Instalações Hidrossanitárias
Professora: Msc. Maria Cleide Oliveira Lima
E--mmail: [email protected]
Instalações Hidrossanitárias
Instalações Hidráulicas• Água Fria• Água Quente
Instalações Sanitárias• Água servida € Esgoto
Instalações de drenagem de Águas P luviais
OBJETIVOS
■ Identificar os componentes e os princípios de funcionamento dos sistemas prediais de água fria, de água quente, de esgoto sanitário e sua disposição final e de drenagem pluvial;
■ Conceber espacialmente sistemas prediais hidrossanitários compatíveis entre si e com os demais projetos;
■ Conhecer
osdimensionamento
processos dossistemas
de prediaisnas
normas
OBJETIVOS
hidrossanitáriosdescritos técnicas pertinentes;
■ Ler e interpretar os projetos eorientar suas execuções;
OBJETIVOS
OBJETIVOS
METODOLOGIA E AVALIAÇÃO
■ METODOLOGIA
• Aulas expositivas e dialogadas;• Aulas práticas;• Visitas técnicas.
■ AVALIAÇÃO
• Avaliação individual escrita;• Desenvolvimento de Projetos;• Dimensionamentos.
NORMAS
■ NBR - 10844 - Instalações prediais de águas pluviais.
■ NBR - 8160 - Sistemas prediais de esgoto sanitário - Projeto e Execução
■ NBR - 5626 - Instalações prediais de água fria.
■ NBR- 7198 - Projeto e Execução de Instalações prediais de água quente.
■ NBR - 6493 - Emprego de cores para identificação de tubulações e cores.
Conceitos Importantes■ Força, pressão
Quando uma força é aplicada sobre uma área, ocorre o que chamamos de pressão.
•Sendo assim, sua unidade de medidaéquilograma força por centímetro quadrado –
kgf/cm².
• Existem outras formas de expressarmosasunidades de medida de pressão:
m.c.a: metros de coluna d’água Pa: Pascal
■ Correspondência destas unidades: 1kgf/cm² é a pressão exercida por uma coluna com 10 metros de altura, ou seja, 10 metros de coluna d’água (m.c.a.), ou 100.000 Pa.
Conceitos Importantes
1kgf/cm²→10 m.c.a → 100.000Pa →100KPa
Conceitos Importantes
■ Lei de Stevin
■ Olhando para os dois copos A e B, em qual dos dois existe maior pressão sobre o fundo de cada um? O copo A ou o copo B?
Conceitos Importantes
■ Ligando os dois copos: os níveispermanecem exatamente os mesmos.
■ As pressões portanto, são iguais em ambos os copos.
■ Esta experiência é chamada“Princípio dos Vasos Comunicantes”.
Conceitos Importantes
■ Agora, se adicionarmos água no copo A, inicialmente ocorre um pequeno aumento da altura “hA”. O nível do copo A, então, vai baixando aos poucos. Com a adição de água, houve um aumento de pressão no fundo do mesmo, a qual tenderá a se igualar a pressão exercida pela água do copo B.
Conceitos Importantes
superfíciequalquer só depende
da alturado
■ Lei de Stevin
essa
nível da águaaté superfície.
Apressão
que a água
exerce sob uma
Conceitos Importantes
Níveis iguais, geram pressões iguais.A pressão não depende da forma no recipiente.
Conceitos importantes
■ E como funciona isto nas edificações?
■ Dentro do sistema de abastecimento e da instalação predial a água exerce uma força sobre as paredes das tubulações. A esta força damos o nome de “pressão”.
■ A pressão nas edificações só depende da altura do nível da água, desde um ponto qualquer da tubulação até o nível da água do reservatório.
Conceitos Importantes
■ Lei de Pascal Quando um ponto de um líquido em equilíbrio sofre uma variação de pressão, todos os outros pontos do líquido também irão sofrer a mesma variação.
Velocidade
de■ Velocidade: velocidademédia escoamento através de uma seção.
doescoamento
élimitada
■ A velocidade em função do ruído
etambém para
controlar o golpe de aríete.■ A NBR-5626 recomenda que
avelocidade da água, em qualquer trechoatinjavalores
de tubulação,não superiores a 3 m/s.
