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Indaial – 2020 Práticas de instalações Hidrossanitárias Prof. João Marcos Bosi Mendonça de Moura 1a Edição Copyright © UNIASSELVI 2020 Elaboração: Prof. João Marcos Bosi Mendonça de Moura Revisão, Diagramação e Produção: Centro Universitário Leonardo da Vinci – UNIASSELVI Ficha catalográfica elaborada na fonte pela Biblioteca Dante Alighieri UNIASSELVI – Indaial. Impresso por: M929p Moura, João Marcos Bosi Mendonça de Práticas de instalações hidrossanitárias. / João Marcos Bosi Mendonça de Moura. – Indaial: UNIASSELVI, 2020. 191 p.; il. ISBN 978-65-5663-156-1 ISBN Digital 978-65-5663-152-3 1. Instalações hidrossanitárias. - Brasil. II. Centro Universitário Leonardo da Vinci. CDD 620 aPresentação Caro acadêmico! Seja muito bem-vindo ao livro da disciplina Práticas de Instalações Hidrossanitárias. Buscaremos aqui construir conhecimentos teóricos e práticos sobre instalações prediais de água fria, esgoto e preventivo de incêndio, com ênfase em construções residenciais. É com muita alegria que apresento a você atividades que possam contribuir para uma formação profissional comprometida com a qualidade e a sustentabilidade dos projetos de engenharia. Trilharemos este percurso por meio de três Unidades, levando sempre em conta a importância que as instalações hidrossanitárias possuem para a segurança e o conforto dos usuários da edificação. Na Unidade 1, apresentaremos os fundamentos para concepção e projeto de instalações hidráulicas de água fria. Trabalharemos as práticas voltadas ao conhecimento de seus elementos (Tópico 1), lembrando e relembrando algumas informações básicas para a elaboração de projetos. Estudaremos também os sistemas de reservação e bombeamento (Tópico 2), tendo em vista a importância que possuem para o fornecimento de água com adequada vazão e pressão. Veremos também como dimensionar as mais diversas tubulações de uma instalação de água fria (Tópico 3) e, ao final, esperamos que você tenha condição de avaliar e conceber um projeto (Tópico 4). As mais importantes práticas voltadas às instalações prediais de esgoto sanitário serão estudadas na Unidade 2. No primeiro tópico, refletiremos alguns aspectos teóricos e práticos gerais e, no segundo tópico, aprenderemos como funciona o dimensionamento de cada um dos elementos da instalação. No Tópico 3, você terá a oportunidade de dimensionar sistemas de tratamento individual de esgoto, algo fundamental para lotes sem acessos a um sistema público de coleta e tratamento. Por fim, refletiremos no Tópico 4 alguns aspectos normativos importantes e também um projeto predial de esgoto sanitário. Na última e terceira Unidade, você será apresentado às principais diretrizes para concepção e projeto de sistemas de combate e prevenção ao incêndio. O panorama legal e normativo brasileiro sobre esse tema é amplo, uma vez que o Corpo de Bombeiros de cada unidade/estado da federação exerce o poder de regulação local. No Tópico 1, serão apresentados algumas diretrizes fundamentais e adaptadas ao seu contexto de atuação profissional. Afinal de contas, quais são os fatores responsáveis pelos incêndios? Eles podem ser evitados? Refletiremos algumas dessas perguntas para além do senso comum. Na sequência, abordaremos práticas voltadas aos sistemas hidráulicos (Tópico 2) e de bombas (Tópico 3) de combate ao incêndio, questões muito importantes para a segurança de uma edificação. Alguns conteúdos vistos na Você já me conhece das outras disciplinas? Não? É calouro? Enfim, tanto para você que está chegando agora à UNIASSELVI quanto para você que já é veterano, há novi- dades em nosso material. Na Educação a Distância, o livro impresso, entregue a todos os acadêmicos desde 2005, é o material base da disciplina. A partir de 2017, nossos livros estão de visual novo, com um formato mais prático, que cabe na bolsa e facilita a leitura. O conteúdo continua na íntegra, mas a estrutura interna foi aperfeiçoada com nova diagra- mação no texto, aproveitando ao máximo o espaço da página, o que também contribui para diminuir a extração de árvores para produção de folhas de papel, por exemplo. Assim, a UNIASSELVI, preocupando-se com o impacto de nossas ações sobre o ambiente, apresenta também este livro no formato digital. Assim, você, acadêmico, tem a possibilida- de de estudá-lo com versatilidade nas telas do celular, tablet ou computador. Eu mesmo, UNI, ganhei um novo layout, você me verá frequentemente e surgirei para apresentar dicas de vídeos e outras fontes de conhecimento que complementam o assun- to em questão. Todos esses ajustes foram pensados a partir de relatos que recebemos nas pesquisas institucionais sobre os materiais impressos, para que você, nossa maior prioridade, possa continuar seus estudos com um material de qualidade. Aproveito o momento para convidá-lo para um bate-papo sobre o Exame Nacional de Desempenho de Estudantes – ENADE. Bons estudos! NOTA Unidade 1 serão úteis nesta etapa. Por fim, encerraremos a Unidade 3 com a análise de práticas voltadas ao desenvolvimento de projetos e à inspeção de sistema de prevenção e combate ao incêndio (Tópico 4). Em resumo, caro acadêmico, esperamos que este livro lhe proporcione uma ótima oportunidade de crescimento profissional. Aproveite as práticas elaboradas com especial cuidado para alunos e alunas que optaram por essa fascinante e gratificante atividade: a Engenharia! Uma ótima leitura e bons estudos! Prof. Dr. João Marcos Bosi Mendonça de Moura. Olá, acadêmico! Iniciamos agora mais uma disciplina e com ela um novo conhecimento. Com o objetivo de enriquecer seu conhecimento, construímos, além do livro que está em suas mãos, uma rica trilha de aprendizagem, por meio dela você terá contato com o vídeo da disciplina, o objeto de aprendizagem, materiais complemen- tares, entre outros, todos pensados e construídos na intenção de auxiliar seu crescimento. Acesse o QR Code, que levará ao AVA, e veja as novidades que preparamos para seu estudo. Conte conosco, estaremos juntos nesta caminhada! LEMBRETE sumário UNIDADE 1 — PRÁTICAS DE INSTALAÇÕES DE ÁGUA FRIA .............................................. 1 TÓPICO 1 — INSTALAÇÕES DE ÁGUA FRIA: ASPECTOS GERAIS ...................................... 3 1 INTRODUÇÃO .................................................................................................................................... 3 2 SISTEMA DE ABASTECIMENTO E DISTRIBUIÇÃO ............................................................... 6 3 CONSUMO DE ÁGUA E NÚMERO DE APARELHOS: DIRETRIZES PRÁTICAS .............. 7 4 DIMENSIONAMENTO DE ALIMENTADOR ........................................................................... 10 5 PRÁTICA – PARÂMETROS BÁSICOS DE EMPREENDIMENTOS ...................................... 12 6 PRÁTICA – CONSUMO DE ÁGUA .............................................................................................. 14 RESUMO DO TÓPICO 1..................................................................................................................... 16 AUTOATIVIDADE .............................................................................................................................. 17 TÓPICO 2 — RESERVATÓRIOS E SISTEMAS DE BOMBEAMENTO: DIMENSIONAMENTO E VERIFICAÇÕES ................................................................................... 19 1 INTRODUÇÃO ................................................................................................................................. 19 2 DIMENSIONAMENTO DE RESERVATÓRIO ........................................................................... 21 2.1 RESERVATÓRIO INFERIOR ....................................................................................................... 22 2.2 RESERVATÓRIO SUPERIOR ...................................................................................................... 23 2.3ELEMENTOS COMPLEMENTARES ......................................................................................... 24 3 DIÂMETRO DAS TUBULAÇÕES DE RECALQUE E DE SUCÇÃO ...................................... 25 4 CONJUNTO MOTOBOMBA .......................................................................................................... 28 5 PRÁTICA – DIMENSIONAMENTO DE RESERVATÓRIO ..................................................... 34 RESUMO DO TÓPICO 2..................................................................................................................... 35 AUTOATIVIDADE .............................................................................................................................. 36 TÓPICO 3 — DIMENSIONAMENTO E ESPECIFICAÇÕES DE RAMAIS, COLUNAS E BARRILETES ......................................................................................................................................... 39 1 INTRODUÇÃO .................................................................................................................................. 39 2 SUB-RAMAIS E RAMAIS ............................................................................................................... 42 3 COLUNAS DE DISTRIBUIÇÃO .................................................................................................... 46 4 BARRILETES ...................................................................................................................................... 47 5 PRESSÕES MÍNIMAS E MÁXIMAS ............................................................................................ 48 RESUMO DO TÓPICO 3..................................................................................................................... 51 AUTOATIVIDADE .............................................................................................................................. 52 TÓPICO 4 — BOAS PRÁTICAS DE PROJETO DE INSTALAÇÃO DE ÁGUA FRIA ........... 53 1 INTRODUÇÃO .................................................................................................................................. 53 2 PROJETOS DE INSTALAÇÕES DE ÁGUA FRIA: CONCEPÇÃO E DIRETRIZES ............ 54 3 CASOS PRÁTICOS – ANÁLISE DE PROJETOS DE INSTALAÇÃO DE ÁGUA FRIA ..... 59 LEITURA COMPLEMENTAR ............................................................................................................ 61 RESUMO DO TÓPICO 4..................................................................................................................... 64 AUTOATIVIDADE .............................................................................................................................. 65 REFERÊNCIAS ...................................................................................................................................... 66 UNIDADE 2 — PRÁTICAS DE INSTALAÇÕES DE ESGOTO SANITÁRIO ......................... 69 TÓPICO 1 — INSTALAÇÕES DE ESGOTO SANITÁRIO: ASPECTOS GERAIS ................. 71 1 INTRODUÇÃO .................................................................................................................................. 71 2 ELEMENTOS DA INSTALAÇÃO DE ESGOTO SANITÁRIO ................................................ 72 2.1 BANHEIROS.................................................................................................................................. 73 3 COZINHA, ÁREAS DE SERVIÇO E LIMPEZA GERAL ........................................................... 76 RESUMO DO TÓPICO 1..................................................................................................................... 80 AUTOATIVIDADE .............................................................................................................................. 81 TÓPICO 2 — INSTALAÇÃO DE ESGOTO SANITÁRIO: COMO DIMENSIONAR? .......... 83 1 INTRODUÇÃO ................................................................................................................................. 83 2 ELEMENTOS: TUBULAÇÕES E CAIXAS DE INSTALAÇÃO ................................................ 84 2.1 RAMAL DE DESCARGA E ESGOTO ........................................................................................ 85 2.2 TUBO DE QUEDA ........................................................................................................................ 87 2.3 SUBCOLETOR E COLETOR PREDIAL..................................................................................... 87 2.4 VENTILAÇÃO .............................................................................................................................. 90 3 CAIXAS DE INSPEÇÃO, GORDURA E SIFONADAS ............................................................. 92 RESUMO DO TÓPICO 2..................................................................................................................... 95 AUTOATIVIDADE .............................................................................................................................. 96 TÓPICO 3 — TRATAMENTO INDIVIDUAL DE ESGOTO SANITÁRIO .............................. 99 1 INTRODUÇÃO .................................................................................................................................. 99 2 SISTEMA DE TANQUE SÉPTICO E FILTRO ANAERÓBIO ................................................. 100 2.1 DIMENSIONAMENTO DO SISTEMA DE TRATAMENTO INDIVIDUAL ...................... 102 2.1.1 Tanque séptico .................................................................................................................... 102 2.1.2 Filtro anaeróbio .................................................................................................................. 106 3 RECOMENDAÇÕES PRÁTICAS ................................................................................................. 107 RESUMO DO TÓPICO 3................................................................................................................... 110 AUTOATIVIDADE ............................................................................................................................ 111 TÓPICO 4 — BOAS PRÁTICAS DE PROJETO ........................................................................... 113 1 INTRODUÇÃO ................................................................................................................................ 113 2 PROJETOS DE INSTALAÇÕES DE ESGOTO SANITÁRIO: CONCEPÇÃO E DIRETRIZES ....................................................................................................................................... 113 LEITURA COMPLEMENTAR .......................................................................................................... 118 RESUMO DO TÓPICO 4................................................................................................................... 122 AUTOATIVIDADE ............................................................................................................................ 123 REFERÊNCIAS .................................................................................................................................... 124 UNIDADE 3 — PRÁTICAS DE INSTALAÇÕES DE PREVENÇÃO E COMBATE AO INCÊNDIO ........................................................................................................................................... 127 TÓPICO 1 — INSTALAÇÕES DE PREVENÇÃO E COMBATE AO INCÊNDIO: ASPECTOS GERAIS ................................................................................................................................................. 129 1 INTRODUÇÃO ................................................................................................................................ 129 2 FATORES DE RISCO DE INCÊNDIOS E SUAS IMPLICAÇÕES ......................................... 130 2.1 CLASSIFICAÇÃO DE RISCOS E CARGA DE FOGO ........................................................... 132 3 CLASSES DE INCÊNDIO E SEUS MATERIAISDE COMBATE .......................................... 134 4 CASOS PRÁTICOS – RISCO E CARGA DE INCÊNDIO ....................................................... 136 5 CASOS PRÁTICOS – RISCO E CARGA DE INCÊNDIO ....................................................... 136 6 CASOS PRÁTICOS – RISCO E CARGA DE INCÊNDIO ....................................................... 137 RESUMO DO TÓPICO 1................................................................................................................... 141 AUTOATIVIDADE ............................................................................................................................ 142 TÓPICO 2 — SISTEMAS HIDRÁULICOS DE COMBATE AO INCÊNDIO ......................... 143 1 INTRODUÇÃO ................................................................................................................................ 143 2 EXTINTORES .................................................................................................................................. 144 3 SISTEMA HIDRAÚLICO PREVENTIVO (SPH): TUBULAÇÕES E RESERVATÓRIO .... 146 3.1 TUBULAÇÕES DO SISTEMA HIDRAÚLICO ...................................................................... 150 3.2 CAIXA DE INCÊNDIO .............................................................................................................. 153 3.3 RESERVATÓRIOS ....................................................................................................................... 155 4 CASOS PRÁTICOS – CONCEPÇÃO DE SISTEMAS DE EXTINTORES ........................... 156 RESUMO DO TÓPICO 2................................................................................................................... 158 AUTOATIVIDADE ............................................................................................................................ 159 TÓPICO 3 — BOMBAS EM SISTEMAS DE COMBATE AO INCÊNDIO ............................. 161 1 INTRODUÇÃO ................................................................................................................................ 161 2 BOMBAS DE INCÊNDIO: PARÂMETROS E POTÊNCIA ..................................................... 161 3 ESPECIFICAÇÕES E PROCEDIMENTOS PRÁTICOS DE INSPEÇÃO ............................. 163 4 CASOS PRÁTICOS – INSPEÇÃO DE SISTEMAS DE BOMBAS DE INCÊNDIO ........... 167 RESUMO DO TÓPICO 3................................................................................................................... 169 AUTOATIVIDADE ............................................................................................................................ 170 TÓPICO 4 — BOAS PRÁTICAS DE PROJETO E INSPEÇÃO ................................................. 173 1 INTRODUÇÃO ................................................................................................................................ 173 2 PRÁTICAS DE PROJETO E INSPEÇÃO .................................................................................... 174 2.1 PROJETO: CONCEPÇÃO E ELABORAÇÃO ......................................................................... 174 2.1.1 Elementos de projeto ......................................................................................................... 176 2.2 INSTALAÇÃO, INSPEÇÃO E MANUTENÇÃO ................................................................... 178 3 CASOS PRÁTICOS – AVALIAÇÃO E PROJETO DE SISTEMAS DE PREVENÇÃO E COMBATE ............................................................................................................................................ 180 4 CASOS PRÁTICOS – AVALIAÇÃO E PROJETO DE SISTEMAS DE PREVENÇÃO E COMBATE ............................................................................................................................................ 181 LEITURA COMPLEMENTAR .......................................................................................................... 184 RESUMO DO TÓPICO 4................................................................................................................... 187 AUTOATIVIDADE ............................................................................................................................ 188 REFERÊNCIAS .................................................................................................................................... 189 1 UNIDADE 1 — PRÁTICAS DE INSTALAÇÕES DE ÁGUA FRIA OBJETIVOS DE APRENDIZAGEM PLANO DE ESTUDOS A partir do estudo desta unidade, você deverá ser capaz de: • analisar e definir a escolha de parâmetros e critérios técnicos que viabili- zem o funcionamento de um sistema de abastecimento; • aplicar técnicas de dimensionamento e projeto de reservação e distribui- ção de água fria em residências e diversos estabelecimentos; • especificar e dimensionar tubulações em um sistema de água fria; • elaborar e compreender projetos de instalações de água fria com aprofun- dado aporte teórico e prático. Esta unidade está dividida em quatro tópicos. No decorrer da unidade, você encontrará autoatividades com o objetivo de reforçar o conteúdo apresentado. TÓPICO 1 – INSTALAÇÕES DE ÁGUA FRIA: ASPECTOS GERAIS TÓPICO 2 – RESERVATÓRIOS E SISTEMAS DE BOMBEAMENTO: DIMENSIONAMENTO E VERIFICAÇÕES TÓPICO 3 – DIMENSIONAMENTO E ESPECIFICAÇÕES DE RAMAIS, COLUNAS E BARRILETES TÓPICO 4 – BOAS PRÁTICAS DE PROJETO DE INSTALAÇÃO DE ÁGUA FRIA Preparado para ampliar seus conhecimentos? Respire e vamos em frente! Procure um ambiente que facilite a concentração, assim absorverá melhor as informações. CHAMADA 2 3 TÓPICO 1 — UNIDADE 1 INSTALAÇÕES DE ÁGUA FRIA: ASPECTOS GERAIS 1 INTRODUÇÃO Caro acadêmico, você já deve ter sentido os efeitos indesejados da falta de água, não é? Se já sentiu, então pode imaginar a importância de uma instalação hidráulica adequada e bem suprida para uso da edificação. A água é um elemento fundamental para vida e estudaremos aqui como fornecê-la adequadamente nas construções. Inicialmente, é válido destacar que as instalações hidráulicas podem ser preparadas para receber água quente, fria, de combate ao incêndio ou de drenagem (água da chuva, pluvial). Cada qual possui sua especificidade técnica. Nesta unidade, nos limitaremos a abordar a instalação de água fria, isto é, de água em temperatura ambiente. Aguarde mais um pouco e, na Unidade 3, veremos práticas importantes nas instalações hidráulicas de combate ao incêndio. ESTUDOS FU TUROS Podemos definir a instalação de água fria como um sistema de engenharia formado por tubulações, equipamentos, reservatórios e acessórios de conexão (ABNT, 1998). Seu objetivo é promover o abastecimento dos aparelhos de água das construções com um desempenho que atenda às necessidades dos usuários (CARVALHO JÚNIOR, 2014). Na Figura 1, podemos observar os principais elementos de uma instalação de água fria residencial. Tais elementos e suas respectivas funções são descritas a seguir: UNIDADE 1 — PRÁTICAS DE INSTALAÇÕES DE ÁGUA FRIA 4 FIGURA 1 – ELEMENTOS BÁSICOS DE INSTALAÇÃO HIDRÁULICA DE ÁGUA FRIA FONTE: Adaptada de Carvalho Júnior (2014, p. 23) 1) O reservatório (“caixa d’água”) armazena água com o intuito de amenizar os efeitos de uma possível paralisação do fornecimento de água da rede pública. 2) O “ladrão” é uma saída localizada na lateral superior do reservatório que evitará o extravasamento não controlado do reservatório. Quando o “ladrão” é acionado, a água deve ser encaminhada para um lugar visível, que alerte o problema ao usuário e não danifi que a construção. 3) Uma tubulação de limpeza é contemplada para que seja possível esvaziar o reservatório de maneira segura e rápida. Observe que ela se une ao “ladrão” na parte inferior esquerda do reservatório. 4) Registros são acessórios importantes para que se possa interromper o fornecimento de água e realizar a manutenção e o controle das instalações. 5) Astubulações de distribuição permitem que a água contida no reservatório abasteça os aparelhos sanitários (pias, vasos sanitários, chuveiros etc.). Veremos mais à frente que elas podem ser dividas em barriletes, colunas, ramais e sub- ramais. 6) O hidrômetro visa quantifi car o consumo de água da residência para fi ns de controle e cobrança, portanto, deve estar em um local protegido e de fácil acesso. 7) O ramal predial é a tubulação que conectará a rede pública de abastecimento ao hidrômetro. 8) O alimentador será a tubulação responsável por levar a água do hidrômetro até a construção. TÓPICO 1 — INSTALAÇÕES DE ÁGUA FRIA: ASPECTOS GERAIS 5 9) Aparelho sanitário é todo e qualquer equipamento que permite acesso direto à água em condições adequadas de vazão, velocidade e pressão (exemplo: torneiras, vasos sanitários etc.). Na instalação predial de água fria é comum o uso de sistemas de bombeamento. Nem sempre a pressão fornecida pela rede pública de abastecimento será suficiente para conduzir a água ao reservatório. Nesta unidade, veremos como dimensionar e especificar bombas e instalações acessórias. Você sabia que as concessionárias da rede pública de abastecimento devem fornecer água a uma pressão dinâmica mínima de 100 kPa e uma pressão estática máxima de 500 kPa? A exigência pode ser conferida na NBR 12218 (ABNT, 1994). A pressão mínima fornece energia suficiente para que muitas residências com um ou dois pavimentos não necessitem de bombas para distribuir a água (BOTELHO; RIBEIRO JUNIOR, 2014) – é o que chamaremos de sistema direto de distribuição. Já a pressão máxima é estabelecida para que não haja sobrecarga mecânica e danos nas instalações de água das construções. FONTE: ABNT – Associação Brasileira de Normas Técnicas. NBR 12218 – Projeto de redes de distribuição para abastecimento público. Rio de Janeiro: ABNT, 1994. NOTA O correto funcionamento das instalações de água fria começa pelo desenvolvimento de um projeto que considere o uso da edificação. A integração com o projeto arquitetônico, estrutural e de outros elementos construtivos é sempre bem-vinda. É preciso que as instalações de água fria tenham fácil acesso e bom desempenho. Buscaremos alcançar um correto funcionamento de tubulações, reservatórios e outros componentes dimensionando-os a partir dos princípios da física e da hidráulica. Na tarefa de projetar e executar, um bom aliado também será a literatura técnica. Por exemplo, a NBR 5626/1998 – Instalações Prediais de Água Fria (ABNT, 1998) será nossa guia para determinar critérios e parâmetros de projeto. Lá, você também encontrará orientações sobre execução e manutenção das instalações hidráulicas. Sempre que possível, não deixe de lê-la e consultá-la. Assim teremos em mente a missão de sempre garantir (ABNT, 1998): • A manutenção da qualidade da água da instalação. • O fornecimento de água de forma contínua, em quantidade adequada e com pressões e velocidades compatíveis com o funcionamento dos aparelhos sanitários, peças de utilização (válvulas, registros etc.) e demais componentes. • O uso racional dos recursos naturais. • Uma instalação com manutenção simples e de baixo custo. UNIDADE 1 — PRÁTICAS DE INSTALAÇÕES DE ÁGUA FRIA 6 • A eliminação de ruídos incômodos aos usuários. • O conforto por meio da colocação de peças de fácil operação e acesso. 2 SISTEMA DE ABASTECIMENTO E DISTRIBUIÇÃO Uma instalação de água fria pode ser alimentada pela rede pública de abastecimento ou por um sistema privado na forma da lei – por exemplo, via poços artesianos (CARVALHO JÚNIOR, 2014). De maneira geral, o abastecimento de água potável é realizado por meio de sistemas públicos de distribuição, forma pela qual iremos focar nossa atenção neste estudo. Podemos destacar três tipos de sistema de abastecimento e distribuição: o sistema indireto, direto e misto. A diferença entre os dois primeiros está no uso ou não de reservatório na construção. O sistema misto será aquele em que parte da água fria da residência é distribuída de maneira direta (sem uso do reservatório) e outra parte indireta (com uso de reservatório). Veremos que cada um dos sistemas possui vantagens e desvantagens. Estes aspectos devem ser sempre esclarecidos ao nosso usuário/cliente final. O sistema indireto de distribuição faz uso de reservatório(s) (Figura 1). Ele pode ser adotado tanto em casas como em edifícios, com ou sem o uso de bombas. A reserva de água reduz a chance de problemas de desabastecimento e de variação de pressão ao longo do dia. Contudo, o sistema exigirá do usuário um contínuo cuidado com a sua conservação e limpeza. De igual maneira, é necessário verificar se o projeto estrutural da residência ou edifício contempla um lugar específico para a colocação do reservatório. Na Figura 2, observa-se uma residência com sistema direto de distribuição. Ele é utilizado quando a pressão da rede pública é suficiente para a alimentação da rede interna de distribuição. Seria o caso para residências com um ou dois pavimentos (BOTELHO; RIBEIRO JUNIOR, 2014). TÓPICO 1 — INSTALAÇÕES DE ÁGUA FRIA: ASPECTOS GERAIS 7 FIGURA 2 – SISTEMA DIRETO DE DISTRIBUIÇÃO – SEM USO DE RESERVATÓRIO FONTE: Carvalho Júnior (2014, p. 32) Em geral, quando não se utiliza reservatório, reduz-se despesa de manutenção e o risco de contaminação da água (TACHINI, 2015). Por outro lado, a construção ficará suscetível a qualquer descontinuidade no abastecimento público, tanto em termos de vazão quanto de pressão. Lembra da pressão mínima exigida por norma? Infelizmente, não há como garantir que ela sempre seja alcançada. 3 CONSUMO DE ÁGUA E NÚMERO DE APARELHOS: DIRETRIZES PRÁTICAS Você já parou para pensar quanta água consome por dia? Na hora de elaborar um projeto de instalação de água fria essa informação é fundamental. O consumo de água pode variar de acordo com o nível de renda dos usuários e seus hábitos culturais (NARCHI, 1989). Para estimar o consumo de água fria de uma construção, recorreremos a fontes de informações seguras e consolidadas pelo seu frequente uso nos projetos. Deste modo, por meio da equação I podemos calcular o consumo diário de água fria em uma construção: Cd = P . q (I) UNIDADE 1 — PRÁTICAS DE INSTALAÇÕES DE ÁGUA FRIA 8 Em que: Cd = consumo total diário de água fria na construção para fins de projeto (litros/ dia); P = taxa de ocupação estimada da construção (nº de usuários); q = consumo unitário diário de água fria (litros/usuário.dia). Vamos relembrar a relação entre unidades físicas importantes para nosso estudo? 1 m3 = 1000 litros; e 1 dia = 24 horas = 1440 minutos = 86400 segundos. NOTA Perceba que a taxa de ocupação estimada da construção (P) pode ser determinada pelos critérios apresentados na Tabela 1. O número de usuários depende do uso da construção e do seu tamanho. No caso de residências, o valor é diretamente proporcional ao número de dormitórios (Tabela 1). Em estabelecimentos comerciais (escritórios e lojas), a taxa depende da área privativa dos estabelecimentos, excluindo-se, portanto, a área não construída e de uso comum (corredores, escadas, elevadores). Tipologia/Uso da construção Taxa de ocupação (P) Casas e apartamentos – residências Duas pessoas por dormitório. Escritórios Uma pessoa por 5,00 m² de área privativa. Lojas Uma pessoa por 2,50 m² de área privativa. Estabelecimentos culturais Uma pessoa por 5,50 m² de área construída. Restaurantes Uma pessoa por 1,40 m² de área construída. TABELA 1 – TAXA DE OCUPAÇÃO ESTIMADA DA CONSTRUÇÃO (P) FONTE: Adaptada de Creder (2006, p. 9) Os dados apresentados servem de referência, mas nada lhe impede de realizar ajustes nas taxas a partir de um conhecimento mais apurado sobre a realidade do empreendimento. Osegundo parâmetro na equação I é o consumo unitário diário de água fria (q). Na Tabela 2, apresentamos uma referência para a estimativa deste parâmetro. Observe que ele também depende do uso em que será destinada a construção. TÓPICO 1 — INSTALAÇÕES DE ÁGUA FRIA: ASPECTOS GERAIS 9 Uso da construção Consumo unitário diário (q) (litro/usuário.dia) Residência padrão econômico e simples 150 Residência de padrão médio 200 Residência de padrão luxo 250 Edifícios públicos, comerciais e escritórios 50 Estabelecimentos culturais 1 Restaurantes e similares 25 TABELA 2 – CONSUMO UNITÁRIO DIÁRIO DE ÁGUA FRIA (Q) FONTE: Adaptada de Creder (1996, p. 9) Taxa de ocupação e consumo unitário diário para outros usos podem ser con- sultados no livro de Carvalho Júnior (2014). Dúvidas também com relação ao padrão das residências? Consulte o Manual de valores de edificações de imóveis urbanos do Instituto Brasileiro de Avaliações e Perícias de Enge- nharia de São Paulo (IBAPE-SP). Acesse e confira atualizações do documento: https://www. ibape-sp.org.br/adm/upload/uploads/1543595741-VEIU%202017.pdf. FONTE: CARVALHO JÚNIOR, R. de. Instalações hidráulicas e o projeto de arquitetura. 8. ed. São Paulo: Blucher, 2014. DICAS Determinado o número de ocupantes (P) e o consumo de água fria (q), é possível calcular o consumo total diário de água fria na construção para fins de projeto (Cd) – equação I. Veremos que esta medida será fundamental para o dimensionamento e projeto dos principais componentes da instalação de água fria. Outro fator importante de projeto é a estimativa mínima do número de aparelhos que fornecerão água aos usuários da construção. No Brasil, tem sido utilizada uma publicação do Uniform Plumbing Code (Tabela 3), a qual permite determinar um número mínimo de aparelhos para diversas serventias de acordo com o uso da construção (MACINTYRE, 1996). UNIDADE 1 — PRÁTICAS DE INSTALAÇÕES DE ÁGUA FRIA 10 TABELA 3 – NÚMERO MÍNIMO DE APARELHO PARA DIVERSAS SERVENTIAS FONTE: Adaptada de Macintyre (1996, p. 19-20) 4 DIMENSIONAMENTO DE ALIMENTADOR Como já observamos na introdução deste tópico, o alimentador (residencial ou predial) é a tubulação responsável por distribuir a água da saída do hidrômetro até a construção. Quando há na residência o sistema direto de distribuição de água, seu dimensionamento pode ser realizado como se fosse um “barrilete”. Por esta razão, nos aprofundaremos em seu dimensionamento no Tópico 3. No sistema indireto de distribuição, o alimentador seguirá do hidrômetro até o reservatório. No reservatório, uma válvula fl utuadora (“torneira de boia”) fechará a entrada de água quando o nível máximo permitido for alcançado. TÓPICO 1 — INSTALAÇÕES DE ÁGUA FRIA: ASPECTOS GERAIS 11 Caro acadêmico, veja como funciona uma torneira de boia no reservatório. Acesse e confira: https://www.youtube.com/watch?v=7sAWEJ7QNLU. DICAS No caso de distribuição indireta, considerar-se que a vazão de projeto do alimentador (Qalimentador) é igual à razão entre consumo total diário de água fria na construção para fins de projeto (Cd) e o tempo de um dia (equação II). Sendo: Qalimentador = vazão de projeto do alimentador (litros/s); Cd = consumo total diário de água fria na construção (litros/dia); Δt = número de segundos em 1 dia = 86 400 s. A vazão do alimentador, desta forma, representa a vazão mínima (suficiente) que a rede deve possuir para que seja possível abastecer a construção por 24h (BOTELHO; RIBEIRO JUNIOR, 2014). A partir da equação II e da equação da continuidade, podemos deduzir a equação III para determinar o diâmetro do alimentador de uma construção com sistema indireto de distribuição (BOTELHO; RIBEIRO JUNIOR, 2014). Em que: Dmín = diâmetro do alimentador residencial ou predial (m); Qalimentador = vazão de projeto do alimentador (m3/s); π = 3,1415; v = velocidade da água no alimentador (entre 0,6 e 1,0 m/s). Recomenda-se adotar velocidade entre 0,6 e 1,0 m/s nas instalações de água, embora a NBR 5626 estabeleça uma velocidade máxima de 3,0 m/s (ABNT, 1998). Experiências práticas têm indicado que nesta faixa de valores o efeito abrasivo da água é reduzido e a vida útil das tubulações é mais bem preservada (TACHINI, 2015). UNIDADE 1 — PRÁTICAS DE INSTALAÇÕES DE ÁGUA FRIA 12 Note que é importante verificar se o diâmetro comercial adotado (sempre maior que o Dmín, ou seja, o diâmetro interno) continuará proporcionando uma velocidade da água no alimentador entre 0,6 e 1,0 m/s. Essa verificação pode ser feita por meio da equação IV. Sendo: v = velocidade da água no alimentador (entre 0,6 e 1,0 m/s); Dadotado = diâmetro adotado do alimentador residencial ou predial (m); Qalimentador = vazão de projeto do alimentador (m3/s); π = 3,1415. Ainda, com relação ao diâmetro obtido, Botelho e Ribeiro Junior (2014, p. 57) destacam que: - O diâmetro calculado é o diâmetro útil o que pode ter como consequência uma pequena variação devido à velocidade adotada, devendo-se sempre arredondar o diâmetro obtido para o diâmetro comercial imediatamente superior. - A maioria das distribuidoras ou concessionárias adota o diâmetro de 20mm (3/4”) para o diâmetro da tubulação de alimentação das residências. [...] - O diâmetro calculado é o diâmetro mínimo e é de suma importância que seja calculado corretamente, pois este influencia diretamente no tempo de enchimento do reservatório, sendo que, se mal calculado pode provocar colapso no sistema, principalmente nos horários de pico (pelo fato de que a vazão de saída seria muito superior à vazão de entrada no reservatório). CASOS PRÁTICOS – PRINCÍPIOS DA INSTALAÇÃO PREDIAL DE ÁGUA FRIA 5 PRÁTICA – PARÂMETROS BÁSICOS DE EMPREENDIMENTOS Realize uma pesquisa na internet e busque, em sua cidade ou região, alguma edificação em lançamento cujo número total de dormitórios seja possível de quantificar. Você mora em um condomínio? Tente utilizá-lo também nessa atividade. Com o número total de dormitórios “em mãos”, determine: TÓPICO 1 — INSTALAÇÕES DE ÁGUA FRIA: ASPECTOS GERAIS 13 a) O consumo total diário de água fria desta construção para fins de projeto (Cd). b) Dimensione e especifique o diâmetro do alimentador predial, considerando a existência de um sistema indireto de distribuição de água (obs.: a especificação consiste em definir o tipo de material e o diâmetro comercial, ou seja, diâmetro disponível no mercado). Não se esqueça de verificar a velocidade da água na tubulação. Objetivos: aqui você será capaz estimar um consumo total diário de água fria para fins de projeto, bem como dimensionar e especificar um alimentador residencial/ predial de uma construção. Conceitos: taxa de ocupação (Tabela 1). Consumo unitário diário e uso da construção (Tabela 2). Consumo total diário de água fria na construção para fins de projeto (equação I). Vazão de projeto do alimentador predial (equação II). Diâmetro do alimentador residencial ou predial (equação III). Diâmetros nominal e interno de tubulações de PVC. Velocidade recomendada da água no alimentador (< 3m/s). Descrição dos procedimentos: escolher empreendimento por meio de uma busca na internet; quantificar número de cômodos e estimar número de habitantes; estimar o consumo total diário de água fria (Tabelas 1 e 2 e equação I); dimensionar alimentar predial conforme item 4, equações II e III. R.: Considerando um edifício padrão simples de 16 pavimentos, 40 apartamentos e 160 dormitórios. a) A taxa de ocupação será de: 160 dormitórios. 