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<p>Autores: Prof. Tarso Luís Cavazzana</p><p>Prof. Clovis Chiezzi Seriacopi Ferreira</p><p>Colaborador: Prof. José Carlos Morilla</p><p>Instalações</p><p>Prediais Hidráulicas</p><p>Professores conteudistas: Tarso Luís Cavazzana / Clovis Chiezzi Seriacopi Ferreira</p><p>Tarso Luís Cavazzana</p><p>Natural de Araçatuba, São Paulo, é graduado em Engenharia Civil (2003) e mestre em Engenharia Civil (2006),</p><p>ambos os títulos obtidos pela Universidade Estadual Paulista Júlio de Mesquita Filho (Unesp – Ilha Solteira). Ministra</p><p>aulas em cursos de Engenharia na UNIP desde 2012, tais como: Sistemas de Tratamento de Água e Esgoto; Hidráulica</p><p>e Hidrologia; Saneamento Básico; Instalações Prediais; Estruturas e Solos. Atualmente é engenheiro da Prefeitura</p><p>Municipal de Araçatuba e sócio diretor da T.L.C. Engenharia.</p><p>Clovis Chiezzi Seriacopi Ferreira</p><p>Engenheiro civil pela Escola Politécnica da Universidade de São Paulo (1977). Mestre em Arquitetura e Urbanismo</p><p>pela Faculdade de Arquitetura e Urbanismo da Universidade de São Paulo (FAU-USP). Fez atualização em Planejamento</p><p>de Programas e Projetos – Modelo e Prática, pela Fundação Getúlio Vargas, com ênfase em planejamento e gestão de</p><p>programas governamentais, tais com instalações de poupatempo e de novas unidades prisionais para o governo</p><p>do Estado de São Paulo, em 2009.</p><p>É professor da Universidade Paulista desde 2006, além de permanecer atuando na elaboração de projetos e na</p><p>gestão de projetos complementares e de obras.</p><p>© Todos os direitos reservados. Nenhuma parte desta obra pode ser reproduzida ou transmitida por qualquer forma e/ou</p><p>quaisquer meios (eletrônico, incluindo fotocópia e gravação) ou arquivada em qualquer sistema ou banco de dados sem</p><p>permissão escrita da Universidade Paulista.</p><p>Dados Internacionais de Catalogação na Publicação (CIP)</p><p>C376i Cavazzana, Tarso Luís.</p><p>Instalações Prediais e Hidráulicas / Tarso Luís Cavazzana, Clovis</p><p>Chiezzi Seriacopi Ferreira. – São Paulo: Editora Sol, 2020.</p><p>184 p., il.</p><p>Nota: este volume está publicado nos Cadernos de Estudos e</p><p>Pesquisas da UNIP, Série Didática, ISSN 1517-9230.</p><p>1. Água fria. 2. Água quente. 3. Águas pluviais. I. Ferreira, Clovis</p><p>Chiezzi Seriacopi. II. Título.</p><p>CDU 696.1</p><p>W506.03 – 20</p><p>Profa. Sandra Miessa</p><p>Reitora</p><p>Profa. Dra. Marilia Ancona Lopez</p><p>Vice-Reitora de Graduação</p><p>Profa. Dra. Marina Ancona Lopez Soligo</p><p>Vice-Reitora de Pós-Graduação e Pesquisa</p><p>Profa. Dra. Claudia Meucci Andreatini</p><p>Vice-Reitora de Administração e Finanças</p><p>Prof. Dr. Paschoal Laercio Armonia</p><p>Vice-Reitor de Extensão</p><p>Prof. Fábio Romeu de Carvalho</p><p>Vice-Reitor de Planejamento</p><p>Profa. Melânia Dalla Torre</p><p>Vice-Reitora das Unidades Universitárias</p><p>Profa. Silvia Gomes Miessa</p><p>Vice-Reitora de Recursos Humanos e de Pessoal</p><p>Profa. Laura Ancona Lee</p><p>Vice-Reitora de Relações Internacionais</p><p>Prof. Marcus Vinícius Mathias</p><p>Vice-Reitor de Assuntos da Comunidade Universitária</p><p>UNIP EaD</p><p>Profa. Elisabete Brihy</p><p>Profa. M. Isabel Cristina Satie Yoshida Tonetto</p><p>Prof. M. Ivan Daliberto Frugoli</p><p>Prof. Dr. Luiz Felipe Scabar</p><p>Material Didático</p><p>Comissão editorial:</p><p>Profa. Dra. Christiane Mazur Doi</p><p>Profa. Dra. Ronilda Ribeiro</p><p>Apoio:</p><p>Profa. Cláudia Regina Baptista</p><p>Profa. M. Deise Alcantara Carreiro</p><p>Profa. Ana Paula Tôrres de Novaes Menezes</p><p>Projeto gráfico: Revisão:</p><p>Prof. Alexandre Ponzetto Vitor Andrade</p><p>Elaine Pires</p><p>Bruna Baldez</p><p>Bruno Barros</p><p>Instalações Prediais Hidráulicas</p><p>APRESENTAÇÃO ......................................................................................................................................................7</p><p>INTRODUÇÃO ...........................................................................................................................................................8</p><p>Unidade I</p><p>1 INSTALAÇÕES PREDIAIS DE ÁGUA FRIA ................................................................................................. 13</p><p>2 VAZÃO DE PROJETO E VOLUME DE RESERVA ...................................................................................... 24</p><p>2.1 Estimativas de consumo .................................................................................................................... 24</p><p>2.2 Volume de reserva e formas de armazenamento.................................................................... 29</p><p>2.3 Instalações de recalque ...................................................................................................................... 39</p><p>3 PERDAS DE CARGA EM INSTALAÇÕES PREDIAIS ............................................................................... 42</p><p>4 LINHAS DE DISTRIBUIÇÃO DE ÁGUA FRIA ............................................................................................ 51</p><p>4.1 Traçado das linhas de distribuição de água fria ...................................................................... 53</p><p>4.2 Definição da vazão máxima em cada segmento da linha de distribuição ................... 62</p><p>4.3 Definição do diâmetro mínimo para os segmentos da linha de distribuição .............. 66</p><p>4.4 Determinação dos valores de perdas de carga nas linhas de distribuição ................... 70</p><p>4.5 Rotinas e planilhas............................................................................................................................... 81</p><p>Unidade II</p><p>5 INSTALAÇÕES PREDIAIS DE ÁGUA QUENTE .......................................................................................... 86</p><p>5.1 Tipos de energia utilizados para o aquecimento de água ................................................... 94</p><p>6 INSTALAÇÕES PREDIAIS DE ESGOTO .....................................................................................................108</p><p>6.1 Definição do traçado da instalação ............................................................................................112</p><p>6.2 Dimensionamento: definição das vazões de projeto ...........................................................115</p><p>7 INSTALAÇÕES PREDIAIS DE ÁGUAS PLUVIAIS ...................................................................................130</p><p>7.1 Definição das vazões de projeto...................................................................................................130</p><p>8 INSTALAÇÕES PREDIAIS COMPLEMENTARES .....................................................................................147</p><p>8.1 Instalações prediais de prevenção e combate a incêndio .................................................147</p><p>8.2 Instalações prediais de gás .............................................................................................................158</p><p>Sumário</p><p>7</p><p>APRESENTAÇÃO</p><p>O principal objetivo desta disciplina é contribuir para que o aluno desenvolva seus conhecimentos e</p><p>sua capacidade para elaborar os projetos das instalações hidráulico-sanitárias, de coleta e condução de</p><p>águas pluviais e de prevenção e combate a incêndios, que são necessárias para qualquer tipo de edificação,</p><p>desde a mais simples das residências até o mais complexo condomínio destinado a múltiplos propósitos.</p><p>Com o intuito de cumprir esse objetivo, serão destacados os conceitos, os princípios básicos, as leis e</p><p>as fórmulas que devem reger a concepção, o traçado, a definição, o dimensionamento e o detalhamento</p><p>das instalações empregadas em edificações mais comuns no âmbito da construção civil.</p><p>As normas técnicas da Associação Brasileira de Normas Técnicas (ABNT), que regulamentam a</p><p>elaboração do projeto e a execução dessas instalações, bem como as recomendações específicas de</p><p>concessionárias de prestação de serviços públicos serão mencionadas sempre que necessário, seja para</p><p>o devido esclarecimento de especificações, seja para o conhecimento da correta terminologia técnica.</p><p>Muito embora este livro-texto não tenha a pretensão de esgotar o assunto, é conveniente lembrar que</p><p>o cumprimento das normas e das especificações pertinentes sempre deve ser integral e absoluto.</p><p>O projeto das instalações hidráulico-sanitárias prediais, de sua concepção até o seu detalhamento,</p><p>deve estar totalmente integrado com todo o processo de realização do empreendimento</p><p>e</p><p>PV</p><p>C</p><p>Di</p><p>âm</p><p>et</p><p>ro</p><p>Co</p><p>to</p><p>ve</p><p>lo</p><p>Cu</p><p>rv</p><p>a</p><p>Tê</p><p>9</p><p>0º</p><p>En</p><p>tr</p><p>ad</p><p>a</p><p>em</p><p>tu</p><p>bo</p><p>Sa</p><p>íd</p><p>a</p><p>de</p><p>tu</p><p>bo</p><p>Vá</p><p>lv</p><p>ul</p><p>a</p><p>de</p><p>p</p><p>é</p><p>e</p><p>cr</p><p>iv</p><p>o</p><p>Vá</p><p>lv</p><p>ul</p><p>a</p><p>de</p><p>re</p><p>te</p><p>nç</p><p>ão</p><p>Re</p><p>gi</p><p>st</p><p>ro</p><p>de</p><p>g</p><p>lo</p><p>bo</p><p>Re</p><p>gi</p><p>st</p><p>ro</p><p>de</p><p>g</p><p>av</p><p>et</p><p>a</p><p>Re</p><p>gi</p><p>st</p><p>ro</p><p>de</p><p>â</p><p>ng</p><p>ul</p><p>o</p><p>90</p><p>º</p><p>45</p><p>º</p><p>90</p><p>º</p><p>45</p><p>º</p><p>Sa</p><p>íd</p><p>a</p><p>di</p><p>re</p><p>ta</p><p>Sa</p><p>íd</p><p>a</p><p>de</p><p>la</p><p>do</p><p>Sa</p><p>íd</p><p>a</p><p>bi</p><p>la</p><p>te</p><p>ra</p><p>l</p><p>No</p><p>rm</p><p>al</p><p>Co</p><p>m</p><p>bo</p><p>rd</p><p>a</p><p>Tip</p><p>o</p><p>le</p><p>ve</p><p>Tip</p><p>o</p><p>pe</p><p>sa</p><p>da</p><p>m</p><p>m</p><p>po</p><p>l</p><p>15</p><p>1/</p><p>2</p><p>1,</p><p>1</p><p>0,</p><p>4</p><p>0,</p><p>4</p><p>0,</p><p>2</p><p>0,</p><p>7</p><p>2,</p><p>3</p><p>2,</p><p>3</p><p>0,</p><p>3</p><p>0,</p><p>9</p><p>0,</p><p>8</p><p>8,</p><p>1</p><p>2,</p><p>5</p><p>3,</p><p>6</p><p>11</p><p>,1</p><p>0,</p><p>1</p><p>5,</p><p>9</p><p>20</p><p>3/</p><p>4</p><p>1,</p><p>2</p><p>0,</p><p>5</p><p>0,</p><p>5</p><p>0,</p><p>3</p><p>0,</p><p>8</p><p>2,</p><p>4</p><p>2,</p><p>4</p><p>0,</p><p>4</p><p>1,</p><p>0</p><p>0,</p><p>9</p><p>9,</p><p>5</p><p>2,</p><p>7</p><p>4,</p><p>1</p><p>11</p><p>,4</p><p>0,</p><p>2</p><p>6,</p><p>1</p><p>25</p><p>1</p><p>1,</p><p>5</p><p>0,</p><p>7</p><p>0,</p><p>6</p><p>0,</p><p>4</p><p>0,</p><p>9</p><p>3,</p><p>1</p><p>3,</p><p>1</p><p>0,</p><p>5</p><p>1,</p><p>2</p><p>1,</p><p>3</p><p>13</p><p>,3</p><p>3,</p><p>8</p><p>5,</p><p>8</p><p>15</p><p>,0</p><p>0,</p><p>3</p><p>8,</p><p>4</p><p>32</p><p>11</p><p>/4</p><p>2,</p><p>0</p><p>1,</p><p>0</p><p>0,</p><p>7</p><p>0,</p><p>5</p><p>1,</p><p>5</p><p>4,</p><p>6</p><p>4,</p><p>6</p><p>0,</p><p>6</p><p>1,</p><p>8</p><p>1,</p><p>4</p><p>15</p><p>,5</p><p>4,</p><p>9</p><p>7,</p><p>4</p><p>22</p><p>.0</p><p>0,</p><p>4</p><p>10</p><p>,5</p><p>40</p><p>11</p><p>/2</p><p>3,</p><p>2</p><p>1,</p><p>3</p><p>1,</p><p>2</p><p>0,</p><p>6</p><p>2,</p><p>2</p><p>7,</p><p>3</p><p>7,</p><p>3</p><p>1,</p><p>0</p><p>2,</p><p>3</p><p>3,</p><p>2</p><p>18</p><p>,3</p><p>6,</p><p>8</p><p>9,</p><p>1</p><p>36</p><p>,8</p><p>0,</p><p>7</p><p>17</p><p>,0</p><p>50</p><p>2</p><p>3,</p><p>4</p><p>1,</p><p>5</p><p>1,</p><p>3</p><p>0,</p><p>7</p><p>2,</p><p>3</p><p>7,</p><p>6</p><p>7,</p><p>6</p><p>1,</p><p>5</p><p>2,</p><p>8</p><p>3,</p><p>3</p><p>23</p><p>,7</p><p>7,</p><p>1</p><p>10</p><p>,8</p><p>37</p><p>,9</p><p>0,</p><p>8</p><p>18</p><p>,5</p><p>60</p><p>21</p><p>/2</p><p>3,</p><p>7</p><p>1,</p><p>7</p><p>1,</p><p>4</p><p>0,</p><p>8</p><p>2,</p><p>4</p><p>7,</p><p>8</p><p>7,</p><p>8</p><p>1,</p><p>6</p><p>3,</p><p>3</p><p>3,</p><p>5</p><p>25</p><p>,0</p><p>8,</p><p>2</p><p>12</p><p>,5</p><p>38</p><p>,0</p><p>0,</p><p>9</p><p>19</p><p>,0</p><p>75</p><p>3</p><p>3,</p><p>9</p><p>1,</p><p>8</p><p>1,</p><p>5</p><p>0,</p><p>9</p><p>2,</p><p>5</p><p>8,</p><p>0</p><p>8,</p><p>0</p><p>2,</p><p>0</p><p>3,</p><p>7</p><p>3,</p><p>7</p><p>26</p><p>,8</p><p>9,</p><p>3</p><p>14</p><p>,2</p><p>40</p><p>,0</p><p>0,</p><p>9</p><p>20</p><p>,0</p><p>10</p><p>0</p><p>4</p><p>4,</p><p>3</p><p>1,</p><p>9</p><p>1,</p><p>6</p><p>1,</p><p>0</p><p>2,</p><p>6</p><p>8,</p><p>3</p><p>8,</p><p>3</p><p>2,</p><p>2</p><p>4,</p><p>0</p><p>3,</p><p>9</p><p>28</p><p>,6</p><p>10</p><p>,4</p><p>16</p><p>,0</p><p>42</p><p>,3</p><p>1,</p><p>0</p><p>22</p><p>,1</p><p>12</p><p>5</p><p>5</p><p>4,</p><p>9</p><p>2,</p><p>4</p><p>1,</p><p>9</p><p>1,</p><p>1</p><p>3,</p><p>3</p><p>10</p><p>,0</p><p>10</p><p>,0</p><p>2,</p><p>5</p><p>5,</p><p>0</p><p>4,</p><p>9</p><p>37</p><p>,4</p><p>12</p><p>,5</p><p>19</p><p>,2</p><p>50</p><p>,9</p><p>1,</p><p>1</p><p>26</p><p>,2</p><p>15</p><p>0</p><p>6</p><p>5,</p><p>4</p><p>2,</p><p>6</p><p>2,</p><p>1</p><p>1,</p><p>2</p><p>3,</p><p>8</p><p>11</p><p>,1</p><p>11</p><p>,1</p><p>2,</p><p>8</p><p>5,</p><p>6</p><p>5,</p><p>5</p><p>43</p><p>,4</p><p>13</p><p>,9</p><p>21</p><p>,4</p><p>56</p><p>,7</p><p>1,</p><p>2</p><p>28</p><p>,9</p><p>Ad</p><p>ap</p><p>ta</p><p>da</p><p>d</p><p>e:</p><p>M</p><p>ac</p><p>in</p><p>ty</p><p>re</p><p>(2</p><p>01</p><p>0)</p><p>.</p><p>46</p><p>Unidade I</p><p>Ta</p><p>be</p><p>la</p><p>7</p><p>–</p><p>C</p><p>om</p><p>pr</p><p>im</p><p>en</p><p>to</p><p>s</p><p>eq</p><p>ui</p><p>va</p><p>le</p><p>nt</p><p>es</p><p>p</p><p>ar</p><p>a</p><p>tu</p><p>bu</p><p>la</p><p>çã</p><p>o</p><p>de</p><p>a</p><p>ço</p><p>g</p><p>al</p><p>va</p><p>ni</p><p>za</p><p>do</p><p>o</p><p>u</p><p>de</p><p>f</p><p>er</p><p>ro</p><p>f</p><p>un</p><p>di</p><p>do</p><p>Di</p><p>âm</p><p>et</p><p>ro</p><p>Co</p><p>to</p><p>ve</p><p>lo</p><p>d</p><p>e</p><p>90</p><p>ª</p><p>Co</p><p>to</p><p>ve</p><p>lo</p><p>Cu</p><p>rv</p><p>a</p><p>90</p><p>º</p><p>Cu</p><p>rv</p><p>a</p><p>45</p><p>º</p><p>En</p><p>tr</p><p>ad</p><p>a</p><p>tu</p><p>bu</p><p>la</p><p>çã</p><p>o</p><p>Sa</p><p>íd</p><p>a</p><p>do</p><p>tu</p><p>do</p><p>Re</p><p>gi</p><p>st</p><p>ro</p><p>de</p><p>ga</p><p>ve</p><p>ta</p><p>Re</p><p>gi</p><p>st</p><p>ro</p><p>de</p><p>gl</p><p>ob</p><p>o</p><p>Re</p><p>gi</p><p>st</p><p>ro</p><p>de</p><p>ân</p><p>gu</p><p>lo</p><p>Tê</p><p>9</p><p>0º</p><p>Vá</p><p>lv</p><p>ul</p><p>a</p><p>de</p><p>p</p><p>é</p><p>e</p><p>cr</p><p>iv</p><p>o</p><p>Vá</p><p>lv</p><p>ul</p><p>a</p><p>de</p><p>re</p><p>te</p><p>nç</p><p>ão</p><p>m</p><p>m</p><p>po</p><p>l</p><p>Ra</p><p>io</p><p>lo</p><p>ng</p><p>o</p><p>Ra</p><p>io</p><p>m</p><p>éd</p><p>io</p><p>Ra</p><p>io</p><p>cu</p><p>rt</p><p>o</p><p>Ra</p><p>io</p><p>lo</p><p>ng</p><p>o</p><p>Ra</p><p>io</p><p>m</p><p>éd</p><p>io</p><p>No</p><p>rm</p><p>al</p><p>Co</p><p>m</p><p>bo</p><p>rd</p><p>a</p><p>Sa</p><p>íd</p><p>a</p><p>di</p><p>re</p><p>ta</p><p>Sa</p><p>íd</p><p>a</p><p>la</p><p>te</p><p>ra</p><p>l</p><p>Sa</p><p>íd</p><p>a</p><p>bi</p><p>la</p><p>te</p><p>ra</p><p>l</p><p>Tip</p><p>o</p><p>le</p><p>ve</p><p>Tip</p><p>o</p><p>pe</p><p>sa</p><p>da</p><p>13</p><p>1/</p><p>2</p><p>0,</p><p>3</p><p>0,</p><p>4</p><p>0,</p><p>5</p><p>0,</p><p>2</p><p>0,</p><p>2</p><p>0,</p><p>3</p><p>0,</p><p>2</p><p>0,</p><p>2</p><p>0,</p><p>4</p><p>0,</p><p>4</p><p>0,</p><p>1</p><p>4,</p><p>9</p><p>2,</p><p>6</p><p>0,</p><p>3</p><p>1,</p><p>0</p><p>1,</p><p>0</p><p>3,</p><p>6</p><p>1,</p><p>0</p><p>1,</p><p>6</p><p>19</p><p>3/</p><p>4</p><p>0,</p><p>4</p><p>0,</p><p>6</p><p>0,</p><p>7</p><p>0,</p><p>3</p><p>0,</p><p>3</p><p>0,</p><p>4</p><p>0,</p><p>2</p><p>0,</p><p>2</p><p>0,</p><p>5</p><p>0,</p><p>5</p><p>0,</p><p>1</p><p>6.</p><p>7</p><p>3,</p><p>6</p><p>0,</p><p>4</p><p>1,</p><p>4</p><p>1,</p><p>4</p><p>5,</p><p>6</p><p>1,</p><p>6</p><p>2,</p><p>4</p><p>25</p><p>1</p><p>0,</p><p>5</p><p>0,</p><p>7</p><p>0,</p><p>8</p><p>0,</p><p>4</p><p>0,</p><p>3</p><p>0,</p><p>5</p><p>0,</p><p>2</p><p>0,</p><p>3</p><p>0,</p><p>7</p><p>0,</p><p>7</p><p>0,</p><p>2</p><p>8,</p><p>2</p><p>4,</p><p>6</p><p>0,</p><p>5</p><p>1,</p><p>7</p><p>1,</p><p>7</p><p>7,</p><p>3</p><p>2,</p><p>1</p><p>3,</p><p>2</p><p>32</p><p>11</p><p>/4</p><p>0,</p><p>7</p><p>0,</p><p>9</p><p>1,</p><p>1</p><p>0,</p><p>5</p><p>0,</p><p>4</p><p>0,</p><p>6</p><p>0,</p><p>3</p><p>0,</p><p>4</p><p>0,</p><p>9</p><p>0,</p><p>9</p><p>0,</p><p>2</p><p>11</p><p>,3</p><p>5,</p><p>6</p><p>0,</p><p>7</p><p>2,</p><p>3</p><p>2,</p><p>3</p><p>10</p><p>,0</p><p>2,</p><p>7</p><p>4,</p><p>0</p><p>38</p><p>11</p><p>/2</p><p>0,</p><p>9</p><p>1,</p><p>1</p><p>1,</p><p>3</p><p>0,</p><p>6</p><p>0,</p><p>5</p><p>0,</p><p>7</p><p>0,</p><p>3</p><p>0,</p><p>5</p><p>1,</p><p>0</p><p>1,</p><p>0</p><p>0,</p><p>3</p><p>13</p><p>,4</p><p>6,</p><p>7</p><p>0,</p><p>9</p><p>2,</p><p>8</p><p>2,</p><p>8</p><p>11</p><p>,6</p><p>3,</p><p>2</p><p>4,</p><p>8</p><p>50</p><p>2</p><p>1,</p><p>1</p><p>1,</p><p>4</p><p>1,</p><p>7</p><p>0,</p><p>8</p><p>0,</p><p>6</p><p>0,</p><p>8</p><p>0,</p><p>4</p><p>0,</p><p>7</p><p>1,</p><p>5</p><p>1,</p><p>5</p><p>0,</p><p>4</p><p>17</p><p>,4</p><p>8,</p><p>5</p><p>1,</p><p>1</p><p>3,</p><p>5</p><p>3,</p><p>5</p><p>14</p><p>,0</p><p>4,</p><p>0</p><p>6,</p><p>4</p><p>63</p><p>21</p><p>/2</p><p>1,</p><p>3</p><p>1,</p><p>7</p><p>2,</p><p>1</p><p>0,</p><p>9</p><p>0,</p><p>8</p><p>1,</p><p>0</p><p>0,</p><p>5</p><p>0,</p><p>9</p><p>1,</p><p>9</p><p>1,</p><p>9</p><p>0,</p><p>4</p><p>21</p><p>,0</p><p>10</p><p>,0</p><p>1,</p><p>3</p><p>4,</p><p>3</p><p>4,</p><p>3</p><p>17</p><p>,0</p><p>4,</p><p>8</p><p>8,</p><p>1</p><p>75</p><p>3</p><p>1,</p><p>6</p><p>2,</p><p>1</p><p>2,</p><p>5</p><p>1,</p><p>2</p><p>1,</p><p>0</p><p>1.</p><p>3</p><p>0,</p><p>6</p><p>1,</p><p>1</p><p>2,</p><p>2</p><p>2,</p><p>2</p><p>0,</p><p>5</p><p>26</p><p>,0</p><p>13</p><p>,0</p><p>1,</p><p>6</p><p>5,</p><p>2</p><p>5,</p><p>2</p><p>20</p><p>,0</p><p>6,</p><p>4</p><p>9,</p><p>7</p><p>10</p><p>0</p><p>4</p><p>2,</p><p>1</p><p>2,</p><p>8</p><p>3,</p><p>4</p><p>1,</p><p>5</p><p>1,</p><p>3</p><p>1,</p><p>6</p><p>0,</p><p>7</p><p>1,</p><p>5</p><p>3,</p><p>2</p><p>3,</p><p>2</p><p>0,</p><p>7</p><p>34</p><p>,0</p><p>17</p><p>,0</p><p>2,</p><p>1</p><p>6,</p><p>7</p><p>6,</p><p>7</p><p>23</p><p>,0</p><p>8,</p><p>1</p><p>12</p><p>,9</p><p>12</p><p>5</p><p>5</p><p>2,</p><p>7</p><p>3,</p><p>7</p><p>4,</p><p>2</p><p>1,</p><p>9</p><p>1,</p><p>6</p><p>2,</p><p>1</p><p>0,</p><p>8</p><p>2,</p><p>0</p><p>4,</p><p>0</p><p>4,</p><p>0</p><p>0,</p><p>9</p><p>43</p><p>,0</p><p>21</p><p>,0</p><p>2,</p><p>7</p><p>8,</p><p>4</p><p>8,</p><p>4</p><p>30</p><p>,0</p><p>9,</p><p>7</p><p>16</p><p>,1</p><p>15</p><p>0</p><p>6</p><p>3,</p><p>4</p><p>4,</p><p>5</p><p>4,</p><p>9</p><p>2,</p><p>1</p><p>1,</p><p>9</p><p>2,</p><p>5</p><p>1,</p><p>1</p><p>2,</p><p>5</p><p>5,</p><p>0</p><p>5,</p><p>0</p><p>1,</p><p>1</p><p>51</p><p>,0</p><p>26</p><p>,0</p><p>3,</p><p>4</p><p>10</p><p>,0</p><p>10</p><p>,0</p><p>39</p><p>,0</p><p>12</p><p>,9</p><p>19</p><p>,5</p><p>Ad</p><p>ap</p><p>ta</p><p>da</p><p>d</p><p>e:</p><p>M</p><p>ac</p><p>in</p><p>ty</p><p>re</p><p>(1</p><p>98</p><p>2)</p><p>.</p><p>47</p><p>INSTALAÇÕES PREDIAIS HIDRÁULICAS</p><p>Exemplo de aplicação</p><p>O levantamento de um projeto de instalação de recalque, a ser executada com tubos de PVC e</p><p>registros e válvulas de cobre, indica que ela terá, em cada linha, cerca 58 metros de tubos instalados na</p><p>direção vertical, 9 metros em direção horizontal e as válvulas e conexões relacionadas a seguir.