Golpe de Aríete
nasinstalações
aodescer emvelocidad
e
■ A água hidráulicas tubulação,
ébruscamente
elevadapela interrompida.Isto provoca golpes de grande força
(elevações de pressão) nos equipamentos da instalação.
■ Se umlíquido
estiver passando porumacalha e de repente interrompermos a sua
subirárapidamente,
Golpe de Aríete
passagem, seunível passando atransbordar pelos lados. Seisto ocorrer dentro de um tubo, olíquidonão terá por onde escapar e
provocaráportanto um aumento depressão
contra sériasas paredes do tubo,
causando conseqüências na instalação.
Golpe de Aríete
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Golpe de Aríete
assim, denomina-seo choque violento
■ Sendo Aríete entre as paredes da
Golpe de produzido tubulação
équando oescoamento interrompido bruscamente.
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O que se deve fazer para evitar ou eliminar os Golpes de Aríete?
■ Utilizar válvulas de fechamento lento. Existem algumas marcas de válvulas de descarga que possuem dispositivos anti- golpe de aríete, que tornam o fechamento da válvula mais suave. Principalmente em prédios, é preferível utilizar caixas de descarga, pois além de consumirem menor quantidade de água, não provocam Golpe de Aríete.
Vazão
uma unidade de tempo. Usualmente é dado em litros por segundo (l/s) ou em metros cúbicos por hora (m³/h);
Q = Volume/Tempo
Q =Área
x
Velocidade
■ Vazão: é o volume de água
que passa por
uma determinada seção de um tubo, por
Diferenças entre as siglas DN e DE
■ DN significaDiâmetro Nominal, ou seja, é apenasum diâmetro dereferência dosnão
tubos e conexões.Ele representao diâmetroexato da peça.
■ DE, DiâmetroExternorepresenta diâmetro
exatamenteo
externo dedeterminada peça.
VELOCIDADES E VAZÕES MÁXIMAS
Bitolas SoldáveisDiâmetro Externo
RoscáveisDiâmetro Externo
VelocidadeMáxima
VazãoMáxima
DN D.Ref DE (mm) DE (mm) m/s l/s
15 ½ 20 21 3 0,2
20 ¾ 25 26,5 3 0,6
25 1 32 33,2 3 1,2
32 1 ¼ 40 42 3 2,5
40 1 ½ 50 48 3 4,0
50 2 60 60 3 5,7
60 2 ½ 75 75,5 3 8,9
75 3 85 88,3 3 12
100 4 110 113,1 3 18
125 5 140 139,5 3 31150 6 160 164,4 3 40
Perda de Carga
■ Com oaumento
davelocidadetubulação, a turbulência faz com
que
da água naas
partículas se agitem cada vez mais e acabem colidindo entre si. Além disso, o escoamento causa atrito entre as partículas e as paredes do tubo.
■ Assim, as colisões entre as partículas com as paredes dos tubos, dificultam o escoamento da água, o que gera a perda de energia. Podemos dizer então que “o líquido perde pressão” ou seja: “houve perda de carga”.
Perda de Carga
■ A grande vantagem em utilizar materiais lisos como o PVC em tubulações.
Perda de Carga
Maiores comprimentos de tubos
Mais atritos e choques
É a perda de energia que o fluido sofre ao longo do escoamento em uma tubulação.
Maior número de conexões Mais perda
de carga
Tubos mais rugosos
Menos pressão
Classificação das Perdas de Carga
■ Distribuída: É aquela que ocorre ao longo da tubulação, pelo atrito da água comas
seguintes dadosda
paredes do tubo.■ Dependem
dos tubulação:■ Comprimento;■ Diâmetro;■ Material da tubulação;■ Vazão.
Cálculo das Perdas de Carga- Distribuída:
vazão e as perdas de carga :■ Fórmula de Fair-Whipple-Hsiao
■ A fórmula empírica que relaciona odiâmetroda
tubulação, a velocidade, a
Cálculo das Perdas de Carga- Distribuída:
■ Pode-seutilizar Whipple-Hsiao
o ábaco deFair- em substituição
daformula apresentada anteriormente.