2 ocupantes/dormitório = 36 ocupantes. Consumo unitário = 150 L/ocupante. Cd = 36 ocupantes. 150L/ ocupante, portanto, Cd = 54000 L/dia = 54m³/dia. b) Qalimentador = 54m³/dia/86400s = 0,00064 m³/s (equação I). Adotando uma velocidade de 1m/s, teremos: Logo, o diâmetro nominal adotadopara o alimentador predial será de 32 mm. Como o diâmetro interno da tubulação de 32 mm é igual à 28mm, a velocidade efetiva será igual a velocidade adotada no cálculo anterior: UNIDADE 1 — PRÁTICAS DE INSTALAÇÕES DE ÁGUA FRIA 14 6 PRÁTICA – CONSUMO DE ÁGUA Busque dados nas faturas dos últimos 12 meses da conta de água da concessionária sobre o consumo de água de sua casa. Se morar em condomínio, e for possível o acesso às faturas, analise o consumo de água do seu prédio ou condomínio. Planilhe as informações de consumo e número de habitantes. Faça uma relação entre o consumo diário e o número de habitantes. Acompanhe também os efeitos da sazonalidade. Compare os valores encontrados com os valores de referência de consumo por habitante disponíveis no texto deste livro didático. Se os valores estiverem elevados, proponha ações para a redução no consumo da água. Apresente os dados no próximo encontro presencial e compare com as informações obtidas pelos seus colegas. Objetivos: aqui você será capaz estimar um consumo total diário de água fria “real” e confrontar os dados obtidos com aqueles recomendados aos projetos. Conceitos: dados de fatura de consumo de água residência. Consumo unitário diário (Tabela 2). Consumo per capita. Medidas de redução do consumo de água em residências. Descrição dos procedimentos: recolher as últimas 12 faturas de água de sua casa ou condomínio; planilhar dados no “Excel” considerando informações como: mês da fatura; consumo total; número de habitantes; consumo per capita; verificar os efeitos da sazonalidade no consumo; propor medidas de redução do consumo de água. R.: O seguinte histórico de consumo foi levantado em uma residência unifamiliar de padrão médio habitada por três pessoas. O consumo per capita foi calculado considerando que cada mês possui 30 dias. Mês Jan. Fev. Mar. Abr. Maio Jun. Jul. Ago. Set. Out. Nov. Dez. Consumo total (m³)¹ 13,5 12,6 9,9 8,1 9,0 9,0 9,9 9,9 10,8 8,1 13,5 16,2 Consumo per capita diário (L/dia) 150 140 110 90 100 100 110 110 120 90 150 180 Informação retirada da fatura de água. Observa-se que o consumo de água aumentou nos meses de verão, provavelmente devido às férias e o recebimento de visitas. O uso de uma pequena piscina de 1000 litros durante os meses de dezembro e janeiro é também um dos fatores explicativos do aumento significativo do consumo. Do mesmo modo, observa-se que em nenhum dos meses foi ultrapassado o consumo unitário diário de 200 L/ dia (Tabela 2), o que indica que os valores possuem certa “margem de segurança”. TÓPICO 1 — INSTALAÇÕES DE ÁGUA FRIA: ASPECTOS GERAIS 15 Exemplo de ações para a redução do consumo de água: uso de descarga com caixa acoplada, inspeção das instalações (verificação de infiltrações), reuso da água da máquina de lavar roupas para lavagem de áreas comuns e conscientização dos usuários no que se refere ao tempo no banho e outras atividades de consumo. 16 Neste tópico, você aprendeu que: • Existem diferentes sistemas de abastecimento e distribuição: indireto, direto e misto. • É necessário definir o consumo total diário de uma construção para o projeto de instalação de água fria, proporcionando conforto e economia ao usuário final. • Um alimentador residencial/predial de uma construção deve ser dimensionado e especificado em projeto. RESUMO DO TÓPICO 1 17 1 Sobre os elementos básicos de uma instalação de água fria, classifique V para as sentenças verdadeiras e F para as falsas: ( ) O reservatório residencial armazena água com o intuito de regularizar o fornecimento de água diante de uma possível paralisação do fornecimento público. ( ) O sistema conhecido como “ladrão” é composto por uma tubulação de saída na parte inferior do reservatório. ( ) Registros são acessórios importantes para que se possa realizar o controle das instalações prediais de água fria. ( ) O hidrômetro deve estar em um local inacessível a terceiros. Assinale a alternativa que apresenta a sequência CORRETA: a) ( ) V – F – V – F. b) ( ) F – F – V – V. c) ( ) V – V – V – F. d) ( ) F – F – F – V. 2 Considere um edifício comercial com 3000 m² de área privativa. Determine o consumo total diário de água fria na construção para fins de projeto, o número mínimo de vasos sanitários e o diâmetro mínimo do alimentador predial. Além disso, determine: a) Consumo total diário de água fria na construção para fins de projeto. b) O número mínimo de vasos sanitários necessários. c) O diâmetro do alimentador predial. AUTOATIVIDADE 18 19 TÓPICO 2 — UNIDADE 1 RESERVATÓRIOS E SISTEMAS DE BOMBEAMENTO: DIMENSIONAMENTO E VERIFICAÇÕES 1 INTRODUÇÃO No tópico anterior, observamos que sistemas de distribuição indireta fazem uso de reservatórios com ou sem bombeamento. Estudamos também que a função dos reservatórios é garantir regularidade no fornecimento de água sem prejuízo a sua potabilidade (BOTELHO; RIBEIRO JUNIOR, 2014). Agora estamos preparados para estudar aspectos práticos dos reservatórios e de sistemas de bombeamento. Estará incluso no nosso estudo, o dimensionamento de tubulações intermediárias, conhecidas como tubulações de recalque e sucção. Elas farão o papel de conectar o sistema de bombeamento ao reservatório. Os reservatórios de água fria podem ser classificados em duas categorias: superior e inferior. Em geral, pequenas residências possuem apenas um reservatório na parte superior da construção. Já em edificações multifamiliares de médio e grande porte é comum o emprego de reservatório nas duas localizações. Independentemente de sua posição na construção, a NBR 5626 ressalta que o volume de reservação no sistema de instalação de água fria deve ser estabelecido: “[...] levando-se em consideração o padrão de consumo de água no edifício e, onde for possível obter informações, a frequência e duração de interrupções do abastecimento” (ABNT, 1998, p. 10, grifo do autor). A locação do reservatório também é muito importante. O local deve permitir sua inspeção e limpeza. Evita-se apoiá-lo em superfícies potencialmente contaminadoras como o solo ou perto de tubulações de esgotamento sanitário (ABNT, 1998). Por isso, a sua instalação deve ser concebida sempre de maneira integrada com o projeto arquitetônico, estrutural etc. Deve-se prever o local exato do reservatório, bem como suas dimensões geométricas, seu material constituinte e seu volume máximo de armazenamento. Carvalho Júnior (2014, p. 39) sugere também que: Reservatórios de maior capacidade devem ser divididos em dois ou mais compartimentos (interligados por meio de um barrilete), para permitir operações de manutenção sem interrupção na distri buição de água. O arquiteto [e o engenheiro] deve também verificar a necessidade ou não da reserva de incêndio, que deverá ser acrescida à capacidade destinada ao consumo quando colocada no reservatório superior ou em um reservatório independente. 20 UNIDADE 1 — PRÁTICAS DE INSTALAÇÕES DE ÁGUA FRIA Além do dimensionamento e da localização dos reservatórios, o projetista deve prever uma altura adequada para o barrilete, com facilidade de acesso para a realização da manutenção do sistema (BOTELHO; RIBEIRO JUNIOR, 2014). Você sabe o que é barrilete? Segundo a NBR 5626 (ABNT, 1998), o barrilete no sistema de distribuição indireto é uma tubulação de saída do reservatório em que derivam as demais tubulações de distribuição de água na residência. Já no sistema direto, sem reservatório, ele faz também o papel de alimentador. NOTA No seu livro Instalações Hidráulicas, Carvalho Júnior (2014, p. 47) aponta também questões práticas importantes sobre os reservatórios: Os reservatórios domiciliares devem: ser providos obrigato riamente de tampa que impeça a entrada de animais e corpos estranhos; preservar os padrões de higiene e segurançaditados pelas normas; ter especificação para recebimento relativa a cada tipo de material, inclusive métodos de ensaio. Na instalação, de vem ser tomados alguns cuidados especiais. A caixa d’água deve ser instalada em local ventilado e de fácil acesso para inspeção e limpeza. Recomenda-se um espaço mínimo em torno da caixa de 60 cm, podendo chegar a 45 cm para caixas de até 1000 litros. O reservatório deve ser instalado sobre uma base estável, capaz de resistir aos esforços sobre ela atuantes. A base, preferencialmente de concreto, deve ter a superfície plana, rígida e nivelada sem a presença de pedriscos pontiagudos capazes de danificar a caixa; a furação também é importante: além de ferramentas apropriadas, o instalador deve verificar os locais indicados pelo fabricante antes de começar o procedimento. Na Figura 3, observamos o perfil de um típico reservatório de concreto divido em dois compartimentos. Tubos de ventilação e tampas são observados na parte superior. Perceba a presença de registros de gaveta (RG) nos vários barriletes. Eles garantirão o controle do fornecimento de água fria na edificação. Observe também a tomada de água mais alta para o consumo. Essa configuração garante que a reserva (técnica) de incêndio seja preservada para casos de emergência (Figura 3). TÓPICO 2 — RESERVATÓRIOS E SISTEMAS DE BOMBEAMENTO: DIMENSIONAMENTO E VERIFICAÇÕES 21 FIGURA 3 – PERFIL TÍPICO DE RESERVATÓRIO DE CONCRETO MOLDADO IN LOCO COM DOIS COMPARTIMENTOS E RESERVA TÉCNICA DE INCÊNDIO FONTE: Carvalho Júnior (2014, p. 45) 2 DIMENSIONAMENTO DE RESERVATÓRIO Qual será o tamanho adequado para o reservatório da construção? Segundo Tachini (2015), é recomendável que o volume total de reservação não seja inferior ao consumo diário estimado e previsto em projeto, desconsiderando a reserva técnica de incêndio. Assim, espera-se que qualquer reservatório esteja preparado para suprir um desabastecimento com pelo menos 24 horas de duração (ABNT, 1998). Em geral, podemos admitir uma reservação equivalente entre uma ou três vezes o consumo diário (CARVALHO JÚNIOR, 2014). Por meio da equação (V), portanto, a capacidade total de reservação pode ser definida como: Em que: CR = capacidade mínima total do reservatório da construção, sempre ≥ 500 litros (litros); N = número de dias em um hipotético cenário de desabastecimento (entre 1 e 3 dias); Cd = consumo total diário de água fria na construção para fins de projeto (litros/ dia); RTI = reserva técnica de incêndio, quando aplicável (litros). 22 UNIDADE 1 — PRÁTICAS DE INSTALAÇÕES DE ÁGUA FRIA Para residência de pequeno porte, a NBR 5626 recomenda uma reserva mínima de 500 litros de água fria (ABNT, 1998). Quanto à tipologia, você poderá encontrar no mercado reservatórios de poliéster reforçado com fibra de vidro ou de fibrocimento. Existe também a possibilidade de fabricá-lo na própria obra, in loco. Os reservatórios moldados in loco podem ser construídos de alvenaria ou concreto armado. São empregados geralmente quando se necessita armazenar um grande volume de água (CARVALHO JÚNIOR, 2014) ou quando há dificuldades de transporte de um reservatório pré-fabricado para o topo da edificação. A execução do concreto moldado in loco deve atender aos procedimentos e requisitos da NBR 6118 – Projeto de Estruturas de Concreto, considerando, evidentemente, um adequado e detalhado projeto de impermeabilização (NBR 9575). Anteriormente, comentamos da possiblidade de um reservatório na parte inferior e superior da edificação, não é verdade? A seguir, veremos algumas considerações práticas sobre as suas características e formas de dimensionamento. 2.1 RESERVATÓRIO INFERIOR O uso do reservatório inferior é muito útil quando se trabalha com edificação de médio e grande porte. Por meio da divisão do volume armazenado, reduzimos a sobrecarga sobre a estrutura da edificação. Por outro lado, será necessário bombear a água fria para o reservatório superior. Algumas recomendações de projeto e instalação são essenciais na hora de construir um reservatório inferior (CARVALHO JÚNIOR, 2014; TACHINI, 2015; ABNT, 1998): • O reservatório deve ser instalado em local de fácil acesso, bem ventilado e limpo (livre de possíveis contaminações). • Sua instalação deve ser afastada de tubulações de esgoto para prevenir contaminação por vazamentos. • As tampas devem ser elevadas pelo menos 10 cm em relação ao piso acabado para evitar a drenagem de contaminantes. • Material deve haver proteção anticorrosão. • No projeto deve haver um espaço físico para localização do sistema de bombeamento (elevatório), proporcionando espaço para instalação de dois conjuntos motobomba – caso um deles esteja passando por manutenção ou venha a falhar. Recomenda-se que o volume de um reservatório inferior seja igual a 60% da reserva total – sem considerar a reserva técnica de incêndio, pois esta estará localizada no reservatório superior. Portanto, a fórmula adotada para cálculo do reservatório inferior é igual a: TÓPICO 2 — RESERVATÓRIOS E SISTEMAS DE BOMBEAMENTO: DIMENSIONAMENTO E VERIFICAÇÕES 23 Em que: RI = volume do reservatório inferior (litros); CR = capacidade mínima total do reservatório da construção (litros); RTI = reserva técnica de incêndio, quando aplicável (litros). 2.2 RESERVATÓRIO SUPERIOR O dimensionamento do reservatório superior também leva em conta o consumo diário. Adota-se o valor complementar ao volume do reservatório inferior, ou seja, 40% da capacidade mínima total acrescida do volume de RTI (TACHINI, 2015). O volume total é expressado pela equação VII: Em que: RS = volume do reservatório superior (litros); CR = capacidade mínima total do reservatório da construção (litros); RS = volume do reservatório inferior (litros). Especialistas apontam que a reserva técnica de incêndio costuma variar entre 5000 e 8000 litros (TACHINI, 2015), contudo, nada dispensa a necessidade e obrigatoriedade de considerar os procedimentos e critérios da NBR 13714/2000 – Instalação Hidráulica contra Incêndio. NOTA Ainda seria possível destacar alguns pontos importantes e práticos que lhe ajudarão a elaborar um projeto econômico, integrado e, tecnicamente, eficiente para o reservatório superior (CARVALHO JÚNIOR, 2014): • Poderá ser alimentado diretamente pelo alimentador residencial/predial ou pela tubulação de recalque. • Em geral, o projeto deve localizá-lo mais próximo possível dos pontos de consumo. Desta maneira, a instalação de água fria tende a ser mais econômica e mais eficiente do ponto de vista energético (veremos mais à frente a questão da “perda de carga”). • Projetistas costumam posicionar o reservatório superior sobre escadas de emergência devido à presença de vãos relativamente menores, isto é, onde há maior proximidade entre pilares. 24 UNIDADE 1 — PRÁTICAS DE INSTALAÇÕES DE ÁGUA FRIA • É importante prever a facilidade de acesso ao reservatório superior, com escadas e portas independentes. Recomenda-se a colocação de avisos que indiquem a proibição da obstrução do acesso. • O acesso ao interior de reservatórios superiores moldados in loco deve ser garantido por meio de uma abertura mínima de 60x60 cm para inspeção e limpeza. Cuidados devem ser tomados durante a limpeza para que o sistema de impermeabilização não seja danificado. ATENCAO 2.3 ELEMENTOS COMPLEMENTARES Tão importante quanto o conhecimento do reservatório, é também o conhecimento dos seus elementos complementares. Para que a reservação cumpra seu propósito na instalação hidráulica, é necessário que estes elementos sejam conhecidos e instalados de maneira correta. Na Figura 4, observamos alguns deles conectados ao sistema de reservação de água fria. Por meiodo seu uso, evita-se a interrupção, o vazamento, a sobrepressão e a contaminação da água. FIGURA 4 – ELEMENTOS COMPLEMENTARES EM UM RESERVATÓRIO DE ÁGUA FRIA PADRÃO – POLIMÉRICO FONTE: SABESP (2016, p. 1) A seguir, listam-se os elementos complementares enumerados na Figura 4 (BOTELHO; RIBEIRO JUNIOR, 2014; CREDER, 2006): TÓPICO 2 — RESERVATÓRIOS E SISTEMAS DE BOMBEAMENTO: DIMENSIONAMENTO E VERIFICAÇÕES 25 1) Tubo de entrada: local de alimentação do reservatório, onde ocorrerá a entrada de água proveniente do sistema público/privado de abastecimento. 2) Registro de entrada: por meio deste equipamento a entrada de água no reservatório pode ser controlada para fins de inspeção, limpeza e manutenção. 3) Adaptador (ou flange) de entrada: conecta o tubo de entrada com o reservatório. 4) Torneira de boia: como já vimos nesse tópico, esse elemento serve para interromper a entrada de água quando o nível operacional máximo é alcançado, evitando o transbordamento do reservatório. 5) Adaptador (flange) de extravasor: conecta o reservatório com o tubo extravasor. 6) Extravasor: também conhecido como “ladrão”. É uma tubulação que evita o transbordamento do reservatório e em geral é duas vezes maior que o diâmetro da tubulação de entrada. Perceba que em algumas pias de cozinha ou de banheiro há um pequeno “furo” no canto superior que possui a mesma função, evitar que o nível máximo de água seja superado. 7) Joelho 90o: direciona o tubo extravasor à saída (aparelho de ligação). 8) Tê 90o: direciona o tubo extravaso e o conecta a saída do sistema (aparelho de ligação). 9) Tubulação de limpeza: destinada ao esvaziamento do reservatório para permitir a sua manutenção e limpeza. Dúvida em relação ao diâmetro a ser adotado aqui? Escolha o diâmetro imediatamente superior ao diâmetro da tubulação de entrada. 10) Registro de limpeza: controla a saída pela tubulação de limpeza, portanto, em situações normais de uso ele sempre se encontrará fechado. 11) Adaptador (flange) de limpeza: conecta o reservatório com a tubulação de limpeza. 12) Adaptador (flange) de saída: conecta o reservatório com a tubulação de saída. Recomenda-se que esteja pelo menos a 10 cm de altura da base do reservatório. 13) Registro de saída: controla a saída para o ramal de distribuição. 14) Tubulação de saída: também conhecida como barrilete. Fará a distribuição da água às colunas e aos ramais de consumo. 3 DIÂMETRO DAS TUBULAÇÕES DE RECALQUE E DE SUCÇÃO Na Figura 5, observa-se uma típica disposição das tubulações de recalque e sucção. Observe que a tubulação de recalque se localiza imediatamente após ao conjunto motobomba e é responsável pelo transporte da água fria até o reservatório superior (TACHINI, 2015). Já a tubulação de sucção liga o reservatório inferior ao conjunto motobomba, fazendo a “aspiração” da água (Figura 5). 26 UNIDADE 1 — PRÁTICAS DE INSTALAÇÕES DE ÁGUA FRIA FIGURA 5 – ESQUEMA DE INSTALAÇÃO DA BOMBA E TUBULAÇÕES DE RECALQUE E SUCÇÃO FONTE: O autor De acordo com Macintyre (1996), para evitar o golpe de aríete, deve- se prever velocidades menores que 3,0 m/s nas tubulações e adotar dimensões diferentes de tubulação de sução e recalque (MACINTYRE, 1996). Na Figura 6, é possível observar o trecho de redução concêntrica que ameniza os efeitos nocivos do golpe de aríete. FIGURA 6 – REDUÇÃO CONCÊNTRICA DA TUBULAÇÃO DE RECALQUE ACOPLADA À BOMBA HIDRÁULICA FONTE: Adaptada de Bombas Hidráulicas (2016) TÓPICO 2 — RESERVATÓRIOS E SISTEMAS DE BOMBEAMENTO: DIMENSIONAMENTO E VERIFICAÇÕES 27 Já ouviu falar em golpe de aríete? Este fenômeno hidráulico acontece quando há um fechamento brusco do fluxo de água na instalação. Devido ao impacto do fechamento, a onda de energia transmitida pela água pode danificar seriamente a tubulação e o sistema de bombeamento da edificação. NOTA O diâmetro da tubulação de recalque pode ser calculado pela fórmula de Forchheimer, método de cálculo sugerido por Macintyre (1996) (equação VIII). Em que: Drecalque = diâmetro da tubulação de recalque (m); Cd = consumo total diário de água fria na construção para fins de projeto (litros/ dia); k = fator de conversão de unidades, igual a 3.600.000; P = número de períodos diários de funcionamento da bomba; h = tempo previsto de funcionamento da bomba para cada período (horas/ período). Na Tabela 4, podemos observar recomendações em relação ao número de períodos e ao tempo diário de funcionamento previsto para a bomba (TACHINI, 2015). Os dados contemplam construções de uso residencial, comercial e industrial. A quantidade de vezes em que a bomba funciona por dia é definido como período – P. O tempo total diário de funcionamento pode ser deduzido pela multiplicação entre o número de períodos e o tempo parcial (Tabela 4). Não é recomendável usar um tempo total diário maior que 6,66 horas (ABNT, 1998). 28 UNIDADE 1 — PRÁTICAS DE INSTALAÇÕES DE ÁGUA FRIA Tipo de uso da construção P – nº de períodos de funcionamento (diário) x h – Tempo parcial (horas/período) = Tempo total (horas) Residências e hotéis 3 1,5 4,5 Comercial 2 2,0 4,0 Indústria 2 2,0 4,0 TABELA 4 – PERÍODO E TEMPO DE FUNCIONAMENTO RECOMENDADO PARA BOMBAS CEN- TRÍFUGAS DE INSTALAÇÕES DE ÁGUA FRIA FONTE: Adaptada de Macintyre (1996, p. 46) Definido e especificado o diâmetro da tubulação de recalque, considere- se o diâmetro da tubulação de sucção (Dsucção) como igual ao diâmetro comercial disponível imediatamente superior ao de recalque – portanto, Dsucção > Drecalque. Logo, se aplicarmos a equação (VII) e hipoteticamente encontrarmos um diâmetro da tubulação de recalque (Drecalque) igual a 25 mm, o diâmetro da tubulação de sucção (Dsucção) será de 32 mm. 4 CONJUNTO MOTOBOMBA Creder (2006) descreve a bomba hidráulica utilizada nas instalações de água fria como uma máquina movida a energia elétrica (ou a combustão) destinada a elevar a água para o reservatório superior da edificação. Recomenda-se que o projeto de edificações contemple o uso de pelo menos dois conjuntos motobomba (duas bombas), de modo que um sistema permaneça na “reserva”, suprindo a edificação em eventuais falhas da bomba “principal” (TACHINI, 2015). Carvalho Júnior (2014) aponta dois tipos de disposição para as bombas nas edificações (Figura 7): 1) Posição inferior ou “afogada”, abaixo do nível d’água (N.A.) do reservatório inferior. Recomendado nos casos em que é reduzido o espaço disponível para o conjunto motobomba. É a disposição menos propícia ao fenômeno da cavitação. Uma maior proteção do sistema também é alcançada. TÓPICO 2 — RESERVATÓRIOS E SISTEMAS DE BOMBEAMENTO: DIMENSIONAMENTO E VERIFICAÇÕES 29 A cavitação é um fenômeno físico originado por uma forte redução da pressão da água durante o bombeamento. O fenômeno provoca a implosão de bolhas, que danifica os componentes da bomba e provoca um elevado ruído (CARVALHO JÚNIOR, 2014). Cuidado: é necessário considerar este fenômeno para especificar o conjunto motobomba, contudo, neste livro, focaremos nossa atenção à determinação da potência (equação VIII). NOTA 2) Posição superior, acima do N.A. do reservatório inferior. É o tipo de disposição mais comum. Proporciona melhores condições de acesso e manutenção. Contudo, por estar acima do N.A., mais energia é gasta para a sucção e elevação da água ao reservatório. FIGURA 7 – RESERVATÓRIO INFERIOR COM: (1) BOMBA “AFOGADA” E (2) BOMBA NÃO “AFOGADA” FONTE: Adaptada de Carvalho Júnior (2014, p. 41) As classificações de bombas hidráulicas variam conforme modelo e funcionamento, existindo basicamente três tipos (CREDER, 2006): • Volumétricas: podem ser de êmbolo (ou pistão) ou rotativas (de engrenagem ou palhetas). • De escoamento: centrífugas ou axiais. • Diversas: subdivididas em injetora, a ar comprimido ou carneiro hidráulico. Normalmente os edifícios são equipados com bombas centrífugas acionadaspor motores elétricos (CREDER, 2006). O seu dimensionamento consiste em definir sua potência (CV) que será função da altura manométrica (Hman), da vazão (Q) e do rendimento do conjunto motobomba (η) – equação IX. 30 UNIDADE 1 — PRÁTICAS DE INSTALAÇÕES DE ÁGUA FRIA Em que: P = potência do motor da bomba (CV); γ = peso específico da água (1000 kgf/m3 a 20 ºC); Cd = consumo total diário de água fria na construção para fins de projeto (litros/ dia); k = fator de conversão de unidades, igual a 3.600.000; P = número de períodos diários de funcionamento da bomba; h = tempo previsto de funcionamento da bomba para cada período (horas/ período); η = rendimento do conjunto motobomba; Hman = altura manométrica (m). O rendimento do motor (η) varia conforme o tipo e o fabricante do equipamento (MACINTYRE, 1996). Em geral, encontra-se valores na faixa de 40% a 60% para bombas com até 2 CV, 70% a 75% para bombas de 2 a 5 CV, e 80% para bombas com mais de 5 CV de potência (BOHN, 2006). A altura manométrica (Hman) é expressa pela equação X. Observe que ela pode ser definida como a diferença entre o desnível geométrico (Hr ± Hs) e a somatória dos comprimentos equivalentes de perda de carga (“perda de energia”) ocorrida nos trechos de sucção e recalque da instalação. Sendo: Hr = altura de recalque (m); Hs = altura de sucção (m) (negativa se a bomba está abaixo do N.A., positiva se está acima da N.A.); ∑Δ hs = somatória da perda de carga no trecho de sucção (m); ∑Δhr = somatória da perda de carga no trecho de recalque (m). Perda de carga: fique atento porque este é um conceito muito importante! Trataremos aqui como sinônimo de perda de pressão devido ao atrito, às turbulências e desvios que a água atravessa no interior da instalação (VIANA, 2019). NOTA TÓPICO 2 — RESERVATÓRIOS E SISTEMAS DE BOMBEAMENTO: DIMENSIONAMENTO E VERIFICAÇÕES 31 Na Figura 8, podemos compreender melhor o significado da equação X. Nela, apresenta-se um sistema de conjunto motobomba básico – bomba, acessórios e toda a instalação de recalque e sucção. As alturas de sucção e recalque estão destacadas a direita da imagem. FIGURA 8 – ESQUEMA DE CONJUNTO MOTOBOMBA DISPOSTO ACIMA DO NÍVEL D’ÁGUA (N.A.) – NÃO AFOGADO FONTE: Adaptada de Bombas Hidráulicas (2016) Observe que no trecho de sucção há: válvula de pé com crivo curva de 90º e a própria tubulação com comprimento linear variável; e na instalação de recalque: redução concêntrica válvula de retenção registro de gaveta joelho de 90º tubulação com comprimento linear variável e a saída da canalização. Todos esses itens devem ser levantados para que se quantifique a perda de carga total. Em seguida, a equação XI nos permite determinar a perda de carga total para o trecho de recalque ou sucção: 32 UNIDADE 1 — PRÁTICAS DE INSTALAÇÕES DE ÁGUA FRIA Em que: ∑Δh = perda de carga na tubulação de recalque ou sucção (m); Lr = comprimento real da tubulação de recalque ou sucção (m); Lperdas = comprimento equivalente de perdas (ver Tabela 5)(m); J = perda de carga unitária (m/m). O comprimente equivalente das perdas de carga na tubulação de recalque ou de sucção (Lperdas) é determinado por meio do levantamento de todos os componentes do trecho (Tabela 5). Observe na tabela a seguir que seu valor (em metros) também depende do diâmetro da tubulação. TABELA 5 – EQUIVALÊNCIA EM METROS DE PERDA DE CARGA PARA CADA CONEXÃO DE TUBULAÇÕES EM PVC E METAL TÓPICO 2 — RESERVATÓRIOS E SISTEMAS DE BOMBEAMENTO: DIMENSIONAMENTO E VERIFICAÇÕES 33 Observações: a – Os valores acima estão de acordo a NBR 5626/98 e Tabela de Perda de Targa da Tigre para PVC rígido e cobre, e NBR 92/80 e Tabela de Perda de Carga Tupy para ferro fundido galvanizado, bronze ou latão. b – (*) Os diâmetros indicados referem-se à menor bitola de reduções concêntricas, com fluxo da maior para a menor bitola, sendo a bitola maior uma medida acima da menor. Ex.: 1 ¼” x 1" – 1 ½” x 1 ¼” c – Diâmetro nominal em pol e sua aproximada equivalência em mm: 3/4” = 25 mm; 1” = 32 mm; 1 ¼” = 40 mm; 1 ½” = 50 mm; 2” = 60 mm; 2 ½” = 75 mm; 3” = 85 mm; 4” = 110 mm; 5” = 125 mm. FONTE: Adaptada de Schneider Motobombas (2006, p. 35) Para o cálculo da perda de carga unitária (J) utilizaremos a fórmula de Hazen-Willians (TACHINI, 2015), dada pela equação XII: Em que: J = perda de carga unitária (m/m); Q = vazão resultante da razão entre consumo total diário de água fria na construção para fins de projeto (Cd) e o tempo total (horas) de funcionamento da bomba (m3/s); D = diâmetro nominal da tubulação de recalque ou sucção (m); C = coeficiente de rugosidade da tubulação (adimensional), dependente do tipo de material da tubulação (Tabela 6). Material Coeficiente de Rugosidade (C) Aço galvanizado 125 Aço soldado 130 Cimento-amianto 130 Ferro fundido revestido 125 Polietileno 120 PVC ou cobre 140 TABELA 6 – VALORES ADOTADOS PARA O COEFICIENTE DE RUGOSIDADE – C FONTE: Adaptada de Aguiar (2011) 34 UNIDADE 1 — PRÁTICAS DE INSTALAÇÕES DE ÁGUA FRIA A perda de carga também será gerada devido à velocidade da água na tubulação (v²/2g), porém ela está sendo desprezada em nossos cálculos. Lembre-se também que: a perda de carga deve ser calculada tanto para tubulação de sucção quanto para a de recalque. Portando, deverão ser calculados L v e J para os trechos de sucção e recalque (∑hs e ∑hc). NOTA CASOS PRÁTICOS – RESERVATÓRIOS DE ÁGUA FRIA 5 PRÁTICA – DIMENSIONAMENTO DE RESERVATÓRIO A partir da mesma edificação utilizada nos “CASOS PRÁTICOS” do Tópico 1, dimensione o sistema de reservação de água fria da edificação nas seguintes condições: a) reservação de água fria em um único compartimento superior, sem reserva técnica de incêndio e considerando a possibilidade de um dia de desabastecimento; b) reservação de água fria em dois reservatórios, superior e inferior, sem reserva técnica de incêndio. Objetivos: com esta atividade você será capaz de dimensionar reservatórios de água fria com as mais diversas configurações. Conceitos: capacidade mínima total do reservatório da construção. Número de dias em um hipotético cenário de desabastecimento. Consumo total diário de água fria na construção para fins de projeto. Volume de reservatório único (equação V). Volume de reservatório inferior e superior (equações VI e VII). Descrição dos procedimentos: aplicar equações V, VI e VII respectivamente às condições da edificação escolhida. R.: Considerando o mesmo exemplo do Tópico 1: a) CR = 1 dia. 54 m³/dia = 54 m³. Poderá ser especificada a necessidade de 3 reservatórios de 20 m³, totalizando um volume de água reservada de 60 m³. Importante considerar a viabilidade arquitetônica e estrutural dessa medida. b) RI = 0,6. 54m³ = 32,4m³. RS = 54m³ - 32,4m³ = 21,6m³. A solução adotada poderá ser: reservatório inferior = 35000 litros. Reservatório superior = 25000 litros. 35 RESUMO DO TÓPICO 2 Neste tópico, você aprendeu que: • Reservatórios superiores e inferiores de água fria devem ser dimensionados e especificados, bem como conhecidos seus elementos complementares de instalação. • Tubulações de recalque e sucção devem ser concebidas analiticamente e de modo a evitar o fenômeno conhecido como golpe de aríete. • Um conjunto motobomba pode ter as mais variadas disposições construtivas, e cabe também ao projetista dimensioná-lo. 36 1 O reservatório de distribuição de água potável é um elemento importante da instalação predial de água fria. A estrutura permite a regularização da vazão e o fornecimento de pressões adequadas para a rede. Contudo, o seu uso requer cuidados referentes à instalação, manutenção e limpeza. Com base no exposto, classifique V para as sentenças verdadeiras e F para as falsas: ( ) É recomendável que o reservatório superior esteja o mais próximo possível dos pontos de consumo.( ) Durante a limpeza dos reservatórios moldados in loco, há o risco de danificação do sistema de impermeabilização, por isso, somente profissionais habilitados devem realizar este serviço. ( ) A torneira de boia é dispensável em um reservatório pequeno. ( ) A reserva técnica de incêndio deverá ser concebida a critério somente do/a projetista. Assinale a alternativa que apresenta a sequência CORRETA: a) ( ) V – V – F – F. b) ( ) F – V – F – F. c) ( ) F – F – V – F. d) ( ) V – F – F – V. 2 Determine os diâmetros da tubulação de recalque e sucção, bem como a potência da bomba (CV) para uma edificação com 11 andares. Os dados do problema e a instalação encontram-se a seguir AUTOATIVIDADE Total de dormitórios na edificação 150 Consumo unitário diário (per capita) 200 litros Altura estática da sucção 200 cm Comprimento da tubulação de sucção 300 cm Altura estática de recalque 40,0 m Comprimento da tubulação de recalque 61,0 m Toda a tubulação é de aço galvanizado, inclusive conexões. Sendo assim determine: a) os diâmetros de sucção e recalque; b) a altura manométrica total (Hman). Sugestão de roteiro de cálculo: - Calcule a altura de sucção e recalque (Hs e Hr). - Calcule ∑hs por meio do comprimento real e do comprimento virtual da tubulação de sucção. Determine nesta condição a perda de carga unitária (J). 37 - Calcule ∑hr por meio do comprimento real e do comprimento virtual da tubulação de recalque. Determine nesta condição a perda de carga unitária (J). c) a potência do motor para acionar a bomba em CV (equação IX). FONTE: Adaptada de Creder (2006, p. 53) Peças do sistema de bombeamento (figura anterior) 38 39 TÓPICO 3 — UNIDADE 1 DIMENSIONAMENTO E ESPECIFICAÇÕES DE RAMAIS, COLUNAS E BARRILETES 1 INTRODUÇÃO Caro acadêmico, até aqui abordamos aspectos práticos de projeto e dimensionamento de alimentadores, reservatórios e sistemas de bombeamento. No início do Tópico 1, vimos também os principais elementos de uma instalação de água fria de uso doméstico. Agora, focaremos nossa atenção nas tubulações, que farão o papel de distribuir a água do reservatório para os aparelhos sanitários da construção, assim, classificados em três tipos: • barriletes; • colunas (ou prumadas); • ramais e sub-ramais. Na Figura 9, é possível observar cada um destes elementos em uma instalação de água fria. Você já conferiu nesta unidade que o barrilete no sistema de distribuição indireto é uma tubulação de saída do reservatório que se conecta às colunas de distribuição (tubulações verticais). Por sua vez, observe que das colunas de distribuição se derivam os ramais e sub-ramais (ABNT, 1998). 