proporcionando menor quantidade de entulho e um ambiente mais limpo.
EXPLORE+
Para saber mais sobre os assuntos tratados neste tema, pesquise:
Materiais utilizados nas instalações hidráulicas prediais:
· 
· Tigre.
· Amanco Wavin.
Metais e louças sanitárias:
· 
· Deca.
· Fabrimar.
· Incepa.
Sistemas de instalações racionais:
· 
· Knauf.
· Placo.
· Tigre.
· Amanco Wavin.
EXERCÍCIOS: Critérios de Projeto de Instalação Hidrossanitária em Edifícios.
1- Estudamos sobre os sistemas hidrossanitários racionais, importantes pois buscam o máximo de economia na utilização dos materiais e em consequência a diminuição do desperdício na construção.
Dentre os sistemas estudados, o nome que se dá à abertura vertical na alvenaria por onde passam as instalações essenciais em qualquer construção é:
A) 
B) Piso box. 
C) Shaft.
D) Drywall
E) Manifold.
F) PPR.
2- Ao material que geralmente é utilizado em tubos e conexões em instalações hidráulicas, bem como instalações elétricas, mecânicas e de aquecimento, com a utilização de um quadro de distribuição hidráulica dentro de um determinado ambiente, dá-se o nome de:
A) 
B) PVC.
C) CPVC.
D) PPR.
E) Polietileno. 
3 - No início deste módulo, você estudou sobre os tipos de águas residuárias. Quando nós estamos no chuveiro, a água oriunda da lavagem de nosso corpo que escorre pelo ralo do box é chamada de:
 
A) Água limpa. 
B) Água residuária.
C) Água imunda.
D) Água servida.
E) Água pluvial.
 4 - Durante o estudo deste módulo, vimos vários componentes da rede de coleta de águas servidas. Qual o nome que se dá à caixa destinada a permitir a inspeção, limpeza, desobstrução, junção, mudanças de declividade e/ou direção das tubulações?
 A) Coletor predial.
B) Subcoletor predial.
C) Caixa de gordura.
D) Caixa de inspeção. 
E) Caixa separadora. 
 
GABARITO:
1- 
2- A resposta correta é: Shaft.
3- A resposta correta é: PEX.
4- A resposta correta é: Água servida.
5- A resposta correta é: Caixa de inspeção.
TEMA 02: Sistemas de água fria e quente em edifícios. 
MÓDULO 01: Aplicar os critérios de projeto no dimensionamento de sistemas e instalações de água potável fria em edifícios.
INTRODUÇÃO
A partir deste momento, vamos aplicar adequadamente os critérios de projeto de instalações de água fria ao dimensionamento de uma rede de distribuição. Isso significa dimensionar os tubos, conexões e equipamentos necessários dos três subsistemas de instalações — reservação, abastecimento e distribuição —, de forma a garantir que os requisitos da rede sejam obedecidos.
Neste módulo, você aprenderá a sequência de dimensionamento de todo o sistema, que pode ser resumida a seguir:
· Estimativa do consumo diário.
· Cálculo do alimentador predial.
· Dimensionamento dos reservatórios.
· Dimensionamento do conjunto elevatório
· Dimensionamento do barrilete.
· Dimensionamento dos ramais de alimentação.
· Dimensionamento dos sub-ramais de alimentação.
Vamos seguir então passo a passo?
CÁLCULO DO ALIMENTADOR PREDIAL
A capacidade dos reservatórios de uma instalação predial de água fria deve ser estabelecida levando-se em conta o padrão de consumo e frequência de abastecimento.
Desta forma, o consumo diário (Cd) é o volume máximo previsto para consumo da edificação durante 24h, de acordo com a fórmula:
Na qual:
Cd - Consumo diário total (l/dia)
q - Consumo diário "per capta" (l/dia)
P - População do edifício
A vazão a ser considerada para o dimensionamento do alimentador predial é obtida a partir do consumo diário calculado, em litros por segundo. Assim, a vazão a ser considerada para o alimentador predial (Q), em litros por segundo (l/s) é calculada como sendo a razão entre o consumo total diário (Cd) pela quantidade de segundos existente em um dia inteiro, que pode ser calculada como sendo o produto de 24 horas por 60 minutos por 60 segundos, ou seja, 24 x 60 x 60, como mostra a equação abaixo:
DIMENSIONAMENTO DOS RESERVATÓRIOS
A NBR 5626 estabelece que o volume de água reservado para o uso doméstico deve ser, no mínimo, o necessário para atender 24 horas de consumo normal do edifício.
COMENTÁRIO: No caso da reservação ser dividida entre um reservatório superior e inferior, costuma-se reservar 3/5 (três quintos) do consumo no reservatório inferior e 2/5 (dois quintos) do consumo no reservatório superior.
É preciso considerar ainda a reserva técnica de incêndio, que deve ser acrescida ao volume dos reservatórios. O volume a ser acrescido é determinado pelos códigos de segurança e pânico estaduais do Corpo de Bombeiros, entretanto, a reserva é estimada entre 15 e 20% do consumo diário.
O volume mínimo do reservatório deve ser de 500 litros, porém, caso ultrapasse essa marca, devem ser previstos 2 compartimentos, ambos contendo as seguintes tubulações, tendo como referência a figura abaixo:
Vejamos a função de algumas das tubulações indicadas na figura:
ALIMENTAÇÃO: Tubulação que chega ao reservatório vindo do hidrômetro, tendo passado ou não por outro reservatório e/ou outra estação elevatória.
EXTRAVASOR: Tubulação destinada a escoar o eventual excesso de água de um reservatório.
LIMPEZA: Tubulação destinada ao esvaziamento do reservatório para permitir sua limpeza e manutenção.
SAÍDA PARA O BARRILETE DE ÁGUA PARA CONSUMO: Tubulação que sai do reservatório para alimentar o barrilete e as colunas de alimentação.
SAÍDA PARA O BARRILETE DE ÁGUA DE INCÊNDIO: Tubulação que sai do reservatório para alimentar a rede de combate a incêndio.
DIMENSIONAMENTO DO CONJUNTO ELEVATÓRIO
A tubulação localizada a montante da bomba, ou seja, do reservatório inferior até a estação de bombeamento, é chamada de tubulação de sucção. Por outro lado, a tubulação localizada a jusante da bomba é chamada de tubulação de recalque, e vai da bomba até o reservatório superior.
Vejamos como se organiza uma estação elevatória.
O diâmetro da tubulação de recalque pode ser determinado a partir da Fórmula de Forchheimer:
Na qual:
Drec é o diâmetro da tubulação de recalque (m).
Qrec é a vazão de recalque (m³/s).
X é a relação entre o número de horas de funcionamento (NF) da bomba e o número de horas do dia, ou seja:
A vazão de recalque (Qrec) é dada pela fórmula abaixo, em que Cd é o consumo diário calculado:
Adota-se, para a tubulação de sucção, um diâmetro igual ou imediatamente superior ao da tubulação de recalque. A seguir, repetiremos a tabela dos diâmetros dos tubos em PVC:
DIMENSIONAMENTO DOS SUB-RAMAIS
Cada sub-ramal se destina apenas a uma peça de utilização ou aparelho sanitário. São dimensionados segundo tabelas elaboradas através de resultados obtidos em ensaios realizados. Deste modo, cada sub-ramal pode ser dimensionado segundo a referência contida abaixo, que correlaciona as peças de utilização com os diâmetros dos tubos.
DIMENSIONAMENTO DOS RAMAIS E DO BARRILETE
O sistema de distribuição pode ser dimensionado por meio de dois métodos de cálculo: o método da Norma Brasileira (máximo provável) * e o método do máximo possível*.
O método do consumo máximo possível considera o uso de todas as peças de utilização atendidas por um mesmo ramal, ao mesmo tempo. Por exemplo, quartéis, escolas e estabelecimentos industriais.
Cria-se o tubo de 20 mm (1/2”) como referência, e compara-se a capacidade dos outros diâmetros em relação a ele. O resultado dessa equivalência está na tabela abaixo, em que, por exemplo, um tubo de 32 mm (1”) equivale a 6,2 tubos de 20 mm (1/2”), e assim por diante.
Método da Norma Brasileira (máximo provável) *: Considera o consumo máximo provável dos aparelhos.
Método do máximo possível*: Admite que há consumo simultâneode todos os aparelhos.
O método do consumo simultâneo máximo provável é o método de dimensionamento da NBR 5626. Nesse método, é necessário prever quais peças serão utilizadas simultaneamente e somar seus pesos. O “peso” é uma quantidade que depende da demanda e do consumo do aparelho. A vazão se relaciona com o “peso” por meio da expressão:
Em que:
Q = vazão, l/s
C = coeficiente de descarga (0,30 l/s)
P = soma dos pesos de todos os aparelhos através do trecho considerado, de onde cada aparelho tem o peso relativo correspondente à tabela abaixo:
CÁLCULO DE PERDA DE CARGA
A perda de carga se dá, pois, a parede dos condutos causa uma perda de pressão hidrostática distribuída ao longo de seu comprimento, fazendo com que a pressão total vá diminuindo gradativa ou abruptamente, dependendo por onde o líquido deslocará.
Se esse líquido passar por tubos, haverá a perda de carga distribuída, por outro lado, caso passe por conexões, surge a perda de carga localizada.
A forma mais usual de se calcular a perda de carga é pelo chamado método do comprimento equivalente*.
A seguir são mostradas as informações de comprimento equivalente, em metros, para tubos lisos de PVC rígido, conforme a NBR 5626.
Método do comprimento equivalente*: Facilita-se o cálculo da perda de carga localizada simplesmente substituindo os acessórios da instalação (que provocam a perda localizada) por um comprimento de tubo retilíneo, de mesmo diâmetro. Assim, o caminho se resume a transformar virtualmente uma perda de carga localizada em distribuída por meio do uso do comprimento equivalente, sem alterar o valor final da perda de carga total.
DEMONSTRAÇÃO
Vamos praticar agora os conhecimentos adquiridos. Preste atenção no exemplo abaixo e acompanhe a sequência!
EXEMPLO:
(Adaptado de CREDER, 1991) Calcular os diâmetros dos trechos das colunas AF-1 e AF-2 de um edifício de dez pavimentos, sabendo-se que as colunas AF-1 e AF-2 têm, respectivamente, dez banheiros e dez cozinhas. Sabe-se que cada banheiro possui: um lavatório, uma bacia sanitária com caixa de descarga, uma ducha higiênica e um chuveiro. Cada cozinha possui uma torneira de pia e uma lavadora de pratos. Considere o desenho abaixo para seus cálculos e utilize o método do consumo máximo provável.
O cálculo inicia com o dimensionamento dos ramais, partindo-se em seguida para a coluna de alimentação e finalmente para os barriletes. O dimensionamento dos sub-ramais não é pedido no problema.
Vamos considerar a Coluna AF-1, formada por dez pavimentos, cada um deles com um banheiro contendo um lavatório, uma bacia sanitária com caixa de descarga e um chuveiro.
Iniciemos com o dimensionamento do primeiro pavimento. A tabela de pesos para o banheiro, com o total, está a seguir:
Agora, vamos dimensionar a coluna de alimentação. Para isso, podemos utilizar o nomograma que corresponde ao peso encontrado e ao diâmetro do conduto. Veja a figura abaixo e sigamos os passos para encontrar o diâmetro do trecho K-L, que alimentará o banheiro do 1º pavimento da coluna AF-1:
O nomograma é formado por uma reta que divide duas porções de valores. Os valores à esquerda correspondem às vazões em l/s e os valores à direita, aos pesos encontrados, observe:
Na porção à direita, procure o valor de 1,4, que é o peso correspondente ao trecho K-L. Na figura ao lado, a flecha azul mostra o valor.
Na porção à esquerda, procure o valor da velocidade correspondente. Na figura a seguir, a flecha verde indica o valor aproximado de 0,35 l/s para a velocidade.
Procure, na porção à esquerda da velocidade, pelo diâmetro mais próximo e adequado aos valores encontrados. Veremos que o diâmetro correspondente é o de 25 mm, mostrado no retângulo vermelho.
Agora que já fizemos uma vez, faremos o trecho J-K. Ele alimentará os banheiros do 1º e do 2º pavimento da coluna AF-1. Como cada banheiro possui peso de 1,4, logo o trecho corresponderá a 2,8.
Veja que no mesmo nomograma, 2,8 ainda corresponde ao tubo de 25 mm.
Se cada banheiro corresponde a um peso de 1,4, vamos dimensionar todos os trechos da coluna AF-1:
Vamos considerar a Coluna AF-2, formada por dez pavimentos, cada um deles com uma cozinha contendo uma torneira de pia e uma lavadora de pratos. A tabela de pesos para o banheiro, com o total, está a seguir:
Agora, vamos dimensionar a coluna de alimentação. Se cada cozinha possui aparelhos que correspondem a um peso de 1,7, vamos dimensionar todos os trechos da coluna:
Tendo sido calculado as colunas de alimentação, determinemos o barrilete, que liga a caixa d´água às colunas.
Vejamos o trecho A-B. Ele alimenta a coluna AF2, então o somatório dos pesos é 17 de diâmetro de 40 mm. Pelo trecho X-A, que alimenta as colunas AF1 e AF2, o somatório dos pesos é de 17 + 14 = 31.
Como exercício final (confira no nomograma abaixo), verificamos que o diâmetro dos dois tubos é de 40 mm.
MÃO NA MASSA
1. Qual é a capacidade dos reservatórios de um edifício comercial de dez pavimentos, ambos compostos de seis salas de escritórios de 36m², onde há a ocupação de uma pessoa a cada 6 m², por unidade e reserva técnica de incêndio de 9000 l?
A) 9000 litros
B) 18000 litros
C) 27000 litros
D) 36000 litros
RESPOSTA: A capacidade dos reservatórios é dada pela soma do consumo diário com a reserva técnica de incêndio.
O consumo diário é dado pela fórmula:
Cd = q.P
Na qual:
Cd - Consumo diário total (l/dia)
q - 50 litros/dia/pessoa (escritórios em um edifício)
P - Dado pelo número de pessoas que trabalham no escritório. São 10 pavimentos em que cada um deles possui um total de 6 salas. Cada sala possui 36 m², com uma taxa de ocupação de uma pessoa a cada 6 m² de área.
Agora, vamos aos cálculos:
P = 10 pavimentos X 6 salas/pav. X (36/6) pessoas/apart.
P = 360 pessoas
Q = 50 l/dia
Cd = 50 l/dia/pessoa X 360 pessoas = 18000 l (por dia)
Cd = 18000 litros
Para achar a capacidade total, devemos somar o consumo diário com a reserva técnica de incêndio. Assim, são 9000 litros da reserva técnica somados a 18000 litros do consumo diário, resultando o volume de 27000 litros.
Reservatórios terão 27000 litros ao total. Alternativa correta letra C.
2. Uma casa de padrão médio está em um terreno de 10 m de largura por 30 m de profundidade. Sessenta por cento dessa área é ajardinada. A casa possui três quartos. Qual o volume aceitável para os reservatórios inferior e superior da casa, considerando armazenamento de dois dias de consumo e sabendo que a reserva técnica de incêndio é de 600 litros e deve ser colocada no reservatório superior?
A) Ambos com 1800 litros
B) Ambos com 1500 litros
C) Ambos com 1000 litros
D) Ambos com 800 litros
RESPOSTAS: A capacidade dos reservatórios é dada pela soma do consumo diário com a reserva técnica de incêndio. 
O consumo diário é dado pela fórmula Cd = q.P
Agora, vamos aos cálculos:
Cd = 3 quartos X 2 pessoas/quarto x 200 l/pessoa + 0,6 x 10 m x 30 m x 1,5 l/m²
Cd = 1200 litros + 270 litros
Cd = 1470 litros (por dia)
Cd = 2940 litros (em 2 dias)
O reservatório inferior deve conter três quintos do volume a ser reservado. Então:
R = 2940 x (3/5) = 1764 litros.
O reservatório superior deve conter dois quintos do volume a ser reservado, acrescendo-se 600 litros para a reserva técnica de incêndio. Então:
R = 2940 x (2/5) = 1176 litros + 600 litros (RTI) = 1776 litros.
O reservatório inferior possui 1764 litros e o reservatório superior possui 1776 litros. Dentre as opções, a única que atende ao que se pede é a letra A, ambos com 1800 litros cada um.
3. (Adaptado de CREDER, 1991) Qual é o diâmetro do ramal A-B do vestiário coletivo pelo método do consumo máximo possível, que contém três chuveiros e três lavatórios conforme ilustrado abaixo?
A) 20 mm
B) 25 mm
C) 32 mm
D) 40 mm
RESPOSTA: Primeiro, vamos dimensionar os sub-ramais que partem do lavatório e do chuveiro. Veremos que ambos os sub-ramais são dimensionados com um tubo de 20 mm (1/2”). Para dimensionar os ramais, vamos dividi-lo em trechos, fazendo uma tabela correspondendo cada um deles à sua seção acumulada, de acordo comos sub-ramais que vão sendo adicionados.
Dessa forma, temos o seguinte dimensionamento:
 O trecho A-B deve conter diâmetro de 25 mm. Portanto, alternativa correta é a letra B.
4. (Adaptado de CREDER, 1991) Quais são os diâmetros das tubulações EF e BC da instalação abaixo, pelo método do máximo provável?
A) Respectivamente, 20 mm e 40 mm
B) Respectivamente, 25 mm e 40 mm
C) Respectivamente, 32 mm e 50 mm
D) Respectivamente, 25 mm e 50 mm
RESPOSTA: Podemos perceber dois barriletes (AB e DE) e duas colunas de alimentação, uma delas (BC) alimentando apenas uma válvula de descarga e a outra (EFG) alimentando o restante dos aparelhos. Vamos primeiro descobrir o peso de cada aparelho:
Vamos calcular os pesos de cada trecho:
Para o trecho EF temos:
Portanto, observando as tabelas, a resposta correta para este exercício é a alternativa B.
5. (Adaptado de MACINTYRE, 1990) Quais são a tubulação de recalque e de sucção de uma estação elevatória que bombeia um consumo diário de 30 m³? Considere que o tempo de funcionamento da bomba é de 5 h.
A) Respectivamente, 5” e 4”
B) Respectivamente 4” e 3”
C) Respectivamente, 5” e 3”
D) Respectivamente, 3” e 4”
RESPOSTA: A vazão de recalque é dada pela fórmula abaixo, em que Cd é o consumo diário fornecido de 35 m³ e Nf é o tempo de funcionamento da bomba:
O diâmetro da tubulação de recalque pode ser determinado a partir da Fórmula de Forcheimer:
Mas:
Então, temos:
O tubo de 3” é suficiente para o recalque. Para a sucção, escolhe-se um diâmetro acima, o que equivaleria a 4”.
O diâmetro da tubulação de sucção é de 4” e da tubulação de recalque é de 3”, correspondendo à letra D.
6. (Adaptado de CREDER, 1991) Calcular a pressão disponível no banheiro do último pavimento da coluna AF3, que possui um chuveiro (CH), uma bacia sanitária com caixa de descarga (BCA) e um lavatório (LV), sabendo que o ponto F possui uma pressão disponível de 3,0 m. Dentre as opções abaixo, qual é adequada?
A) Menor de 0,5 mca
B) Maior que 0,5 mca e abaixo de 1,0 mca
C) Maior que 1,0 mca e abaixo de 2,0 mca
D) Maior de 2,0 mca
RESPOSTA: Inicialmente, vamos dimensionar os sub-ramais de alimentação, junto com seus pesos correspondentes.
· Lavatório: diâmetro comercial de 20 mm (1/2”), com peso de 0,3;
· Bacia sanitária: diâmetro comercial de 20 mm (1/2”), com peso de 0,3;
· Chuveiro: diâmetro comercial de 20 mm (1/2”), com peso de 0,4.
Desta forma, para o ramal formado a partir do ponto F, tem-se uma soma de pesos de 1,0, com diâmetro de 25 mm (3/4”).
Vamos calcular, em seguida, a vazão do deslocamento da água pela tubulação, em função da soma de pesos encontrada:
Vamos agora calcular a perda de carga distribuída unitária, pela fórmula de Fair-Whipple-Hsiao:
Em que: Diâmetro interno = 0,02 m e Q = 0,3 l/s = 0,003 m³/s. O resultado é:
Comprimento dos tubos = 1,10 m + 1,00 m + 1,60 m = 3,70 m.
Vamos agora consultar as tabelas abaixo:
A perda de carga total será somando o comprimento dos tubos com o comprimento equivalente das conexões conforme levantado acima. Assim:
Perda de carga – 3,8 m (distribuída) + 11,9 m (localizada) = 15,7 m X 0,009 mca/m = 0,14 mca.
Diminuindo 0,14 m da pressão disponível no ponto F, que é de 2,0 m, tem-se:
Pressão disponível = 2,0 – 0,14 = 1,86 mca, o que é superior à pressão de serviço do chuveiro, que é normalmente de 1 mca. A alternativa correta é a letra “C”. 
TEORIA NA PRÁTICA
(Adaptado de CREDER, 1991) Calcular as vazões e os diâmetros correspondentes dos trechos do barrilete representado a seguir, sabendo-se o somatório de pesos das colunas abaixo:
AF-1: ΣP = 24
AF-2: ΣP = 27
AF-3: ΣP = 27
AF-4: ΣP = 24
AF-5: ΣP = 24
AF-6: ΣP = 27
AF-7: ΣP = 27
AF-8: ΣP = 24
RESPOSTA: A solução podem ser encontrada através das tabelas abixo:
Agora que sabemos o somatório dos pesos encontrados em todos os trechos, utilize o nomograma para descobrir os diâmetros dos condutos em cada trecho.
Os resultados podem ser observados na tabela abaixo:
VERIFICANDO O APRENDIZADO
1. Estudamos, neste módulo, uma sequência de cálculos que nos ajudam a dimensionar uma instalação de água fria. De tudo o que foi visto nos problemas resolvidos, a alternativa que representa uma grandeza que não foi utilizada para o dimensionamento de água fria é:
A) Perda de carga
B) Temperatura da água
C) Altura manométrica
D) Reserva técnica de incêndio
RESPOSTA: Como estamos lidando com instalações de água fria, a temperatura não vai mudar ao longo do seu trajeto, nem será previsto qualquer aquecimento. Logo, a letra que não corresponde é a B, Temperatura da água, ao contrário de todas as outras, que participam em algum momento do dimensionamento dos subsistemas de instalações de água fria.
2. Marque a alternativa que se aplica à tubulação de sucção de uma estação elevatória.
A) Seu diâmetro é inversamente proporcional ao número de horas de seu funcionamento.
B) Seu diâmetro é inversamente proporcional ao consumo diário a ser bombeado.
C) Seu diâmetro é sempre menor que o diâmetro da tubulação de recalque.
D) Seu diâmetro é diretamente proporcional ao consumo diário a ser bombeado.
RESPOSTA: A resposta é a letra D, referindo-se à Fórmula de Forcheimer, que é dado por:
Na qual:
Drec é o diâmetro da tubulação de recalque (m)
Qrec é a vazão de recalque (m3/s)
X é dado pela fórmula seguinte, em que Nf é o tempo de funcionamento da bomba:
Como visto pela fórmula, o diâmetro da tubulação de recalque é diretamente proporcional ao consumo diário e ao tempo de funcionamento da bomba.
MÓDULO 02: Aplicar os critérios de projeto no dimensionamento de sistemas e instalações de água potável quente em edifícios. 
INTRODUÇÃO
O dimensionamento da tubulação de água quente é bem semelhante ao já estudado na tubulação de água fria. É preciso dimensionar os tubos, conexões e equipamentos necessários de forma a garantir que os requisitos da rede sejam obedecidos.
Neste módulo, você aprenderá a sequência de dimensionamento de todo o sistema, resumido a seguir:
· Estimativa do consumo diário.
· Dimensionamento dos sub-ramais de alimentação de água quente.
· Dimensionamento dos ramais de alimentação de água quente.
· Dimensionamento das colunas de alimentação de água quente.
CÁLCULO DO CONSUMO DIÁRIO DE ÁGUA QUENTE
Em países de clima muito frio, o consumo de água quente pode ser igual a 1/3 do consumo total da água dos aparelhos. Recomenda-se estimar o consumo de água quente de acordo com sua tipologia ou conforme a peça de utilização, como mostra as tabelas abaixo:
DIMENSIONAMENTO DOS RAMAIS E DOS SUB-RAMAIS DE ALIMENTAÇÃO DE ÁGUA QUENTE
Cada sub-ramal de alimentação de água quente possui também seus diâmetros mínimos de utilização, da mesma forma como verificado nos ramais de água fria.
Devemos seguir a tabela abaixo para os diâmetros mínimos:
Para o dimensionamento dos ramais de alimentação de água quente, recomenda-se a utilização do método do consumo simultâneo máximo provável. Neste método, devemos prever quais peças serão utilizadas simultaneamente e somar seus pesos.
O “peso” é uma quantidade que depende da demanda e do consumo do aparelho. A vazão se relaciona com o “peso” por meio da expressão:
Na qual:
Q = vazão, l/s
C = coeficiente de descarga (0,30 l/s)
P = soma dos pesos de todos os aparelhos através do trecho considerado, de onde cada aparelho tem o peso relativo correspondente à tabela abaixo:
ATENÇÃO
Pode ser utilizado o nomograma apresentado no Módulo 1 para auxiliar a dimensionar os sub-ramais e os ramais de água quente. As normas para dimensionamento das peças de utilização de água quente seguem os mesmos padrões para o já estudado na água fria.
