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AULA 9
8. Dimensionamento de Reservatórios
8.1. Estimativa de Consumo Para fazer o dimensionamento de Reservatórios, seja uma residência térrea ou sobrado ou até mesmo um edifício, precisaremos fazer uma estimativa de consumo de água. Esta estimativa varia de acordo com o uso do edifício. Se for de uso residencial, por exemplo, a estimativa é per capita (por morador), se for uma escola, por aluno e se for um supermercado, por metro quadrado de área. A estimativa de consumo diário é dada pela Norma NBR-5626 através de duas tabelas: Tabela 1 - Estimativa de consumo diário de água Tipo de Prédio Unidade Consumo diário (l/dia)
- Serviço doméstico Apartamentos per capita 200 Apartamentos de luxo per capita 300 a 400 por quarto empregada
Residência de luxo per capita 300 a 400 Residência de médio valor per capita 150 Residências Populares per capita 120 a 150 Alojamentos Provisórios de obra per capita 80 Apartamento de zelador per capita 600 a 1.
- Serviço público Edifícios de escritório por ocupante efetivo 50 a 80 Escolas, internatos per capita 150 Escolas, externatos por aluno 50 Escolas, semi-internatos por aluno 100
Hospitais e postos de saúde por leito 250 Hotéis com cozinha e lavanderia por hóspede 250 a 350 Hotéis sem cozinha e lavanderia por hóspede 120 Lavanderias por kg de roupa seca
Quartéis por soldado 150 Cavalariças por cavalo 100 Restaurantes por refeição 25 Mercados por m2 de área 5 Garagens e postos de serviços por automóvel 100 Rega de jardins por m2 de área 1, Cinemas e teatros por lugar 2 Igrejas por lugar 2 Ambulatórios per capita 25 Creches per capita 50
- Serviço Industrial Fábricas (uso pessoal) por operário 70 a 80 Fábrica com restaurante por operário 100 Usina de leite por litro de leite 5 Matadouros de animais de grande porte por animal 300 Matadouros de animais de peq. porte por animal 150 Piscinas domiciliares por área 2 cm de lâmina de água Tabela 2 - Taxa de ocupação de acordo com a natureza do local Natureza do local Taxa de ocupação Prédio de apartamentos 2 pessoas por dormitório Prédio de escritórios:
- uma só entidade locadora 1 pessoa por 7 m2 de área
- mais de uma entidade locadora 1 pessoa por 5 m2 de área
- Segundo o código de obras do 6 litros por m2 de área útil
Além do volume calculado para consumo, devemos acrescentar ao reservatório a água destinada aos hidrantes ou outros disposistivos de combate a incêndio. Este volume varia de acordo com a cidade ou o estado por causa das normas do Corpo de bombeiros. De acordo com as normas do Corpo de Bombeiros de São Paulo, a reserva de incêndio varia de acordo com o tipo da edificação, da área construída e do tipo de esguicho do hidrante. Por exemplo, para um edifício residencial, a reserva de incêndio pode variar de 5 m3 (para edifícios com área construída menor que 2.500 m2) até 47 m3 (para edifícios com área superior a 50.000 m2) Tabela - Volume de reserva de incêndio mínima (m3) (fonte: Corpo de Bombeiros do Estado de S. Paulo)
Esguicho tipo 1 - 25 ou 32 mm de diâmetro e 45 m de comprimento e Esguicho tipo 2 - 40 mm de diâmetro e 30 m de comprimento Para maiores informações e maiores detalhes, consulte a Instrução Técnica I.T. número 22 e outras I.T.'s do Corpo de Bombeiros do Estado de S. Paulo (www.polmil.sp.gov.br/ccb/pagina15.html): 8.2.1.2. Reserva de ar condicionado Se o edifício possuir sistema de ar condicionado, também deverá ser previsto uma reserva de água para o mesmo. Esse volume varia de acordo com o fornecedor e do tipo de sistema de ar condicionado.