40 UNIDADE 1 — PRÁTICAS DE INSTALAÇÕES DE ÁGUA FRIA FIGURA 9 – BARRILETE, COLUNAS, RAMAS E SUB-RAMAIS EM UMA INSTALAÇÃO DE ÁGUA FRIA RESIDENCIAL FONTE: Adaptada de Carvalho Júnior (2014, p. 70) No desenvolvimento de um projeto, você terá a importante tarefa de traçar essas tubulações na construção. Busque sempre manter certa proporcionalidade na distribuição. Leve em conta um desenho econômico, simples, que separe as colunas de distribuição conforme a natureza da sua utilização. Lembre-se que um número de pontos de consumo muito concentrado em uma coluna, exigirá um maior diâmetro da tubulação. Separe, por exemplo, uma coluna ou mais colunas para alimentação do banheiro e outra coluna para a cozinha e área de serviço (CARVALHO JÚNIOR, 2014). Uma tubulação de ventilação (6), com saída vedada por uma tela, evitará a retrossifonagem da água e sua possível contaminação. TÓPICO 3 — DIMENSIONAMENTO E ESPECIFICAÇÕES DE RAMAIS, COLUNAS E BARRILETES 41 As tubulações de distribuição atuam como condutos fechados, portanto, seu dimensionamento levará em conta princípios de hidráulica. Seu dimensionamento dependerá de quatro parâmetros: vazão, velocidade, perda de carga e pressão (BOTELHO; RIBEIRO JUNIOR, 2014). Em seu livro de Instalações Hidráulicas Prediais, Botelho e Ribeiro Junior (2014) afirmam que: A vazão (Q) é um dado estabelecido, a priori, em função dos consumos dos diversos pontos de utilização e a outra variável adotada é a velocidade, fixada no valor máximo de 3,0 m/s, visando minorar os ruídos nas tubulações e sobrepressões (golpes de aríete). A partir destes dois dados, por intermédio dos ábacos, obtêm-se os outros dois dados, a perda de carga (h) e o respectivo diâmetro (D) mais adequados, ambos necessários para complementação do projeto (BOTELHO; RIBEIRO JUNIOR, 2014, p. 62, grifo do autor). Já vimos anteriormente que a NBR 5626 estabelece a velocidade máxima de 3,0 m/s para a água nas tubulações (ABNT, 1998). Na prática, estudos recomendam que a velocidade efetiva esteja na faixa de 0,6 a 1,0 m/s (TACHINI, 2015; BOTELHO; RIBEIRO JUNIOR, 2014). Ela pode ser verificada por meio da equação XIII, conhecida também como a equação da continuidade. Em que: v = velocidade da água na tubulação (m/s); Q = vazão da tubulação (m3/s); A = área da seção interna da tubulação, ou seja, valor nominal (DN) menos o dobro da espessura da tubulação (m2). A perda de carga será um fator igualmente importante para o dimensionamento. Lembra-se que ela representa o quanto de pressão é “perdida” na instalação? Consideraremos aqui as perdas de carga distribuídas e localizadas. O somatório delas nos fornecerá a redução de pressão do sistema de distribuição (barriletes colunas ramais). Com relação aos diâmetros adotados/comerciais das tubulações de distribuição, recomenda-se evitar a redução do tamanho das tubulações no sentido do fluxo de água (barrilete coluna ramais sub-ramais). Essa mudança tornará mais custosa e complicada a instalação (BOTELHO; RIBEIRO JUNIOR, 2014). Veremos que a pressão mínima e máxima deverá também ser verificada ao longo de todo o sistema de distribuição, trecho a trecho (ABNT, 1998). Segundo a NBR 5626 (ABNT, 1998) a rede de distribuição de água fria deve possuir, em qualquer um de seus pontos, pressão dinâmica mínima de 5 kPa (≈ 0,5 mca) e pressão estática máxima de 400 kPa (≈ 40 mca). 42 UNIDADE 1 — PRÁTICAS DE INSTALAÇÕES DE ÁGUA FRIA A pressão estática da água pode ser calculada pelo desnível geométrico entre dois pontos analisados na instalação de água fria. A pressão dinâmica da água levará em conta também a perda de carga que a água “sofre” em movimento. NOTA As pressões na tubulação devem obedecer aos limites normativos. Este aspecto é de suma importância para que o sistema atue de forma apropriada, sem colocar em risco o desempenho e a integridade da instalação (ABNT, 1998). Segundo Botelho e Ribeiro Junior (2014), é possível adotar uma válvula redutora de pressão (VRP) se as pressões excederem a máxima prevista pela NBR 5626. Este acessório é muito comum em edificações altas, com mais de 35 metros de altura (CARVALHO JÚNIOR, 2014). Veja mais detalhes práticos de instalação, dimensionamento, especificação e projeto das válvulas redutoras de pressão no link a seguir: https://thorusengenharia.com.br/ blog/valvula-redutora-de-pressao-o-que-e-como-funciona-aonde-usar-como-escolher- como-dimensionar-exemplos/ DICAS Veremos, a seguir, aspectos de dimensionamento, especificação e projeto de sub-ramais, ramais, colunas e barriletes. Você perceberá que a ordem de apresentação está invertida em relação ao fluxo de água na construção. Este é um processo padrão, normal de cálculo, não estranhe. O dimensionamento das tubulações de distribuição segue uma ordem invertida por uma questão lógica. Iniciam-se pelos pontos de consumo para que ao final se conheça a condições global no barrilete da construção (ponto inicial, saída de água do reservatório). 2 SUB-RAMAIS E RAMAIS Os sub-ramais, tubulações ligadas diretamente com as peças de utilização, tratam-sede elementos dimensionados empiricamente, ou seja, sem cálculo ou equações físicas. A partir da Tabela 7 podemos adotar seu diâmetro (BOTELHO; RIBEIRO JUNIOR, 2014). Na falta de alguma orientação específica, Tachini (2015) recomenda adotar um diâmetro de 25 mm para todos os sub-ramais (3/4”). TÓPICO 3 — DIMENSIONAMENTO E ESPECIFICAÇÕES DE RAMAIS, COLUNAS E BARRILETES 43 Peças de utilização DiâmetroDN (mm) Ref. (pol.) Aquecedor de alta pressão 20 1/2 Aquecedor de baixa pressão 25 3/4 Banheira 20 1/2 Bebedouro 20 1/2 Bidê 20 1/2 Caixa de descarga 20 1/2 Chuveiro 20 1/2 Filtro de pressão 20 1/2 Lavatório 20 1/2 Máquina de lavar pratos ou roupas 25 3/4 Mictório autoaspirante 32 1 Mictório não aspirante 20 1/2 Pia de cozinha 20 1/2 Tanque de despejo ou de lavar roupa 25 3/4 Válvula de descarga 40* 1 ¼ * Quando a pressão estática de alimentação for inferior a 30kPa (3 m.c.a, recomenda-se instalar a válvula de descarga em sub-ramal com diâmetro nominal de 50 mm (1 1/2"). FONTE: Botelho e Ribeiro Junior (2014, p. 70) TABELA 7 – DIÂMETROS MÍNIMOS DOS SUB-RAMAIS EM FUNÇÃO DO TIPO DE PEÇA ABASTECIDA Por outro lado, os ramais (e também as colunas e barriletes) podem ser dimensionados conforme duas hipóteses de cálculo (ABNT, 1998): • 1ª hipótese – Consumo simultâneo máximo possível. • 2ª hipótese – Consumo simultâneo máximo provável. Para a primeira hipótese “admite-se que os diversos aparelhos servidos pelo ramal sejam utilizados simultaneamente, de modo que a descarga [vazão] total no início do ramal será a soma das descargas em cada um dos [seus] sub- ramais” (MACINTYRE, 1996, p. 69). Em outras palavras, admite-se que todos os aparelhos serão utilizados simultaneamente. Trata-se de uma opção de cálculo simples, fácil, porém menos econômica. É indicada para grandes edificações e empreendimentos comerciais, cuja utilização simultânea é mais provável (CARVALHO JÚNIOR, 2014). Considerando esta hipótese, podemos utilizar a Tabela 8 para o dimensionamento do ramal. Nela, observa-se o diâmetro de uma tubulação e seu “peso” correspondente (uma espécie de “pontuação”). Assim, se um ramal possui três sub-ramais de 20 mm e 2 sub-ramais de 25 mm, podemos inferir que seu “peso” total será de 8,8 (3 x 1 + 2 x 2,9). Logo, por meio da Tabela 8, o diâmetro mínimo correspondente ao peso de 8,8 será o diâmetro imediatamente superior a esta pontuação, ou seja, igual a 40 mm (Tabela 8). 44 UNIDADE 1 — PRÁTICAS DE INSTALAÇÕES DE ÁGUA FRIA Diâmetro da tubulação Nº de tubos correspondentesmm pol 20 1/2 1,0 25 3/4 2,9 32 1 6,2 40 1 ¼ 10,9 50 1 ½ 17,4 60 2 37,8 75 2 ½ 65,5 85 3 110,5 110 4 189,0 FONTE: Adaptada de Botelho e Ribeiro Junior (2014, p. 72) TABELA 8 – DIÂMETROS E “PESOS” PARA DIMENSIONAMENTO DE RAMAIS A segunda hipótese (consumo simultâneo provável) considera um cenário de uso baseado em experiências práticas e em parâmetros normativos (BOTELHO; RIBEIRO JUNIOR, 2014; ABNT, 1998). Imagine uma casa com três banheiros, três chuveiros, seis torneiras, uma saída para máquina de lavar. Podemos intuir que será pouquíssimo provável o uso simultâneo de todos os aparelhos. Motivo pelo qual esta hipótese poderá oferecer maior eficiência e menor custo ao projeto. Confira uma dica importante da NBR 5626 sobre o método do consumo pro- vável: Esse método é válido para instalações destinadas ao uso normal da água e dotadas de aparelhos sanitários e peças de utilização usuais; não se aplica quando o uso é intensivo (como é o caso de cinemas, escolas, quartéis, estádios e outros), onde torna-se necessário estabelecer, para cada caso particular, o padrão de uso e os valores máximos de demanda (ABNT, 1998, p. 28). DICAS Para o cálculo do diâmetro do ramal faremos inicialmente o uso da equação XIV. Nela é possível obter a vazão total do ramal (veremos que também das colunas e barrilete), variável dependente do somatório dos “pesos” (∑P) correspondentes às peças de utilização alimentadas. Na Tabela 9 você pode conferir os “pesos” (P) relativos às principais peças de utilização de uso doméstico (ABNT, 1998). TÓPICO 3 — DIMENSIONAMENTO E ESPECIFICAÇÕES DE RAMAIS, COLUNAS E BARRILETES 45 Em que: Q = vazão total do ramal (l/s); ΣP = soma dos pesos relativos de todas as peças de utilização alimentadas pelo ramal dimensionado. Calculada a vazão total do ramal (coluna ou barriletes), na sequência, podemos recorrer a um nomograma de vazões e “pesos” (Figura 10) para encontrar o diâmetro final, adotado em projeto. Observa-se que o nomograma é composto por três colunas, cujo lado esquerdo representa o valor da vazão (equação XIV) e o lado direito o somatório dos “pesos”. Podemos escolher um dos parâmetros para encontrar o diâmetro adotado do ramal, da coluna ou do barrilete. Aparelho Sanitário Peça de utilização Peso Relativo Bacia sanitária Caixa acoplada 0,3Válvula de descarga 32 Banheira Misturador (água fria) 1 Bebedouro Registro de pressão 0,1 Bidê Misturador (água fria) 0,1 Chuveiro ou ducha Misturador (água fria) 0,4 Chuveiro elétrico Registro de pressão 0,1 Lavadora de pratos ou roupas Registro de pressão 1 Lavatório Torneira ou misturador (água fria) 0,3 Mictório cerâmico com sifão integrado Válvula de descarga 2,8 sem sifão integrado Caixa de descarga, registro de pressão ou válvula de descarga para mictório 0,3 Mictório tipo calha Caixa de descarga ou registro de pressão 0,3 Pia Torneira ou misturador (água fria) 0,7Torneira elétrica 0,1 Tanque Torneira 0,7 Torneira de jardim ou lavagem em geral Torneira 0,4 FONTE: Adaptada de ABNT (1998) TABELA 9 – “PESOS” PARA AS PRINCIPAIS PEÇAS DE UTILIZAÇÃO E APARELHOS SANITÁRIOS RESIDENCIAIS Por exemplo, se somatório dos pesos de determinado ramal for igual a 5, a sua vazão de projeto será de 0,67 L/s (equação XIV). Veja o ponto correspondente destacado por um retângulo no nomograma. Embora o ponto se situe na região 46 UNIDADE 1 — PRÁTICAS DE INSTALAÇÕES DE ÁGUA FRIA de diâmetro igual a 25 mm, também é contemplada uma parte tracejada da faixa de 32 mm. Portanto, neste caso hipotético, define-se o diâmetro do ramal como igual a 32 mm. 3 COLUNAS DE DISTRIBUIÇÃO Como você viu na introdução desse tópico, as colunas são tubulações verticais que se conectam e abastecem os ramais. Seu dimensionamento consiste em aplicar os mesmos procedimentos adotados para o cálculo de ramais (equação XIV, Tabela 9 e Figura 10). Leva-se em conta, portanto, o somatório de pesos de cada peça de utilização abastecida pela coluna. Coluna 1 Diâmetro (mm) Coluna 2 Coluna 3 FONTE: Adaptada de Carvalho Júnior (2014, p. 69) FIGURA 10 – NOMOGRAMA DE VAZÕES, PESOS E DIÂMETROS TÓPICO 3 — DIMENSIONAMENTO E ESPECIFICAÇÕES DE RAMAIS, COLUNAS E BARRILETES 47 É recomendável como “boa prática” que todas as colunas possuam um registro de gaveta antes do primeiro ramal, permitindo um melhor controle da instalação no caso de manutenção ou reformas (CARVALHO JÚNIOR, 2014). Registros de gaveta possuem a função de controlar e interromper o abastecimento de água em um trecho da instalação (CARVALHO JÚNIOR, 2014). Ficou curioso para ver seu funcionamento? Confira em: https://www.youtube.com/watch?v=AkehAh1qTlI. NOTA Você já deve ter passado pela desconfortável situação em que a utilização da válvula de descarga prejudicou a vazão do chuveiro, o que em alguns casos leva uma breve interrupção de energia, não é? É por esta razão que Botelho e Ribeiro Junior (2014, p. 77) recomendam “[...] usar coluna específica para válvulas de descarga, tanto por segurança contra refluxo como para evitar interferências com os demais pontos de utilização”. 4 BARRILETES Já tivemos a oportunidade de conhecer o barrilete em outros tópicos. Vimos que “trata-se de um encanamento que liga entre si as duas seções do reservatório superior ou dois reservatórios superiores, e do qual pertencem ramificações para as colunas de distribuição” (MACINTYRE, 1996, p. 68).Para dimensioná-los, também se pode empregar o mesmo método de cálculo aplicado aos ramais e às colunas. No caso de residências com sistema de distribuição indireto, o “barrilete” será o próprio alimentador predial, visto que não há reservatório (está lembrado do que havíamos comentado no Tópico 1?). Botelho e Ribeiro Junior (2014) recomendam que sejam verificados alguns aspectos para o projeto e dimensionamento de barriletes: • O elemento deve ser desenvolvido em função do posicionamento das colunas. • Para cálculo do diâmetro do barrilete devem-se somar os pesos das colunas, trecho por trecho, com os diâmetros arredondados. • Quando o reservatório é dividido e espera-se que um dos compartimentos seja fechado temporariamente para limpeza, é comum adotar hipóteses mais desfavoráveis no projeto. Considera-se, por exemplo, a possibilidade de um compartimento ter que suprir toda a edificação. 48 UNIDADE 1 — PRÁTICAS DE INSTALAÇÕES DE ÁGUA FRIA 5 PRESSÕES MÍNIMAS E MÁXIMAS A pressão é um parâmetro físico igualmente importante para a instalação de água fria. Baixas pressões podem prejudicar o desempenho de aparelhos sanitários e altas pressões podem danificar os componentes hidráulicos (BOTELHO; RIBEIRO JUNIOR, 2014). Definidos e especificados os diâmetros das nossas tubulações de distribuição (sub-ramais, ramais, colunas e barrilete) será então possível verificar se são atendidas as condições de pressão. Nas instalações de água fria são considerados dois tipos principais de pressão (CARVALHO JÚNIOR, 2014), igualmente ilustradas na Figura 11: • Pressão estática: calculada pela diferença geométrica de nível entre dois pontos (Figura 11). • Pressão dinâmica: resultante da subtração entre a diferença geométrica de nível entre dois pontos e a perda de carga total do sistema (Figura 11). A pressão estática, definida pela NBR 5626, não deve, em nenhum ponto, ultrapassar 40 mca (400kPa). Isso quer dizer que a diferença máxima de altura entre o reservatório e qualquer ponto de utilização deve ser igual ou menor que 40 metros (Figura 11). Por esta razão, edificações com mais de 10 andares frequentemente fazem uso de válvulas redutoras de pressão. Elas serão responsáveis por regular as pressões e permitem reduzir o desperdício de água na edificação (OLIVEIRA; SILVERIO, 2018). A pressão dinâmica considera as perdas de cargas ocorridas ao longo da distribuição de água (Figura 11). De acordo com a NBR 5626 (ABNT, 1998), em qualquer ponto da rede de distribuição, a pressão dinâmica não deve ser inferior a 0,50 mca (50kPa). Fique atento! Cada fabricante de aparelhos sanitários poderá definir pressões limites para seus produtos. Nas válvulas de descarga recomenda-se a pressão dinâmica mínima de 1,5 mca ou 15 kPa (TACHINI, 2015). DICAS TÓPICO 3 — DIMENSIONAMENTO E ESPECIFICAÇÕES DE RAMAIS, COLUNAS E BARRILETES 49 a) Estática: diferença geométrica de altura entre dois pontos. b) Dinâmica: considera-se a pressão estática e a perda de carga. FONTE: Adaptada de Carvalho Júnior (2014, p. 72) FIGURA 11 – PRESSÕES Para entender melhor a relação entre pressão e os demais parâmetros, na Tabela 10, apresenta-se uma planilha de cálculo “modelo” dividida em duas partes. Na primeira, são apresentados os resultados de um trecho hipotético de instalação hidráulica residencial. Na segunda parte, são apresentados os significados físicos de cada elemento de cálculo por meio de letras. Todas as velocidades e pressões estão de acordo com a NBR 5626 (ABNT, 1998). 50 UNIDADE 1 — PRÁTICAS DE INSTALAÇÕES DE ÁGUA FRIA a) Resultados. b) Fórmulas. Legenda: A = dados retirados da Tabela 9 de acordo com o número de aparelhos da residência; B = calculado pela equação XIII; C = nomograma da Figura 10; D = velocidade determinada pela equação XIV; E1, E2, E3 = comprimento real da tubulação; F1, F2, F3 = somatório do comprimento equivalente devido à perda de carga localizada (Tabela 5); G1, G2, G3 = calculado por meio da equação XII para PVC; H1, H2, H3 = perda de carga total da tubulação (equação XI); I1, I2, I3 = desnível geométrico entre o ponto a jusante e montante; J1, J2, J3 = pressão disponível/dinâmica no ponto a jusante (início do trecho); L = pressão disponível/dinâmica mínima requerida para o aparelho sanitário. TABELA 10 – PLANILHA “MODELO DE CÁLCULO” FONTE: O autor 51 RESUMO DO TÓPICO 3 Neste tópico, você aprendeu que: • Barriletes, colunas, ramais e sub-ramais de distribuição de água fria devem ser dimensionados e especificados em projeto. • Há lógica no posicionamento dos principais acessórios de controle em tubulações de distribuição de água fria. • As pressões mínimas e máximas em uma instalação de água fria devem ser verificadas. 52 1 Calcular os diâmetros das tubulações e as pressões disponíveis de uma instalação de água fria com tubulação em PVC que abastece as seguintes peças de utilização: 1 bacia sanitária com válvula de descarga, 1 ducha higiênica, 1 lavatório (torneira ou misturador, 1 chuveiro elétrico, 1 pia (torneira ou misturador), 1 tanque e 1 torneira de jardim. Aplique o método do consumo simultâneo máximo provável. AUTOATIVIDADE FONTE: Adaptada de Carvalho Júnior (2014, p. 70) Nível d’água no reservatório = 1,10 m 53 TÓPICO 4 — UNIDADE 1 BOAS PRÁTICAS DE PROJETO DE INSTALAÇÃO DE ÁGUA FRIA 1 INTRODUÇÃO Caro acadêmico, até aqui abordarmos os principais critérios, métodos e componentes de uma instalação hidráulica de água fria. Chegamos ao último tópico da Unidade 1 e esperamos que ao final, você obtenha um repertório técnico consistente para sua atuação profissional. Teremos agora a importante missão de integrar os conhecimentos até aqui adquiridos por meio da atividade de elaboração, avaliação e supervisão de projetos. Para o desenvolvimento e análise de projetos de instalação hidráulica de água fria, poderíamos destacar quatro princípios importantes de trabalho: • Valorização da técnica. • Atenção às singularidades de cada cliente/usuário. • Visão integrada. • Sustentabilidade: qualidade e economia. A valorização da técnica significa considerar como “valorosa” toda e qualquer decisão contextualizada e fundamentada tecnicamente. Você já parou para observar quantas vezes as normas técnicas da ABNT foram citadas nesta Unidade? Percebeu como cada parâmetro, critério e decisão se fundamentam e encontram respaldo na literatura técnica? Este método de trabalho lhe permitirá considerar dificuldades e desafios já superados, revistos e resolvidos. Além disso, você poderá construir novas soluções a partir do repertório técnico conhecido/ adquirido profissionalmente. Evidentemente, não é suficiente apenas um aprofundamento teórico para a elaboração de projeto. Deve-se considerar também às singularidades dos usuários da construção. Invista tempo para conversar com o usuário, busque entender suas necessidades, futuras intenções, preferências. Nenhum projeto é igual ao outro, e sempre haverá especificidades. Aproveite para sempre esclarecer ao cliente as vantagens e desvantagens de cada escolha técnica. Não tenha receio de expressar sua opinião com respeito, clareza, simplicidade (quando assim for possível) e profundidade teórica. 54 UNIDADE 1 — PRÁTICAS DE INSTALAÇÕES DE ÁGUA FRIA De igual modo, preocupe-se ouvir outros profissionais que por ventura estejam envolvidos na construção do empreendimento. A construção pode ser considerada como um sistema interligado, conectado, onde cada decisão pode afetar o todo – o que exigirá uma visão integrada do processo de planejamento e projeto. A falta de integração com o projeto arquitetônico ou estrutural, por exemplo, poderão acarretar prejuízos, desperdícios, retrabalhos. Busque se integrar e reforçar o valordeste princípio para outros profissionais. Aproveite os aprendizados práticos que surgem na interação com outros/as colegas. Desta maneira, tenha em mente que sua atividade buscará a produção de uma instalação de água fria sustentável em todos os aspectos. A sustentabilidade ambiental, vinculada à racionalização do uso de recursos naturais, é “somente” um aspecto. Procure um projeto sustentável também economicamente, especifique materiais de boa qualidade e acompanhe a execução da instalação para que se “sustente” o desempenho, o conforto e a economia de recursos naturais. 2 PROJETOS DE INSTALAÇÕES DE ÁGUA FRIA: CONCEPÇÃO E DIRETRIZES Ao longo desta unidade, vemos que é evidente a importância da NBR 5626 (ABNT, 1998) para a concepção de um projeto de instalação de água fria, não é? Ela tem por objetivo apontar requisitos e recomendações relativas não apenas ao projeto, mas também à execução e à manutenção das instalações residenciais de água. Ressaltamos que é de suma importância sua leitura completa. Tenha ela sempre “em mãos” na hora de conceber o projeto. Lembre-se que as instalações de água fria têm como objetivo suprir as necessidades dos usuários quanto as suas necessidades fisiológicas, higiênicas e domésticas diárias. Devemos buscar sistemas que garantam o abastecimento contínuo e suficiente em todos os pontos de utilização. As condições de vazão, velocidade, pressão e potabilidade da água são imprescindíveis e deverão se alinhar as recomendações normativas (ABNT, 1998). A seguir listamos alguns aspectos para serem observados durante a concepção do projeto (BOHN, 2006): • Tipo de construção: identificar se é uma estrutura vertical ou horizontal, bem como verificar o método construtivo proposto e os materiais estruturais empregados (madeira, concreto, alvenaria estrutural, estrutura metálica etc.). • Uso da construção: lembre-se da importância deste aspecto para determinar o número de usuários, consumo diário de água, número de aparelhos, tipos de sistemas de distribuição, hipóteses de cálculo etc. TÓPICO 4 — BOAS PRÁTICAS DE PROJETO DE INSTALAÇÃO DE ÁGUA FRIA 55 • Sistema de abastecimento: embora tenhamos focado nosso estudo em construções ligadas ao abastecimento público de água potável, verifique se este será o caso da construção em análise. Não deixe de registrar e orientar o usuário final sobre as condições legais e ambientais que envolvem o uso de poço artesiano, nascentes e outras fontes de abastecimento especiais. Confira informações detalhadas sobre tipos e fontes de abastecimento especiais em: CARVALHO JÚNIOR, R. de. Instalações hidráulicas e o projeto de arquitetura. 8. ed. rev. São Paulo: Blucher, 2014. 342 p, il. DICAS • Sistema de distribuição: já observamos as vantagens e desvantagens que um sistema de distribuição direto e indireto fornece à construção e aos usuários. Sempre que possível, opte pelo uso de reservatório. Não obstante, verifique se há locais adequados (contemplados pelo projeto estrutural) e de fácil acesso. Especifique no projeto a necessidade de limpeza frequente do reservatório (no mínimo uma vez por ano). • Desenho da tubulação de distribuição e localização dos pontos de consumo: utilize colunas específicas para os vasos sanitários, demais componentes dos banheiros e para a cozinha/área de serviço (CARVALHO JÚNIOR, 2014). O desenho dos barriletes, colunas, ramais e sub-ramais devem ser simples, empregados de preferência no sentido vertical e horizontal. Deve- se evitar a necessidade de “desvios” ou contornos sobre janelas, portas etc. Isso representará um aumento da perda de carga, da pressão e uma maior dificuldade de execução. Uma ferramenta importante de projeto é a nomenclatura de peças de utilização. Na Figura 12 observamos uma instalação de água fria residencial com trechos, aparelhos e pontos identificados. Os nomes serão úteis para a formação de planilhas de cálculo e dimensionamento. Poderíamos, portanto, começar a dimensionar pela soma de pesos dos ramais (Figura 12), na seguinte ordem, F-G (ramal), E-F(coluna) e D-E (barrilete). Depois, em outra coluna, B-C (coluna) e A-B (barrilete). 56 UNIDADE 1 — PRÁTICAS DE INSTALAÇÕES DE ÁGUA FRIA FONTE: Carvalho Júnior (2014, p. 70) FIGURA 12 – EXEMPLO DE INSTALAÇÃO HIDRÁULICA DE ÁGUA FRIA: DESENHO ISOMÉTRICO Os registros devem ser instalados em locais estratégicos para manutenção, limpeza e reformas. Instala-se geralmente um registro de gaveta (RG) para cada coluna e um registro de pressão a montante de chuveiros. Outro dispositivo de acionamento importante é a válvula de descarga (VD), localizada sempre acima do aparelho de vaso sanitário e alimentada por uma coluna específica (trecho A-B, Figura 12). Atualmente, é cada vez menos frequente seu emprego, sendo que por uma questão de sustentabilidade e menor consumo de água, a maioria dos projetistas tem optado por vasos sanitários com caixa acoplada. Você sabe como funciona um vaso/bacio sanitário com caixa acoplada? Veja o vídeo do link abaixo e confira como é sua instalação, regulagem e funcionamento. Acesse em: <https://www.youtube.com/watch?v=2XvHAuEsuC4> DICAS TÓPICO 4 — BOAS PRÁTICAS DE PROJETO DE INSTALAÇÃO DE ÁGUA FRIA 57 Na Tabela 11, descrevem-se as nomenclaturas/siglas mais frequentemente utilizadas para os pontos de utilização, bem como recomendação referente a sua altura em relação ao piso (CARVALHO JÚNIOR, 2014). Ponto Sigla Altura(cm) Ponto Sigla Altura (cm) Bacia sanitária c/ caixa acoplada BCA 20 Máquina de lavar louça MLL 60 Ducha higiênica DC 50 Pia PIA 110 Bidê BI 20 Tanque TQ 115 Banheira de hidromassagem BH 30 Torneira de limpeza TL 60 Chuveiro ou ducha CH 220 Torneira de jardim TJ 60 Lavatório LV 60 Registro de pressão RP 110 Mictório MIC 105 Registro de gaveta RG 180 Máquina de lavar roupa MLR 90 Válvula de descarga VD 110 FONTE: Adaptada de Carvalho Júnior (2014, p. 62) TABELA 11 – PONTOS DE UTILIZAÇÃO: SIGLAS E ALTURAS RECOMENDADAS EM RELAÇÃO AO PISO DA CONSTRUÇÃO Concebidos e dimensionados os elementos da instalação de água fria, podemos citar os seguintes documentos que formam um projeto completo (BOTELHO; RIBEIRO JUNIOR, 2014): • Memorial descritivo. • Memorial de cálculo. • Normas e literatura técnica adotada. • Plantas, isométricos, esquemas (detalhes construtivos), enfim, todos os detalhes necessários ao perfeito entendimento do projeto. • Documentos complementares para a elaboração do manual de uso e manutenção da edificação (se necessário). O memorial descritivo deve apresentar de maneira simples e objetiva: data de realização do projeto, elementos de projeto, normas e literaturas técnicas empregadas, relação e especificação de todos os componentes (bombas, reservatórios, tubulações, dispositivos especiais, tipos de sistema etc.). O memorial de cálculo, por sua vez, demonstrará de forma sucinta os cálculos e critérios realizados (BOTELHO; RIBEIRO JUNIOR, 2014). 58 UNIDADE 1 — PRÁTICAS DE INSTALAÇÕES DE ÁGUA FRIA Os desenhos devem ser técnicos de acordo com as normas vigentes e constar: “Identificação da obra, nome do responsável técnico e seu número no CREA, lista de material, tipo de material, numeração das colunas, caixas, etc. [...], representação da simbologia adotada” (BOTELHO; RIBEIRO JUNIOR, 2014, p. 370). Botelho e Ribeiro Junior (2014) também definem os elementos básicos em termos de desenho e especificação: • Planta de situação da construção com dimensões (escala 1:200). • Planta 1:50 do térreo com dimensões, contendo: localização do cavalete, dos reservatórios, do alimentador e suas dimensões; diâmetros; conexões; acessórios e outros componentes. • Planta 1:50 – uma para cada pavimento da edificação, com dimensões, contendo: diâmetros;conexões; acessórios e outros componentes. • Cortes sem escala (cotados, isto é, com dimensões). • Esquema vertical de distribuição, contendo: diâmetros; conexões; acessórios e outros componentes; pontos de ligação coluna/ramal; bombas, dispositivos; reservatórios. • Isométrico 1:20 – um para cada compartimento sanitário ou coluna de distribuição, contendo: diâmetros; conexões; acessórios e outros componentes; dispositivos (registros, válvulas etc.) e peças de utilização. • Detalhes 1:20 – reservatório, sistema de bombeamento, pontos especiais do sistema etc., contendo: dimensões, diâmetros; conexões; acessórios e outros componentes. A planta baixa de instalação hidráulica de água fria deve apresentar, em escala 1:50 ou 1:100 a rede de abastecimento com indicação da posição do hidrômetro, seu respectivo diâmetro e ponto de destino (recalque para reservatório superior ou casa de bombas ou reservatório inferior). O reservatório, se existente, deve apresentar identificação referente ao seu volume (dimensões geométricas), tipo de material e posição (superior ou inferior). Para reservatório moldado in loco, deve-se também apresentar um detalhamento em corte, com todas as tubulações auxiliares e elementos complementares especificados (TACHINI, 2015). Observamos que a distribuição da água pelo reservatório se inicia pelo barrilete, com um registro de gaveta (RG) logo na sequência. Toda a tubulação deve ser especificada fisicamente, bem como o material e as conexões adotadas (tê, curvas de 90º e 45º). Os pontos de utilização também devem ser identificados, com um desenho em planta dos aparelhos sanitários. As colunas de distribuição devem ser identificadas como pontos e suas descidas enumeradas, para que em outras plantas seja possível identificar de onde a mesma se localiza (se inicia e termina). Mantenha uniformidade no emprego das legendas, siglas e numerações ao longo de todo o projeto. TÓPICO 4 — BOAS PRÁTICAS DE PROJETO DE INSTALAÇÃO DE ÁGUA FRIA 59 O desenho isométrico (em três dimensões) é uma ferramenta importante para o projeto de instalações hidráulicas. Em geral, utiliza-se escala de 1:20 ou 1:25, o que proporciona um bom detalhamento ao projeto (CARVALHO JÚNIOR, 2014). De acordo com a NBR 5626, os detalhes isométricos devem: [...] ser feitos em escala, com vistas a facilitar a determinação de cotas e de comprimentos de tubos. Utilizando números ou letras, identifi car cada nó (derivação de tubos) e cada ponto de utilização (ou outra extremidade qualquer) da rede, em sequência (sic) crescente de montante para jusante. Os trechos de tubulação a serem dimensionados devem ser identifi cados, então, por um número ou uma letra correspondente à entrada do trecho (montante) e por outro número ou outra letra correspondente à saída do trecho (jusante) (ABNT, 1998, p. 31). Diante destas considerações, lembre-se, caro acadêmico, que aqui apresentamos boas práticas para a concepção e elaboração do projeto, mas que não pretendem ser exaustivas. Encorajamos que tenha na sua atuação profi ssional um olhar crítico e atento as necessidades de maiores detalhes e especifi cações. Dedique também um bom tempo na elaboração e revisão do projeto, afi nal, ele será uma das suas principais ferramentas de comunicação. 3 CASOS PRÁTICOS – ANÁLISE DE PROJETOS DE INSTALAÇÃO DE ÁGUA FRIA PRÁTICA 4 – ANÁLISE DE PROJETO 60 UNIDADE 1 — PRÁTICAS DE INSTALAÇÕES DE ÁGUA FRIA Observe um exemplo de projeto de instalação de água fria de uma residência com dois pavimentos e responda as perguntas: Objetivo: analisar um projeto de instalação hidráulica de água fria residencial. Conceitos: elementos de uma instalação de água fria. Representação gráfica em projetos de instalação de água fria. Taxa de ocupação. Consumo unitário diário. Consumo total diário de água fria na construção para fins de projeto. Volume de reservatório único e superior. Descrição dos procedimentos: definir número de habitantes na edificação (2 hab x 2 dormitórios): Tabela 1; Definir consumo diário: Tabela 2; Calcular volume do reservatório. a) Quais equipamentos são alimentados pela coluna de água fria 3? b) Qual o diâmetro nominal da tubulação de entrada e saída da caixa d’água? c) Qual o diâmetro nominal do alimentar predial? d)Defina o volume do reservatório da residência considerando que a edificação é de padrão médio e que o reservatório poderá suprir uma demanda correspondente a um dia. TÓPICO 4 — BOAS PRÁTICAS DE PROJETO DE INSTALAÇÃO DE ÁGUA FRIA 61 LEITURA COMPLEMENTAR COMO PREVENIR VAZAMENTOS E INFILTRAÇÕES NO SISTEMA HIDRÁULICO? Análise periódica planejada ajuda a evitar esses e outros problemas como entupimentos. Pode, também, apontar a necessidade de reformas ou atualizações. Entenda e evite transtornos. Problemas no sistema hidráulico têm potencial para desencadear diversas outras complicações. Os vazamentos tendem a se transformar em infiltrações que danificam o revestimento de paredes e pisos ou podem atingir instalações elétricas expostas, causando curto-circuito. Em casos mais graves, até mesmo a estrutura da edificação é afetada com o volume d’água que se acumula no subsolo e compromete a fundação. Verificações periódicas são fundamentais para assegurar que canos, tubulações, válvulas e demais elementos estejam funcionando conforme o esperado. O engenheiro Germano Hernandes Filho, diretor da Montage Engenharia de Instalações, lembra que os prazos de garantia para materiais e serviços hidráulicos são regulados pela ABNT NBR 15.575 – Desempenho de Edificações Habitacionais. Assim, os serviços de instalação hidráulica têm garantia de três anos. Contudo, Hernandes Filho sugere que sejam realizadas análises anuais. A mesma frequência vale para prumadas/tubos de queda dos sistemas de gás, água fria ou quente; esgoto sanitário; volumes pluviais; entre outros, que têm garantia de cinco anos. Para determinados componentes, como registros, louças, metais e flexíveis, a garantia é de um ano. No entanto, recomenda-se que esses materiais sejam vistoriados semestralmente. “Em prédios com múltiplos andares, quando há um adequado programa de manutenção, a verificação do sistema hidráulico até pode ocorrer com espaçamento maior de tempo – que não deve ser superior a 12 meses”, ressalta o engenheiro Jairo Paulo de Brito, sócio da SR Projetos e Engenharia. Segundo a ABNT NBR 14.037 – Diretrizes para Elaboração de Manuais de Uso, Operação e Manutenção das Edificações – Requisitos para Elaboração e Apresentação dos Conteúdos –, o proprietário ou a administração do condomínio é obrigado a elaborar um programa de manutenção. “Cumprir o planejamento garante o funcionamento do empreendimento, atendendo às condições de saúde, segurança e salubridade”, acredita Hernandes. PROBLEMAS COMUNS Entre os problemas encontrados com maior frequência nos sistemas hidráulicos, estão os vazamentos localizados nas redes primárias, na tubulação de captação das águas pluviais ou nos pontos de consumo. Há ainda entupimentos nas redes de esgoto sanitário e nos canos que conduzem a água da chuva. Em 62 UNIDADE 1 — PRÁTICAS DE INSTALAÇÕES DE ÁGUA FRIA construções mais antigas, os defeitos geralmente estão nas prumadas, uma vez que já atingiram sua vida útil e não receberam as manutenções necessárias, o que causa vazamentos e infiltrações. “Também são comuns falhas oriundas de alterações no sistema hidráulico durante reformas. Geralmente, realizadas sem projeto, elas podem causar imprevistos como infiltrações, retorno de fluidos e odor, além de vazamentos”, comenta Brito, explicando que essas situações motivaram a implantação da ABNT NBR 16.280 – Reforma em Edificações – Sistema de Gestão de Reformas – Requisitos. A norma exige quetoda reforma tenha um responsável técnico, que evitará complicações dessa natureza. Ambos os especialistas concordam que seguir à risca o plano de manutenção é a melhor maneira de evitar o surgimento de falhas. “Entretanto, depois que os problemas já apareceram, a orientação é contar com profissional capacitado para analisar e resolver a situação”, afirma o diretor da Montage Engenharia de Instalações. É ele quem apontará a necessidade de uma intervenção parcial ou se será preciso trabalho mais completo, que envolva todo o sistema. REFORMA TOTAL Quando se observa que vazamentos, infiltrações, entupimentos e liberação de odores estranhos acontecem com frequência, torna-se interessante a reforma total do sistema hidráulico. “Esses são sinais de que a instalação apresenta deficiências”, alerta Brito. A situação pode ser agravada se complicações anteriores foram sanadas por profissional sem experiência, pois ele pode ter alterado o projeto original. Lidar com sistema diferente daquele que consta do projeto torna a reforma ainda mais complicada. Qualquer reforma tem de ser antecedida por uma minuciosa inspeção no sistema, com o intuito de diagnosticar quais são os problemas e se eles podem ser classificados como anomalia construtiva, falha de manutenção ou irregularidade de uso. “O estudo possibilita classificar e determinar a ordem de prioridade dos reparos a serem executados”, observa o sócio da SR Projetos e Engenharia. Possíveis ampliações da edificação, com o acréscimo de novas áreas molhadas, normalmente pedem atualização do sistema hidrossanitário. Afinal, o volume previsto no projeto inicial será ultrapassado, tornando necessária a reforma da rede já existente para suportar o fluxo adicional. “O projeto deve ser realizado por profissional habilitado, pois envolve cálculos hidráulicos”, orienta Hernandes. “É essencial guardar o projeto executivo do empreendimento. Caso alterações sejam feitas nas instalações ao longo dos anos, deve ser elaborado o projeto de As Built, para que estejam sempre disponíveis todas as informações atualizadas dos diferentes sistemas que compõem a edificação”, destacam Brito. TÓPICO 4 — BOAS PRÁTICAS DE PROJETO DE INSTALAÇÃO DE ÁGUA FRIA 63 TRANSTORNO AOS MORADORES A reforma do sistema hidráulico, inevitavelmente, causará transtornos para os ocupantes da edifi cação. “O ideal é que os trabalhos aconteçam sem a presença dos moradores”, recomenda Hernandes. Caso contrário, o melhor caminho passa pela realização do procedimento em etapas, iniciando sempre por locais onde os impactos serão menores. A comunicação honesta com as pessoas afetadas também ajuda a diminuir um pouco os traumas causados pela situação. “O ideal é que todos sejam devidamente informados sobre os transtornos. Assim, no decorrer da obra, saberão com o que estão lidando e não se sentirão ignorados”, declara Brito. A execução de instalações provisórias que atendam às demandas dos ocupantes é outra iniciativa que ajuda a reduzir interferências na rotina dos moradores. É fundamental que, durante a reforma, sejam realizados testes ao fi nal de cada etapa. “Com isso, evita-se que erros sejam percebidos somente quando todo o procedimento for concluído, o que geraria a necessidade de retrabalhos e mais transtornos”, adverte Brito (HERNANDES FILHO; BRITO, 2019). FONTE: <https://www.aecweb.com.br/cont/m/rev/como-prevenir-vazamentos-e-infi ltracoes- -no-sistema-hidraulico_17619_10_19>. Acesso em: 10 ago. 2020. 