DIMENSIONAMENTO DAS COLUNAS DE ALIMENTAÇÃO DE ÁGUA QUENTE
Tendo sido dimensionados os ramais e os sub-ramais de água quente, devemos calcular a coluna de alimentação, sendo necessária a mesma sequência de cálculo verificado para a água fria. Em relação às perdas de carga, elas também são calculadas de acordo com a água fria, com a fórmula de Fair-Whipple-Hsiao, ou considerando os comprimentos equivalentes das conexõespara o cálculo da perda de carga.
DEMONSTRAÇÃO
Vamos praticar agora os conhecimentos adquiridos! Preste atenção no exemplo abaixo e acompanhe a sequência!
EXEMPLO:
Calcular os diâmetros dos trechos das colunas AQ-1 e AQ-2 de um edifício de dez pavimentos, sabendo-se que as colunas AQ-1 e AQ-2, respectivamente, possuem dez banheiros e dez cozinhas. Trata-se, então do mesmo problema verificado para a água fria; entretanto, apenas o lavatório, o chuveiro e a torneira de pia possuem misturadores para água quente. Considere o desenho abaixo para seus cálculos e utilize o método do consumo máximo provável!
O cálculo inicia com o dimensionamento dos ramais, partindo-se em seguida para a coluna de alimentação e finalmente para os barriletes. O dimensionamento dos sub-ramais não é pedido no problema.
Vamos considerar a Coluna AQ-1, formada por dez pavimentos, cada um deles com um banheiro com um lavatório e um chuveiro.
Iniciemos com o dimensionamento do primeiro pavimento. A tabela de pesos para o banheiro, com o total, está a seguir:
Agora, vamos dimensionar a coluna de alimentação.
Para isso, podemos utilizar o nomograma que corresponde ao peso encontrado e ao diâmetro do conduto.
Veja a figura abaixo e, da mesma forma como o visto para a água fria, encontremos o diâmetro do trecho K-L, que alimentará o banheiro do 1º pavimento da coluna AQ-1:
Veremos que o diâmetro correspondente é o de 20 mm, mostrado no retângulo vermelho.
Agora que já fizemos uma vez, faremos o trecho J-K. Ele alimentará os banheiros do 1º e dos 2º pavimentos da coluna AQ-1. Como cada banheiro possui peso de 0,9, logo o trecho corresponderá a 1,8. Mais uma vez, veja que no mesmo nomograma, 1,4 corresponde ao tubo de 25 mm.
Se cada banheiro corresponde a um peso de 1,4, vamos dimensionar todos os trechos da coluna AQ-1:
Vamos considerar a Coluna AQ-2, formada por dez pavimentos, cada um deles com uma cozinha com uma torneira de pia e uma lavadora de pratos.
Iniciemos com o dimensionamento do primeiro pavimento. Vemos que uma torneira de pia tem um peso de 0,7. Vá ao nomograma e perceba que isso corresponde a um diâmetro de 20 mm.
Agora, dimensionaremos a coluna de alimentação. Se cada cozinha possui aparelhos que correspondem a um peso de 0,7, vamos dimensionar todos os trechos da coluna:
Tendo sido calculado as colunas de alimentação, vamos determinar o barrilete, que liga a caixa d´água às colunas.
Vejamos o trecho A-B. Ele alimenta a coluna AQ2, então o somatório dos pesos é 9,0, com um tubo de diâmetro de 32 mm. Pelo trecho X-A, que alimenta as colunas AQ1 e AQ2, o somatório dos pesos é de 9,0 +7,0 = 16,0.
Como exercício final (confira no gráfico), verificamos que o diâmetro dos dois tubos é de 40 mm.
MÃO NA MASSA
1. Qual a vazão de utilização do aquecedor a gás localizado na área de serviço, sabendo dos seguintes pontos de utilização de água quente a seguir?
A) 44 l/min
B) 39 l/min
C) 34 l/min
D) 29 l/min
RESPOSTA: Se levantarmos um resumo, vemos que se trata do consumo de uma pia e de duas duchas.
Consultando a tabela de estimativa de consumo de água quente, temos:
Logo, a vazão de utilização do aquecedor a gás é de 39 litros/min, correspondente à letra B. Esta vazão é um parâmetro importante para dimensionamento do aquecedor a gás a ser utilizado.
2. Um quartel busca comprar uma caldeira a gás para aquecer a água para o banho dos soldados. Qual a vazão de utilização da caldeira, sabendo que no quartel dormem 120 militares por dia?
A) 3,25 l/min
B) 3,50 l/min
C) 3,75 l/min
D) 3,95 l/min
RESPOSTA: Ao contrário do exercício anterior, pode ser mais vantajoso utilizar a tabela que relaciona consumo com a tipologia do prédio. Lá, você verá que para quartéis o consumo é de 45 litros/pessoa/dia.
Deste modo, resta-nos multiplicar o consumo com o número de pessoas:
Cd = 120 x 45 = 5400 litros/dia.
Logo, a vazão é de 5400 litros/dia, perfazendo 3,75 litros/min, correspondente à letra C.
3. (CREDER, 1991, adaptado) Qual o diâmetro da coluna de alimentação de água quente, em CPVC, que alimenta os seguintes pontos de consumo de uma residência: dois chuveiros, uma banheira, dois lavatórios e a pia de cozinha?
A) 40 mm
B) 35 mm
C) 28 mm
D) 22 mm
RESPOSTA: Primeiramente devemos calcular o peso de cada um deles:
Podemos verificar através do nomograma podemos observar que o diâmetro da coluna de alimentação de água quente é 28 mm, ou seja, a alternativa correta é “C”. 
4. (Adaptado de CREDER, 1991) Qual é o diâmetro da coluna de alimentação de água quente do vestiário coletivo? Ela alimenta três chuveiros e três lavatórios conforme ilustrado abaixo.
A)40 mm
B) 35 mm
C) 28 mm
D) 22 mm
RESPOSTA: Primeiro, vamos dimensionar os sub-ramais que partem do lavatório e do chuveiro. Veremos que ambos os sub-ramais são dimensionados com um tubo de 15 mm (1/2”).
Assim, vamos calcular trecho a trecho, relacionando os ramais com os pesos correspondentes. Mais uma vez, os diâmetros encontrados têm como referência o CPVC:
A coluna de alimentação de água quente, pela figura, tem o mesmo diâmetro que o trecho A-B, correspondendo então a 22 mm. A resposta é a letra D.
5. Qual é o diâmetro das saídas do tê misturador necessário para alimentar o chuveiro e o lavatório dos banheiros abaixo?
A) 20 mm e 22 mm
B) 20 mm e 15 mm
C) 25 mm e 22 mm
D) 25 mm e 15 mm
RESPOSTA: Um tê misturador tem o objetivo de receber tanto o sub-ramal de água fria como o sub-ramal de água quente, de forma a prover o ponto de utilização uma água com uma temperatura mais adequada. Assim, para respondermos ao problema, basta dimensionarmos os sub-ramais de água fria como o sub-ramal de água quente que estarão ligados ao misturador.
Consultando as tabelas para dimensionamento dos sub-ramais, temos para o misturador do chuveiro: 
Consultando as tabelas para dimensionamento dos sub-ramais, temos para o misturador do lavatório:
Desse modo, o tê misturador, em ambos os casos, será de 15 mm, com saída para uma tubulação de água fria de 20 mm. A resposta é a letra B.
6. Qual é o diâmetro dos ramais de água quente e fria que alimentam essa cozinha com pia? Considere que ela ainda dispõe de uma máquina de lavar louças.
A) 20 mm e 22 mm
B) 20 mm e 15 mm
C) 25 mm e 22 mm
D) 25 mm e 15 mm
RESPOSTA: Para dimensionarmos o ramal, basta somarmos os pesos da pia e da máquina de lavar louças, tanto para a água fria como para a água quente.
Para água quente temos:
Para água fria temos:
TEORIA NA PRÁTICA
Abaixo está representada uma rede de aquecimento para uma instalação de banheiro. Calcule os ramais e os sub-ramais de água quente e fria na figura.
RESPOSTA: Vamos dimensionar primeiro a água fria. Podemos discernir dois barriletes com duas colunas de alimentação (Por simplificação, não vamos nos preocupar com o aquecedor e sua alimentação de água fria).
Observamos ainda que a coluna de alimentação se divide em dois ramais, um deles para alimentar o chuveiro (CH) com água fria, e outro ramal com o lavatório (LV AF) e a caixa de descarga (CD). Assim, dimensionemos os trechos da instalação de água fria, tendo como referência os diâmetros de tubos de PVC e de CPVC. Utilizemos o gráfico da relação entre os pesos e os diâmetros para calcular também os ramais de alimentação.
Agora vamos dimensionar a água quente. O aquecedor aquece a água fria e fornece água quente por meio de um ramal para dois sub-ramais que alimentam um chuveiro e um lavatório. Utilizemos também o gráfico da relação entre os pesos e os diâmetros para calcular também os ramais de alimentação.
Colocando os diâmetros encontrados no desenho, encontramos o seguinte:
VERIFICANDO O APRENDIZADO
1. Responda o que se pode afirmar sobre a vazão de projeto de um ramal de fornecimento de água quente:
A) É diretamente proporcional à temperatura da água.
B) É inversamente proporcional ao consumo de água quente da construção.
C) É diretamente proporcional ao peso dos aparelhos cuja água é conduzida pelo ramal.
D) É inversamente proporcional à altura da construção.
RESPOSTA: O “peso” é uma quantidadeque depende da demanda e do consumo do aparelho. A vazão se relaciona com o “peso” por meio da expressão:
Em quem:
Q = vazão, l/s
C = coeficiente de descarga (0,30 l/s)
P = soma dos pesos de todos os aparelhos através do trecho considerado
Vemos que a vazão de projeto de um ramal é diretamente proporcional à demanda por água quente representada pelos aparelhos. Por isso, a resposta é a letra D.
2. De tudo o que você estudou neste tema, o componente que obrigatoriamente faz parte de um sistema de água quente é:
A) Aquecedor
B) Fossa séptica
C) Sifão
D) Calha
RESPOSTA: A resposta é a letra A, referindo-se ao aquecedor. Nenhum outro é característico de um sistema de água quente. 
MÓDULO 03: Aplicar os critérios de projeto no dimensionamento de sistemas de aquecimento de água em edifícios.
INTRODUÇÃO
Como já vimos, o fornecimento de água quente representa uma necessidade nas instalações de determinados aparelhos ou uma conveniência para melhorar as condições de higiene e de conforto da benfeitoria.
Atualmente, os sistemas de aquecimento dividem-se em três tipos, que veremos agora.
AQUECEDOR DE PASSAGEM
Dispositivo que aquece a água fria, que passa por uma serpentina e recebe calor direto da chama do queimador, disponibilizando água quente. Também são aquecedores de passagem os chuveiros e as torneiras elétricas, em que a água é aquecida por uma resistência; entretanto, são dispositivos de baixa eficiência e consomem muita energia elétrica.
Aquecedor de passagem.
AQUECEDOR DE ACUMULAÇÃO
Dispositivo em que a água fria é levada até um tanque para ser aquecida, seja pela chama do queimador a gás, seja pelo calor gerado pela resistência elétrica. Também existem os aquecedores solares, em que a fonte de energia para o aquecimento da água é o calor do sol captado por placas coletoras de raios solares.
FONTES DE ENERGIA TÉRMICA
Podemos conseguir a quantidade de calor necessário ao aquecimento da água de diversas fontes de energia térmica, que caracterizarão as modalidades de equipamento a instalar. Entre essas fontes de energia térmica ou capazes de produzi-las temos:
· Combustíveis sólidos (carvão vegetal, mineral e lenha); líquidos (óleo combustível, óleo diesel, querosene, álcool); gasosos (“gás de rua” obtido a partir da hulha ou do craqueamento de óleos e de nafta de petróleo, gás liquefeito de petróleo – (GLP) – conhecido como “gás engarrafado”, “gás natural” de poços e gás de biodigestores).
· Energia elétrica no aquecimento de resistência elétrica, com a passagem de corrente, pelo efeito Joule.
· Energia solar, com o emprego dos aquecedores solares.
· Vapor, pelo aproveitamento do vapor da caldeira.
· Ar quente.
AQUECIMENTO ELÉTRICO
Aquecedores elétricos podem ser de passagem e de acumulação. O aquecimento com emprego de energia elétrica realiza-se pelo calor dissipado com a passagem de uma corrente elétrica de intensidade I (amperes) em um condutor de resistência R (ohms). A potência P (watts), correspondente à energia dissipada sob forma de calor, sendo dada pela expressão da Lei de Joule, descrita abaixo:
Na qual:
Q é expressa em quilocalorias (kcal)
R é a resistência equivalente que aquece a água
i é a corrente que passa pela resistência
k é um coeficiente numérico experimental igual a 0,00024
Δθ é o aumento de temperatura que a água sofrerá.
Segundo a Lei de Ohm, a corrente (i) é a divisão entre a diferença de potencial (U) e a resistência (R) (I=U/R), então a Lei de Joule se torna:
AQUECIMENTO A GÁS
Assim como os aquecedores elétricos, os aquecedores a gás podem ser de passagem e de acumulação, além de instalações individuais ou centrais.
Os aquecedores a gás individuais permitem o aquecimento imediato da água que neles passa através de uma serpentina de cobre, graças ao calor desenvolvido com a combustão de gás que sai de grande número de orifícios de um tubo queimador.
Simplificadamente, um aquecedor a gás funciona assim: a água penetra na serpentina pelo tubo de água fria e vai aos aparelhos pelo tubo de água quente. A serpentina é alimentada com o gás, que sofre aquecimento por uma lamparina ou uma faísca. Seja ele de passagem ou de acumulação, há sempre contato da serpentina com a água que será aquecida por ela. No primeiro caso, a serpentina entra em contato com a água dentro de um conduto; no segundo, a água é armazenada em um reservatório para ser aquecida.
AQUECIMENTO SOLAR
O elevado custo das formas de energia convencionais despertou especial interesse no aproveitamento dessa forma de energia. Em um país como o Brasil, o tempo de insolação em média é de 6,5 a 7 horas diárias, alcançando valores mais elevados na região Nordeste. O aquecimento solar é uma fonte barata e abundante de energia, tornando-se necessário captar essa força, transferindo calor para a água.
Uma instalação de aquecimento de água com energia solar, como mostrado na figura, consiste essencialmente em:
a) Um aquecedor (chamado também de captador ou coletor solar) que absorve a energia radiante dos raios solares aquecendo-se e transferindo o calor para a água contida em um conjunto de tubos que constituem uma espécie de serpentina.
b) Reservatório de acumulação de água aquecida.
c) Tubos e acessórios para estabelecer a vinculação entre aquecedor e o reservatório.
d) Bomba de circulação, quando a circulação por convecção for insuficiente para alcançar o nível da temperatura desejado.
As placas ou coletores solares possuem superfícies feitas de cobre ou alumínio chamadas de serpentinas, comumente pintadas de uma cor escura para maior absorção da radiação solar. A água fria dentro das aletas dos coletores absorve o calor captado e a água, enfim, aquecida é bombeada por meio de tubos até um reservatório de acumulação.
Para aquecer qualquer quantidade de água obedece-se a equação da calorimetria:
Q = m X c X Δθ, multiplicando-se a massa, o calor específico e a diferença de temperatura.
A seguir, serão apresentadas as equações básicas de aquecimento solar de acordo com a NBR 15569. A primeira é o cálculo do volume a ser armazenado:
Em que:
V consumo é o volume do consumo diário, em litros;
V armazenamento é o volume do sistema de armazenamento, em litros (Recomenda-se que seja maior que 75% do consumo).
T consumo é a temperatura de consumo de utilização.
T armazenamento é a temperatura de armazenamento da água.
T ambiente é a temperatura ambiente média.
A energia que será consumida para aquecer volume armazenado é dado pela equação abaixo:
Na qual:
E util é a energia útil, calculada de acordo com a unidade Kwh/dia.
V armazenamento é a capacidade de armazenamento, que deve ser, no mínimo, de 75% do total armazenado.
p é a massa específica da água (1000 kg/m³).
C é o calor específico da água (4,18 kJ/kg°C).
COMENTÁRIO
A energia solar incidida passa ainda por algumas perdas previstas em norma por algumas equações, todavia não será nosso objetivo falar delas.
DEMONSTRAÇÃO
A seguir, vamos utilizar um exemplo genérico de como dimensionar um aquecedor a gás. Os exemplos dos outros tipos de aquecedores são demonstrados no Mão na massa.
Determine o fornecimento de gás a ser fornecido para aquecer a água de 20°C a 40°C em um reservatório de passagem a gás, que aquece uma suíte (1 ducha), um banheiro social (1 ducha) e uma pia. Dada a tabela abaixo, escolha o aquecedor a gás mais adequado.
Levantando os aparelhos, vemos que se trata do consumo de uma pia e de duas duchas.
Consultando a tabela de estimativa de consumo de água quente, temos:
Logo, a vazão de utilização do aquecedor a gás é de 39 litros/min.
Consultando a tabela dos aquecedores, vemos que o único aquecedor que atende à demanda é o modelo E4, com consumo de gás igual a 6,48 m3/h.
MÃO NA MASSA
1. Qual é a quantidade de energia necessária para aquecer 1000 litros de água de 20°C a 40°C, que passa por um aquecedor de passagem de 220 V e com uma corrente de 20 A?
A) 15,12 kcal
B) 17,12 kcal
C) 19,12 kcal
D) 21,12 kcal
RESPOSTA: Utilizemos então a equação Q = 0,00024 x U x I X Δθ
Na qual:
Q é expressa em quilocalorias (kcal).
U é a voltagem (220 V).
i éa corrente que passa pela resistência que aquece a água (20 A).
k é um coeficiente numérico experimental igual a 0,00024.
Δθ é o aumento de temperatura que a água sofrerá. Do enunciado: Δθ = 40° C – 20°C = 20° C.
Substituindo pelos valores numéricos temos então:
Q = 0,00024 x 220 x 20 x 20 = 21,12 kcal, correspondente à letra D.
2. Qual é a quantidade de energia solar necessária para aquecer 5000 litros de água de 20°C a 50°C?
A) 50000 kcal
B) 100000 kcal
C) 150000 kcal
D) 200000 kcal
RESPOSTA: Utilizemos então a equação do calor Q = m X c X Δθ
Sendo m = 5000 kg, Δθ = 50 °C - 20 °C = 30 °C e c = 1 kcal/kg °C
Temos então: Q = 5000 x 30 = 150000 kcal, correspondente à letra C.
3. Dada a tabela de opções abaixo, qual é o aquecedor a gás mais adequado para aquecer a água de 20°C a 40°C em um reservatório de passagem, que aquece uma suíte (1 ducha), um banheiro social (1 ducha) e uma pia?
A) Modelo A
B) Modelo B
C) Modelo C
D) Modelo D
RESPOSTA: Levantando os aparelhos, vemos que se trata do consumo de uma pia e de duas duchas.
Consultando a tabela de estimativa de consumo de água quente, temos:
Logo, a vazão de utilização do aquecedor a gás é de 39 litros/min.
Consultando as opções, constatamos que o único aquecedor que atende à demanda é o modelo C, com consumo de gás igual a 6,48 m³/h.
4. Apresentamos uma rede de aquecimento para uma instalação típica de banheiro. Quais os aquecedores a gás mais adequados para aquecer três banheiros iguais aos abaixo, ao mesmo tempo, de acordo com as opções de aquecedores na tabela?
	
A) A, B e C
B) A, B e D
C) A, C e D
D) B, C e D
RESPOSTA:
Levantando os aparelhos, vemos que se trata do consumo de um lavatório e de uma ducha com misturador. Consultando a tabela de estimativa de consumo de água quente, temos:
O total é 27l/min logo o único que não atenderá é o modelo A. 
5. (NBR 15569, adaptado) Dimensione um sistema de aquecimento solar para uma residência localizada em São Paulo, sendo:
• Quatro moradores.
• Consumo de água quente na ducha, lavatório e cozinha.
• Coletor solar disponível: 78,5 KWh/m². dia.
Qual é a área necessária de placas de aquecedores para atender à demanda acima?
A) Mais de 3,5 m²
B) Entre 2,5 e 3,5 m²
C) Entre 1,5 e 2,5 m²
D) Menos de 1,5 m²
RESPOSTA: T consumo – T ambiente é o aumento de temperatura, pois passará água fria ao ser aquecida para o armazenamento. Assim, Δθ é 42°C - 21°C = 21°C
T armazenamento é o aumento de temperatura, pois passará água fria ao ser aquecida diretamente na placa solar para ser armazenada. Assim, Δθ é 50°C - 21°C = 29°C
Assim, aplica-se a equação:
Assim, aplicando na fórmula da NBR 15569, temos:
Substituindo, temos:
E útil = 295 x 1000 x 4,18 x (50-21)/3600 = 9,95 kWh/dia.
O dimensionamento das placas deve atender à energia necessária. Então, por exemplo, se temos uma placa coletora solar que produz mensalmente 78,5 kWh/mês.m², a energia necessária mensal é de 9,95 kWh/dia = 298,5 kWh/mês.
Assim, serão necessários 298,5 kWh/mês/78,5 kWh/mês.m² = 3,8 m² de coletores solares. A opção mais adequada é a letra A, mais que 3,5 m².
Observação: Em situação, real, considerar a ressalva na seção Introdução.
6. (MACINTYRE,1990, adaptado) Em uma casa com três quartos e uma sala, deseja-se comprar um aquecedor elétrico de acumulação, que chega até a 70ºC. Qual é a capacidade do aquecedor elétrico para atender essa demanda?
A)270 m²
B)180 m²
C)108 m²
D)54 m²
RESPOSTA: Utilizemos novamente a tabela que relaciona consumo com a tipologia do prédio. Lá, você verá que para residências o consumo é de 45 litros/pessoa dia.
Entretanto, cada quarto é mobiliado por duas pessoas, conforme tabela que relaciona a tipologia do prédio com o consumo. 
Desta forma, resta-nos multiplicar o consumo com o número de pessoas:
Cd = 6 x 45 = 270 litros/dia.
Entretanto, a temperatura da água adequada para banho é de 40º C, e a temperatura com a água é aquecida é 70º C. 
Da Física, temos a clássica equação da conservação de energia:
Q fria + Q quente = Q morna
Em que:
Q fria é a quantidade de energia da água fria: m x c x Δθ
Q quente é a quantidade de energia da água quente: m x c x Δθ
Q morna é a quantidade de energia da água quente: m x c x Δθ
Mas, como a densidade da água é 1 Kg/cm³ e o calor específico da água é igual a 1 kcal/kgº C, então massa é igual ao volume. 
A equação acima fica:
20V fria + 70V quente = 40V morna
Em que a temperatura da água fira é 20° C, da água quente, 70° C e da água morna, 40°C.
Mas volume da água fria que entra no aquecedor é igual ao volume da água morna (que sai do aparelho) menos o volume da água quente (a água quente aquecida a 70° pelo aquecedor). Podemos escrever isso assim: V fria = V morna – V quente, e substituindo na primeira equação, temos:
20 x (V morna – V quente) + 70 V quente = 40V morna que equivale a: 50 V quente = 20 V morna
E enfim: V quente = 0,4 V morna
Como a necessidade de água morna é de 270 l/dia, o volume do reservatório será 40% disso. Então, 0,4 X 270 l/dia = 108 litros. Portando a alternativa correta é a letra C.
TEORIA NA PRÁTICA
(ALTOQI, 2020, Adaptado) Em uma casa com quatro pessoas há chuveiro, lavatório e pia de cozinha alimentados com energia solar. Calcule o consumo diário de água aquecida, e considere:
· Consumo diário do chuveiro: 70 l/pessoa
· Consumo diário do lavatório: 20 l/pessoa
· Consumo diário da pia de cozinha: 25 l/pessoa.
· Temperatura de consumo da água morna: 40°C
· Temperatura de consumo da água fria: 20°C
· Temperatura de armazenamento da água morna: 50°C
RESPOSTA: Do exposto, vamos multiplicar o consumo por pessoa pelo número de pessoas que vivem na casa:
4 X (70 l + 20 l + 25 l) = 460 l/dia, que chamaremos de volume armazenado (Varmazenado ).
Tconsumo – Tambiente é o aumento de temperatura, pois passará água fria ao ser aquecida para o armazenamento. Assim, Δθ é 40°C - 20°C = 20°C
Tarmazenamento é o aumento de temperatura, pois passará água fria ao ser aquecida diretamente na placa solar para ser armazenada. Assim, Δθ é 50°C - 20°C = 30°C
Assim, aplica-se a equação:
Em que:
· Eutil é a energia útil, calculada de acordo com a unidade Kwh/dia.
· Varmazenado é a capacidade de armazenamento, que deve ser, no mínimo, de 75% do total armazenado; neste problema, se 75% do volume total é 306 l/dia, então, o total necessário será 306/0,75 = 408 l/dia.
· p é a massa específica da água (1000 kg/m³).
· C é o calor específico da água (4,18 kJ/kg°C).
Substituindo, temos:
Eutil = 408 x 1000 x 4,18 x (50-25)/3600 = 14.212 Wh = 14,2 kWh/dia.
O dimensionamento das placas deve atender à energia necessária. Assim, por exemplo, se temos uma placa coletora solar que produz mensalmente 60 kWh/mês.m², temos que a energia necessária é de 14,2 kWh/dia = 426 kWh/mês. Então, serão necessários 426 kWh/mês/60 kWh/mês . m² = 7,1 m² de coletores solares.
Observação: Considerar a ressalva na seção INTRODUÇÃO.
VERIFICANDO O APRENDIZADO
1. Responda o que se pode afirmar sobre os aquecedores:
A) Podem ser de alimentação a gás, solar e elétrico.
B) Aquecedores de passagem são aqueles que possuem um reservatório para acumulação de água.