</p><p>• 1 válvula de pé e crivo.</p><p>• 3 registros de gaveta.</p><p>• 1 válvula de retenção tipo leve.</p><p>• 7 cotovelos de 90º.</p><p>• 1 Tê de passagem direta.</p><p>• 2 Tê de saída lateral.</p><p>• 1 saída de tubulação.</p><p>Determinar o valor do comprimento total dessa tubulação, para efeitos de cálculo de perdas de</p><p>carga, com tubos e conexões de 50 e de 60 milímetros de diâmetro.</p><p>Solução</p><p>O valor do comprimento total será</p><p>Ltotal = Llinear + Lequivalente (em m)</p><p>O valor do comprimento linear será igual à soma dos comprimentos de tubos instalados tanto na</p><p>direção vertical quanto na horizontal.</p><p>Llinear = 58 m + 9 m = 67 m</p><p>O valor do comprimento equivalente será igual à soma dos comprimentos equivalentes de todas as</p><p>singularidades empregadas.</p><p>Para a instalação com diâmetro de 50 milímetros, seria:</p><p>Tabela 8</p><p>1 válvula de pé e crivo 23,7 m</p><p>3 registros de gaveta (3 x 0,8 m) 2,4 m</p><p>1 válvula de retenção tipo leve 7,1 m</p><p>7 cotovelos de 90º (7 x 3,4 m) 23,8 m</p><p>48</p><p>Unidade I</p><p>1 Tê de passagem direta 2,3 m</p><p>2 Tê de saída lateral (2 x 7,6 m) 15,2 m</p><p>1 saída de tubulação 3,3 m</p><p>Total 77,8 m</p><p>Para a instalação com diâmetro de 60 milímetros, seria:</p><p>Tabela 9</p><p>1 válvula de pé e crivo 25 m</p><p>3 registros de gaveta (3 x 0,9 m) 2,7 m</p><p>1 válvula de retenção tipo leve 8,2 m</p><p>7 cotovelos de 90º (7 x 3,7 m) 25,9 m</p><p>1 Tê de passagem direta 2,4 m</p><p>2 Tê de saída lateral (2 x 7,8 m) 15,6 m</p><p>1 saída de tubulação 3,5 m</p><p>Total 83,3 m</p><p>O valor do comprimento total, para cada diâmetro, será:</p><p>Para 50 mm: Ltotal = 67 m + 77,8 m = 144,8 m</p><p>Para 60 mm: Ltotal = 67 m + 88,3 m = 155,3 m</p><p>Retomando a questão do condomínio empresarial em estudo, tendo os valores mínimos da vazão</p><p>de recalque e do diâmetro dessa tubulação para o prédio de escritórios, torna-se possível determinar os</p><p>valores de perda de carga unitária e total dessa instalação.</p><p>Para utilizar a fórmula de Hazen-Williams, considerando tubulação de PVC para mais de vinte anos,</p><p>deve-se utilizar C = 130. O valor da vazão deve ser expresso em m3/s e o diâmetro em metros. Nesse caso,</p><p>Q</p><p>m</p><p>s</p><p>m s= =</p><p>8 10</p><p>3 600</p><p>0 0023</p><p>3</p><p>3,</p><p>.</p><p>, /</p><p>Para tubulação de 50 milímetros, D = 0,050 m</p><p>J</p><p>Q</p><p>C D</p><p>� �</p><p>�</p><p>� �</p><p>�</p><p>10 643 10 643</p><p>0 0023</p><p>130 0 050</p><p>185</p><p>185 4 87</p><p>185</p><p>185 4</p><p>, ,</p><p>,</p><p>,</p><p>,</p><p>, ,</p><p>,</p><p>, ,887</p><p>0 037� , /mca m</p><p>49</p><p>INSTALAÇÕES PREDIAIS HIDRÁULICAS</p><p>Para tubulação de 60 milímetros, D = 0,060 m</p><p>J</p><p>Q</p><p>C D</p><p>� �</p><p>�</p><p>� �</p><p>�</p><p>10 643 10 643</p><p>0 0023</p><p>130 0 060</p><p>185</p><p>185 4 87</p><p>185</p><p>185 4</p><p>, ,</p><p>,</p><p>,</p><p>,</p><p>, ,</p><p>,</p><p>, ,887</p><p>0 015� , /mca m</p><p>Com o valor da perda de carga unitária (J) e o valor do comprimento total da tubulação de recalque,</p><p>linear mais equivalentes, o valor da perda de carga total (hf) pode ser obtido pela multiplicação</p><p>hf = J x Ltotal (em mca)</p><p>Para calcular o comprimento da tubulação vertical da linha de recalque para esse prédio,</p><p>esquematicamente representado na figura a seguir, desde o nível do fundo do seu reservatório inferior (3)</p><p>até a saída, no alto do reservatório superior, serão consideradas as alturas relacionadas a seguir.</p><p>1 2</p><p>3</p><p>Figura 20 – Corte esquemático da linha de recalque desse edifício</p><p>50</p><p>Unidade I</p><p>Tabela 10</p><p>4 andares de garagens x 3 m de altura, de piso a piso 12 m</p><p>1 andar térreo x 6 m de altura, de piso a piso 6 m</p><p>1 andar técnico x 3 m de altura, de piso a piso 3 m</p><p>18 andares-tipo x 3,50 m de altura, de piso a piso 63 m</p><p>Altura da última laje até a saída da linha 9,60 m</p><p>Total 93,60 m</p><p>É interessante salientar que o comprimento da tubulação vertical (Lvertical) e o desnível</p><p>geométrico, que representa a parcela de carga potencial necessária (∆z), têm o mesmo valor,</p><p>neste caso, 93,60 milímetros.</p><p>Para o comprimento da tubulação instalada na direção horizontal, seria preciso ter o traçado</p><p>completo da linha de recalque. Para esse caso, será suposto um valor aproximado de 5 metros.</p><p>Assim, o valor da parcela de comprimento</p><p>de tubulação linear será</p><p>Llinear = Lvertical + Lhorizontal = 93,60 + 5 m = 98,60 m</p><p>Para o cálculo do comprimento equivalente aos registros e conexões, também seria necessário o</p><p>traçado completo da linha. Para não repetir cálculos feitos há pouco, será admitida a mesma composição</p><p>já calculada no exemplo de aplicação anterior, cujo comprimento equivalente é de 77,80 milímetros,</p><p>para D = 50 milímetros.</p><p>Sendo assim, para o cálculo da perda de carga na linha, o comprimento total da tubulação seria</p><p>Ltotal = Llinear + Lequivalente = 98,60 + 77,80 m = 176,40 m</p><p>Considerando que o valor da perda de carga unitária para a tubulação de PVC com 50 milímetros de</p><p>diâmetro seja J = 0,037 mca/m, o valor da perda de carga nessa linha de recalque será</p><p>h J L</p><p>mca</p><p>m</p><p>m mcaf Total� � � � �0 037 176 40 6 53, , ,</p><p>A título de comparação, se fosse utilizada tubulação com 60 milímetros de diâmetro, o valor do</p><p>comprimento linear continuaria o mesmo.</p><p>Contudo, o total de comprimentos equivalentes passaria para 83,3 milímetros, e o valor do</p><p>comprimento total seria</p><p>Ltotal = Llinear + Lequivalente = 98,60 + 83,30 m = 181,90 m</p><p>51</p><p>INSTALAÇÕES PREDIAIS HIDRÁULICAS</p><p>Como o valor da perda de carga unitária passaria a ser J = 0,015 mca/m, o valor da perda de carga</p><p>nessa linha de recalque se tornaria</p><p>h J L</p><p>mca</p><p>m</p><p>m mcaf total� � � � �0 015 18190 2 73, , ,</p><p>Assim, é possível verificar que, ao aumentar o diâmetro da tubulação, cresceram os valores dos</p><p>comprimentos equivalentes, mas tanto o valor da perda de carga unitária quanto o da perda de carga</p><p>total diminuíram.</p><p>O motivo para isso é que, quanto maior o diâmetro da tubulação, maior será a área da seção</p><p>transversal e, de acordo com a equação da continuidade, para a mesma vazão, menor será a velocidade</p><p>do escoamento, o que afeta diretamente tanto a resistência por atrito quanto a turbulência no fluxo.</p><p>Adotando-se o diâmetro de 50 milímetros, o valor da carga monométrica (Hm) mínima para a bomba</p><p>de recalque será</p><p>Hm = ∆z + hf = 93,60 mca + 6,53 mca = 100,13 mca</p><p>Com esse valor e o valor da mínima vazão de recalque exigida para esse prédio, calculada logo</p><p>no início, ficam estabelecidos os dois parâmetros indispensáveis para a especificação da sua bomba</p><p>de recalque.</p><p>Q > 8,10 m3/h = 2,25 l/s e Hm> 100,13 mca</p><p>Essa especificação significa que, para o prédio de escritórios do condomínio em estudo, a bomba de</p><p>recalque deve ser capaz de, no mínimo, elevar uma vazão não inferior a 8,10 m3/s, ou 2,25 l/s, com uma</p><p>carga manométrica superior a 100,13 mca.</p><p>Lembrete</p><p>Para uma dada vazão, quanto maior for o diâmetro da tubulação, menor</p><p>será o valor da velocidade média do escoamento e, também, menor será o</p><p>valor da perda de carga na linha.</p><p>4 LINHAS DE DISTRIBUIÇÃO DE ÁGUA FRIA</p><p>As linhas de distribuição de água fria compõem o conjunto de tubos e conexões responsáveis por manter</p><p>a água potável disponível em cada ponto de utilização, em quantidade e com pressão adequadas ao uso.</p><p>A quantidade disponível é definida basicamente em função do valor previsto para o consumo</p><p>diário. O valor da pressão em cada ponto de utilização, durante o uso, ou seja, o valor da pressão</p><p>52</p><p>Unidade I</p><p>dinâmica, definido pela carga hidrodinâmica (H) exercida no ponto, é determinado pela diferença</p><p>entre o valor da carga hidrostática (∆z) disponível e o valor total das perdas de carga (hf) na linha de</p><p>abastecimento desse ponto.</p><p>H = ∆z – hf</p><p>Para residências unifamiliares com reservatório próprio, alimentado diretamente da rede pública,</p><p>como a representada na figura a seguir, o dimensionamento tanto da carga hidrostática (∆z) quanto das</p><p>perdas de carga (hf) são razoavelmente simples.</p><p>Hchuveiro = ∆zchuveiro – hf chuveiro</p><p>Hbacia = ∆zbacia – hf bacia</p><p>Hpia = ∆zpia – hf pia</p><p>RN = 0,00</p><p>Rede pública</p><p>zsaída ∆zchuveiro</p><p>∆zbacia</p><p>∆zpia</p><p>6,00</p><p>NA</p><p>3,20</p><p>0,40</p><p>Figura 21 – Perfil esquemático da linha de distribuição de água fria em uma residência</p><p>Definindo-se as dimensões do reservatório e a posição da sua instalação, que deve ser a mais alta</p><p>possível, bem como as posições dos pontos de utilização, o valor da carga hidrostática disponível para</p><p>cada ponto estará definido, podendo ser medido diretamente, por diferença de alturas (∆z).</p><p>Para o dimensionamento das perdas de carga, no entanto, não basta a definição de um perfil</p><p>esquemático. O valor das perdas de carga depende da rugosidade do tubo, da velocidade do escoamento</p><p>e do comprimento da tubulação.</p><p>Sendo assim, para detalhar o projeto das linhas de distribuição de água fria, para qualquer tipo de</p><p>prédio, dentro das especificações das normas técnicas, é preciso definir essas três variáveis:</p><p>• A rugosidade, que será definida pelo material que constitui a tubulação.</p><p>• A velocidade, que será definida, em cada seção, pelo valor da vazão e do diâmetro da tubulação.</p><p>• O comprimento, linear mais equivalente, de cada segmento da tubulação com vazão constante.</p><p>Antes de tudo, portanto, torna-se indispensável a definição do traçado das linhas de distribuição,</p><p>desde o reservatório superior até cada ponto de utilização.</p><p>53</p><p>INSTALAÇÕES PREDIAIS HIDRÁULICAS</p><p>4.1 Traçado das linhas de distribuição de água fria</p><p>A definição das linhas de distribuição de água fria deve ser imaginada e traçada a partir das plantas</p><p>e cortes do projeto arquitetônico, com a indicação da posição do reservatório e de todos os aparelhos</p><p>de utilização a abastecer.</p><p>Com as plantas e cortes do sobrado-tipo de um conjunto de casas geminadas, representadas pela</p><p>figura a seguir, por exemplo, é possível ter uma visão abrangente, o que permite imaginar os percursos</p><p>possíveis para a tubulação.</p><p>Planta do pavimento superior</p><p>A</p><p>A</p><p>B</p><p>RGRG</p><p>B</p><p>B</p><p>B</p><p>A</p><p>A</p><p>Planta do pavimento térreo</p><p>Figura 22 – Plantas do andar térreo e do superior da residência-tipo de um conjunto</p><p>Os cortes A-A e B-B, indicados nessas plantas, foram definidos para permitir, em conjunto</p><p>com as próprias plantas, a visualização de todos os pontos de utilização, permitindo a escolha do</p><p>melhor traçado.</p><p>Convém destacar que o melhor traçado será o mais direto e com a menor quantidade de singularidades</p><p>possível, considerando sobretudo o percurso entre o reservatório e o ponto mais desfavorável em termos</p><p>da carga dinâmica necessária para o seu bom funcionamento.</p><p>Esse ponto, habitualmente, é um chuveiro, por ser o ponto com menor carga hidrostática (∆z)</p><p>disponível. Como esse valor é limitado pelo projeto arquitetônico, ou seja, pela altura da cumeeira do</p><p>54</p><p>Unidade I</p><p>telhado e pela altura do chuveiro, quanto menores forem as perdas de carga (hf) na linha que o abastece,</p><p>maior será a carga dinâmica (H) resultante.</p><p>O corte A-A, representado pela figura a seguir, permite visualizar percursos desde o reservatório</p><p>superior até o tanque de lavar roupas, bem como medir segmentos lineares verticais e parte dos</p><p>segmentos horizontais.</p><p>Corte A-A</p><p>RG</p><p>RG</p><p>Figura 23 – Corte A-A da residência-tipo</p><p>Para permitir a visualização de possibilidades de linhas de distribuição para o banheiro com chuveiro,</p><p>inclusive do traçado de uma linha exclusiva, que torne as suas condições de uso independentes da</p><p>utilização no andar inferior, é necessário o corte B-B, indicado nas plantas ilustradas na figura das</p><p>plantas do andar térreo.</p><p>Os dois cortes representados na figura a seguir ilustram duas possibilidades para as linhas de</p><p>distribuição para o banheiro com chuveiro: a primeira é uma linha ramificada de um ramal único, para</p><p>toda a casa, denominada sub-ramal; e a outra é uma linha exclusiva, vinda direto do reservatório e</p><p>tornando suas condições de uso independentes das utilizações no andar inferior.</p><p>55</p><p>INSTALAÇÕES PREDIAIS HIDRÁULICAS</p><p>Corte B-B Corte B-B</p><p>RG</p><p>RGRG</p><p>RG</p><p>RP RPRP</p><p>∆z</p><p>∆z</p><p>Figura 24 – Corte B-B da residência-tipo, com opções de linhas de distribuição</p><p>O comprimento total da tubulação linear, horizontal e vertical, bem como o tipo e a quantidade de</p><p>singularidades existentes em cada segmento, para a determinação dos seus comprimentos equivalentes,</p><p>devem ser identificados e relacionados por meio da</p><p>observação simultânea das plantas e de todos os</p><p>cortes da edificação.</p><p>Exemplo de aplicação</p><p>Observando as opções de linhas de distribuição de água fria para o banheiro, apresentadas nos dois</p><p>cortes da figura anterior, determinar o valor total do comprimento da tubulação, linear mais equivalentes,</p><p>do reservatório até o ponto de utilização do chuveiro, para o cálculo das perdas de carga em cada caso.</p><p>Em ambos os casos, considerar que a tubulação seja de PVC, com diâmetro de 20 milímetros (3/4”), e</p><p>que as alturas da entrada de água na tubulação, do registro de pressão (RP) e do ponto para a instalação</p><p>do chuveiro, em relação ao piso do banheiro, respectivamente, sejam 3,80, 1,20 e 2,10 metros.</p><p>Considerar também que a distância entre o registro de pressão e o segmento de tubo horizontal que</p><p>alimenta apenas o chuveiro será cerca de 10 centímetros.</p><p>Para a primeira opção, à esquerda, considerar que a soma dos comprimentos de tubos instalados na</p><p>horizontal seja cerca de 1,90 metros, enquanto para a segunda opção, à direita, esse comprimento seja</p><p>cerca de 80 centímetros.</p><p>56</p><p>Unidade I</p><p>Solução</p><p>Observando as figuras, é possível verificar que o valor dos comprimentos de tubos instalados na</p><p>vertical, para as duas opções, será igual à diferença entre as alturas da entrada de água na tubulação e</p><p>a altura do tubo horizontal que alimenta apenas o chuveiro, mais a diferença de alturas entre esse tubo</p><p>e o ponto de instalação do chuveiro.</p><p>Lvertical = (3,80 m – 1,10 m) + (2,10 m – 1,10 m) = 3,70 m</p><p>Para a primeira opção, as singularidades e os valores de seus comprimentos equivalentes, de</p><p>acordo com a tabela de comprimentos equivalentes para tubulação de cobre ou PVC, para tubo com</p><p>20 milímetros de diâmetro, são os seguintes:</p><p>Tabela 11</p><p>1 entrada de água na tubulação, com borda 1 m</p><p>2 registros de gaveta (2 x 0,2 m) 0,4 m</p><p>1 registro de pressão 11,4 m</p><p>4 cotovelos de 90º (2 x1,2 m) 4,8 m</p><p>2 T com saída lateral (2 x 2,4 m) 4,8 m</p><p>Soma dos comprimentos equivalentes 22,8 m</p><p>Para calcular o valor da perda de carga nesse caso, o valor do comprimento total da tubulação será</p><p>Ltotal = Lvertical + Lhorizontal + Lequivalente</p><p>Ltotal = 3,70 m + 1,90 m + 22,80 m = 28,40 m</p><p>Para a segunda opção, as singularidades e os valores de seus comprimentos equivalentes, de acordo</p><p>com a tabela de comprimentos equivalentes para tubulação de cobre ou PVC, para o mesmo tubo com</p><p>20 milímetros de diâmetro, serão os seguintes:</p><p>Tabela 12</p><p>1 entrada de água na tubulação, com borda 1 m</p><p>1 registro de gaveta 0,4 m</p><p>1 registro de pressão 11,4 m</p><p>3 cotovelos de 90º (3 x 1,2 m) 3,6 m</p><p>1 T com saída lateral 2,4 m</p><p>Soma dos comprimentos equivalentes 18,8 m</p><p>Para calcular o valor da perda de carga nesse caso, o valor do comprimento total da tubulação será</p><p>57</p><p>INSTALAÇÕES PREDIAIS HIDRÁULICAS</p><p>Ltotal = Lvertical + Lhorizontal + Lequivalente</p><p>Ltotal = 3,70 m + 0,80 m + 18,80 m = 23,30 m</p><p>Para edifícios altos, com múltiplos andares semelhantes, como os destinados a uso residencial ou para</p><p>prestação de serviços, a definição das linhas de distribuição de água fria é mais complexa do que para as</p><p>residências de pequeno porte, mas deve seguir basicamente esses mesmos princípios.</p><p>A tubulação tem início no reservatório superior, é dividida em tubos verticais que descem servindo</p><p>todos os andares, denominados colunas de distribuição, de onde saem os ramais de distribuição para</p><p>cada domicílio, os quais se subdividem em sub-ramais, destinados a abastecer os pontos de utilização</p><p>por setores, ilustrados esquematicamente na figura a seguir.</p><p>Reserva para</p><p>uso diário</p><p>Reserva para</p><p>hidrantes</p><p>Ramal de distribuição</p><p>Medição</p><p>Co</p><p>lu</p><p>na</p><p>d</p><p>e</p><p>di</p><p>st</p><p>rib</p><p>ui</p><p>çã</p><p>o</p><p>Hidrantes</p><p>Sub-ramal</p><p>banheiro</p><p>AquecedorAquecedor</p><p>Figura 25 – Perfil esquemático de linhas de distribuição de água fria em prédio de múltiplos andares</p><p>58</p><p>Unidade I</p><p>As diferenças começam já no reservatório superior. Esses prédios, qualquer que seja a sua finalidade,</p><p>devem contar com uma rede de hidrantes para combate a incêndio, e, em geral, a reserva de água para</p><p>os hidrantes fica junto com a água destinada a alimentar os pontos de utilização.</p><p>Contudo, todo o volume de reserva para combate a incêndios tem que ser permanente, jamais</p><p>podendo ser utilizado para qualquer outro fim. A separação dos volumes é feita de um modo bastante</p><p>simples e engenhoso, esquematicamente representado na figura a seguir.</p><p>Reserva para uso diário</p><p>Reserva para</p><p>hidrantes</p><p>Hidrantes</p><p>Limpeza/extravazor</p><p>Co</p><p>lu</p><p>na</p><p>d</p><p>e</p><p>di</p><p>st</p><p>rib</p><p>ui</p><p>çã</p><p>o</p><p>Co</p><p>lu</p><p>na</p><p>d</p><p>e</p><p>di</p><p>st</p><p>rib</p><p>ui</p><p>çã</p><p>o</p><p>7 8</p><p>1</p><p>3</p><p>2</p><p>4</p><p>5 6</p><p>Figura 26 – Detalhe do barrilete</p><p>A entrada da tubulação de distribuição de água fria é instalada no nível correspondente ao nível</p><p>máximo do volume da reserva para os hidrantes.</p><p>Dessa forma, mesmo em caso de completa falta d’água, tanto no reservatório inferior quanto</p><p>na rede pública, a água reservada para o combate a incêndio com os hidrantes não entrará na linha</p><p>de distribuição.</p><p>O reservatório superior, bem como o inferior, deve sempre ser constituído de dois compartimentos</p><p>independentes, também denominados células, de modo a possibilitar as operações de limpeza e de</p><p>eventuais manutenções, sem interromper o abastecimento dos pontos de utilização.