64 RESUMO DO TÓPICO 4 Neste tópico, você aprendeu que: • Devem ser considerados princípios técnicos para a formulação, análise e supervisão de projetos de instalação de água fria. • Memorial descritivo, de cálculo, plantas e documento complementares relacionados ao uso e manutenção da edificação compõe um projeto de instalação de água fria. • Conteúdo, forma e elementos de apresentação são padronizados e servem para a boa comunicação entre as pessoas envolvidas com a execução do projeto. Ficou alguma dúvida? Construímos uma trilha de aprendizagem pensando em facilitar sua compreensão. Acesse o QR Code, que levará ao AVA, e veja as novidades que preparamos para seu estudo. CHAMADA 65 1 Elabore perguntas a serem realizadas para o cliente/usuário de uma hipotética edificação residencial. Considere aspectos de economia, uso, acessibilidade, projeto. 2 Na atividade de engenharia, é fundamental a busca por soluções integradas entre projetos (instalação de água versus arquitetônico, estrutural e instalações diversas). Apresentação de problemas que exigem um novo traçado para a rede de água devido à presença de elementos arquitetônicos e/ou estruturais. a) Como corrigir este traçado? b) Como corrigir este traçado (tubulação “exposta” na garagem)? c) Como corrigir este traçado (tubulação “exposta” na garagem)? AUTOATIVIDADE 66 REFERÊNCIAS ABNT. NBR 12218. Projeto de rede de distribuição de água para abastecimento público: procedimento. 2017. Disponível em: https://www.abntcatalogo.com.br/ norma.aspx?ID=370933. Acesso em: 9 set. 2020. ABNT. NBR 9575. Impermeabilização - Seleção e projeto. 2010. https://www. abntcatalogo.com.br/norma.aspx?ID=79173. Acesso em: 9 set. 2020. ABNT. NBR 6118. Projeto de estruturas de concreto: procedimento. 2003. Disponível em: https://docente.ifrn.edu.br/valtencirgomes/disciplinas/ construcao-de-edificios/abnt-6118-projeto-de-estruturas-de-concreto- procedimento. Acesso em: 9 set. 2020. ABNT. NBR 5626: Instalação predial de água fria. 1998. Disponível em: https:// ecivilufes.files.wordpress.com/2013/06/nbr-05626-1998-instalac3a7c3a3o-predial- de-c3a1gua-fria.pdf. Acesso em: 11 ago. 2020. AGUIAR J. Determinação do coeficiente c de Hazen-Willians. 2011. Disponível em: https://www.jorcyaguiar.com/2011/11/determinacao-do-coeficiente-c-de- hazen.html. Acesso em: 10 ago. 2020. BOHN, A. R. Instalação predial de água fria. 2006. Disponível em: http://www. labeee.ufsc.br/~luis/ecv5644/apostilas/af.pdf. Acesso em: 8 ago. 2020. BOMBAS hidráulicas. Roteiro para projeto. 2016. Disponível em: https:// bombasemanutencao.blogspot.com/2016/08/roteiro-para-projeto.html. Acesso em: 10 ago. 2020. BOTELHO, M. H.; RIBEIRO JUNIOR. Instalações hidráulicas prediais utilizando tubos plásticos. 4. ed. São Paulo: Blucher, 2014. CARVALHO JÚNIOR, R. de. Instalações hidráulicas e o projeto de arquitetura. 8. ed. São Paulo: Blucher, 2014. CREDER, H. Instalações hidráulicas e sanitárias. 6. ed. Rio de Janeiro: LTC, 2006. HERNANDES FILHO, G.; BRITO, J. P. Como prevenir vazamentos e infiltrações no sistema hidráilico? 2019. Disponível em: https://www.aecweb. com.br/cont/m/rev/como-prevenir-vazamentos-e-infiltracoes-no-sistema- hidraulico_17619_10_19. Acesso em: 10 ago. 2020. MACINTYRE, A. J. Instalações hidráulicas prediais e industriais. 3. ed. Rio de Janeiro: LTC, 1996. 67 NARCHI, H. A demanda doméstica de água. Revista DAE, v. 49, n. 154, p. 1-7, jan./mar. 1989. OLIVEIRA C. C.; SILVEIRO A. P. D. Redução de pressão e economia de água em apartamentos. 2018. Disponível em: http://www.arandanet.com.br/ assets/revistas/hydro/2018/janeiro/index.php. Acesso em: 5 ago. 2020. SABESP. Caixa d’agua. 2016. Disponível em: http://site.sabesp.com.br/SITE/ interna/Default.aspx?secaoId=622. 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Acesso em 2 ago. 2020. 68 69 UNIDADE 2 — PRÁTICAS DE INSTALAÇÕES DE ESGOTO SANITÁRIO OBJETIVOS DE APRENDIZAGEM PLANO DE ESTUDOS A partir do estudo desta unidade, você deverá ser capaz de: • avaliar e definir parâmetros e critérios tecnicamente adequados para ins- talações de esgoto sanitário; • dimensionar e especificar elementos de um sistema de esgotamento sani- tário; • projetar um sistema de tratamento individual aplicado em residência e estabelecimentos diversos; • elaborar e compreender projetos de instalações de esgoto sanitário com aprofundado aporte teórico e prático. Esta unidade está dividida em 4 tópicos. No decorrer da unidade você encontrará autoatividades com o objetivo de reforçar o conteúdo apresentado. TÓPICO 1 – INSTALAÇÕES DE ESGOTO SANITÁRIO: ASPECTOS GERAIS TÓPICO 2 – ELEMENTOS DE UM SISTEMA DE ESGOTO SANITÁRIO: COMO DIMENSIONAR? TÓPICO 3 – TRATAMENTO INDIVIDUAL DE ESGOTO SANITÁRIO TÓPICO 4 – BOAS PRÁTICAS DE PROJETO Preparado para ampliar seus conhecimentos? Respire e vamos em frente! Procure um ambiente que facilite a concentração, assim absorverá melhor as informações. CHAMADA 70 71 UNIDADE 2 1 INTRODUÇÃO O consumo de água na construção gera vários benefícios para o usuário e cria novos desafios para os projetistas. Você pode imaginar quais? Se por um lado, garantimos o fornecimento e o consumo de água com padrões adequados em termos de vazão, pressão, velocidade e potabilidade, por outro, surge a necessidade de gerenciar todo o esgoto produzido. Caberá à instalação de esgoto sanitário essa importante função de coletar, transportar e em alguns casos tratar o esgoto de domicílios, estabelecimentos comerciais e indústrias. Focaremos nosso estudo na instalação de esgoto sanitário proveniente de domicílios, embora sejam abordados conceitos importantes para todos os tipos de projetos. Podemos definir a instalação de esgoto sanitário como um conjunto de tubulações, equipamentos e acessórios de conexão com ou sem acesso a coletores públicos (ABNT, 1999). Por meio dela, buscaremos garantir higiene, conforto, segurança e sustentabilidade ambiental à construção. A NBR 8160:1999 – Instalações prediais de esgoto sanitário – será a nossa guia para determinarmos critérios e parâmetros de projeto. Ressaltamos que é de suma importância a leitura completa para conceber e desenvolver um projeto de instalação de esgoto sanitário que: • proteja a saúde do usuário, evite a contaminação do meio ambiente e previna problemas patológicos nas construções; • proporcione um adequado fluxo do esgoto produzido (água servida), evitando a criação de depósito de sedimentos e dejetos na tubulação; • impeça que gases, eventualmente produzidos no interior do sistema, gerem desconforto e insegurança aos usuários da construção; • permita a fácil inspeção dos componentes do sistema, sem prejuízo à higiene e limpeza da construção. TÓPICO 1 — INSTALAÇÕES DE ESGOTO SANITÁRIO: ASPECTOS GERAIS UNIDADE 2 — PRÁTICAS DE INSTALAÇÕES DE ESGOTO SANITÁRIO 72 No Brasil adota-se o sistema de separação absoluta, isto é, o esgoto bruto ou tratado é coletado por uma rede pública diferente daquela destinada à água pluvial (água da chuva escoada superficialmente). Portanto, em nenhuma hipótese deve-se encaminhar água pluvial para a instalação de esgoto sanitário (ABNT, 1999). NOTA A forma adequada de destinação final do esgoto sanitário dependerá da realidade do município em que se encontra a construção. Uma primeira opção é encaminhá-lo para uma rede coletora pública, conectada a um sistema coletivo de tratamento (Estação de Tratamento de Esgoto – ETE). Na ausência deste sistema, recomenda-se o tratamento individual, ou seja, um sistema próprio de tratamento do esgoto sanitário. Conheceremos, nesta nnidade, os elementos, as especificações e os critérios de projeto de uma instalação de esgoto domiciliar (Tópico 1 e 2). Além disso, nos debruçaremos no estudo de sistemas de tratamento individual (Tópico 3). Esperamos que o conteúdo ofereça uma formação ampla, prática e aprofundada na área de instalações de esgoto sanitário. 2 ELEMENTOS DA INSTALAÇÃO DE ESGOTO SANITÁRIO Caro acadêmico, neste item, abordaremos os principais elementos de instalação de esgoto sanitário em banheiros, cozinhas, áreas de serviço e limpeza. Os componentes que estudaremos estão listados a seguir: • aparelho sanitário; • caixa/ralo sifonado; • ramal de descarga; • ramal de esgoto; • tubo de queda; • coluna de ventilação; • caixa de inspeção; • caixa de gordura; • subcoletores e coletor predial. Você já ouviu falar de algum deles? Veremos agora suas descrições, especificações e funções na instalação. TÓPICO 1 — INSTALAÇÕES DE ESGOTO SANITÁRIO: ASPECTOS GERAIS 73 2.1 BANHEIROS De acordo com Botelho e Ribeiro Junior (2014, p. 195, grifo do autor), a instalação de esgoto sanitário pode ser descrita a partir de seus elementos como: [...] um sistema que se inicia em um aparelho sanitário, (lavatório, banheira etc.), do qual a água servida passa para uma tubulação (ramal de descarga), que deságua em uma caixa sifonada. Esta também, recebendo outros ramais, concentra as descargas e deságua por meio de outra tubulação (ramal de esgoto), em uma caixa de inspeção. A partir desta caixa se desenvolve o coletor, último trecho da tubulação, horizontal, que carrega os esgotos até a sua ligação final ao coletor público ou em uma disposição individual [...]. Na Figura 1, apresenta-se os principais elementos da instalação de esgoto de um banheiro. Observam-se alguns elementos mencionados anteriormente por Botelho e Ribeiro Junior (2014, p. 195), incluindo outros componentes como a tubulação de queda e a coluna de ventilação. O aparelho sanitário fornece água para fins higiênicos ou recebe dejetos provenientes de seu consumo (BOTELHO; RIBEIRO JUNIOR, 2014). É o caso de vasos sanitários, lavatórios, ralos e chuveiros. Tratam-se dos mesmos aparelhos sanitários que estudamos na Unidade 1 – Práticas de Instalações Hidráulicas de Água Fria. Observe que a saída destes aparelhos sanitários conecta-se ao ramal de descarga. O elemento recebe diretamente o esgoto dos aparelhos e pode ser dividido em dois tipos. Chama-se de tubulação primária quando há jusante de algum desconector e tubulação secundária quando há montante (CREDER, 2006). FIGURA 1 – ELEMENTOS BÁSICOS DA INSTALAÇÃO DE ESGOTO SANITÁRIO DE UM BANHEIRO FONTE: Adaptado de Tigre (2013, p. 111) CAIXA SIFONADA RALO SECO RAMAL DE DESCARGA BACIA SANITÁRIA RAMAL DO ESGOTO RAMAL DE VENTILAÇÃO COLUNA DE VENTILAÇÃO TUBO DE QUEDA UNIDADE 2 — PRÁTICAS DE INSTALAÇÕES DE ESGOTO SANITÁRIO 74 O desconector é “um dispositivo dotado de fecho hídrico, destinado a vedar a passagem de gases e insetos, no sentido oposto ao fluxo do esgoto” (BOTELHO; RIBEIRO JUNIOR, 2014, p. 196). Sifões, bacias sanitárias, ralos e caixas sifonadas são exemplos de desconectores, porque “desconectam” a edificação do mau cheiro e dos insetos presentes na instalação. Na Figura 2, apresenta-se um sifão, tipo desconector muito utilizado nas saídas dos lavatórios (pias). Observe que todo desconector funciona a partir de um princípio básico da hidráulica, conhecido como princípio dos vasos comunicantes. Quando o aparelho não é utilizado, o nível d’água nas duas seções da tubulação “em comunicação” forma um fecho/bloqueio hídrico (Figura 2) que impede a passagem do mau cheiro, gases e insetos. FIGURA 2 – SIFÃO COM REPRESENTAÇÃO DO FECHO HÍDRICO QUANDO NÃO SE UTILIZA O APARELHO SANITÁRIO CONECTADO À ENTRADA FONTE: Adaptado de Dalcin (2015) Observe se há um sifão nos lavatórios da sua residência. A disposição deles está adequada a partir da Figura 2? Olhe também a parte inferior externa dasbacias sanitárias. Perceba o formato sifonado, típico de um desconector que permite a formação de um fecho hídrico. NOTA TÓPICO 1 — INSTALAÇÕES DE ESGOTO SANITÁRIO: ASPECTOS GERAIS 75 O mesmo princípio se aplica também à caixa sifonada (Figura 1). Trata- se de um dispositivo que recebe esgoto de diversos aparelhos de uma mesma unidade. Quando provida de grelha coletora é denominada como ralo sifonado (Figura 3), sendo capaz de receber a água escoada superficialmente pelo piso (CARVALHO JÚNIOR, 2014). Os ralos secos são aqueles que não possuem o sistema de sifão e apenas encaminham a água servida para um ramal de descarga (Figura 1). A localização das caixas e ralos sifonados é de suma importância para que receba os ramais de descarga e direcione a água servida para o ramal de esgoto (Figura 1). Ralos sifonados em geral são instalados dentro do box do chuveiro. Assim evita-se a execução de mais uma caixa sifonada para que o fecho hídrico seja realizado. O local de instalação do ralo deve ser distante da passagem dos usuários para evitar danos ou a derrubada de materiais (CARVALHO JÚNIOR, 2014). FIGURA 3 – RALO SIFONADO: A) EXEMPLO DE PEÇA COMERCIAL; B) FUNCIONAMENTO E BLOQUEIO DO RETORNO DE GASES E INSETOS FONTE: Adaptada de Fortlev (c2020) O ramal de esgoto recebe esgoto dos ramais de descarga (dois ou mais) (BOTELHO; RIBEIRO JUNIOR, 2014). Nos banheiros e lavabos sua origem se dá em ralos ou caixas sifonadas (Figura 1). Em pavimentos superiores, encaminham o esgoto até o tubo de queda. Nas edificações, “[...] o ramal de esgoto do térreo deverá ser ligado diretamente à caixa de inspeção, por tubulação independente” sem receber esgoto de outros pavimentos (CARVALHO JÚNIOR, 2014, p. 145). O tubo de queda é uma tubulação vertical que recebe a água servida de ramais de descarga ou de esgoto de pavimento superiores (Figura 1). Sua execução deve possuir um único alinhamento vertical, de forma que evite curvas e desvios (BOTELHO; RIBEIRO JUNIOR, 2014). UNIDADE 2 — PRÁTICAS DE INSTALAÇÕES DE ESGOTO SANITÁRIO 76 Os tubos de queda são necessários em edificações com dois ou mais pavimentos e não deve possuir diâmetro inferior ao da tubulação conectada a montante (tubulação anterior). Normalmente, possuem diâmetro de 100 mm quando recebem esgoto de banheiros e 75 mm quando recebem esgoto da cozinha e áreas de serviço (CARVALHO JÚNIOR, 2014). Em alguns casos, o tubo de queda pode se prolongar acima da cobertura (≥ 30 cm), de forma que funcione também como coluna de ventilação (BOTELHO; RIBEIRO JUNIOR, 2014). A coluna de ventilação tem como função primordial permitir a passagem de ar da atmosfera para o interior das tubulações (CARVALHO JÚNIOR, 2014). A NBR 8160:1999 exige que colunas de ventilação sejam ligadas a todas as tubulações primárias de esgoto, quer seja pelo prolongamento do tubo de queda, quer seja por uma tubulação em específico. Botelho e Ribeiro Junior (2014) afirmam que toda edificação deve possuir no mínimo um tubo ventilador de diâmetro nominal (DN) 100 mm (pode ser reduzido para DN 75 no caso de edificações residenciais com até três vasos sanitários). No topo das colunas de ventilação deve-se prever uma proteção para que não haja entrada da água de chuva (Figura 4). É recomendável a colocação de uma tela de nylon na saída da tubulação. FIGURA 4 – TOPO DA COLUNA DE VENTILAÇÃO NA COBERTURA DE UMA RESIDÊNCIA FONTE: Adaptado de Getty Images apud Nakamura (2015) 3 COZINHA, ÁREAS DE SERVIÇO E LIMPEZA GERAL Na Figura 5, podemos observar os elementos típicos da instalação de esgoto sanitário de uma cozinha e área de serviço. Observe a presença de um ramal de descarga para cada um dos aparelhos sanitários. O ramal da máquina de lavar roupa conecta-se a um ralo sifonado e na cozinha observa-se a ligação direta da pia com uma caixa de gordura. TÓPICO 1 — INSTALAÇÕES DE ESGOTO SANITÁRIO: ASPECTOS GERAIS 77 FIGURA 5 – ELEMENTOS BÁSICOS DA INSTALAÇÃO DE ESGOTO SANITÁRIO DE UMA COZI- NHA, ÁREAS DE SERVIÇO E LIMPEZA FONTE: Adaptado de Tigre (2013) A caixa de inspeção tem a função de unir diversos ramais da instalação de esgoto, possibilitar mudanças de direção do fluxo e a limpeza das tubulações. Quando há trechos extensos de tubulação usualmente coloca-se uma caixa de inspeção a cada 12 metros, o qual facilita a limpeza da rede (BOTELHO; RIBEIRO JUNIOR, 2014). As caixas de inspeção devem ser instaladas no máximo a 2 metros de distância da saída dos tubos de queda. O dispositivo pode ser construído de alvenaria ou plástico, com altura útil máxima de 1 metro e laterais (ou diâmetro) mínimo de 60 cm (CARVALHO JÚNIOR, 2014). A produção de esgoto na cozinha das edificações exige a separação da gordura e óleos. Para isso utiliza-se um dispositivo conhecido como caixa de gordura, responsável por: [...] separar e reter gorduras, graxos e óleos indesejáveis contidos no esgoto, provenientes de dejetos de pias de copas e cozinhas, (limpeza dos pratos e utensílios e preparação de alimentos, ou tanques de despejo), impedindo-os de escoarem pelas tubulações, nas quais obstruirão as mesmas, além de possibilitar a limpeza periódica do sistema (BOTELHO; RIBEIRO JUNIOR, 2014, p. 200). As caixas de gordura realizam a decantação da gordura e óleos para o fundo do dispositivo aproveitando a ação da gravidade (Figura 6a). Ela pode ser fabricada com alvenaria, concreto armado, plástico ABS (Figura 6b), fibra de vidro ou outro material que suporte os componentes químicos agressivos presentes no esgoto. UNIDADE 2 — PRÁTICAS DE INSTALAÇÕES DE ESGOTO SANITÁRIO 78 FIGURA 6 – CAIXA DE GORDURA: A) PERFIL ESQUEMÁTICO; B) PEÇA COMERCIAL EM PLÁSTI- CO ABS FONTE: Adaptado de Tigre (2018) Na execução de elementos cimentícios, para a instalação de esgoto sanitário, procure utilizar cimento Portland resistente a sulfatos (RS). A presença de sulfatos no esgoto doméstico pode lixiviar o concreto e acelerar o processo de corrosão das armaduras (NEVILLE; BROOKS, 2013). NOTA A NBR 8160 permite utilizar uma caixa de gordura pequena ou simples, para a coleta de apenas uma cozinha, sendo que esta também determina seus diâmetros mínimos (ABNT, 1999). Veremos mais detalhes de seu dimensionamento nos próximos tópicos. No final da instalação, observamos dois elementos da rede, após os ramais de esgoto, tubos de queda ou a caixa de gordura: são os subcoletores e o coletor predial (Figura 7). Ambos possuem a função de transportar o esgoto sanitário para um coletor público ou um sistema de tratamento individual. Na Figura 7, apresenta-se uma planta baixa que aponta elementos da instalação de esgoto sanitário em uma residência. Observe a identificação e o posicionamento dos subcoletores e do coletor predial. Aproveite a Figura 7 para identificar outros elementos já apresentados neste livro. Você já consegue reconhecer alguns? TÓPICO 1 — INSTALAÇÕES DE ESGOTO SANITÁRIO: ASPECTOS GERAIS 79 FIGURA 7 – PLANTA BAIXA DE UMA CONSTRUÇÃO: LOCALIZAÇÃO DE SUBCOLETORES E DO COLETOR PREDIAL DE ESGOTO SANITÁRIO FONTE: O Autor Em geral, quando no município há o tratamento coletivo do esgoto sanitário, o coletor predial se conectará a um TIL – Tubo de Inspeção e Limpeza. O TIL frequentemente é encontrado nos passeios públicos. Caso se instale uma válvula de retenção de esgoto (o que evita o retorno do esgoto da rede para a instalação da construção), deve-se instalá-la sempre a montante do TIL. NOTA Observados os principais e mais utilizados elementos da instalação de esgoto sanitário, você pode ter se perguntado como o transporte dos dejetos é viabilizado. Serão utilizadas bombas como foi no caso das instalações de água fria? Na maioria dos casos, projetamos instalações que garantam o transporte do esgoto por meio daação da força da gravidade. É a forma mais prática e barata. Portanto, fique atento, é importante garantir o fluxo hidráulico por meio da declividade da tubulação. Veremos no próximo tópico alguns critérios para definir este parâmetro físico. 80 Neste tópico, você aprendeu que: • A instalação de esgoto sanitário deve garantir higiene, conforto, segurança e sustentabilidade ambiental à construção por meio do uso de seus mais diversos elementos. • Cada elemento da instalação de esgoto sanitário deve ser projetado a partir dos princípios da física e da hidráulica. RESUMO DO TÓPICO 1 81 1 As figuras a seguir apresentam alguns desconectores empregados nas instalações de esgoto sanitário. Avalie a condições técnicas deles (se correta ou incorreta) e justifique sua resposta, caso haja alguma inadequação. Objetivo: analisar desconectores empregados nas instalações de esgoto sanitário. Descrição dos procedimentos: observar as figuras; apontar se os desconectores estão corretos ou incorretos tecnicamente; justificar resposta nos casos em que há problema técnico. a) Sifão de lavatório Correta ( ) Incorreta ( ) Por quê?__________________________________________ AUTOATIVIDADE FONTE: Adaptado de Blukit (2019) FONTE: Autor (2019) b) Sifão de lavatório Correta ( ) Incorreta ( ) Por quê? ___________________________________________ 82 c) Caixa sifonada Correta ( ) Incorreta ( ) Por quê?________________________________________ FONTE: Adaptado de Tigre (2013) 83 UNIDADE 2 1 INTRODUÇÃO No Tópico 1, conhecemos os principais elementos da instalação predial de esgoto, agora teremos a oportunidade de estudar o seu dimensionamento. Para esta etapa destacamos dois parâmetros importantes: a declividade das tubulações e a Unidade Hunter de Contribuição. Em relação à declividade, usualmente adota-se declividade mínima de 2% para tubulações de diâmetro nominal igual ou menor que 75 mm e 1% para diâmetros superiores (CARVALHO JÚNIOR, 2014). No caso de subcoletores e coletores prediais a declividade mínima pode ser, além dos valores citados anteriormente, de 0,5% e 4% e a máxima a ser adotada deve ser de 5% (ABNT, 1999). Na Tabela 1, apresentamos uma síntese destas recomendações. TÓPICO 2 — INSTALAÇÃO DE ESGOTO SANITÁRIO: COMO DIMENSIONAR? Tubulação Declividade (%)Mínima Máxima Ramal ≤ DN 75 mm 2,0 - Ramal > DN 75 mm 1,0 - Subcoletor 0,5 5,0 Coletor predial 0,5 5,0 TABELA 1 – DECLIVIDADES MÍNIMAS E MÁXIMAS PARA CADA TUBULAÇÃO DA INSTALAÇÃO DE ESGOTO SANITÁRIO: DIRETRIZES DA NBR 8160 FONTE: Adaptado de ABNT (1999, p. 4-5) Os valores mínimos são estabelecidos para que se evite a sedimentação e acumulação de dejetos nas tubulações, garantindo o funcionamento hidráulico do sistema. A definição da declividade de toda a instalação deve ser definida de jusante para montante. Portanto, inicialmente, a declividade será dependente da cota do coletor público (TIL) ou do sistema de tratamento individual de esgoto (trecho final da instalação). Perceba que para isso será importante considerar a topografia do terreno da construção. 84 UNIDADE 2 — PRÁTICAS DE INSTALAÇÕES DE ESGOTO SANITÁRIO O que significa dizer que uma tubulação possui inclinação/declividade/ caimento de 1%? Observe a figura a seguir: a porcentagem é o resultado da relação entre o desnível máximo e o comprimento do trecho tubulado. A unidade de medida pode ser em metros, centímetros ou milímetros. NOTA No dimensionamento das tubulações de esgoto sanitário leva-se em conta também uma “pontuação” que quantifica a contribuição de cada aparelho sanitário. É a Unidade Hunter de Contribuição (UHC), uma espécie de “peso”, semelhante ao que estudamos no dimensionamento de tubulações da instalação de água fria (CARVALHO JÚNIOR, 2014). A UHC vai se acumulando na medida em que aumenta o número de aparelhos sanitários contribuintes no trecho. Portanto, a ordem de dimensionamento corresponderá ao sentido do fluxo do esgoto sanitário. Veremos que a NBR 8160 (ABNT, 1999) fornece diferentes tabelas para o dimensionamento de cada tipo de tubulação (ramais de esgoto, tubos de queda, subcoletores e coletor predial, ramais e colunas de ventilação). Vale destacar que o processo de dimensionamento pode estar sujeito à regulação de cada município (MACINTYRE, 1996). Em alguns casos, estas divergências podem ser quanto à UHC, como para a declividade. Em todo caso, é sempre importante conferir a legislação local e adotar a recomendação mais restritiva. 2 ELEMENTOS: TUBULAÇÕES E CAIXAS DE INSTALAÇÃO Os elementos que compõem uma instalação de esgoto e que aprenderemos a dimensionar neste tópico serão: • ramal de descarga; • ramal de esgoto; • tubo de queda; • subcoletores e coletor predial; • ramal e coluna de ventilação; TÓPICO 2 — INSTALAÇÃO DE ESGOTO SANITÁRIO: COMO DIMENSIONAR? 85 • caixa/ralo sifonado; • caixa de gordura; • caixa de inspeção. 2.1 RAMAL DE DESCARGA E ESGOTO O ramal de descarga e o ramal de esgoto são dimensionados a partir de um mesmo procedimento, embora sejam utilizadas diferentes fontes de informação (Tabela 2, 3 e 4). Em ambos, considera-se a UHC do aparelho sanitário em que está conectada a tubulação. Na Tabela 2, apresenta-se a UHC correspondente a cada aparelho sanitário para o dimensionamento do ramal de descarga. Observe que há uma relação proporcional entre o número UHC e o diâmetro nominal mínimo. Portanto, se um ramal de descarga receber água servida de uma banheira residencial, sua UHC será de 2, com diâmetro nominal (DN) mínimo recomendado de 40 mm (ABNT, 1999). Aparelho Sanitário Número de UHC Diâmetro nominal mínimo Bacia sanitária 6 100 Banheira de residência 2 40 Bebedouro 0,5 40 Bidê 1 40 Chuveiro Residencial 2 40Coletivo 4 40 Lavatório Residencial 1 40Uso geral 2 40 Mictório Válvula de descarga 6 75 Caixa de descarga 5 50 Descarga Automática 2 40 De calha 2* 50 Pia de cozinha residencial 3 50 Pia de cozinha industrial Preparação 3 50Lavagem (panelas) 4 50 Tanque de lavar roupas 3 40 Máquina de lavar louças 2 50** Máquina de lavar roupas 3 50** * Mictório (por metro de calha) – considerar como ramal de esgoto ** Devem ser consideradas as recomendações dos fabricantes TABELA 2 – UHC DOS APARELHOS SANITÁRIOS E DIÂMETRO NOMINAL MÍNIMO DOS RAMAIS DE DESCARGA FONTE: Adaptado de ABNT (1999, p. 16) 86 UNIDADE 2 — PRÁTICAS DE INSTALAÇÕES DE ESGOTO SANITÁRIO Caso se depare com aparelhos não descritos na Tabela 2 (por exemplo, lavabo cirúrgico, banheira hidroterápica etc.) verifique a UHC por meio das especificações do próprio fabricante do aparelho. Deste modo, com a UHC “em mãos”, dimensione o ramal de descarga, a partir dos dados da Tabela 3. Número de UHC Diâmetro nominal do ramal 2 40 3 50 5 75 6 100 TABELA 3 – DIMENSIONAMENTO PARA APARELHOS NÃO RELACIONADOS NA NBR 8160 FONTE: Adaptado de ABNT (1999, p. 17) A tubulação de saída de uma caixa ou ralo sifonada é conhecida como ramal de esgoto, ou seja, ela recebe a contribuição de um ou mais ramais de descarga. O ramal de esgoto pode se estender até um tubo de queda ou caixa de inspeção. Na Tabela 4 se apresenta a relação entre a somatória da UHC (soma das UHC dos ramais de descarga ligados ao ramal de esgoto) e o diâmetro mínimo a ser adotado. Somatório dos UHC Diâmetro nominal mínimo do ramal de esgoto 3 40 6 50 20 75 160 100 620 160 TABELA 4 – UHC DOS APARELHOS SANITÁRIOS E DIÂMETRO NOMINAL MÍNIMO DO RAMAL DE ESGOTO FONTE: Adaptado de ABNT (1999, p. 17) Podemos inferir que se um ramal de esgoto recebe as contribuições de três ramais de descarga residenciais provenientes de 1 chuveiro, 1 lavatório e 1 bidê, o somatório da UHC será igual a 4 (Tabela 1). Portanto, o diâmetro do ramal de esgoto deverá ser de 50mm (Tabela 3). Atenção ao diâmetro mínimo das tubulações: segundo Botelho e Ribeiro Junior (2014), 50 mm é o diâmetro nominal mínimo do ramal de esgoto que receba esgoto de lavatórios, banheiras, ralos, bidês e tanques. TÓPICO 2 — INSTALAÇÃO DE ESGOTO SANITÁRIO: COMO DIMENSIONAR? 87 2.2 TUBO DE QUEDA O tubo de queda é uma tubulação vertical, presente em construção com dois ou mais pavimentos, responsável por encaminhar o esgoto do ramal a uma caixa de inspeção. Seu dimensionamento também é realizado em função do somatório de UHC dos ramais de esgoto conectados ao elemento (a montante). Na Tabela 5, apresenta-se o diâmetro mínimo a ser adotado a partir do número de pavimentos da construção e do somatório das UHC das tubulações contribuintes. A tubulação deve ter diâmetro constante. Portanto, considera-se a somatória das UHC máxima, obtida com a contribuição de todos os ramais de esgoto conectados da edificação. Número máximo de UHC Diâmetro nominal do tubo de queda Edificação de até 3 pavimentos Edificação com mais de 3 pavimentos 4 8 40 50 75 100 150 200 250 300 10 24 30 70 240 500 960 1900 2200 3600 3800 5600 6000 8400 TABELA 5 – DIMENSIONAMENTO DE TUBOS DE QUEDA FONTE: Adaptado de ABNT (1999, p. 18) Lembre-se de que o diâmetro da tubulação de queda não deve ser menor que o diâmetro dos seus ramais contribuintes (ABNT, 1999). Tubos de queda devem possuir no mínimo 75 mm quando recebem esgotos de pia de cozinha. Em edificação de até dois pavimentos, o diâmetro nominal mínimo para o tubo de queda deve ser de 50 mm (BOTELHO; RIBEIRO JUNIOR, 2014). 2.3 SUBCOLETOR E COLETOR PREDIAL O dimensionamento dos subcoletores e coletores prediais depende da declividade estabelecida, bem como da UHC acumulada das tubulações contribuintes. A declividade deverá ser estabelecida pelo projetista a partir das limitações normativas (Tabela 1). Ela será adotada em função das condições físicas do local: nível do terreno da construção, cota do coletor público ou profundidade de entrada do sistema de tratamento individual. 88 UNIDADE 2 — PRÁTICAS DE INSTALAÇÕES DE ESGOTO SANITÁRIO Na Tabela 6, apresentam-se os critérios para o dimensionamento de subcoletores e coletores da instalação de esgoto sanitário. O diâmetro adotado dependerá do somatório das UHC das tubulações contribuintes e da declividade da tubulação dimensionada (subcoletor ou coletor). Número máximo de UHC em função das declividades mínimas (%) Diâmetro nominal de subcoletores e coletores0,5 1 2 4 - 180 216 250 100 - 700 840 1000 150 1400 1600 1920 2300 200 2500 2900 3500 4200 250 3900 4600 5600 6700 300 7000 8300 10000 12000 400 TABELA 6 – DIMENSIONAMENTO DE SUBCOLETORES E COLETOR PREDIAL FONTE: Adaptado de ABNT (1999, p.18) Vejamos um exemplo de dimensionamento a partir da instalação representada na Figura 8. A planta corresponde a uma edificação com 5 pavimentos. Os trechos nomeados de “A” a “I” correspondem aos subcoletores. FIGURA 8 – PLANTA BAIXA DA INSTALAÇÃO DE ESGOTO SANITÁRIO DE EDIFICAÇÃO COM 5 PAVIMENTOS: ANDAR TÉRREO FONTE: Adaptado de Botelho e Ribeiro Junior (2014, p. 230) TÓPICO 2 — INSTALAÇÃO DE ESGOTO SANITÁRIO: COMO DIMENSIONAR? 89 Na Figura 8, observamos os tubos de queda (TQ) conectados a suas respectivas caixas de inspeção (CI) por meio dos subcoletores. Lembre-se que a distância entre a saída do TQ e a CI não deve ser maior que 2 metros. Agora, suponha que a somatória das UHC de cada tubo de queda seja a descrita na Tabela 7. Tubo de queda Número de UHC TQ 1 77 TQ 2 144 TQ 3 56 TQ 4 72 TQ 5 70 TABELA 7 – SOMATÓRIO DE UHC CORRESPONDENTE PARA CADA TUBO DE QUEDA FONTE: Botelho e Ribeiro Junior (2014, p. 229) Considerando as conexões representadas na Figura 8, o dimensionamento dos subcoletores e do coletor predial seria dado pelas relações matemáticas expressas na Tabela 8. Perceba que o diâmetro nominal é definido a partir dos critérios da Tabela 6, considerando uma declividade igual a 1% para todas as tubulações. Subcoletor Contribuições: tubos de queda e subcoletores Número total de UHC Diâmetro nominal DN A TQ 1 77 100 B TQ 2 144 150 C SB 1 + SB 2 77 + 144 = 221 150 D SB 3 221 150 E TQ 4 72 100 F TQ 5 70 100 G SB 5 + SB 6 72 + 70 = 142 100 H TQ 3 56 100 I SB 7 + SB 8 142 + 56 = 198 150 COLE SB 9 + SB 4 198 + 221 = 419 150 TABELA 8 – DIMENSIONAMENTO DOS SUBCOLETORES E COLETOR FONTE: Botelho e Ribeiro Junior (2014, p. 229) 90 UNIDADE 2 — PRÁTICAS DE INSTALAÇÕES DE ESGOTO SANITÁRIO 2.4 VENTILAÇÃO Na Figura 9, observa-se um exemplo de instalação de ramais e colunas de ventilação. Toda instalação conectada ao vaso sanitário deve possuir ligação com pelo menos uma coluna de ventilação (BOTELHO; RIBEIRO JUNIOR, 2014). FIGURA 9 – RAMAL DE VENTILAÇÃO E COLUNA DE VENTILAÇÃO FONTE: Viana (2019, p. 9) Perceba que os ramais de ventilação fazem o “papel” de conectar a instalação com a coluna de ventilação, responsável por permitir a troca de gases com a atmosfera. No caso de uma construção residencial, unifamiliar, executa-se apenas um ramal de ventilação para que haja troca de ar no sistema. Na Tabela 9, se apresentam os critérios para a definição do diâmetro dos ramais de ventilação. O valor dependerá do somatório das UHC das tubulações ligadas ao ramal e se há ou não bacias sanitárias conectadas à instalação. Grupo de aparelhos sem bacias sanitárias Grupo de aparelhos com bacias sanitárias Número de UHC Diâmetro nominal do ramal de ventilação Número de UHC Diâmetro nominal do ramal de ventilação Até 12 40 Até 17 50 13 a 18 50 18 a 60 75 19 a 36 75 - - FONTE: Adaptado de ABNT (1999, p. 21) TABELA 9 – DIMENSIONAMENTO DOS RAMAIS DE VENTILAÇÃO TÓPICO 2 — INSTALAÇÃO DE ESGOTO SANITÁRIO: COMO DIMENSIONAR? 