C) O tamanho da placa captora solar não está relacionada com a quantidade de calor que ela capta.
D) Aquecedores individuais de passagem, como aquele do chuveiro, são mais econômicos.
RESPOSTA: Os aquecedores podem ser a gás, solar e elétrico, como descrito na letra A.
2. A grandeza que não interfere no dimensionamento de uma instalação de aquecimento solar é:
A) Área das placas solares.
B) Corrente elétrica.
C) Consumo de água.
D) Temperatura de aquecimento da água.
RESPOSTA: A alternativa "B" está correta. A corrente elétrica não tem a menor interferência em um aquecimento solar.
MÓDULO 04: Aplicar os critérios de projeto no dimensionamento de redes de combate a incêndio.
INTRODUÇÃO
As principais normas técnicas brasileiras que disciplinam o projeto de instalações de redes de combate a incêndio no Brasil são as seguintes:
NBR 10897: Sistemas de proteção contra incêndio ou chuveiros automáticos - Requisitos
NBR 13714: Sistemasde hidrantes e de mangotinhos para combate a incêndio.
Os materiais e componentes utilizados em sistemas de combate a incêndio devem atender padrões determinados por normas e especificações técnicas. As tubulações, por exemplo, devem sempre obedecer às normas técnicas oficiais.
Os materiais a serem utilizados nos tubos são:
· Aço-Carbono, com ou sem costura.
· Aço preto ou galvanizado.
· Cobre e suas ligas sem costura.
· PVC rígido, cimento amianto e poliéster reforçado com fibra de vidro, quando mostrar desempenho equivalente aos outros materiais.
ATENÇÃO
Além disso, não se deve esquecer que, em todas as mudanças de direção e os fins de linha de canalizações, é preciso prover ancoragem com abraçadeiras com tirantes de ferro. Se os tubos tiverem juntas soldadas, flangeadas ou travadas, tais ancoragens não são necessárias.
Neste módulo, vamos conhecer as redes de proteção de chuveiros automáticos (sprinkler) para combate a incêndio.
REDES DE CHUVEIROS AUTOMÁTICOS
Um sistema de chuveiros automáticos, de acordo com a NBR 10897, consiste em um sistema integrado de tubulações aéreas e subterrâneas alimentado por uma ou mais fontes de abastecimento automático de água. A parte do sistema de chuveiros automáticos acima do piso consiste em uma rede de tubulações instalada em construções, normalmente junto ao teto, à qual são conectados chuveiros automáticos segundo um padrão regular.
Uma rede de chuveiros automáticos apresenta os seguintes componentes:
CHUVEIROS AUTOMÁTICOS: Dispositivos para extinção ou controle de incêndios que funcionam automaticamente quando seu elemento termo sensível é aquecido à sua temperatura de operação ou acima dela, permitindo a descarga da água sobre uma área específica. Os chuveiros automáticos podem ser classificados ainda pela temperatura com que rompem, o que é identificado com a cor de sua ampola interna.
RAMAIS: Ramificações onde os chuveiros automáticos são instalados diretamente.
TUBULAÕES SUBGERAIS: São as que alimentam os ramais.
TUBULAÇÕES GERAIS: São as que alimentam as subgerais.
COLUNA DE ALIMENTAÇÃO: Tubulações verticais de um sistema de chuveiros automáticos.
COLUNA PRINCIPAL DE ALIMENTAÇÃO DO SISTEMA: Tubulação não subterrânea, horizontal ou vertical, localizado entre a fonte de abastecimento de água e as tubulações gerais e subgerais. Conta ainda com uma válvula de controle e um dispositivo de alarme de vazão de água.
Quanto aos riscos de incêndio, classificá-los é importante para determinar as melhores soluções e arranjos para os chuveiros de forma a atender à necessidade do ambiente.
Existem quatro classificações, a saber:
OCUPAÇÃO DE RISCO LEVE: Ocupações isoladas onde o volume e/ou combustibilidade do conteúdo no ambiente são baixas, tais como edifícios residenciais, escolas, escritórios, hospitais, hotéis, motéis e outros.
OCUPAÇÃO DE RISCO MODERADO: Ocupações isoladas onde o volume e/ou a combustibilidade do conteúdo no ambiente são médios, tais como bebidas, confecções, couros e fabricação de eletrônicos.
OCUPAÇÃO DE RISCO EXTRAÓRDINARIO: Ocupações ou parte delas em que se empregam líquidos inflamáveis e/ou combustíveis de alto volume e combustividade, tais como asfalto, fogos de artifício, colas inflamáveis e solventes.
OCUPAÇÃO DE RISCO PESADO: Ocupações ou parte delas em que se empregam líquidos inflamáveis e/ou combustíveis e/ou produtos de alta combustividade, como borracha, papel e papelão.
O sistema ainda pode ser decomposto em quatro subsistemas, que são:
Fonte de abastecimento de água: Um suprimento de água exclusivo que permita uma operação automática, com capacidade suficiente para atender adequadamente a demanda do sistema. Pode ser um reservatório elevado, semienterrado ou subterrâneo. A capacidade efetiva dos reservatórios deve ser calculada em função do tempo mínimo de duração de funcionamento do sistema, de acordo com a Tabela abaixo:
SISTEMA DE PRESSURIZAÇÃO: É preciso agregar um dispositivo de pressurização para garantir ao sistema vazão e pressão adequada para um pleno funcionamento. Isso geralmente é realizado por meio de um conjunto motobomba, que deve dispor ainda de dispositivo para partida automática pela queda de pressão hidráulica. O sistema também deve instalar outra bomba de pressurização (Bomba JOCKEY) para compensar pequenos e eventuais vazamentos.
VÁLVULA DE GOVERNO E ALARME (VGA): É uma válvula de retenção com uma série de orifícios roscados para ligação de dispositivos de segurança e alarme, como manômetros, linhas de alarme e válvulas de drenagem para esvaziar o sistema e reabastecer os chuveiros atingidos com fogo.
REDE DE DISTRIBUIÇÃO: O sistema de distribuição é outro elemento do sistema que é composto por uma rede de tubulações que liga a VGA aos chuveiros automáticos. A rede de chuveiros automáticos e seus componentes descritos podem se organizar de quatro formas diferentes, como descrito a seguir:
A instalação e o arranjo dos chuveiros possuem duas condicionantes principais: o espaçamento entre eles e a limitação na área de cobertura de cada chuveiro. Quanto às distâncias máximas entre ramais e ramais e chuveiros, são classificados de acordo com a classe de risco de ocupação, de acordo com a Tabela abaixo:
A área máxima de cobertura por chuveiro também é determinada em função da classe de risco da ocupação, conforme pode ser visto na Tabela abaixo:
DIMENSIONAMENTO DA REDE DOS CHUVEIROS AUTOMÁTICOS
Existem dois tipos de dimensionamento de rede de chuveiros automáticos: por tabela e pelo dimensionamento hidráulico, que considera dados como a perda de carga. Neste módulo, vamos ver apenas o primeiro tipo.
No dimensionamento por tabela, devem ser utilizadas as tabelas e recomendações, a seguir, para dimensionar a rede:
DEMONSTRAÇÃO
Vamos fazer um exercício por meio do qual poderemos praticar as definições vistas aqui e aplicar a um dimensionamento de chuveiros automáticos.
Um sistema de chuveiros automáticos para uma construção com um pavimento de escritórios (Risco leve) de 30 m x 15 m de terreno é projetado. Determine:
a) O afastamento entre chuveiros que deve ser obedecido.
b) A área máxima de cobertura entre chuveiros.
Trata-se de uma área de risco e ocupação leve, então de acordo com a Tabela abaixo, a distância máxima entre ramais e entre chuveiros e ramais é de 4,6 m.
A área máxima de cobertura de chuveiros também deve ser determinada por uma tabela; desta forma, a área de cobertura é de 18,6 m² para um risco de ocupação leve.
MÃO NA MASSA
1. Qual é a área máxima de cobertura por chuveiros para uma construção com risco extraordinário, pelo critério da Tabela?
A) 9,6 m²
B)8,4 m²
C) 6,9 m²
D) 4,8 m²
RESPOSTA: A alternativa "B" está correta. Por uma consulta simples à Tabela, temos:
8,4 m², se o dimensionamento for pela Tabela, e 9,6 m², se for pelo dimensionamento hidráulico.
2. Qual é o volume mínimo da reserva técnica de incêndio de uma construção com risco ordinário I?
A) 108 m²
B) 54 m²
C) 324 m²
D) 216 m²
RESPOSTA: Consultando a tabela de requisitos de abastecimento d’água para sistemas de chuveiros automáticos elaborados por tabela ou cálculo hidráulico:
Então, a reserva técnica de incêndio deve garantir uma vazão de 1800 l/min por 60 min. Desta forma, para achar o volume da RTI, basta multiplicar as duas grandezas. RTI = 1800 l/min X 60 min = 108 000 litros = 108 m³, correspondendo à letra A.
3. Um pavimento possui 20 m x 30 m de área. Sabendo que o risco é ordinário II, quantos chuveiros automáticos teoricamente podem ser instalados?
A) 100
B) 75
C) 50
D) 25
RESPOSTA: A distância máxima entre ramais e entre chuveiros e ramais é de 4,6m de acordo com a Tabela. Entretanto, a área de cobertura máxima de cada chuveiro é de 12,1 m². Para tanto, devemos dividir a área do pavimento com a área de cobertura máxima de cada chuveiro. Assim, temos: 20 m x 30 m / 12,1 m² = 49, 58 chuveiros ≈ 50 chuveiros, correspondendo à letra C. 
4. Um ramal de chuveiros automáticos possui oito unidades alimentadas lateralmente, conforme mostrado abaixo. Qual é o diâmetro do subgeral que o alimenta,considerando tubo de aço e risco de ocupação leve?
A) 100 mm
B) 75 mm
D) 50 mm
E) 25 mm
RESPOSTA: Consultemos a tabela para a quantidade máxima de chuveiros.
De acordo com a quantidade máxima, temos então para os chuveiros (Ch):
O subgeral é o tronco que alimenta este ramal, para o qual é necessário um tubo de 50 mm, correspondendo à letra C.
5. Qual é a pressão nominal da bomba que alimenta a rede de chuveiros, considerando quatro pavimentos com um pé direito de 3 m cada, risco de ocupação ordinário I e uma bomba jockey auxiliar de 150 KPa?
A) 450 kPa
B) 340 kPa
C) 230 kPa
D) 120 kPa
RESPOSTA: Consultemos a tabela da norma que trata da pressão mínima na válvula de alarme para risco ordinário tipo I:
Sabendo disso, temos que calcular a pressão que a bomba terá que garantir no ponto mais alto da edificação, onde estarão instalados os chuveiros mais desfavoráveis.
Como o pé-direito é de 3 m, tem-se que a altura da edificação é de 12 m. Então, se para elevar a água cada metro, é necessária uma pressão de 10 kPa, a pressão a ser vencida é de 120 kPa. 
Além de elevar a água a 12 m, temos que garantir uma pressão de 110 KPa no hidrante mais desfavorável do último pavimento. Pela tabela, essa pressão é de 110 kPa.
Então, temos que garantir 230 kPa. Somando a bomba jockey, tem-se que a pressão total requerida é de 340 kPa. Desta forma, a bomba deve ter uma pressão nominal de 340 kPa. Alternativa B. 
6. Na rede abaixo, em uma instalação de risco leve, todos os ramais foram dimensionados com tubos de aço de 25 mm. Analise a instalação e responda qual a opção correta sobre o dimensionamento desta instalação?
A) Os ramais que alimentam todos os chuveiros foram dimensionados corretamente.
B) Os ramais mais próximos do subgeral foram dimensionados corretamente.
C) Os ramais mais próximos do subgeral foram dimensionados incorretamente.
D) Os ramais que alimentam todos os chuveiros foram dimensionados incorretamente.
RESPOSTA: 
Assim, apenas os dois primeiros chuveiros mais afastados da subgeral devem ser alimentados por tubos de 25 mm. Para o terceiro chuveiro, pela tabela vemos que o diâmetro do tubo a jusante que o liga ao subgeral é de 32 mm, ao invés de 25 mm. 
Portando a alternativa correta é “C”. 
TEORIA NA PRÁTICA
(GONÇALVES e FEITOSA, 1998, adaptado) Dimensione os componentes de um sistema de chuveiros automáticos com tubos de cobre para um edifício de 10 pavimentos, cada um com dimensões de 40,0 x 80,0 m, pé-direito de 3,5 m com classe de risco de ocupação Ordinário Grupo II e com as características apresentadas de acordo com a figura abaixo. A válvula de governo e alívio (VGA) está a 1,5 m do piso do primeiro pavimento e a bomba jockey fornece 150 kPa de pressão.
RESPOSTA: Calculemos inicialmente a área do pavimento: 36 m x 20 m = 720 m².
O risco é o ordinário tipo II, cujos requisitos são: pressão mínima na VGA de 110 KPa, vazão mínima na VGA de 2600 l/min e tempo mínimo de operação de 60 minutos.
A distância máxima entre ramais e entre chuveiros e ramais é de 4,6 m. Entretanto, a área de cobertura máxima de cada chuveiro é de 12,1 m², significando que devemos achar um retângulo cuja área seja menor que 12,1 m².
Estimemos um retângulo com lado de 4,0 m e calculemos o outro lado: 12,1 m²/ 4,0 m = 3,0 m. Assim, a distância entre ramais é de 4,0 m e entre chuveiros é de 3,0 m. Como a área do pavimento é de 720 m², vamos dividir por 12 m² para encontrar no número total de chuveiros por pavimento: 720/ 12 = 60 chuveiros por pavimento.
Agora, vamos nos preocupar com o layout do sistema. Se pensarmos em um sistema de ramais centrais e alimentação lateral, temos o seguinte arranjo:
O próximo passo é o dimensionamento dos condutos. Aplica-se a Tabela de quantidade máxima de chuveiros e em seguida dimensiona-se os gerais, os subgerais e os tubos de subida, conforme o gráfico abaixo:
Dimensionemos agora a bomba que alimenta o sistema. Como já visto, é preciso garantir pressão mínima na VGA de 110 KPa, vazão mínima na VGA de 2600 l/min e tempo mínimo de operação de 60 minutos.
Sabendo disso, devemos calcular a pressão que a bomba terá que garantir no ponto mais alto da edificação, onde estarão instalados os chuveiros mais desfavoráveis. Como o pé-direito é de 3,5 m, temos que a altura da edificação é de 35 m. Então, se para elevar a água a cada metro é necessária uma pressão de 10 KPa, a pressão a ser vencida é de 350 KPa.
Mas voltemos à Tabela. Além de elevar a água a 35 m, temos que garantir uma pressão de 110 KPa no hidrante mais desfavorável do último pavimento. Pela tabela, essa pressão é de 110 KPa. Então, temos que garantir 350 + 110 = 460 kPa. Somada a bomba jockey, a pressão total requerida é de 460 + 150 = 610 kPa. Portanto, a bomba deve conter uma pressão nominal de 610 kPa e uma vazão nominal de 1800 l/min (também pela tabela do Exercício).
A reserva técnica de incêndio, lembremos, deve assegurar uma vazão de 2600 l/min por 60 min. Dessa maneira, para achar o volume da RTI, basta multiplicar as duas grandezas: 2.600 l/min X 60 min = 156.000 litros.
VERIFICANDO O APRENDIZADO
1. A rede ilustrada abaixo refere-se ao arranjo:
A) Ramais laterais com alimentação lateral
B) Ramais laterais com alimentação central
C) Ramais centrais com alimentação lateral
D) Ramais centrais com alimentação central
RESPOSTA: O arranjo acima refere-se aos ramais laterais com alimentação central, caracterizados pela subida no centro da instalação e os ramais de chuveiros sendo dispostos lateralmente. A resposta é a letra B.
2. Para o risco de ocupação extraordinário, o tempo mínimo de operação para uma rede de combate a incêndios é de:
A) 180 min
B) 120 min
C) 60 min
D) 30 min
RESPOSTA: A resposta é a letra C, referindo-se à Tabela que estabelece os requisitos de abastecimento d’água para sistemas de chuveiros automáticos.
CONSIDERAÇÕES FINAIS
Neste tema, vimos como dimensionar os principais sistemas de instalações de água fria, água quente, aquecimento e de redes de combate a incêndio. Percebemos como cada sistema possui sua funcionalidade e seus componentes próprios que devem ser dimensionados conforme sua demanda específica. No caso de aparelhos sanitários, trata-se da demanda de sua utilização. No tocante a instalações de aquecimento, a maior ou menor demanda da residência em função do consumo dos moradores.
Já no caso das redes de combate a incêndio, a demanda é determinada por normas competentes, estando relacionada com a capacidade da rede de chuveiros automáticos em combater o incêndio por determinado período.
Agora que você já compreendeu as noções de dimensionamento das instalações de água, está apto a conhecer como dimensionar instalações de esgoto sanitário, de água pluvial e de reuso de águas. Até mais!
TEMA 03: SISTEMAS DE COLETA DE ÁGUAS SERVIDAS E PLUVIAIS EM EDIFÍCIOS.
MÓDULO 1: Aplicar os critérios de projeto no dimensionamento de redes de esgotamento sanitário.
INTRODUÇÃO
Os requisitos de um sistema de esgoto devem atender a estes principais objetivos:
· Melhoria das condições higiênicas locais.
· Coleta e afastamento rápido e seguro do esgoto sanitário.
· Disposição sanitariamente adequada do efluente.
Definem-se como águas residuárias os despejos líquidos ou efluentes, compreendendo o esgoto doméstico e as águas pluviais. Águas residuárias domésticas são os despejos líquidos das habitações, prédios ou estabelecimentos comerciais.
Elas podem ser divididas em:
Além disso, temos as Águas residuárias industriais, que são oriundas do trabalho industrial, podendo ser tóxicas, inertes ou ainda conter matéria orgânica, de acordo com a operação específica da indústria, como também as Águas residuárias de infiltração, que são a parcela das águas do subsolo que penetra nas canalizações de esgotos.
Neste módulo, você vai aprender a sequência de dimensionamento de todo o sistema de coleta de esgoto, que pode ser resumida a seguir:
· Dimensionamento dos ramais de esgoto.
· Dimensionamento dos ramais de descarga.
· Dimensionamento dos subcoletores e coletores prediais.
· Dimensionamentodos dispositivos de tratamento de esgoto.
COMPONENTES DA REDE DE ESGOTO
O esgoto primário compreende o coletor predial, os subcoletores, as caixas de inspeção, os tubos de queda, os ramais de descarga e de esgoto, os tubos ventiladores e os desconectores.
Veja as especificações do esgoto primário a seguir:
COLETOR PREDIAL: Trecho de canalização horizontal compreendido entre a última inserção de subcoletor, ramal de esgoto, de descarga ou tubo de queda, e a rede pública ou local de lançamento dos esgotos.
SUBCOLETOR PREDIAL: Canalização, normalmente horizontal, que recebe efluentes de um ou mais tubos de queda, ou ramal de esgoto.
CAIXA DE GORDURA: Caixa destinada a reter, na sua parte superior, as gorduras, graxas e óleos contidos no esgoto, formando camadas que devem ser removidas periodicamente, evitando que estes componentes escoem livremente pela rede.
CAIXAS DE INSPEÇÃO: Caixa destinada a permitir a inspeção, limpeza, desobstrução, junção, mudanças de declividade e/ou direção das tubulações. 
TUBOS DE QUEDA: Tubulação vertical que recebe efluentes de subcoletores, ramais de esgoto e ramais de descarga.
Veja as especificações de cada item da figura anterior:
RAMAIS DE DESCARGA: Tubulação que recebe diretamente os efluentes de aparelhos sanitários.
RAMAIS DE ESGOTO: Tubulação primária que recebe os efluentes dos ramais de descarga diretamente ou a partir de um desconector.
RAMAL VENTILADOR: Tubo ventilador que interliga o desconector, ramal de descarga, ou ramal de esgoto de um ou mais aparelhos sanitários a uma coluna de ventilação, ou a um tubo ventilador primário.
COLUNA DE VENTILAÇÃO: Tubo ventilador vertical que se prolonga através de um ou mais andares e cuja extremidade superior é aberta à atmosfera, ou ligada a tubo ventilador primário ou a barrilete de ventilação.
DESCONECTOR: Dispositivo provido de fecho hídrico (Fecho hídrico é a camada líquida, de nível constante, que em um desconector veda a passagem dos gases.), destinado a vedar a passagem de gases no sentido oposto ao deslocamento do esgoto. Separa o esgoto primário do esgoto secundário.
Desta forma, além das conexões já definidas para a água fria, também se deve destacar as seguintes conexões e dispositivos:
CAIXAS SIFONADAS
Caixa provida de desconector, destinada a receber efluentes da instalação secundária de esgoto. A caixa que é desprovida de desconector é chamada de caixa seca.
RALOS SIFONADOS
Recipiente dotado de desconector, com grelha na parte superior, destinado a receber águas de lavagem de pisos ou de chuveiro.
RALOS SECOS
Recipiente sem proteção hídrica, dotado de grelha na parte superior, destinado a receber águas de lavagem de piso ou de chuveiro.
APARELHOS SANITÁRIOS
Componentes sanitários destinados ao uso da água ou ao recebimento de dejetos líquidos e sólidos. Incluem-se nesta definição os aparelhos como bacias sanitárias, lavatórios, pias e outros, mas também lavadoras de roupa, lavadoras de prato, banheiras de hidromassagem etc.
Como referência, a tabela abaixo mostra os principais diâmetros comerciais existentes no Brasil. O diâmetro de 40 mm é privativo para o esgoto secundário e todos os outros são destinados ao esgoto primário.
DIMENSIONAMENTO DA REDE DE ESGOTO
O dimensionamento da rede de esgoto é basicamente definido por duas grandezas: as unidades de fluxo, as chamadas Unidades Hunter de Contribuição (UHC), e as declividades mínimas preestabelecidas. As duas grandezas são dimensionadas por meio de tabelas que serão apresentadas a seguir:
RAMAIS DE DESCARGA: São dimensionadas pelo diâmetro mínimo.
RAMAIS DE ESGOTO: A contribuição de cada aparelho é determinada por meio de unidades de fluxo chamadas de Unidades Hunter de Contribuição (UHC). Veja o exemplo da bacia sanitária, que tem 6 UHC, e da pia residencial, que tem 3 UHC.
EXTRATOS DAS TABELAS CONSTANTES DA NORMA NBR 8160
Para dimensionar um ramal de esgoto, basta somar todas as UHC dos ramais de descarga contribuintes e, de acordo com a tabela abaixo, encontrar o tubo com diâmetro de capacidade adequado.
Se houver ramais de descarga, por exemplo, um lavatório (1 UHC), uma bacia sanitária (6 UHC) e um chuveiro (2 UHC), teremos um ramal de esgoto de 9 UHC, correspondendo a um tubo de 75 mm (máximo 20 UHC); porém, como há um ramal de esgoto de 6 UHC, de diâmetro de 100 mm, então o diâmetro desse ramal será de 100 mm.
TUBO DE QUEDA: Basta somar todas as UHC dos ramais de esgoto contribuintes e, de acordo com a tabela abaixo, encontrar o tubo de diâmetro de capacidade adequado.
EXTRATOS DAS TABELAS CONSTANTES DA NORMA NBR 8160
SUBCOLETORES E COLETORES PREDIAIS: Basta somar todas as UHC dos tubos de queda contribuintes e, de acordo com a tabela abaixo, encontrar o tubo de diâmetro e de declividade mais adequado ao UHC máximo mais adequado.
EXTRATOS DAS TABELAS CONSTANTES DA NORMA NBR 8160
RAMAIS DE VENTILAÇÃO: Conforme o número de UHC dos ramais de descarga, deve-se buscar o diâmetro mais adequado de acordo com a tabela abaixo.
EXTRATOS DAS TABELAS CONSTANTES DA NORMA NBR 8160
COLUNAS DE VENTILAÇÃO: Conforme o número de UHC dos tubos de queda, ramais de esgoto e dos ramais de ventilação, deve-se buscar o diâmetro mais adequado de acordo com a tabela abaixo:
EXTRATOS DAS TABELAS CONSTANTES DA NORMA NBR 8160
UNIDADES DE TRATAMENTO DE ESGOTO
Para o caso em que não há rede de coleta de esgoto na cidade, uma opção é o tratamento do esgoto por meio de dispositivos que façam diminuir a demanda bioquímica de oxigênio (DBO) e a necessidade de estabilização da matéria orgânica. Para tanto, podem ser adotados três dispositivos de tratamento de esgoto: a fossa séptica, o filtro e o sumidouro. Veja a seguir:
FOSSA SÉPTICA
Unidade de tratamento primário de esgoto doméstico em que é realizada a separação entre a matéria sólida e a matéria líquida do esgoto. Não ocorre a decomposição aeróbia, somente a decomposição anaeróbia, em que o principal agente de decomposição e transformação da matéria sólida são as bactérias anaeróbias. Assim, contribui para a remoção de cerca de 40% de DBO, tornando possível seu lançamento de volta à natureza com menor prejuízo a ela. Por outro lado, deve-se retirar periodicamente a matéria sólida da fossa, por meio de um caminhão limpa-fossas e, em seguida, para um aterro sanitário
FILTRO ANAERÓBIO
Construído com os mesmos materiais da fossa séptica – tijolos com juntas livres, anéis de concreto drenante. Diferentemente da fossa séptica, o filtro anaeróbio possui um fundo falso por onde entram os efluentes oriundos da fossa séptica. Os efluentes então passam por uma camada de material drenante — sendo areia ou pedra britada — ascendendo em seguida a uma calha.