</p><p>O barrilete, isto é, a tubulação que liga o reservatório às colunas de distribuição, deve ser dotado de</p><p>um conjunto de registros dispostos de modo a permitir todas as operações necessárias ao abastecimento</p><p>contínuo do edifício.</p><p>59</p><p>INSTALAÇÕES PREDIAIS HIDRÁULICAS</p><p>Observando esse conjunto em detalhe, representado na figura anterior, é possível imaginar o seu</p><p>funcionamento para as mais diversas situações.</p><p>Para uma limpeza periódica ou alguma manutenção do compartimento à direita, por exemplo, a</p><p>sequência de operações nesse conjunto é a descrita a seguir:</p><p>• Fechar o reabastecimento desse compartimento.</p><p>• Fechar o registro 1, para que toda a água utilizada passe a vir apenas do compartimento à direita,</p><p>de modo que todo o seu volume destinado ao uso diário possa ser aproveitado.</p><p>• Fechar o registro 6, para que a água do compartimento à esquerda não passe para o</p><p>compartimento à direita.</p><p>• Fechar o registro 2 e reabrir o registro 1, para que o abastecimento das colunas de distribuição</p><p>continue, agora vindo apenas do compartimento à esquerda.</p><p>• Abrir o registro 8 da tubulação de limpeza, para esvaziar completamente esse compartimento.</p><p>Assim, o abastecimento das linhas de distribuição permanece sem interrupção enquanto a limpeza</p><p>ou o reparo são realizados.</p><p>Ao fim, com o registro 8 já fechado, o reabastecimento desse compartimento e os registros 2 e 6</p><p>podem ser reabertos, normalizando o funcionamento do sistema.</p><p>Caso seja necessário um reparo em alguma das colunas de distribuição, basta fechar seu respectivo</p><p>registro, 3 ou 4 na figura, sem interromper o funcionamento normal da outra, ou outras, caso haja mais</p><p>do que duas colunas.</p><p>As colunas de distribuição são os condutos verticais que alimentam os ramais de distribuição, em</p><p>geral um para cada domicílio, apartamento ou escritório. Cada ramal se divide em sub-ramais, visando</p><p>dividir o abastecimento dos pontos de utilização por setores, tais como banheiros, cozinha e lavanderia,</p><p>como os apresentados na figura do perfil esquemático de linhas de distribuição.</p><p>Em edificações mais antigas, era comum o emprego de diversas colunas de distribuição, uma</p><p>para cada setor, que visava economizar no comprimento da tubulação utilizada em cada ramal.</p><p>Atualmente, porém, o custo da água e a tarifação justa tornaram-se bem mais significativos do que</p><p>o custo da tubulação.</p><p>Sendo assim, a distribuição mais correta passou a ser a instalação de apenas um ramal de distribuição</p><p>para cada domicílio, com um medidor de consumo logo em sua entrada, fazendo com que cada domicílio</p><p>seja o único responsável pelo seu consumo e, também, o principal beneficiado por sua economia.</p><p>60</p><p>Unidade I</p><p>A localização ideal para as colunas de distribuição, por tais motivos e sobretudo para facilitar</p><p>serviços</p><p>de manutenção, é em um duto vertical, também conhecido por shaft, situado em área comum,</p><p>geralmente no hall de escadas e elevadores, ilustrado na figura a seguir.</p><p>2.</p><p>00</p><p>.8</p><p>0</p><p>.2</p><p>0</p><p>.2</p><p>0</p><p>.8</p><p>0</p><p>2.</p><p>00</p><p>1.</p><p>60</p><p>1.</p><p>00</p><p>1.</p><p>60</p><p>.6</p><p>0</p><p>.4</p><p>0</p><p>2.</p><p>40</p><p>1.</p><p>00</p><p>2.</p><p>40</p><p>.4</p><p>0</p><p>.90 2.20</p><p>5.80</p><p>Ra</p><p>m</p><p>al</p><p>d</p><p>e</p><p>di</p><p>st</p><p>rib</p><p>ui</p><p>çã</p><p>o</p><p>Colunas de</p><p>distribuição</p><p>3.60</p><p>3.40 1.80 1.80.80</p><p>4.40</p><p>3.40 1.00</p><p>2.20</p><p>1.40</p><p>3.60</p><p>.80 1.20.90.4</p><p>0</p><p>.6</p><p>0</p><p>2.</p><p>60</p><p>1.</p><p>60</p><p>2.</p><p>80</p><p>3.</p><p>20</p><p>1.</p><p>00</p><p>1.</p><p>00</p><p>1.</p><p>00</p><p>2.</p><p>00</p><p>.8</p><p>0</p><p>1.</p><p>80 1.</p><p>30</p><p>Figura 27 – Localização das colunas de distribuição em planta</p><p>A quantidade de colunas de distribuição instaladas em cada edifício depende, basicamente, do</p><p>consumo diário previsto, bem como do nível de conforto esperado. Considerando que cada coluna</p><p>abastece toda uma prumada de domicílios, a rigor, bastaria uma coluna de distribuição.</p><p>Em prédios residenciais, onde costumam ocorrer picos de consumo em certos horários, a elevação</p><p>da vazão, concentrada em apenas uma coluna de distribuição, pode se tornar insuficiente para atender</p><p>às vazões mínimas requeridas para cada aparelho de utilização.</p><p>61</p><p>INSTALAÇÕES PREDIAIS HIDRÁULICAS</p><p>O mínimo recomendável em qualquer prédio é a instalação de duas colunas ou de, pelo menos,</p><p>uma coluna de distribuição para duas prumadas de apartamentos, como a instalação representada</p><p>na figura anterior.</p><p>O percurso dos ramais e sub-ramais de distribuição também deve ser traçado para facilitar a</p><p>manutenção e eventuais reparos. Nos prédios mais recentes, a instalação mais usual é a tubulação</p><p>percorrer pelo teto o máximo possível do caminho entre a coluna de distribuição e os pontos de utilização,</p><p>descendo apenas já bem próximo a eles, como o representado esquematicamente na figura a seguir.</p><p>Sub-ramal banheiro</p><p>Ramal de distribuição</p><p>Co</p><p>lu</p><p>na</p><p>d</p><p>e</p><p>di</p><p>st</p><p>rib</p><p>ui</p><p>çã</p><p>o</p><p>Medição</p><p>Aquecedor</p><p>Figura 28 – Perfil esquemático da instalação de um ramal de distribuição</p><p>Convém lembrar que o projeto de instalações hidráulicas deve respeitar o projeto arquitetônico</p><p>e evitar toda interferência com os demais projetos complementares. Assim, o traçado da linha de</p><p>distribuição de água fria deve considerar, em planta, os outros projetos, sobretudo o estrutural, evitando</p><p>pilares como os ilustrados na figura a seguir e, sempre que possível, sem atravessar vigas, descendo por</p><p>dutos, também conhecidos por shafts.</p><p>Aquecedor</p><p>Medição</p><p>Figura 29 – Planta com o traçado da instalação de um ramal de distribuição</p><p>Definido o traçado, é possível dar início ao dimensionamento propriamente dito da tubulação, o que</p><p>significa definir o diâmetro necessário em cada segmento para obter-se a vazão e a pressão adequada</p><p>para cada ponto de utilização.</p><p>62</p><p>Unidade I</p><p>Esse dimensionamento deve ser realizado para cada segmento com vazão constante, em função do</p><p>valor da vazão máxima prevista para o segmento, definida com base em valores de vazão especificados</p><p>para os aparelhos de utilização situados a jusante, ou seja, que serão abastecidos através desse segmento.</p><p>4.2 Definição da vazão máxima em cada segmento da linha de distribuição</p><p>A determinação do valor da vazão máxima em cada segmento de uma linha de distribuição de água</p><p>fria deve seguir um dos critérios descritos a seguir:</p><p>• critério do consumo máximo possível;</p><p>• critério do consumo máximo provável.</p><p>O critério do consumo máximo possível é empregado nas instalações prediais em que o uso mais</p><p>comum é o total dos pontos de utilização serem acionados ao mesmo tempo. É o caso das instalações</p><p>hidráulicas de vestiários de ginásios de esportes ou de indústrias, esquematicamente representadas na</p><p>figura a seguir, por exemplo. A situação mais comum para essas instalações é aquela em que, ao fim</p><p>de cada jogo, cada treino ou ao fim de cada turno de trabalho, todos os aparelhos serão utilizados ao</p><p>mesmo tempo.</p><p>Aquecedor de</p><p>baixa pressão</p><p>A B C</p><p>F</p><p>D</p><p>G</p><p>E</p><p>H I</p><p>J</p><p>K</p><p>Figura 30 – Perfil esquemático de linha de distribuição de água fria em vestiários</p><p>Para esse tipo de instalação, a vazão máxima em cada segmento da tubulação equivale à soma das</p><p>vazões especificadas para os aparelhos abastecidos por ele.</p><p>A vazão máxima prevista para o segmento A-B, por exemplo, será apenas a vazão especificada para</p><p>uma bacia sanitária. Para o segmento E-F, o valor da vazão máxima equivale à soma dos valores das</p><p>vazões detalhadas para duas bacias e três lavatórios. Já para o segmento I-K, essa soma deve incluir mais</p><p>quatro chuveiros.</p><p>Contudo, para a maior parte das instalações prediais, a utilização de todos os aparelhos não costuma</p><p>ser simultânea. O habitual é que um banheiro, por exemplo, seja utilizado por uma pessoa de cada vez,</p><p>que não estará usando todos os aparelhos, ou seja, chuveiro, bacia sanitária e lavatório ao mesmo tempo.</p><p>63</p><p>INSTALAÇÕES PREDIAIS HIDRÁULICAS</p><p>Para essas instalações, o critério empregado é o do máximo consumo provável, no qual a vazão em</p><p>cada segmento de tubulação equivale a uma média ponderada da probabilidade de uso simultâneo das</p><p>peças alimentadas por ele.</p><p>As probabilidades de uso dos aparelhos sanitários mais comuns, determinadas estatisticamente a</p><p>partir de dados experimentais, constituem um sistema de pesos, especificados pela norma brasileira</p><p>NBR 5626:1998, conforme a tabela a seguir.</p><p>Tabela 13 – Valores de pesos atribuídos a aparelhos</p><p>sanitários em função da vazão mínima requerida</p><p>Aparelho sanitário Peça de utilização Vazão (l/s) Peso</p><p>Bacia sanitária</p><p>Caixa de descarga 0,15 0,3</p><p>Válvula de descarga 1,70 32</p><p>Banheira Misturador (água fria) 0,30 1,0</p><p>Bebedouro Registro de pressão 0,10 0,1</p><p>Bidê Misturador (água fria) 0,10 0,1</p><p>Chuveiro ou ducha Misturador (água fria) 0,20 0,4</p><p>Chuveiro elétrico Registro de pressão 0,10 0,1</p><p>Lavadora de pratos ou de roupas Registro de pressão 0,30 1,0</p><p>Lavatório Torneira ou misturador 0,15 0,3</p><p>Mictório cerâmico</p><p>Com sifão</p><p>Sem sifão</p><p>Válvula de descarga 0,50 2,8</p><p>Caixa de descarga 0,15 0,3</p><p>Mictório tipo calha Caixa de descarga ou registro de pressão 0,15/metro de calha 0,3</p><p>Pia</p><p>Torneira ou misturador (água fria) 0,25 0,5</p><p>Torneira elétrica 0,10 0,1</p><p>Tanque Torneira 0,25 0,7</p><p>Torneira de jardim ou lavagem em geral Torneira 0,20 0,4</p><p>Fonte: ABNT (1998).</p><p>O valor da vazão (Q) máxima provável, para cada segmento de tubulação, previsto pelos métodos das</p><p>somas dos pesos, com base na soma dos pesos (P) atribuídos a todos os aparelhos sanitários que serão</p><p>abastecidos por esse segmento, é obtido por meio da expressão</p><p>Q P eml s� � � � �0 3, /</p><p>Exemplo de aplicação</p><p>O traçado da instalação de distribuição de água fria de certo imóvel residencial é representado</p><p>esquematicamente na figura a seguir.</p><p>64</p><p>Unidade I</p><p>Co</p><p>lu</p><p>na</p><p>d</p><p>e</p><p>di</p><p>st</p><p>rib</p><p>ui</p><p>çã</p><p>o</p><p>Medição</p><p>Aquecedor</p><p>A B</p><p>C</p><p>E F</p><p>G</p><p>D K M</p><p>H</p><p>J I</p><p>Ramal de distribuição</p><p>Figura 31 – Perfil esquemático de linha de distribuição de água fria em certo imóvel residencial</p><p>Considerando os valores constantes da tabela anterior e empregando o método da soma dos pesos,</p><p>determinar os valores das vazões máximas previstas para os segmentos D-C, H-G, H-J, D-H e K-D.</p><p>Solução</p><p>O valor da vazão máxima provável, para um segmento de tubulação, é previsto com base na soma</p><p>dos pesos atribuídos a todos os aparelhos sanitários que serão abastecidos por esse segmento, por meio</p><p>da expressão</p><p>Q P eml s� � � � �0 3, /</p><p>Observando o desenho e a tabela anterior, verifica-se que os aparelhos sanitários que serão</p><p>abastecidos através de cada um desses segmentos, seus valores de vazão mínima e seu peso serão</p><p>Para o segmento D-C:</p><p>• 1 chuveiro elétrico com registro de pressão: Q = 0,10 l/s (peso = 0,1)</p><p>• 1 lavatório com misturador: Q = 0,15 l/s (peso = 0,3)</p><p>• 1 bacia sanitária com caixa de descarga: Q = 0,15 l/s (peso = 0,3)</p><p>Sendo assim, a vazão máxima prevista para o segmento D-C será</p><p>Q l s� � � � � � �0 3 0 3 0 3 0 1 0 3 0 7 0 251, , , , , , , /</p><p>Para o segmento H-G:</p><p>• 1 pia com misturador (água fria): Q = 0,25 l/s (peso = 0,5)</p><p>65</p><p>INSTALAÇÕES PREDIAIS HIDRÁULICAS</p><p>• 1 lavadora de pratos com registro de pressão: Q = 0,30 l/s (peso = 1)</p><p>• 1</p><p>filtro (bebedouro com registro de pressão: Q = 0,10 l/s (peso = 0,1)</p><p>Dessa forma, a vazão máxima prevista para o segmento H-G será</p><p>Q l s� � � � � � �0 3 0 5 1 0 0 1 0 3 16 0 38, , , , , , , /</p><p>Para o segmento H-J:</p><p>• 1 lavadora de roupas com registro de pressão: Q = 0,30 l/s (peso = 1)</p><p>• 1 tanque com torneira: Q = 0,25 l/s (peso = 0,7)</p><p>Então, a vazão máxima prevista para o segmento H-J será</p><p>Q l s� � � � � �0 3 1 0 0 7 0 3 17 0 39, , , , , , /</p><p>Para o segmento D-H, os pesos serão iguais às somas dos pesos nos segmentos que ele abastecerá,</p><p>ou seja, H-G e H-J:</p><p>• 1 segmento H-G: soma de pesos = 1,6</p><p>• 1 segmento H-J: soma de pesos = 1,7</p><p>Sendo assim, a vazão máxima prevista para o segmento D-H será</p><p>Q l s� � � � � �0 3 16 17 0 3 3 3 0 55, , , , , , /</p><p>Para o segmento K-D, os pesos serão iguais às somas dos pesos nos segmentos que ele abastecerá,</p><p>ou seja, D-C e D-H:</p><p>• 1 segmento D-C: soma de pesos = 1,0</p><p>• 1 segmento D-H: soma de pesos = 3,3</p><p>Então, a vazão máxima prevista para o segmento K-D será</p><p>Q l s� � � � � �0 3 1 0 3 3 0 3 4 3 0 63, , , , , , /</p><p>66</p><p>Unidade I</p><p>Lembrete</p><p>A definição do valor da vazão máxima em um segmento qualquer</p><p>de uma instalação hidráulica predial deve utilizar um dos critérios</p><p>expostos a seguir.</p><p>Critério do consumo máximo possível, para instalações em que a</p><p>situação mais comum corresponde a todos os pontos de utilização sendo</p><p>acionados ao mesmo tempo, como é o caso de vestiários.</p><p>Critério do consumo máximo provável, para a maior parte das instalações,</p><p>nas quais a situação mais comum, em cada sub-ramal, corresponde ao uso</p><p>de um aparelho de utilização de cada.</p><p>A determinação dos valores de vazão máxima previstos para cada segmento deve prosseguir dessa</p><p>forma, de jusante para montante, dos sub-ramais para os ramais, desses para a coluna de distribuição e</p><p>para o barrilete, até o início da tubulação, situada no reservatório superior.</p><p>4.3 Definição do diâmetro mínimo para os segmentos da linha de</p><p>distribuição</p><p>Tendo os valores de vazão máxima e a especificação dos limites de velocidade média para o</p><p>escoamento, é possível definir o valor mínimo de diâmetro necessário para cada segmento da tubulação,</p><p>por meio da equação da continuidade.</p><p>Q v A A</p><p>Q</p><p>v</p><p>� � � �</p><p>A velocidade média do escoamento, especificado pela norma NBR 5626:1998 para as instalações</p><p>de água fria, em qualquer seção da tubulação, não deve ser inferior a 0,60 m/s nem superior a 3 m/s</p><p>(ABNT, 1998).</p><p>Com o valor mínimo de área da seção (A) necessário para cada segmento, o valor do diâmetro (D)</p><p>mínimo necessário é obtido por</p><p>A R</p><p>D D</p><p>D</p><p>A</p><p>� � � ��</p><p>�</p><p>�</p><p>�</p><p>�</p><p>� � � � �</p><p>�</p><p>� � �</p><p>�</p><p>2</p><p>2 2</p><p>2 4</p><p>4</p><p>Entre os diâmetros nominais (DN) encontrados no mercado, o diâmetro a ser utilizado deve ser, no</p><p>mínimo, aquele imediatamente superior ao valor calculado.</p><p>67</p><p>INSTALAÇÕES PREDIAIS HIDRÁULICAS</p><p>Convém lembrar, no entanto, que o valor das perdas de carga é diretamente proporcional à</p><p>velocidade média do escoamento. Assim, é permitido utilizar uma tubulação com diâmetro maior do</p><p>que o obtido dessa forma, visando reduzir os valores de perda de carga em qualquer segmento das</p><p>linhas de distribuição.</p><p>Exemplo de aplicação</p><p>O traçado da instalação de distribuição de água fria para um apartamento, cujo perfil esquemático</p><p>já foi apresentado no exemplo anterior, bem como os valores de vazões máximas para alguns dos seus</p><p>segmentos, também já calculados, são reapresentados a seguir.</p><p>Co</p><p>lu</p><p>na</p><p>d</p><p>e</p><p>di</p><p>st</p><p>rib</p><p>ui</p><p>çã</p><p>o</p><p>Medição</p><p>Aquecedor</p><p>A B</p><p>C</p><p>E F</p><p>G</p><p>D K M</p><p>H</p><p>J I</p><p>Ramal de distribuição</p><p>Figura 32 – Perfil esquemático de linha de distribuição de água fria em certo imóvel residencial</p><p>• Segmento D-C: Qmáx = 0,25 l/s</p><p>• Segmento H-G: Qmáx = 0,38 l/s</p><p>• Segmento H-J: Qmáx = 0,39 l/s</p><p>• Segmento D-H: Qmáx = 0,55 l/s</p><p>• Segmento K-D: Qmáx = 0,63 l/s</p><p>Considerando tais valores e o valor máximo de 3 metros/segundo para a velocidade média de</p><p>escoamento, permitido pela norma, definir os valores mínimos de diâmetro nominal (DN) para cada um</p><p>desses segmentos.</p><p>Solução</p><p>Os valores das áreas de seção (A), mínimos para cada segmento, podem ser obtidos em função dos</p><p>valores da vazão (Q) e da velocidade (v) máximas, com a equação da continuidade, expressa por</p><p>68</p><p>Unidade I</p><p>Q v A A</p><p>Q</p><p>v</p><p>� � � �</p><p>Com o valor mínimo necessário para a área da seção (A), o valor mínimo para o diâmetro (D)</p><p>será obtido por</p><p>A R</p><p>D D</p><p>D</p><p>A</p><p>� � � ��</p><p>�</p><p>�</p><p>�</p><p>�</p><p>� � � � �</p><p>�</p><p>� � �</p><p>�</p><p>2</p><p>2 2</p><p>2 4</p><p>4</p><p>Em primeiro lugar, é necessário converter os valores para unidades compatíveis entre si, já que a</p><p>vazão está expressa em litros/segundo e a velocidade em metros/segundo.</p><p>Como o valor do diâmetro nominal é expresso em milímetros, o mais simples é passar litros para cm3,</p><p>lembrando que 1 l = 1000 cm3, e metro para centímetro; acentua-se que 1 metro = 100 centímetros.</p><p>Assim, os diâmetros nominais (DN) para os respectivos segmentos serão:</p><p>• Para o segmento D-C:</p><p>A</p><p>Q</p><p>v</p><p>cm s</p><p>cm s</p><p>cm</p><p>D</p><p>cm</p><p>cm cm</p><p>� � �</p><p>�</p><p>�</p><p>� � �</p><p>251</p><p>300</p><p>0 84</p><p>4 0 84</p><p>1 070 1 034</p><p>3</p><p>2</p><p>2</p><p>2</p><p>/</p><p>/</p><p>,</p><p>,</p><p>, ,</p><p>�</p><p>110 34, mm</p><p>O diâmetro nominal imediatamente superior a esse valor é DN = 15 milímetros.</p><p>• Para o segmento H-G:</p><p>A</p><p>Q cm s</p><p>cm s</p><p>cm</p><p>D</p><p>cm</p><p>cm cm</p><p>� � �</p><p>�</p><p>�</p><p>� � �</p><p>�</p><p>�</p><p>380</p><p>300</p><p>127</p><p>4 127</p><p>1627 127 1</p><p>3</p><p>2</p><p>2</p><p>2</p><p>/</p><p>/</p><p>,</p><p>,</p><p>, , 22 7, mm</p><p>O diâmetro nominal imediatamente superior a esse valor é DN = 15 milímetros.</p><p>69</p><p>INSTALAÇÕES PREDIAIS HIDRÁULICAS</p><p>• Para o segmento H-J:</p><p>A</p><p>Q cm s</p><p>cm s</p><p>cm</p><p>D</p><p>cm</p><p>cm cm</p><p>� � �</p><p>�</p><p>�</p><p>� � �</p><p>�</p><p>�</p><p>390</p><p>300</p><p>130</p><p>4 130</p><p>1655 129 1</p><p>3</p><p>2</p><p>2</p><p>2</p><p>/</p><p>/</p><p>,</p><p>,</p><p>, , 22 9, mm</p><p>O diâmetro nominal imediatamente superior a esse valor é DN = 15 milímetros.