91 Estudamos, no Tópico 1, que as bacias sanitárias devem possuir ramal exclusivo de ventilação. Nos demais casos, os ramais de ventilação partem dos ramais de esgoto com origem em caixas ou ralos sifonadas. A distância desta conexão ao desconector não deve ser maior que a estipulada pela NBR 8160:1999 (Tabela 10). DN do ramal de descarga Distância máxima (m) 40 1,0 50 1,2 75 1,8 100 2,4 TABELA 10 – DISTÂNCIA MÁXIMA DA CAIXA OU RALO SIFONADO (DESCONECTOR) AO INÍCIO DO RAMAL DE VENTILAÇÃO FONTE: ABNT (1999, p. 11) Na Tabela 11, apresentam-se os critérios para dimensionamento das colunas de ventilação. Observe que o diâmetro das colunas depende do somatório das UHC do tubo de queda e do comprimento da tubulação (estimado a partir da altura da construção). Para facilitar a compreensão, imagine o exemplo de um prédio com 50 metros de altura e uma tubulação de queda 100 mm (somatório das UHC igual a 120). Na Tabela 11, identifica-se o trecho correspondente ao DN 100 e UHC imediatamente superior a 120 (nº 140, em negrito). Como a altura do prédio é 50 metros, verifica-se o comprimento imediatamente superior (61, em negrito). Portanto, conclui-se que o DN da coluna de ventilação será de 75 mm. 92 UNIDADE 2 — PRÁTICAS DE INSTALAÇÕES DE ESGOTO SANITÁRIO TABELA 11 – DIMENSÃO DE COLUNAS DE VENTILAÇÃO NA INSTALAÇÃO DE ESGOTO SANITÁRIO *Considera-se o ramal de esgoto no caso de construção com somente um pavimento. FONTE: Adaptado de ABNT (1999, p. 12) Diâmetro nominal de tubo de queda (ou ramal de esgoto*) Número de UHC Diâmetro nominal mínimo da coluna de ventilação (mm) 40 50 75 100 150 200 250 300 Comprimento permitido (m) 40 8 46 - - - - - - - 40 10 30 - - - - - - - 50 12 23 61 - - - - - - 50 20 15 46 - - - - - - 75 10 13 46 317 - - - - - 75 21 10 33 247 - - - - - 75 53 8 29 207 - - - - - 75 102 8 26 189 - - - - - 100 43 - 11 76 299 - - - - 100 140 - 8 61 229 - - - - 100 320 - 7 52 195 - - - - 100 530 - 6 46 177 - - - - 150 500 - - 10 40 305 - - - 150 1.100 - - 8 31 238 - - - 150 2.000 - - 7 26 201- - - 150 2.900 - - 6 23 183 - - - 200 1.800 - - - 10 73 286 - - 200 3.400 - - - 7 57 219 - - 200 5.600 - - - 6 49 186 - - 200 7.600 - - - 5 43 171 - - 250 4.000 - - - - 24 94 293 - 250 7.200 - - - - 18 73 225 - 250 11.000 - - - - 16 60 192 - 250 15.000 - - - - 14 55 174 - 300 7.300 - - - - 9 37 116 287 300 13.000 - - - - 7 29 90 219 300 20.000 - - - - 6 24 76 186 300 26.000 - - - - 5 22 70 152 3 CAIXAS DE INSPEÇÃO, GORDURA E SIFONADAS Os elementos presentes nas instalações sanitárias são as caixas de inspeção, gordura, passagem e sifonadas. A finalidade de cada uma foi explanada no Tópico 1, desta unidade. Estes elementos são imprescindíveis para o bom funcionamento do sistema. TÓPICO 2 — INSTALAÇÃO DE ESGOTO SANITÁRIO: COMO DIMENSIONAR? 93 As caixas de inspeção facilitam a limpeza e desobstrução da instalação, bem como mudanças na direção do fluxo de esgoto sanitário. Seu diâmetro deve ser igual ou maior que o diâmetro do subcoletor a montante, respeitando o valor mínimo de 60 cm. Recomenda-se que a profundidade seja de no máximo 1,0 m (ABNT, 1999). As especificações para a caixa de gordura devem ser suficientes para que o material oleoso seja retido e se solidifique no fundo da mesma (BOTELHO; RIBEIRO JUNIOR, 2014). Podem possuir uma (uso mais comum em residências) ou duas câmaras (caixa de gordura dupla), dependendo da necessidade, pois está diretamente relacionada com a sua capacidade de retenção. A caixa dupla é utilizada quando existem duas ou mais cozinhas contribuindo para uma mesma unidade de retenção. Segundo Teruel e Castro (c2019, s. p.), “para a coleta de três até 12 cozinhas, deve ser usada caixa dupla. Quando são mais de 12 cozinhas, ou ainda, em restaurantes, escolas, hospitais, entre outros empreendimentos, são exigidas caixas de gordura especiais”. As dimensões da caixa de gordura variam conforme a origem da contribuição (ABNT, 1999): a) Despejos provenientes de apenas uma cozinha pode ser instalada caixa pequena ou simples, com as seguintes dimensões mínimas: Pequena (cilíndrica): Diâmetro interno de 0,30 m. Parte submersa do septo com 0,20 m. Capacidade de retenção (volume total) de 18 L e diâmetro nominal de saída de 75 mm. Simples (cilíndrica): Diâmetro interno de 0,40 m. Parte submersa do septo com 0,20 m. Capacidade de retenção (volume total) de 31 L e diâmetro nominal de saída de 75 mm. b) Para esgotos provenientes de uma ou duas cozinhas pode ser instalada caixa simples ou dupla, que possui as seguintes dimensões mínimas: Simples (cilíndrica): Diâmetro interno de 0,40 m; Parte submersa do septo com 0,20 m. Capacidade de retenção (volume total) de 31 L e diâmetro nominal de saída de 75 mm. Dupla (cilíndrica): Diâmetro interno de 0,60 m. Parte submersa do septo com 0,35 m. Capacidade de retenção (volume total) de 120 L e diâmetro nominal de saída de 100 mm. c) Entre três e doze cozinhas deve-se utilizar a caixa de gordura dupla. d) Para coleta acima de doze cozinhas ou cozinhas industriais, de restaurantes, escolas, hospitais, quartéis etc., deve-se utilizar caixas do tipo especial, conforme características a seguir: Especial (prismática e de base retangular): Distância entre septo e a saída de 0,20 m, altura molhada de 0,60 m, parte submersa do septo com 0,40 m, diâmetro nominal mínimo da tubulação de saída de 100 mm e o volume da câmara de retenção de gordura pode ser calculado pela equação (I): 94 UNIDADE 2 — PRÁTICAS DE INSTALAÇÕES DE ESGOTO SANITÁRIO V = (2xN) + 20 (I) Em que: V = Volume da caixa de gordura (L). N = número de pessoas servidas pelas cozinhas contribuintes. A caixa e o ralo sifonado são dimensionados com base no somatório de UHC das tubulações contribuintes, sendo que devem ser de: DN 100 para esgotos sanitários com até 6 UHC; DN 125 para esgotos sanitários com até 10 UHC e DN 150 para esgotos sanitários com até 15 UHC (ABNT, 1999). 95 RESUMO DO TÓPICO 2 Neste tópico, você aprendeu que: • As principais tubulações de uma instalação de esgoto sanitário são dimensionadas a partir da Unidade Hunter de Contribuição. • Existem faixas mínimas e máximas de declividade das tubulações, para que se garanta o funcionamento hidráulico do sistema. • Caixas e elementos acessórios de uma instalação de esgoto sanitário devem ser dimensionadas por meio de estimativas relacionadas ao número de pessoas atendidas. 96 1 A seguir apresentamos áreas de uma construção com dois pavimentos. Dimensione seus elementos a partir dos conhecimentos adquiridos na leitura do Tópico 1 e 2 deste livro didático. Objetivo: dimensionar elementos de instalação de esgoto sanitário em diferentes ambientais residenciais. a) Instalação de um banheiro residencial localizado no 2º pavimento: dimensione os trechos: RD1, RD2, RD3, RE1, RE2, RE3, CV1, TQE1. AUTOATIVIDADE FONTE: Autor (2019) SIGLA ESPECIFICAÇÃO RD Ramal de descarga RE Ramal de esgoto CV Coluna de Ventilação TQ Tubo de queda de esgoto VS Vaso sanitário LV Lavatório banheiro RS Ralo sifonado CS Caixa sifonada CH Chuveiro 97 Descrição dos procedimentos: • Determine o UHC dos aparelhos sanitários e diâmetro nominal mínimo dos ramais de descarga pela Tabela 2. • Determine o diâmetro do ramal de esgoto através da soma dos pesos dos aparelhos contribuintes (obtidos na Tabela 2) e determine o ramal por meio da Tabela 4. • Determine o diâmetro do tubo de queda através da soma dos pesos dos aparelhos contribuintes (Tabela 2) e determine o diâmetro por meio da Tabela 5. b) Instalação de uma cozinha residencial localizado no pavimento térreo: dimensione os trechos: RD1, RD2, SB. FONTE: Autor (2019) SIGLA ESPECIFICAÇÃO RD Ramal de descarga PIA Pia de cozinha MLL Máquina de lavar louça CG Caixa de gordura SC Subcoletor Descrição dos procedimentos: • Determine o UHC dos aparelhos sanitários e diâmetro nominal mínimo dos ramais de descarga por meio da Tabela 2. • Determine o diâmetro do subcoletor através da soma dos pesos dos aparelhos contribuintes (Tabela 2) e determine o diâmetro por meio da Tabela 6. 98 c) Instalação de uma lavação residencial localizado no pavimento térreo: dimensione os trechos: RD1, RD2, RE1, RE2. FONTE: Autor (2019) SIGLA ESPECIFICAÇÃO RD Ramal de descarga RE Ramal de esgoto TT Torneira de Tanque MLR Máquina de lavar roupa CS Caixa sifonada Descrição dos procedimentos: • Determine o UHC dos aparelhos sanitários e diâmetro nominal mínimo dos ramais de descarga por meio da Tabela 2. • Determine o diâmetro do ramal de esgoto através da soma dos pesos dos aparelhos contribuintes (Tabela 2) e determine o ramal pela Tabela 4. 99 UNIDADE 2 1 INTRODUÇÃO De acordo com o Sistema Nacional de Informações sobre Saneamento (SNIS), 49,7% dos brasileiros não têm acesso ao sistema de tratamento de esgoto sanitário. São aproximadamente 100 milhões de brasileiros sujeitos a graves problemas de saúde e bem-estar (BRASIL, 2017). Também são preocupantes os danos ao meio ambiente, devido ao despejo de esgoto não tratado, especialmente para os ecossistemas aquáticos (TSUTIYA; ALEM SOBRINHO, 1999). Afinal, o que fazer quando o município não possui uma rede coletiva de coleta e tratamento do esgoto sanitário? A solução adotada para estes casos é o tratamento individual. Os sistemas de tratamento individual de esgoto sanitário podem contemplar o uso de tanque séptico, filtro anaeróbio, vala de filtração, filtro aerado e wetlands (lagoas com plantas aquáticas que “biofiltram” e tratam o esgoto sanitário). TÓPICO 3 — TRATAMENTO INDIVIDUAL DE ESGOTO SANITÁRIO Fique atento à legislação local! Alguns estados e municípios impõem condições específicas para a instalação de valas e sumidouros para que sejam preservados os mananciais e o lençol freático. NOTA Neste tópico, veremos um sistema individual simples,eficiente e frequentemente aplicado. Ele é composto por duas unidades: um tanque séptico (popularmente conhecido como “fossa”) e um filtro anaeróbio. O tanque séptico é uma unidade responsável por tratar o esgoto sanitário por meio dos processos de sedimentação, flotação e digestão (ABNT, 1993). O filtro anaeróbio fará o tratamento complementar por meio de microrganismos localizados no meio filtrante, responsáveis pela estabilização da matéria orgânica (ABNT, 1997). As nossas principais referências técnicas para a elaboração de projeto de tanques sépticos e filtros anaeróbios serão as normas técnicas: 100 UNIDADE 2 — PRÁTICAS DE INSTALAÇÕES DE ESGOTO SANITÁRIO • NBR 7229 – Projeto, construção e operação de sistemas de tanques sépticos (ABNT, 1993) • NBR 13969 – Tanques sépticos: unidades de tratamento complementar e disposição final dos efluentes líquidos – Projeto, construção e operação (ABNT, 1997). Recomendamos a leitura completa das normas NBR 7229 e NBR 13969 para a elaboração de projetos (ABNT, 1993; 1997), embora, neste livro didático, sejam apresentadas as principais diretrizes para o dimensionamento e o detalhamento das unidades de tratamento. DICAS A seguir, veremos como funciona o sistema tanque séptico/filtro anaeróbio, bem como diretrizes práticas de dimensionamento e detalhamento de projeto. 2 SISTEMA DE TANQUE SÉPTICO E FILTRO ANAERÓBIO O tanque séptico e filtro anaeróbio podem ser empregados para tratar esgoto sanitário proveniente de residências, comércios e específicos ramos industriais. No caso de indústrias, a admissibilidade do tratamento deve ser feita por um profissional legalmente habilitado, a partir das características físico- químicas do despejo (MACINTYRE, 1996). Na Figura 10, observa-se uma representação do conjunto tanque séptico e filtro anaeróbio. No tanque séptico ocorrem os processos de sedimentação, flotação e digestão. O lodo do esgoto é sedimentado para o fundo da unidade onde ocorrerá um processo de degradação da matéria orgânica por digestão (Figura 10). Uma espuma é formada na parte superior do tanque, suspendendo (flotando) partículas sólidas contaminantes. TÓPICO 3 — TRATAMENTO INDIVIDUAL DE ESGOTO SANITÁRIO 101 FIGURA 10 – SISTEMA DE TRATAMENTO INDIVIDUAL DE ESGOTO SANITÁRIO: TANQUE SÉPTI- CO E FILTRO ANAERÓBIO FONTE: O autor O esgoto tratado no tanque é encaminhado para o fi ltro anaeróbio com baixa concentração de sólidos. Observe que no fi ltro anaeróbio o fl uxo é ascendente, isto é, o esgoto fl ui da parte inferior para a superior. Esse processo conta com a ajuda de microrganismos presentes no leito fi ltrante (na camada de brita). Eles advêm do próprio esgoto sanitário e serão os principais “funcionários ambientais” do sistema, responsáveis pela degradação da matéria orgânica ( MACINTYRE, 1996). Estes microrganismos bacterianos não necessitam de oxigênio para decompor a matéria orgânica e por esta razão o processo de degradação é conhecido como decomposição anaeróbia (daí do nome fi ltro anaeróbio). Do ponto de vista químico e biológico podemos defi nir o tratamento com tanque e fi ltro em duas etapas: 1) digestão (tratamento primário) e 2) oxidação biológica do esgoto (complementar ao tratamento primário). A limpeza periódica do sistema de tratamento deve considerar a importância dos microrganismos presentes no tanque séptico e no fi ltro anaeróbio. Veremos que a periodicidade da limpeza será um parâmetro defi nido em projeto. A remoção do material (“espuma”) fl otado deve ser total. Contudo, não se recomenda remover completamente o lodo do tanque séptico, trocar a camada de brita do fi ltro anaeróbio e muito menos aplicar produtos desinfetantes (clorados) nas unidades. A remoção total e a desinfecção reduzirão a quantidade de microrganismos e prejudicará a efi ciência do tratamento. As aberturas de inspeção dos tanques sépticos e fi ltro anaeróbios devem ter número e disposição tais que permitam a remoção do lodo e da espuma acumulada (ABNT, 1993; 1997). 102 UNIDADE 2 — PRÁTICAS DE INSTALAÇÕES DE ESGOTO SANITÁRIO 2.1 DIMENSIONAMENTO DO SISTEMA DE TRATAMENTO INDIVIDUAL Abordaremos nos Subtópicos 2.1.1 e 2.1.2 o dimensionamento do tanque séptico e do filtro anaeróbio. 2.1.1 Tanque séptico A NBR 7229 (ABNT, 1993) recomenda que o volume útil do tanque séptico seja calculado conforme a equação (II), admitindo-se valor mínimo de 1.250 litros. Vútil = 1000 + N.(C.T + K.Lf) (II) Sendo: Vútil = volume útil (L); N = número de usuários da construção – casa ou edifício (pessoas); C = contribuição de despejos (L/pessoa.dia) (Tabela 12); T = período de detenção (dias) (Tabela 13); K = taxa de acumulação de lodo digerido (dias) (Tabela 14); Lf = contribuição de lodos frescos (L/pessoa.dia) (Tabela 12). O número de usuários da construção deverá ser o mesmo adotado para o projeto de instalação água fria. Na Tabela 12, apresentam-se dados de referência sobre a contribuição unitária (produção de esgoto per capita) e produção de lodo fresco (Lf). Os valores são estimados pela NBR 7229 (ABNT, 1993) e dependem do uso da construção e do seu padrão construtivo. Uso e padrão da construção Contribuição de esgotos (C) (L/pessoa.dia) Lodo fresco (Lf) (L/pessoa.dia) 1. Ocupantes permanentes - Residência Padrão alto 160 1,0 Padrão médio 130 1,0 Padrão baixo 100 1,0 - Hotel 100 1,0 - Alojamento provisório 80 1,0 2. Ocupantes temporários - Fábrica em geral 70 0,3 - Escritório 50 0,2 - Edifícios públicos ou comerciais 50 0,2 TABELA 12 – VALORES DE PROJETO PARA CONTRIBUIÇÕES UNITÁRIAS DE ESGOTOS (C) E LODO FRESCO (LF) TÓPICO 3 — TRATAMENTO INDIVIDUAL DE ESGOTO SANITÁRIO 103 - Escolas (externatos e locais similares) 50 0,2 - Bares 6 0,1 - Restaurantes e similares 25 0,1 - Cinemas, teatros e locais de curta permanência 2 0,0 - Sanitários públicos (aberto ao público) 480 4,0 FONTE: Adaptado de ABNT (1993, p. 4) O período de detenção (T) representa o “tempo médio de permanência da parcela líquida do esgoto dentro da zona de decantação do tanque séptico” (ABNT, 1993, p. 2). Na Tabela 13, pode-se observar que o tempo é definido em função da contribuição diária total de projeto, ou seja, da multiplicação entre o parâmetro N (número de usuários da construção) e C (contribuição de despejos). Contribuição diária = N. C Tempo de detenção (L/dia) (dias) (horas) < 1500 1,00 24 De 1501 a 3000 0,92 22 De 3001 a 4500 0,83 20 De 4501 a 6000 0,75 18 De 6001 a 7500 0,67 16 De 7501 a 9000 0,58 14 > 9000 0,50 12 FONTE: Adaptado de ABNT (1997, p. 5) TABELA 13 – PERÍODOS DE DETENÇÃO A taxa de acumulação total do lodo (K) dependerá do intervalo entre limpezas estabelecido em projeto e da temperatura média do mês mais frio (“temperatura ambiente de projeto”). Na Tabela 14, apresentam-se os valores normativos recomendados para a definição da taxa de acumulação. 104 UNIDADE 2 — PRÁTICAS DE INSTALAÇÕES DE ESGOTO SANITÁRIO Intervalo entre limpezas (anos) Taxa de acumulação total de lodo K (dias) Temperatura ambiente (ºC) t ≤ 10 10 ≤ t ≤ 20 t >20 1 94 65 57 2 134 105 97 3 174 145 137 4 214 185 177 5 254 225 217 FONTE: ABNT (1997, p. 5) TABELA 14 – TAXA DE ACUMULAÇÃO TOTAL DE LODO (K), EM DIAS, POR INTERVALO ENTRE LIMPEZAS E TEMPERATURA AMBIENTE (MÉDIA DO MÊS MAIS FRIO) A NBR 7229 (ABNT, 1993, p. 5) determina também as dimensões mínimas e máximas para o tanque séptico: a) profundidade útil: varia entre os valores mínimos e máximos recomendados na Tabela 4, de acordo com o volume útil obtido mediante a fórmula de 5.7 [equação 1, deste tópico, do livro didático]; b) diâmetro interno mínimo: 1,10 m; c) largura interna mínima: 0,80 m; d) relação comprimento/largura (para tanques prismáticos retangulares): mínimo 2:1; máximo 4:1. Na Tabela 15, apresenta-sea faixa de valores mínima e máxima de profundidade a partir da NBR 7229 (ABNT, 1993). Volume útil Profundidade útil mínima Profundidade útil máxima (m³) (m) (m) < 6,0 1,2 2,2 De 6,0 a 10,0 1,5 2,5 > 10,0 1,8 2,8 FONTE: ABNT (1997, p. 5) TABELA 15 – PROFUNDIDADE ÚTIL MÍNIMA E MÁXIMA EM RELAÇÃO AO VOLUME ÚTIL DETER- MINADO TÓPICO 3 — TRATAMENTO INDIVIDUAL DE ESGOTO SANITÁRIO 105 A região interna em que o esgoto sanitário fica detido é chamada de câmara de decantação. Segundo a NBR 7229 (ABNT, 1993) os tanques sépticos podem ser dos seguintes tipos: a) câmara única; b) câmaras em série (Figura 11). O uso de câmaras múltiplas em série “é recomendado especialmente para os tanques de volumes pequeno a médio, servindo até 30 pessoas” (ABNT, 1993, p. 5). Mais detalhes construtivos podem ser encontrados na NBR 7229 (ABNT, 1993). FONTE: Adaptado de ABNT (1993, p. 12) FIGURA 11 – TIPOS DE TANQUES SÉPTICOS: A) CÂMARA ÚNICA; B) CÂMARA MÚLTIPLA CIRCU- LAR; C) CÂMARA MÚLTIPLA PRISMÁTICA Lembre-se de que, para o bom funcionamento do sistema de tratamento individual, as instalações devem ser dotadas da caixa de gordura, sifões, caixa de inspeção, colunas ventilação e demais elementos exigidos em projeto. IMPORTANT E 106 UNIDADE 2 — PRÁTICAS DE INSTALAÇÕES DE ESGOTO SANITÁRIO 2.1.2 Filtro anaeróbio O filtro anaeróbio realiza tratamento complementar ao tanque séptico. A unidade pode ser construída em forma cilíndrica ou prismática com fundo falso perfurado (CREDER, 2006). Na Figura 10, observou-se o filtro por uma câmara de entrada, um fundo falso perfurado e um leito filtrante (camada de brita). A NBR 13969 (ABNT, 1997) recomenda a equação (III) para a definição do volume útil do filtro anaeróbio, sendo o valor mínimo de projeto igual a 1000 litros. Vútil = 1,6 . N . C . T (III) Em que: Vútil = volume útil (L); N = número de usuários da construção – casa ou edifício (pessoas); C = contribuição de despejos (litros/pessoa.dia) (Tabela 12); T = tempo de detenção (Tabela 16). O número de usuários da construção (N) e a contribuição de despejos (C) são obtidos por meio dos mesmos procedimentos descritos para o dimensionamento do tanque séptico. Já o tempo de detenção pode ser definido a partir dos dados descritos na Tabela 16. O valor depende da contribuição diária (N.C) e da temperatura ambiente (média do mês mais frio). Contribuição diária = N . C (L/dia) Tempo de detenção – T Temperatura ambiente (ºC) t < 15 15 ≤ t ≤ 25 t >25 < 1500 1.17 1.0 0.92 De 1501 a 3000 1.08 0.92 0.83 De 3001 a 4500 1.00 0.83 0.75 De 4501 a 6000 0.92 0.75 0.67 De 6001 a 7500 0.83 0.67 0.58 De 7501 a 9000 0.75 0.58 0.50 > 9000 0.75 0.50 0.50 FONTE: Adaptado de ABNT (1997, p. 7) TABELA 16 – TEMPO DE DETENÇÃO DO ESGOTO LÍQUIDO NO FILTRO ANAERÓBIO TÓPICO 3 — TRATAMENTO INDIVIDUAL DE ESGOTO SANITÁRIO 107 A NBR 13969 (ABNT, 1997) recomenda, ainda, que a altura do leito filtrante não ultrapasse 1,20 m e que a altura máxima do fundo falso seja de 0,60 m. O fundo falso poderá ser construído com concreto simples ou armado. O diâmetro dos furos pode variar de 2,5 a 3,0 cm, sendo espaçados de 5 em 15 cm. A calha coletora pode ser composta por um tubo de PVC cortado ao meio, com diâmetro nominal de 150 mm. Deste modo, podemos calcular a altura total do filtro anaeróbio por meio da equação (IV): H = h + h1 + h2 (IV) Em que: H = altura total interna do filtro anaeróbio (m); h = altura total do leito filtrante (m); h1 = altura da calha coletora (m); h2 = altura sobressalente (variável) (m); 3 RECOMENDAÇÕES PRÁTICAS O projeto de um sistema de tratamento individual de esgoto sanitário deve atender preferencialmente todas as recomendações da NBR 7229 (ABNT, 1993), NBR 13969 (ABNT, 1997) e suas correlatas. Botelho e Ribeiro Junior (2014) e Creder (2006) destacam que é necessário que os projetos de tanques sépticos e filtros anaeróbios considerem os seguintes aspectos: • Deve-se prever a futura instalação de uma rede coletora pública de esgoto por meio de uma derivação a montante do sistema de tratamento individual. • O tanque séptico deve-se localizar na frente do terreno, próxima ao logradouro público, de forma que permita o acesso de empresas especializadas na limpeza das unidades de tratamento. • O sistema não deve comprometer manancial, lençol freático e a estabilidade de construções próximas devido à falta de estanqueidade. Antes de entrar em funcionamento, o tanque séptico deverá ser submetido ao ensaio de estanqueidade. Segundo a NBR 7229 (ABNT, 1993, p. 6) “a estanqueidade é medida pela variação do nível de água, após preenchimento, até a altura da geratriz inferior do tubo de saída, decorridas 12h. Se a variação for superior a 3% da altura útil, a estanqueidade é insuficiente [...]”, as condições construtivas da unidade devem ser revistas (trincas, fissuras, impermeabilização) e um novo ensaio deve ser realizado. NOTA 108 UNIDADE 2 — PRÁTICAS DE INSTALAÇÕES DE ESGOTO SANITÁRIO A NBR 7229 (ABNT, 1993, p. 3) adiciona algumas recomendações importantes para os tanques sépticos, válidas também para os filtros anaeróbios. Distâncias horizontais mínimas de elementos naturais e construídos devem ser medidos a partir da face externa mais próxima de construções, árvores e corpos d’água: a) 1,50 m de construções, limites de terreno, sumidouros, valas de infiltração e ramal predial de água; b) 3,0 m de árvores e de qualquer ponto de rede pública de abastecimento de água; c) 15,0 m de poços freáticos e de corpos de água de qualquer natureza. Os tanques e seus componentes internos e externos devem possuir as especificações necessárias para suportar esforços mecânicos, bem como ataques químicos. Recomenda-se o uso de cimento resistente a sulfatos para a execução de unidades de concreto moldado in loco. Tanques domésticos com volume aproximado de 6 m3 são construídos com paredes de alvenaria de blocos cerâmicos ou tijolos maciços de espessura de 19 cm (sem revestimento) ou concreto armado moldado in loco com espessura de 8 a 10 cm. Também é possível fazer o uso de outros materiais adequados e pré- fabricados: concreto armado, poliéster com fibra de vidro (Figura 12), PEAD e outros. FONTE: <http://www.snatural.com.br/fossa-filtro-tratamento-efluentes/>. Acesso em: 6 fev. 2020. FIGURA 12 – TANQUE SÉPTICO DE POLIÉSTER COM FIBRA DE VIDRO A laje de fundo do tanque deve ser o primeiro elemento a ser construído. O elemento deve possuir deve ser maior que a base do tanque, de modo que forme um “dente” e proteja a estrutura de movimentações significativas (ABNT, 1993). As paredes devem ser revestidas internamente com argamassa de cimento e areia – traço 1:3 em massa e espessura de 1,5 cm (ABNT, 1999). TÓPICO 3 — TRATAMENTO INDIVIDUAL DE ESGOTO SANITÁRIO 109 Todas as unidades de tratamento devem possuir placas de identificação e informação. No caso dos tanques sépticos um aviso em lugar visível deve constar (ABNT, 1993, p. 6): a) identificação: nome do fabricante ou construtor e data de fabricação; b) tanque dimensionado, conforme a NBR 7229; c) temperatura de referência: conforme o critério de dimensionamento adotado; indicação da faixa de temperatura ambiente. Para tanques dimensionados para condições mais rigorosas (T ≤10C), indicar "todas”; d) condições de utilização: tabela associando números de usuários e intervalos de limpeza permissíveis (exemplos podem ser encontrados na NBR 7229). As recomendações construtivas para os filtros anaeróbios estão presentes na NBR 13969 (ABNT, 1997). A unidade pode ser construída em concreto armado ou elementos pré-fabricados de plástico e fibra de vidro. Segundo a NBR 13969 (ABNT, 1997, p.5): O filtro anaeróbio deve possuir uma cobertura em laje de concreto, com a tampa de inspeção localizada em cima do tubo-guia para drenagem. Esta pode ser substituída pela camada de brita, noscasos de se ter tubos perfurados para coleta de efluentes [esgoto] e onde não houver acesso de pessoas, animais, carros ou problemas com odor, com a parede sobressalente acima do solo, de modo a impedir o ingresso de águas superficiais [...]. Quando identificada obstrução do leito filtrante, a limpeza do filtro anaeróbio deve recorrer ao auxílio de uma bomba recalque, lembrando que: “os despejos resultantes da limpeza do filtro anaeróbio em nenhuma hipótese devem ser lançados em cursos de água ou nas galerias de águas pluviais” (ABNT, 1997, p. 8). O material deve ser coletado e tratado por empresas especializadas e autorizadas pelo órgão ambiental competente. No filtro anaeróbio também se deve informar (ABNT, 1997): a) data de fabricação e nome de fabricante; b) a conformidade com a NBR 13969; c) o volume útil total e o número de contribuintes admissíveis. 110 RESUMO DO TÓPICO 3 Neste tópico, você aprendeu que: • Os principais sistemas de tratamento individual de esgoto sanitário são o tanque séptico e o filtro anaeróbio. • O dimensionamento de um tanque séptico e filtro anaeróbio são dados em função de parâmetros relacionados ao tempo de manutenção, número de pessoas atendidas e temperatura média local. • Existem recomendações construtivas e técnicas para a implementação, uso e manutenção de um sistema de tratamento constituído por tanque séptico e filtro anaeróbio. 111 1 Imagine que determinado condomínio residencial deseja consultar você sobre o atual sistema de tratamento individual da edificação composto por tanque séptico e filtro anaeróbio. Leia as afirmações a seguir feitas pelos moradores e analise-as tecnicamente, atribuindo C para as corretas e I para as incorretas. Aponte e justifique a resposta caso haja alguma questão incorreta do ponto de vista técnico. Objetivo: analisar problemas técnicos e frequentes do cotidiano profissional na área de instalação de esgoto sanitário. Descrição dos procedimentos: ler os enunciados; compreender as soluções propostas e os argumentos oferecidos; justificar a partir do conteúdo expresso no livro didático se a afirmação está correta ou incorreta. a) ( ) Orientamos nosso zelador a limpar o tanque séptico e o filtro anaeróbio com água sanitária. Justificativa: a água sanitária jamais deve ser empregada na limpeza das unidades de tratamento. Ela eliminará os microrganismos responsáveis pela digestão do lodo. b) ( ) Gostaríamos de desobstruir a tubulação que liga o tanque ao filtro anaeróbio. Justificativa: as tubulações devem ser desobstruídas sempre que necessário. c) ( ) Chamaremos uma empresa para limpar e remover todo o lodo presente no tanque e no filtro. Justificativa: parte do lodo deve ser mantida no sistema para os microrganismos responsáveis pela digestão e oxidação biológica da matéria orgânica. d) ( ) Toda essa espuma suspensa no tanque séptico deve ser removida na limpeza periódica. Justificativa: sim, a sua remoção não prejudicará a eficiência do sistema de tratamento e removerá sólidos contaminantes ambientais. e) ( ) A construtora do nosso prédio falhou em não encaminhar a água de drenagem para tratamento. Gostaríamos de encaminhá-la também para o tanque séptico e o filtro anaeróbio. Justificativa: como visto no Tópico 1 e 2, a água pluvial (da chuva, de drenagem) não deve ser encaminhada para o sistema de tratamento individual de esgoto. As unidades não são dimensionadas para tal função. Além disso, a ligação reduzirá drasticamente a eficiência do tratamento, diminuindo a concentração de microrganismos que estabilizam a matéria orgânica. 2 Dimensione um sistema de tratamento individual para as condições de projeto descritas a seguir. Detalhe, em um croqui, a altura de entrada e saída das unidades, as dimensões e os comprimentos das tubulações, o tamanho e a posição das aberturas de inspeção. AUTOATIVIDADE 112 Objetivo: dimensionar tanques sépticos e filtros anaeróbios sob diversas condições construtivas. Descrição dos procedimentos: ler os enunciados; descrever os dados de “entrada”; determinar volume e altura útil do tanque séptico; determinar volume e altura útil do filtro anaeróbico. a) Tanque séptico e filtro anaeróbio circulares, de câmara única, para uma residência de alto padrão com 3 suítes. A temperatura média do mês mais frio é de T = 13,2 ºC e a limpeza do tanque será realizada a cada 2 anos. b) Tanque séptico e filtro anaeróbio prismáticos de base retangular, de câmara única, para uma residência de baixo padrão com 1 suítes e 1 quarto. A temperatura média do mês mais frio é de T = 20 ºC e a limpeza do tanque será realizada a cada 3 anos. c) Tanque séptico e o filtro biológico anaeróbio circular, de câmara única, para um escritório com número médio de usuários igual a 32. A limpeza do tanque será realizada anualmente e a temperatura média do mês mais frio é de T = 22 ºC. 113 UNIDADE 2 1 INTRODUÇÃO Caro acadêmico, nos primeiros três tópicos da Unidade 2, abordarmos os principais requisitos, critérios, métodos e componentes de uma instalação de esgoto sanitário. Aspectos de projeto referente ao tratamento individual de esgoto sanitário também foram estudados. Esperamos que ao final deste último tópico, você obtenha um repertório técnico amplo e aprofundado para sua atuação profissional. Nosso objetivo agora será reunir, de maneira a integrar os conhecimentos adquiridos, por meio da discussão de princípios, concepções e diretrizes de projeto. Os princípios de trabalho descritos na Unidade 1, também são válidos para a atividade de projeto de instalação de esgoto. Vamos relembra-los? São eles: • Valorização da técnica: busca por apoio e fundamentação técnica nas decisões e nos critérios de projeto. • Atenção às singularidades de cada cliente/usuário: desenvolvimento do projeto pautado no diálogo e na necessidade de cada cliente. • Visão integrada: integração com os diversos projetos envolvidos na construção. • Sustentabilidade: procura por projeto de adequado desempenho, durabilidade, economia e que privilegie a preservação ambiental. Reforçamos também a importância da leitura das NBR 8160 (ABNT, 1999), NBR 7229 (ABNT, 1993), NBR 13969 (ABNT, 1997) e suas correlatas. Nelas encontram-se requisitos e recomendações relativas não somente ao projeto, mas também a execução e manutenção das instalações e dos sistemas de tratamento individual de esgoto sanitário. Ressaltamos que é de suma importância sua leitura completa. Tenha ela sempre “em mãos” na hora de conceber o projeto. 2 PROJETOS DE INSTALAÇÕES DE ESGOTO SANITÁRIO: CONCEPÇÃO E DIRETRIZES As instalações de esgoto sanitário têm como objetivo coletar e transportar de maneira segura e eficiente todo o esgoto produzido nas construções para uma rede pública coletora ou um sistema de tratamento individual. Deve-se garantir o fluxo contínuo do esgoto proveniente dos aparelhos sanitários. Para isso, vimos a importância de um adequado dimensionamento e de uma correta declividade para as tubulações. TÓPICO 4 — BOAS PRÁTICAS DE PROJETO 114 UNIDADE 2 — PRÁTICAS DE INSTALAÇÕES DE ESGOTO SANITÁRIO Confira informações detalhadas sobre instalação de esgoto especiais em: Instalações Hidráulicas Prediais e Industriais. FONTE: MACINTYRE, A. J. Instalações Hidráulicas Prediais e Industriais. 3. ed. Rio de Janeiro: LTC, 1996. DICAS Afinal, quais aspectos devem ser observados para a concepção de um projeto de instalação de esgoto sanitário? A seguir, listamos os principais: • tipo de construção e uso da construção; • projeto arquitetônico, de instalação de água fria, água quente (se houver) e outros: lembre-se de que será necessário conhecer a construção, especialmentea disposição dos cômodos, localização dos aparelhos sanitários, topografia do terreno, posição do tubo de inspeção e limpeza (se houver); • sistema de tratamento de esgoto sanitário: verifique se há um sistema de tratamento coletivo de esgoto sanitário. caso não haja, recomenda-se a concepção e construção de um sistema de tratamento individual de esgoto sanitário de acordo com a legislação vigente e as boas práticas apresentadas no Tópico 3. Lembre-se sempre de prever uma futura derivação da rede e desativação do sistema de tratamento individual. • instalação: confira os parâmetros técnicos exigidos nas normas vigentes, bem como na legislação do município da construção (MACINTYRE, 1996). • desenho da instalação: assim como na instalação de água fria, deve-se evitar a necessidade de “desvios” ou contornos. Atenção especial para a declividade das tubulações e o uso de desconectores. ambos garantem o fluxo hidráulico e o bom funcionamento da instalação. Estes elementos devem ser bem definidos pelo projetista. Uma ferramenta importante de projeto é a nomenclatura de seus elementos. Na Tabela 17, descrevem-se as nomenclaturas/siglas mais frequentemente utilizadas para cada elemento da instalação de esgoto sanitário. TÓPICO 4 — BOAS PRÁTICAS DE PROJETO 115 SIGLA ESPECIFICAÇÃO DN Diâmetro nominal UHC Unidade Hunter de contribuição RD Ramal de descarga RE Ramal de esgoto RV Ramal de ventilação CV Coluna de Ventilação SB Subcoletor LCP Ligação ao coletor público TQ Tubo de queda de esgoto S Sifão VS Vaso sanitário LV Lavatório banheiro PD Pia de despejo TT Torneira de tanque CH Chuveiro MLL Máquina de lavar louça MLR Máquina de lavar roupa R Ralo RS Ralo sifonado CP Caixa de passagem CS Caixa sifonada CI Caixa de inspeção CG Caixa de gordura TS Tanque séptico FONTE: Adaptado de Creder (2006, p. 224-229) TABELA 17 – LISTA DE NOMENCLATURAS Via de regra, projetos de instalação de esgoto sanitário possuem (BOTELHO; RIBEIRO JUNIOR, 2014): memorial descritivo, justificativo e de cálculo, plantas, isométricos, detalhes construtivos (entre outros que se julgue necessário para o bom entendimento do projeto); relação e especificações de materiais e equipamentos; e, relação das normas consideradas. De acordo com Macintyre (1996) e Creder (2006), as exigências básicas de um projeto de instalações sanitárias são: • desenho em planta baixa na escala 1:50 de todos os pavimentos que possuírem sistema de esgoto sanitário, e no caso de plantas com área muito grande pode ser desenhado na escala 1:100, contanto que contenha: esquema vertical; e, planta de situação (1:500 no mínimo); • devem ser representados no projeto: tubos de queda (tq) com numeração e quantidades de vasos e pias conectados a cada um (devendo ser apresentado por diagrama); todas as tubulações com suas respectivas numerações (secundárias, primárias, ventilação); 116 UNIDADE 2 — PRÁTICAS DE INSTALAÇÕES DE ESGOTO SANITÁRIO • detalhes das caixas de inspeção e gordura, quando necessário, na escala 1:20; • apresentação dos projetos estruturais e fundação, bem como os demais projetos de instalação do edifício (para que as interferências sejam evitadas); • definição da ligação com coletor público e na sua impossibilidade de ligação apresentar elementos necessários para a destinação final adequada. O projeto ainda deve possuir as seguintes especificações e elementos (CREDER, 2006): • pontos de recepção de esgoto (aparelhos sanitários); • pontos de destino (coletor predial); • localização das tubulações e seus pontos de inspeção; • localização das tubulações de ventilação • número de unidades hunter de contribuição (UHC) e diâmetro respectivo de cada tubulação; • especificação dos materiais, dispositivos e equipamentos instalados; • disposições construtivas; • testes de recebimento; • tabelas e desenhos; • apresentação, supervisão e responsabilidade. Atenção para o tipo de edificação projetada. Dependendo do seu uso, algumas restrições são recomendadas (BOTELHO; RIBEIRO JUNIOR, 2014): • escolas e hospitais: as caixas de inspeção e gordura devem estar localizadas fora da área de circulação de pessoas não autorizadas, sem que seja prejudicada a inspeção e manutenção por profissionais habilitados; • hospitais ou salas com rígidos critérios de assepsia: os ralos sifonados devem possuir tampas cegas e não podem estar localizados em áreas de assepsia; • estádios e sanitários públicos: as tubulações devem ser embutidas de forma que se evite a ação de vandalismo na instalação. Quanto aos materiais, a aplicabilidade dos mesmos pode variar conforme o tipo de tubulação (Tabela 18): TÓPICO 4 — BOAS PRÁTICAS DE PROJETO 117 Tubulações PVC Latão Ferro fundido Fibro- cimento Concreto Cerâmica vidrada Alvenaria Ramal de descarga sim não sim sim não sim - Ramal de esgoto sim não sim não não sim - Tubo de queda sim não sim sim sim sim - Subcoletor sim não sim sim sim sim - Coletor predial sim não sim sim não não - Ventilação sim não sim sim não não - Dispositivos Caixas de ralos sim sim sim sim não não não Caixas de gordura sim não não sim sim sim sim Caixas de inspeção sim não não não sim não sim Sifão sim sim sim não não não não FONTE: Adaptado de Botelho e Ribeiro Junior (2014, p. 208) TABELA 18 – MATERIAIS UTILIZADOS EM TUBULAÇÕES E DISPOSITIVOS DE ESGOTO O PVC é um dos materiais mais utilizados nos sistemas de esgoto em virtude do seu baixo custo e fácil aplicabilidade. Porém, em ambiente com alta agressividade física e química recomenda-se o uso de tubulação de ferro fundido (CARVALHO JÚNIOR, 2014). A partir destas recomendações, lembre-se de que as boas práticas para a concepção e elaboração do projeto não são exaustivas. Encorajamos que o acadêmico tenha durante sua atuação profissional um olhar crítico e atento às necessidades de maiores detalhes e especificações. Reserve um tempo para se dedicar na elaboração e revisão do projeto, o documento será uma das suas principais ferramentas de comunicação. 