SUMIDOURO
Construído com um fundo com enchimento de cascalho ou pedra britada. O efluente oriundo da fossa séptica passa por uma camada de material drenante — geralmente pedra britada; entretanto, ao contrário do filtro, o efluente que passa pela brita infiltra-se diretamente no solo. Sempre que possível, devem ser construídos dois filtros ou sumidouros para uso alternado, de forma a possibilitar sua manutenção adequada.
DIMENSIONAMENTO DE FOSSAS SÉPTICAS
O dimensionamento de fossas sépticas se dá de acordo com a fórmula:
Em que:
· V = volume útil, em litros
· N = número de contribuintes
· C = contribuição de despejos, em l/pessoa x dia, de acordo com a tabela abaixo.
· Lf = contribuição de lodos frescos, em l/pessoa/dia, também de acordo com a tabela abaixo. Unid: L
· T = período de detenção, em dias, de acordo com a tabela abaixo:
· K = taxa de acumulação do lodo em dias, equivalente ao tempo de acumulação do lodo fresco, de acordo com a tabela abaixo:
DEMONSTRAÇÃO
Agora que já vimos as principais fórmulas, vamos ver como isso será aplicado e demonstrado.
Na figura de um banheiro abaixo, calcule:
· Dimensione o ramal de esgoto do banheiro de um edifício residencial contendo: 1 lavatório, 1 chuveiro e 1 bacia sanitária.
· Dimensione o tubo de queda para um edifício residencial de 12 pavimentos cujos banheiros contêm: 1 bacia sanitária,1 lavatório e 1 chuveiro.
· Dimensione os subcoletores.
· Dimensione o ramal de ventilação.
· Dimensione a coluna de ventilação.
Iniciando pelos ramais de descarga, se formos observar as UHC de cada aparelho — bacia sanitária, lavatório e chuveiro —, temos os seguintes diâmetros para cada um dos ramais.
Para os ramais de esgoto, podemos ver dois trechos: um que parte da caixa sifonada e chega até o ramal da bacia sanitária, e outro que parte dessa junção para sua intersecção com o tubo de queda.
No primeiro ramal, vemos que ele coleta (2+1) UHC = 3 UHC, e de acordo com a Tabela, o tubo será de 50 mm. No segundo ramal, até o tubo de queda, calculamos (3+6) UHC = 9 UHC. De acordo com a Tabela, o tubo seria de 75 mm, mas o ramal que vem da bacia já possui 100 mm, então esse será o diâmetro que vamos adotar.
Devemos considerar que um pavimento contribuirá com 9 UHC para o tubo de queda. Então, é preciso calcular o total de UHC que o tubo coletará em 12 pavimentos. Com uma multiplicação simples, chegamos a 84 UHC; pela tabela, vimos que esse valor é bem menor que o máximo de capacidade do tubo de 100 mm.
Passemos agora ao subcoletor predial, que transportará esse esgoto oriundo do tubo de queda. Se temos 84 UHC neste tubo de queda, consultamos a tabela de subcoletores e coletores prediais e então vemos que um tubo de 100 mm a 1% de declividade é suficiente para atender à necessidade.
ATENÇÃO: Entre o pé do tubo de queda e o coletor predial, devemos instalar uma caixa de inspeção de esgoto, bem como em toda junção de fluxo ou mudança de direção.
Calculando agora o ramal e a coluna de ventilação: lembre-se de que o ramal de ventilação ventila um ramal de esgoto com 9 UHC. Assim, veja novamente na tabela que o ramal terá um diâmetro de 50 mm.
E a coluna? É só lembrar que essa coluna ao final ventilará 84 UHC, que são os 9 ramais de ventilação de cada um dos 9 pavimentos. É preciso então, a partir do diâmetro do tubo de queda e do comprimento da coluna de ventilação, chegar à melhor correspondência para o dimensionamento.
No nosso caso, vamos estimar que o comprimento do tubo será de 27 metros (9 pavimentos com 3 m de pé direito cada um) e, a partir do tubo de queda de 100 mm (84 UHC), vemos que a melhor correspondência para a coluna de ventilação é o diâmetro de 75 mm, que permite um comprimento de 61 m ao total.
MÃO NA MASSA
1. Qual a contribuição diária de um hotel com lotação de 24 quartos? Considere que cada quarto é projetado para dois ocupantes.
A) 4800 litros
B) 9600 litros
C) 2400 litros
D) 1200 litros
RESPOSTA: A contribuição diária da construção é dada multiplicando a contribuição unitária de esgotos pela quantidade de ocupantes. De acordo com a Tabela, temos:
V = C. N, em que:
· C = 100 l/pessoa.dia
· N = 24 X 2 = 48
V = 100. 48 = 4800 litros, o que equivale à letra A.
2. Um coletor predial transporta esgoto correspondente a 90 UHC. Quantos vasos sanitários podem ter seu esgoto coletado por essa tubulação, sabendo que o ramal de descarga de cada vaso transporta o equivalente a 6 UHC?
A) 10 vasos
B) 12 vasos
C) 15 vasos
D) 10 vasos
RESPOSTA: Um coletor predial coleta 90 UHC. Se cada vaso sanitário produz 6 UHC, então basta dividir as duas quantidades, 90/6 = 15 vasos sanitários ao total, o que equivale à letra C.
3. Qual o diâmetro do ramal de descarga referente à cozinha abaixo? Considere que a cuba de pia é dupla.
A) 
B) 100 mm
C) 75 mm
D) 50 mm
E) 40 mm
RESPOSTA: Se formos consultar as UHC da pia de cozinha, veremos que há 3 UHC. Logo, a pia terá um diâmetro de 50 mm para o ramal de descarga. Mas o problema considera se tratar de uma pia dupla. Basta ver que passa a existir 6 UHC e, assim, o diâmetro permanecerá de 50 mm, correspondendo à letra C.
4. Qual o diâmetro do tubo de queda e da coluna de ventilação que coleta o esgoto dos banheiros abaixo, sabendo que a construção possui 36 pavimentos que possuem 3,5 m de pé direito?
Seguem as seguintes UHC para cada um dos ramais:
A) Ambos, 150 mm
B) Ambos, 100 mm
C) Ambos, 75 mm
D) Ambos, 50 mm
RESPOSTA: VÍDEO NÃO ESTÁVA DISPONÍVEL! 
5. Qual o diâmetro e a declividade possíveis de um coletor predial de uma instalação que possui 24 vasos sanitários, 30 lavatórios, 25 chuveiros e 10 mictórios (de descarga automática)? A sua declividade deve ser menor que 2%, por limitações estruturais da construção.
A) 100 mm com 2 % de declividade
B) 100 mm com 4 % de declividade
C) 150 mm com 0,5 % de declividade
D) 150 mm com 1 % de declividade
RESPOSTA: As UHC de cada aparelho — bacia sanitária, lavatório, mictório e chuveiro — correspondem aos seguintes diâmetros para cada um dos ramais.
Basta multiplicar cada aparelho pela sua quantidade que obtemos o número total de UHC que passa pelo coletor predial. Assim:
Observando a Tabela, vemos que existem duas situações próximas e possíveis para os coletores: um tubo de 100 mm com 4% de declividade mínima ou um tubo de 150 mm com 1% de declividade mínima.
Ocorre que a condição com o tubo de 100 mm não atende à condição do problema, por isso o coletor deve ter 150 mm de diâmetro e 1% de declividade. Todas as outras soluções com diâmetro mínimo de 150 mm são possíveis, entretanto, deve-se sempre buscar a economia da construção com o menor diâmetro possível. Desse modo, a resposta certa é a letra D.
6. A diretoria de um clube decidiu construir um pavilhão adjacente ao campo de futebol, com dois pavimentos, para abrigar temporariamente 150 juniores em cursos temporários. Qual o volume de uma fossa séptica possível para este pavilhão? Considere para isso, que a limpeza será anual e que a temperatura do ambiente é de 25°C. 
A) 21550 litros
B) 20550 litros
C) 18550 litros
D) 15550 litros
RESPOSTA: VÍDEO NÃO ESTÁVA DISPONÍVEL!
TEORIA NA PRÁTICA
Na figura abaixo podem ser vistos três caixas de inspeção que coletam esgoto de três banheiros. Calcule os ramais de esgoto que vem de cada banheiro, os tubos de queda, os subcoletores e o coletor predial, sabendo que o prédio possui 40 pavimentos.
Os ramais de esgoto dos banheiros são os apresentados acima e são dimensionados conforme seus aparelhos.
SOLUÇÃO: Para calcular o tubo de queda, basta multiplicar as UHC de cada ramal pelo número de pavimentos — neste caso, são 40 —, então os diâmetros dos tubos de queda se tornam:
· Para o TQ-1, que coleta o esgoto do banheiro 1, 10 X 40 = 400 UHC, pela Tabela, diâmetro de 100 mm.
· Para o TQ-2, que coleta o esgoto do banheiro 2, 9 X 40 = 360 UHC, pela Tabela, diâmetro de 100 mm.
· Para o TQ-3, que coleta o esgoto do banheiro 3, 9 X 40 = 360 UHC, pela Tabela, diâmetro de 100 mm.
Agora, dimensionemos os subcoletores e os coletores prediais. Identificamos dois subcoletores e um coletor predial, representado com uma seta azul. Assim, os dimensionamentos possíveis são:
· Para o subcoletor predial que parte de CI-1, que recebe esgotos de TQ-1, e chega em CI-2, temos: 400 UHC, pela Tabela, diâmetro de 150 mm, com 1% de declividade.
· Para o subcoletor predial que parte de CI-2, que recebe esgotos de TQ-2, e chega em CI-3, calculamos 360 + 400 = 760 UHC, pela Tabela, diâmetro de 150 mm, com 2% de declividade.
· Para o coletor predial que parte de CI-3, que recebe esgotos de TQ-3, até o coletor de esgotos da via, calculamos 760 + 360 = 1120 UHC, pela Tabela, diâmetro de 200 mm, com 1% de declividade.
VERIFICANDO O APRENDIZADO
1. Estudamos, neste módulo, os componentes de um sistema de coleta de esgoto. O componente que recebe o esgoto de subcoletores, ramais de esgoto e ramais de descarga é chamado de: 
A) Coluna de ventilação
B) Coletor predial
C) Coluna de alimentação
D) Tubo de queda
RESPOSTA: O tubo de queda é o duto responsável por receber o esgoto sanitário de ramais de esgoto, ramais de descarga e eventualmente, subcoletores, coletando-os e os conduzindo até as estações de tratamentos ou outros coletores prediais ou, ainda, à rede de coleta de esgoto sanitário. Logo, a alternativa correta é a letra D.
2. Marque a alternativa que se aplica à fossa séptica de uma construção:
A) É uma unidade de tratamento em queé realizada a decomposição aeróbia da matéria sólida.
B) É uma unidade de tratamento em que é realizada a separação entre matéria sólida e matéria líquida do esgoto.
C) É uma unidade de tratamento isolada, que não necessita de manutenções periódicas.
D) É uma unidade de tratamento que contribui para o aumento da BDO do esgoto.
RESPOSTA: Dentre os dispositivos de tratamento de esgoto (fossa séptica, sumidouro e filtro anaeróbio), a fossa séptica é a unidade de tratamento primário de esgoto doméstico onde se separam a matéria sólida e a matéria líquida do esgoto. Desse modo, leva à diminuição da BDO do esgoto recebido, diminuindo seu potencial poluidor. A resposta correta é a letra B.
MÓDULO 02: Aplicar os critérios de projeto no dimensionamento de redes de coleta de águas pluviais.
INTRODUÇÃO
A rede de água pluvial tem sua rede de coleta exclusiva para recolhimento e condução de águas pluviais, não devendo ser lançadas em rede de esgoto. Não se admite quaisquer interligações com outras instalações prediais. Trata-se, portanto, de sistemas destinados a coletar as águas provenientes das chuvas e incidentes em determinadas áreas da edificação, como telhados, coberturas, pátios, terraços e lajes. Evita-se, assim, a indesejável umidade que prejudica o conforto e a salubridade do interior das edificações.
COMPONENTES
Os principais componentes do sistema de água pluvial são:
DEMAIS ITENS PRESENTES NO SISTEMA DE COLETA DE ÁGUA PLUVIAL
Todos os elementos abaixo fazem parte do sistema de água pluvial.
Calhas: Condutores semicirculares ou de seção retangular ou quadrangular, abertos na sua parte superior, utilizados para captar as águas das chuvas nos telhados. Podem ser desenvolvidos em concreto, com chapas de ferro galvanizadas ou até mesmo em plástico. Podem ser ainda de beiral ou de platibanda, dependendo do lugar onde eles são previstos no projeto.
Rufo: Chapas metálicas fixadas na parede sobre o telhado, evitando, assim, que a água da chuva escorra pela parede da edificação, danificando a pintura e ocasionando goteiras.
Rincão: Também chamada de “água furtada”, são calhas abertas com duas abas que acompanham a inclinação do telhado e servem para captar o escoamento das águas provenientes de dois planos de telhado.
Bandejas: Peça utilizada para captação das águas provenientes dos rincões, em substituição à calha.
Condutores: São tubos por onde escoam as águas das chuvas captadas pelas calhas. Devem ser executados, sempre que possível, em uma prumada e serem aparentes. Podem ser de PVC rígido, chapa de ferro galvanizado, de fibrocimento e até mesmo de plástico, com grande aceitação. Podem ser horizontais ou verticais.
Caixas de areia: Caixa destinada a permitir a inspeção, limpeza, desobstrução, junção, mudanças de declividade e/ou direção das tubulações de água pluvial.
Caixa de ralo: Dispositivos de coleta destinados a coletar a água pluvial que cai em superfícies horizontais que possuam declividade. Geralmente, são dotadas de uma tampa que permita a entrada da água, mas evite a entrada de folhas e outros objetos maiores.
O ponto de partida do sistema é a superfície coletora. Geralmente é um telhado, uma área ajardinada ou qualquer superfície que seja capaz de receber e escoar a água por meio de um plano inclinado — uma declividade que é aplicada para propiciar o escoamento.
Veja a seguir as fórmulas mais usuais de cálculo de telhado:
SUPERFÍCIE PLANA HORIZONTAL
SUPERFÍCIE INCLINADA
SUPERFÍCIE PLANA VERTICAL ÚNICA 
DUAS SUPERFÍCIES PLANAS VERTICAIS OPOSTAS
O CONCEITO DE INTENSIDADE PLUVIOMÉTRICA
Importante para o cálculo das vazões de deflúvio, define-se intensidade pluviométrica, para fins de cálculo do projeto de águas pluviais, como a quantidade de chuva que cai em milímetros (mm) por unidade de tempo (horas), assim a vazão tem unidade de milímetros por hora (mm/h).
Atenção: Sua unidade é milímetros por hora, sendo a referência quando se deseja medir a quantidade de chuva que cai em uma cidade.
A duração da precipitação é dada em minutos, sendo importante para dimensionar o sistema de águas pluviais. De acordo com a NBR 10844, esse tempo é fixado em 5 minutos. Já o período de retorno ou período de recorrência é o intervalo estimado entre ocorrências de igual magnitude de uma chuva. Deve ser fixado segundo as características da área a ser drenada, obedecendo ao estabelecido na NBR 10844:
T = 1 ano para áreas pavimentadas onde empoçamentos possam ser tolerados.
T = 5 anos para coberturas e/ou terraços.
T = 25 anos para coberturas e áreas onde empoçamentos ou extravasamentos não possam ser tolerados.
A intensidade pluviométrica pode ser determinada por medições de intensidades pluviométricas em postos de observação construídos em locais espalhados por todo o Brasil. A seguir, está uma adaptação da Tabela de intensidade pluviométrica de algumas cidades, com seus respectivos períodos de retorno.
Para a construção de até 100 m2 de área de projeção horizontal, devemos adotar i = 150 mm/h.
Conhecendo-se a intensidade pluviométrica, a vazão de projeto deve ser calculada pela fórmula:
DIMENSIONAMENTO DE CALHAS
O dimensionamento das calhas mais usuais é de formato semicircular ou retangular. Ele é dado pela equação de Manning:
· R = raio hidráulico, em m, de acordo com as formas da calha abaixo:
Como exemplo, a tabela abaixo fornece as capacidades de calhas semicirculares, usando coeficiente de rugosidade (n = 0,011) para alguns valores de declividade. Os valores foram calculados utilizando a fórmula de Manning, com lâmina de água igual à metade do diâmetro interno.
DIMENSIONAMENTO DOS CONDUTORES VERTICAIS
Os condutores verticais devem ser projetados, sempre que possível, em uma só prumada. Quando houver necessidade de desvio, devem ser usadas curvas de 90o de raio longo ou curvas de 45o e previstas peças de inspeção.
O diâmetro mínimo dos condutores verticais precisa ser de 70 mm, na prática, acima de 75 mm. O dimensionamento dos condutores verticais deve ser feito a partir da vazão, da altura da lâmina de água na calha (em milímetros) e o comprimento do condutor vertical, em m. O diâmetro interno do condutor vertical é obtido através dos ábacos seguintes, de acordo com a saída da calha, sendo em aresta viva ou com funil de saída.
CALHA COM SAÍDA EM ARESTA VIVA
CALHA COM SAÍDA EM ARESTA COM FUNIL DE SAÍDA
DIMENSIONAMENTO DOS CONDUTORES HORIZONTAIS
Condições específicas para condutores horizontais:
· Declividade uniforme de no mínimo 0,5%;
· Escoamento com lâmina de água a uma altura igual a 2/3 do diâmetro interno;
· Prever peças de inspeção ou caixa de areia em toda mudança de direção, a cada 20 m ou quando for necessária sua interligação com outros condutores.
A Tabela abaixo relaciona o diâmetro interno, a declividade e o diâmetro do condutor e a sua rugosidade.
DEMONSTRAÇÃO
Dimensione as calhas e os coletores verticais referentes ao telhado abaixo, considerando-o com a altura de 1,0 m e localizado em Curitiba/PR. Dados: Área 1 = 71,4 m² e Área m² = 168,0 m².
Inicialmente, vamos calcular as vazões. Como podemos ver na figura, o Telhado da área 1 e da área 2 descarrega em dois condutores verticais. Para tanto, precisamos ter a intensidade pluviométrica da cidade de Curitiba, para um tempo de recorrência de 5 anos. Da tabela abaixo, temos i = 204 l/min.
Agora, a partir da intensidade pluviométrica, precisamos calcular as vazões de projeto de água pluvial, nas duas áreas determinadas, pela fórmula Q = i.A/60, já apresentada neste módulo.
· 
· Área 1 (A = 71,4 m²)
Q = 204 mm/h X71,40 m²/60
Q = 242,76 l/min
· Área 2 (A = 168,0 m²)
Q = 204 mm/h X168 m²/60
Q = 571,2 l/min
Para dimensionar as calhas, devemos utilizar a Tabela abaixo, que relaciona a capacidade de calhas semicirculares com os diâmetros e as declividades:
Para a área 1, lembrem-se de que a calha correspondente deságua em dois condutores verticais; então, por cada condutor vertical passa 141 l/min (metade dos 242 l/min já calculados). Pela tabela acima, vemos que uma calha de 100 mm com 1% de declividade é suficiente.Da mesma forma, na área 2, que a calha correspondente deságua em dois condutores verticais; então, por cada condutor vertical passa 285,6 l/min (metade dos 571,2 l/min já calculados). Pela tabela acima, vemos que uma calha de 125 mm com 1% de declividade ou uma calha de 150 mm com 0,5% de declividade é suficiente.
Para os coletores verticais, precisamos determinar o diâmetro a partir da vazão (Q), do comprimento do tubo(L) e a altura de lâmina de água na calha(H), como indicado abaixo.
Procedimento de utilização no ábaco: Levantar uma vertical por Q até interceptar as curvas de H e L correspondentes. No caso de não haver curvas dos valores de H e L, interpolar entre as curvas existentes. Transportar a interseção mais alta até o eixo D. Adotar o diâmetro nominal cujo diâmetro interno seja superior ou igual ao valor encontrado.
Para a área 1, devemos lembrar que a calha correspondente deságua em dois condutores verticais; então, por cada condutor vertical passa 141 l/min (metade dos 242 l/min já calculado, e devemos utilizar H = 50 mm (metade do diâmetro da calha) e L = 3 m (comprimento do tubo). Assim, vemos que o diâmetro mínimo de 75 mm atende à coleta da água pluvial na área 1.
Para a área 2, por cada condutor vertical passa 285,6 l/min e devemos utilizar H = 50 mm (metade do diâmetro da calha) e L = 3 m (comprimento do tubo). Assim, vemos que o diâmetro mínimo de 75 mm também atende à coleta da água pluvial na área 2.
MÃO NA MASSA
1. Qual o diâmetro e a declividade de um coletor horizontal que transporta 500 l/min, em que n = 0,011? Considere um limite de 0,75% de declividade no condutor.
A) Condutor de 100 mm com 4% de declividade.
B) Condutor de 125 mm com 1% de declividade.
C) Condutor de 150 mm com 0,5% de declividade.
D) Condutor de 100 mm com 2% de declividade.
RESPOSTA: De acordo com a Tabela, os seguintes resultados são possíveis:
· Condutor de 100 mm com 4% de declividade.
· Condutor de 125 mm com 1% de declividade.
· Condutor de 150 mm com 0,5% de declividade.
A condição do problema impede declividades maiores que 0,75%. Então, a resposta certa é a letra C.
2. Qual a área de captação do telhado, conforme desenho abaixo, que tenha a = 10 m, b = 30 m e h = 3 m de altura?
A) 
B) 300 m²
C) 315 m²
D) 330 m²
E) 345 m²
RESPOSTA: Pela fórmula da norma que nos dá a área do telhado, temos:
A = (a+h/2)Xb
A = (10 + 3/2)X30
A = 11,5 X 30 = 345 m2 de área, correspondendo à letra D.
3. Qual é a área do telhado trapezoidal abaixo? Siga o desenho que tem bases de 15 m e 10 m, e largura de 8 m, bem como 2 m de altura de telhado.
A) Calha de 150 mm, com 1 % de declividade;
B) Calha de 200 mm, com 2 % de declividade;
C) Calha de 200 mm, com 1 % de declividade;
D) Calha de 150 mm, com 2 % de declividade.
5. A sequência abaixo é de condutores horizontais ao redor de uma residência, cujas vazões que entram nas caixas de areia estão representadas na tabela. Qual a declividade e o diâmetro do condutor 6?
A) 150 mm, com 1% de declividade;
B) 200 mm, com 0,5% de declividade;
C) 200 mm, com 1% de declividade;
D) 150 mm, com 2% de declividade.
RESPOSTA: SEM VÍDEO NA PLATAFORMA. 
6. (MACINTYRE, 1991 - adaptada) Qual a área que poderá ser esgotada por uma calha semicircular de rugosidade n = 0,013 e diâmetro de 15 cm de diâmetro. Considere a declividade da calha de 1%, e a precipitação de 0,042 l/s/m2.
A) 89 m²
B) 99 m²
C) 109 m²
D) 119 m²
RESPOSTA: A diferença desse problema é a aplicação da equação de Manning, e o fato de começarmos calculando a vazão e, só depois, encontrarmos a área que pode ser esgotada. É um raciocínio inverso e diferente. Vamos rever a equação de Manning, que nos dá a fórmula para o dimensionamento das calhas de formato semicircular ou retangular:
Q = K x S x (R2/3 x i1/2)/n
Em que:
· S = área da seção molhada, em m2. Corresponde à área da seção semicircular da calha. Assim: πr2/2 = π(0,15/2)2/2 = 0,0088 m2
· n = coeficiente de rugosidade, no caso desse problema, n = 0,013
· I = declividade (0,01)
· R = raio hidráulico. Corresponde à metade do raio: 0,075/2 = 0,0375 m.
Calculando, temos Q = 0,0051 m³/s
Com a precipitação de 0,042l/s/m2 ou 0,000042 m3/s/m2, basta dividirmos a vazão encontrada pela taxa superficial de precipitação para encontrarmos a área que será esgotada pela calha.
Então: A = 0,0051/0,000042 = 119 m², correspondendo à letra D.
TEORIA NA PRÁTICA
Dimensione os coletores verticais e horizontais referentes a um galpão de 20 x 60 m de 4 m de altura, conforme ilustrado abaixo, com calhas de 150 mm de diâmetro, considerando o telhado com a altura de 2 m e que seja localizada em Manaus/AM. Considere n = 0,011 e que ele terá quatro condutores verticais e horizontais, conforme indicado abaixo:
Inicialmente, vamos calcular as vazões. Como podemos ver na figura, o Telhado tem área de 1200 m2 e cada condutor recebe a contribuição da coleta de 300 m2 de área coberta. Observando a tabela da intensidade pluviométrica, o período de retorno para um intervalo de 5 anos é de 180 mm/h.
Agora, a partir da intensidade pluviométrica, devemos calcular as vazões de projeto de água pluvial, em cada condutor, pela fórmula Q = i.A/60, já apresentada neste módulo.
· Área (A = 300 m2)
· Q = 180 mm/h X 300 m2/60
· Q = 900 l/min
Como calculamos, cada condutor vertical passa 900 l/min. Dessa forma, vamos determinar o diâmetro dos coletores verticais, a partir da vazão (Q = 900 l/min), do comprimento do tubo (L = 6 m, admitindo o comprimento do condutor igual à altura do telhado) e da altura de lâmina de água na calha (H = 100 mm, metade do diâmetro).
Conforme o ábaco abaixo, o cruzamento da vertical azul com as retas vermelhas dá uma interseção com o eixo L = 4 m, que reflete no eixo y com um valor próximo de 80 mm. Assim, o diâmetro comercial superior é de 100 mm. Vamos adotá-lo então.