</p><p>• Para o segmento D-H:</p><p>A</p><p>Q cm s</p><p>cm s</p><p>cm</p><p>D</p><p>cm</p><p>cm c</p><p>� � �</p><p>�</p><p>�</p><p>� �</p><p>�</p><p>�</p><p>550</p><p>300</p><p>1833</p><p>4 1833</p><p>2 334 1528</p><p>3</p><p>2</p><p>2</p><p>2</p><p>/</p><p>/</p><p>,</p><p>,</p><p>, , mm mm�15 3,</p><p>O diâmetro nominal imediatamente superior a esse valor é DN = 20 milímetros.</p><p>• Para o segmento K-D:</p><p>A</p><p>Q cm s</p><p>cm s</p><p>cm</p><p>D</p><p>cm</p><p>cm cm</p><p>� � �</p><p>�</p><p>�</p><p>� � �</p><p>�</p><p>�</p><p>630</p><p>300</p><p>2 10</p><p>4 2 10</p><p>2 674 1635</p><p>3</p><p>2</p><p>2</p><p>2</p><p>/</p><p>/</p><p>,</p><p>,</p><p>, , 116 35, mm</p><p>O diâmetro nominal imediatamente superior a esse valor é DN = 20 milímetros.</p><p>Os valores mínimos de diâmetro nominal (DN) obtidos para cada segmento de uma instalação</p><p>precisam ser respeitados, mas não rigorosamente obedecidos.</p><p>É necessário verificar também o valor das perdas de carga nas linhas de abastecimento, para que a</p><p>carga dinâmica resultante seja adequada para o bom funcionamento dos aparelhos de utilização.</p><p>70</p><p>Unidade I</p><p>Eventualmente, por economia de escala ou qualquer outro motivo, é permitido o emprego de</p><p>tubulação de maior diâmetro.</p><p>Observação</p><p>Considerando que a velocidade do escoamento influi diretamente no</p><p>valor das perdas de carga, qualquer outro diâmetro nominal maior do que</p><p>o assim obtido pode ser adotado, desde que o valor da velocidade média do</p><p>escoamento não se torne inferior ao mínimo especificado.</p><p>4.4 Determinação dos valores de perdas de carga nas linhas de distribuição</p><p>Após as definições do traçado da linha de distribuição de água fria, dos valores de vazão máxima e</p><p>de diâmetro para cada segmento, bem como do material constituinte dos tubos e conexões, torna-se</p><p>possível determinar os valores das respectivas perdas de carga e, também, da carga mínima resultante</p><p>em cada ponto de utilização.</p><p>A forma recomendada para determinar o valor da perda de carga (hf) em tubulações de água fria,</p><p>como já foi visto, é definir o valor da perda de carga unitária (J), ou seja, da perda por metro de tubulação,</p><p>e multiplicá-lo pelo valor do comprimento total (L), linear mais equivalentes, da tubulação, expresso por</p><p>hf = J x (Llinear + Lequivalente)</p><p>A perda de carga depende da velocidade do escoamento, e, por isso, o valor da perda de carga</p><p>unitária (J) é calculado por segmentos de tubulação com diâmetro constante, para a vazão máxima</p><p>prevista para cada segmento.</p><p>Apesar de muitos projetistas preferirem a fórmula de Hazen-Williams para determinar o valor da</p><p>perda de carga unitária, a norma NBR 5626:1998 recomenda o emprego da fórmula universal, caso os</p><p>valores de rugosidade da tubulação sejam conhecidos,</p><p>ou as expressões de Fair-Whipple-Hsiao, em caso</p><p>contrário (ABNT, 1998).</p><p>Com tais expressões, considerando o valor da vazão (Q) em litros/segundo e o valor do diâmetro</p><p>interno (D) em milímetros, os valores de perda de carga unitária (J), em kPa/m, serão obtidos da</p><p>seguinte forma:</p><p>• para tubos rugosos, de aço carbono, galvanizado ou não</p><p>J</p><p>Q</p><p>D</p><p>�</p><p>� �20 2 106 188</p><p>4 88</p><p>, ,</p><p>,</p><p>71</p><p>INSTALAÇÕES PREDIAIS HIDRÁULICAS</p><p>• para tubos lisos, de plástico, de cobre ou de liga de cobre</p><p>J</p><p>Q</p><p>D</p><p>�</p><p>� �8 69 106 175</p><p>4 75</p><p>, ,</p><p>,</p><p>O valor mínimo de pressão em qualquer ponto de utilização, estabelecido pela norma NBR 5626:1998,</p><p>para condições dinâmicas, ou seja, com escoamento, é de 10 kPa, o que equivale a, aproximadamente,</p><p>1 mca. Em casos excepcionais, tais como caixas de descarga, é admitido um valor mínimo de 5 kPa, que</p><p>equivale a, aproximadamente, 0,5 mca (ABNT, 1998).</p><p>Já para a condição estática, o valor da pressão em qualquer ponto de utilização não deve ser superior</p><p>a 400 kPa, o que equivale a 40 mca, aproximadamente.</p><p>Para situações transitórias, devidas a transientes hidráulicos, conhecidos também por Golpe de</p><p>Aríete, por exemplo, o valor máximo de pressão admitido é de 200 kPa.</p><p>Exemplo de aplicação</p><p>O projeto do sobrado-tipo de um conjunto de casas geminadas, contendo o traçado das linhas de</p><p>distribuição de água fria, é representado, em plantas e corte, pelas duas figuras a seguir. No sub-ramal</p><p>que abastece a cozinha e a área de serviços estão previstos pontos de utilização para uma máquina de</p><p>lavar louças (LL) e outra de lavar roupas (LR).</p><p>1,15</p><p>1,</p><p>70</p><p>1,</p><p>10</p><p>1,1</p><p>5</p><p>2,00</p><p>A</p><p>A</p><p>A</p><p>RG</p><p>A</p><p>3,80</p><p>Planta do pavimento</p><p>superior</p><p>Planta do pavimento</p><p>térreo</p><p>Figura 33 – Plantas do sobrado-tipo, com aparelhos de utilização e linhas de distribuição de água fria</p><p>72</p><p>Unidade I</p><p>4,</p><p>30</p><p>1,</p><p>201,</p><p>40</p><p>RG</p><p>C</p><p>B</p><p>A</p><p>RG</p><p>RPD</p><p>RG</p><p>Corte A-A</p><p>1,</p><p>00</p><p>0,</p><p>72</p><p>Figura 34 – Corte A-A, com aparelhos de utilização e linhas de distribuição de água fria</p><p>Com base nessas informações, determinar</p><p>A) Os valores de vazão máxima nos trechos entre os pontos A-B, B-C e B-D.</p><p>B) Os valores mínimos de diâmetros nominais (DN) para esses trechos.</p><p>C) Os valores das perdas de carga até o ponto de utilização do chuveiro e o da máquina de</p><p>lavar roupas.</p><p>D) Os valores de carga dinâmica, em condições normais de uso, no ponto do chuveiro e da máquina</p><p>de lavar roupas.</p><p>E) Os valores de carga dinâmica no ponto do chuveiro e da máquina de lavar roupas, quando o nível</p><p>do reservatório estiver apenas 10 centímetros acima da entrada da linha de distribuição.</p><p>Solução</p><p>A) Para determinar os valores de vazão máxima nesse tipo de instalação, o critério a ser empregado é</p><p>o das vazões máximas prováveis, cujo valor para cada segmento é estimado pelo método da soma</p><p>de pesos, com a fórmula</p><p>73</p><p>INSTALAÇÕES PREDIAIS HIDRÁULICAS</p><p>Q P eml s� � � �0 3, /�</p><p>Observando os desenhos e a última tabela, verifica-se que os aparelhos sanitários que serão</p><p>abastecidos através de cada um desses segmentos, seus valores de vazão mínima e seu peso serão:</p><p>Para o trecho B-C:</p><p>• 1 pia com torneira (água fria): Q = 0,25 l/s (peso = 0,5)</p><p>• 1 lavadora de pratos com registro de pressão: Q = 0,30 l/s (peso = 1)</p><p>• 1 tanque com torneira: Q = 0,25 l/s (peso = 0,7)</p><p>• 1 lavadora de roupas com registro de pressão: Q = 0,30 l/s (peso = 1)</p><p>Sendo assim, a vazão máxima prevista para o trecho B-C será</p><p>Q l s� � � � � � � �0 3 0 5 1 0 0 7 1 0 0 3 3 2 0 537, , , , , , , , /</p><p>Para o trecho B-D:</p><p>• 1 lavatório com misturador: Q = 0,15 l/s (peso = 0,3)</p><p>• 1 bacia sanitária com caixa de descarga: Q = 0,15 l/s (peso = 0,3)</p><p>• 1 chuveiro elétrico com registro de pressão: Q = 0,10 l/s (peso = 0,1)</p><p>Então, a vazão máxima prevista para o trecho B-D será</p><p>Q l s� � � � � � �0 3 0 3 0 3 0 1 0 3 0 7 0 251, , , , , , , /</p><p>Para o trecho A-B, os pesos serão iguais às somas dos pesos nos trechos que ele abastecerá, ou</p><p>seja, B-C e B-D:</p><p>• 1 trecho B-C: soma de pesos = 3,2</p><p>• 1 trecho B-D: soma de pesos = 0,7</p><p>Dessa forma, a vazão máxima prevista para o segmento A-B será</p><p>Q l s� � � � � �0 3 3 2 0 7 0 3 3 9 0 592, , , , , , /</p><p>74</p><p>Unidade I</p><p>B) O valor mínimo de diâmetro nominal (DN) para cada segmento é determinado a partir da equação</p><p>da continuidade, com as fórmulas a seguir.</p><p>Q A A</p><p>Q</p><p>D</p><p>A</p><p>� � � �</p><p>�</p><p>�</p><p>�</p><p>�</p><p>�</p><p>4</p><p>Para o trecho B-C:</p><p>A</p><p>Q l s</p><p>m s</p><p>cm s</p><p>cm s</p><p>cm</p><p>D</p><p>cm</p><p>� � � �</p><p>�</p><p>�</p><p>�</p><p>�</p><p>�</p><p>0 537</p><p>3 0</p><p>537</p><p>300</p><p>179</p><p>4 179</p><p>2</p><p>3</p><p>2</p><p>2</p><p>, /</p><p>, /</p><p>/</p><p>/</p><p>,</p><p>,</p><p>,2279 1510 15 102cm cm mm� �, ,</p><p>O diâmetro nominal imediatamente superior a esse valor é DN = 20 milímetros.</p><p>Para o trecho B-D:</p><p>A</p><p>Q cm s</p><p>cm s</p><p>cm</p><p>D</p><p>cm</p><p>cm c</p><p>� � �</p><p>�</p><p>�</p><p>� �</p><p>�</p><p>�</p><p>251</p><p>300</p><p>0 837</p><p>4 0 837</p><p>0 266 0 516</p><p>3</p><p>2</p><p>2</p><p>2</p><p>/</p><p>/</p><p>,</p><p>,</p><p>, , mm mm� 5 16,</p><p>O diâmetro nominal imediatamente superior a esse valor é DN = 15 milímetros.</p><p>Para o trecho A-B:</p><p>A</p><p>Q cm s</p><p>cm s</p><p>cm</p><p>D</p><p>cm</p><p>cm c</p><p>� � �</p><p>�</p><p>�</p><p>� �</p><p>�</p><p>�</p><p>592</p><p>300</p><p>1973</p><p>4 1973</p><p>2 513 1585</p><p>3</p><p>2</p><p>2</p><p>2</p><p>/</p><p>/</p><p>,</p><p>,</p><p>, , mm mm�15 85,</p><p>75</p><p>INSTALAÇÕES PREDIAIS HIDRÁULICAS</p><p>O diâmetro nominal imediatamente superior a esse valor é DN = 20 mm.</p><p>C) O valor da perda de carga (hf) até o ponto de utilização é determinado a partir dos valores de</p><p>perda de carga unitária (J) e do comprimento total (L), linear mais equivalente, da linha que</p><p>abastece esse ponto, com a fórmula</p><p>hf = J x L</p><p>O valor da perda de carga unitária para tubos lisos de plástico (PVC) pode ser obtido com a fórmula</p><p>de Fair-Whipple-Hsiao, em função do valor da vazão máxima prevista e do diâmetro da tubulação.</p><p>J</p><p>Q</p><p>D</p><p>�</p><p>� �8 69 106 175</p><p>4 75</p><p>, ,</p><p>,</p><p>O valor do comprimento total (Ltotal), linear mais equivalente, é obtido a partir da soma dos</p><p>comprimentos de segmentos lineares (Llinear) de tubos com o total dos comprimentos equivalentes</p><p>(Lequivalente) das válvulas e das conexões existentes na linha que abastece esse ponto.</p><p>Com as dimensões lineares obtidas em plantas e cortes e os valores constantes da tabela de</p><p>comprimentos equivalentes para tubulação de cobre ou PVC, o comprimento total será</p><p>Ltotal = Lvertical + Lhorizontal + Lequivalente</p><p>Valores da perda de carga unitária (J):</p><p>Para o trecho A-B, Q = 0,592 l/s e D = 20 mm:</p><p>J kPa mca m�</p><p>� �</p><p>� �</p><p>8 69 10 0 592</p><p>20</p><p>2 295 0 23</p><p>6 175</p><p>4 75</p><p>, ,</p><p>, , /</p><p>,</p><p>,</p><p>Para o trecho B-C, Q = 0,537 l/s e D = 20 mm:</p><p>J kPa mca m�</p><p>� �</p><p>� �</p><p>8 69 10 0 537</p><p>20</p><p>1935 0 194</p><p>6 175</p><p>4 75</p><p>, ,</p><p>, , /</p><p>,</p><p>,</p><p>Para o trecho B-D, Q = 0,251 l/s e D = 15 mm:</p><p>J kPa mca m�</p><p>� �</p><p>� �</p><p>8 69 10 0 251</p><p>15</p><p>2 005 0 20</p><p>6 175</p><p>4 75</p><p>, ,</p><p>, , /</p><p>,</p><p>,</p><p>76</p><p>Unidade I</p><p>Valor do comprimento total da tubulação desde a entrada, no reservatório, até o ponto B:</p><p>Trecho A-B, com D = 20 mm:</p><p>Lhorizontal = 1,15 m + 1,70 m + 1,15 m = 4 m</p><p>Lvertical = 1 m</p><p>Comprimentos equivalentes, conforme a tabela de comprimentos equivalentes para tubulação de</p><p>cobre ou PVC, para D = 20 mm:</p><p>Tabela 14</p><p>1 entrada de água na tubulação, com borda 1 m</p><p>1 registro de gaveta 0,2 m</p><p>1 cotovelo de 45º 0,5 m</p><p>2 cotovelos de 90º (2 x 1,2 m) 2,4 m</p><p>1 Tê de passagem direta 0,8 m</p><p>Tê com saída lateral 2,4 m</p><p>Soma dos comprimentos equivalentes 7,3 m</p><p>Ltotal = Lhorizontal + Lvertical + Lequivalente</p><p>Ltotal = 1,00 m + 4,00 m + 7,30 m = 12,30 m</p><p>Valor do comprimento total da tubulação desde o ponto B até o ponto de utilização do chuveiro (Ch):</p><p>Trecho B-Ch, com D = 15 mm:</p><p>Lhorizontal = 1,15 m + 2,00 m + 3,15 m</p><p>Lvertical = 1,40 m + 1,20 m = 2,60 m</p><p>Comprimentos equivalentes, conforme a tabela de comprimentos equivalentes para tubulação de</p><p>cobre ou PVC, para D = 15 mm:</p><p>Tabela 15</p><p>1 registro de gaveta 0,1 m</p><p>1 registro de pressão (globo) 11,1 m</p><p>4 cotovelos de 90º (4 x 1,1 m) 4,4 m</p><p>2 Tê de passagem direta (2 x 0,7 m) 1,4 m</p><p>Soma dos comprimentos equivalentes 17 m</p><p>77</p><p>INSTALAÇÕES PREDIAIS HIDRÁULICAS</p><p>Ltotal = Lhorizontal + Lvertical + Lequivalente</p><p>Ltotal = 3,15 m + 2,60 m + 17,00 m = 22,75 m</p><p>Valor do comprimento total da tubulação desde o ponto B até o ponto de utilização da máquina de</p><p>lavar roupas (LR):</p><p>Trecho B-LR, com D = 20 mm:</p><p>Lhorizontal = 3,80 m + 1,10 m = 4,90 m</p><p>Lvertical = 4,30 m</p><p>Comprimentos equivalentes, conforme tabela de comprimentos</p><p>equivalentes para tubulação de</p><p>cobre ou PVC, para D = 20 mm:</p><p>Tabela 16</p><p>1 registro de gaveta 0,2 m</p><p>3 cotovelos de 90º (3 x1,2 m) 3,6 m</p><p>3 Tê de passagem direta (3 x 0,8 m) 2,4 m</p><p>Soma dos comprimentos equivalentes 6,2 m</p><p>Ltotal = Lhorizontal + Lvertical + Lequivalente</p><p>Ltotal = 4,90 m + 4,30 m + 6,20 m = 15,40 m</p><p>O valor da perda de carga até o ponto de utilização do chuveiro será igual à soma das perdas de</p><p>carga nos trechos A-B e B-Ch.</p><p>Trecho A-B:</p><p>h J L</p><p>mca</p><p>m</p><p>m mcaf A B�� � � � � � �0 23 12 30 2 83, , ,</p><p>Trecho B-Ch:</p><p>h J L</p><p>mca</p><p>m</p><p>m mcaf B Ch�� � � � � � �0 20 22 75 4 55, , ,</p><p>Trecho A-Ch:</p><p>hf (A – Ch) = hf (A – B) + hf (B – Ch) = 2,83 mca + 4,55 mca = 7,38 mca</p><p>78</p><p>Unidade I</p><p>O valor da perda de carga até o ponto de utilização da máquina de lavar roupas será igual à soma</p><p>das perdas de carga nos trechos A-B e B-LR.</p><p>Trecho B-LR:</p><p>h J L</p><p>mca</p><p>m</p><p>m mcaf B LR�� � � � � � �0 194 15 40 2 99, , ,</p><p>Trecho A-LR:</p><p>hf (A – Ch) = hf (A – B) + hf (B – LR) = 2,83 mca + 2,99 mca = 5,82 mca</p><p>D) O valor da carga dinâmica (H) num ponto de utilização é igual ao valor da carga estática (∆z)</p><p>disponível nesse ponto menos o valor da perda de carga (hf) que ocorre ao longo do escoamento</p><p>até esse ponto.</p><p>H = ∆z – hf</p><p>O valor da carga estática (∆z) é igual ao valor da diferença de nível entre o ponto de utilização e a</p><p>superfície livre do reservatório.</p><p>Observando o corte A-A é possível verificar que, em condições normais de uso, essa diferença de</p><p>nível para o ponto do chuveiro será</p><p>∆z = 0,72 m + 1,00 m + 1,40 m – 1,20 m = 1,92 m = 1,92 mca</p><p>Considerando o valor da perda de carga no escoamento do reservatório até o ponto do chuveiro,</p><p>calculado no item C, o valor da carga dinâmica será</p><p>H = ∆z – hf (A – Ch) = 1,92 m = 7,38 mca = – 5,46 mca</p><p>É importante interpretar corretamente o significado desse resultado.</p><p>O valor da pressão, ou da carga de pressão dinâmica resultante, além de ser inferior a 1 mca, ou 10 kPa,</p><p>que é o valor mínimo estabelecido pela norma NBR 5626:1998 (ABNT, 1998), é também negativo.</p><p>Essa situação, obviamente, não significa que a água escoaria até o ponto em que o valor da carga</p><p>estática e o das perdas de carga se igualam e, a seguir, retornaria ou pararia por falta de carga.</p><p>É certo que a água não pode perder 7,38 mca de carga, já que ela tem apenas 1,92 mca disponível</p><p>para perder.</p><p>79</p><p>INSTALAÇÕES PREDIAIS HIDRÁULICAS</p><p>De fato, ao esgotar a carga estática disponível, cessa o escoamento e cessa a perda de carga. Como</p><p>a saída do chuveiro também fica sujeita apenas à pressão atmosférica, assim como a superfície livre do</p><p>reservatório, passa a ocorrer uma nova diferença de níveis, uma nova pressão estática e, de acordo com</p><p>o princípio dos vasos comunicantes, um novo escoamento teria início.</p><p>Na prática, essas etapas, por assim dizer, não ocorrem isoladamente, mas sim numa sequência</p><p>imperceptível, que se manifesta apenas no resultado, com a água saindo lentamente, em pouca</p><p>quantidade e com baixa velocidade.</p><p>É nesses casos em que costumam ocorrer sucessivas quebras da resistência de chuveiros elétricos,</p><p>principalmente nos meses de inverno.</p><p>Para que isso não ocorra, ou para corrigir tais situações, há três soluções possíveis e fáceis de perceber</p><p>observando-se a fórmula da pressão ou carga de pressão dinâmica.</p><p>H = ∆z – hf</p><p>A primeira é aumentar o valor da carga estática (∆z) disponível, elevando-se a posição do reservatório,</p><p>por exemplo.</p><p>A segunda possibilidade é reduzir o valor total das perdas de carga (hf), traçando um percurso</p><p>mais direto, em primeiro lugar, e aumentando o diâmetro da tubulação, para reduzir a velocidade do</p><p>escoamento, pois ela influi diretamente tanto no atrito quanto na turbulência do movimento, ambos</p><p>responsáveis pelas perdas de carga.</p><p>A terceira possibilidade é fazer as duas coisas, ou seja, aumentar a carga estática e reduzir as</p><p>perdas de carga.</p><p>Nesse exemplo em estudo, bem como em qualquer outro caso ainda em fase de projeto, a terceira</p><p>possibilidade é plenamente viável e a mais recomendável.</p><p>Existe ainda uma quarta possibilidade, inadmissível para obras ainda em fase de projeto, mas</p><p>aceitável para construções já existentes, que é a introdução de um pressurizador na linha de distribuição.</p><p>O motivo principal para evitar um pressurizador é a elevação do consumo de energia elétrica, sobretudo</p><p>para uma época em que o correto é buscar a redução.</p><p>Para determinar o valor da carga dinâmica, em condições normais de uso, no ponto da máquina de</p><p>lavar roupas, observando o corte A-A é possível verificar que a diferença de nível entre a superfície do</p><p>reservatório e esse ponto será</p><p>∆z = 0,72 m + 1,00 m + 4,30 m = 6,02 mca</p><p>Considerando o valor da perda de carga no escoamento do reservatório até o ponto da máquina de</p><p>lavar roupas, também calculado no item C, o valor da carga dinâmica será</p><p>80</p><p>Unidade I</p><p>H = ∆z – hf (A – Ch) = 6,02 mca – 5,82 mca = 0,20 mca <0,50 mca</p><p>Mesmo para esse ponto, que dispõe de uma carga estática (∆z) bem mais elevada do que a do</p><p>chuveiro, a carga dinâmica é insuficiente.</p><p>Sendo assim, a única conclusão lógica é providenciar as alterações previstas na terceira possibilidade</p><p>examinada há pouco:</p><p>• Elevar a cumeeira do telhado, aumentando sua inclinação, por exemplo, para permitir a elevação</p><p>do reservatório, aumentando o valor da carga estática (∆z) disponível.</p><p>• Refazer o traçado das linhas de distribuição, buscando um percurso mais direto para o chuveiro,</p><p>que é o ponto mais desfavorável, aumentar o diâmetro da tubulação e, se necessário, criar uma</p><p>linha direta para o chuveiro, visando reduzir ao máximo as perdas de carga (hf).</p><p>E) Para determinar o valor da carga dinâmica (H) nesses pontos de utilização quando o nível do</p><p>reservatório estiver apenas 10 centímetros acima da entrada da linha de distribuição, ou seja,</p><p>quando houver falta d’água na rede pública e a água do reservatório estiver acabando, a única</p><p>diferença será o valor da carga estática (∆z) disponível em tais pontos. O valor das perdas de carga</p><p>(hf) ao longo do escoamento serão os mesmos.