118 UNIDADE 2 — PRÁTICAS DE INSTALAÇÕES DE ESGOTO SANITÁRIO LEITURA COMPLEMENTAR SOLUÇÕES PARA OS PRINCIPAIS PROBLEMAS HIDRÁULICOS As instalações hidráulicas e sanitárias são responsáveis por grande parte dos problemas patológicos nas edificações (GNIPPER, 2010). A seguir, apresentamos os principais problemas, causas e soluções – texto extraído e adaptado de Tigre (2013): A ruptura em tubos pode ser causada por impactos no transporte, no manuseio ou durante a sua utilização, devendo-se levantar informações no local para verificar se o tubo sofreu impacto durante o seu transporte ou manuseio, e caso este tenha ocorrido deve-se substituir trecho de tubo danificado por um novo e no caso de impacto durante sua utilização, providenciar uma proteção mecânica adicional ou desviar o seu traçado para evitar novos impactos. O recalque diferencial do terreno também pode ser uma das causas de ruptura, em que se deve verificar se há trincas nas paredes e/ou em pisos, que são os indicativos de recalque diferencial do terreno e em caso de ruptura substituir o trecho de tubo danificado e providenciar: reforço das fundações e/ou substituir o material do solo ou, ainda, melhorar a sua compactação. O esforço excessivo provocado por raízes de árvores também é responsável por esse tipo de problema, devendo-se verificar se há raízes de árvores próximas forçando o tubo de PVC e em caso positivo substituir o trecho de tubo danificado e providenciar um desvio da tubulação. As deformações em tubos podem ser causadas pela tentativa de desentupimento da tubulação de esgoto com soda cáustica, neste caso deve-se verificar dois itens: 1. Se a deformação ocorreu em tubo de esgoto. 2. Verificar se foi aplicada soda cáustica na tentativade desentupimento da tubulação de esgoto. Caso tenha sido deformado, deve-se substituir o trecho de tubo de PVC danificado. Informar ao usuário para não utilizar mais este procedimento para desentupir a tubulação de esgoto, explicando que a soda cáustica em contato com a água libera calor excessivo (reação exotérmica) e que isso provoca deformação em tubos de PVC. Deformações também podem ocorrer por conta da condução de esgoto sem pressão em temperatura excessiva, três itens devem ser essencialmente verificados: TÓPICO 4 — BOAS PRÁTICAS DE PROJETO 119 1. Se a deformação ocorreu em ramal de descarga de pia de cozinha com tubos de PVC de esgoto da Linha Série Normal. 2. Verificar o caimento e as condições de apoio da tubulação de esgoto. 3. Verificar como está sendo utilizada esta pia de cozinha, quais são os despejos, em que temperatura e em que frequência. As soluções para este tipo de problema se encontram em: substituir o trecho de tubulação danificada pela Linha Série Reforçada; corrigir eventuais erros de caimento; melhorar as condições de apoio reduzindo o espaçamento entre eles para evitar deflexões excessivas na tubulação, que podem reter líquidos quentes por longos períodos; se a aplicação for em cozinhas industriais onde a frequência de despejos é considerada contínua, recomenda-se instalar caixas de resfriamento para poder utilizar tubos de PVC com total segurança. A profundidade de assentamento, material de envoltória e compactação inadequados para o tipo de carga existente sobre a tubulação também pode provocar deformações na tubulação, devendo-se verificar as condições de assentamento da tubulação (material de envoltória e compactação), a carga de terra e as cargas móveis sobre a tubulação e se a profundidade de assentamento está de acordo com recomendações: • 30 cm para interior dos lotes; • 60 cm em passeios (calçadas); • 80 cm na rua sob tráfego de veículos leves; • 1,20 m em rua sob tráfego intenso de veículos pesados; • 1,5 m sob tráfego de ferrovias. Rupturas em ralos e caixas sifonadas podem ocorrer graças ao tensionamento por desalinhamento da tubulação de entrada e/ou saída. Neste caso, deve-se verificar o alinhamento da tubulação e as condições dos apoios e refazer a instalação. Também pode ocorrer ruptura do corpo por impacto durante tentativa de limpeza inadequada, em que se deve verificar se foi adotado processo de limpeza inadequado (por impacto) e os motivos desta tentativa. A solução adotada é refazer o sistema de esgoto instalando a caixa sifonada nos ramais de descarga e de esgoto. Deve-se orientar o usuário sobre o uso correto do sistema de esgoto para evitar novos entupimentos. Algumas caixas sifonadas vêm com cesta de limpeza que auxilia neste processo. O retorno de esgoto pela caixa sifonada pode ser provocado pelo desalinhamento ou caimento inadequado do subcoletor. Em instalações aparentes, deve-se verificar se o sistema de apoios está causando desalinhamento ou caimento inadequado do subcoletor. Em instalações enterradas, verificar se o caimento está inadequado. A solução para este tipo de problema é corrigir o alinhamento e o caimento, e instalar a Válvula de Retenção de Esgoto. 120 UNIDADE 2 — PRÁTICAS DE INSTALAÇÕES DE ESGOTO SANITÁRIO O entupimento no tubo subcoletor também pode ser uma das causas de retorno de esgoto, busca-se averiguar se o subcoletor está entupido e quais as suas causas. Assim que realizada a vistoria, deve-se providenciar o desentupimento do subcoletor com procedimentos recomendados pela norma NBR 8160 Anexo F (manutenções) e instalar válvula de retenção de esgoto, bem como orientar o usuário sobre a utilização correta do sistema de esgoto, para evitar futuros entupimentos. Outra causa possível deste tipo de problema é a existência de rede pública de coletor de esgoto subdimensionada ou parcialmente entupida trabalhando com seção plena. Neste caso, deve-se verificar se está ocorrendo o mesmo problema em outras casas vizinhas e solicitar à companhia de saneamento local a limpeza e/ou obra de ampliação da rede de esgoto, bem como instalar válvula de retenção de esgoto no coletor predial. Ligação da rede de águas pluviais na rede de esgoto também podem causar problemas a instalação. Caso isto ocorra, deve-se observar a existência de ligação das tubulações de águas pluviais na rede de esgoto e desfazer as mesmas, ligando-as na rede de águas pluviais e instalando a válvula de retenção de esgoto no coletor predial. Um problema bastante comum e incômodo, o mau cheiro pode ser causado pela ausência ou sistema de ventilação inadequado. Deve-se retirar a grelha da Caixa Sifonada do banheiro e observá-la enquanto se aciona a descarga de um vaso sanitário próximo, verificando se há redução do nível do fecho hídrico ou se há turbulência na superfície do mesmo. Caso confirmada a causa do problema, deve-se corrigir o sistema de esgoto instalando sistema de ventilação. O mau cheiro também pode ser causado pela ausência de desconector ou inadequação do mesmo. Deve-se verificar a ausência de desconector (caixa sifonada) ou caixa sifonada com fecho hídrico menor que 50 mm e instalar caixa sifonada que possua fecho hídrico de pelo menos 50 mm. Ausência ou vedação inadequada da saída do vaso sanitário, também é uma das prováveis causas do mau cheiro, devendo observar se a junta entre a saída do vaso sanitário com a tubulação de esgoto está incorreta e instalar vedação para saída de bacia sanitária ou anel de vedação. Outra causa são as vedações ineficientes, onde deve-se analisar as juntas (soldáveis ou elásticas) das tubulações e se as mesmas estão corretas, caso não estejam os erros devem ser corrigidos. Caixas de passagem e de gordura com sistema ineficiente de vedação da tampa também podem provocar mau cheiro. Deve-se verificar se as caixas de passagens/inspeção e de gordura são tradicionais (de alvenaria ou concreto) e se existem trincas ou quebras nas tampas de concreto, então, substituir as caixas de passagem/inspeção e de gordura. TÓPICO 4 — BOAS PRÁTICAS DE PROJETO 121 Ainda, a ausência de plug no sifão da caixa sifonada pode ser uma das causas deste problema. Deve-se observar se a caixa sifonada está sem o plug do sifão, e caso não possua, instalar o plug no sifão da caixa sifonada. Um problema bastante comum é o entupimento de pia de cozinha, lavatório e tanque, o que pode ser causado pelo entupimento no ramal de descarga. Verificar se após a limpeza do sifão ainda ocorre retenção ou escoamento insatisfatório do esgoto na pia, lavatório ou tanque e providenciar o desentupimento dos ramais de descarga utilizando os procedimentos recomendados pela norma NBR 8160 da ABNT anexo F (manutenções). Outra causa comum de entupimentos é o acúmulo de detritos no sifão, devendo-se verificar se há retenção ou escoamento insatisfatório do esgoto na pia, lavatório ou tanque e fazer a limpeza do sifão. O Retorno de espuma pela Caixa Sifonada pode ocorrer pelo lançamento de água servida da máquina de lavar roupas diretamente na caixa sifonada. Imediatamente após o despejo da máquina de lavar roupa deve-se observar se ocorre retorno de espuma, em caso afirmativo deve-se instalar dispositivo antiespuma. O retorno de espuma pelo ponto de despejo d’água pode ser decorrente de ligações de tubulações de esgoto em regiões de ocorrência de sobrepressão. Deve- se observar se a ligação dos ramais de esgoto de máquina de lavar roupa com as colunas estão nas áreas de sobrepressão definidos no item 4.2.4.3 da norma NBR 8160 e instalar o adaptador para máquina de lavar roupas no ponto da parede do ramal de esgoto. FONTE: Adaptado de TIGRE S. A. M294 Manual técnico tigre: orientações técnicas sobre instalações hidráulicas prediais. Joinville: Tigre, 2013.Disponível em: https://tigrecombr-prod. s3.amazonaws.com/default/files/2019-08/Tigre_Manual+Tecnico.pdf. Acesso em: 18 jun. 2020. 122 RESUMO DO TÓPICO 4 Neste tópico, você aprendeu que: • As instalações de esgoto sanitário têm como objetivo coletar e transportar de maneira segura e eficiente todo o esgoto produzido nas construções para uma rede pública coletora ou um sistema de tratamento individual. • Para a formulação, análise e supervisão de projetos de instalação de esgoto sanitário e de sistemas de tratamento individual devem-se considerar princípios técnicos presentes nas normas vigentes da ABNT. • A concepção de projeto de instalação de esgoto sanitário deve seguir os princípios de valorização da técnica, atenção às singularidades, visão integrada e sustentabilidade. Ficou alguma dúvida? Construímos uma trilha de aprendizagem pensando em facilitar sua compreensão. Acesse o QR Code, que levará ao AVA, e veja as novidades que preparamos para seu estudo. CHAMADA 123 1 Acadêmico, esta autoatividade se integra à Unidade 1, mas se relaciona diretamente ao conteúdo da Unidade 2. É uma oportunidade para que você observe a integração entre o projeto hidráulico e o sanitário. Sendo assim, quais são as implicações que as perguntas levantadas no Exercício 1 (Tópico 4, Unidade 1) possuem para a instalação de esgoto sanitário? Objetivo: pensar e conceber de maneira integrada os projetos de instalações de esgoto sanitário. Descrição dos procedimentos: descrever perguntas do Exercício 1 (Tópico 4, Unidade 1); determinar implicações que estas perguntas possuem para o projeto de esgoto sanitário. 2 Considere os seus aprendizados sobre as instalações de esgoto sanitário e faça o levantamento de ao menos três possíveis causas de “mau cheiro” em uma residência de seu cliente. Objetivo: levantar possíveis causas de mau odor proveniente das instalações sanitárias. Descrição dos procedimentos: levantar possíveis causas de mau cheiro; respostas devem ser resgatadas da Leitura Complementar. 3 Observe um exemplo de projeto de instalação de esgoto sanitário de uma residência com dois pavimentos e responda às perguntas: Objetivo: avaliar a capacidade de compreensão do discente em relação ao projeto de instalação de esgoto sanitário. a) Qual o nome do equipamento localizado dentro dos boxes dos banheiros e representado por um quadrado? b) Qual o nome que se dá para a área fechada destinada aos tubos de queda dos banheiros? c) Quantas colunas de ventilação há na edificação? d) Qual o diâmetro nominal do coletor de esgoto da edificação? e) Qual o nome do equipamento que recebe o esgoto produzido na cozinha? AUTOATIVIDADE 124 REFERÊNCIAS ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 8160: instalações prediais de esgoto sanitário. Rio de Janeiro, 1999. ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 13969: tanques sépticos: unidades de tratamento complementar e disposição final dos efluentes líquidos - Projeto, construção e operação. Rio de Janeiro, 1997. ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 7229: projeto, construção e operação de sistemas de tanques sépticos. Rio de Janeiro, 1993. BLUKIT. Conheça os sifões da Blukit. 2016. Disponível em: https://www.blukit. com.br/noticias/detalhe/conheca-os-sifoes-da-blukit. Acesso em: 26 set. 2019. BOTELHO, M. H. C.; RIBEIRO JUNIOR, G. de A. Instalações hidráulicas prediais utilizando tubos plásticos. 4. ed. São Paulo: Blucher, 2014. BRASIL. Sistema Nacional de Informações sobre Saneamento. Ministério do Desenvolvimento Regional publica diagnósticos da situação do saneamento no Brasil. 2017. Disponível em: http://www.snis.gov.br/component/content/ article?id=175. Acesso em: 2 out. 2019. CARVALHO JÚNIOR, R. de. Instalações hidráulicas e o projeto de arquitetura. 8. ed. rev. São Paulo: Blucher, 2014. CREDER, H. Instalações Hidráulicas e Sanitárias. 6. ed. Rio de Janeiro: LTC, 2006. DALCIN, B. O que fazer em uma reforma de banheiro. 2015. Disponível em: https://comprandomeuape.com.br/2015/08/o-que-fazer-em-uma-reforma-de- banheiro.html. Acesso em: 12 set. 2019. FORTLEV. Caixa sifonada. c2020. Disponível em: https://www.fortlev.com.br/ produto/caixa-sifonada-com-7-entradas/. Acesso em: 12 set. 2019. MACINTYRE, A. J. Instalações Hidráulicas Prediais e Industriais. 3. ed. Rio de Janeiro: LTC, 1996. NAKAMURA, J. Elimine o cheiro de esgoto da casa com manutenções e cuidados simples. 2015. Disponível em: https://www.uol.com.br/universa/ noticias/redacao/2015/02/24/elimine-o-cheiro-de-esgoto-da-casa-com- manutencoes-e-cuidados-simples.htm. Acesso em: 23 set. 2019. 125 NEVILLE, A. M.; BROOKS, J. J. Tecnologia do concreto. 2. ed. Porto Alegre: Bookman, 2013. TERUEL C.; CASTRO F. Saiba qual é a função da caixa de gordura, como instalar e limpar. c2019. Disponível em: https://www.aecweb.com.br/ cont/m/rev/saiba-qual-e-a-funcao-da-caixa-de-gordura-como-instalar-e- limpar_11713_10_19. Acesso em: 26 set. 2019. TIGRE S.A. Caixa de gordura: ficha técnica. 2018. Disponível em: https:// tigrecombr-prod.s3.amazonaws.com/default/files/produtos/ficha-tecnica/FT_ Caixa%20de%20Gordura-compactado%20%281%29.pdf. Acesso em: 23 set. 2019. TIGRE S.A. M294 Manual técnico tigre: orientações técnicas sobre instalações hidráulicas prediais. Joinville: Tigre, 2013. TSUTIYA, M. T.; ALEM SOBRINHO, P. Coleta e transporte de esgoto sanitário. São Paulo: Escola Politécnica da USP, 1999. VIANA D. Instalações sanitárias: ventilação de esgoto predial. 2019. Disponível em: https://www.guiadaengenharia.com/instalacoes-sanitarias-ventilacao/. Acesso em: 26 set. 2019. 126 127 UNIDADE 3 — PRÁTICAS DE INSTALAÇÕES DE PREVENÇÃO E COMBATE AO INCÊNDIO OBJETIVOS DE APRENDIZAGEM PLANO DE ESTUDOS A partir do estudo desta unidade, você deverá ser capaz de: • perceber elementos práticos de prevenção e combate ao incêndio a partir dos conceitos de risco; • analisar e estimar parâmetros e critérios tecnicamente adequados para sistemas de prevenção e combate ao incêndio; • dimensionar e especificar elementos de um sistema de prevenção e com- bate ao incêndio; • elaborar e compreender projetos de instalações de prevenção e combate ao incêndio; • aprofundar os conhecimentos teóricos a partir atividades práticas. Esta unidade está dividida em quatro tópicos. No decorrer da unidade, você encontrará autoatividades com o objetivo de reforçar o conteúdo apresentado. TÓPICO 1 – INSTALAÇÕES DE PREVENÇÃO E COMBATE AO INCÊNDIO: ASPECTOS GERAIS TÓPICO 2 – SISTEMAS HIDRÁULICOS DE COMBATE AO INCÊNDIO TÓPICO 3 – BOMBAS EM SISTEMAS DE COMBATE AO INCÊNDIO TÓPICO 4 – BOAS PRÁTICAS DE PROJETO E INSPEÇÃO Preparado para ampliar seus conhecimentos? Respire e vamos em frente! Procure um ambiente que facilite a concentração, assim absorverá melhor as informações. CHAMADA 128 129 UNIDADE 3 1 INTRODUÇÃO Caro acadêmico, graves e tristes acontecimentos como o incêndio da Boate Kiss em Santa Maria (Rio Grande do Sul, ano de 2013) nos relembram da importância da engenharia. A existência de adequados sistemas e instalações de prevenção e combate ao incêndio são fundamentais para que se garanta a segurança dos usuários e a estabilidade das construções. Diante desta relevância, buscaremos abordar a questão dos incêndios nas edificações a partir de uma abordagem global, reunindo aspectos de prevenção e combate. Na prevenção busca-se proteger os usuários da edificação e evitar que o próprio incêndio ocorra. No combate, procura-se alertar e criar condições eficazes para que o incêndio seja controlado e extinto (CREDER, 2006). As medidas mais usuais contra incêndio nas edificações são os extintores, hidrantes, sinalizações, rotas de fuga e alarmes. Recomendações sobre as especificações de cada medida são regulamentadas pelo Corpo de Bombeiros de cada uma das unidades da federação. Você perceberá que nesta Unidade 3 as normas da ABNT dividirão sua importânciacom as Instruções Normativas (INs) emitidas e publicadas pelo Corpo de Bombeiros da sua cidade ou estado. Veremos que as INs têm um papel central na regulação do tema, o que atribui aos projetos peculiaridades próprias para cada região do país. TÓPICO 1 — INSTALAÇÕES DE PREVENÇÃO E COMBATE AO INCÊNDIO: ASPECTOS GERAIS Uma Instrução Normativa ou Instrução Técnica do Corpo de Bombeiros tem por finalidade padronizar e regular critérios, requisitos e projetos de instalações contra incêndio conforme os termos da lei. NOTA UNIDADE 3 — PRÁTICAS DE INSTALAÇÕES DE PREVENÇÃO E COMBATE AO INCÊNDIO 130 Diante das diversas regulamentações, buscaremos, neste livro didático, apresentar os principais conceitos e diretrizes para a concepção e elaboração de um projeto de instalação contra incêndio. Reiteramos que nada substituirá a análise e verificação completa das instruções locais, formuladas pelo Corpo de Bombeiros da sua região. Isso será fundamental para que seus projetos sejam aprovados. A NBR 15575-1/2013 Edificações Habitacionais – Desempenho Parte 1: Requisitos gerais (ABNT, 2013) aponta princípios importantes de projeto que aprofundaremos ao longo deste livro. Em síntese, poderíamos destacar que a instalação de prevenção e combate de incêndio buscará: - Proteger a vida dos ocupantes das edificações e áreas de risco, em caso de incêndio; - Dificultar a propagação do incêndio, reduzindo danos ao meio ambiente e ao patrimônio; - Proporcionar meios de controle e extinção do incêndio; - Dar condições de acesso para as operações do Corpo de Bombeiros [...] (ABNT, 2013, p. 15). A mesma NBR 15575 (ABNT, 2013) aponta o caráter integrado das instalações de prevenção e combate aos incêndios. Na concepção de um projeto estrutural, por exemplo, a resistência ao fogo dos elementos vincula-se a: - Possibilitar a saída dos ocupantes da edificação em condições de segurança; - Garantir condições razoáveis para o emprego de socorro público, onde se permita o acesso operacional de viaturas, equipamentos e seus recursos humanos, com tempo hábil para exercer as atividades de salvamento (pessoas retidas) e combate a incêndio (extinção); - Evitar ou minimizar danos à própria edificação, às outras adjacentes, à infraestrutura pública e ao meio ambiente (ABNT, 2013, p. 16). Assim, esperamos que você, acadêmico, possa atingir os objetivos de aprendizagem por meio dos quatro tópicos desta Unidade 3. No Tópico 1, abordaremos uma discussão, que embora conceitual, possui muitas implicações práticas. Nos Tópicos 2 e 3 estudaremos os principais elementos de uma instalação de prevenção e combate ao incêndio, como: extintores, tubulações, reservatórios e bombas de incêndio. Por fim, integraremos os conteúdos apresentados na discussão de critérios práticos de projeto e inspeção (Tópico 4). 2 FATORES DE RISCO DE INCÊNDIOS E SUAS IMPLICAÇÕES Afinal, quais são os elementos que desencadeiam um incêndio? Ao pensarmos em estratégias de limitação e controle do risco de incêndio precisamos identificar os fatores que o constituem. A luz da teoria dos riscos ambientais (GRACIOSA; MENDIONDO, 2007), podemos apontar três tipos de fatores que reunidos produzem o risco de incêndio (equação I): (1) agente físico-químico (2) ambiente vulnerável e (3) exposição de pessoas, bens e estruturas: TÓPICO 1 — INSTALAÇÕES DE PREVENÇÃO E COMBATE AO INCÊNDIO: ASPECTOS GERAIS 131 RISCO DE INCÊNDIO = AGENTE x VULNERABILIDADE x EXPOSIÇÃO (I) O agente físico-químico será o oxigênio e o calor, elementos que em contato com o material combustível proporcionam a formação do fogo. A intervenção sobre o “agente” ocorrerá sempre em um contexto de combate, tendo em vista as diferentes causas e estágios do incêndio. Para isso utilizaremos equipamentos e materiais de combate específicos para cada tipo de incêndio que reduzirão a temperatura e a concentração de oxigênio. A vulnerabilidade pode ser entendida como o nível de predisposição que determinado ambiente construído possui para criar e propagar o fogo. O incêndio não seria motivo de preocupação se não houvesse materiais capazes de entrar em combustão nas edificações. Portanto, quanto maior o número de materiais combustíveis (“carga de fogo”) e quanto maior seu grau de propagação, maior será a vulnerabilidade da edificação. Veremos mais à frente e com maior profundidade o conceito de carga de fogo ou também conhecido como carga de incêndio. Esse fator possibilita quantificar a vulnerabilidade do local e pode servir de parâmetro para o dimensionamento de diversas instalações contra incêndio. NOTA Um agente e um ambiente vulnerável ainda não são capazes de formar um risco se não houver a exposição de pessoas, estruturas ou quaisquer outros seres vivos, obras de arte, documentos e sistemas dos quais se deseja preservar. A redução da exposição consiste em prever rotas de fugas, sistemas de isolamento (ex.: portas “corta fogo”), saídas de emergência bem dimensionadas e outros. Você consegue perceber a relação de todos estes três fatores no evento da Boate Kiss? Segundo a imprensa (G1, 2013), um elemento pirotécnico (agente) provocou o início do incêndio no forro da edificação (ambiente vulnerável). Poderia ser apenas um “susto” se o fogo fosse contido e se as pessoas não estivessem expostas em um ambiente superlotado e com rotas de fuga sem a devida sinalização (exposição). Vejam, portanto, que a equação (I) possui implicações práticas. Permite não somente perceber que a exclusão de um ou mais fatores leva a eliminação do risco. O conceito também permite observar que o incêndio não é mera fatalidade. Trata-se de um evento “construído”, resultante de fatores relacionados à negligência ou imprudência humana. UNIDADE 3 — PRÁTICAS DE INSTALAÇÕES DE PREVENÇÃO E COMBATE AO INCÊNDIO 132 Ainda que a origem do fogo possa ser natural (proveniente de raios, incêndios florestais etc.), há outros fatores que podem ser gerenciados pela engenharia (vulnerabilidade e exposição) para que danos e perdas sejam minimizados ou evitados. Portanto, todo incêndio é pré-anunciado pelas condições em que se encontram os fatores de risco das edificações. Nossa tarefa ao longo de toda a Unidade 3 consistirá em gerenciar estes fatores, reduzi-los ou até mesmo eliminá-los para que se garanta a segurança dos usuários da edificação. 2.1 CLASSIFICAÇÃO DE RISCOS E CARGA DE FOGO Como seria possível quantificar os riscos? Existem ferramentas qualitativas e quantitativas para isso. De maneira geral, o Corpo de Bombeiros de cada unidade da federação costuma apresentar uma classificação de acordo com o uso e a ocupação da construção (classificação qualitativa, não numérica). Perceba que a questão do uso da edificação reúne direta e indiretamente aspectos relacionados aos graus de vulnerabilidade e exposição. Observe o exemplo da Instrução Normativa 003 do estado de Santa Catarina (CBM-SC, 2014, p. 4, grifo do autor): Art. 5º Dentro da classificação do risco de incêndio, a princípio, as ocupações dos imóveis serão distribuídas da seguinte forma: I – RISCO LEVE – para ocupação tipo: a) Residencial privativa multifamiliar; b) Residencial coletiva; c) Comercial (exceto supermercados ou galerias comerciais); d) Pública; e) Escolar geral; f) Escolar diferenciada; g) Reunião de Público com concentração; h) Reunião de Público sem concentração; i) Hospitalar sem internação e sem restrição de mobilidade; j) Parques aquáticos; k) Atividades agropastoris (exceto silos); l) Riscos diferenciados; m) Mista (para duas ou mais ocupações previstas neste inciso, desde que exista compartimentação entre as diferentes ocupações e com saídas de emergência independentes). II – RISCO MÉDIO – para ocupação tipo: a) Residencial transitória; b) Garagens; c) Mista (quando não houver compartimentação entre as diferentes ocupações ou com sobreposiçãode fluxo nas saídas de emergência); d) Industrial; e) Comercial (apenas supermercados ou galerias comerciais); f) Shopping Center; g) Hospitalar com internação ou com restrição de mobilidade; h) Postos de revenda de GLP; i) Locais com restrição de liberdade; j) Depósitos; k) Atividades agropastoris (apenas silos); l) Túneis, galerias e minas; m) Edificações especiais (apenas para oficinas de consertos de veículos automotores, caldeiras ou vasos sob pressão); III – RISCO ELEVADO – para ocupação tipo: a) Postos para reabastecimentos de combustíveis; b) Edificações especiais (apenas para depósito de combustíveis, inflamáveis, explosivos ou munições). Nas edificações de uso comercial e industrial é comum que a classificação de riscos seja complementada por uma avaliação quantitativa (numérica) do grau de vulnerabilidade. É o caso da quantificação da carga de incêndio específica da edificação. O parâmetro pode ser definido como a razão entre a soma das TÓPICO 1 — INSTALAÇÕES DE PREVENÇÃO E COMBATE AO INCÊNDIO: ASPECTOS GERAIS 133 energias caloríficas que poderiam ser liberadas pela queima completa de todos os materiais e a área total construída da edificação (equação II). Consideram-se construções de risco leve aquelas que possuem carga de incêndio específica menor que 1140 MJ/m², risco médio entre 1140 e 2280 MJ/m² e risco elevado maior que 2280 MJ/m² (CBM-SC, 2014). Por meio da equação (II) é possível calcular carga de incêndio específica da edificação. Ela expressa a relação entre a soma da carga de “i” materiais e a área construída da edificação ou de um compartimento específico. Em que: Qe = carga de incêndio específica (MJ/m²); pi = massa do material “i” combustível (kg); ki = poder calorífico do material “i” (MJ/kg); A = área construída da edificação (m²). O seguinte roteiro de cálculo poderá ser seguido para o cálculo da carga de incêndio específica: 1) Levantar os materiais combustíveis encontrados na edificação, incluindo a mobília. 2) Levantamento da massa estimada dos materiais combustíveis e identificação dos seus respectivos poderes caloríficos (ver próxima nota). 3) Cálculo da somatória da carga de incêndio de todos os materiais combustíveis. 4) Determinação da carga de incêndio específica. Confira valores de referência dos poderes caloríficos dos materiais (k i ) no Anexo A deste Tópico 1. DICAS Sendo assim, uma edificação de 504 m² com 500 kg de madeira (k = 19 MJ/ kg) e 100 kg de plástico (31 MJ/kg) terá uma carga de incêndio específica de 25 MJ/m². UNIDADE 3 — PRÁTICAS DE INSTALAÇÕES DE PREVENÇÃO E COMBATE AO INCÊNDIO 134 3 CLASSES DE INCÊNDIO E SEUS MATERIAIS DE COMBATE A identificação de como o incêndio se origina não é uma tarefa trivial. Incêndios com diferentes origens exigirão diferentes maneiras de combate, motivo pelo qual nem sempre a água será o material mais adequado para a extinção do fogo. Confira os perigos que a escolha inadequada do método de combate pode gerar, acessando o link a seguir: https://www.youtube.com/watch?v=7OYh9_MTx8s. NOTA A medida mais adequada contra incêndios sempre será a prevenção, porém, quando não for possível, deve-se combatê-lo nos seus primeiros estágios. A natureza do material inflamado determina qual tipo de substância e instalação será mais adequada para combater o incêndio (MACINTYRE, 1996). Bucka (2015) destaca algumas das principais causas e origens de incêndios, são elas: 1) Eletricidade: tanto pelo excesso de carga (utilização de “tês” que alimentam vários aparelhos elétricos sobrecarregando a tomada) como curtos-circuitos, mau contato, ausência de fusíveis ou disjuntores e superaquecimento de aparelhos elétricos. 2) Chama exposta: contato de chama com qualquer material que tem potencial para iniciar uma combustão (velas, cigarros, fósforo aceso, fogos de artifício etc.) 3) Centelha ou faísca: de forma semelhante a chama exposta, se esse fenômeno luminoso que possui descarga elétrica entrar em contato com algum material inflamável poderá ser dado início a um incêndio. 4) Atrito: ocorre pela transformação de energia mecânica em calor, podendo, da mesma forma que chama exposta e faísca iniciar uma combustão. 5) Combustão espontânea: existem materiais que são susceptíveis à inflamação mesmo sem estar em contato com alguma fonte de calor (feno, fibras de juta, carvão, pólvora etc.), devendo ser tomadas as medidas cautelares para armazenamento e controle. 6) Vasilhames de líquidos inflamáveis abertos: se deixados abertos o vapor destes líquidos pode se espalhar e em contato com uma fonte de ignição (faísca, atrito, eletricidade, entre outros) podem ocasionar uma explosão e/ou incêndio. 7) Gás de cozinha: vazamentos em instalações irregulares, reparos mal feitos ou até o próprio uso incorreto ou irresponsável pode provocar um acidente de forma semelhante ao de vasilhames de líquidos inflamáveis abertos. 8) Convergência luminosa: luz concentrada, através de lente convergente, que pode iniciar fogo, caso esteja em contato com superfície inflamável. TÓPICO 1 — INSTALAÇÕES DE PREVENÇÃO E COMBATE AO INCÊNDIO: ASPECTOS GERAIS 135 Nos Código de Segurança, Instruções Normativas dos Bombeiros e na Norma Regulamentadora NR 23 definem-se algumas classes de incêndio (BRASIL, 2011; RIO DE JANEIRO, 1976). Elas são separadas a partir da origem do fogo: • Classe A: causados por materiais de fácil combustão, podendo ser queimados completamente (superficial e interno) e que deixam brasa e resíduos. Ex.: papel, madeira, tecidos etc. • Classe B: incêndios em materiais que queimam apenas superficialmente e não deixam resíduos. Ex.: gasolina, solventes, tintas etc. • Classe C: incêndio em equipamentos elétricos eletrificados (caso estejam desligados os mesmos pertencem à classe A). Ex.: motores, geradores, transformadores, televisores etc. • Classe D: incêndios em elementos altamente inflamáveis e suas ligas, que quando em contato com fogo produzem centelhas e até mesmo explosões. Ex.: alumínio, magnésio, potássio, titânio etc. Na Tabela 1, apresenta-se uma relação entre a classe de incêndio e o tipo de materiais de combate compatíveis para a extinção do fogo. Os materiais de combate reduzem a temperatura e a concentração de oxigênio. Em alguns casos, deseja-se que o material também não conduza energia elétrica ou provoque bruscas mudanças no estado físico dos materiais. Materiais de Combate Classe de incêndio Água em jato denso Carga Soda- ácido Espuma Neblina de água Gás carbônico Pó carboquímico Materiais sólidos, fibras, madeiras, papel etc. A Sim Sim Sim Sim Sim1 Sim1 Líquidos inflamáveis derivados de petróleo B Não Não Sim Sim2 Sim Sim Maquinaria elétrica, motores, geradores, transformadores C Não Não Não Sim2 Sim Sim Gases inflamáveis, sob pressão D Não Não Não Não 3 Não3 Sim 1 Indicado somente para princípios de incêndio e incêndios de pequena extensão. 2 Indicado somente após análise prévia das condições de incêndio. 3 Embora não indicado, existem possibilidade de emprego após estudo prévio e consulta ao Corpo de Bombeiros. FONTE: Adaptada de Bucka (apud MACINTYRE, 1996, p. 326) TABELA 1 – MATERIAIS DE COMBATE A INCÊNDIO EM FUNÇÃO DOS PRODUTOS COMBATENTES UNIDADE 3 — PRÁTICAS DE INSTALAÇÕES DE PREVENÇÃO E COMBATE AO INCÊNDIO 136 Por esta razão, observe que a água em formato de jato ou neblina (“dispersa”) não é indicada para todos os casos. Motivo pelo qual a água não será o único material de combate presente em nossas instalações. É o que veremos nos próximos tópicos deste livro didático. 