Para o coletor horizontal, temos três deles. Os coletores 1-2 e 3-4 transportam cada um 900 l/min. O coletor 2-4 coleta 1800 l/min, referente a duas áreas de contribuição. De acordo com a Tabela, os seguintes resultados são possíveis:
· Para os condutores 1-2 e 3-4, condutor de 150 mm com 1% de declividade;
· Para o condutor de 2-4, condutor de 200 mm com 1% de declividade;
· Para a ligação da instalação com a rua, condutor de 200 mm com 4% de declividade.
SOLUÇÃO:
DIMENSIONAMENTO DOS COLETORES DE UMA EDIFICAÇÃO
Inicialmente, vamos calcular as vazões. Cono podemos ver na figura, o Telhado tem área de 1200 m² e cada condutor recebe a contribuição da coleta de 300 m² de área coberta. Olhando a tabela da intensidade pluviométrica, o período de retorno para um intervalo de 5 anos é de 180 mm/h.
Agora, a partir da intensidade pluviométrica, temos que calcular as vazões de projeto de água, em cada condutor, pela fórmula Q = i.A/60, já apresentada neste módulo. 
Área (A = 300 m²)
Q = 180 mm/h x 300 m²/60
Q = 900 l/min
Porém, como calculamos, cada condutor vertical passa 900l/min. Assim vamos calcular o diâmetro dos coletores verticais, a partir da vazão (Q = 900 l/min), do comprimento do tubo (L=6 m, admitindo o comprimento do condutor igual à altura do telhado) e altura de lâmina de água na calha (H=100 mm, metade do diâmetro). 
Conforme o ábaco acima, o cruzamento da vertical com as retas vermelhas dá uma interseção com o eixo L = 4 m, que reflete no eixo y com um valor próximo de 75 mm. Assim, o diâmetro comercial superior é de 10 mm, e é esse que vamos adotar. 
VERIFICANDO O APRENDIZADO
1. Responda o que se pode afirmar sobre o cálculo da vazão de uma calha.
A) É diretamente proporcional à rugosidade do tubo.
B) É inversamente proporcional ao raio hidráulico.
C) É inversamente proporcional à superfície molhada.
D) É diretamente proporcional à raiz quadrada da declividade da calha.
RESPOSTA: Vamos rever a equação de Manning, que nos dá a fórmula para o dimensionamento das calhas de formato semicircular ou retangular:
Q = K x S x (R2/3 x i1/2)/n
Vemos que ela é diretamente proporcional à superfície molhada (S), ao raio hidráulico(R) e à raiz da declividade do tubo (i). Portanto, resposta correta letra D.2. De tudo o que você estudou neste tema, o componente que não faz parte de um sistema de coleta de água pluvial é:
A) Caixa de areia
B) Condutor
C) Tubo de queda
D) Calha
RESPOSTA: O tubo de queda faz parte do sistema de coleta de esgoto. Portanto a alternativa “C”. 
MÓDULO 3: Aplicar os critérios de projeto no dimensionamento de redes de reaproveitamento de águas pluviais e servidas. 
INTRODUÇÃO
Já estudamos sobre as redes de esgotamento sanitário e as redes de coleta de águas pluviais, porém a realidade de conservação da água nos é imposta diariamente. Em muitas cidades, já há recomendações no sentido de que águas pluviais e servidas sejam reaproveitadas de alguma forma no consumo das construções.
Pode-se dizer que as águas não potáveis dentro de uma edificação são classificadas como:
Águas azuis: Efluentes provindos de águas de chuvas.
Águas cinzas: Águas servidas provenientes de pias, chuveiros etc. excluindo efluentes provindos de vaso sanitário e pia de cozinha.
Águas amarelas: Efluente representado somete pela urina.
Águas marrons e negras: Efluente constituído por águas fecais e pia de cozinha.
Neste módulo, vamos aprender um pouco sobre como podemos reaproveitar águas pluviais e servidas e a dimensionar redes para cada uma delas. Estudaremos ainda os sistemas de tratamento que são admitidos a cada tipo de rede.
E aí, vamos “reaproveitar” nossos conhecimentos para aprender um pouco mais?
SISTEMAS DE REAPROVEITAMENTO DE ÁGUAS PLUVIAIS
As redes de reaproveitamento de águas pluviais são divididas na reservação, no tratamento e na rede propriamente dita. Um fluxograma possível é o apresentado a seguir:
RESERVATÓRIOS
Em muitas cidades, já é norma a previsão de reservatórios especiais para acumulação de águas pluviais para posterior utilização dessa água para usos não potáveis como lavagem de veículos e jardinagem.
Esses reservatórios podem ser de dois tipos:
Reservatório de acumulação: É uma estrutura de armazenamento com a finalidade de receber as águas de chuvas captadas nos telhados.
Reservatório de detenção ou de retardo: É uma estrutura de armazenamento com a finalidade de acumular o escoamento adicional causado pela impermeabilização de uma área, deixando escoar, por meio de um orifício, a vazão que já era prevista antes.
Tais reservatórios de águas pluviais terão características diferentes dos reservatórios de água fria comum, como:
· Consistirem em material inerte — concreto, fibra de vidro, polietileno, aço inoxidável.
· Estarem localizados acima ou abaixo do solo, sendo parte da edificação ou afastados dela.
· Evitar a todo custo a contaminação externa por pássaros, animais, insetos, veículos e pessoas.
· Possibilitar limpeza periódica, para evitar contaminação que prejudique o reuso da água.
· Recomenda-se que a tubulação de saída do reservatório seja superior a 10 cm de sua base.
· Realizar a cloração da água quando esta for para beber e se destinar ao uso doméstico.
· Podem ser construídos como parte da edificação ou afastadas dela. Devem ficar especialmente afastados das tubulações de esgoto sanitário e da rede de alimentação da construção.
Após a reservação, a água deve passar por uma bomba hidráulica e em seguida por uma etapa de tratamento que, geralmente, envolve uma filtração — a qual retira resíduos sólidos mais graúdos e provoca a decantação dos resíduos mais finos — e uma cloração, de tal forma a provê-la de boas condições de consumo.
ATENÇÃO
A rede de água tratada da chuva deve ser diferente da água potável que vem da rua, sendo totalmente separadas e identificadas com cores diferentes.
É possível, no entanto, desviar parte da água fornecida pela concessionária para alimentar a caixa de água pluvial, instalando a caixa d´água um pouco acima daquela reservada para a água de chuva.
Os sistemas de aproveitamento podem se organizar de forma isolada ou integrada:
Sistema de aproveitamento isolado: A distribuição é direta ao ponto de alimentação por meio de bombeamento; em geral, são sistemas de baixo custo e fácil adaptação predial em edifícios existentes.
Sistema de aproveitamento integrado: A distribuição é indireta de água em pontos de usos não potáveis internos ou externos; em geral, a água é recalcada para um reservatório exclusivo de água não potável na cobertura da edificação.
Em geral, um sistema de reaproveitamento possui os seguintes componentes mínimos:
RESERVATÓRIOS DE DISTRIBUIÇÃO: Tem a função de armazenar um volume diário de água não potável para distribuição por gravidade em diferentes pontos de uso da edificação. Ao contrário dos reservatórios de água potável, eles podem possuir chaves-boia em diversos pontos de alimentação dentro do reservatório, sendo o abastecimento de água pluvial diferente do abastecimento de água potável. Se houver desabastecimento de água não potável, recomenda-se utilizar uma zona de alimentação de água potável de, no mínimo, 1/3 da capacidade do reservatório.
REDES DE DISTRIBUIÇÃO: São dimensionadas de forma independente para evitar uma possível conexão cruzada com a rede de tubulação de água potável, com barriletes e colunas de alimentação diferenciadas. Neste caso, recomenda-se a identificação de tubulações, reservatórios e pontos de uso por meio de símbolos ou cores, advertindo usuários com o texto ÁGUA NÃO POTÁVEL.
RESERVATÓRIO DE RETENÇÃO: Recomenda-se uma configuração hidráulica que garanta a qualidade da água armazenada com os seguintes elementos: dispositivo de descarte e/ou filtro, freio d’água, mangueira flutuante, sifão-ladrão, ventilação.
FREIO D´ÁGUA: Tem como função reduzir a velocidade de entrada da água filtrada e evitar o revolvimento das partículas finas decantadas no reservatório.
COMPONENTES COMPLEMENTARES: Filtro de tratamento primário, sifão-ladrão, duto de ventilação protegido com tela de mosquiteiro e freio d’água, conforme figura abaixo.
SISTEMAS DE REAPROVEITAMENTO DE ÁGUAS CINZAS
As águas cinzas apresentam características específicas e isso depende da qualidade da água que é fornecida, do tipo da rede de distribuição e das atividades de consumo dos moradores da residência, que variam de acordo com os hábitos de cada indivíduo.
ATENÇÃO
A reutilização de águas cinzas sem o tratamento adequado podem ser prejudicial à saúde dos usuários, uma vez que essas águas contêm altos índices de substâncias com cargas orgânicas que podem favorecer o aumento das colônias de microrganismos decompositores.
Por isso, é necessário um tratamento para estes poluentes. Tal tratamento pode ser feito através de processos: físicos, químicos, biológicos, ou métodos engenheirados mais avançados, que combinam dois ou mais dos processos anteriores.
Em geral, os critérios para utilização de água não potável são os seguintes:
Da mesma forma como para águas pluviais, os sistemas de aproveitamento de águas cinzas podem se organizar de forma isolada ou integrada. Na primeira modalidade, a distribuição é direta ao ponto de alimentação por meio de bombeamento; podendo ser um sistema isolado de água cinza bruta, sem tratamento, para irrigação subsuperficial, ou de água cinza tratada, para irrigação com aspersão e lavagem de pisos.
SISTEMA INTEGRADO À EDIFICAÇÃO PARA O REUSO DE ÁGUAS CINZAS EM USOS INTERNOS E EXTERNOS:
a) Captação;
b) Filtro grosso;
c) Sedimentação;
d) Expurgo de sedimentos;
e) Tratamento biológico;
f) Reservatório de retenção e desinfecção;
g) Extravasor;
h) Bomba d´água;
i) Unidade de controle;
j) Reservatório de distribuição;
k) Válvula solenoide;
l) Abastecimento de água potável;
m) Rede de distribuição
Na segunda modalidade, a distribuição é indireta de água em pontos de usos não potáveis internos ou externos.
RECOMENDAÇÃO
Em geral, a água é recalcada para um reservatório exclusivo de água não potável na cobertura da edificação, que deve ser diferente dos reservatórios de água potável e de água da chuva.
Por gravidade, pontos de uso interno e externo são alimentados para uso não potável em descarga sanitária, torneiras de uso geral, torneiras de jardim, entre outros.
Alternativamente, a distribuiçãoda água não potável pode ser mista. Para isso, uma bomba pressurizadora é utilizada para o abastecimento direto em pontos de usos externos, e para o abastecimento indireto por meio de recalque ao reservatório de distribuição.
DEMONSTRAÇÃO
As instruções para o dimensionamento serão aplicadas neste módulo caso a caso, utilizando fórmulas que já foram ou que serão apresentadas ao longo dos exercícios.
Uma casa de 100 m2 de área de coleta em projeção é construída em uma região com 20 dias secos anuais e precipitação anual de 1250 mm. Calcule o volume do reservatório de retenção. Neste caso, temos uma casa em que será construído um reservatório de retenção. Para isso, pode ser utilizado o procedimento de cálculo proposto por Azevedo Neto, que diz o seguinte:
V = 0,042 X P x (1/1000) X A X T
No qual:
1. V: volume útil estimado para o reservatório, em m³.
2. P: precipitação anual, em mm.
3. A: área de coleta em projeção, em m2
4. T: valor numérico do número de meses de pouca chuva ou seca.
5. 1/1000: conversão de unidade mm para m.
A precipitação anual é a média do somatório das chuvas médias mensais de cada mês. Esta medida é atualizada periodicamente por meio de métodos estatísticos e hidrológicos que não vamos discutir aqui.
Para achar o valor numérico do número de meses de pouca chuva, basta dividir 20 dias por 30 dias mensais, achando T = 2/3.
Para o problema, temos:
V = 0,042 X1250 X 100 X (2/3) /1000 = 3,5 m3.
MÃO NA MASSA
1. Qual o volume de um reservatório de distribuição de água de reuso de um prédio de escritórios em que trabalham 500 pessoas? Considere que a oferta de água cinza é de 50% da contribuição diária de esgoto.
A contribuição diária de esgoto é a presente na Tabela abaixo, que equivale a quartéis e a alojamentos provisórios, por isso C = 50 l/pessoa.dia.Parte inferior do formulário
A) 
B) 25000 litros
C) 12500 litros
D) 10000 litros
E) 5000 litros
RESPOSTA: Multiplicando o número de pessoas pela contribuição diária, isso se torna:
Cd = 50 l/pessoa.dia X 500 pessoas = 25000 litros/dia.
Se a oferta de água cinza é de 50% dessa contribuição, o reservatório terá 12500 litros, portanto, letra B.
2. Qual o volume adequado de um reservatório de reuso de uma casa de alto padrão de consumo que possui seis quartos de duas pessoas, sabendo que seu volume é 40% do consumo diário de água potável?
A) 5000 litros
B) 20000 litros
C) 10000 litros
D) 1000 litros
RESPOSTA: A estimativa do consumo de água interno normal para casas populares é de 200 l/hab.dia. Multiplicando-se a quantidade de pessoas pela taxa diária, calculamos: 200 x 6 x 2 = 2400 litros. Como o volume da contribuição de reuso é 40% do consumo diário de água potável, efetuamos: 0,4 X 2400 litros = 960 litros. Concluímos que um reservatório de 1000 litros atende a casa.
3. Uma casa de 120 m2 de área de coleta em projeção é construída em uma região com 15 dias secos anuais e precipitação anual de 1500 mm. Qual a altura do reservatório de retenção da casa, sabendo que sua base tem 1,5 m3 fixos e que a água pluvial cobrirá 80% de sua altura?
A) 3,00 m
B) 3,15 m
C) 3,30 m
D) 3,45 m
RESPOSTA: Aqui, também pode ser utilizado o procedimento de cálculo proposto por Azevedo Neto, que diz o seguinte:
V = 0,042 X P x (1/1000) X A X T
Em que:
· V: volume útil estimado para o reservatório, em m3
· P: precipitação anual, em mm
· A: área de coleta em projeção, em m2
· T: valor numérico do número de meses de pouca chuva ou seca
· 1/1000: conversão de unidade mm para m
Para achar o valor numérico do número de meses de pouca chuva, basta dividir 15 dias por 30 dias mensais, achando T = 0,5
Para o problema, temos:
V = 0,042 X1500 X 120 X 0,5 /1000 = 3,78 m3.
A construção do reservatório possui duas condicionantes: a primeira é sua base, de 1,5 m2. Logo, para descobrir a altura útil, devemos dividir 3,78/1,5 = 2,5 m de altura útil.
A segunda condicionante é a sua altura total. O problema informa que a altura útil é 80% da altura total. Basta, assim, fazermos a regra de três, o que nos dá: 2,5/0,8 = 3,15 m. Portanto, a resposta correta é a letra B.
4. Uma casa de 150 m2 de área de coleta em projeção é construída em uma região com 30 dias secos anuais e precipitação anual de 1000 mm. Qual o volume do reservatório de retenção?
A) 6,00 m³
B) 6,15 m³
C) 6,30 m³
D) 6,45 m³
RESPOSTA: Neste caso, também se tem uma casa em que será construído um reservatório de retenção.
Aqui, também pode ser utilizado o procedimento de cálculo proposto por Azevedo Neto, que diz o seguinte:
V = 0,042 X P x (1/1000) X A X T
Em que:
· V: volume útil estimado para o reservatório, em m3
· P: precipitação anual, em mm
· A: área de coleta em projeção, em m2
· T: valor numérico do número de meses de pouca chuva ou seca
· 1/1000: conversão de unidade mm para m
A precipitação anual é a média do somatório das chuvas médias mensais de cada mês. Esta medida é atualizada periodicamente por meio de métodos estatísticos e hidrológicos que não vamos discutir aqui. Para achar o valor numérico do número de meses de pouca chuva, basta dividir 30 dias por 30 dias mensais, achando T = 1
Para o problema, calculamos:
V = 0,042 X 1000 X 150 X 1 /1000 = 6,3 m3. Portanto, a resposta correta é a letra C.
5. Qual o volume para um reservatório inferior e superior de distribuição de água pluvial de um quartel com 400 m² para 200 soldados? Sabe-se que na região há 45 dias sem chuva e que a precipitação anual é de 1250 mm.
A) Respectivamente, 12,6 m2 e 18,9 m2
B) Respectivamente, 18,9 m2 e 12,6 m2
C) Ambos 12,6 m2
D) Ambos 18,9 m2
RESPOSTA: Sem vídeo na plataforma. 
6. Qual o volume do reservatório superior de distribuição de água cinza de um quartel com 400 m2 para 200 soldados?
A contribuição diária de esgoto é a presente na Tabela abaixo, que equivale a quartéis e a alojamentos provisórios, por isso C = 80 l/pessoa.dia.
A) 6150 litros aproximadamente
B) 6000 litros aproximadamente
C) 5750 litros aproximadamente
D) 5850 litros aproximadamente
RESPOSTA: Sem vídeo na plataforma.
TEORIA NA PRÁTICA
Dimensione todos os reservatórios (água potável, azul e cinza) referente a um condomínio de casas populares de 70 m2 de área coberta, que tem população de 64 pessoas, construídas em uma área com P = 1000 mm e 35 dias de seca por ano.
Água potável: A estimativa do consumo de água interno normal para casas populares é de 150 l/hab.dia. Multiplicando-se a quantidade de pessoas pela taxa diária, temos: 150 x 64 = 9600 litros totais de reservação.
Águas azuis (águas pluviais): Aqui, também pode ser utilizado o procedimento de cálculo proposto por Azevedo Neto, que diz o seguinte:
V = 0,042 X P x (1/1000) X A X T
Para achar o valor numérico do número de meses de pouca chuva, basta dividir 35 dias por 30 dias mensais, achando T = 1,16
Para o problema, temos:
V = 0,042 X1000 X 70 X 1,16 /1000 = 3,43 m3 = 3430 litros.
Águas cinzas (reuso): A contribuição diária de esgoto é a presente no extrato da tabela abaixo, da NBR 13969, que equivale a quartéis e alojamentos provisórios, por isso C = 100 l/pessoa.dia.
Multiplicando a população pela contribuição consumo diário, isso se torna:
Cd = 100 l/pessoa.dia X 64 soldados = 6400 litros/dia.
Para o consumo mensal:
Cmês = 6400 litros/dia X 30 = 192000 litros/mês.
Relembrando a tabela de GONÇALVES (2006), a oferta total de água cinza, mensalmente, é obtida multiplicando estes percentuais pelo consumo mensal obtido, apenas nos aparelhos que podem produzir água cinza — pia, chuveiro, máquina de lavar roupa e tanque.
O total de armazenamento para um dia, como visto, é de 4106 litros.
Lembrem-se: Os reservatórios e os sistemas de cada uma dessas águas devem ser independentes. Não pode haver mistura de águas de origens diferentes, ressalvada alguma alimentação de água potável nos reservatórios de água cinza e de água pluvial.
SOLUÇÃO:
DIMENSIONAMENTO DE RESERVATÓRIOS DE UM CONDOMÍNIO
VERIFICANDO O APRENDIZADO
1. Responda o que se pode afirmar sobre águas cinzas:
A) Não são diferentes de águas pluviais, no que tange ao seu reaproveitamento.
B) São potáveis e adequados para oconsumo humano.
C) Devem passar por tratamento físico, químico e biológico antes de seu reaproveitamento.
D) Englobam os esgotos oriundos de fezes e urina.
RESPOSTA: É necessário um tratamento para os poluentes contidos em águas cinzas. Pode conter processos físicos, químicos, biológicos ou até mais avançados.
2. Águas azuis englobam:
A) Águas potáveis
B) Águas pluviais
C) Urina
D) Água de pia de cozinha
RESPOSTA: Chamamos as águas de chuva de águas pluviais, sendo recolhidas por meio de sistema próprio de coleta. As águas pluviais são chamadas de águas azuis, em oposição às águas cinzas e às águas marrons. Então, a resposta é a letra B, águas azuis representam as águas pluviais.
CONSIDERAÇÕES FINAIS
Neste tema, vimos como dimensionar os principais sistemas de instalações de esgoto sanitário, de água pluvial e de reutilização de águas pluviais e servidas.
Percebemos como cada sistema, seja ele de esgoto sanitário seja de água pluvial possui sua funcionalidade e seus componentes próprios, que devem ser dimensionados conforme sua demanda ou contribuição específica.
É preciso notar que, atualmente, a economia no consumo de água tem sido cobrada cada vez mais de nós engenheiros, e que rotinas de tratamento de águas pluviais e cinzas se tornam mais frequentes em nosso dia a dia.
TEMA 04: PROJETO INSTALAÇÃO ELÉTRICA BAIXA TENSÃO EDIFÍCIOS 
INTRODUÇÃO
Neste tema, vamos aprender sobre a principal norma que rege as condições que as instalações elétricas de baixa tensão devem satisfazer. Vamos conhecer mais sobre o fornecimento de energia elétrica e como chega até nossas casas, além de compreender a conta de energia que recebemos.
Introduziremos os conceitos básicos de eletricidade: tensão, corrente, potência, fator de potência, demanda e fator de demanda. Explicaremos também sobre aterramento e os principais dispositivos de proteção necessários em uma instalação elétrica.
MÓDULO 01: Descrever as normas, as concessionárias de energia, a realização do fornecimento de energia elétrica e a cobrança de serviços.
NORMAS PARA INSTALAÇÕES ELÉTRICAS DE BAIXA TENSÃO
As instalações elétricas de baixa tensão devem atender à Norma NBR 5410 – Instalações Elétricas de Baixa Tensão (BT), da Associação Brasileira de Normas Técnicas (ABNT). Esta norma define instalações de Baixa Tensão como as instalações elétricas alimentadas sob tensão nominal igual ou inferior a 1000V em corrente alternada, com frequências inferiores a 400Hz, ou 1500V em corrente contínua.
Outra Norma de grande importância para as instalações elétricas prediais é a NBR 5419 – Proteção contra descargas atmosféricas. Ela é dividida em 4 (quatro) capítulos: Princípios gerais, Gerenciamento de risco, Danos físicos a estruturas e perigos à vida, Sistemas elétricos e eletrônicos internos na estrutura. Na última atualização da norma, em 2015, o termo SPDA (Sistema de Proteção Contra Descargas Atmosféricas) deixou de ser o tema único e passou a apresentar também uma área específica de proteção: MPS — medidas de proteção contra surtos. O SPDA continua tratando da proteção contra danos físicos à estrutura e risco à vida. As MPS, por sua vez, são voltadas à proteção dos sistemas elétricos e eletrônicos instalados na estrutura a ser protegida.
Ainda existem outras diferentes normas para instalações elétricas, tanto Normas Regulamentadoras (NR), que são emitidas e regularmente alteradas pelo Ministério do Trabalho e Emprego (MTE), como Normas Brasileiras (NBRs), que são emitidas pela ABNT.
ATENÇÃO
É importante sempre pesquisar antes de fazer qualquer projeto ou trabalho e seguir corretamente as normas.
CONCESSIONÁRIAS DE ENERGIA
Conforme definido pela Agência Nacional de Energia Elétrica – ANEEL, concessionária é o agente titular de concessão federal para prestar o serviço público de distribuição de energia elétrica, doravante denominado “distribuidora”.
VOCÊ SABIA?
O Brasil, até 2020, possuia 105 distribuidoras de energia elétrica, sendo 54 concessionárias e 38 permissionárias, além de 13 cooperativas de eletrização.
A distribuidora, pela Resolução Normativa nº 414 da ANEEL, é obrigada a fornecer, operar e manter o seu sistema elétrico até o ponto de entrega, caracterizado como o limite de sua responsabilidade, observadas as condições estabelecidas na legislação e regulamentos aplicáveis, ou seja, o ponto de entrega nada mais é que a ligação entre a unidade consumidora e o sistema elétrico de distribuição e situa-se entre a via pública e a propriedade consumidora.
O consumidor é responsável por manter sua instalação em dia e em segurança, podendo ser responsabilizado por qualquer dano causado a pessoas ou bens ocasionados em sua unidade consumidora.
Cada concessionária estabelece a sua diretriz para o cálculo de demanda, dimensionamento de equipamentos e requisitos mínimos para os projetos e sua aprovação, além de fixar as condições técnicas mínimas e uniformizar as condutas para o fornecimento de energia elétrica.
ATENÇÃO
Antes do início de qualquer obra, o construtor e/ou o projetista devem sempre entrar em contato com a concessionária local de energia elétrica para tomar conhecimento dos detalhes e das normas aplicáveis ao seu caso e ao local da obra, bem como das condições para sua ligação e do pedido desta.
FORNECIMENTO DE ENERGIA ELÉTRICA
O fornecimento de energia elétrica pode ocorrer por meio de ligação aérea ou subterrânea. O ponto de entrega em cada caso é definido a seguir:
RAMAL DE LIGAÇÃO AÉREO: O ponto de entrega é o ponto de ancoramento do ramal fixado na propriedade particular (em fachada, em pontalete ou poste particular), situado no limite da propriedade com a via pública.
RAMAL DE LIGAÇÃO SUBTERRÂNEO DERIVADO DE REDE AÉREA: O ponto de entrega é fixado na conexão do ramal subterrâneo com a rede aérea da distribuidora, desde que o ramal não ultrapasse propriedades de terceiros ou vias públicas, exceto calçadas. Todos os custos adicionais decorrentes e eventuais mudanças futuras, bem como a autorização para executar a obra são de responsabilidade do consumidor.