Além da tubulação de saída para os pontos de alimentação, ainda existem as tubulações: A. Entrada - que faz a alimentação do reservatório através de uma torneira de bóia. Ao atingir o nível máximo, a bóia fecha automaticamente a torneira. B. Extravasor ou "ladrão" - tubulação que evita o transbordamento do reservatório caso a torneira de bóia não funcione adequadamente. Se a bóia quebrar, a água entra na tubulação do extravasor que a canaliza até um local de fácil visualização, geralmente dentro da área de um "box" ou sobre a área do jardim da casa, saindo do telhado, avisando o usuário que algo está errado. O tubo do extravasor deve ter diâmetro mínimo de 25 mm e superior ao do tubo de entrada, caso contrário, não terá condição de escoar adequadamente a água. C. Limpeza - A tubulação de limpeza sai da parte inferior do reservatório e une- se à tubulação do extravasor. A cada seis meses devemos limpar o reservatório e a água da limpeza deve ser canalizada através dessa tubulação para ser descartada abrindo-se o registro de gaveta.
8.3.2. Reservatório de um edifício residencial: Dimensionar o reservatório de um edifício residencial de 10 andares com 4 apartamentos por andar, mais apartamento de zelador. Cada apartamento tem 2 dormitórios, 2 banheiros, cozinha e área de serviço.
- Número de dormitórios: 2 e sem dependência de empregada. Mas o edifício possui 10 andares, 4 aptos por andar e dependência para zelador , o que determina um acréscimo de 600 a 1.000 litros por dia no reservatório. Adotaremos a média de 800 litros
- A taxa de ocupação é de 2 pessoas por dormitório em residências ou apartamentos
- A estimativa de consumo depende do padrão da residência e pode variar entre 120 e 400 litros per capita. Vamos adotar um valor intermediário de 250 litros per capita/dia
- A capacidade do reservatório pode variar de 1 a 3 dias. Vamos adotar a média 1,5 dia. Portanto, a capacidade do reservatório será: Número de dormitórios No. de andares No. de aptos por andar taxa de ocupação estimativa de consumo (l/dia) Extras (zelador) Capacidade em dias TOTAL ( l ) 2 10 4 2 250 800 1,5 61. Total = [(2 x 10 x 4 x 2 x 250) + 800] = 40.800 litros por dia
Volume total = 61.200 + 8.000 litros de reserva de incêndio = 69.200 litros.
- Reservatório superior: 2/5 do total (40%) - 27.680 litros
- Reservatório inferior: 3/5 do total (60%) - 41.520 litros
9. Dimensionamento do Ramal e do Alimentador
Predial
superior. A água terá que ser recalcada do reservatório inferior para o superior através de uma bomba. Para o dimensionamento da tubulação de recalque, a norma recomenda o uso da fórmula de Forchheimmer: Dr = diâmetro nominal do tubo de recalque Q = vazão da bomba em m3/s X = h / 24 (h = número de horas de funcionamento da bomba em um período de 24 h) ou utilizando o ábaco Cálculo da vazão da bomba em m3/s Segundo a Norma 5626/82, a vazão mínima da bomba deve ser igual a 15% do consumo diário. Como o nosso consumo diário calculado é de 40.800 litros por dia no nosso exemplo: Q = 0,15 x 40. Q = 6.120 litros/hora (vazão mínima) Entretanto, uma bomba de edifício residencial deve funcionar em 3 períodos de 1,5 hora cada por dia, totalizando 4,5 horas de funcionamento a cada 24 horas, então a vazão adotada será: Q = 40.800 / 4, Q = 9.066,7 litros/hora (vazão adotada - maior que a mínima) Q = 9,1 m3/h Oy Transformando em litros/s e em m3/s Q = (9.066,7 / 3.600) = 2,52 litros/s Cálculo do funcionamento da bomba a cada 24 horas (X)
Como foi dito, bomba deve funcionar em 3 períodos de 1,5 hora por dia, totalizando 4,5 horas a cada 24 horas X = 4,5 / 24 X = 0, Aplicando os valores no ábaco: Vamos obter valores entre 1 1/2" (40mm) e 2" (50mm). Adotando o valor de 50 mm, com uma vazão de 2,52 l/s, encontramos no ábaco de Fair-Whipple-Hsiao, os valores de velocidade (v) e da Perda de Carga unitária (J): v = 1,3 m/s e J = 0,038 m/m A tubulação de aspiração da bomba do reservatório inferior deve ser de diâmetro comercial acima do tubo de recalque: DN = 60 mm.