</p><p>Para o ponto do chuveiro:</p><p>∆z = 0,10 m + 1 m + 1,40 m – 1,20 m = 1,32 m = 1,32 mca</p><p>H = ∆z – hf (A – Ch) = 1,32 mca – 7,38 mca = – 6,06 mca</p><p>Para o ponto da máquina de lavar roupa:</p><p>∆z = 0,10 m + 1 m + 4,30 m = 5,42 mca</p><p>H = ∆z – hf (A – Ch) = 5,42 mca – 5,82 mca = – 0,40 mca</p><p>Para o projeto das linhas de distribuição de água fria para edifícios com múltiplos andares,</p><p>os princípios e conceitos fundamentais, bem como os procedimentos e cálculos, são os mesmos</p><p>empregados até esse ponto.</p><p>Contudo, a elaboração do projeto para essas edificações é significativamente mais complexa e</p><p>trabalhosa. Considerando que o engenheiro autor do projeto deve manter consigo um memorial de</p><p>cálculo com todo o seu dimensionamento, a norma NBR 5626:1998 (ABNT, 1998) recomenda o emprego</p><p>de uma rotina e planilhas padronizadas, exemplificadas a seguir.</p><p>81</p><p>INSTALAÇÕES PREDIAIS HIDRÁULICAS</p><p>Saiba mais</p><p>Orientações e informações mais amplas e detalhadas sobre as</p><p>possibilidades de rotinas e planilhas podem ser encontradas no Anexo A da</p><p>norma NBR 5626:1998.</p><p>ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS (ABNT). NBR 5626 –</p><p>Instalação predial de água fria. Rio de Janeiro: ABNT, 1998.</p><p>4.5 Rotinas e planilhas</p><p>A primeira providência recomendada é dispor de desenhos da edificação, em escala, contendo</p><p>as posições dos aparelhos de utilização e, de preferência, já com o projeto de formas da estrutura,</p><p>com localização de dutos, vigas e pilares. Esses desenhos podem ser perspectivas isométricas ou</p><p>plantas e cortes.</p><p>As linhas de recalque e de distribuição devem ser traçadas nesses desenhos, considerando as conexões</p><p>disponíveis no mercado, evitando interferências com a estrutura, mas sempre visando ao percurso mais</p><p>direto e mais curto possível até os pontos de utilização.</p><p>A seguir, cada uma das derivações de tubos, denominadas nós, e cada ponto de utilização devem</p><p>ser identificados por uma letra ou um número, de preferência em ordem crescente de montante para</p><p>jusante. Dessa forma, será</p><p>possível identificar cada trecho em que o diâmetro e a estimativa de vazão</p><p>máxima serão constantes.</p><p>Então, o dimensionamento de cada trecho, devidamente identificado, poderá ser realizado na</p><p>sequência adequada, passo a passo, com o resultado de cada passo lançado em planilhas iguais ou</p><p>semelhantes à apresentada a seguir.</p><p>Quadro 1 – Modelo de planilha</p><p>Trecho A-B B-C C-D D-E</p><p>Soma dos pesos</p><p>Vazão estimada (l/s)</p><p>Diâmetro (mm)</p><p>Velocidade (m/s)</p><p>Perda de carga unitária (kPa/m)</p><p>Comprimento linear horizontal (m)</p><p>Comprimento linear vertical (m)</p><p>Comprimento equivalente (m)</p><p>Comprimento total (m)</p><p>82</p><p>Unidade I</p><p>Trecho A-B B-C C-D D-E</p><p>Perda de carga (kPa)</p><p>Diferença de cotas (∆z em m)</p><p>Pressão dinâmica resultante (kPa)</p><p>Pressão dinâmica requerida (kPa)</p><p>Adaptado de: ABNT (1998, p. 32).</p><p>Resumo</p><p>Tratamos os principais assuntos relativos ao abastecimento de água</p><p>potável para as edificações em geral. Os princípios e conceitos básicos que</p><p>norteiam as instalações prediais hidráulicas foram expostos e exemplificados,</p><p>tanto do ponto de vista da própria hidráulica quanto do ponto de vista da</p><p>economia de energia, da preservação e do conforto ambiental, ou da justa</p><p>tarifação para remunerar o serviço prestado.</p><p>Foram ilustradas questões relativas ao volume de consumo diário,</p><p>variável em função do clima e dos próprios hábitos regionais, bem como</p><p>em função do uso e da finalidade da edificação.</p><p>Também foi estudado o dimensionamento tanto do volume necessário</p><p>para o abastecimento regular quanto do volume a reservar para falhas</p><p>eventuais ou frequentes no sistema de abastecimento público.</p><p>A seguir, foi exemplificado um roteiro completo e detalhado de cada</p><p>etapa do dimensionamento da instalação predial de água fria, a fim de</p><p>manter água potável disponível em todos os pontos de utilização, em</p><p>quantidade e pressão adequadas a cada tipo de uso.</p><p>Exercícios</p><p>Questão 1. (FURB 2019, adaptada) Tendo a NBR 5626:1998 como referência, analise as afirmativas</p><p>sobre os reservatórios prediais de água fria e registre V para as verdadeiras e F para as falsas:</p><p>( ) O volume de água reservado para uso doméstico deve ser, no mínimo, o necessário para 24 horas</p><p>de consumo normal no edifício, sem considerar o volume de água para combate a incêndio.</p><p>( ) O volume de água reservado para residências de pequeno tamanho, recomendado pela referida</p><p>norma, é de, no mínimo, 500 litros.</p><p>( ) O volume de água reservado para edifícios de grande porte, recomendado pela referida norma, é</p><p>de, no máximo, 15.000 litros.</p><p>83</p><p>INSTALAÇÕES PREDIAIS HIDRÁULICAS</p><p>( ) A extremidade da tomada de água no reservatório deve ser elevada em relação ao fundo desse</p><p>reservatório para evitar a entrada de resíduos eventualmente existentes na rede predial de distribuição.</p><p>Assinale a alternativa com a sequência correta:</p><p>A) F – F – V – F.</p><p>B) V – V – V – F.</p><p>C) F – V – F – V.</p><p>D) V – V – F – V.</p><p>E) V – V – V – V.</p><p>Resposta correta: alternativa D.</p><p>Análise das afirmativas</p><p>(V) O volume de água reservado para uso doméstico deve ser, no mínimo, o necessário para 24 horas</p><p>de consumo normal no edifício, sem considerar o volume de água para combate a incêndio.</p><p>Justificativa: o item 5.2.5.1 informa que o volume de água reservado para uso doméstico deve ser, no</p><p>mínimo, o necessário para 24 horas de consumo normal no edifício, sem considerar o volume de água</p><p>para combate a incêndio.</p><p>(V) O volume de água reservado para residências de pequeno tamanho, recomendado pela referida</p><p>norma, é de, no mínimo, 500 litros.</p><p>Justificativa: o item 5.2.5.1 recomenda que, no caso de residência de pequeno tamanho, a reserva</p><p>mínima deve ser de 500 litros.</p><p>(F) O volume de água reservado para edifícios de grande porte, recomendado pela referida norma, é</p><p>de, no máximo, 15.000 litros.</p><p>Justificativa: o volume é reservado em função da localização do edifício. Caso a região onde o prédio</p><p>for construído não apresente faltas d’água habituais no abastecimento da rede pública, a reserva será</p><p>feita para um dia de consumo. Se o prédio for construído numa região em que as falhas no abastecimento</p><p>público são frequentes, a reserva deverá ser proporcional ao tempo que costuma durar a falta d’água,</p><p>isto é, à quantidade de dias consecutivos sem fornecimento.</p><p>(V) A extremidade da tomada de água no reservatório deve ser elevada em relação ao fundo desse</p><p>reservatório para evitar a entrada de resíduos eventualmente existentes na rede predial de distribuição.</p><p>84</p><p>Unidade I</p><p>Justificativa: o item 5.2.5.6 informa que a extremidade da tomada de água no reservatório deve</p><p>ser elevada em relação ao fundo desse reservatório para evitar a entrada de resíduos eventualmente</p><p>existentes na rede predial de distribuição.</p><p>Questão 2. (FCC 2017) Para a instalação de um chuveiro foram utilizados 4,4 m de tubulação de</p><p>diâmetro de 19 mm, 1 Tê de saída de lado, 1 Tê de passagem direta, 5 cotovelos de 90º e 2 registros</p><p>de gaveta abertos. Os comprimentos equivalentes das singularidades são: Tê de saída de lado: 1,4 m;</p><p>Tê de passagem direta: 0,4 m; cotovelo de 90º: 0,7 m e registro de gaveta aberto: 0,1 m. As perdas por</p><p>singularidade representam, em relação às perdas por atrito da tubulação retilínea, o percentual de:</p><p>A) 125%.</p><p>B) 150%.</p><p>C) 110%.</p><p>D) 90%.</p><p>E) 75%.</p><p>Resposta correta: alternativa A.</p><p>Análise da questão</p><p>Tabela 17</p><p>Item Quantidade Perda de carga unitária Perda de carga total</p><p>Tubulação 4,4 m 1 m 4 m</p><p>Tê de saída lateral 1 1,4 m 1,4 m</p><p>Tê de passagem 1 0,4 m 0,4 m</p><p>Cotovelo 90º 5 0,7 m 3,5 m</p><p>Registro 2 0,1 m 0,2 m</p><p>As perdas de carga referentes às singularidades estão na tabela a seguir:</p><p>Tabela 18</p><p>Item Quantidade Perda de carga unitária Perda de carga total</p><p>Tê de saída lateral 1 1,4 m 1,4 m</p><p>Tê de passagem 1 0,4 m 0,4 m</p><p>Cotovelo 90º 5 0,7 m 3,5 m</p><p>Registro 2 0,1 m 0,2 m</p><p>Perda de carga referente às singularidades 5,5 m</p><p>85</p><p>INSTALAÇÕES PREDIAIS HIDRÁULICAS</p><p>A relação percentual (R%) entre a perda de carga das singularidades (hs) e a perda de carga da</p><p>tubulação (hT) fica:</p><p>R</p><p>h</p><p>h</p><p>R</p><p>m</p><p>m</p><p>R</p><p>s</p><p>T</p><p>% %</p><p>%</p><p>,</p><p>%</p><p>% %</p><p>� �</p><p>� �</p><p>�</p><p>100</p><p>5 5</p><p>4</p><p>100</p><p>125</p><p>de pressão (h), dentro dos limites estabelecidos por norma.</p><p>De acordo com a equação da continuidade,</p><p>Q = A x v = , onde A = x R e R =2� v</p><p>Q</p><p>A</p><p>D</p><p>�</p><p>2</p><p>11</p><p>Já a definição da tubulação para cada segmento das instalações em condutos livres consiste em</p><p>selecionar, dentre os tubos disponíveis no mercado, aqueles cuja área da seção transversal (A) permita o</p><p>escoamento da vazão de projeto (Q), com a velocidade (v) imposta pelas condições da instalação.</p><p>O valor da máxima vazão que pode escoar por um conduto livre, sem que ocorra transbordamento,</p><p>ou sua alteração para conduto forçado, denominado capacidade hidráulica do conduto, depende</p><p>diretamente da velocidade média do escoamento na sua seção transversal.</p><p>Em cada segmento da instalação, o valor da velocidade depende, basicamente, de sua declividade,</p><p>do atrito entre o líquido e as paredes do conduto e da relação entre o valor da quantidade de líquido</p><p>escoando e o valor de parcela desse líquido que sofre diretamente o atrito, denominada raio hidráulico</p><p>da seção transversal.</p><p>Assim, o dimensionamento de cada segmento da instalação consiste em comparar o valor da</p><p>capacidade hidráulica do conduto selecionado com o valor da vazão de projeto prevista para o segmento,</p><p>de forma que</p><p>Capacidade hidráulica ≥ Vazão de projeto</p><p>Com relação às instalações de gás, com mais razão ainda, o projeto deverá atender rigorosamente</p><p>tanto as normas técnicas da ABNT quanto às normas de segurança e especificações da concessionária,</p><p>para os casos de abastecimento de gás natural, por rede pública, ou das distribuidoras, para os casos de</p><p>gás liquefeito de petróleo (GLP), fornecido aos domicílios em bujões.</p><p>13</p><p>INSTALAÇÕES PREDIAIS HIDRÁULICAS</p><p>Unidade I</p><p>1 INSTALAÇÕES PREDIAIS DE ÁGUA FRIA</p><p>Um projeto de instalação predial para abastecimento de água fria consiste, basicamente, em manter</p><p>água disponível em todos os pontos de utilização, isto é, em torneiras, vasos sanitários e chuveiros, com</p><p>quantidade e pressão adequadas aos respectivos propósitos.</p><p>Trata-se, portanto, de escoamento em condutos forçados, ou seja, em condutos fechados e com</p><p>pressão interna superior à pressão atmosférica.</p><p>A pressão interna, em cada ponto de utilização, pode ser devida tanto ao reservatório da própria</p><p>rede pública, destacado em vermelho na imagem a seguir, quanto a um reservatório particular, exclusivo</p><p>para a edificação, instalado no seu ponto mais elevado, como o destacado em azul.</p><p>Figura 3 – Reservatórios, particular e público, que proporcionam</p><p>pressão interna em cada ponto de utilização</p><p>O reservatório particular, em geral instalado no local mais elevado da edificação, denominado</p><p>reservatório superior, constitui o sistema mais utilizado no Brasil, basicamente por dois motivos fáceis</p><p>de compreender.</p><p>O primeiro é a possibilidade de garantir o abastecimento por mais tempo, em caso de eventuais</p><p>faltas d’água na rede pública. Esses reservatórios costumam ser dimensionados para conter um volume</p><p>equivalente ao valor do consumo diário previsto para a edificação. Contudo, também podem ter</p><p>capacidade maior, caso seja hábito o suprimento na região falhar por mais dias consecutivos.</p><p>O segundo motivo para a adoção desse sistema, com reservatório particular, é que ele proporciona</p><p>níveis de pressão mais equilibrados nos pontos de utilização, por meios naturais, ou seja, apenas</p><p>14</p><p>Unidade I</p><p>por ação da força de gravidade, dispensando pressurizadores e, assim, proporcionando economia de</p><p>energia elétrica.</p><p>O abastecimento domiciliar direto da rede pública, sem reservatório particular, esquematicamente</p><p>representado na figura a seguir, é possível sempre que o valor mínimo da pressão, ou carga de pressão</p><p>(Hdisponível), garantido pela concessionária no ponto de tomada, é suficiente para manter todos os pontos</p><p>de utilização sob pressão interna adequada.</p><p>∆h (mca)</p><p>Hdisponível (mca)</p><p>Rede pública</p><p>Figura 4 – Abastecimento predial direto da rede pública de água tratada</p><p>Convém lembrar que em todo escoamento ocorrem perdas de carga, localizadas e distribuídas, ao</p><p>longo da tubulação, e que, tanto as cargas quanto as perdas de carga podem ser medidas em metros, ou</p><p>seja, em metros de coluna de água (mca).</p><p>Para que o valor da pressão interna no ponto de utilização mais desfavorável seja adequado, é</p><p>necessário que a diferença de carga (∆h) entre o valor da carga disponível (Hdisponível) e o valor da carga</p><p>potencial nesse ponto seja suficientemente superior à soma de todas as perdas de carga entre a rede</p><p>e esse ponto.</p><p>O valor das perdas de carga depende da velocidade do escoamento, que, por sua vez, depende da</p><p>vazão e do diâmetro e do comprimento da tubulação. Sendo assim, o cálculo das perdas de carga será</p><p>visto mais adiante, após a definição e o detalhamento da instalação. Por ora, é importante apenas ter</p><p>em mente esses conceitos fundamentais.</p><p>Além das variações habituais da carga disponível na rede pública, que afetam o valor da pressão em</p><p>todos os pontos de utilização, esse tipo de suprimento direto está sujeito a desabastecimento imediato</p><p>em caso de falhas na rede.</p><p>O sistema mais utilizado no nosso país, mesmo havendo carga disponível, é o sistema de abastecimento</p><p>indireto, esquematicamente representado na figura a seguir, em que a água tratada é conduzida da rede</p><p>pública para um reservatório particular e, a partir daí, é distribuída para os pontos de utilização.</p><p>15</p><p>INSTALAÇÕES PREDIAIS HIDRÁULICAS</p><p>Rede pública</p><p>Hdisponível (mca)</p><p>∆h (mca)</p><p>Figura 5 – Abastecimento predial indireto – da rede pública para um reservatório particular</p><p>Além de contar com uma reserva para eventuais falhas de abastecimento na rede pública,</p><p>habitualmente dimensionada para um dia de consumo, pelo menos, as cargas nos pontos de utilização</p><p>são definidas pelo nível d’água do reservatório.</p><p>Assim, as variações de pressão nos pontos de utilização serão devidas apenas às variações entre o</p><p>nível máximo e o nível mínimo do reservatório, que só ocorre quando a reserva estiver acabando.</p><p>Nesse sentido, é importante lembrar que, de acordo com as leis de Stevin e de Pascal, a pressão em</p><p>cada ponto no interior de um líquido em repouso é exercida igualmente em todas as direções e o seu</p><p>valor é igual ao valor do seu peso específico (γ) multiplicado pelo valor da profundidade (z) do ponto em</p><p>relação à superfície livre do líquido, como ilustra esquematicamente a figura a seguir.</p><p>N.A.</p><p>Z1</p><p>Z2</p><p>Z3</p><p>p1 = γ.z1</p><p>p2 = γ.z2 p3 = γ.z3</p><p>Figura 6 – Pressão em pontos genéricos no interior de um líquido em repouso</p><p>Observando a figura anterior, é possível verificar que quanto mais baixo for instalado o reservatório,</p><p>menor será o valor da pressão interna nos pontos de utilização.</p><p>16</p><p>Unidade I</p><p>Considerando que o valor da carga cinética, em um ponto qualquer da água em movimento,</p><p>equivale ao valor da carga hidrostática menos a soma das perdas de carga na tubulação, pode ocorrer</p><p>insuficiência de carga em determinados pontos.</p><p>Como o chuveiro costuma ser o ponto de utilização mais desfavorável de uma instalação doméstica,</p><p>é nele que, em primeiro lugar, as insuficiências de pressão costumam ser percebidas.</p><p>A manifestação mais conhecida é pouca quantidade de água, com temperatura elevada e frequente</p><p>queima de resistências, em chuveiros elétricos.</p><p>A solução pode ser obtida com a elevação do reservatório, aumentando a carga estática disponível;</p><p>por um lado, tornar mais direto e mais curto o percurso do reservatório ao chuveiro, com tubulação de</p><p>maior diâmetro, causando a redução da velocidade e, consequentemente, da soma das perdas de carga;</p><p>por outro lado, ou ainda melhor, uma combinação de todas essas coisas.</p><p>Exemplo de aplicação</p><p>As tubulações de abastecimento do reservatório e de distribuição de água tratada para os aparelhos</p><p>de utilização de uma residência são representadas, em corte esquemático, na figura a seguir. Considere</p><p>as informações destacadas.</p><p>I – A rede pública foi localizada 60 centímetros abaixo do nível em que ficará o pavimento térreo da</p><p>casa, e o valor mínimo da sua</p><p>carga disponível é cerca de 16 mca.</p><p>II – O ponto de saída para o chuveiro será instalado 2 metros acima do piso do banheiro, e o do</p><p>tanque, 1,10 metro acima do piso da cozinha.</p><p>0,80 m0,80 m</p><p>0,60 m</p><p>2,80 m</p><p>2,80 m</p><p>1,10 m</p><p>0,90 m</p><p>Rede pública</p><p>Figura 7 – Corte esquemático da instalação hidráulica de água fria de uma residência</p><p>Com base nessas informações e assumindo o valor do peso específico da água como γ = 10kN/</p><p>m2, determinar:</p><p>17</p><p>INSTALAÇÕES PREDIAIS HIDRÁULICAS</p><p>A) O valor máximo a que pode chegar o total das perdas de carga, localizadas e distribuídas, na linha</p><p>de alimentação, para que seja possível fazer o abastecimento do reservatório direto da rede pública.</p><p>B) Os valores da carga e da pressão hidrostáticas no ponto de saída para o chuveiro.</p><p>C) Os valores da carga e da pressão hidrostáticas no ponto de saída para a torneira do tanque.</p><p>Solução</p><p>A) O valor total das perdas de carga, localizadas e distribuídas, não pode ser igual nem maior do que</p><p>a diferença entre o valor da carga disponível na rede pública e o valor do desnível entre a entrada do</p><p>reservatório e o ponto de tomada d’água nessa rede.</p><p>Considerando a figura e os dados, verifica-se que o valor do desnível entre a entrada do reservatório</p><p>e o ponto de tomada d’água na rede será</p><p>∆z = 0,80 m + 0,60 m + 2,80 m + 2,80 m + 0,60 m = 7,60 m</p><p>Como o valor da carga disponível no ponto de tomada d’água na rede pública é H = 16 mca, o valor</p><p>do saldo de carga que pode ser perdido na linha de alimentação será</p><p>hf <∆z = Hdisponível - ∆z = 16 mca – 7,60 mca = 8,40 mca</p><p>B) O valor da carga de pressão hidrostática é igual ao valor do desnível entre o ponto de utilização</p><p>considerado e a superfície livre da água no reservatório.