4 CASOS PRÁTICOS – RISCO E CARGA DE INCÊNDIO PRÁTICA 1 – RISCO DE INCÊNDIO Aprendemos, neste tópico, que um incêndio é resultante da combinação de três fatores: agente, vulnerabilidade e exposição. Sendo assim, escolha um incêndio ocorrido dentro ou fora do Brasil (incluindoalgum que até mesmo você tenha presenciado) e identifique os fatores de risco no respectivo evento. Reflita com seus colegas como seria possível prevenir o ocorrido. Objetivo: aplicar os conceitos de risco de incêndio em casos práticos e reais. Descrição dos procedimentos: levantar um caso real de incêndio em uma construção; identificar fatores de risco do evento; debater com os colegas de turma como o incidente poderia ser evitado. Conceitos: agente físico-química, vulnerabilidade e exposição. Resposta: para o caso escolhido considerar o agente físico-químico como o oxigênio atmosférico, calor, faíscas, fonte de queima; vulnerabilidade considerar os materiais combustíveis e a existência de sistemas de combate; exposição considerar os sistemas de fuga, sinalizações, proteção contra colapso instantâneo da estrutura etc. A discussão da prevenção do ocorrido deve ser focada nas estruturas contra incêndio da edificação escolhida (aspectos de vulnerabilidade e exposição). Ver exemplo discutido no próprio tópico, o caso da Boate Kiss. 5 CASOS PRÁTICOS – RISCO E CARGA DE INCÊNDIO PRÁTICA 2 – CARGA DE INCÊNDIO E PRÁTICA DE DETERMINAÇÃO Um armazém com 1200 m² de área construída possui os seguintes materiais: 15 ton. de celulose, 1,5 ton. kg de madeira e 20 ton. de plástico. Calcule a carga de incêndio específica da construção e classifique a edificação conforme os dados da Tabela 2. Faça uso do Anexo A para obter o poder calorífico dos materiais. Objetivo: determinar a carga de incêndio e verificar a classificação de risco da edificação do problema. TÓPICO 1 — INSTALAÇÕES DE PREVENÇÃO E COMBATE AO INCÊNDIO: ASPECTOS GERAIS 137 Conceitos: potencial calorífico específico. Carga de incêndio. Carga de incêndio específica. Classe de risco de incêndio. Classe de risco de incêndio Carga de incêndio específica (MJ/m²) Leve < 500 Médio de 500 a 1000 Elevado > 1000 FONTE: O autor TABELA 2 – CLASSIFICAÇÃO DE RISCO DA EDIFICAÇÃO DE ACORDO COM A CARGA DE IN- CÊNDIO Dados meramente ilustrativos. Descrição dos procedimentos. Resposta: Carga de incêndio = 15000 kg. 16 MJ/kg + 1500 kg. 19 MJ/kg + 20000 kg. 31 MJ/kg = 888 500 MJ Carga de incêndio específica = 888 500 MJ / 1200 m² = 740 MJ/m² Risco médio. 6 CASOS PRÁTICOS – RISCO E CARGA DE INCÊNDIO PRÁTICA 3 – LEGISLAÇÃO LOCAL Verifique na legislação do seu município (ANEXO B – a seguir) como se dá a classificação de incêndio e cálculo da carga de fogo. Compartilhe com seus colegas os critérios encontrados para a definição destes dois parâmetros e responda: Objetivo: determinar o método de cálculo para a carga de fogo na sua região, bem como definir a carga específica de incêndio em um caso prático. Conceitos: potencial calorífico específico. Carga de incêndio. Carga de incêndio específica. Classe de risco de incêndio. Legislação local. Descrição dos procedimentos: acessar site do corpo de bombeiros do seu estado (ANEXO B); comparar método do cálculo de carga de fogo com o método aplicado no exercício anterior (levantar diferenças e semelhanças); determinar carga específica de incêndio conforme regulação local e a partir dos dados do exercício anterior. a) Existem diferenças no método do cálculo para o cálculo da carga de fogo? Se sim, quais? b) Qual seria a carga específica de incêndio para o caso descrito no exercício anterior? Resposta: Prática 2 contém a resposta para o Estado de Goiás. UNIDADE 3 — PRÁTICAS DE INSTALAÇÕES DE PREVENÇÃO E COMBATE AO INCÊNDIO 138 ANEXO A Tipo de Material ki (MJ/ kg) Tipo de Material ki (MJ/ kg) Tipo de Material ki (MJ/ kg) Acetileno 50 Dietilcetona 34 Metano 50 Acetileno dissolvido 17 Dietileter 37 Metanol 19 Acetona 30 Epóxi 34 Monóxido de carbono 10 Acrílico 28 Etano 47 Nafta 42 Açúcar 17 Etanol 26 N-Butano 45 Amido 17 Eteno 50 Nitrocelulose 8,4 Algodão 18 Éter amílico 42 N-Octano 44 Álcool Alílico 34 Éter etílico 34 N-Pentano 45 Álcool Amílico 42 Etileno 50 Óleo de linhaça 37 Álcool Etílico 25 Etino 48 Óleo vegetal 42 Álcool Metílico 21 Enxofre 8,4 Palha 16 Benzeno 49 Farinha de trigo 17 Papel 17 Benzina 42 Hexaptano 46 Parafina 46 Celulose 16 Fenol 34 Petróleo 41 Biodisel 39 Fibra sintética 6,6 29 Plástico 31 Borracha espuma 37 Fósforo 25 Poliacritonitrico 30 Borracha em tiras 32 Gás Natural 26 Policarbonato 29 Butano 46 Gasolina 47 Poliéster 31 Cacau em pó 17 Glicerina 17 Poliestireno 39 Café 17 Gordura e óleo vegetal 42 Polietileno 44 Cafeína 21 Grãos 17 Polimetilmetacrilico 24 Cálcio 4 Graxa, lubrificante 41 Polioximetileno 15 TABELA 3 – VALORES DE REFERÊNCIA – POTENCIAL CALORÍFICO ESPECÍFICO (HI) TÓPICO 1 — INSTALAÇÕES DE PREVENÇÃO E COMBATE AO INCÊNDIO: ASPECTOS GERAIS 139 Carbono 34 Heptano 46 Poliuretano 23 Carvão 36 Hexametileno 46 Polivinilclorido 16 Celulose 16 Hexano 46 Propano 46 Cereais 17 Hidreto de sódio 9 PVC 17 C-Heptano 46 Hidrogênio 143 Resina de fenol 25 C-Pentano 46 Hidreto de magnésio 17 Resina de uréia 21 C-Propano 50 Látex 44 Resina melamínica 18 C-Hexano 46 Lã 23 Seda 19 Chocolate 25 Leite em pó 17 Sisal 17 Chá 17 Linho 17 Tabaco 17 Cloreto de polivinil 21 Linóleo 2 Tolueno 42 Couro 19 Lixo de cozinha 18 Turfa 34 Creosoto/ fenol 37 Madeira 19 Ureia (ver resina de ureia) 9 D-glucose 15 Magnésio 25 Viscose 17 Diesel 43 Manteiga 37 Dietilamina 42 Polipropileno 43 FONTE: Adaptada de CBM-GO (2014, p. 53) Unidades Federativas Acesso às Instruções Normativas / Instruções Técnicas 1 Acre https://sogi8.sogi.com.br/Arquivo/Modulo113.MRID109/ Registro1239186/portaria%20cbm-ac%20n%C2%B0%2049,%20 de%2023-03-2016%20.pdf Alagoas https://www.legisweb.com.br/legislacao/?id=350207 Amapá https://sistemas.cbm.ap.gov.br/site_v2/index.php/atividades-tecnicas Amazonas https://dstcbmam.wordpress.com/2017/05/23/legislacao-tecnica/ Bahia http://www.cbm.ba.gov.br/legislacao Ceará https://www.cepi.cb.ce.gov.br/download/normas-tecnicas-vigentes/ Distrito Federal https://www.cbm.df.gov.br/regulamentacao Espírito Santo https://cb.es.gov.br/normas-tecnicas Goiás https://www.bombeiros.go.gov.br/normastecnicas-revisao/normas-tecnicas.html Maranhão https://cbm.ssp.ma.gov.br/index.php/2013/06/05/normas-de-seguranca/ ANEXO B QUADRO 1 – INSTRUÇÕES NORMATIVAS DAS UNIDADES DA FEDERAÇÃO – BRASIL UNIDADE 3 — PRÁTICAS DE INSTALAÇÕES DE PREVENÇÃO E COMBATE AO INCÊNDIO 140 Mato Grosso http://www.bombeiros.mt.gov.br/legislacaoSegurancaIncendioPanico.php?id=405 Mato Grosso do Sul https://www.bombeiros.ms.gov.br/normas-tecnicas-cbmms/ Minas Gerais http://www.bombeiros.mg.gov.br/component/content/article/471-instrucoes-tecnicas.html Pará https://www.bombeiros.pa.gov.br/instrucoes-tecnicas/ Paraíba https://bombeiros.pb.gov.br/normas-tecnicas/ Paraná http://www.bombeiros.pr.gov.br/Pagina/Legislacao-de-Seguranca-Contra-Incendio Pernambuco http://www.bombeiros.pe.gov.br/web/cbmpe/coscip Piauí http://www.cbm.pi.gov.br/it.php Rio de Janeiro http://www.cbmerj.rj.gov.br/notas-tecnicas Rio Grande do Norte http://www.cbm.rn.gov.br/Conteudo. asp?TRAN=ITEM&TARG=184961&ACT=&PAGE=0& PARM=&LBL=SAT Rio Grande do Sul https://www.bombeiros.rs.gov.br/resolucoes-tecnicas Rondônia http://www.rondonia.ro.gov.br/cbm/institucional/1-servicos-tecnicos/leis-decreto-e-instrucoes-tecnicas/ Roraima http://www.bombeiros.rr.gov.br/portal/downloads.php Santa Catarina https://dat.cbm.sc.gov.br/index.php/pt/cidadao/instrucoes-normativas-in São Paulo2 http://www.corpodebombeiros.sp.gov.br/ Sergipe https://dat.cbm.se.gov.br/portal/downloads Tocantins https://distec.bombeiros.to.gov.br/pags/menu/legi/ 1 Verificar possíveis atualizações de acesso. 2 Ir em “Segurança Contra Incêndio” – “Instruções para Regularização”. FONTE: O autor 141 Neste tópico, você aprendeu que: • Há fatores que formam o risco de incêndio em uma edificação e eles podem ser evitados por meio de sistemas contra incêndio. • As edificações possuem graus de risco de incêndio e uma carga de incêndioespecífica, definida a partir de metodologias locais. • Existem tipos de origem e classificações de incêndio (A, B, C e D), bem como materiais compatíveis de combate ao fogo. RESUMO DO TÓPICO 1 142 1 Um galpão industrial com 2720 m² será destinado a estocar tubos de PVC. Calcule o limite de massa de PVC para que a classe de incêndio da construção não ultrapasse o risco leve e médio. Considere a classificação da tabela a seguir e utilize o Anexo A para obter o poder calorífico dos materiais. AUTOATIVIDADE Classe de risco de incêndio Carga de incêndio (MJ/m²) Leve < 500 Médio de 500 a 1000 Elevado > 1000 TABELA – CLASSIFICAÇÃO DE RISCO DA EDIFICAÇÃO DE ACORDO COM A CARGA DE INCÊNDIO (DADOS MERAMENTE ILUSTRATIVOS) FONTE: O autor 2 Considere a combustão dos materiais descritos a seguir e indique a sua classe de incêndio correspondente. Atribua as letras A, B, C, D, E para as suas respectivas classes. ( ) Tintas e solventes da construção civil. ( ) Computadores em uma escola. ( ) Material de escritório (papéis, plásticos e móveis). ( ) Estoque de tecidos. ( ) Armazém de fogos de artifício. Assinale a alternativa que apresenta a sequência CORRETA: a) ( ) B – C – A – A – D. b) ( ) C – C – A – B – D. c) ( ) A – C – B – A – B. d) ( ) D – B – B – A – C. 143 UNIDADE 3 1 INTRODUÇÃO No Brasil, as instalações de prevenção e combate ao incêndio são exigidas para todos os tipos de edificações residenciais multifamiliares, empresariais, comerciais e industriais. Poderão existir exceções vinculadas à área construída e aos usos com baixo risco. Neste tópico, veremos os dois principais sistemas de prevenção e combate ao incêndio para edificações de uso residencial e comercial simples, são eles: • Sistema de combate por extintores. • Sistema hidráulico preventivo (conhecido também como SHP). TÓPICO 2 — SISTEMAS HIDRÁULICOS DE COMBATE AO INCÊNDIO Dependendo do tipo da construção, poderá ser exigido um sistema de prevenção contra descargas atmosféricas (sistema de para-raios), instalações de gás combustível, sistema de abandono de local, sinalizações, escadas pressurizadas, dutos de ventilação, entre outros. IMPORTANT E Serão apresentados alguns critérios para a especificação e dimensionamento de extintores na edificação. É importante considerar as classes de incêndio, neste caso. As tubulações e diretrizes de dimensionamento da reserva técnica de incêndio também serão estudadas. Lembre-se: objetiva-se, neste livro, demonstrar os principais conceitos e técnicas sobre o tema. Sempre será preciso observar a compatibilidade destes requisitos com o que é exigido pelo Corpo de Bombeiros do seu estado. 144 UNIDADE 3 — PRÁTICAS DE INSTALAÇÕES DE PREVENÇÃO E COMBATE AO INCÊNDIO 2 EXTINTORES A utilização de extintores no combate aos incêndios é muito conhecida, sendo presente em edificações com risco de incêndio leve, médio e elevado. Extintores são vasos de pressão que podem armazenar diversos tipos de substâncias em função do tipo de incêndio que se deseja combater. A seguir, listam-se seus principais tipos (CBPMESP, 2011, p. 19, grifo do autor): Extintor de pó para classes ABC: é o extintor mais moderno no mercado, que atende a todas as classes de incêndio. O pó especial é capaz de combater princípios de incêndios em materiais sólidos, líquidos inflamáveis e equipamentos energizados. É o extintor usado atualmente nos veículos automotivos. Extintor com água pressurizada: é indicado para incêndios de classe A (madeira, papel, tecido, materiais sólidos em geral). A água age por resfriamento e abafamento, dependendo da maneira como é aplicada. Extintor com gás carbônico: indicado para incêndios de classe C (equipamento elétrico energizado), por não ser condutor de eletricidade. Pode ser usado também em incêndios de classes A e B. Extintor com pó químico seco [a]: indicado para incêndio de classe B (líquido inflamáveis). Age por abafamento. Pode ser usado também em incêndios de classes A e C. Extintor com pó químico especial: indicado para incêndios de classe D (metais inflamáveis). Age por abafamento. A NBR 12693 (ABNT, 1993) regula os sistemas de combate por extintores e determina seus requisitos. Nela, apresentam-se dois tipos de extintores (Figura 1): o Tipo 1 são portáteis sem rodas; e o Tipo 2 engloba extintores portáteis sobre rodas, em geral mais pesados, com 25 kg ou mais (Figura 1). No Brasil, os extintores devem obrigatoriamente atender aos requisitos de desempenho e segurança do Instituto Nacional de Metrologia, Normalização e Qualidade Industrial (INMETRO). O produto deve conter selos do INMETRO bem como a data da última e próxima manutenção (CARVALHO JÚNIOR, 2014). Na parte superior dos extintores, costuma-se constar um leitor analógico que indica se o elemento está regulado (pressurizado, indicador na parte verde). Jamais deverão ser permitidos nas edificações extintores despressurizados, com lacre rompido, corroídos, deformados, danificados, sem etiqueta de instrução de uso e/ou com teste hidrostático vencido. TÓPICO 2 — SISTEMAS HIDRÁULICOS DE COMBATE AO INCÊNDIO 145 FIGURA 1 – TIPOS DE EXTINTORES CONFORME NBR 12693 (ABNT, 1993): TIPO 1 SEM RODAS E TIPO 2 COM RODAS FONTE: Hodan (2019, p. 1) e Agência Brasileira (2015, p.1) Caberá ao Corpo de Bombeiros do seu estado definir o número de extintores portáteis nas edificações com base nas classes de risco de incêndio ou parâmetro similar. Observe na Tabela 4 o que é exigido para algumas edificações no estado de Santa Catarina. Veja que, neste caso, o número de extintores dependerá do risco de incêndio, da natureza do fogo (A, B, C) e da distância máxima a ser percorrida para que se alcance um extintor. Na Tabela 4 são descritos também diversos agentes extintores (material de combate) e a capacidade extintora do equipamento. Segundo Bucka (2012, p.1): A Capacidade extintora é uma das formas de medir o poder de extinção de fogo de um extintor, e é obtida por meio de um ensaio normalizado, de acordo as normas ABNT NBR 15808 (extintores de incêndio portáteis) e ABNT NBR 15809 (extintores de incêndio sobre rodas). Portanto, um extintor com capacidade extintora de classe 2-A:20- B:C (Tabela 3) é capaz de combater incêndios de classes A, B e C. No caso dos fogos de classe C, não há um número indicativo de capacidade (BUCKA, 2012), contudo, presume-se que o extintor deste tipo será capaz de extinguir incêndios provenientes de equipamentos elétricos energizados. 146 UNIDADE 3 — PRÁTICAS DE INSTALAÇÕES DE PREVENÇÃO E COMBATE AO INCÊNDIO Risco de Incêndio Agente Extintor e respectiva capacidade extintora mínima para que constitua uma unidade extintora Distância máxima a ser percorridaÁgua Espuma CO2 Pó BC Pó ABC Leve 2-A 2-A:10-B 5-B:C 20-B:C 2-A:20-B:C 30 m Médio 2-A 2-A 2-A:10-B 2-A:10-B 5-B:C 5-B:C 20-B:C 20-B:C 2-A:20-B:C 2-A:20-B:C 15 m 15 mElevado TABELA 4 – EXIGÊNCIA DO EXTINTOR DE INCÊNDIO PORTÁTIL EM FUNÇÃO DO RISCO DE INCÊNDIO FONTE: CBM-SC (2014, p. 7) O acesso a esses extintores deve ser seguro e não obstruído por materiais (poderá estar associado a uma sinalização específica). A distância máxima a ser percorrida pode ser determinada em relação ao ponto mais desfavorável do ambiente (mais distante). Fique atento, porque em alguns casos se exigem dois extintores em um pavimento, independente da sua capacidade extintora. 3 SISTEMA HIDRAÚLICO PREVENTIVO (SPH): TUBULAÇÕES E RESERVATÓRIO Na Figura 2, apresentam-se os principais componentes de um sistema hidráulico predial de combate ao incêndio com destaque para elementos de transporte (tubulações), reservação e bombeamento. O reservatório e os barriletes alimentam a principal tubulação do sistema: a coluna de incêndio. A coluna, por sua vez, alimenta os ramais e as caixas de incêndio. TÓPICO 2 — SISTEMAS HIDRÁULICOS DE COMBATE AO INCÊNDIO 147FIGURA 2 – SISTEMA HIDRÁULICO DE INCÊNDIO E SEUS PRINCIPAIS ELEMENTOS FONTE: O autor Usualmente, no Brasil, trabalha-se uma pressão dinâmica mínima nos pontos de utilização da instalação contra incêndio igual a 4 m.c.a. Caso alguma pressão requerida não seja atingida, poderemos utilizar bombas de incêndio. No Tópico 3, estudaremos como dimensionar e especificar estes sistemas. ESTUDOS FU TUROS O hidrante de passeio (de recalque) é alimentado pela rede pública e permite que o Corpo de Bombeiros recalque a água da rede pública para a edificação. Portanto, quando for possível o combate ao incêndio por “dentro” da edificação, esse sistema permitirá a alimentação contínua das caixas de incêndio (MACINTYRE, 1996). Você pode conferir na NBR 13714 (ABNT, 2000) as condições mínimas exigíveis para dimensionamento, instalação, manutenção, aceitação, manuseio de tubulações, abrigos, reserva técnica de incêndio (RTI), mangueiras e bombas de 148 UNIDADE 3 — PRÁTICAS DE INSTALAÇÕES DE PREVENÇÃO E COMBATE AO INCÊNDIO instalação contra incêndio. A norma (ABNT, 2000) também prevê três tipos de sistemas contra incêndios. Os sistemas variam conforme o grau de complexidade, tipo e número de elementos hidráulicos utilizáveis. “Os sistemas de combate a incêndio estão divididos em sistemas de mangotinhos (tipo 1) e sistemas de hidrantes (tipos 2 e 3)” (ABNT, 2000, p. 4). Os mangotinhos são mangueiras semirrígidas de mais fácil manuseio, porém com capacidade extintora menor. Veremos suas propriedades ao longo deste tópico. As características destes sistemas estão apresentadas nas Tabelas 5 e 6. TABELA 5 – COMPONENTES DA CAIXA DE INCÊNDIO PARA CADA TIPO DE SISTEMA: DIRETRI- ZES DA NBR 13714 FONTE: Adaptada de ABNT (2000, p. 6) TABELA 6 – TIPOS DE SISTEMA, DIÂMETRO DO ESGUICHO, NÚMERO DE SAÍDAS E VAZÃO FONTE: Adaptada de ABNT (2000, p. 6) Materiais Tipos de sistema1 2 3 Abrigo(s) Sim Sim Sim Mangueira(s) de incêndio Não Sim Sim Chaves para hidrantes, engate rápido Não Sim Sim Esguicho(s) Sim Sim Sim Mangueira semirrígida (“mangotinho”) Sim Sim* Não * Consultar dispostos no anexo D da NBR 13714/2000 Tipo de sistema Esguicho Mangueira Saída Vazão (l/min)Diâmetro (mm) Comprimento máximo (m) 1 Regulável 25 ou 32 30 1 80 ou 100* 2 Jato compacto Ø 16 mm ou regulável 40 30 2 300 3 Jato compacto Ø 25 mm ou regulável 63 30 2 900 * Consultar dispostos no anexo D da NBR 13714/2000 TÓPICO 2 — SISTEMAS HIDRÁULICOS DE COMBATE AO INCÊNDIO 149 Algumas Instruções Normativas atribuem conceitos e características diferentes para os sistemas. Veja por exemplo o caso do Corpo de Bombeiros de Santa Catarina na IN 007, art. 42. Aproveite para observar a diferença entre sistemas com mangueira de incêndio e mangotinho (Figura 3). FONTE: <https://dat .cbm.sc.gov.br/ images/arquivo_pdf/IN/Em_vigor/IN_007_ SHP_01ago2017.pdf>. Acesso em: 13 ago. 2020. IMPORTANT E a) b) c) d) a) hidrante para sistema do tipo 1; b) mangotinho para sistema do tipo 2; c) hidrante para sistema do tipo 3 com lance único; d) hidrante para sistema do tipo 3 com dois ou mais lances. FONTE: CBM-SC (2017b, p. 17-18) FIGURA 3 – SISTEMAS CONTRA INCÊNDIO EM FUNÇÃO DO TIPO DE MANGUEIRA 150 UNIDADE 3 — PRÁTICAS DE INSTALAÇÕES DE PREVENÇÃO E COMBATE AO INCÊNDIO Note que a aplicabilidade dos sistemas pode variar conforme a sua natureza, visto que apresentam capacidades de extinção do fogo diferentes (ABNT, 2000, p. 23-24): Sistema tipo 1: residencial; serviços de hospedagem; Serviços profissionais, pessoais e técnicos; Educacional e cultura física; Locais de reunião de público (Locais onde há objetos de valor inestimável, templos, auditórios, centros esportivos, locais para refeições); Serviços de saúde e institucionais. Sistema tipo 2: comercial varejista; Locais de reunião de público (estações e terminais de passageiros, locais para produção e apresentação de artes cênicas, locais para pesquisa e consulta); Serviços automotivos; Industrial, atacadista e depósitos (Locais onde as atividades exercidas e os materiais utilizados e/ou depositados apresentam baixo potencial de incêndio, locais onde as atividades exercidas e os materiais utilizados e/ou depositados apresentam médio potencial de incêndio, depósitos sem conteúdo específico). Sistema tipo 3: industrial, atacadista e depósitos (locais onde há alto risco de incêndio pela existência de quantidade suficiente de materiais perigosos). 3.1 TUBULAÇÕES DO SISTEMA HIDRAÚLICO As tubulações do sistema hidráulico deverão ter as dimensões previstas pela Tabela 6 (ABNT, 2000). Portanto, aqui nosso desafio como projetista será garantir uma pressão dinâmica adequada ao sistema (entre 4 m.c.a para o ponto mais desfavorável e 100 m.c.a para o ponto mais favorável). Os valores são estipulados por meio de Instrução Normativa e costumam variar em função da classe de risco da edificação. Para a determinação da altura da saída de água da RTI utilizaremos a equação (III), deduzida a partir dos conceitos de perda carga e pressão dinâmica vistos na Unidade 1. Em que: HRTI = altura da saída da reserva técnica de incêndio. Jrede = perda de carga unitária da rede (m/m). lreal = distância horizontal entre a saída da RTI e a válvula angular da caixa de incêndio analisada. leq.rede = comprimentos equivalentes da rede devido as perdas de carga localizadas (peças, desvios etc.). Jmang. = perda de carga unitária da mangueira (m/m). lmang. = comprimento real da mangueira ou mangotinho (geralmente = 30m). Pmín = pressão dinâmica mínima necessária no esguicho (ver IN que regula o tema). TÓPICO 2 — SISTEMAS HIDRÁULICOS DE COMBATE AO INCÊNDIO 151 Para o cálculo da perda de carga unitária (J) utilizaremos a equação de Hazen-Willians (equação IV). Teremos um J para a rede e a mangueira porque os dois elementos costumam possuir diâmetros (D) e materiais distintos (C). Sendo: J = perda de carga unitária (m/m); Q = vazão do esguicho, calculada pela equação (V) (m3/s); D = diâmetro nominal da tubulação (Tabela 6) (m); C = coeficiente de rugosidade da tubulação (adimensional), dependente do tipo de material da tubulação (Tabela 9). Na Tabela 7, apresenta-se coeficiente de rugosidade da tubulação (ABNT, 2000). A vazão do esguicho é determinada por meio da equação (V), considerando-o como um pequeno orifício (AZEVEDO NETTO, 1998). Material Coeficiente derugosidade (C) Ferro fundido ou dúctil sem revestimento interno 100 Aço preto (sistema de tubo molhado) 120 Ferro fundido ou dúctil com revestimento interno 150 Cobre ou plástico 140 FONTE: Adaptada de ABNT (2000) TABELA 7 – VALORES ADOTADOS PARA O COEFICIENTE DE RUGOSIDADE – C Em que: Q = vazão teórica do esguicho (l/min); d = diâmetro do requinte do esguicho (mm); Pmín = pressão dinâmica (mca); Ao fim, verifica-se a velocidade da água na rede em todos os pontos. Ela não deve ser superior a 4 m/s. O cálculo pode ser realizado por meio da equação (VI): 152 UNIDADE 3 — PRÁTICAS DE INSTALAÇÕES DE PREVENÇÃO E COMBATE AO INCÊNDIO Em que: V = velocidade da água (m/s); Q = vazão teórica (m3/s); A = área interna da tubulação (m2). Vejamos uma edificação com barriletes, colunas e ramais de 63 mm de diâmetro (ferro dúctil com revestimento interno). A mangueira possui 30 metros de comprimento, 38 mm de diâmetro e coeficiente de rugosidade igual a 140. O esguicho possui diâmetro de 13 mm. O comprimento da tubulação da rede a partir da saída da RTI e o hidrante mais desfavorável (no último pavimento) é de 25 metros. Considerando o uso simultâneo de apenas um hidrante (ou seja, a vazão de um hidrante = esguicho), a pressão dinâmica requerida no esguicho de 4 m.c.a e o comprimento equivalente da rede igual a 45 metros, teremos que a vazão do hidrante mais desfavorável será de: As perdas de carga unitárias da rede e da mangueira podem ser determinadas por meio da equação (IV): Sendo assim, a altura mínima necessária à RTIdesta edificação será 5,22 metros. Usualmente, os/as projetistas costumam adotar alturas múltiplas de cinco, portanto, pode-se adotar a altura de 5,25 metros para a saída de água de incêndio da RTI. Assim, poderemos garantir um correto funcionamento do sistema do ponto de vista hidráulico. TÓPICO 2 — SISTEMAS HIDRÁULICOS DE COMBATE AO INCÊNDIO 153 3.2 CAIXA DE INCÊNDIO Na Figura 4, observamos uma caixa de incêndio e seus componentes abrigados. Dentre os elementos apresentados, destaca-se a válvula de globo (ou válvula angular), mangueira e esguicho. Os abrigos devem ser de cor vermelha (Figura 4), possuir fixação própria (ABNT, 2000) e a inscrição incêndio. FONTE: CBM-SC (2017b, p. 17) FIGURA 4 – CAIXA DE INCÊNDIO E SEUS COMPONENTES A válvula de globo angular (Figura 4) pode ser instalada no interior do abrigo desde que não atrapalhe o manuseio e manutenção do sistema. Devem possuir diâmetro igual a mangueira ou mangotinho acoplado (Tabela 6). Dimensões diferentes podem ser aplicadas desde que seu desempenho hidráulico seja comprovado. Conectada à válvula de globo angular e ao adaptador (hidrante) observamos a mangueira de incêndio. As mangueiras (Figura 5a) devem estar localizadas dentro de abrigos, em ziguezague ou “aduchadas”. 154 UNIDADE 3 — PRÁTICAS DE INSTALAÇÕES DE PREVENÇÃO E COMBATE AO INCÊNDIO a) b) a) Mangueira de incêndio predial. b) Mangotinho enrolado em carretel. FONTE: Zeus do Brasil (2019b) e Segurimax (2019) FIGURA 5 – MANGUEIRAS O mangotinho (Figura 5b) possui uma saída simples de água, contendo válvulas de abertura rápida, mangueira semirrígida, esguicho regulável e demais acessórios. Podem ser acondicionados de forma enrolada ou em “oito” (dois carreteis). O material pode ser utilizado por uma pessoa de maneira rápida (já vem conectado à válvula), o que representa uma grande vantagem prática em relação às mangueiras de incêndio. O esguicho é um dispositivo que se conecta na extremidade das mangueiras que tem como objetivo dar forma, direção e controle ao jato de água. São possíveis duas formas de esguicho da água: de forma regulável (Figura 6a) ou com jato compacto (Figura 6b) (ABNT, 2000). FONTE: Zeus do Brasil (2019a) FIGURA 6 – ESGUICHO REGULÁVEL E DE JATO COMPACTO a) b) a) Esguicho regulável. b) Esguicho de jato compacto. TÓPICO 2 — SISTEMAS HIDRÁULICOS DE COMBATE AO INCÊNDIO 155 3.3 RESERVATÓRIOS A água destinada a combater incêndios é armazenada na Reserva Técnica de Incêndio (RTI) (Figura 7). Você lembra que comentamos sobre ele na Unidade 1? A reserva técnica de incêndio é definida pela NBR 13714 (ABNT, 2000, p. 3) como sendo o “[...] volume de água destinado exclusivamente ao combate a incêndio”, em nenhuma hipótese projetaremos o sistema para outro fim. FONTE: Carvalho Júnior (2014, p. 46) FIGURA 7 – RESERVA TÉCNICA DE INCÊNDIO E BARRILETE DE INCÊNDIO A RTI é dimensionada para que permita o primeiro combate, ou seja, nos instantes que antecedem a chegada do Corpo de Bombeiros local (ABNT, 2000). A equação (VII) apresenta o volume mínimo para a RTI de acordo com a NBR 13714 (ABNT, 2000). Em que: V = volume mínimo necessário à RTI (l); Q = vazão de duas saídas do sistema aplicado, conforme a Tabela 6 (l/min); t = tempo de 60 min para sistemas dos tipos 1 e 2, e de 30 min para sistema do tipo 3; 156 UNIDADE 3 — PRÁTICAS DE INSTALAÇÕES DE PREVENÇÃO E COMBATE AO INCÊNDIO É preciso verificar se o volume calculado por meio da equação VII atende ao armazenamento mínimo recomendado pelo Corpo de Bombeiros da sua região. O órgão poderá exigir critérios mais restritivos para o dimensionamento, incluindo um valor mínimo. IMPORTANT E Portanto, resgatando o valor de vazão na Tabela 6 e adotando a equação (VII) para o dimensionamento, concluiremos que a RTI de uma edificação com sistema de hidrante do tipo 1 terá o volume mínimo de 6000 litros (V = 100 (l/ min). 60 min). Lembre-se de que o objetivo da RTI é alimentar as caixas de incêndio. A alimentação de outros sistemas de combate deve ser avaliada a partir da NBR 13714 (ABNT, 2000) e das INs da sua localidade. Teremos que sempre garantir o funcionamento do sistema por meio de uma análise das pressões dinâmicas da instalação. 4 CASOS PRÁTICOS – CONCEPÇÃO DE SISTEMAS DE EXTINTORES PRÁTICA 4 – SISTEMAS DE EXTINTORES Elabore um fluxograma que resuma os processos e os critérios de dimensionamento do sistema de extintores do tipo 1 (sem rodas) em edificações residenciais multifamiliares do seu estado (ou seja, que considere as instruções do Corpo de Bombeiros da sua região). Objetivo: estabelecer um fluxograma para a concepção de projetos de sistemas de combate com extintores em edificações residenciais multifamiliares. Conceitos: instrução normativa local. Risco de incêndio. Capacidade extintora. Resposta: Com base na CBM-SC (2017a) TÓPICO 2 — SISTEMAS HIDRÁULICOS DE COMBATE AO INCÊNDIO 157 Observação: para classifi cação de riscos de incêndio IN 003 (CBM-SC, 2014). 158 RESUMO DO TÓPICO 2 Neste tópico, você aprendeu que: • Existem vários tipos de extintores portáteis e critérios para determinar o número e a capacidade de extinção dos sistemas prediais. • A altura do reservatório e a perda de carga são fatores essenciais para o dimensionamento das tubulações de uma instalação preventiva. • O correto dimensionamento dos sistemas de reservação técnica de água de incêndio (RTI) é fundamental para um sistema de combate ao incêndio. 159 1 Determine a altura da saída de água da RTI para uma edificação residencial multifamiliar de 3 pavimentos. O sistema hidráulico de combate ao incêndio possui barriletes, colunas e ramais de 63 mm de diâmetro (aço preto). A mangueira possui 30 metros de comprimento, 38 mm de diâmetro e coeficiente de rugosidade igual a 140. O esguicho possui diâmetro de 13 mm. A distância da saída da RTI ao hidrante mais desfavorável (no último pavimento) é de 22 metros. A edificação possui risco leve de incêndio, portanto, considere para os cálculos o uso simultâneo de apenas um hidrante (ou seja, a vazão de um hidrante = esguicho) e a pressão dinâmica requerida no esguicho de 4 m.c.a. O comprimento equivalente das tubulações da rede é igual a 34,41 metros. 2 O Corpo de Bombeiros da sua região solicita que o volume de reserva técnica de incêndio (RTI) seja de no mínimo 5 m3 e determinado conforme a NBR 13714 (ABNT, 2000). Sendo assim, dimensione a RTI para as seguintes edificações: a) Residencial multifamiliar com sistema hidráulico do tipo 1. b) Para serviços de hospedagem e com sistema hidráulico do tipo 1. c) Industrial com sistema hidráulico do tipo 3. AUTOATIVIDADE 160 161 UNIDADE 3 1 INTRODUÇÃO Destacamos na Figura 2 a presença de um reservatório inferior e de uma bomba de recalque. Afinal, por que haveriam estes equipamentos no sistema hidráulico de combate ao incêndio? Eles são independentes? Ou utilizados nas instalações de água fria? As bombas em sistemas de combate ao incêndio podem ser empregadas em duas situações. No primeiro caso, quando as pressões mínimas exigidas não são alcançadas, exigindo uma RTI muito alta. A determinação da potência destas bombas (tipo Jockey) possui especificidades e vantagens. É o que abordaremos neste Tópico 3. Há também uma segunda possibilidade de utilização, quando a RTI necessita ser dividida em um reservatório superior e inferior (caso da Figura 2). Os motivos para esta última situação devem-se, muitas vezes, à dificuldade de execução de grandes reservatórios superiores ou necessidade de reduzir o carregamento sobre a edificação (CREDER, 1996; CARVALHO JÚNIOR, 2014). Neste cenário, os cálculos de determinação de potência são idênticos aos apresentados no Tópico 3 da Unidade 1 (Instalação de Água Fria). Em todas as situações teremos um sistema de recalque/bombeamento independente do sistema do consumo, exclusivo para o combateao incêndio (CARVALHO JÚNIOR, 2014). Portanto, neste tópico, você aprenderá a dimensionar uma bomba de incêndio de pressurização, conhecida também como de reforço ou Jockey. Ela se destina ao aumento da pressão da rede para que o incêndio possa ser combatido com maior eficiência. 2 BOMBAS DE INCÊNDIO: PARÂMETROS E POTÊNCIA Para a determinação da potência de bombas de incêndio será preciso definir a vazão de descarga de projeto, determinar a altura manométrica da instalação e verificar as velocidades do sistema. Na Tabela 8, apresenta-se as vazões de descarga dos das mangueiras ou mangotinho em função da classe de risco da edificação. TÓPICO 3 — BOMBAS EM SISTEMAS DE COMBATE AO INCÊNDIO 162 UNIDADE 3 — PRÁTICAS DE INSTALAÇÕES DE PREVENÇÃO E COMBATE AO INCÊNDIO Risco de incêndio Descarga (l/min) Leve 250 Médio 500 Elevado 900 FONTE: Creder (1996, p. 146) TABELA 8 – DESCARGA EM FUNÇÃO DA CLASSE DE RISCO DE INCÊNDIO A altura manométrica total pode ser determinada por meio da equação (VIII), considerando sempre o hidrante mais desfavorável e a pressão máxima de 100 m.c.a (ABNT, 2000). Em que: Hman = altura manométrica (mca); Hr = altura de recalque (m); Hs = altura de sucção (m) Hm = perda de carga na mangueira (mca); ∑Δ hs = somatória da perda de carga no trecho de sucção (mca); ∑Δhr = somatória da perda de carga no trecho de recalque (mca). P = pressão requerida na saída do esguicho (Tabela 9) (mca). Com exceção da pressão requerida (P), todos os parâmetros já foram apresentados ao acadêmico. Os conteúdos foram abordados na Unidade 1 e no tópico anterior. Na ausência de legislação que prescreva a pressão requerida no esguicho, o acadêmico poderá recorrer às diretrizes da National Fire Protection Association (Tabela 9). Requinte (Esguicho) (mm) Descarga (l/min) Pressão requerida (m.c.a) 12 250 57 16 250 24 19 500 42 FONTE: NFPA apud Macintyre (1996, p. 249) TABELA 9 – PRESSÃO REQUERIDA EM FUNÇÃO DO DIÂMETRO DE REQUINTE A velocidade máxima da água na tubulação de sucção e recalque deve ser respectivamente de 4,0 e 5,0 m/s. Deste modo, a potência da bomba é determinada pela equação (IX): TÓPICO 3 — BOMBAS EM SISTEMAS DE COMBATE AO INCÊNDIO 163 Em que: P = potência do motor da bomba (CV); γ = peso específico da água (1000 kgf/m3 a 20ºC); Q = vazão do hidrante (m3/s); Hman = altura manométrica (m); η = rendimento do conjunto motobomba. Em resumo, teremos o seguinte roteiro de cálculo para o dimensionamento de bombas de incêndio: 1. Cálculo da vazão do hidrante (Tabela 8). 2. Determinação do comprimento real de sucção e recalque (Hs e Hr). 3. Determinação da perda de carga unitária da rede (Jrede) e da mangueira (Jmang). 4. Cálculo da altura manométrica (equação VIII). 