RAMAL DE LIGAÇÃO SUBTERRÂNEO DERIVADO DE REDE SUBTERRÂNEA: O ponto de entrega é fixado no limite da propriedade com a via pública. Entretanto, algumas concessionárias realizam a conexão do ramal de ligação até o primeiro ponto de conexão interna do consumidor, a fim de evitar a realização de emendas entre os ramais de ligação e de entrada junto ao limite de propriedade (principalmente no atendimento a cargas de grande porte).
Algumas outras considerações do ponto de entrega:
· Em área urbana, se houver propriedade de terceiros, entre a via pública e a propriedade da unidade consumidora propriamente dita, o ponto de entrega é no limite da via pública com a primeira propriedade intermediária.
· Em condomínio horizontal com rede de distribuição interna da concessionária, o ponto de entrega é no limite da via interna do condomínio com cada propriedade individual.
· Em área rural, quando a unidade consumidora for atendida em tensão secundária de distribuição, o ponto de entrega se situará no local de consumo, ainda que dentro da propriedade do consumidor, observadas as normas e padrões da distribuidora.
VOCÊ SABIA?
A fiação subterrânea pode ser mais vantajosa que a aérea, seja rede elétrica, cabos de telefonia ou de televisão. Além de deixar as cidades com uma aparência melhor, o sistema evita problemas de descarga na rede elétrica, diminui os apagões nos bairros, reduz os riscos de queda de energia ocasionados por raios e/ou quedas de árvores, bem como seu custo de manutenção é menor. Tem como desvantagem, porém, o alto valor na implantação, além de poder causar transtorno para a população no ato da instalação.
Cidades como Barcelona, Londres, Amsterdã, Paris e Washington têm praticamente toda sua fiação enterrada, ao contrário do Brasil onde só 1% da distribuição de energia elétrica é feita por redes subterrâneas. As cidades com maior concentração de rede subterrânea no país são: Belo Horizonte, com o percentual estimado de 2%; São Paulo, de 10%; e Rio de Janeiro, 11%.
TIPOS DE FORNECIMENTOAs concessionárias fornecem energia das seguintes formas, dependendo da necessidade do consumidor:
· Monofásico a 2 (dois) fios (uma fase + neutro).
· Monofásico a 3 (três) fios (dois condutores fase + neutro) - Área rural.
· Bifásico a 3 (três) fios (duas fases + neutro).
· Trifásico a 4 (quatro) fios (três fases + neutro).
Ligação trifásica.
TENSÃO DE FORNECIMENTO
O nível de tensão de fornecimento para a unidade consumidora deve seguir os seguintes critérios estabelecidos pela Res. 414/2010 da ANEEL:
TENSÃO SECUNDÁRIA EM REDE AÉREA: Quando a carga instalada na unidade consumidora for igual ou inferior a 75kW.
TENSÃO SECUNDÁRIA EM SISTEMA SUBTERRÂNEO: Até o limite de carga instalada conforme padrão de atendimento da distribuidora.
TENSÃO PRIMÁRIA DE DISTRIBUIÇÃO INFERIOR A 69KV: Quando a carga instalada na unidade consumidora for superior a 75kW e a demanda a ser contratada pelo interessado, para o fornecimento, for igual ou inferior a 2.500kW.
TENSÃO PRIMÁRIA DE DISTRIBUIÇÃO IGUAL OU SUPERIOR A 69KV: Quando a demanda a ser contratada pelo interessado, para o fornecimento, for superior a 2.500kW.
A distribuidora, porém, pode estabelecer tensão de fornecimento sem observar os critérios referidos acima, quando:
· “A unidade consumidora, com carga acima de 50kW, tiver equipamento que, pelas características de funcionamento ou potência, possa prejudicar a qualidade do fornecimento a outros consumidores;” (Resolução Normativa ANEEL nº 670, 2015).
· Houver conveniência técnica e econômica para o subsistema elétrico da distribuidora, desde que haja anuência do interessado.
· A unidade consumidora for atendível, em princípio, em tensão primária de distribuição, mas situar-se em edificação de múltiplas unidades consumidoras predominantemente passíveis de inclusão no critério de fornecimento em tensão secundária de distribuição, desde que haja solicitação ou anuência do interessado.
VOCÊ SABIA?
As regiões do Brasil possuem diferentes tensões nominais de distribuição. No site da ANEEL podemos consultar a tensão do município de qualquer lugar do país, além de verificar qual a concessionária que fornece energia para cada região. É possível, ainda, observar os diferentes níveis de tensão nominal secundária encontradas no Brasil, que são: 230/115V, 240/120V, 254/127V, 220/127V, 380/220V, 440/220V.
Além disso, em algumas cidades podemos encontrar até mais de dois níveis de tensão, por exemplo, Além Paraíba – MG, que é abastecida por duas concessionárias de energia, a CEMIG e a Energisa Minas Gerais (EMG), podendo observar ainda os 4 (quatro) níveis de tensões diferentes encontrados na cidade (ver figura).
COBRANÇA DE SERVIÇOS
Elaborar os projetos e executar as obras necessárias ao atendimento das unidades consumidoras até o ponto de entrega de energia elétrica é de responsabilidade das concessionárias. Também são de seu encargo operar e manter o seu sistema elétrico, tudo nos termos da legislação em vigor.
Os equipamentos de medição, os condutores do ramal de ligação aéreo e respectivos acessórios de conexão serão fornecidos pela concessionária. Os demais materiais da entrada de serviço serão fornecidos pelo consumidor, devendo estar de acordo com as Normas Brasileiras específicas e sujeitos, inclusive, à aprovação da concessionária local. Portanto, o consumidor, se for o caso, também é responsável pelas instalações necessárias ao abaixamento da tensão, transporte de energia e proteção dos sistemas, além do ponto de entrega.
VOCÊ SABIA?
A sua conta de energia te dá muitas informações, entre elas o grupo em que sua residência está inserida, a tensão nominal que é disponibilizada, além do valor de energia consumido.
Abaixo, listaremos os itens mais importantes na sua conta de energia:
O consumidor não paga apenas o consumo de energia, paga os custos com geração e distribuição, além de impostos para manutenção de programas públicos e iluminação pública. Estes tributos estão dispostos na tarifa de energia, e discriminados como:
· PIS - Programas de Integração Social (federal).
· Cofins - Contribuição para o Financiamento da Seguridade Social (federal).
· Custeio do Serviço de Iluminação Pública - CIP (municipal).
· ICMS - Imposto sobre a Circulação de Mercadorias e Serviços (estadual).
VOCÊ SABIA?
Todo consumidor residencial deve pagar uma quantidade mínima mensal de energia elétrica por estar conectado à rede. É um valor pago à distribuidora por disponibilizar a energia elétrica para as residências, mesmo sem haver consumo nenhum. Esse custo de disponibilidade do sistema elétrico, aplicável ao faturamento mensal de consumidor responsável por unidade consumidora do grupo B, é o valor em reais equivalente a:
· 30kWh, se monofásico ou bifásico a 2 (dois) condutores.
· 50kWh, se bifásico a 3 (três) condutores.
· 100kWh, se trifásico.
VERIFICANDO O APRENDIZADO
1. Estudamos características importantes para o fornecimento de energia no Brasil. Assinale a alternativa correta sobre os critérios e as tensões de fornecimento das concessionárias do país, conforme legislação:
A) A tensão secundária é fornecida em rede aérea quando a carga instalada na unidade consumidora for igual ou inferior a 75kW.
B) No Brasil só encontramos dois níveis de tensão: 220/127V, 380/220V.
C) A tensão secundária em sistema subterrâneo é fornecida quando a carga instalada na unidade consumidora for igual ou inferior a 75kW.
D) Cada município do Brasil somente é atendido por uma concessionária.
E) Tensão primária de distribuição inferior a 69kV: Quando a demanda a ser contratada pelo interessado, para o fornecimento, for superior a 2.500kW.
RESPOSTA: Conforme Res. 414/2010 da ANEEL, o fornecimento em tensão secundária em rede aérea ocorre quando a carga instalada na unidade consumidora for igual ou inferior a 75kW, e em sistema subterrâneo até o limite de carga instalada. No Brasil, encontramos mais de dois níveis de tensão de energia, podendo um município ser atendido por mais de uma concessionária de energia. Alternativa "A" está correta.
2. De acordo com a NBR 5410/2004 e a Res. 414/2010 da ANEEL, o ponto de conexão do sistema elétrico da empresa distribuidora de eletricidade com a instalação elétrica da unidade consumidora e que delimita as responsabilidades da distribuidora é definido como:
A) Ponto de demanda.
B) Ponto de Entrada.
C) Ponto de Entrega.
D) Ponto de Carga.
E) Ponto de Chegada.
RESPOSTA: Conforme Res. 414/2010 da ANEEL, “O ponto de entrega é a conexão do sistema elétrico da distribuidora com a unidade consumidora e situa-se no limite da via pública com a propriedade onde esteja localizada a unidade consumidora”. Alternativa "C" está correta.
MÓDULO 02: Identificar as variáveis de projeto e suas relevâncias.
VARIÁVEIS DE PROJETO E SUAS RELEVÂNCIAS
Tensão elétrica
Tensão elétrica é a grandeza física que mede a diferença de potencial elétrico entre dois pontos, também chamada de ddp. Sua unidade de medida é o volt (V). Como apresentado anteriormente, o Brasil possui diferentes níveis de tensões, porém a grande maioria das cidades utiliza a tensão fase-neutro, 127V, e fase-fase, 220V. Devido a esses diferentes níveis, muitos aparelhos domésticos já são bivolt ou autovolt.
Corrente elétrica
Corrente elétrica é definida como o movimento ordenado dos elétrons livres nos fios, provocado pela ação da tensão. A unidade de medida que determina a quantidade de corrente elétrica que passa em um circuito é o ampère (A). Ela pode ser encontrada como contínua ou alternada. A seguir, definimos as duas correntes.
Corrente contínua
Ocorre quando o fluxo dos elétrons se dá somente em um sentido, ou seja, é sempre positiva ou sempre negativa; o movimento se dá do polo positivo para o polo negativo (sentido convencional da corrente), ou circula do polo negativo para o polo positivo, considerando o sentido da corrente dos elétrons. Esse tipo de corrente é gerada principalmente por elementos químicos, que quando colocados em contato, transformam energia química em energia elétrica, sendo as pilhas e as baterias os melhores exemplos.Corrente alternada
É caracterizada por um fluxo alternado no sentido dos elétrons, ou seja, eles mudam de direção a todo momento. A corrente alternada é gerada a partir de elementos naturais como quedas d’água (hidrelétricas) e vento (eólica), que fazem girar um ímã ou uma bobina para gerar a corrente. Tal variação de fluxo permite aos transformadores de uma linha de transmissão receberem a energia elétrica produzida, possibilitando que esta percorra uma maior distância e terem perdas menores de energia. Essa é a corrente que chega até as tomadas das nossas casas.
Por não ocorrer a alternância na corrente contínua, ela não é aceita pelos transformadores e assim não consegue alcançar voltagens maiores. Desse modo, a energia elétrica não consegue ser transportada por uma distância longa, ou seja, há a dificuldade de transportar energia entre uma usina e uma cidade.
VOCÊ SABIA?
No final do século XIX, houve a “batalha das correntes”, em que Thomas Edison, que tinha a patente da corrente contínua, disputou com Westinghouse e Nikola Tesla, um ex-funcionário e inventor da transmissão da corrente alternada, qual seria a corrente utilizada para distribuição de energia elétrica nos Estados Unidos da América. O sistema de corrente alternada acabou por prevalecer, pelas vantagens inegáveis de custo, praticidade e eficiência em relação à corrente contínua.
Potência elétrica
A potência elétrica pode ser definida como o trabalho elétrico desenvolvido pela corrente elétrica em um período de tempo. Na corrente contínua, ela é definida pela relação entre tensão e corrente elétrica, dada pela fórmula: P=Uxi. No Sistema Internacional de Medidas, a unidade de potência é o watt (W).
No caso de circuitos de corrente alternada com cargas indutivas e/ou capacitivas, existe uma defasagem entre tensão e corrente. O que nos leva a considerar três tipos de potência:
POTÊNCIA APARENTE (S): Nada mais é que o produto da multiplicação entre a tensão e a corrente, porém, em circuitos não resistivos (circuitos com indutores e capacitores) em corrente alternada, esta potência não é real, pois não considera a defasagem que existe entre a corrente e a tensão. É expressa pela fórmula S=Uxi e sua unidade Volt-ampère (VA).
POTÊNCIA ATIVA (P): Também chamada de potência real, é a potência que realmente produz o trabalho na carga. Ela é dada pela fórmula P=Sxcosϕ e é expressa em watts (W).
POTÊNCIA REATIVA (Q): É a porção da potência aparente que é fornecida ao circuito, mas não é convertida em trabalho. Sua função é constituir o circuito magnético nas bobinas e um campo elétrico nos capacitores, ela é, portanto, responsável pelo funcionamento dos geradores, dos condutores e dos transformadores. A unidade de medida da potência reativa é o volt-ampère reativo (VAr), sendo expressa pela fórmula Q=Sxsenϕ.
A potência ativa é a parcela efetivamente transformada em: potência luminosa (lâmpada), potência mecânica (ventilador, liquidificador etc.) e potência térmica (chuveiro, torradeira etc.). Portanto, a energia que é consumida em nossas casas é dada em kWh, esta é a que encontramos em nossas contas de energia.
Potência instalada
A potência instalada nada mais é que a soma das potências nominais dos equipamentos elétricos instalados na unidade consumidora, expressa em quilowatts (kW).
Para a realização de um projeto elétrico, é necessário saber quantos equipamentos serão utilizados na edificação para assim obtermos a potência elétrica total instalada.
Isto posto, é feito um levantamento das potências mediante uma previsão das potências de iluminação e tomadas a serem instaladas na edificação, possibilitando, assim, determinar a potência total prevista para a instalação elétrica.
A previsão de carga de uma instalação deve ser feita obedecendo algumas prescrições, que são definidas na NBR 5410:2004. Abaixo, são listadas algumas:
Em cada cômodo ou dependência deve ser previsto pelo menos um ponto de luz fixo no teto, comandado por interruptor.
O número de pontos de tomadas deve ser determinado em função da destinação do local e dos seus equipamentos elétricos, observando os critérios mínimos definidos em norma.
Em banheiros, cozinhas, copas, copas-cozinhas, áreas de serviço, lavanderias e locais análogos, no mínimo 600VA por tomada, até três tomadas, e 100VA, por tomada, para as excedentes, considerando cada um desses ambientes separadamente. Nos demais cômodos, no mínimo 100VA por ponto de tomada.
A seguir, listamos a potência nominal de alguns equipamentos mais comuns encontrados em instalações residenciais:
Fator de potência
Nos projetos de instalações elétricas prediais, os cálculos efetuados são baseados apenas na potência aparente e na potência ativa. Por essa razão, é importante conhecer a relação entre elas para que se entenda o que é fator de potência.
Fator de potência, portanto, é a relação entre a potência ativa e a aparente (ou total), dada pela fórmula:
Para melhor ilustrar, vamos considerar uma tomada qualquer:
Potência (aparente) = 100VA, o fator de potência = 0,8 → Potência ativa (W) = 0,8 x 100 VA = 80W, Potência reativa (kVAr) = 60W.
Equipamentos que só possuem resistência, como chuveiro elétrico, torneira elétrica, ferro elétrico, lâmpadas incandescentes e fogão elétrico possuem fator de potência igual a 1, ou seja, toda potência aparente é transformada em potência ativa.
VOCÊ SABIA?
Empresas e indústrias podem pagar multa nas contas de energia se tiverem baixo fator de potência. Esse fenômeno ocorre quando máquinas com motores elétricos geram excesso de energia reativa. Pela legislação brasileira, o fator de potência de referência “fR”, indutivo ou capacitivo, tem como limite mínimo permitido, para as unidades consumidoras do grupo A, o valor de 0,92.
Algumas prováveis causas do baixo fator de potência:
· Transformadores operando a vazio ou subcarregados durante longos períodos.
· Motores operando em regime de baixo carregamento.
· Instalação de lâmpadas de descarga (fluorescentes, de vapor de mercúrio e de vapor de sódio).
Para evitar o acréscimo na fatura de energia, diminuir os riscos com acidentes elétricos por superaquecimento e reduzir as perdas de energia elétrica, as empresas e indústrias devem corrigir o baixo fator de energia. A seguir, são apresentadas algumas soluções para resolver esses problemas:
· Dimensionar corretamente os motores e os equipamentos.
· Selecionar, utilizar e operar corretamente os motores e equipamentos elétricos em geral.
· Utilizar permanentemente reatores de alto fator de potência.
· Instalar capacitores ou banco de capacitores.
Demanda e fator de demanda
Sabe-se que para qualquer instalação elétrica não se utiliza todos os equipamentos elétricos ao mesmo tempo, ou seja, a potência instalada não é a mesma que a utilizada. Dessa forma, podemos introduzir o conceito de demanda e fator de demanda.
Demanda é definida como a média das potências elétricas ativas ou reativas, solicitadas ao sistema elétrico pelas cargas instaladas em operação em uma edificação, em um intervalo de tempo especificado. Sendo expressa em quilowatts (kW) para potência ativa e quilovolt-ampère reativo (kVAr) para potência reativa.
Devemos considerar alguns conceitos de demanda para um melhor entendimento do assunto:
DEMANDA CONTRATADA: Demanda de potência ativa que é obrigatoriamente disponibilizada pela concessionária, no ponto de entrega, conforme fixado em contrato, e que deve ser paga integralmente, mesmo sem ser utilizada durante o período de faturamento, é expressa em (kW).
DEMANDA FATURÁVEL: Valor da demanda de potência ativa, considerada para fins de faturamento (cobrança), com aplicação da respectiva tarifa, expressa em quilowatts (kW).
DEMANDA MEDIDA: Maior demanda de potência ativa, verificada por medição, integralizada em intervalos de 15 (quinze) minutos durante o período de faturamento.
DEMANDA DE ULTRAPASSAGEM: Parcela da demanda medida que excede o valor da demanda contratada.
DEMANDA MÁXIMA: Maior demanda verificada em um período de tempo.
DEMANDA MÉDIA: Relação entre a quantidade de energia elétricautilizada durante um período de tempo definido e esse mesmo período.
Fator de demanda é definido como a razão entre a demanda máxima num intervalo de tempo especificado e a carga instalada na unidade consumidora, ou pela fórmula: 
Cálculo da demanda
Não há como saber em 100% a demanda utilizada em uma edificação, por isso o projetista deverá sempre prever a demanda baseando-se na finalidade da edificação (indústria, residência, entre outros), nos equipamentos instalados e tempo de utilização.
Além disso, o projetista deverá seguir a realidade da região e as normas da concessionária local, pois a partir do cálculo da demanda é realizado o dimensionamento da entrada de serviço, seu transformador e da proteção geral.
A seguir, é apresentado o método de cálculo da demanda utilizada pela concessionária Light.
· D1 (kVA) = Demanda de iluminação e tomadas de uso geral.
· D2 (kVA) = Demanda de aparelhos para aquecimento (chuveiros, aquecedores, torneiras etc.).
· D3 (kVA) = Demanda de aparelhos de ar-condicionado tipo janela e similares (split, cassete e fan coil), calculada diferentemente para uso residencial e não residencial.
· D4 (kVA) = Demanda de unidades centrais de condicionamento de ar e similares (self contained).
· D5 (kVA) = Demanda de motores elétricos e máquinas de solda tipo motor – gerador.
· D6 (kVA) = Demanda de máquinas de solda a transformador, equipamentos odonto-médico hospitalares (aparelhos de raios-X, tomógrafos, mamógrafos e outros).
EXEMPLO
Você é o engenheiro responsável pelo projeto elétrico de uma residência e precisa calcular a demanda total. Considere as seguintes cargas instaladas e seus respectivos fatores de demanda (FD):
· Iluminação: 1.000W (FD conforme tabela apresentada no tópico Cálculo da demanda).
· Tomada de uso geral: 3.600W (FD conforme tabela apresentada no tópico Cálculo da demanda).
· Chuveiro elétrico: 2 x 5.400W (FD = 75).
· Ar-Condicionado: 1500W (FD = 100).
RESPOSTA
1. Utilizando a tabela apresentada no tópico cálculo da demanda, para iluminação e tomadas de uso geral do projeto:
· 0 < P (kVA) ≤ 1 (80) → 1000 x 0,8 = 800
· 1 < P (kVA) ≤ 2 (75) → 1000 x 0,75 = 750
· 2 < P (kVA) ≤ 3 (65) → 1000 x 0,65 = 650
· 3 < P (kVA) ≤ 4 (60) → 1000 x 0,60 = 600
· 4 < P (kVA) ≤ 5 (50) → 600 x 0,50 = 300
Total de iluminação e tomada: 800 + 750 + 650 + 600 + 300 = 3.100W
2. Chuveiro Elétrico: 5.400 x 2 x 0,75 = 8.100W
3. Ar-condicionado: 1.000 x 1 = 1.000W
Demanda Total: 3.100 + 8.100 + 1.000 = 12.200W
Demandas de entradas coletivas
Muitas concessionárias apresentam procedimentos específicos para o cálculo das demandas de entradas coletivas. Vamos considerar novamente os critérios da concessionária Light para fins de estudo.
A Light considera que além das demandas individuais de cada unidade consumidora e do serviço comum do condomínio, devem ser determinadas também as demandas de cada trecho do circuito de uso comum do ramal coletivo. Consideramos os seguintes dados:
· DR – Demanda do ramal de ligação.
· DPG – Demanda de proteção geral da entrada.
· DAG – Demanda do único agrupamento de medidores.
· DS – Demanda do circuito de serviço de uso do condomínio
ATENÇÃO
Os valores das demandas DAG e DS são determinados através da mesma fórmula apresentada anteriormente, considerando o conjunto de carga instalada para cada trecho do circuito analisado.
Para o caso da demanda de entradas coletivas com um único agrupamento de medidores, o valor da DPG deve ser igual ao valor da DAG, já a DR deve ser determinada através do somatório da DAG das unidades consumidoras e da DS, sendo o resultado multiplicado por 0,90. Temos então:
No caso da demanda de entradas coletivas com mais de um agrupamento de medidores, temos que considerar além da DR e da DPG, também as seguintes demandas:
· DAGR – Demanda de cada agrupamento de medidores residenciais.
· DAGRN – Demanda de cada agrupamento de medidores não residenciais.
· DSR – Demanda do circuito de serviço de uso do condomínio residencial.
· DSNR – Demanda do circuito de serviço de uso do condomínio não residencial.
Para entrada mista (residencial e não residencial), a DPG será determinada através do somatório das DAG e multiplicado por 0,90.
Para entrada mista com unidades não residenciais que possuam diversidade de cargas (exemplo: lojas e escritórios), a DPG será determinada através do somatório das DAG e multiplicado por 0,90.
No caso de entrada mista com unidades residenciais e unidades não residenciais que possuam diversidade de cargas (exemplo: residências, lojas e escritórios), a DPG será determinada através do somatório das DAG, sendo o resultado multiplicado por 0,90.
A DR deve ser determinada através do somatório das demandas DPG, DSR e DSNR quando for o caso, sendo o resultado multiplicado por 0,90.
Para outros casos específicos, consultar a RECON – BT, Light, Ed. 2019.
VERIFICANDO O APRENDIZADO
1. Uma carga apresenta fator de potência 0,8. A potência ativa é 12kW. Qual a potência reativa e aparente da carga?
A) Q = 9kVAr e S = 15kVA
B) Q = 7,2kVAr e S = 9,6kVA
C) Q = 7,2kVAr e S = 15kVA
D) Q = 9kVAr e S = 9,6kVA
E) Q = 15kVAr e S = 20Kva
RESPOSTA: Sabe-se que P=Sxcosϕ e Q=Sxsenϕ. Logo, para P=12kW e fp=0,8 → S=120,8=15kVA. Como arcos 0,8=36.87° → ssen 36,87°=0,6. Temos então, Q=15×0,6=9kVA.
2. Uma carga trifásica de 3000W e 4000VAr está conectada a uma rede na qual a frequência é 60Hz e a tensão de linha é 127V. O fator de potência da referida carga é:
A) 0,8
B) 1,33
C) 0,7
D) 0,6
E) 0,75
RESPOSTA: Sabe-se que P=Sxcosϕ e Q=Sxsenϕ→QP=tgϕ. Portanto,ϕ=arctgQP=arctg40003000=53,13°. Temos então, fp=cos53,13°=0,6.
MÓDULO 03: Descrever os quadros de distribuição e os circuitos
QUADROS DE DISTRIBUIÇÃO
Quadros de distribuição (QD), também conhecidos como quadros de luz (QL) ou quadros de disjuntor, são equipamentos importantes na instalação elétrica de uma edificação. Servem para receber e distribuir energia elétrica, além de proteger circuitos elétricos contra sobrecargas e curtos-circuitos. Portanto, são considerados como conjuntos de proteção, manobra e comando.
A NBR 5410:2004 define o quadro de distribuição principal como o primeiro quadro de distribuição após a entrada da linha elétrica na edificação. O termo também se aplica ao quadro de distribuição que seja o único de uma edificação.
Os seguintes componentes fazem parte do QD:
· Disjuntor geral.
· Barramentos de interligação das fases.
· Disjuntores dos circuitos terminais.
· Barramento de neutro.
· Barramento de proteção (terra).
· Dispositivo DR (diferencial residual).
· DPS (dispositivos de proteção contra surtos).
Existem ainda outros componentes, como contator, relé, entre outros, mas que não são muito usados em residências.