</p><p>hchuveiro = 0,80 m + 0,60 m + 2,80 m – 2 m = 2,20 m = 2,20 mca</p><p>O valor da pressão hidrostática é igual ao valor do peso específico (γ) da água multiplicado pelo valor</p><p>do desnível entre o ponto de utilização considerado e a superfície livre da água no reservatório.</p><p>pchuveiro = γágua x ∆zchuveiro = 10 KN/m3 x 2,20 m = 22,0 KN/m2</p><p>C) O valor da carga de pressão hidrostática é igual ao valor do desnível entre o ponto de utilização</p><p>considerado e a superfície livre da água no reservatório.</p><p>htanque = 0,80 m + 0,60 m + 2,80 m + 2,80 m – 1,10 m = 5,90 m = 5,90 mca</p><p>O valor da pressão hidrostática é igual ao valor do peso específico (γ) da água multiplicado pelo valor</p><p>do desnível entre o ponto de utilização considerado e a superfície livre da água no reservatório.</p><p>ptanque = γágua x ∆ztanque = 10 KN/m3 x 5,90 m = 59,0 KN/m2</p><p>18</p><p>Unidade I</p><p>Para o abastecimento direto da rede pública até um reservatório particular, como o representado</p><p>esquematicamente na figura a seguir, o raciocínio é o mesmo.</p><p>É necessário que a diferença de nível (∆z) entre a entrada do reservatório e o ponto de tomada</p><p>d’água na rede, somada ao total das perdas de carga (hf) nessa tubulação, seja inferior à carga disponível</p><p>naquele ponto da rede.</p><p>∆h> hf (mca)</p><p>∆z (m)</p><p>Hdisponível (mca)</p><p>Rede pública</p><p>Figura 8 – Abastecimento do reservatório predial particular – direto da rede pública</p><p>Lembrete</p><p>A pressão num ponto qualquer no interior de um líquido em repouso é</p><p>igual em todas as direções e o seu valor é igual ao valor do peso específico (γ)</p><p>do líquido multiplicado pelo valor da profundidade (z) do ponto.</p><p>Sempre que a pressão, ou a carga de pressão, no ponto de tomada d’água na rede pública não</p><p>for suficiente para abastecer diretamente o reservatório superior, como é o caso de prédios altos,</p><p>será necessário utilizar um reservatório para receber o suprimento direto, geralmente denominado</p><p>reservatório inferior.</p><p>A maior parte da reserva de água ficará armazenada nesse reservatório inferior. O reservatório</p><p>superior é utilizado para proporcionar carga de pressão para a água a ser distribuída para os pontos</p><p>de utilização.</p><p>19</p><p>INSTALAÇÕES PREDIAIS HIDRÁULICAS</p><p>O reabastecimento é realizado periodicamente, conforme o consumo, por meio de uma instalação</p><p>de recalque, com bombas que conduzem a água do reservatório inferior para o superior, como ilustrado</p><p>na figura a seguir.</p><p>Reservatório</p><p>superior</p><p>Reservatório</p><p>inferiorMotobomba</p><p>Hdisponível (mca)</p><p>Rede pública</p><p>Figura 9 – Reservatórios, inferior e superior, e instalação de recalque empregados em prédios altos</p><p>O dimensionamento das instalações de recalque também é realizado com base na diferença entre os</p><p>níveis dos reservatórios. É importante salientar que o nível mais alto é a entrada do reservatório superior,</p><p>situada próximo ao seu topo, enquanto o nível mais baixo se situa próximo ao fundo do reservatório inferior.</p><p>20</p><p>Unidade I</p><p>A diferença entre esses níveis representa a parcela de carga potencial que deve ser fornecida à água</p><p>para que ela suba. Porém, ao longo do percurso, haverá perda de carga. A soma da carga potencial com</p><p>a soma das perdas de carga é a carga manométrica total que a bomba de recalque fornecer à água.</p><p>A parcela de carga potencial é dimensionada diretamente, com base apenas nas dimensões verticais</p><p>da edificação, conforme figura a seguir. Já o dimensionamento das perdas de carga depende do</p><p>comprimento do percurso, das válvulas e conexões utilizadas, do diâmetro da tubulação e, sobretudo,</p><p>do valor da vazão recalcada.</p><p>Reservatório</p><p>inferior</p><p>heRS</p><p>htipo</p><p>htipo</p><p>htipo</p><p>Co</p><p>lu</p><p>na</p><p>d</p><p>e</p><p>di</p><p>st</p><p>rib</p><p>ui</p><p>çã</p><p>o</p><p>Re</p><p>ca</p><p>lq</p><p>ue</p><p>Motobomba</p><p>Rede pública</p><p>RN = 0,00</p><p>htérreo</p><p>hestac</p><p>hestac</p><p>hestac</p><p>Figura 10 – Corte esquemático de um prédio com representação de suas dimensões verticais</p><p>O reservatório inferior pode ser instalado em qualquer ponto da edificação, desde que o seu</p><p>abastecimento possa ser feito diretamente da rede pública.</p><p>Em geral esse reservatório é instalado diretamente sobre o solo, no andar mais baixo do edifício.</p><p>Esse costume, no entanto, não tem qualquer motivo de caráter hidráulico. Pelo contrário, do ponto de</p><p>vista da hidráulica, o reservatório inferior deveria se situar no ponto mais elevado que ainda pudesse</p><p>ser abastecido direto da rede pública. Assim, tanto a carga potencial quanto o total das perdas de carga</p><p>poderiam ser minimizados.</p><p>21</p><p>INSTALAÇÕES PREDIAIS HIDRÁULICAS</p><p>A razão principal, via de regra, é a separação do reservatório do restante da estrutura. O peso do</p><p>reservatório somado ao peso da água nele contida é bastante elevado e desproporcional ao restante das</p><p>cargas presentes nas edificações mais usuais. Por outro lado, todo esse peso pode ser distribuído pela</p><p>área da base do próprio reservatório, fazendo com que a tensão aplicada no terreno assuma valores</p><p>facilmente suportáveis por grande parte dos solos habitualmente encontrados, sem sobrecarregar</p><p>desnecessariamente as fundações do edifício.</p><p>Observação</p><p>A necessidade de utilizar reservatório inferior e instalação de recalque</p><p>não depende propriamente da quantidade de andares ou da altura do</p><p>prédio, mas sim da diferença entre a carga potencial na entrada de água no</p><p>reservatório superior e a carga disponível no ponto de tomada d’água</p><p>na rede pública.</p><p>É importante verificar a possibilidade de evitar tais unidades, antes de</p><p>iniciar o dimensionamento, pois elas significam elevados custos iniciais,</p><p>relativos à sua construção e aos equipamentos, bem como custos mensais</p><p>contínuos, ao longo da vida útil da edificação, devidos à manutenção e,</p><p>sobretudo, ao consumo de energia.</p><p>Exemplo de aplicação</p><p>Um pequeno edifício residencial, de quatro andares, será construído num terreno em declive em</p><p>relação à rua, cujo perfil é representado esquematicamente na figura a seguir.</p><p>Nesse local, a rede pública de abastecimento de água potável apresenta uma carga de pressão</p><p>mínima de 16 mca e, no ponto da ligação para o prédio, se situa 50 centímetros abaixo da referência de</p><p>nível (RN = 0,00).</p><p>Um traçado preliminar da linha de abastecimento do reservatório permite estimar que a tubulação</p><p>linear terá cerca de 27 metros de comprimento e, também, estimar valores da soma dos comprimentos</p><p>equivalentes (LEquiv) das válvulas e conexões necessárias, para diferentes diâmetros,</p><p>apresentados a seguir:</p><p>• para diâmetro de 20 mm (3/4”), Lequivalente = 10,5 m</p><p>• para diâmetro de 25 mm (1”), Lequivalente = 13,5 m</p><p>• para diâmetro de 32 mm (1¼ ”), Lequivalente = 17,8 m</p><p>22</p><p>Unidade I</p><p>– 1,40</p><p>RN = 0,00</p><p>Rede pública</p><p>10</p><p>,8</p><p>0</p><p>m</p><p>3,</p><p>00</p><p>m</p><p>Figura 11 – Perfil esquemático da linha de alimentação do reservatório desse prédio</p><p>Com base em estimativa da vazão correspondente ao consumo diário, foram estimados os valores de</p><p>perda de carga unitária (J), isto é, por metro de tubulação, apresentados a seguir:</p><p>• para diâmetro de 20 mm, J = 0,084 mca/m</p><p>• para diâmetro de 25 mm, J = 0,075 mca/m</p><p>• para diâmetro de 32 mm, J = 0,062 mca/m</p><p>Considerando essas informações, deve-se verificar a possibilidade de esse reservatório ser abastecido</p><p>diretamente da rede pública, sem necessidade de reservatório inferior e de bombas de recalque.</p><p>Solução</p><p>Para que o abastecimento desse reservatório direto da rede pública sempre seja possível, ou seja, para</p><p>que a água escoando pela tubulação de alimentação suba até a entrada do reservatório, é necessário que</p><p>a carga mínima disponível no ponto de tomada na rede seja suficiente para vencer a diferença de carga</p><p>potencial (∆z) entre os dois pontos e, também, para compensar as perdas de carga (hf) no escoamento.</p><p>Em relação à referência de nível (RN = 0,00) indicada, a cota de nível da entrada do reservatório será</p><p>Zreserv = – 1,40 m + 10,80 m + 3,00 m = + 12,40 m</p><p>A cota de nível do ponto de tomada na rede pública é</p><p>Zreserv = – 0,50 m</p><p>23</p><p>INSTALAÇÕES PREDIAIS HIDRÁULICAS</p><p>Então, o valor da diferença de carga potencial (∆z) entre os dois pontos será</p><p>∆z = 12,40 m – (– 0,50 m) + 12,90 m</p><p>Considerando que a carga mínima disponível na rede é Hdisp. = 16 mca, o valor da sobra de carga (∆h)</p><p>para compensar as perdas na linha será cerca de</p><p>∆h = Hdisp – ∆z = 16 mca – 12,9 mca = 3,1 mca</p><p>Lembrando que o valor das perdas de carga (hf) num escoamento em conduto forçado pode ser</p><p>obtido multiplicando-se o valor do comprimento total da tubulação, linear mais equivalentes, pelo</p><p>valor da perda de carga por metro de tubo, e é possível determinar esse valor para cada diâmetro de</p><p>tubo escolhido.</p><p>Para tubulação com diâmetro de 20 milímetros, o abastecimento direto não seria possível:</p><p>Ltotal = Llinear + Lequivalente = 27 m + 10,5 m = 37,5 m</p><p>hf = Ltotal x J = 37,5 m x 0,084 mca/m = 3,15 mca <∆h</p><p>Para tubulação com diâmetro de 25 mm:</p><p>Ltotal = Llinear + Lequivalente = 27 m + 13,5 m = 40,5 m</p><p>hf = Ltotal x J = 40,5 m x 0,075 mca/m = 3,04 mca ≅ ∆h</p><p>Contar com o abastecimento direto seria arriscado, pois os valores das perdas estão muito próximos</p><p>do saldo disponível.</p><p>Para tubulação com diâmetro de 32 milímetros, o abastecimento direto seria possível:</p><p>Ltotal = Llinear + Lequivalente = 27 m + 17,8 m = 44,8 m</p><p>hf = Ltotal x J = 44,8 m x 0,062 mca/m = 2,78 mca> ∆h</p><p>Existem também os sistemas hidropneumáticos de distribuição de água para os pontos de utilização,</p><p>que dispensam a necessidade do reservatório superior.</p><p>A pressão adequada nos aparelhos de utilização é garantida pela inclusão de um pressurizador entre</p><p>o reservatório inferior e a rede de distribuição.</p><p>24</p><p>Unidade I</p><p>A redução no custo inicial, representada pela ausência do reservatório superior, não é significativa</p><p>para as instalações prediais mais usuais, pois além do custo inicial do equipamento, esse sistema implica</p><p>custos permanentes do consumo de energia elétrica e de manutenção periódica.</p><p>Muito embora todas essas considerações sejam apenas conceituais, baseadas em princípios, estudos</p><p>preliminares e estimativas, elas são fundamentais para dar início à elaboração de um bom projeto.</p><p>A simples utilização de rotinas de cálculo, tabelas, planilhas e até mesmo de softwares para o</p><p>dimensionamento não garantem uma instalação predial hidráulica adequada aos usuários se não forem</p><p>precedidas pelas considerações, definições e concepções mais adequadas a cada caso.</p><p>A partir das considerações e definições preliminares, o primeiro passo para a elaboração de um</p><p>projeto hidráulico é a determinação da vazão de projeto, que no caso de instalações prediais hidráulicas</p><p>de água tratada corresponde ao volume de água necessário por dia para a edificação.</p><p>2 VAZÃO DE PROJETO E VOLUME DE RESERVA</p><p>2.1 Estimativas de consumo</p><p>O valor da vazão de projeto para instalações de distribuição de água fria em uma edificação,</p><p>denominado consumo diário (Cd), é definido com base na quantidade de usuários previstos para esse</p><p>prédio, usualmente denominada população (P), e o consumo estimado para cada pessoa, a cada dia,</p><p>nesse tipo de edificação, em geral é denominado consumo diário per capita ou por pessoa (Cp).</p><p>O valor do consumo diário (Cd) será obtido pela expressão</p><p>Cd = P x Cp</p><p>A previsão de consumo diário per capita (Cp) é estimada com base em índices médios de consumo em</p><p>edifícios já existentes, com características e atividades similares, encontrados em tabelas consagradas</p><p>pelo uso, como a tabela a seguir.</p><p>Tabela 1 – Estimativa de consumo diário de água (por pessoa ou per capita)</p><p>Natureza Consumo por pessoa</p><p>Casas populares ou rurais 120 litros/dia</p><p>Residências 150 litros/dia</p><p>Residências de luxo 300 litros/dia</p><p>Apartamentos 200 litros/dia</p><p>Asilos ou orfanatos 150 litros/dia</p><p>Creches – prédios públicos 50 litros/dia</p><p>Escolas estaduais 1º e 2º grau 25 litros/aluno/dia</p><p>Escolas semi-internatos 100 litros/aluno/dia</p><p>25</p><p>INSTALAÇÕES PREDIAIS HIDRÁULICAS</p><p>Natureza Consumo por pessoa</p><p>Escolas internatos 150 litros/aluno/dia</p><p>Prédios públicos, comerciais e de escritórios 50 litros/dia</p><p>Hospitais (sem lavanderia) 500 litros/leito/dia</p><p>Hospitais (com lavanderia) 750 litros/leito/dia</p><p>Hotéis (sem cozinha e sem lavanderia) 120 litros/hóspede/dia</p><p>Hotéis (com cozinha e lavanderia) 300 litros/hóspede/dia</p><p>Prédios com alojamentos provisórios, cozinha e lavanderia 120 litros/dia</p><p>Mercados 5 litros/m2/dia</p><p>Cinemas e teatros 2 litros/lugar/dia</p><p>Restaurantes e similares 25 litros/refeição/dia</p><p>Lavanderias 30 litros/kg de roupa seca</p><p>Adaptada de: Macintyre (1988).</p><p>Considerando que os índices de consumo médio são variáveis, de acordo com a região, o clima, os hábitos</p><p>e até o nível sociocultural da população, tais tabelas devem ser empregadas com os devidos cuidados.</p><p>A previsão da população (P) para a edificação é estimada com base em índices médios de ocupação</p><p>em edifícios com características e atividades similares, que também podem ser encontrados em tabelas</p><p>como as apresentadas a seguir.</p><p>Tabela 2 – Estimativa de ocupação conforme a natureza do local</p><p>Tipo de edifício População (P)</p><p>Escritórios 1 pessoa a cada 9 m2</p><p>Lojas 1 pessoa a cada 3 m2</p><p>Hotéis 1 pessoa a cada 15 m2</p><p>Hospitais 1 pessoa a cada 15 m2</p><p>Apartamentos ou casas</p><p>P = 2 x Nd + Ne ou 5 pessoas por residência</p><p>Nd = quantidade de dormitórios</p><p>Ne = quantidade de dormitórios de serviço</p><p>Fonte: Ilha e Gonçalves (1994).</p><p>Tabela 3 – Estimativa de população do prédio</p><p>Tipo de edifício População (P)</p><p>Bancos 1 pessoa a cada 5 m2</p><p>Escritórios 1 pessoa a cada 6 m2</p><p>Lojas – pavimentos térreos 1 pessoa a cada 2,5 m2</p><p>Lojas – pavimentos superiores 1 pessoa a cada 5 m2</p><p>Museus e bibliotecas 1 pessoa a cada 5,5 m2</p><p>26</p><p>Unidade I</p><p>Tipo de edifício População (P)</p><p>Salas de hotéis 1 pessoa a cada 5,5 m2</p><p>Restaurantes 1 pessoa a cada 1,4 m2</p><p>Salas de operação (hospital) 8 pessoas</p><p>Teatros, cinemas e auditórios 1 cadeira a cada 0,7 m2</p><p>Adaptada de: Creder (2006).</p><p>Nesse caso, considerando as contínuas transformações nas formas e tempos de usos nas edificações,</p><p>ainda com mais razão, tais tabelas devem ser empregadas com o devido cuidado e eventuais</p><p>adaptações, sobretudo em relação a ocupações nelas não previstas.</p><p>Para escritórios, por exemplo, a tabela estimativa de ocupação conforme a natureza do local</p><p>recomenda considerar uma área de 9 m2 ocupada por pessoa. Já a última tabela recomenda 6 m2 por</p><p>pessoa, o que resulta numa população 50% mais elevada para o mesmo prédio.</p><p>Observados diversos escritórios atuais, destinados a atender ou a captar clientes por telefone,</p><p>genericamente denominados call centers, verifica-se que a sua ocupação é significativamente maior do</p><p>que a recomendada em ambas as tabelas. Em tais instalações é bem possível que a área média ocupada</p><p>por cada pessoa, incluindo as áreas de circulação, seja pouco maior do que 2 m2.</p><p>Outro exemplo, não menos relevante, é representado pelas denominadas praças de alimentação, hoje</p><p>encontradas em praticamente todos os centros comerciais, sobretudo nos médios e nos grandes centros</p><p>urbanos. Nesses locais são instalados os mais diversos tipos de restaurantes, desde os mais tradicionais, à</p><p>la carte, em que cada refeição é preparada de acordo com a solicitação do cliente e servida na mesa por</p><p>um garçom; as lanchonetes que servem sanduíches semiprontos; e restaurantes que mantêm diversos</p><p>tipos de comidas dispostas em um grande bufê, para que o próprio cliente se sirva à vontade e vá comer</p><p>em alguma disponível.</p><p>Para restaurantes e similares, a primeira tabela deste livro-texto indica um consumo diário de</p><p>25 litros por refeição servida. A última tabela destaca uma ocupação média de 1,4 m2 por pessoa.</p><p>Em primeiro lugar, não é possível estimar a quantidade de refeições sem saber quantas vezes por dia</p><p>o mesmo lugar será ocupado por diferentes clientes. Quando se trata de um estabelecimento único e</p><p>específico, a melhor informação pode ser dada pelo próprio dono, ou seja, em seu plano de negócio ele</p><p>já fez uma previsão do potencial para o novo estabelecimento. Quando se trata de um novo local, com</p><p>múltiplos propósitos, como é o caso de uma praça de alimentação, os diferentes estabelecimentos e seus</p><p>proprietários não estão definidos antes da elaboração do projeto hidráulico.</p><p>Por outro lado, é evidente que o volume de água necessário para preparar uma refeição à la carte e</p><p>para lavar panelas, pratos e talheres é bastante diferente do volume exigido para servir um sanduíche</p><p>semipronto em uma embalagem de papelão, que será descartada após o uso.</p><p>27</p><p>INSTALAÇÕES PREDIAIS HIDRÁULICAS</p><p>Ainda que os diversos estabelecimentos já estivessem definidos, é fácil verificar que, na prática, parte</p><p>dos novos restaurantes e similares encerram suas atividades algum tempo depois de abrirem. Estando</p><p>em uma praça de alimentação, eles darão lugar a outro restaurante ou similar, cujo tipo e respectivo</p><p>consumo de água pode não ser tão similar ao do anterior.</p><p>Em casos assim, é possível que os dados mais confiáveis sejam oferecidos pelo próprio plano</p><p>de negócios do empreendimento, que, em geral, faz suas projeções de potencial com base em</p><p>empreendimentos similares já em funcionamento. De qualquer forma, não é uma tarefa fácil acertar</p><p>completamente os valores dessas estimativas de consumo diário.</p><p>Exemplo de aplicação</p><p>Um conjunto residencial, constituído de 15 prédios de 4 andares, com 6 apartamentos de</p><p>2 dormitórios por andar, e 8 prédios de 4 andares, com 4 apartamentos de 3 dormitórios por andar, serão</p><p>semelhantes ao representado na figura a seguir.</p><p>– 2,34</p><p>RN = 0,00</p><p>Rede pública</p><p>Figura 12 – Perfil esquemático dos prédios</p><p>Determinar os valores do consumo de água tratada previstos para cada tipo de prédio, bem como</p><p>para todo o conjunto habitacional.