■ Vazão - Q = 0,3 l/s■ Diâmetro - DN = 20 mm
Ábaco de Fair-Whipple- Hsiao para tubulações de
cobre e plástico
Classificação das Perdas de Carga
■ Perda de carga localizada: Em casos em que a água sofre mudanças de direção em conexões como reduções, joelhos ou registros, ocorre uma perda de carga dita localizada.
■ É por isto que quanto maior for o número de conexões em um trecho de tubulação, maior será a perda de pressão neste trecho ou perda de carga, diminuindo a pressão ao longo da rede
■ Perda de carga Localizadas■ É recomendado pela
NBR5626/98:
comprimentos
Cálculo das Perdas de Carga- Localizadas
Métododos equivalentes.
aoseu
Umconduto longo
que peças
•Princípio:apresenta especiais(
válvulas, registros,tês), comporta-se, no tocante às perdas de carga, como se fosse um conduto retilíneo mais longo.
■ Perda de carga Localizadas
Cálculo das Perdas de Carga- Localizadas
■ Para determinação dos comprimentos equivalentes são utilizados ábacos e tabelas, dependendo do caso a ser calculado.■ Soma dos comprimentos equivalentes de
todas as peças.
Cálculo das Perdas de Carga- Localizadas
• Nas
instalações prediais,devemos
Pressão estática, dinâmica e de serviço
considerar três tipos de pressão:
1)Pressão estática 2)Pressão dinâmica e 3)Pressão de serviço
Pressão Estática
Pressão da água quando ela está parada dentro da tubulação. O seu valor é medido pela altura que existe entre, por exemplo,o chuveiro e o
nível da água no reservatório superior.
Se for instalado um manômetro no ponto do chuveiro e a altura até o nível da água no reservatório for de 4 metros, o manômetro marcará 4 m.c.a.
Pressão Estática
Com relação a pressão estática, a norma NBR5626 de instalações prediais de água
fria, diz o seguinte:
■ Em uma instalação predial de água fria, em qualquer ponto,a pressão estática máximanão colun
adeveultrapassar d’água).
■ Isto significaque
40 m.c.a (metrosde
a diferença entrereservatório superior e oponto
mais baixoa altura do
danãodeve
sermaior
que 40instalaçãopredial metros.
Pressão Dinâmica
É a pressão verificada quando a água está em movimento. Esta pressão depende do traçado da
tubulação e dos diâmetros adotados para os tubos. O seu valor é a pressão estática menos as perdas de
carga.
PD= PE- PC
OBSERVAÇÕES
■ Toda a rede de distribuição predial deve atender ao seguinte requisito:
Pressão de Serviço
Esta representa a pressão máxima que podemos aplicar a um tubo, conexão ou válvula ou outro
dispositivo, quando em uso normal.
• É importante seguir as recomendações quanto aPressão de Serviço tubulações, como os
para evitardanosàs casos
de rompimentode
conexões, estrangulamentos de tubos, etc., que trazem transtornos aos usuários.
Tabela.Pressões dinâmicasmínimas nos pontos de
utilização,em metros de coluna d’
Aparelho Sanitário Peça de utilização
Pressão dinâmica mínima
(KPa)Bacia Sanitária Caixa de Descarga 5
Bacia Sanitária Válvula de Descarga 15
Banheira Misturador (Água Fria) 10
Bebedouro Registro de Pressão 10
Bidê Misturador (Água Fria) 10
Chuveiro ou ducha Misturador (Água Fria) 10
água (mca)Chuveiro Elétrico Registro de Pressão 10
Lavadora de Pratos Registro de Pressão 10
Lavadora de Roupas Registro de Pressão 10
Lavatório Torneira ou misturador (Água Fria)
10
Pia Torneira ou misturador (Água Fria)
10
Pia Torneira elétrica 10
Tanque Torneira 10
Torneira de jardim ou lavagem em geral
Torneira 10
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