O projetista deve seguir alguns critérios para a locação dos quadros. Eles devem ser instalados em local de fácil acesso, ou seja, não devem ser instalados em ambientes reservados como quartos e salas específicas, banheiros, escadas ou ambientes que fiquem trancados.
ATENÇÃO.
É preciso tomar cuidado de não prever o posicionamento dos QD em locais onde possam ser colocados armários.
Os quadros de distribuição devem conter identificação do lado externo legível (não sendo facilmente removível), como também todos os seus componentes no interior, de forma que seja fácil identificar o respectivo circuito de que faz parte.
A norma NBR 5410:2004 define alguns critérios para a instalação dos quadros disjuntores, como disponibilidade de espaço reserva para ampliações futuras, com base no número de circuitos com que o quadro for efetivamente configurado, de acordo com tabela abaixo:
Deve ser previsto também o espaço necessário para outros dispositivos de proteção, como os dispositivos Diferencial Residual (DR) — geral ou para conjuntos de circuitos — e os dispositivos de proteção contra sobretensões (DPS).
A NBR 61439-1 define as principais características dos quadros de distribuição. Por essa norma, eles devem ter no mínimo grau de proteção IP2X (IP são padrões internacionais de grau de proteção, nos quais as letras IP são seguidas de dois dígitos,o primeiro assegurando o nível de proteção contra corpos sólidos e contato direto, o segundo contra penetração de água).
RESUMINDO.
Todas as partes vivas devem ser inacessíveis sem o uso de ferramentas.
Portanto, as estruturas, tampas, espelhos, portas, e complementares deverão ser construídos com materiais capazes de suportar os esforços mecânicos, elétricos, térmicos e ambientais suscetíveis de serem encontrados nas condições de serviço especificadas.
Quando houver alimentação a partir de vários sistemas (subestação, gerador etc.), o conjunto de circuitos alimentados por cada sistema constitui uma instalação; e cada quadro de distribuição só deve possuir componentes pertencentes a uma única instalação, com exceção de circuitos de sinalização e comando e de conjuntos de manobra especialmente projetados para efetuar o intercâmbio das fontes de alimentação.
Conforme NBR 5410:2004, os quadros de distribuições devem conter a seguinte advertência:
1. Quando um disjuntor ou um fusível atua, desligando algum circuito ou a instalação inteira, a causa pode ser uma sobrecarga ou um curto-circuito. Desligamentos frequentes são sinal de sobrecarga. Por isso, NUNCA troque seus disjuntores ou fusíveis por outros de maior corrente (maior amperagem) simplesmente. Como regra, a troca de um disjuntor ou fusível por outro de maior corrente requer, antes, a troca dos fios e cabos elétricos por outros de maior seção (bitola).
2. Da mesma forma, NUNCA desative ou remova a chave automática de proteção contra choques elétricos (dispositivo DR), mesmo em caso de desligamentos sem causa aparente. Se os desligamentos forem frequentes e, principalmente, se as tentativas de religar a chave não tiverem êxito, isso significa, muito provavelmente, que a instalação elétrica apresenta anomalias internas, que só podem ser identificadas e corrigidas por profissionais qualificados.
A DESATIVAÇÃO OU REMOÇÃO DA CHAVE SIGNIFICA A ELIMINAÇÃO DE MEDIDA PROTETORA CONTRA CHOQUES ELÉTRICOS E RISCO DE MORTE PARA OS USUÁRIOS DA INSTALAÇÃO.
As conexões em um QD de potência, barramentos verticais/horizontais, bem como conexões de alimentações dos disjuntores devem ser realizadas conforme manuais, desenhos e catálogos do fabricante. Os condutores de alimentação dos componentes e instrumentos fixados nas portas ou tampas devem ser dispostos de tal forma que os movimentos das portas ou tampas não possam causar danos a esses condutores.
RECOMENDAÇÃO
Em uma residência com mais de um pavimento, é interessante instalar um QD por andar, mesmo não tendo em norma essa obrigatoriedade.
Podemos listar algumas vantagens, como a economia nos cabos, visto que os circuitos dos disjuntores até as tomadas seriam menores, seria apenas necessário um cabo de diâmetro maior até o QD do segundo pavimento para a distribuição dos circuitos. Outro fator seria a segurança das pessoas e da instalação, uma vez que é importante contar com o fácil acesso aos quadros.
ATENÇÃO
A manutenção preventiva dos quadros de distribuição e painéis é de extrema importância.
A estrutura dos quadros e painéis deve ser verificada periodicamente, observando-se seu estado geral quanto à fixação, integridade mecânica, pintura, corrosão, fechaduras e dobradiças. Nos seus componentes, é preciso verificar as condições de funcionamento, existência de sinais de aquecimento, ressecamentos, fixação e limpeza.
Atualmente, podemos encontrar quadros de distribuição inteligentes (smart panels). Por meio deles, a energia elétrica é monitorada remotamente, seja pela tela dos smartphones, computadores ou tablets. As informações que são passadas para o operador são, entre outras, consumo de energia, quando e como os recursos são consumidos, com identificação de consumo por tipo e áreas, além de poder desligar e ligar o quadro.
RELEMBRANDO
Não se esqueça de que a montagem dos quadros de distribuição deve seguir além das normas, o projeto elétrico, ou seja, deverá levar em conta o local de instalação (área externa ou interna).
Além disso, é preciso levar em conta o tamanho da caixa de distribuição a ser utilizada, baseado na divisão de circuitos, e no dimensionamento dos componentes de proteção, como por exemplo o dimensionamento dos disjuntores e cabos elétricos.
QUADRO DE DISTRIBUIÇÃO
CIRCUITOS ELÉTRICOS
Em um projeto elétrico, após atribuir pontos de tomadas e iluminação, deve-se distribuir as cargas em circuitos.
Circuito nada mais é que o conjunto de cargas alimentadas pelos mesmos condutores, que são protegidas contra sobrecorrentes pelos mesmos dispositivos de proteção.
É muito importante fazer a distribuição correta e adequada das cargas de uma instalação elétrica em circuitos, principalmente a fim de:
· Limitar as ocorrências de falhas nas instalações, de modo que a proteção atue somente no circuito com defeito.
· Facilitar os ensaios e manutenções.
· Reduzir as interferências entre aparelhos, pois alguns alteram a forma de onda de tensão no circuito e prejudicam o funcionamento de outros aparelhos, podendo ainda danificá-los.
· Em instalações bifásicas ou trifásicas, distribuir as cargas entre as fases equitativamente, de modo a se obter o maior equilíbrio possível entre o valor das correntes nos condutores fase de alimentação dos quadros de distribuição e, portanto, no seu dimensionamento.
Os circuitos podem ser divididos em dois tipos:
Circuitos de distribuição:
Originam no quadro de medição e alimentam os quadros terminais ou de distribuição. Podem ser monofásicos, bifásicos ou trifásicos.
Circuitos terminais:
Partem dos quadros de distribuição (ou terminais) e se destinam à alimentação dos equipamentos de utilização (tomadas, iluminação, motores). Podem ser monofásicos, bifásicos ou trifásicos.
Regras de distribuição de circuitos
A NBR 5410:2004 determina que a instalação elétrica deve ser dividida em circuitos conforme regras a seguir:
· A instalação deve ser dividida em tantos circuitos quantos necessários, devendo cada circuito ser concebido de forma a poder ser seccionado sem risco de realimentação inadvertida através de outro circuito.
· Devem ser previstos circuitos distintos para partes da instalação que requeiram controle específico, de tal forma que estes circuitos não sejam afetados pelas falhas de outros.
· Deverá possuir circuito independente o ponto destinado para equipamento com corrente nominal superior a 10A.
· Os pontos de cozinhas, copas, áreas de serviços, lavanderias e locais análogos devem possuir circuitos exclusivamente destinados à sua alimentação.
· Devem ser previstos circuitos terminais distintos para pontos de iluminação e para pontos de tomada.
O último item possui uma exceção no caso de habitações: quando a corrente do circuito for inferior a 16A, pode-se utilizar circuito comum entre iluminação e tomadas, levando em conta que os pontos de iluminação e tomadas não devem ser alimentados, em sua totalidade, por um só circuito e excluindo os locais indicados no quarto item.
Pode-se concluir a partir do item três da divisão de circuitos, que na separação dos circuitos não se deve ultrapassar o limite de 1270VA (ou 1200W), em tensões de 127V, ou de 2200VA (ou 2200W), em tensões de 220V, por circuito.
Nos casos em que os circuitos de iluminação e tomadas são separados, o circuito de iluminação deve conter seção mínima de condutor (cabos) de 1,5mm2 e o circuito de tomada deve conter seção mínima de 2,5mm2, porém quando estas cargas são colocadas no mesmo circuito, a seção mínima deverá ser de 2,5mm2.
A NR 10 – Segurança em instalações e serviços em eletricidade, também estabelece alguns requisitos e condições mínimas para serem previstos em projeto e na instalação de circuitos, entre eles:
· Obrigatoriedade de dispositivos de desligamento de circuitos que possuam recursos para impedimento de reenergização, para sinalização de advertência com indicação da condição operativa.
· Os circuitos elétricos com finalidades diferentes, tais como comunicação, sinalização, controle e tração elétrica devem ser identificados e instalados separadamente.
· Sempre que fortecnicamente viável e necessário, devem ser projetados dispositivos de seccionamento que incorporem recursos fixos de equipotencialização e aterramento do circuito seccionado.
· Identificação de circuitos elétricos.
· O memorial descritivo do projeto deve conter indicação de posição dos dispositivos de manobra dos circuitos elétricos: (Verde - “D”, desligado e Vermelho - “L”, ligado).
VOCÊ SABIA?
A NBR 5410:2004 também padroniza as cores dos condutores, sendo: azul-claro para condutor neutro e verde-amarela ou verde para condutor de proteção (PE). Os condutores de fase e de comando não possuem normalização de cor, mas são comumente utilizadas as cores: vermelho para primeira fase e amarelo, preto ou branco para segunda fase ou comando de iluminação.
TENSÃO DOS CIRCUITOS
Dependendo do número de fases e da tensão de fornecimento, é necessário seguir algumas recomendações quanto à tensão de ligação dos circuitos terminais:
INSTALAÇÃO MONOFÁSICA: Todos os circuitos terminais deverão apresentar ligação fase-neutro, na tensão de fornecimento da concessionária local.
INSTALAÇÃO BIFÁSICA OU TRIFÁSICA: Os circuitos de iluminação e tomada de uso geral deverão apresentar o menor valor de tensão, isto é, serão circuitos monofásicos (fase-neutro).
INSTALAÇÃO BIFÁSICA OU TRIFÁSICA, E MAIOR DAS TENSÕES (FASE-FASE) FOR ATÉ 230V: Os circuitos de tomada de uso específico podem ser bifásicos ou circuitos monofásicos (fase-neutro). Nestes casos, geralmente utiliza os circuitos bifásicos para aparelhos de potência alta, tais como chuveiro elétrico e aparelhos de ar-condicionado.
Os circuitos monofásicos são geralmente utilizados em residências com baixo consumo, ou nas áreas rurais com transformadores especiais.
VOCÊ SABIA?
Os condutores elétricos têm vida útil estimada em 30 anos, considerando as condições normais de operação. Já os dispositivos de proteção, considerando desarmes ocasionais de proteção, podem durar por 25 anos. Porém, é preciso ficar atento aos sinais de desgaste de todos os componentes da instalação elétrica, especialmente na ocorrência de falhas mecânicas e elétricas, nos desarmes frequentes ou nas operações consideradas fora da normalidade.
VERIFICANDO O APRENDIZADO
1. Em relação às exigências da NBR 5410:2004 na divisão de circuitos, é correto afirmar que:
A) Deverá ser previsto circuito independente o ponto destinado para equipamento com corrente nominal inferior a 10A.
B) A correta divisão limita as ocorrências de falhas nas instalações, de modo que a proteção atue em todos os circuitos.
C) Não existe a necessidade de separar os circuitos de iluminação e de tomada.
D) Os pontos de cozinhas, copas, áreas de serviços, lavanderias e locais análogos devem possuir circuitos exclusivamente destinados à sua alimentação.
E) Não se deve distribuir as cargas entre as fases equitativamente.
RESPOSTA: A alternativa "D" está correta. Conforme a NBR 5410:2004: Deverá ser previsto circuito independente para corrente nominal SUPERIOR a 10A; a correta divisão limita a ocorrência de falhas nas instalações, a fim de que a proteção atue SOMENTE no circuito da falha. Os circuitos de iluminação e tomadas devem ser separados, exceto em circuitos em que a corrente não seja superior a 16A. Os pontos de cozinhas, copas, áreas de serviços, lavanderias e locais análogos devem possuir circuitos exclusivamente destinados à sua alimentação, além de SEMPRE distribuir as cargas entre as fases equitativamente.
2. Um quadro de distribuição de circuitos elétricos deverá prever espaço reserva para ampliações futuras da instalação elétrica. Em relação a isso, é correto afirmar:
A) Para quadros de distribuição de até 6 circuitos, prever espaço reserva mínimo de 1 circuito.
B) Não há exigência em norma sobre o mínimo de circuitos para quadros com mais de 30 circuitos.
C) Não há exigência em norma sobre o mínimo de circuitos para quadros com menos de 5 circuitos.
D) Para quadros de distribuição de 13 a 30 circuitos, prever espaço reserva mínimo de 2 circuitos.
E) Para quadros de distribuição de 7 a 12 circuitos, prever espaço reserva mínimo de 3 circuitos.
RESPOSTA: A alternativa "E" está correta. A NBR 5410:2004 exige conforme tabela apresentada no item quadros de distribuição que para QD de 7 a 12 circuitos, o espaço mínimo de reserva seja de 3 circuitos.
MÓDULO 04: Descrever os aterramentos do sistema e os dispositivos de proteção.
ATERRAMENTO DO SISTEMA
O sistema de aterramento nas instalações residenciais, comerciais ou industriais é fundamental e obrigatório.
Aterrar nada mais é que colocar a instalação e os equipamentos no mesmo potencial, de modo que a diferença de potencial entre a terra e o equipamento seja o menor possível, ou seja, o mais próximo de zero.
Existem diversos tipos de aterramento, dependendo da necessidade e sua importância. Os principais tipos de sistemas de aterramento são:
· 
· Hastes simples cravadas no solo.
· Hastes alinhadas.
· Hastes em triângulo.
· Hastes em quadrado.
· Hastes em círculos.
· Placas enterradas no solo.
· Cabos enterrados.
Pode-se dizer que existem dois tipos principais de aterramento:
A NBR 5401:2004 apresenta cinco esquemas de aterramentos. Para a classificação desses esquemas, é utilizada a seguinte simbologia:
PRIMEIRA LETRA – SITUAÇÃO DA ALIMENTAÇÃO EM RELAÇÃO À TERRA
· T: Um ponto diretamente aterrado.
· I: Isolação de todas as partes vivas em relação à terra ou aterramento de um ponto através de uma impedância.
SEGUNDA LETRA – SITUAÇÃO DAS MASSAS DA INSTALAÇÃO ELÉTRICA EM RELAÇÃO À TERRA
T: Massas diretamente aterradas, independentemente do aterramento eventual de um ponto de alimentação.
N: Massas ligadas diretamente ao ponto de alimentação aterrado (em corrente alternada, o ponto aterrado é normalmente o ponto neutro).
OUTRAS LETRAS (EVENTUAIS) – DISPOSIÇÃO DO CONDUTOR NEUTRO E DO CONDUTOR DE PROTEÇÃO
· S: Funções de neutro e de proteção asseguradas por condutores distintos.
· C: Funções de neutro e de proteção combinadas em um único condutor (condutor PEN).
Nas figuras de representação dos esquemas de aterramento, serão utilizados os seguintes símbolos:
Esquema TN
O ponto de alimentação é diretamente aterrado, sendo as massas ligadas a este ponto por meio de condutores de proteção. Nesse esquema, toda corrente de falta direta fase-massa é uma corrente de curto-circuito.
São considerados três tipos de esquemas TN, de acordo com a disposição do condutor neutro e do condutor de proteção:
Esquema TN-S: O condutor neutro e o condutor de proteção são distintos.
Esquema TN-C-S: As funções de neutro e de proteção são combinadas em um único condutor em uma parte da instalação.
Esquema TN-C: As funções de neutro e de proteção são combinadas em um único condutor ao longo de toda a instalação.
Esquema TT
O esquema TT possui um ponto de alimentação diretamente aterrado, estando as massas da instalação ligadas a eletrodos de aterramento eletricamente distintos do eletrodo de aterramento da alimentação.
Esquema IT
No esquema IT todas as partes vivas são isoladas da terra ou um ponto da alimentação é aterrado através de impedância. As massas da instalação são aterradas, verificando-se as seguintes possibilidades:
· Massas aterradas no mesmo eletrodo de aterramento da alimentação, se existente.
· Massas aterradas em eletrodo(s) de aterramento próprio(s), seja porque não há eletrodo de aterramento da alimentação, seja porque o eletrodo de aterramento das massas é independente do eletrodo de aterramento da alimentação.
O neutro pode ou não ser distribuído, veja:
Figura A: Sem aterramento da alimentação.
Figura B: Alimentação aterrada através de impedância.
Figura B.1: Massas aterradas em eletrodos separados e independentes do eletrodo de aterramento da alimentação.
Figura B.2: Massas coletivamente aterradas em eletrodo independente do eletrodo de aterramento da alimentação.
Figura B.3: Massas coletivamente aterradas no mesmo eletrodo da alimentação.
DISPOSITIVOS DE PROTEÇÃO
A fim de aumentar a segurança das instalações elétricas, prevenindo contra choqueselétricos, sobreaquecimento ou surtos de corrente ou tensão, devem ser obrigatoriamente instalados dispositivos de proteção, conforme norma. A seguir, definiremos o que é sobrecorrente e citaremos os principais dispositivos de proteção utilizados nos projetos elétricos.
Sobrecorrentes
Sobrecorrentes são correntes acima do valor nominal (prevista) nos equipamentos ou nos condutores dos circuitos. Elas podem ser encontradas na forma de sobrecarga ou curto-circuito.
FUSÍVEIS
O fusível é um dispositivo de baixo custo, utilizado na proteção contra sobrecargas e curtos-circuitos. Sua atuação consiste na fusão do elo fusível por efeito Joule, isto é, pela elevação da temperatura. Uma desvantagem é que uma vez tendo atuado, ele não poderá ser reutilizado. Existem no mercado diferentes tipos de fusíveis, citaremos alguns.
Fusível rolha
Possui um corpo cerâmico com os contatos sendo realizados através de rosca de fixação ao soquete. O elo fusível é feito de liga de chumbo-estanho. Correntes nominais de 6 a 30A.
Fusível cartucho
Constituído por um invólucro cilíndrico de papelão, ou fibra, com terminais de cobre, tipo faca ou virola. O elo fusível pode ser de vários formatos de liga de cobre, ou de chumbo-estanho. Correntes nominais 5 a 60A, para terminais tipo virola, e de 60 a 600A para tipo faca.
Fusível Diazed
Seu corpo é de porcelana cilíndrico, fechado nas extremidades por tampas metálicas por onde é feito o contato com a base. O elo fusível é de cobre revestido com zinco, e seu interior é preenchido com areia à base de quartzo. Correntes nominais de 2 a 100A.
Fusível NH
Possui um corpo de porcelana, com seção quadrada ou retangular, bordas arredondadas e terminais tipo faca. O elo fusível é geralmente de cobre, recoberto ou não com outro metal. Correntes nominais de 6 a 1000A.
Os fusíveis possuem sua especificação descrita por duas letras, sendo a primeira minúscula e a segunda maiúscula, conforme tabela abaixo:
Exemplo: gL/gG - Fusível para proteção de cabos e uso geral (atua em sobrecargas e curtos-circuitos).
DISJUNTOR
A principal função do disjuntor é de proteção e segurança, porém também é utilizado para ligar e desligar circuitos e cargas. O disjuntor é um equipamento que serve para desarmar o circuito automaticamente, ao detectar uma sobrecarga ou um curto-circuito em uma instalação elétrica. Ele é projetado para suportar determinada corrente elétrica, caso ocorra um pico de corrente ou um curto-circuito que eleve a corrente acima do limite suportado por este, ele interrompe o circuito.
Os disjuntores podem ser: térmicos, magnéticos e termomagnéticos, monopolares, bifásicos ou trifásicos e categorizados de acordo com a curva de ruptura, podendo ser curva B (ex: chuveiros, aquecedores elétricos, tomadas de uso geral), curva C (ar-condicionado, circuitos de iluminação e sistemas de comando e controle) ou curva D (motores de grande porte e grandes transformadores).
DISJUNTORTÉRMICO
Os disjuntores térmicos funcionam através da deformação de uma lâmina bimetálica, causada pelo aquecimento. Quando uma sobrecarga de corrente atravessa o disjuntor, a lâmina bimetálica se aquece por efeito Joule e se deforma. Essa deformação desencadeia mecanicamente a interrupção de um contato abrindo o circuito. O disjuntor térmico é um componente mecanicamente simples e robusto, portanto relativamente barato, em contrapartida não possui uma grande precisão de corrente de seccionamento e dispõe de um tempo de reação relativamente lento, o que o torna incapaz para proteção de curtos-circuitos.
DISJUNTOR MAGNÉTICO
No disjuntor magnético, a forte variação de corrente elétrica que atravessa as espiras de uma bobina gera um campo magnético, que quando atinge determinada intensidade, faz com que a chapa metálica do contato seja atraída, abrindo, assim, o contato, protegendo a fonte e o circuito elétrico. Portanto, quando a corrente elétrica ultrapassa o limite máximo do disjuntor, a bobina cria um campo eletromagnético que desarma o disjuntor.
A interrupção desse disjuntor é instantânea, o que garante uma alta precisão. Esta velocidade
de interrupção instantânea é o que possibilita a proteção contra curto-circuito. Entretanto, na proteção de sobrecarga, ele não tem tanta precisão como o disjuntor térmico, já que a carga terá que exceder muito o limite.
DISJUNTOR TERMOMAGNÉTICO
É o disjuntor mais utilizado nas instalações elétricas. Ele possui função de manobra (abrir ou fechar um circuito), proteção contra curto-circuito e proteção contra sobrecarga, ou seja, ele é a união das funcionalidades do térmico com o magnético em um único equipamento.
Curva de ruptura dos disjuntores
A curva de ruptura mostra a corrente em relação ao tempo, após o disjuntor ultrapassar a sua corrente nominal, ou seja, a corrente de ruptura é a que causa a atuação disjuntor, fazendo ele abrir o circuito.
CURVA B: Corrente de ruptura de 3 a 5 vezes maior que a corrente nominal do disjuntor. São utilizados em cargas resistivas, que podem gerar curto-circuito de baixas proporções, por exemplo, tomadas de uso geral.
CURVA C: Corrente de ruptura de 5 a 10 vezes maior que a corrente nominal do disjuntor. Utilizadas em cargas indutivas, por exemplo, ar-condicionado e circuitos de iluminação.
CURVA D: Corrente de ruptura de 10 a 20 vezes maior que a corrente nominal do disjuntor. São utilizados em circuitos industriais, como motores de altas correntes de partida, transformadores e máquinas de solda.
Polaridade dos disjuntores
· Monopolares ou unipolares – Protegem uma única fase
· Bipolares – Protegem, simultaneamente, duas fases.
· Tripolares – Protegem, simultaneamente, três fases.
Atenção: É muito importante utilizar disjuntores adequados nas instalações elétricas, pois a utilização de disjuntores com capacidade acima do necessário poderá danificar as instalações e os aparelhos elétricos. Além disso, se a amperagem desses dispositivos de proteção for abaixo do indicado, ocorrerá o desarme sem necessidade.
DISPOSITIVOS DE PROTEÇÃO
DISPOSITIVO DE PROTEÇÃO CONTRA SURTOS (DPS)
Os dispositivos de proteção contra surtos (DPS) são equipamentos que têm o objetivo de proteger as instalações contra sobretensões transitórias, envolvendo tanto as linhas de energia como as linhas de sinal (telefonia, comunicação de dados, televisão).
Os DPS devem ser selecionados com base no mínimo nas seguintes características: nível de proteção, máxima tensão de operação contínua, suportabilidade a sobretensões temporárias, corrente nominal de descarga e/ou corrente de impulso e suportabilidade à corrente de curto-circuito.
Surto elétrico é uma onda transitória de tensão, corrente ou potência que tem como característica uma elevada variação em um curto período.
Essa onda se propaga ao longo de sistemas elétricos, podendo causar sérios danos aos equipamentos eletroeletrônicos ligados na rede elétrica. Esses surtos elétricos são normalmente causados por descargas atmosféricas, queda de energia, manobras de rede e no liga/desliga de grandes máquinas.
Os DPS são utilizados em diversas aplicações: em redes de distribuição de energia elétrica, para proteção de transformadores e luminárias urbanas, nas linhas de telecomunicações, nos painéis de energia solar fotovoltaica, nos quadros de distribuição das edificações e até mesmo conectados às tomadas, acoplados diretamente aos equipamentos. Os DPS podem ser assim divididos em três classes:
CLASSE I
Dispositivos utilizados na proteção de ambientes expostos a descargas atmosféricas diretas, como áreas urbanas periféricas ou áreas rurais. Instalados nos quadros primários (ponto de entrada) de distribuição.
CLASSE II
Dispositivos com capacidade para proteger contra os efeitos indiretos de uma descarga atmosférica. Utilizados em áreas urbanas e instalados nos quadros secundários de distribuição.
CLASSE III
Dispositivos destinados à proteção fina de equipamentos, instalados próximos aos equipamentos. São utilizados para proteger somente um equipamento, geralmente eletroeletrônicos.