</p><p>Solução</p><p>O valor da previsão de consumo diário (Cd) é obtido pela expressão</p><p>Cd = P x Cp</p><p>O valor do consumo diário por pessoa, morando em apartamentos, de acordo com a primeira tabela</p><p>deste livro-texto, é estimado em</p><p>Cp = 200 litros</p><p>28</p><p>Unidade I</p><p>A população (P) prevista para cada tipo de prédio, de acordo com a segunda tabela, pode ser estimada</p><p>supondo 2 pessoas por dormitório ou 5 pessoas por unidade habitacional.</p><p>Para apartamentos com 2 dormitórios:</p><p>Papto = 2 dormitórios x 2 pessoas/dormitório = 4 pessoas</p><p>P = 4 andares x 6</p><p>apartamentos</p><p>andar</p><p>x 4 pessoas = 96 ppr dioé eessoas</p><p>Para os apartamentos com 3 dormitórios,</p><p>• considerando 2 pessoas por dormitório:</p><p>Papto = 3 dormitórios x 2 pessoas/dormitório = 6 pessoas</p><p>P = 4 andares x 4</p><p>apartamentos</p><p>andar</p><p>x 6 pessoas = 96 ppr dioé eessoas</p><p>• considerando 5 pessoas por apartamento:</p><p>P = 4 andares x 4</p><p>apartamentos</p><p>andar</p><p>x 5</p><p>pessoas</p><p>pr dioé apartameento</p><p>= 80 pessoas</p><p>O valor do consumo diário previsto para cada tipo de prédio será assim:</p><p>Para apartamentos com 2 dormitórios:</p><p>Cd = P x Cp = 96 pessoas x 200 litros/pessoa = 19.200 litros</p><p>Para os apartamentos com 3 dormitórios,</p><p>• considerando 2 pessoas por dormitório:</p><p>Cd = P x Cp = 96 pessoas x 200 litros/pessoa = 19.200 litros</p><p>• considerando 5 pessoas por apartamento:</p><p>Cd = P x Cp = 80 pessoas x 200 litros/pessoa = 16.000 litros</p><p>O valor do consumo previsto para todo o conjunto habitacional será igual à soma do consumo estimado</p><p>para os 15 prédios com apartamentos de 2 dormitórios e os 8 prédios com apartamentos de 3 dormitórios.</p><p>29</p><p>INSTALAÇÕES PREDIAIS HIDRÁULICAS</p><p>Cd = 15 x 19.200 l + 8 x 19.200 l = 441.600 l = 441,6 m3</p><p>Cd = 15 x 19.200 l + 8 x 16.000 l = 416.000 l = 416 m3</p><p>2.2 Volume de reserva e formas de armazenamento</p><p>A reserva de água nas instalações prediais hidráulicas tem a finalidade básica de garantir um</p><p>suprimento mais prolongado no caso de faltas d’água, eventuais ou frequentes, na rede pública</p><p>de abastecimento.</p><p>O reservatório instalado na parte mais alta da edificação tem a função adicional de proporcionar</p><p>pressões mais equilibradas nos pontos de utilização, apenas por ação da força da gravidade, gratuita,</p><p>dispensando a necessidade de equipamentos de pressurização.</p><p>Com essa forma de instalação, o valor da pressão hidrostática (p) disponível em cada ponto de</p><p>utilização dependerá apenas da diferença de nível (z), entre o ponto e a superfície livre do reservatório,</p><p>como ilustra esquematicamente a figura a seguir.</p><p>p1 = γ x z1</p><p>p2 = γ x z2</p><p>p3 = γ x z3</p><p>z3z1</p><p>Figura 13 – Pressão hidrostática nos pontos de utilização</p><p>30</p><p>Unidade I</p><p>Mesmo em caso de desabastecimento, a variação do nível da superfície livre do reservatório</p><p>superior será lenta, gradual e pequena, ou seja, limitada à altura útil desse reservatório, em geral</p><p>inferior a 3 metros.</p><p>O valor do volume de reserva é dimensionado em função do valor do consumo diário (Cd), isto é,</p><p>do volume previsto para um dia de uso na edificação. Caso a região onde o prédio será construído</p><p>não apresente faltas d’água habituais no abastecimento da rede pública, a reserva será feita para um</p><p>dia de consumo.</p><p>Se o prédio será construído numa região em que as falhas no abastecimento público são frequentes,</p><p>a reserva deverá ser proporcional ao tempo que costuma durar a falta d’água, isto é, à quantidade de</p><p>dias consecutivos sem fornecimento.</p><p>Esse conceito deve ser bem compreendido, para que não ocorram erros graves de dimensionamento.</p><p>O que importa não é a quantidade de dias com falta de abastecimento por ano, por mês nem por</p><p>qualquer intervalo de tempo. Ainda que toda semana falte água, a base de cálculo será a quantidade de</p><p>dias consecutivos.</p><p>Se há falta d’água na rede, quase todas as semanas, durante um dia, o volume a ser reservado será o</p><p>de um dia de consumo, para falhas eventuais, mais o de um dia para as falhas habituais.</p><p>Caso as falhas ocorram com intervalos irregulares, uma vez a cada dois ou três meses, por exemplo,</p><p>ou apenas nas épocas do ano com estiagem prolongada, mas essas falhas costumem durar até três dias</p><p>consecutivos, então o volume a ser reservado será o de um dia de consumo, para suprir falhas eventuais,</p><p>mais o de três dias para suprir as falhas habituais.</p><p>Com relação à forma de reservar, sempre que o abastecimento da rede pública direto para o</p><p>reservatório superior seja possível, é melhor que toda a reserva fique nesse reservatório, para evitar</p><p>os custos de instalação, utilização e manutenção de um reservatório inferior e de uma instalação</p><p>de recalque.</p><p>Quando for necessária a instalação de um reservatório inferior, considerando que o peso do</p><p>reservatório superior será suportado pela estrutura da edificação, o ideal é manter nele apenas uma</p><p>parte do volume necessário para o dia, já que a quantidade utilizada poderá ser gradualmente</p><p>reposta</p><p>pela bomba de recalque.</p><p>Por outro lado, é conveniente que a parcela reservada no reservatório superior não seja muito</p><p>pequena, para evitar que falte água nos momentos de maior uso e, também, que a reposição seja</p><p>muito frequente, o que poderia causar um excessivo acionamento da bomba ao longo do dia.</p><p>O valor recomendado para a parcela a ser mantida no reservatório superior é cerca de 40% do</p><p>volume necessário para o consumo diário. Todo o volume restante, sobretudo o volume reservado para</p><p>os dias de falhas no abastecimento público, deve permanecer no reservatório inferior, até o momento</p><p>em que a sua utilização seja necessária.</p><p>31</p><p>INSTALAÇÕES PREDIAIS HIDRÁULICAS</p><p>Observação</p><p>É essencial nunca confundir o volume mantido à disposição para uso</p><p>com a reserva para utilização eventual, em caso de necessidade.</p><p>Como será visto mais adiante, a consideração desse conceito é vital</p><p>tanto para o projeto quanto para a execução, sempre que a reserva para</p><p>combate a incêndio for armazenada no mesmo reservatório superior</p><p>destinado ao consumo.</p><p>A reserva para combate a incêndio jamais pode ser utilizada para</p><p>consumo, mesmo em caso de completa falta d’água.</p><p>Compreendendo bem esses conceitos, além de se tornar mais difícil cometer erros, nem será</p><p>necessário decorar fórmulas recomendadas para o cálculo dos volumes dos reservatórios superior e</p><p>inferior, tais como:</p><p>Volume do reservatório superior:</p><p>VRS = 0,4 x Cd + VCIH + VAC</p><p>Volume do reservatório inferior:</p><p>VRI = 0,6 x Cd + N x Cd + VCIS + VAC</p><p>Nessas expressões:</p><p>• Cd é o valor do consumo diário.</p><p>• VCIH é o valor do volume reservado para combate a incêndio com hidrantes, fornecido pelo projeto</p><p>específico de prevenção e combate a incêndio, como será visto mais adiante.</p><p>• VAC é o valor do volume de água necessário para ar-condicionado, quando o sistema empregado</p><p>for central, que também será fornecido por projeto específico.</p><p>• N é a quantidade de dias consecutivos em que poderá ocorrer falta de água na rede pública</p><p>de abastecimento.</p><p>• VCIS é o valor do volume reservado para combate a incêndio com sprinklers, fornecido pelo projeto</p><p>específico de prevenção e combate a incêndio, caso o tipo de ocupação e as características da</p><p>edificação exijam tal equipamento.</p><p>32</p><p>Unidade I</p><p>Como é possível verificar, prescindindo-se dos volumes fornecidos por projetos específicos, a</p><p>distribuição do volume total da reserva, nessa fórmula genérica, corresponde a 40% do consumo diário</p><p>(Cd) mantido no reservatório superior e todo o restante no reservatório inferior, ou seja,</p><p>VRS = 0,4 x Cd e VRI = 0,6 x Cd + N x Cd</p><p>Ainda há uma importante questão relativa à forma de armazenar a reserva de água em condomínios,</p><p>sobretudo naqueles destinados a múltiplos propósitos, que diz respeito tanto à poupança de energia</p><p>elétrica quanto a uma tarifação justa dos serviços utilizados.</p><p>A compreensão dessa questão pode ser mais fácil empregando-se um exemplo concreto, como o</p><p>condomínio empresarial representado em planta na figura a seguir.</p><p>Av. Uno</p><p>A</p><p>92,00</p><p>N</p><p>RN = 100,00 Passeio público</p><p>99,00</p><p>98,00</p><p>101,00</p><p>102,00</p><p>100,00</p><p>101,78101,7897,65</p><p>102,34102,34</p><p>Rua Três</p><p>50,64</p><p>50</p><p>,0</p><p>0</p><p>Figura 14 – Planta de um condomínio empresarial lançada no levantamento topográfico do terreno</p><p>Esse condomínio será constituído de:</p><p>• Um prédio para escritórios, com 18 andares.</p><p>• Um prédio para um hotel, com 16 andares.</p><p>• Um centro comercial, com lojas, restaurantes e lanchonetes, bem como as dependências destinadas</p><p>à administração do condomínio, situadas no andar térreo, representado em cinza-escuro na planta</p><p>da figura anterior.</p><p>• Quatro andares para estacionamento, situados abaixo do pavimento térreo, representados em</p><p>cinza-claro na mesma planta.</p><p>33</p><p>INSTALAÇÕES PREDIAIS HIDRÁULICAS</p><p>A figura a seguir ilustra um perfil esquemático desse condomínio, que inclui a linha indicativa do</p><p>perfil natural do terreno (PNT), traçado a partir do corte A-A, também indicado na última figura.</p><p>Corte A-A</p><p>PNT</p><p>Figura 15 – Perfil esquemático do condomínio, traçado a partir do corte A-A</p><p>Imaginando essa edificação, com base nas duas figuras, de imediato fica claro que os reservatórios</p><p>superiores devam ser separados, cada um oferecendo vazão e pressão para cada prédio.</p><p>Contudo, considerando os volumes e os tipos de consumo, verifica-se que a melhor</p><p>separação não seria tão simples assim. Para restaurantes e lanchonetes, a água é como que uma</p><p>matéria-prima indispensável para os produtos que eles oferecem. Para o hotel, embora essencial</p><p>para os serviços que ele presta, a água não é uma matéria-prima. Já para os escritórios e as</p><p>lojas, mesmo sendo muito importantes, os serviços prestados podem prosseguir mesmo com uma</p><p>interrupção temporária no abastecimento.</p><p>Assim, torna-se interessante dividir os reservatórios superiores de acordo com os tipos de</p><p>atividades. Com esse raciocínio, uma vantagem técnica adicional pode ser logo percebida. A água</p><p>para as atividades do andar térreo não precisa ser recalcada por cerca 50 ou 60 metros de altura para</p><p>depois ser distribuída.</p><p>Esse tipo de complexo costuma dispor de um andar técnico entre o teto do andar térreo e o primeiro</p><p>pavimento dos prédios. Esse andar técnico pode ser o local ideal para a instalação de reservatórios para</p><p>restaurantes, lojas e administração.</p><p>34</p><p>Unidade I</p><p>Lembrando que esse andar técnico pode situar-se a uma altura inferior a 10 metros em relação</p><p>ao ponto de tomada na rede pública, nem sequer reservatório inferior e instalação de recalque serão</p><p>necessários, reduzindo-se significativamente o custo fixo para tais atividades.</p><p>Adicionando-se a questão da tarifação dos serviços utilizados a esse raciocínio, seria ainda</p><p>mais justo que cada restaurante ou lanchonete tivesse o seu próprio reservatório, com entrada e</p><p>hidrômetro exclusivos, fazendo com que cada um dos estabelecimentos fosse responsável apenas</p><p>pelo seu próprio consumo.</p><p>É bem verdade que, atualmente, a tarifação pode e vem cada vez mais sendo feita individualmente,</p><p>para cada domicílio, inclusive com medição por telemetria. Todavia, caso um dos condôminos não possa</p><p>pagar a sua conta, todos os demais terão que ratear essa conta, para não correr o risco de interrupção</p><p>do fornecimento, pois como há uma única entrada, para a concessionária, o condomínio é o responsável</p><p>pela conta inteira.</p><p>Havendo uma entrada para cada restaurante, a interrupção no suprimento, por falta de</p><p>pagamento, atingiria apenas o estabelecimento inadimplente, sem que os demais precisassem</p><p>arcar com suas dívidas.</p><p>A situação ideal para os consumidores seria aquela em que cada domicílio fosse o único responsável</p><p>pelo seu consumo. Para as concessionárias, no entanto, seria impensável a instalação de tantas entradas</p><p>e tantos medidores em cada endereço. Para restaurantes, porém, essa segmentação já se torna razoável,</p><p>sobretudo em face do elevado valor do seu consumo diário.</p><p>Dessa forma, reservatório inferior e instalações de recalque serão necessários apenas para o hotel e</p><p>para o prédio de escritórios. Considerando tanto razões técnicas quanto tarifárias, continua sendo mais</p><p>interessante separar as entradas, os reservatórios inferiores e as instalações de recalque.</p><p>Do ponto de vista técnico, observando a planta do condomínio, nota-se que cada reservatório</p><p>inferior pode ser instalado o mais próximo possível do núcleo do respectivo prédio, o que permite</p><p>traçar a linha de recalque mais curta e mais direta, visando reduzir o total das perdas de carga,</p><p>localizadas e distribuídas, e assim minimizar a altura manométrica necessária para as bombas</p><p>de recalque.</p><p>A disposição dos reservatórios, das suas linhas de abastecimento e das linhas de recalque, definidas</p><p>com base nessas considerações, são esquematicamente representadas na figura a seguir.</p><p>35</p><p>INSTALAÇÕES PREDIAIS HIDRÁULICAS</p><p>Corte A-A</p><p>PNT</p><p>Passeio</p><p>1 2</p><p>3 4</p><p>Figura 16 – Perfil esquemático dos reservatórios, abastecimento e instalações de recalque</p><p>1 – Reservatório superior para distribuição de água para os pontos de</p><p>utilização do centro comercial</p><p>e da administração do condomínio, com abastecimento e medição independente, direto da rede pública.</p><p>2 – Reservatórios superiores para distribuição para os pontos de utilização de restaurantes e lanchonetes,</p><p>com abastecimento e medições independentes, direto da rede pública.</p><p>3 – Reservatório inferior, com abastecimento e medição independente, vinda da rede pública, e</p><p>instalação de recalque para o reservatório superior do prédio de escritórios.</p><p>4 – Reservatório inferior, com abastecimento e medição independente, vinda da rede pública, e instalação</p><p>de recalque para o reservatório superior do hotel.</p><p>Exemplo de aplicação</p><p>Para dimensionar o sistema de reserva de água potável para o condomínio empresarial apresentado</p><p>anteriormente, foram levantadas as seguintes informações adicionais:</p><p>• O empreendimento será construído em uma região onde o abastecimento de água na rede pública</p><p>quase nunca falha e, quando ocorre, dura no máximo um dia.</p><p>36</p><p>Unidade I</p><p>• O prédio para escritórios terá 18 andares, com área útil de 540 m2 por andar.</p><p>• O prédio para o hotel terá 16 andares, com 123 quartos para 2 hóspedes, 234 quartos para</p><p>3 hóspedes, dos quais 56 podem acomodar uma cama extra, para um quarto de hóspede. Não</p><p>serão oferecidos serviços de lavanderia nem almoço ou jantar.</p><p>• O centro comercial terá uma área de 1.860 m2 destinada às lojas e ao espaço para a instalação de</p><p>14 restaurantes ou lanchonetes, cuja previsão é servir algo entre 2 mil e 3 mil refeições por dia.</p><p>• Para a administração do condomínio, também situada no andar térreo, são previstos cerca de</p><p>40 funcionários.</p><p>Definir e determinar os volumes dos reservatórios necessários para fornecer vazão e pressão adequadas</p><p>em todos os pontos de utilização desse condomínio, empregando as duas primeiras tabelas deste livro-texto,</p><p>para as estimativas de consumo diário de água e de população nas suas diversas dependências.</p><p>Solução</p><p>O primeiro passo consiste em determinar os valores de consumo diário (Cd) previstos para cada tipo</p><p>de atividade, obtido pela expressão</p><p>Cd = P x Cp</p><p>Para o prédio de escritórios:</p><p>P = 18 andares x 540</p><p>m</p><p>andar</p><p>x</p><p>1 pessoa</p><p>9 m</p><p>= 1.080 pessoas</p><p>2</p><p>2</p><p>Cp = 50 litros/pessoa</p><p>C = 1.080 pessoas x 50</p><p>litros</p><p>pessoa</p><p>= 54.000 l = 54 md</p><p>3</p><p>Para o hotel deve ser considerada a ocupação máxima:</p><p>P = 123 x 2 hóspedes + 234 x 3 hóspedes + 56 hóspedes = 1.004 hóspedes</p><p>Cp = 120 litros/hóspede</p><p>Cd = 1.004 hóspedes x 120 litros/hóspede = 120.480 l 120,5 m3</p><p>Para o conjunto de lojas do centro comercial:</p><p>37</p><p>INSTALAÇÕES PREDIAIS HIDRÁULICAS</p><p>P = 1.860 m x</p><p>1 pessoa</p><p>3 m</p><p>= 620 pessoas2</p><p>2</p><p>Cp = 50 litros/pessoa</p><p>C = 620 pessoas x 50</p><p>litros</p><p>pessoa</p><p>= 31.000 l = 31 md</p><p>3</p><p>Para a administração do condomínio:</p><p>C = 40 pessoas x 50</p><p>litros</p><p>pessoa</p><p>= 2.000 l = 2 md</p><p>3</p><p>Para restaurantes e lanchonetes, deverá ser usada a previsão máxima de refeições a servir:</p><p>C = 25</p><p>litros</p><p>refeip ção</p><p>C = 3.000 refei</p><p>litros</p><p>refeid ções x</p><p>ção</p><p>l m25 75 000 75 3= =.</p><p>Considerando que podem ocorrer faltas d’água por um dia na rede pública, a reserva deve ser feita</p><p>para um dia de consumo, para falhas eventuais, e mais um dia para essas falhas já esperadas.</p><p>O sistema de reserva de água potável para esse condomínio pode ser definido com mesmas as</p><p>divisões feitas anteriormente, da forma relacionada a seguir.</p><p>1 – O consumo do pessoal da administração, sendo tão baixo em relação aos demais, poderia</p><p>ser incluído no consumo do centro comercial, demandando apenas o reservatório superior, com</p><p>abastecimento e medição independente, direto da rede pública.</p><p>Cd = 31 m3 + 2 m3 = 33 m3</p><p>VRS = Cd + Cd = 33 m3 + 33 m3 = 66 m3</p><p>2 – Para os restaurantes e lanchonetes, também é possível utilizar apenas os reservatórios superiores,</p><p>com abastecimento e medições independentes, direto da rede pública, um para cada estabelecimento.</p><p>Dada a impossibilidade de prever com maior precisão, o consumo diário de cada um poderá ser admitido</p><p>como o valor do consumo total dividido pela quantidade de estabelecimentos.</p><p>38</p><p>Unidade I</p><p>C =</p><p>175 m</p><p>= 12,5 md</p><p>3</p><p>3</p><p>14</p><p>VRS = Cd + Cd = 12,5 m3 + 12,5 m3 = 25 m3</p><p>3 – Para o prédio de escritórios serão necessários os dois reservatórios, superior e inferior, já que a</p><p>carga na rede pública é insuficiente para abastecer diretamente o superior. Para o valor do consumo</p><p>diário, Cd = 54 m3, os respectivos volumes serão:</p><p>VRS = 0,4 x Cd = 0,4 x 54 m3 = 21,6 m3</p><p>VRI = 0,6 x Cd + 1 x Cd = 32,4 m3 + 54 m3 = 86,4 m3</p><p>4 – Para o hotel, pelo mesmo motivo, também serão necessários os dois reservatórios, superior e</p><p>inferior. Para o valor do consumo diário, Cd = 120,5 m3, os respectivos volumes serão:</p><p>VRS = 0,4 x Cd = 0,4 x 120,5 m3 = 48,2 m3</p><p>VRI = 0,6 x Cd + 1 x Cd = 72,3 m3 + 120,5 m3 = 192,8 m3</p><p>É importante salientar que esses volumes correspondem apenas aos volumes necessários para</p><p>utilização de água potável. Outras reservas, objeto de projetos específicos, tais como de prevenção e</p><p>combate a incêndio, ou sistema de ar-condicionado central, não foram considerados.