5. Dimensionamento da potência da bomba (equação IX). Para uma edificação com altura de recalque igual a 60 m, altura de sucção igual a 5 m, perda de carga na sucção e no recalque igual a 2 m, perda de carga na mangueira do hidrante mais desfavorável igual a 3 m e pressão requerida mínima de 57 mca (Tabela 9), teremos a altura manométrica: Considerando a edificação como de risco leve, teremos uma vazão de projeto igual a 250 l/min (Tabela 8), de modo que a potência mínima da bomba para um rendimento de 40% será de aproximadamente 18 CV: 3 ESPECIFICAÇÕES E PROCEDIMENTOS PRÁTICOS DE INSPEÇÃO A NBR 13714 (ABNT, 2000) em seu anexo B descreve especificações sobre as bombas de incêndios relacionados a detalhes de casa de bombas, disposição do sistema, tipo de equipamentos e sinalizações informativas. As bombas podem ser classificadas quanto ao seu uso: principal ou reserva. De acordo com Creder (1996, p. 134), o sistema de bombas deve possuir as seguintes características: 164 UNIDADE 3 — PRÁTICAS DE INSTALAÇÕES DE PREVENÇÃO E COMBATE AO INCÊNDIO - Capacidade de recalcar a água do reservatório inferior do edifício para 20 pontos, no mínimo. - Circuito elétrico independentemente do restante do edifício, com ligação antes da chave geral. - Acionamento automático, mediante simples uso de qualquer aparelho das caixas de incêndio. - Sistema de alarme, acionado simultaneamente com a bomba. A bomba de combate ao incêndio deve ser exclusiva para as instalações de combate ao incêndio e armazenadas em uma casa de bombas (casa de abrigo). A casa deverá proteger o sistema contra danos mecânicos, intempéries naturais, agentes químicos, fogo ou umidade. O isolamento também deve impedir o acesso de pessoas não autorizadas. Ao mesmo tempo, a casa de bombas deve possuir dimensões suficientes para permitir o acesso, a vistoria e a manutenção completa do conjunto motobomba. As bombas de funcionamento automático devem possuir desligamento manual no painel de comando localizado na casa de bombas, também devendo ser previsto no mínimo um acionamento manual da bomba em algum ponto seguro e de fácil acesso a pessoas autorizadas. Elas também devem ser iniciadas assim que qualquer ponto de hidrante da edificação for aberto, devendo atingir seu pleno funcionamento 30 segundos após sua ligação (ABNT, 2000). É preferível que as bombas sejam instaladas em condição de sucção positiva (quando a linha do eixo da bomba se encontra abaixo do nível da água). Entretanto, no caso de sucção negativa é permitido que a linha da bomba se situe a 2 m acima do nível da água ou a um terço da altura útil do reservatório (Figura 8). Deve-se adotar o menor valor entre as duas situações (ABNT, 2000). Para que a condição de sucção positiva aconteça também pode ser instalado um reservatório de escorva (abastecido diretamente da rede pública), que busca evitar que a bomba opere com ar nas suas tubulações (você vai observar a presença deste na autoatividade deste tópico). FONTE: Adaptada de ABNT (2000, p. 16) FIGURA 8 – CONDIÇÃO NEGATIVA DE SUCÇÃO DA BOMBA DE COMBATE AO INCÊNDIO TÓPICO 3 — BOMBAS EM SISTEMAS DE COMBATE AO INCÊNDIO 165 No que diz respeito à pressão e vazão, a NBR 13714 (ABNT, 2000) relata que estas devem ser suficientes para suprir à demanda dos hidrantes e mangotinhos, não sendo recomendada a instalação de bombas que proporcionem a rede pressão superior a 100 mca (1000 kPa). A NBR 13714 (ABNT, 2000) determina também que as bombas de incêndio devem possuir manômetro (que determinam pressão na descarga) e no caso de bombas instaladas em condição de sucção negativa devem possuir também manovacuômetro para determinar a pressão na sucção. Quanto ao painel de sinalização das bombas, deve ser instalado onde haja possibilidade de constante monitoramento (normalmente, é instalado na cabine da zeladoria ou vigilância). O painel deve ser dotado de uma botoeira manual com sinalização visual e acústica (ABNT, 2000). As bombas acopladas a motores elétricos e de combustão interna devem obedecer a algumas especificações estabelecidas NBR 13714 (ABNT, 2000). No que diz respeito ao modo de alimentação e identificação, as bombas de incêndio acopladas a motores elétricos devem possuir alimentação independente do consumo geral (permitindo desligamento independente). Os fios da alimentação carecem de proteção contra danos mecânicos e químicos, fogo e umidade quando dentro da área protegida por hidrantes ou mangotinhos. Esse sistema pode possuir um gerador a diesel (o qual deve atender aos requisitos da NBR 13714), capaz de suprir o sistema na falta de energia proveniente da concessionária. Nas chaves elétricas de alimentação das bombas devem possuir sinalizações com a seguinte inscrição: “alimentação da bomba de incêndio – não desligue” (ABNT, 2000, p. 16). As bombas de reforço, caso necessário, devem possuir acionamento automático, por chave de alarme de fluxo, com retardo. Elas são utilizadas exclusivamente para mangueiras e mangotinho mais desfavoráveis (ABNT, 2000). As bombas principais ou de reforço deverão possuir placa de identificação com os seguintes itens (ABNT, 2000, p. 15): a) nome do fabricante; b)número de série; c) modelo da bomba; d) vazão nominal; e) pressão nominal; f) rotações por minuto de regime; g) diâmetro do rotor. Isso também vale para motores elétricos, que devem possuir placa de identificação com as seguintes especificações (ABNT, 2000, p. 15): 166 UNIDADE 3 — PRÁTICAS DE INSTALAÇÕES DE PREVENÇÃO E COMBATE AO INCÊNDIO a) nome do fabricante; b) tipo; c) modelo; d) número de série; e) potência, em CV; f) rotações por minuto sob a tensão nominal; g) tensão de entrada, em volts; h) corrente de funcionamento, em ampères; i) frequência, em hertz. O painel de comando que serve como proteção e partida automática do motor elétrico da bomba deve ser protegido e localizado próximo do motor. Deve ser selecionado conforme a potência do motor da bomba e possuir desenhos dimensionais, layout, diagrama elétrico, régua de bornes, diagrama elétrico interno e uma lista com os materiais aplicados. Se desligado, o alarme acústico do painel deve funcionar normalmente para um novo evento (ABNT, 2000). A NBR 13714 contempla a possibilidade de uso de bombas acopladas a motores de combustão interna. O ar aspirado para combustão pode ser proveniente de fonte natural ou forçada, devendo possuir filtro adequado e controlador de rotação – que deve ser constante, podendo variar em 10%, para mais ou para menos (ABNT, 2000). O painel de comando (≠ sinalização), assim como no caso de motores elétricos, deve ser instalado no interior da casa de bombas. A temperatura ambiente não deve em qualquer hipótese ser menor que a temperatura mínima recomendada pelo fabricante (ou deve possuir sistema próprio de aquecimento ininterrupto) (ABNT, 2000). O motor deverá possuir a opção de operação manual com o uso de 6 horas contínuas. Os gases produzidos pelo motor devem ser encaminhados para fora da casa de bombas por meio de um sistema de exaustão ou “chaminé” (ABNT, 2000). Quanto aos sistemas de refrigeração que são aceitos pela norma, a NBR 13714 define como admissíveis (ABNT, 2000, p. 19): • Injeção direta de água, da bomba para o bloco do motor, de acordo com as especificações do fabricante. A saída de água de resfriamento deve passar no mínimo 15 cm acima do bloco do motor e terminar em um ponto onde possa ser observada sua descarga. • Por trocador de calor, vindo a água fria diretamente da bomba específica para este fim, com pressões limitadas pelo fabricante do motor. A saída de água do trocador também deve ser posicionada conforme [o primeiro item]. • Por meio de radiador no próprio motor, sendo o ventilador acionado diretamente pelo motor ou por intermédio de correias, as quais devem ser múltiplas. • Por meio de ventoinhas ou ventilador, acionado diretamente pelo motor ou por correias, as quais devem ser múltiplas. TÓPICO 3 — BOMBAS EM SISTEMAS DE COMBATE AO INCÊNDIO 167 Por se tratar de um motor de combustão, deve possuir um tanque combustível montado conforme as especificações do fabricante, devendo principalmente: • Possuir volume suficiente de combustível que supra a demanda de duas vezes o consumo (no tempo de funcionamento pleno de abastecimento de água). • É necessária a instalação de bacia de contenção sob o tanque de combustível, de volume mínimo de 1,5 vezes a capacidade do mesmo. • Quando houver mais de um motor cada um deve possuir tanque de combustível e ligações próprias. Lembre-se que a placa de identificação da bomba de incêndio por combustão deve possuir as seguintes informações (ABNT, 2000, p. 19): a) nome do fabricante; b) tipo; c) modelo; d) número de série; e) potência em CV, considerado o regime contínuo de funcionamento; f) rotações por minuto nominal. Assim, portanto, apresentamos os principais aspectos a serem considerados na instalação e inspeção de bombas de incêndio. As questões aqui colocadas, neste livro didático, não esgotam as especificações necessárias, mas visam apontar as principais diretrizes de projeto. Reforçamos a importância da leitura completa da NBR 13714 (ABNT, 2000). 4 CASOS PRÁTICOS – INSPEÇÃO DE SISTEMAS DE BOMBAS DE INCÊNDIO PRÁTICA 5 – BOMBAS DE INCÊNDIO Você foi chamado para realizar uma inspeção e consultoria em duas edificações, uma com bomba de incêndio de acionamento elétrico e outra com acionamento à combustão. Avalie as afirmações e as solicitações dos moradores. Determine se elas estão corretas (C) ou incorretas (I) e justifique sua resposta a partir dos requisitos expressos na NBR 13714 (ABNT, 2000). Objetivo: responder questões práticas voltadas à inspeção predial de instalações de prevenção e combate ao incêndio. Descrição dos procedimentos: avaliar afirmação de um hipotético morador; justificar resposta a partir dos conceitos abordados neste livro didático. Conceitos: Diretrizes da NBR 13714. 168 UNIDADE 3 — PRÁTICAS DE INSTALAÇÕES DE PREVENÇÃO E COMBATE AO INCÊNDIO Morador 1: Queremos que as bombas da instalação de água fria e de incêndio sejam as mesmas. Elas ocupam muito espaço no condomínio. R.: (I) – De acordo com a NBR 13714 (ABNT, 2000, p. 15), “Quando o abastecimento é feito por bomba de incêndio, deverá possuir pelo menos uma bomba elétrica ou de combustão interna e ela deverá abastecer exclusivamente o sistema” de combate ao incêndio. Morador 2: Estamos preocupados porque o projeto da edificação prevê ligação direta da bomba de acionamento elétrico na instalação elétrica de consumo geral. R.: (C) – Segundo a NBR 13714 (ABNT, 2000, p. 16), “A alimentação elétrica das bombas de incêndio deve ser independente do consumo geral, de forma a permitir o desligamento geral da energia elétrica, sem prejuízo do funcionamento do motor da bomba de incêndio”. Morador 3: Em uma reforma do condomínio quebraram o escapamento do sistema de bomba de incêndio à combustão. A bomba continua funcionando, então, não vemos problema nisso. R.: (I) – Perigo! A NBR 13714 (ABNT, 2000, p. 15) afirma que “O escapamento dos gases do motor deve ser provido de silencioso, de acordo com as especificações do fabricante, sendo direcionados para serem expelidos fora da casa de bombas, sem chances de retornar ao seu interior”. 169 RESUMO DO TÓPICO 3 Neste tópico, você aprendeu que: • Em alguns casos, será necessário o uso de bombas de incêndio nas instalações prediais. • É possível determinar a potência de bombas de combate ao incêndio nas suas mais variadas disposições construídas e condições hidráulicas. • Há diretrizes e requisitos de especificação, projeto e inspeção de bombas elétricas e à combustão para as instalações de combate ao incêndio. 170 1 Na Figura a seguir, observam-se duas bombas de reforço (pressurização /Jockey), sendo que uma delas é a principal e a outra reserva (sem uso simultâneo). Ambas são alimentadas por um reservatório inferior e caixa piezométrica de escorva. Trata-se de um edifício comercial com risco de incêndio baixo. Em cada hidrante serão usadas duas mangueiras comprimento de 30 m. O diâmetro de cada mangueira de lona (C = 140) é de 38 mm e o esguicho é de 16 mm. A bomba possui 30 m de desnível em relação ao hidrante mais desfavorável (H6) e 4 m em relação ao reservatório inferior. O comprimento virtual de recalque e sucção é igual a 122,5 e 23,4 metros respectivamente. Toda a tubulação é composta por aço preto (diâmetro de 75 mm), inclusive conexões. AUTOATIVIDADE 171 FONTE: Adaptada de Creder (2006, p. 147) FIGURA – SISTEMA HIDRÁULICO DE COMBATE AO INCÊNDIO COM BOMBA DE RECALQUE 172 Observação importante: para fins didáticos, despreze a pressão do reservatório de escorva e a necessidade de diferentes diâmetros de sucção e recalque. Sendo assim, determine: a) A altura manométrica total (Hman). Procedimentos. b) A potência do motor para acionar a bomba em CV, admitindo-se um rendimento de 40%. Procedimentos. 173 UNIDADE 3 1 INTRODUÇÃO Ao longo da Unidade 3 deste livro, abordamos os principais requisitos,critérios e elementos de uma instalação de prevenção e combate ao incêndio. No final deste Tópico 4, esperamos que você, acadêmico, possa aprender e se apropriar das técnicas de concepção e elaboração de projetos contra incêndio. No Quadro 2, descrevem-se os princípios de trabalho sugeridos para sua prática profissional. Eles são os mesmos descritos na Unidade 1 e 2 e possuem implicações práticas para o cotidiano de um projetista de instalações contra incêndio. TÓPICO 4 — BOAS PRÁTICAS DE PROJETO E INSPEÇÃO Princípio Objetivo Implicações práticas Valorização da técnica Buscar fundamentação técnica nas decisões e nos critérios de projeto, execução e inspeção. Apoiar-se nas diretrizes apresentadas pelas NBRs e Instruções Normativas do Corpo de Bombeiros. Atenção às singularidades Conceber projetos a partir do contexto local e das demandas de cada cliente. Considerar a possibilidade de instalações especiais para PcD. Se necessário, ir além do que se exige normativamente. Esclarecer ao cliente a importância dos elementos de projeto. Visão integrada Integrar projetos da edificação em busca da eficiência dos seus sistemas. Adaptações no projeto arquitetônico podem ser necessárias para que o projeto de instalações contra incêndio seja otimizado. Sustentabilidade Considerar a importância do desempenho, da durabilidade, da economia e da preservação ambiental dos processos. Avalie instrumentos e ferramentas que garantam um desempenho adequado e econômico das instalações. QUADRO 2 – PRINCÍPIOS DE TRABALHO PARA A CONCEPÇÃO E ELABORAÇÃO DE PROJETOS DE INSTALAÇÕES CONTRA INCÊNDIO FONTE: O autor 174 UNIDADE 3 — PRÁTICAS DE INSTALAÇÕES DE PREVENÇÃO E COMBATE AO INCÊNDIO Relembramos o acadêmico que foram apresentados até aqui os principais conceitos e técnicas do tema, dando condições para que se compreenda, interprete e atenda as instruções e regulações locais. 2 PRÁTICAS DE PROJETO E INSPEÇÃO Em geral, os projetos de instalações contra incêndios são submetidos a duas fases: (1) análise do projeto e (2) vistoria do empreendimento. Na análise de projeto, a equipe técnica do órgão público responsável irá analisar as conformidades e inconformidades do documento. Assim que aprovado, você ganhará o aval do Corpo de Bombeiros para dar início à execução da obra. Após o término da construção da edificação é necessário que seja feita uma vistoria do empreendimento. A vistoria objetiva verificar se o que foi proposto e aprovado em projeto está devidamente executado. Portanto, será importante não apenas um bom projeto, mas também a sua correta execução. Confira nas Instruções Normativas locais se há processos e etapas diferenciadas para edificações já construídas, ou seja, para aquelas que necessitam se ajustar a legislação vigente. NOTA 2.1 PROJETO: CONCEPÇÃO E ELABORAÇÃO Na Figura 9, apresentaremos um organograma genérico que correlaciona as diretrizes para a concepção de um projeto de instalação contra incêndio e a estrutura da Unidade 3 deste livro didático. TÓPICO 4 — BOAS PRÁTICAS DE PROJETO E INSPEÇÃO 175 FIGURA 9 – ORGANOGRAMA GENÉRICO PARA A CONCEPÇÃO DE PROJETO DE INSTALAÇÃO CONTRA INCÊNDIO E ESTRUTURA DO LIVRO DIDÁTICO FONTE: O autor No Tópico 1, conhecemos os processos de classifi cação de risco da edifi cação, fundamentais para que se identifi que os sistemas necessário para a prevenção e combate ao incêndio (Figura 9). Os sistemas de prevenção e combate ao incêndio que poderão ser exigidos para uma edifi cação residencial ou comercial são: • Extintores. • Hidráulico preventivo. • Instalações de gás (GLP & GN). • Saída de emergência. • Iluminação de emergência. • Alarme e detecção de incêndio. • Sinalização para abandono de local. • Sistema de chuveiros automáticos (sprinklers). • Rede pública de hidrantes. Nesta etapa de identifi cação, também estará incluída a discussão da necessidade do uso de bombas de incêndio, já que o projeto poderá ser concebido com a divisão do RTI (parte superior ou inferior) ou com a pressurização da rede (Tópico 3). Todos estes critérios devem ser amparados pelas Instruções Normativas locais e as NBRs correlatas. 176 UNIDADE 3 — PRÁTICAS DE INSTALAÇÕES DE PREVENÇÃO E COMBATE AO INCÊNDIO Você pode encontrar várias normas correlatas à temática na NBR 15575- 1/2013 Edificações Habitacionais – Desempenho Parte 1: Requisitos gerais. DICAS 2.1.1 Elementos de projeto Os elementos necessários em um sistema de prevenção contra incêndio dependerão da natureza da construção. De modo geral, os projetos possuem plantas de localização, situação, plantas baixas, fachadas e cortes. Na Tabela 10, são apresentadas as escaladas mínimas recomendadas para cada elemento (MACINTYRE, 1996). Elas permitem um bom nível de detalhamento dos desenhos. Elemento de projeto Escala mínima Plantas de localização 1:2000 Plantas de situação 1:500 Plantas baixas, fachadas e cortes 1:50 ou 1:100 Detalhes 1:25 TABELA 10 – ESCALAS MÍNIMAS PARA OS ELEMENTOS DE PROJETO FONTE: Adaptada de Macintyre (1996, p. 383) Na Figura 10, descrevem-se os símbolos mais frequentemente utilizados para cada elemento da instalação de prevenção e combate ao incêndio. Você pode conferir também se o Corpo de Bombeiros do seu estado prevê algum tipo de nomenclatura e terminologia para projetos contra incêndio. TÓPICO 4 — BOAS PRÁTICAS DE PROJETO E INSPEÇÃO 177 FIGURA 10 – LISTA DE SÍMBOLOS EM PROJETO CONTRA INCÊNDIO FONTE: Adaptada de Creder (1996, p. 137) Ademais, de acordo com a NBR 13714, o projeto de sistema hidráulico deve considerar os seguintes aspectos (ABNT, 2000, p. 4): O instalador é obrigado a destacar todas as eventuais alterações introduzidas, com relação a materiais e equipamentos utilizados, caminhamentos e traçados da tubulação, bem como as demais prescrições do projeto, apresentando ao projetista para verificação da adequação dos parâmetros de funcionamento e segurança do sistema. Os documentos assim produzidos passam a fazer parte do memorial. Todos os documentos do memorial, bem como as alterações propostas e aprovadas, devem ser atestados pelo instalador dos sistemas, que passam então a ser denominados documentos “Como construído”, assumindo assim toda a responsabilidade da correspondência do memorial com a realidade da instalação executada. O instalador fica obrigado a afixar, preferencialmente na casa de bombas do sistema, uma placa construída em material adequado, contendo identificação do construtor, do instalador e do projetista final, bem como os números de registro do projeto nos órgãos competentes. A conservação da placa é de responsabilidade do usuário do sistema. O fluxograma de instalação do sistema e seus esquemas de funcionamento e operação, elaborados pelo projetista e verificados pelo instalador, devem fazer parte do memorial. Para sistemas com extintores deve-se respeitar o que está disposto na NBR 12693 (ABNT, 1993, p. 8), a qual recomenda: [...] a) memoriais contendo: - classificação dos riscos a serem protegidos e do sistema adotado; - identificação das capacidades extintoras; - especificações dos aparelhos; b) planta baixa em escala de até 1:300, devidamente convencionada, conforme previsto em 5.2, identificando: - os diversos riscos isolados protegidos, conforme critérios de isolamento de riscos previstos pela Tarifa de Seguro Incêndio do Brasil 178 UNIDADE 3 — PRÁTICAS DE INSTALAÇÕES DE PREVENÇÃO E COMBATE AO INCÊNDIO - T.S.I.B., através de numeração por algarismos arábicos; - paredes, grades ou quaisquer obstáculos que impeçam a passagem dos extintores e seus operadores; c) identificação do estabelecimento e do projetista, tanto nos memoriais como nas plantas. 2.2 INSTALAÇÃO, INSPEÇÃO E MANUTENÇÃO A instalação do sistema hidráulico preventivo contra incêndio deve ser feita por profissional legalmente habilitado e basear-se nos princípiosda NBR 13714 (ABNT, 2000), são eles: • Hidrantes e mangotinhos devem estar desobstruídos e sinalizados e as válvulas instaladas devem funcionar corretamente. • Os engates devem se apresentar adequado desempenho. • Válvulas de controle seccional devem ser mantidas abertas e as válvulas angulares dos hidrantes e de abertura rápida dos mangotinhos devem ser mantidas fechadas. • As mangueiras devem estar armazenadas em abrigo, bem como seus pertences, de maneira adequadamente protegida e disponível para utilização se necessário. • Os esguichos reguláveis devem estar acoplados nas mangueiras. • Os abrigos devem estar secos e desobstruídos e livres de qualquer contato com água. • O cavalete de automatização das bombas deve estar em boas condições de operação e a automatização dos sistemas deve estar conforme o especificado em projeto. Importante ressaltar que as bombas de incêndios, seus acessórios e dispositivos de alarme devem ser testados a cada 15 dias, por um período de 15 minutos (ABNT, 2000). Esta exigência poderá ser explicita em uma placa na casa de bombas e no memorial descrito do projeto. Prevista pela NBR 13714 (ABNT, 2000), a inspeção do sistema é realizada de maneira visual (cruzamento de informações com o projeto) e física (por meio de ensaios de estanqueidade das tubulações, reservatórios e outros equipamentos). Em seguida, são verificados os mangotinhos e pontos de hidrante. A inspeção visual contemplará, portanto (ABNT, 2000): • O posicionamento dos pontos de hidrantes/magotinhos, se eles correspondem ao posicionamento indicado no projeto, se possuem todos os itens e materiais necessários para seu bom funcionamento e acesso fácil. • Verifica a reserva técnica de incêndio (seu armazenamento e volume). • Observa se os pontos mais desfavoráveis (com menor pressão) são realmente os que estão indicados no projeto. • Examina se os sistemas estão corretamente identificados (características de funcionamento e finalidades). TÓPICO 4 — BOAS PRÁTICAS DE PROJETO E INSPEÇÃO 179 O ensaio de estanqueidade que deve ser realizado no sistema hidráulico requer um teste sob pressão hidrostática de 1,5 vezes maior que a pressão máxima de trabalho do sistema. A duração do teste deve ser de pelo menos 2 horas. Durante o ensaio não deve ocorrer nenhum tipo de vazamento no sistema. Caso ocorra, a NBR 13714 recomenda que sejam tomadas as seguintes medidas (ANBT, 2000, p. 20): a) juntas: desmontagem da junta, com substituição das peças comprovadamente danificadas, e remontagem, com aplicação do vedante adequado; b) tubos: substituição do trecho retilíneo do tubo danificado, sendo que na remontagem é obrigatória a utilização de uniões roscadas, flanges ou soldas adequadas ao tipo da tubulação; c) válvulas: substituição completa; d) acessórios (esguichos, mangueiras, uniões, etc.): substituição completa; e) bombas, motores e outros equipamentos: qualquer anormalidade no seu funcionamento deve ser corrigida em consulta aos fabricantes envolvidos. Corrigido o problema na instalação, o ensaio de estanqueidade deverá ser repetido. Recomenda-se que os moradores solicitem uma vistoria periódica a um profissional legalmente habilitado. Aliado a isso, um plano de manutenção pode ser elaborado para que seja preservado os componentes de sistema de maneira periódica. Segundo a NBR 13714 (ABNT, 2000, p. 21-22), o plano de manutenção objetiva verificar se: a) todas as válvulas angulares e de abertura rápida tenham sido abertas totalmente, de forma normal e manualmente, e, ao serem fechadas, tenha sido verificada a vedação completa, garantindo o bom estado do corpo da válvula com relação à corrosão; b) todas as válvulas de controle seccional tenham sido manobradas sem nenhuma anormalidade, inclusive com relação a vazamentos no corpo, castelo ou juntas; c) todas as mangueiras de incêndio tenham sido inspecionadas, mantidas e acondicionadas conforme a NBR 12779; d) todos os esguichos tenham sido usados e sua capacidade de manobra verificada; e) a integridade física dos abrigos tenha sido garantida; f) todas as tubulações estejam pintadas sem qualquer dano, inclusive com relação aos suportes empregados; g) a sinalização utilizada nos pontos de hidrantes e/ou mangotinhos esteja conforme o especificado; h) os dispositivos de controle da pressão usados no interior das tubulações tenham sido verificados quanto a sua eficácia e ao seu funcionamento; i) o funcionamento de todos os instrumentos e medidores instalados tenham sido verificados; j) todas as interligações elétricas tenham sido inspecionadas e limpas, removendo oxidações; l) as gaxetas dos motores/bombas tenham sido verificadas, reguladas ou substituídas, recebendo lubrificação adequada e demais cuidados, conforme instruções dos fabricantes; m) o quadro de comando e de alarme tenha sido totalmente inspecionado, atestando seu pleno funcionamento. 180 UNIDADE 3 — PRÁTICAS DE INSTALAÇÕES DE PREVENÇÃO E COMBATE AO INCÊNDIO Para os extintores, basta que os mesmos sejam submetidos a inspeções e manutenções periódicas de acordo com a legislação vigente (ABNT, 1993). Lembre- se do que comentamos no Tópico 2: não deverão ser permitidos nas edificações extintores despressurizados, com lacre rompido, corroídos, deformados, danificados, sem etiqueta de instrução de uso, sem selo do INMETRO e/ou com teste hidrostático vencido. Confira como funciona a inspeção de extintores portáteis. Disponível em: https://www.youtube.com/watch?v=UTfqOEQIvCk. NOTA 3 CASOS PRÁTICOS – AVALIAÇÃO E PROJETO DE SISTEMAS DE PREVENÇÃO E COMBATE PRÁTICA 6 – EXTINTORES DE INCÊNDIO Busque, fotografe e registre pelo menos três extintores portáteis localizados em uma edificação que você está autorizado a acessar com segurança. Identifique as seguintes características: classe de incêndio de combate, capacidade extintora, tipo de material combatente (agente extintor), selo do INMETRO, etiqueta com instrução de uso, indicação “verde” do leitor analógico (manômetro), data da próxima vistoria e data de validade. Avalie suas condições e, caso haja irregularidades, aponte correções para um hipotético cliente. Objetivo: avaliar as condições técnicas de três extintores portáteis localizados na residência do próprio aluno ou em algum lugar público. Conceitos: classe de incêndio de combate. Capacidade extintora. Tipo de material combatente (agente extintor). Descrição dos procedimentos. Resposta: Identificar a classe de incêndio de combate, capacidade extintora, tipo de material combatente (agente extintor), selo do INMETRO, etiqueta com instrução de uso, indicação “verde” do leitor analógico (manômetro), data da próxima vistoria e data de validade do extintor. Apontar correções a partir dos conceitos vistos neste livro didático. Não é possível formular uma resposta geral para os diversos casos. Os discentes deverão conferir as condições dos extintores com aquelas descritas como tecnicamente adequados no livro didático. TÓPICO 4 — BOAS PRÁTICAS DE PROJETO E INSPEÇÃO 181 4 CASOS PRÁTICOS – AVALIAÇÃO E PROJETO DE SISTEMAS DE PREVENÇÃO E COMBATE PRÁTICA 7 – ELEMENTOS DE PROJETO Considere a edificação comercial (escritórios) com um pavimento térreo e área construída de 500 m² (Figura a seguir). Não é previsto na construção nenhum aparelho de queima no empreendimento. Considere a legislação vigente em seu estado e responda: Objetivo: estabelecer os principais parâmetros relacionados ao projeto de prevenção e combate ao incêndio. Questões, procedimentos e resposta para o estado de Santa Catarina. a) Qual é a classe de risco de incêndio da edificação? R.: risco leve (IN 003, art. 5º). b) É possível calcular a carga de fogo específica a partir da legislação do seu estado? Se sim, qual seria a carga de fogo específica da edificação considerando que há na construção 200 kg de móveis de madeira, 500 kg de pisode borracha, 100 kg de algodão, 200 kg de papel e 70 kg de plástico? R.: Sim, é possível. 200 kg de madeira. 21 MJ/kg + 500 kg de piso de borracha. 32 MJ/kg + 100 kg de algodão. 18 MJ/kg + 200 kg de papel. 17 MJ/kg + 70 kg de plástico. 32 MJ/kg = carga de incêndio/fogo = 27640 MJ Carga de incêndio/fogo específica = 55,3 MJ/m² risco leve (IN 003, art 4º). c) Projete o sistema preventivo de extintores (se for possível, faça uso do fluxograma elaborado nos “CASOS PRÁTICOS” do Tópico 2), apontando em planta os locais dos extintores portáteis, bem como sua especificação. 182 UNIDADE 3 — PRÁTICAS DE INSTALAÇÕES DE PREVENÇÃO E COMBATE AO INCÊNDIO FIGURA – PLANTA BAIXA DE UMA EDIFICAÇÃO COMERCIAL (PAVIMENTO ÚNICO) FONTE: O autor Resposta: A IN 006 (CBM-SC, 2017a, p. 4) prescreve que: “Art. 8° Em cada pavimento, inclusive para edificações térreas, são exigidos no mínimo dois extintores com pelo menos uma unidade extintora cada, mesmo que apenas um extintor atenda a distância máxima a ser percorrida.” Os locais sugeridos são apontados na Figura a seguir: TÓPICO 4 — BOAS PRÁTICAS DE PROJETO E INSPEÇÃO 183 FONTE: O autor FIGURA – PLANTA BAIXA DE UMA EDIFICAÇÃO COMERCIAL (PAVIMENTO ÚNICO) – COM RESPOSTA Legenda: Extintor Pó ABC do tipo “2-A:20-B:C” (Tabela 1, IN006). 184 UNIDADE 3 — PRÁTICAS DE INSTALAÇÕES DE PREVENÇÃO E COMBATE AO INCÊNDIO LEITURA COMPLEMENTAR AS NORMAS DA ABNT PARA PLACAS DE SINALIZAÇÃO Luara Prado As placas de sinalização, especialmente aquelas voltadas para o atendimento de normas de segurança, estão presentes em todo e qualquer tipo de estabelecimento, da área comercial à área industrial. No Brasil, a Associação Brasileira de Normas Técnicas (ABNT) é a responsável pela definição de uma série de normatizações, garantindo assim a segurança e a correta aplicação dos sinais. Quer saber quais são as normas da ABNT para placas de sinalização e como elas devem ser seguidas para evitar multas e sanções para sua empresa? Continue lendo este artigo! Normas da ABNT para placas de sinalização A ABNT é a associação que determina, em suas normas, os padrões técnicos que servem a inúmeros campos tecnológicos e produtivos no Brasil. A partir de suas regras, garante-se o atendimento às determinações internacionais que prezam pela normalização e certificação de produtos, sistemas e rotulagens. Devido à grande importância das placas de sinalização como instrumentos de segurança, capazes de salvar vidas, é natural que tais objetos também estejam sujeitos às especificações da ABNT. Assim, existem determinações sobre o assunto na NBR 13434-2, que versa sobre símbolos, formas, dimensões e cores; e na NBR 7195, que apresenta regulamentações sobre as cores a serem utilizadas para segurança. Existem, ainda, outras normas de variados órgãos (ex.: a NR-26), trazendo em seu texto detalhes sobre a utilização de cores na segurança do trabalho. Entretanto, trataremos neste artigo apenas sobre as determinações das duas normas da ABNT listadas anteriormente. NBR 13434-2 e NBR 7195 Segundo a própria NBR 13434-2, seu objetivo é “padronizar as formas, as dimensões e as cores da sinalização de segurança contra incêndio e pânico utilizada em edificações, assim como apresentar os símbolos adotados”. Por sua vez, a NBR 7195, datada do ano de 1993, tem como objetivo fixar as cores a serem utilizadas para a prevenção de acidentes, sendo empregadas na identificação e advertência contra os mais variados riscos. TÓPICO 4 — BOAS PRÁTICAS DE PROJETO E INSPEÇÃO 185 Diferentemente da NBR 13434-2, a NBR 7195 apresenta em seu texto apenas as especificações relativas ao uso das cores nas placas de sinalização, identificando condições específicas, tolerâncias e o conceito de cores de contraste. Dessa forma, serviu como base para a elaboração das normas subsequentes. Especificações técnicas de sinalização Seguindo as determinações especificadas em cada norma da ABNT, é necessário que as placas de sinalização apresentem características importantes, relativas tanto ao uso de cores quanto de símbolos, além de outros pontos como tamanho e informações contidas. Cores As indicações de risco por meio do uso de cores específicas não excluem a necessidade de outras formas de prevenção de acidentes, mas devem ser utilizadas de acordo. A NBR 7195 lista as seguintes cores a serem utilizadas: vermelho, laranja, amarelo, verde, azul, púrpura, branco e preto. Dessa forma, tais cores significam: • vermelho: usado para indicação de equipamentos de combate a incêndio; • laranja: indicações de perigo; • amarelo: indicações de cuidado; • verde: indicações de segurança; • azul: ações obrigatórias; • púrpura: indicações de perigo por radiação eletromagnética e partículas nucleares; • branco: faixas, sinalizações de tráfego, coletores de resíduos e outros; • preto: identificação de coletores de resíduos. A NBR 13434-2 define ainda que a cor da segurança deve cobrir pelo menos 50% da área do símbolo, com exceção ao símbolo de proibição, no qual a área ocupada deve ser de, no mínimo, 35% da área da placa. As cores de contraste devem apresentar fotoluminescência para a sinalização de orientação e de equipamentos de combate a incêndio. Neste caso, cores de contraste são a branca ou a amarela. Dimensões A Norma NBR 13434-2 regula o emprego de placas de sinalização. Nesse caso, observa-se a relação: A > L² / 2000 186 UNIDADE 3 — PRÁTICAS DE INSTALAÇÕES DE PREVENÇÃO E COMBATE AO INCÊNDIO Em que: A, corresponde à área total da placa, dada em metros quadrados; L, é a distância do observador, também em metros. Tal fórmula leva em consideração que L seja igual ou menor a 50 metros, de modo que a distância mínima é de 4 metros. Caso as placas de sinalização contenham letras, essas devem seguir a fórmula: h > L / 125. Em que: h, é a altura de cada letra, dada em metros; L, é a distância do observador, em metros. As letras ainda devem ser grafadas em caixa alta, com fonte Univers 65 ou, então, Helvetica Bold. Formas A Norma NBR 13434-2 também define as formas a serem utilizadas nas placas de sinalização, seguindo os critérios: • circular: para símbolos de proibição e ação de comando; • triangular: para símbolos de alerta; • quadrada e retangular: para símbolos de orientação, socorro, emergência e identificação dos equipamentos de combate de incêndio. Outras determinações para as placas de sinalização As placas que apresentam características de fotoluminescência, por exemplo, devem trazer impressos os seguintes dados: • intensidade luminosa em milicandelas por metro quadrado, a 10 min e 60 min após remoção da excitação de luz a 22°C e +/- 3 °C; • tempo de atenuação, em minutos, a 22 °C e +/-3 °C; • cor durante excitação; • cor da fotoluminescência. Como é possível perceber, são vários os critérios a serem observados, o que faz com que as normas da ABNT para placas de sinalização sejam extremamente necessárias. Busca-se sempre um padrão de qualidade alto para elementos que podem, em diversas situações, salvar vidas. FONTE: PRADO, L. Conheças as normas da ABNT para placas de sinalização. 2019. Disponível em: http://blog.artplacassp.com.br/conhecas-as-normas-da-abnt-para-placas-de-sinalizacao/. Acesso em: 2 ago. 2020. 187 RESUMO DO TÓPICO 4 Neste tópico, você aprendeu que: • Valorização técnica, atenção às singularidades, visão integrada e sustentabilidade são alguns princípios de trabalho para a concepção e elaboração de projetos de instalações de prevenção e combate ao incêndio. • Conceitos técnicos estudados nos tópicos anteriores ajudam a identificar etapas e elementos de projeto, inspeção e manutenção importantes para a prevenção e combate ao incêndio de edificações. • O conteúdo, forma e elementos de apresentação de projeto devem considerar regulamentos técnicos. Ficou alguma dúvida? Construímos uma trilha de aprendizagempensando em facilitar sua compreensão. Acesse o QR Code, que levará ao AVA, e veja as novidades que preparamos para seu estudo. CHAMADA 188 1 Os símbolos de projeto permitem que seja possível uma adequada comunicação entre os envolvidos com a concepção, construção e manutenção dos sistemas de prevenção e combate ao incêndio. Sabendo-se da importância, considere os símbolos listados a seguir e os relacione com seu respectivo nome. Todos são elementos importantes de um sistema de combate ao incêndio. AUTOATIVIDADE ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) (1) Hidrante urbano. (2) Válvula de retenção. (3) Caixa de incêndio. (4) Extintor sobre rodas. (5) Extintor de espuma. (6) Extintor de pó químico. (7) Abrigo de mangueiras. Assinale a alternativa que apresenta a sequência CORRETA: a) ( ) 1 – 3 – 2 – 7– 6 – 5 – 4. b) ( ) 3 – 7 – 1 – 6 – 5 – 2 – 4. c) ( ) 1 – 5 – 4 – 6 – 7 – 2 – 3. d) ( ) 7 – 1 – 3 – 2 – 4 – 5 – 6. 2 escreva as instruções normativas do seu estado que correspondem à regulação específica dos sistemas de prevenção e combate ao incêndio. 189 REFERÊNCIAS ABNT. NBR 15575-1: Edificações Habitacionais – Desempenho Parte 1: Requisitos gerais. 2013. Disponível em: https://360arquitetura.arq.br/wp- content/uploads/2016/01/NBR_15575-1_2013_Final-Requisitos-Gerais.pdf. Acesso em: 13 ago. 2020. ABNT. NBR 17240: Sistemas de detecção e alarme de incêndio – Projeto, instalação, comissionamento e manutenção de sistemas de detecção e alarme de incêndio – Requisitos. 2010. Disponível em: http://www.segmafire.com.br/wp- content/uploads/sites/179520/2017/06/NBR-17240-2010-Substituindo-NBR-9441- Alarme.pdf. Acesso em:13 ago. ABNT. NBR 11742: Porta corta-fogo para saída de emergência – Especificação. 2003. Disponível em: http://www.segmafire.com.br/wp-content/uploads/ sites/179520/2017/06/NBR-11742-2003-Porta-Corta-Fogo-Para-Sa%C3%ADda- De-Emerg%C3%AAncia.pdf. Acesso em: 13 ago. 2020. ABNT. NBR 13714: Sistemas de hidrantes e de mangotinhos para combate a incêndio. 2000. Disponível em: http://www.gmfmontagens.com.br/assets/ content/downloads/031ac17ce13bc628f426873fd98b386b.pdf. Acesso em: 13 ago. 2020. ABNT. NBR 12693: Sistemas de proteção por extintores de incêndio. 1993. 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