A NDR 5410:2004 ainda recomenda seçõesmínimas dos condutores de aterramento para as duas primeiras classes:
· Classe I: 16mm²;
· Classe II: 4mm².
DISPOSITIVO DE PROTEÇÃO DIFERENCIAL RESIDUAL (DR)
O dispositivo de proteção diferencial residual (DR) é um dispositivo de proteção contra choques elétricos, capaz de detectar fugas de correntes (faltas), ou seja, diferença entre a corrente que entra e a que sai de um dispositivo. Essa diferença se dá quando uma parte da corrente que deveria circular pelo circuito é desviada de sua trajetória e volta para o dispositivo com essa parte faltando. Isso pode ocorrer devido a um choque elétrico ou falhas de isolação.
Existem dois tipos de dispositivos DR:
Conforme norma, os circuitos que devem obrigatoriamente possuir a instalação de DR são:
· Circuitos que sirvam a pontos situados em locais contendo banheira ou chuveiro.
· Circuitos que alimentem tomadas de corrente situadas em áreas externas à edificação.
· Circuitos de tomadas de corrente situadas em áreas internas que possam vir a alimentar equipamentos no exterior.
· Circuitos de tomadas de corrente de cozinhas, copas-cozinhas, lavanderias, áreas de serviço, garagens e, no geral, a todo local interno molhado em uso normal ou sujeito a lavagens.
O DR pode ser instalado individualmente por grupos de circuitos ou até mesmo na proteção geral, neste último caso, o inconveniente é o desarme de toda a instalação no caso de detecção de uma falta.
Os dispositivos diferenciais devem ser dimensionados dependendo do uso:
· 10mA utilizado para locais de difícil acesso (exemplo: leito de UTI, fosso de elevador etc.).
· 30mA proteção das pessoas contra choques elétricos por contato direto.
· ≥30mA proteção das pessoas contra choques elétricos por contato indireto.
· 300mA a 1000mA proteção das instalações contra os riscos de incêndio.
Para as instalações residenciais, a corrente recomendada usual é de 30mA para corrente elétrica máxima de fuga.
ATENÇÃO: Vale ressaltar que os dispositivos diferenciais não extinguem completamente a possibilidade de choque elétrico, mas reduzem o tempo de exposição do corpo humano à passagem de corrente elétrica.
VERIFICANDO O APRENDIZADO
Parte superior do formulário
1. A NBR-5410 prevê esquemas de aterramento. Assinale a alternativa correta que representa a terminologia para um esquema de aterramento no qual um ponto de alimentação é diretamente aterrado no solo e as massas da instalação são ligadas a eletrodos de aterramento eletricamente distintos do eletrodo de aterramento da alimentação.
A) Esquema TN-C-S
B) Esquema TT
C) Esquema IT
D) Esquema TN-S
D) Esquema TN-C
RESPOSTA: A alternativa "B" está correta. Conforme NBR 5410:2004, o esquema TT possui um ponto de alimentação diretamente aterrado, estando as massas da instalação ligadas a eletrodos de aterramento eletricamente distintos do eletrodo de aterramento da alimentação.Parte inferior do formulário
2. Assinale qual é o dispositivo que deve ser instalado em circuitos que atendam locais contendo banheira ou chuveiro para proteger as pessoas contra contatos indiretos:
A) Dispositivo de proteção contra surtos (DPS).
B) Disjuntor Termomagnético.
C) Fusíveis.
D) Diferencial Residual (DR).
E) Disjuntor magnético.
RESPOSTA: A alternativa "D" está correta. Conforme a NBR 5410:2004, os circuitos que devem obrigatoriamente possuir a instalação de DR são circuitos que sirvam a pontos situados em locais contendo banheira ou chuveiro. O dispositivo de proteção diferencial residual (IDR) é um dispositivo de proteção contra choques elétricos, ou seja, dos contatos indiretos.
CONSIDERAÇÕES FINAIS
Aprendemos sobre os principais critérios e os princípios básicos para a elaboração de um projeto de instalação elétrica de baixa tensão em edificações.
Vimos algumas normas regulamentadoras que são fundamentais para garantir a segurança e o bom funcionamento das instalações elétricas e dos dispositivos que nelas forem instalados. Também compreendemos sobre o fornecimento de energia, a legislação das distribuidoras de energia elétrica e as cobranças de serviços.
Além disso, foram apresentados o funcionamento dos quadros de disjuntores, as regras de separação dos circuitos elétricos e os dispositivos de proteção necessários para um bom funcionamento das instalações elétricas.
TEMA 05: SISTEMA DE INSTALAÇÃO ELÉTRICA DE BAIXA TENSÃO EM EDIFÍCIOS. 
INTRODUÇÃO
Neste tema, vamos aprender sobre a representação dos quadros de distribuição, dos circuitos de distribuição e dos circuitos terminais, além das simbologias mais utilizadas em um projeto elétrico. Explicaremos os critérios estabelecidos em norma para instalação de tomadas e iluminação, apresentando o método luminotécnico. Também serão expostos os métodos para dimensionamento dos condutores e eletrodutos.
MÓDULO 01: Descrever os quadros de distribuição, os circuitos de distribuição e os circuitos terminais. 
QUADROS DE DISTRIBUIÇÃO
O quadro de distribuição é o equipamento destinado a abrigar os dispositivos de proteção e manobra, bem como conectar os condutores elétricos, a fim de receber e distribuir energia.
ATENÇÃO: Os quadros de distribuição ou terminais devem ser instalados em local de fácil acesso e, preferencialmente, no centro de cargas da instalação, para reduzir as quedas de tensão, o tamanho da seção e o comprimento dos condutores, gerando mais segurança e economia.
Cálculo do centro de cargas
O centro de cargas de uma instalação depende da quantidade de pontos elétricos, de suas respectivas potências e localização. Ele pode ser calculado pelo método geométrico denominado baricentro* , que considera as coordenadas X e Y das cargas, e as Potências P:
Baricentro*: O baricentro das cargas é o ponto onde podemos considerar que toda a carga de uma determinada área está concentrada. A determinação desse ponto se assemelha ao cálculo do centro de massa de um corpo rígido. Teoricamente, o ponto de baricentro é o ponto de localização cujo quadro de distribuição deveria se localizar, a fim de obter a maior redução possível de custos de instalação e funcionamento.
Baricentro das cargas.
CAIXAS PARA QUADRO DE MEDIÇÃO E DE DISTRIBUIÇÃO.
As caixas para quadro de medição são padronizadas pela concessionária de energia local, mas dependem também do tipo de entrada de energia elétrica e do número de medidores que serão implantados. Normalmente, são de estruturas metálicas.
As caixas para quadro de distribuição ou terminais podem ser metálicas ou de PVC. As caixas mais simples, destinadas para instalações monofásicas, não têm local para barramento de cobre, suas conexões internas são feitas por condutores. Para instalações bifásicas, trifásicas ou quadro de distribuição geral, as caixas possuem barramento de cobre e local para fixação dos dispositivos de proteção.
EDIFICAÇÃO COLETIVA
Os quadros, em uma edificação coletiva, devem ser suficientes para atender suas necessidades, como quadro de máquinas, quadro de iluminação e tomadas do pavimento térreo, quadro de iluminação e tomadas do subsolo, entre outros. Os quadros terminais também devem situar-se próximo das suas cargas.
Em uma edificação coletiva, toda a interligação elétrica da instalação se encontra em uma prumada, é por ela que sobem os cabos de construções com mais de um pavimento, como os sobrados, triplex e edifícios.
A seguir, é apresentado um exemplo de prumada em uma edificação e suas interligações:
Esquema dos quadros de distribuição e medição em uma edificação.
Onde:
CS: Caixa seccionadora.
QG: Quadro geral do edifício.
CM: Centro de medidores (um medidor por apartamento e um para o condomínio).
CP: Caixa de passagem (uma por andar).
QG-C: Quadro geral do condomínio.
QD: Quadro de distribuição (um por apartamento e para cada área do condomínio).
EXEMPLO: Foi realizado o levantamento das cargas de uma instalação elétrica, e o engenheiro precisa verificar qual o melhor local pra instalar o Quadro de distribuição. Encontre a coordenada (x,y) que representa o centro de carga dessa instalação, para ajudar o engenheiro em seu projeto. Dados:
CIRCUITOS
DIAGRAMAUNIFILAR E MULTIFILAR
Em um projeto de instalações elétricas, deve constar, em planta, o esquema unifilar de cada pavimento, indicando sempre os pontos de subida e/ou descida de eletrodutos com seus condutores representados.
O esquema unifilar é uma forma mais simples de apresentar o circuito de uma instalação elétrica, pois uma única linha representa o eletroduto e os diferentes condutores ali instalados.
Na figura a seguir, apresentamos um exemplo de diagrama unifilar de um quadro de distribuição:
Diagrama unifilar de quadro de distribuição.
Os seguintes elementos são representados no diagrama unifilar (SANTOS, 2020):
A) QUADROS DE DISTRIBUIÇÃO: Representados por um barramento contendo todos os circuitos associados a ele, incluindo:
· Nome do quadro;
· Potência total dos circuitos associados ao quadro;
· Desenho do barramento;
· Um disjuntor para cada circuito associado, representando os disjuntores presentes no quadro;
· Um disjuntor global;
· Dispositivos diferencial-residual (DR);
· Dispositivo de proteção contra surtos (DPS).
B) QUADROS DE MEDIÇÃO: Similares aos de distribuição, mas incluindo a representação dos medidores.
C) CIRCUITO TERMINAL ASSOCIADO: Representado por: 
· Disjuntor adotado como proteção para o circuito, com sua respectiva corrente nominal;
· Diferencial-residual (DR);
· Fiação principal do circuito, incluindo a seção adotada;
· Potência total dos pontos do circuito, em Watts;
· Indicação das fases utilizadas;
· Nome e descrição.
RESUMINDO
Podemos, então, dizer que o diagrama unifilar é a representação, em planta baixa, dos pontos de tomada, dos pontos de iluminação e dos quadros de distribuição, com indicação dos trajetos dos eletrodutos, da numeração dos circuitos e da caracterização dos condutores.
A seguir, veja um exemplo de diagrama unifilar de uma instalação elétrica, onde os números menores são os circuitos de cada ponto de tomada ou iluminação, já os maiores são as potências previstas para cada ponto:
Diagrama unifilar de uma cozinha.
FPR: Ferro de passar roupa
SER: Secadora de roupa
LRM: Lavadora de roupa média
GLD: Geladeira
FVM: Freezer vertical médio
MOO: Micro-ondas
EXA: Exaustor
LLG: Lava louça grande
O esquema multifilar é a representação de um circuito elétrico com todos os seus condutores e dispositivos com o objetivo de facilitar a sua análise e compreensão, ou seja, é uma representação integral das conexões elétricas existentes em uma instalação ou quadro.
Na figura a seguir, será apresentado um esquema multifilar de um quadro de distribuição:
Os seguintes elementos são representados no diagrama multifilar de um quadro (SANTOS, 2020):
· Barramento – no centro do diagrama, é indicado o barramento principal do quadro, desenhado conforme o esquema de fases do quadro. É indicada a nomenclatura apresentada para as fases e a cor de cada condutor;
· Dados do quadro – na parte superior do barramento, é indicada a proteção do circuito do quadro e a fiação adotada, bem como a presença de dispositivos IDR ou DPS;
· Circuito terminal associado
· Disjuntor adotado como proteção para o circuito, com sua respectiva corrente nominal;
· Dispositivo DR, se existir;
· Fiação principal do circuito, incluindo a seção adotada;
· Potência total dos pontos do circuito, em Watts;
· Indicação das fases utilizadas;
· Nome e descrição.
· Aterramento ‒ Representado pelo símbolo . Todos os circuitos e o Quadro de Distribuição devem ser aterrados.
· Quadro associado – são representados os dados referentes ao circuito do quadro, de forma similar a um circuito terminal.
SIMBOLOGIA
A norma NBR 5444 foi criada a fim de padronizar a simbologia elétrica residencial utilizada pelos profissionais da elétrica. No entanto, ela foi cancelada pela ABNT, em 2014, e não houve substituição. No seu lugar, a ABNT sugere o uso da norma internacional: IEC 60417 – Graphical symbols for use on equipment. Ainda assim, por sua simplicidade, a NBR 5444 continua sendo referência no Brasil na simbologia elétrica residencial. 
A NBR 5444 se baseia em figuras geométricas simples para representar os dispositivos elétricos: o traço, o círculo, o triângulo equilátero e o quadrado. Vejamos:
Traço – representa os eletrodutos;
Círculo – representa os pontos de luz, interruptor e indicação de dispositivos embutidos no teto, sendo que os pontos de luz devem ter diâmetro maior do que os dos interruptores para podermos diferenciá-los;
Triângulo equilátero - representa tomadas, podendo apresentar variações conforme função (luz e telefone) ou níveis de instalação (baixa, média e alta);
Quadrado - representa qualquer tipo de elemento no piso ou conversor de energia.
A seguir, apresentamos alguns símbolos gráficos que utilizaremos, baseados em norma:
ATENÇÃO: No esquema unifilar, não é necessário especificar algumas características do circuito elétrico: bitola mínima de eletroduto (20 mm ou 1/2”) para circuitos de iluminação e de tomada, e a potência mínima das tomadas (100 VA). No entanto, é obrigatória a especificação das bitolas e das potências maiores.
VERIFICANDO O APRENDIZADO
Parte superior do formulário
1. Um engenheiro eletricista está projetando um quarto conforme a figura a seguir. Pode-se verificar, na figura, que foi prevista a instalação de:
Parte inferior do formulário
A) Duas tomadas baixas e um quadro de distribuição de embutir.
B) Duas tomadas de piso e duas tomadas altas.
C) Um quadro de distribuição de sobrepor, uma luminária e um interruptor paralelo.
D) Uma luminária, um interruptor simples e duas tomadas altas.
E) Duas tomadas médias e duas tomadas de piso.
RESPOSTA: A alternativa "A" está correta. O projeto prevê a instalação de duas tomadas baixas, duas tomadas médias, uma luminária, um quadro de distribuição de embutir e um interruptor simples.
2. O diagrama elétrico que representa a forma mais simples dos circuitos de uma instalação elétrica, em que uma única linha representa o eletroduto e os diferentes condutores ali instalados, é denominado:
A) Diagrama multifilar.
B) Diagrama trifilar.
C) Diagrama unifilar.
D) Diagrama elétrico.
E) Diagrama bifilar.
RESPOSTA: Parabéns! A alternativa "C" está correta. O diagrama unifilar é uma forma mais simples de apresentar o circuito de uma instalação elétrica, pois uma única linha representa o eletroduto e os diferentes condutores ali instalados.
MÓDULO 02: Identificar os dispositivos de manobra, as tomadas e a luminotécnica — localização, esquemas de ligação e fiação.
DISPOSITIVOS DE MANOBRA
Dispositivos de manobra são responsáveis por impedir ou permitir a passagem de corrente elétrica, ou seja, acionar ou interromper o funcionamento de um circuito elétrico.
INTERRUPTORES
Os interruptores são os dispositivos de manobra (ou comando) mais comuns e devem ter a capacidade para suportar determinadas correntes por tempo indeterminado. Devem ser instalados em locais de fácil acesso, perto das entradas e saídas dos ambientes. Também podem ser instalados em locais que facilitem a vida do usuário, como perto de camas.
Os interruptores podem ser de três tipos: simples, paralelo e intermediário. Vejamos:
INTERRUPTOR SIMPLES: São os mais usados em instalações elétricas e permitem o comando de um ponto.
INTERRUPTOR PARALELO (THREE WAY): Permite o comando em dois locais distintos. São muito utilizados em escadas e salas grandes, onde há necessidade de apagar e acender lâmpadas em diferentes pontos.
INTERRUPTOR INTERMEDIÁRIO (FOUR WAY)
permite o comando em vários locais distintos. São muito utilizados em escadas e salas grandes, onde há a necessidade de apagar e acender lâmpadas em diferentes pontos.
Além dos interruptores já mencionados, existem outros que atendem situações específicas. Veja a seguir:
INTERRUPTOR DIMMER: É utilizado em ambientes nos quais se deseja controlar a luminosidade. Utiliza-se, principalmente, em lâmpadas incandescentes.
MINUTERIAS: É aplicado em locais nos quais se deseja que a iluminação fique acesa somente por um intervalo de tempo, como escadas, garagens e halls de entrada de edifícios.
INTERRUPTORES REMOTOS:Interruptores capazes de acender lâmpadas à distância. Também podem variar a intensidade das lâmpadas incandescentes.
CONTATORES E CHAVES MAGNÉTICAS: Possuem a capacidade de interromper circuito, bem como a proteção contra sobrecargas e curto-circuitos.
SENSOR DE PRESENÇA: Capta a movimentação de pessoas, animais, automóveis, entre outros, que estejam dentro de sua área de operação, ligando a iluminação. É utilizado em ambientes onde as lâmpadas só necessitam ficar acesas por determinado período, normalmente, entre 10 e 30 min. O sensor de presença pode ser usado como parte do sistema de segurança, como acionamento de lâmpadas ou sinais sonoros.
TOMADAS
As tomadas devem atender à norma NBR 14136 – Plugues e tomadas para uso doméstico e análogo até 20 A/250 V em corrente alternada – Padronização. Ela considera as tomadas de uso geral (TUG), com capacidade de 10 A, e as tomadas de uso específico, com capacidade acima de 10 A.
Desde 2011, o padrão das tomadas brasileiras foi unificado para um único de três pinos: 2P+T (duas fases, ou uma fase e um neutro e o terra). A mudança foi ocasionada para tornar as tomadas mais seguras, pois diminui o contato indireto nos pinos na hora da remoção e obriga o uso do pino de proteção (“terra”). Com isso, diminui a ocorrência de choques elétricos e protege os equipamentos eletroeletrônicos.
Os modelos de 10 A e 20 A diferem no diâmetro dos orifícios, respectivamente, ø4 mm e ø4,8 mm. A NBR 14136 determina que as tomadas de 20 A permitam a inserção de plugues de 10 A e 20 A, porém, as de 10 A não devem permitir as de 20 A.
ATENÇÃO: A NBR 5410:2004 diz que, quando houver circuitos de tomadas com diferentes tensões, as tomadas fixas dos circuitos de tensão mais elevada devem ser marcadas com a tensão a ela provida, seja por adesivo ou placa, e não deve ser possível a remoção fácil.
A norma utiliza volt-ampère (VA) para a potência das tomadas e recomenda, como potência mínima, 100 VA nos pontos de tomada de uso geral. Como muito dos aparelhos de uso doméstico são resistivos e operam com fator de potência próximo a um, podemos considerar a potência das tomadas para edifícios residências ou comerciais em watts (W).
Em banheiros, cozinhas, copa-cozinha, áreas de serviço, lavanderias e locais análogos, a norma recomenda que se considere, no mínimo, 600 VA para cada uma das três primeiras tomadas, considerando cada cômodo separadamente.
SAIBA MAIS: Quando o total de tomadas de uso geral, no conjunto desses cômodos, ultrapassar seis, a norma admite que apenas duas possam ser consideradas de 600 VA e as excedentes de 100 VA, considerando os ambientes separadamente.
Em halls de serviço, salas de manutenção e salas de equipamentos (máquinas, bombas etc.), deve ser previsto, no mínimo, um ponto de tomada de uso geral, e a potência do circuito, no mínimo, de 1.000 VA.
Para situações em que não há uma especificação maior da aplicação do local, é comum atribuir 200 W ou 200 VA por tomada. O projetista deverá lembrar que, atualmente, são utilizados muitos equipamentos eletrônicos, principalmente na sala de estar de uma residência. Desse modo, deve-se sempre prever uma quantidade adequada e evitar o uso de “benjamins” (T) e extensões por parte dos usuários.
Para pontos previstos para tomadas de uso específico, deve ser atribuída potência igual à potência nominal do equipamento a ser alimentado, ou a soma das potencias nominais dos equipamentos a serem alimentados. Quando valores precisos não forem conhecidos, prever uma potência igual à potência nominal do equipamento mais potente que possa ser utilizado.
ATENÇÃO: Os pontos de tomada de uso específico devem ser localizados, no máximo, a 1,5 m do ponto previsto para a localização do equipamento a ser alimentado.
QUANTIDADE DE PONTOS DE TOMADA
Quando o projetista for locar os pontos de tomada, ele deverá verificar a funcionalidade do local e a destinação dos equipamentos, observando alguns critérios mínimos previstos na NBR 5410:2004, como:
BANHEIROS: Em banheiros, deve ser previsto, pelo menos, um ponto de tomada, próximo ao lavatório;
COZINHAS: Em cozinhas, copas, copas-cozinhas, áreas de serviço, cozinha-área de serviço, lavanderias e locais análogos, deve ser previsto, no mínimo, um ponto de tomada para cada 3,5 m ou fração de perímetro, sendo que, acima da bancada da pia, devem ser previstas, no mínimo, duas tomadas de corrente, no mesmo ponto ou em pontos distintos;
VARANDAS: Em varandas, deve ser previsto, pelo menos, um ponto de tomada;
SALAS E DORMITÓRIOS: Em salas e dormitórios deve ser previsto, pelo menos, um ponto de tomada para cada 5 m ou fração de perímetro, devendo tais pontos ser espaçados tão uniformemente quanto possível;
DEMAIS CÔMODOS: Em cada um dos demais cômodos e dependências de habitação, devem ser previstos, pelo menos:
· Um ponto de tomada, se a área do cômodo ou da dependência for igual ou inferior a 2,25 m². Admite-se que esse ponto seja posicionado externamente ao cômodo ou dependência, a até 0,80 m, no máximo, de sua porta de acesso;
· Um ponto de tomada, se a área do cômodo ou da dependência for superior a 2,25 m² e igual ou inferior a 6 m²;
· Um ponto de tomada para cada 5 m ou fração de perímetro, se a área do cômodo ou da dependência for superior a 6 m², devendo tais pontos ser espaçados tão uniformemente quanto possível.
Para instalações comerciais, é recomendado:
· Escritórios com áreas iguais ou inferiores a 40 m²: 1 tomada para cada 3 m ou fração de perímetro, ou 1 tomada para cada 4 m² ou fração de área (adotar o que conduzir ao maior número);
· Escritórios com área superior a 40 m²: 10 tomadas para os primeiros 40 m² e 1 tomada para cada 10 m² ou fração de área restante;
· Lojas: 1 tomada para cada 30 m² ou fração, não computadas as tomadas destinadas a vitrines e à demonstração de aparelhos;
· A potência das tomadas de uso geral, em escritórios e lojas, deverá ser de 200 VA.
ALTURA DAS TOMADAS
As tomadas seguem um padrão de instalação referente à altura. Para alturas diferentes, o projetista deverá indicar no projeto. Essas alturas são:
Conforme norma, os circuitos de tomada e iluminação deverão ser distintos, somente em casos de habitações com corrente de circuito inferior a 16 A poderão ser o mesmo. Portanto, quando houver, em uma instalação, um interruptor conjugado com uma tomada, deverá ser tomado o cuidado de ser instalado da forma correta.
Não poderá utilizar a mesma fase-neutro dos circuitos, conforme podemos verificar na figura a seguir:
ILUMINAÇÃO
A NBR 5410:2004 recomenda que as cargas de iluminação sejam determinadas pela aplicação das NBR 5413:1992 e NBR 5382:1985. No entanto, tais normas foram canceladas e substituídas pela NBR ISO/CIE 8995-1:2013 – iluminação de ambientes de trabalho. A nova norma especifica critérios de iluminação para que as pessoas possam desempenhar tarefas visuais de maneira eficiente, com conforto e segurança.
SAIBA MAIS: Alguns parâmetros que contribuem para um ambiente luminoso adequado: distribuição da luminância, iluminância, ofuscamento, direcionalidade da luz, aspectos da cor da luz e superfícies, cintilação, luz natural e manutenção.
A NBR ISO/CIE 8995-1:2013 recomenda alguns valores dos critérios para a iluminação de ambientes e atividades, e é listado por meio de uma tabela. A seguir, iremos apresentar os mais usuais:
Onde: 
A iluminância deve ser calculada por meio dos valores medidos na mesma malha de pontos utilizada no cálculo do projeto, e o valor não pode ser inferior ao especificado para aquela tarefa.
ATENÇÃO: O índice de ofuscamento unificado e o índice de reprodução de cor devem ser fornecidos pelo fabricante da luminária e das lâmpadas, respectivamente.
Na determinação das cargas de iluminação, como alternativa a aplicação da ABNT NBR 5413, pode ser adotado o seguinte critério:
Os equipamentos de iluminação destinados a locais molhados ou úmidos devem ser específicos para tal uso, não permitindo acúmulo de água nos condutores ou quaisquer partes elétricas.
Para cada cômodo ou dependência, deve ser previsto, pelomenos, um ponto de iluminação no teto, comandado por interruptor. No caso de hotéis ou similares, são aceitos pontos de tomada no lugar de ponto de luz fixo no teto, com potência mínima de 100 VA, comandada por interruptor de parede.
Em escadas, depósitos, despensas, lavabos e varandas, é admitido que o ponto de luz fixo no teto seja substituído por ponto na parede, desde que sejam locais de pequenas dimensões e seja de difícil execução no teto.
REFERÊNCIAS
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EXPLORE+
Para saber mais sobre os assuntos tratados neste tema, leia:
· Resolução Normativa nº 414 da ANEEL, a NBR 5410:2004 e as normas a ela vinculadas, como a NBR 13534:1995 – Instalações elétricas em estabelecimentos assistenciais de saúde – Requisitos para segurança e a NBR 5361:1998 – Disjuntores de baixa tensão.