</p><p>Os reservatórios devem ser constituídos de dois compartimentos, ou células, para possibilitar a</p><p>continuidade do funcionamento das instalações, mesmo em caso de necessidade de limpeza ou de</p><p>manutenção. Assim, o serviço pode ser realizado em um dos compartimentos enquanto o outro continua</p><p>em funcionamento.</p><p>As próximas duas figuras apresentam, em planta, corte e vista externa da composição básica de um</p><p>reservatório inferior predial, com a linha de alimentação, proveniente da rede pública, e as bombas de</p><p>recalque para o reservatório superior.</p><p>Bo</p><p>m</p><p>ba</p><p>s d</p><p>e</p><p>re</p><p>ca</p><p>lq</p><p>ue</p><p>Bomba de descarga</p><p>Canaleta de</p><p>descarga</p><p>Descarga</p><p>Vem da rede</p><p>pública VG</p><p>VR VGVG</p><p>Reservatório</p><p>inferior</p><p>VG = Válvula de gaveta</p><p>VR = Válvula de retenção</p><p>Rede pública</p><p>Figura 17 – Planta e corte esquemáticos do reservatório inferior, alimentação e recalque</p><p>39</p><p>INSTALAÇÕES PREDIAIS HIDRÁULICAS</p><p>Vai para o reservatório superior</p><p>Bombas de recalque</p><p>Bomba de descarga</p><p>VRVR</p><p>VGVG</p><p>Figura 18 – Vista externa do reservatório com o início da instalação de recalque</p><p>2.3 Instalações de recalque</p><p>As instalações de recalque têm a finalidade de conduzir a água do reservatório inferior para o</p><p>superior, por meio das bombas de recalque.</p><p>Da mesma forma que os reservatórios devem ter dois compartimentos, para possibilitar a continuidade</p><p>do funcionamento, a instalação de recalque também deve sempre contar com duas bombas. Nesse</p><p>caso, porém, as bombas devem funcionar apenas uma de cada vez, ficando a outra de reserva.</p><p>O funcionamento deve ser intermitente, ou seja, uma trabalha por uma quinzena, por exemplo, enquanto</p><p>a outra fica parada. Na quinzena seguinte, a ordem se inverte, para que nenhuma delas permaneça</p><p>muito tempo sem funcionar.</p><p>O valor da vazão de recalque é definido em função do valor do consumo diário. A norma</p><p>NBR 5626:1998 especifica que a bomba tenha capacidade para elevar, pelo menos, 15% do volume de</p><p>consumo diário (Cd) em uma hora (ABNT, 1998).</p><p>Para o edifício de escritórios do exemplo apresentado anteriormente, cujo volume para consumo</p><p>diário será de 54 m3, o valor mínimo da vazão requerida para a instalação de recalque seria</p><p>Q</p><p>C</p><p>hora</p><p>m</p><p>h</p><p>m h</p><p>l</p><p>s</p><p>l sd� �</p><p>�</p><p>� � �</p><p>15</p><p>15</p><p>100</p><p>54</p><p>1</p><p>8 10</p><p>8 100</p><p>3 600</p><p>2 25</p><p>3</p><p>3%</p><p>, /</p><p>.</p><p>.</p><p>, /</p><p>Já para o hotel apresentado no mesmo exemplo, cujo volume para consumo diário será de 120,5 m3,</p><p>o valor mínimo da vazão requerida para a instalação de recalque seria</p><p>Q</p><p>C</p><p>hora</p><p>m</p><p>h</p><p>m h</p><p>l</p><p>s</p><p>l sd� �</p><p>�</p><p>� � �</p><p>15</p><p>15</p><p>100</p><p>120 5</p><p>1</p><p>18 08</p><p>8 080</p><p>3 600</p><p>5 02</p><p>3</p><p>3% ,</p><p>, /</p><p>.</p><p>.</p><p>, /</p><p>40</p><p>Unidade I</p><p>Tendo o valor da vazão de recalque, o diâmetro da tubulação deve ser definido de modo que a</p><p>velocidade do escoamento permaneça entre 0,6 e 3 m/s.</p><p>O diâmetro mínimo da tubulação de recalque pode ser determinado por meio da fórmula de</p><p>Forchheimer, que relaciona o valor diâmetro (D), em metros, com o valor da vazão de recalque (Qr), em</p><p>m3/s, e com o período de funcionamento diário (h), em horas, estimado para a bomba de</p><p>recalque.</p><p>D Qr</p><p>h</p><p>� � �13</p><p>24</p><p>4,</p><p>Para a vazão mínima especificada pela norma, o tempo de funcionamento para elevar todo o volume</p><p>correspondente ao consumo diário será de 6,7 horas.</p><p>Para o referido edifício de escritórios, por exemplo, o valor mínimo do diâmetro requerido para a</p><p>instalação de recalque seria</p><p>D</p><p>m</p><p>s</p><p>h</p><p>h</p><p>m� � � �13</p><p>8 10</p><p>3 600</p><p>6 7</p><p>24</p><p>0 045</p><p>3</p><p>4,</p><p>,</p><p>.</p><p>,</p><p>,</p><p>O diâmetro nominal (DN) imediatamente superior a esse é de 50 milímetros ou 0,050 metros.</p><p>O valor da velocidade média do escoamento para a vazão mínima, com esse diâmetro de</p><p>tubulação, seria</p><p>�</p><p>�</p><p>� �</p><p>�� �</p><p>�</p><p>Qr</p><p>A</p><p>m s</p><p>m</p><p>m s</p><p>8 10 3 600</p><p>0 025</p><p>115</p><p>3</p><p>2</p><p>, / .</p><p>,</p><p>, /</p><p>Tendo o valor da vazão de recalque e do diâmetro da tubulação, é possível determinar o valor</p><p>mínimo de altura manométrica (Hm) necessária para a bomba de recalque, ou seja, para fornecer a</p><p>quantidade de energia necessária para que a água seja elevada do fundo do reservatório inferior até</p><p>a entrada do reservatório superior, situada pouco acima do seu nível d’água máximo.</p><p>O valor da altura manométrica, medida em metros de coluna de água (mca), é obtido com a soma</p><p>do valor da diferença (∆z), em metros, entre o nível da entrada no reservatório superior e o nível da</p><p>tomada d’água no reservatório inferior, com o valor da soma de todas as perdas de carga (hf), localizadas</p><p>e distribuídas, que ocorrem ao longo da tubulação de recalque, expressa por</p><p>Hm = ∆z + hf (em mca)</p><p>A diferença (∆z), entre os níveis mencionados, é obtida diretamente do projeto da edificação, como</p><p>o representado esquematicamente na figura a seguir.</p><p>41</p><p>INSTALAÇÕES PREDIAIS HIDRÁULICAS</p><p>Reservatório</p><p>superior</p><p>Reservatório</p><p>inferiorBomba</p><p>3.</p><p>00</p><p>4.</p><p>00</p><p>3.</p><p>50</p><p>9.</p><p>50</p><p>3.</p><p>50</p><p>Figura 19 – Corte esquemático da instalação de recalque de um edifício</p><p>Observação</p><p>O valor da diferença de níveis (∆z) corresponde à parcela de carga</p><p>potencial na equação de Bernoulli, baseada no princípio de conservação da</p><p>energia, expressa por</p><p>42</p><p>Unidade I</p><p>h z</p><p>p</p><p>g</p><p>z</p><p>p</p><p>g</p><p>hf� � � � � � � �1</p><p>1 1</p><p>2</p><p>2</p><p>2 2</p><p>2</p><p>2 2�</p><p>�</p><p>�</p><p>�</p><p>constante</p><p>O valor da perda de carga (hf) corresponde à parcela que completa tal</p><p>equação, para os líquidos reais, como a água.</p><p>Exemplo de aplicação</p><p>As diversas alturas indicadas na figura anterior, medidas em metros, de piso a piso, correspondem a</p><p>um prédio para escritórios, que terá 24 andares-tipo, como andar térreo e 3 andares abaixo do térreo</p><p>para estacionamento.</p><p>Determinar o valor da parcela de carga potencial (∆z) da linha de recalque correspondente à</p><p>diferença entre os níveis dos pontos de tomada de água no reservatório inferior e de chegada no</p><p>reservatório superior.</p><p>Solução</p><p>Considerando que a laje de fundo do reservatório inferior se situará no nível do piso do andar mais</p><p>baixo, a diferença de altura entre o ponto de tomada d’água e o ponto de saída, calculada com os dados</p><p>da figura anterior, será conforme descrito a seguir:</p><p>Tabela 4</p><p>3 andares de estacionamento com 3 m de altura 9 m</p><p>Andar térreo com 4 m de altura 4 m</p><p>24 andares-tipo com 3,50 m de altura 84 m</p><p>Altura da saída do recalque, acima do teto do último andar 9,50 m</p><p>Total 106,50 m</p><p>O valor da parcela de carga potencial será ∆z = 106,50 m = 106,50 mca</p><p>Para definir o valor mínimo de altura manométrica para a bomba de recalque, é preciso determinar</p><p>o valor da parcela referente às perdas de carga na linha.</p><p>3 PERDAS DE CARGA EM INSTALAÇÕES PREDIAIS</p><p>As perdas de carga ao longo de um escoamento são causadas tanto pelo atrito entre o líquido e as</p><p>paredes do conduto quanto pela turbulência do próprio escoamento, em especial nos locais em que há</p><p>mudanças na direção do fluxo.</p><p>43</p><p>INSTALAÇÕES PREDIAIS HIDRÁULICAS</p><p>O valor das perdas de carga sofre influência direta da rugosidade das paredes do conduto e também</p><p>da velocidade do escoamento. Para facilitar o seu estudo, tais perdas são divididas em dois tipos:</p><p>• Perdas de carga distribuídas, que ocorrem principalmente ao longo de todos os segmentos</p><p>retilíneos da tubulação, devidas sobretudo ao atrito.</p><p>• Perdas de carga localizadas, que ocorrem predominantemente nos locais em que há mudanças</p><p>de direção no escoamento, devidas sobretudo à turbulência.</p><p>Os valores das perdas de carga distribuídas podem ser calculados a partir de um valor unitário,</p><p>isto é, de um valor por metro de tubulação, obtido em função da rugosidade do conduto e da</p><p>velocidade do escoamento, que depende apenas da vazão e da área da seção transversal do tubo,</p><p>ou seja, de seu diâmetro.</p><p>Existem diversas formas de obter esse valor de perda de carga unitária, desenvolvidas</p><p>experimentalmente por diversos pesquisadores ao longo do tempo, desde que Darcy e Weisback</p><p>propuseram sua fórmula geral, por volta de 1850.</p><p>h =f</p><p>L</p><p>D</p><p>v</p><p>2gf</p><p>2</p><p>× ×</p><p>Uma das mais utilizadas é a fórmula de Hazen-Williams, apresentada em 1903, com o sobrenome</p><p>dos dois pesquisadores que a desenvolveram, com base no tratamento estatístico dos resultados de</p><p>uma ampla quantidade de experimentos, realizados por eles e também por outros pesquisadores</p><p>de épocas anteriores.</p><p>Essa fórmula, que se tornou uma das mais aceitas por causa de seu bom ajuste aos resultados</p><p>obtidos na prática, relaciona o valor da perda de carga unitária (J), isto é, o valor da carga perdida</p><p>em um metro de tubulação linear, com o valor da vazão (Q) do escoamento, o valor do diâmetro</p><p>da tubulação (D) e o valor de um certo coeficiente (C), que depende tanto do material constituinte</p><p>quanto da idade do tubo, sendo expressa por</p><p>J</p><p>Q</p><p>C D</p><p>� �</p><p>�</p><p>10 643</p><p>185</p><p>185 4 87</p><p>,</p><p>,</p><p>, ,</p><p>O valor da perda de carga unitária (J) será obtido em metros de coluna de água por metro linear</p><p>de tubulação (mca/m), devendo-se utilizar o valor da vazão (Q) em m3/s e o valor do diâmetro</p><p>em metros (m).</p><p>O valor do coeficiente C, para diversos tipos de material, com diferentes idades, são encontrados</p><p>em tabelas obtidas experimentalmente, tais como a parcialmente apresentada a seguir, apenas a</p><p>título de exemplo.</p><p>44</p><p>Unidade I</p><p>Tabela 5 – Valores do coeficiente C para a fórmula de Hazen-Williams</p><p>Material do tubo Novo 10 anos de uso 20 anos de uso</p><p>Plástico (PVC) 140 135 130</p><p>Cobre 140 135 130</p><p>Aço galvanizado roscado 125 100 –</p><p>Aço soldado com revestimento epóxico 140 130 115</p><p>Concreto com acabamento liso 130 – –</p><p>Concreto com acabamento rugoso 130 120 110</p><p>Adaptada de: Azevedo Netto (2015).</p><p>Tendo-se o valor da perda de carga unitária (J), em mca/m, e o valor total do comprimento (L) da</p><p>tubulação linear, em m, que é obtido diretamente do projeto da linha, o valor total da parcela de perda</p><p>de carga (hf) distribuída será obtido por</p><p>hf = J x L (em mca)</p><p>Com relação aos valores de perdas localizadas, seria bastante complexo calcular individualmente,</p><p>tanto devido à sua multiplicidade quanto à variabilidade dos valores em função do material utilizado e</p><p>da velocidade do escoamento.</p><p>Uma solução bastante prática foi obter experimentalmente valores de perdas de carga localizada</p><p>para as peças e materiais mais utilizados nas instalações comuns, para diferentes valores de velocidade</p><p>média de escoamento, e estabelecer equivalências entre o tipo de peça e o comprimento de tubo linear</p><p>que apresente o mesmo valor de perda.</p><p>Sendo assim, para cada projeto de instalação hidráulica, o cálculo das perdas de carga localizada, em</p><p>cada uma das singularidades, seria substituída por um valor de comprimento linear equivalente, somado</p><p>aos comprimentos lineares.</p><p>Ltotal = Llinear + Lequivalente (em m)</p><p>Para calcular a perda de carga total, o valor da soma dos comprimentos, lineares e equivalentes, é</p><p>multiplicado pelo valor da perda de carga unitária.</p><p>hf = J x Ltotal (em mca)</p><p>Dessa forma, foram geradas as denominadas tabelas de comprimentos equivalentes, para as</p><p>singularidades dos materiais e diâmetros mais utilizados, como as tabelas apresentadas a seguir.</p><p>45</p><p>INSTALAÇÕES PREDIAIS HIDRÁULICAS</p><p>Ta</p><p>be</p><p>la</p><p>6</p><p>–</p><p>C</p><p>om</p><p>pr</p><p>im</p><p>en</p><p>to</p><p>s</p><p>eq</p><p>ui</p><p>va</p><p>le</p><p>nt</p><p>es</p><p>, e</p><p>m</p><p>m</p><p>et</p><p>ro</p><p>s,</p><p>pa</p><p>ra</p><p>p</p><p>er</p><p>da</p><p>s</p><p>de</p><p>c</p><p>ar</p><p>ga</p><p>lo</p><p>ca</p><p>liz</p><p>ad</p><p>as</p><p>e</p><p>m</p><p>t</p><p>ub</p><p>ul</p><p>aç</p><p>ão</p><p>d</p><p>e</p><p>co</p><p>br</p><p>e</p><p>ou</p><p>d</p>possível identificar cada trecho em que o diâmetro e a estimativa de vazão 
máxima serão constantes.
Então, o dimensionamento de cada trecho, devidamente identificado, poderá ser realizado na 
sequência adequada, passo a passo, com o resultado de cada passo lançado em planilhas iguais ou 
semelhantes à apresentada a seguir.
Quadro 1 – Modelo de planilha
Trecho A-B B-C C-D D-E
Soma dos pesos
Vazão estimada (l/s)
Diâmetro (mm)
Velocidade (m/s)
Perda de carga unitária (kPa/m)
Comprimento linear horizontal (m) 
Comprimento linear vertical (m) 
Comprimento equivalente (m) 
Comprimento total (m) 
82
Unidade I
Trecho A-B B-C C-D D-E
Perda de carga (kPa)
Diferença de cotas (∆z em m) 
Pressão dinâmica resultante (kPa)
Pressão dinâmica requerida (kPa)
Adaptado de: ABNT (1998, p. 32).
 Resumo
Tratamos os principais assuntos relativos ao abastecimento de água 
potável para as edificações em geral. Os princípios e conceitos básicos que 
norteiam as instalações prediais hidráulicas foram expostos e exemplificados, 
tanto do ponto de vista da própria hidráulica quanto do ponto de vista da 
economia de energia, da preservação e do conforto ambiental, ou da justa 
tarifação para remunerar o serviço prestado.
Foram ilustradas questões relativas ao volume de consumo diário, 
variável em função do clima e dos próprios hábitos regionais, bem como 
em função do uso e da finalidade da edificação.
Também foi estudado o dimensionamento tanto do volume necessário 
para o abastecimento regular quanto do volume a reservar para falhas 
eventuais ou frequentes no sistema de abastecimento público.
A seguir, foi exemplificado um roteiro completo e detalhado de cada 
etapa do dimensionamento da instalação predial de água fria, a fim de 
manter água potável disponível em todos os pontos de utilização, em 
quantidade e pressão adequadas a cada tipo de uso.
 Exercícios
Questão 1. (FURB 2019, adaptada) Tendo a NBR 5626:1998 como referência, analise as afirmativas 
sobre os reservatórios prediais de água fria e registre V para as verdadeiras e F para as falsas:
( ) O volume de água reservado para uso doméstico deve ser, no mínimo, o necessário para 24 horas 
de consumo normal no edifício, sem considerar o volume de água para combate a incêndio.
( ) O volume de água reservado para residências de pequeno tamanho, recomendado pela referida 
norma, é de, no mínimo, 500 litros.
( ) O volume de água reservado para edifícios de grande porte, recomendado pela referida norma, é 
de, no máximo, 15.000 litros.
83
INSTALAÇÕES PREDIAIS HIDRÁULICAS
( ) A extremidade da tomada de água no reservatório deve ser elevada em relação ao fundo desse 
reservatório para evitar a entrada de resíduos eventualmente existentes na rede predial de distribuição.
Assinale a alternativa com a sequência correta:
A) F – F – V – F.
B) V – V – V – F.
C) F – V – F – V.
D) V – V – F – V.
E) V – V – V – V.
Resposta correta: alternativa D.
Análise das afirmativas
(V) O volume de água reservado para uso doméstico deve ser, no mínimo, o necessário para 24 horas 
de consumo normal no edifício, sem considerar o volume de água para combate a incêndio.
Justificativa: o item 5.2.5.1 informa que o volume de água reservado para uso doméstico deve ser, no 
mínimo, o necessário para 24 horas de consumo normal no edifício, sem considerar o volume de água 
para combate a incêndio.
(V) O volume de água reservado para residências de pequeno tamanho, recomendado pela referida 
norma, é de, no mínimo, 500 litros.
Justificativa: o item 5.2.5.1 recomenda que, no caso de residência de pequeno tamanho, a reserva 
mínima deve ser de 500 litros.
(F) O volume de água reservado para edifícios de grande porte, recomendado pela referida norma, é 
de, no máximo, 15.000 litros.
Justificativa: o volume é reservado em função da localização do edifício. Caso a região onde o prédio 
for construído não apresente faltas d’água habituais no abastecimento da rede pública, a reserva será 
feita para um dia de consumo. Se o prédio for construído numa região em que as falhas no abastecimento 
público são frequentes, a reserva deverá ser proporcional ao tempo que costuma durar a falta d’água, 
isto é, à quantidade de dias consecutivos sem fornecimento.
(V) A extremidade da tomada de água no reservatório deve ser elevada em relação ao fundo desse 
reservatório para evitar a entrada de resíduos eventualmente existentes na rede predial de distribuição.
84
Unidade I
Justificativa: o item 5.2.5.6 informa que a extremidade da tomada de água no reservatório deve 
ser elevada em relação ao fundo desse reservatório para evitar a entrada de resíduos eventualmente 
existentes na rede predial de distribuição.
Questão 2. (FCC 2017) Para a instalação de um chuveiro foram utilizados 4,4 m de tubulação de 
diâmetro de 19 mm, 1 Tê de saída de lado, 1 Tê de passagem direta, 5 cotovelos de 90º e 2 registros 
de gaveta abertos. Os comprimentos equivalentes das singularidades são: Tê de saída de lado: 1,4 m; 
Tê de passagem direta: 0,4 m; cotovelo de 90º: 0,7 m e registro de gaveta aberto: 0,1 m. As perdas por 
singularidade representam, em relação às perdas por atrito da tubulação retilínea, o percentual de: 
A) 125%.
B) 150%.
C) 110%.
D) 90%.
E) 75%.
Resposta correta: alternativa A.
Análise da questão
Tabela 17
Item Quantidade Perda de carga unitária Perda de carga total
Tubulação 4,4 m 1 m 4 m
Tê de saída lateral 1 1,4 m 1,4 m
Tê de passagem 1 0,4 m 0,4 m
Cotovelo 90º 5 0,7 m 3,5 m
Registro 2 0,1 m 0,2 m
As perdas de carga referentes às singularidades estão na tabela a seguir:
Tabela 18
Item Quantidade Perda de carga unitária Perda de carga total
Tê de saída lateral 1 1,4 m 1,4 m
Tê de passagem 1 0,4 m 0,4 m
Cotovelo 90º 5 0,7 m 3,5 m
Registro 2 0,1 m 0,2 m
Perda de carga referente às singularidades 5,5 m
85
INSTALAÇÕES PREDIAIS HIDRÁULICAS
A relação percentual (R%) entre a perda de carga das singularidades (hs) e a perda de carga da 
tubulação (hT) fica:
R
h
h
R
m
m
R
s
T
% %
%
,
%
% %
� �
� �
�
100
5 5
4
100
125