INSTALAÇÕES PREDIAIS HIDROSSANITÁRIAS

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Tema 1
INSTALAÇÕES PREDIAIS HIDROSSANITÁRIAS
Os sistemas de instalações prediais hidrossanitárias pode ser composto por sistemas de abastecimento de água, de esgoto, de drenagem de águas pluviais e outros fins. 
1- instalações prediais de água fria (IPAF)
Um dos sistemas é o de instalações prediais de água fria (IPAF) responsável pelo fornecimento contínuo e em quantidade suficiente de água potável para os usuários, ou seja, um sistema que vai desde a rede pública até os pontos de utilização: chuveiros, pias, torneiras etc.
Esses sistemas são regidos pela ABNT NBR 5626:1998 desde o projeto até a execução e manutenção de uma IPAF.
Dentro deste sistema existem algumas definições importantes como:
 água fria é aquela em condições de temperatura ambiente
 água potável é aquela que atende ao padrão de potabilidade determinada pela portaria n° 36 do ministério da saúde.
a. Agentes
Os agentes envolvidos em uma IPAF são: o projetista responsável perante o construtor pela qualidade do projeto, o construtor responsável pela execução do projeto, a concessionaria é a entidade que vai prestar o serviço de abastecimento público de água e o usuário que irá realizar o uso deste abastecimento.
b. Terminologias
Dentro de um IPAF existem algumas terminologias que são importantes de se conhecer:
Ramal predial: é a tubulação compreendida entre a rede pública de abastecimento e a instalação predial. O ponto onde termina o ramal predial deve ser definido pela concessionária.
Alimentador predial: Tubulação que liga a fonte de abastecimento a
um reservatório de água de uso doméstico.
Instalação elevatória: Sistema destinado a elevar a pressão da água em
uma instalação predial de água fria quando a pressão disponível na fonte de abastecimento for insuficiente, para abastecimento do tipo direto, ou para suprimento do reservatório elevado no caso de abastecimento do tipo indireto. Inclui também o caso onde um equipamento é usado para elevar a pressão em pontos de utilização localizados.
Barriletes: Conjunto de tubulações que se originam no reservatório e do qual derivam as colunas de distribuição, quando o tipo de abastecimento é indireto. Nos casos de abastecimento direto pode ser considerado como a tubulação diretamente ligada ao ramal predial ou diretamente ligada à fonte de abastecimento particular.
Coluna de distribuição: Tubulação derivada do barrilete e destinada a alimentar ramais.
Ramal: Tubulação derivada da coluna de distribuição e destinada a alimentar os sub-ramais.
Sub-ramal: Tubulação que liga o ramal ao ponto de utilização. Ex: torneira.
Ponto de utilização: Extremidade a jusante do sub-ramal a partir de
onde a água fria passa a ser considerada água servida. Qualquer parte da instalação predial de água fria, a montante desta extremidade, deve preservar as características da água para o uso a que se destina.
2- Subsistemas constituintes de uma IPAF
As instalações prediais para fins de estudos e dimensionamento são divididas em três subsistemas com diferentes funções. São eles: subsistema de alimentação, subsistema de reservação e subsistema de distribuição interna.
O subsistema de alimentação é formado pelas tubulações a montante do sistema, iniciam onde a concessionaria chama de ponto de entrega, ponto no qual a água passa a ser de responsabilidade do projetista/executor(empresas). Esse sistema vai prover água para toda a IPAF, por isso são tubulações de maior diâmetro. Também é neste subsistema que fica locado o hidrômetro, quando as medições não são individuais. O subsistema de alimentação é composto pelo ramal predial, cavalete/hidrômetro e alimentador predial.
O subsistema de reservação é responsável pelo armazenamento de água
dentro da IPAF. O abastecimento público não é constante e, por depender de sistemas muito maiores, periodicamente ele sofre interrupções por diversos motivos, como manutenção ou rompimento de uma tubulação. O sistema de reservação pode apresentar diferentes configurações, porém a mais utilizada é composta por um reservatório inferior, uma estação elevatória e um reservatório superior. O reservatório inferior recebe a água da rua, e a estação elevatória a impulsiona até o reservatório superior, que armazena essa água (quando o consumo do prédio é inferior à água disponível) e utiliza a força da gravidade para abastecer todos os andares do prédio. 
O subsistema de distribuição interna é onde efetivamente a água chega
ao usuário. Ele começa após o reservatório superior e é composto pelo barrilete, que distribui a água que sai do reservatório para as colunas de água fria, que, por sua vez, levam a água para cada andar do prédio. A tubulação por onde a água se desloca pelo andar é chamada de ramal, e suas ramificações são denominadas sub-ramais. O diâmetro das tubulações tende a diminuir conforme aumenta a proximidade ao ponto de utilização.
3- SIMBOLOGIA
As tubulações precisam ser projetas, desenhadas e executadas junto com uma série de outras instalações, por exemplo, rede elétrica ou de gás. Portanto é essencial diferenciá-las em planta. Atualmente existe uma simbologia para exemplificar essas diferenças na execução.
4- Água fria: sistemas de distribuição
Os principais objetivos dessas instalações são:
a. Fornecer água de forma contínua, amenizando transtornos de interrupções.
b. Preservação da qualidade da água fornecida.
c. Adequação de valores de pressão e de velocidade ao longo do sistema de distribuição, evitando, assim, desconfortos gerados por ruídos e vazamentos nas tubulações.
A distribuição de água de uma edificação, feita tanto por abastecimento público quanto por fonte particular, pode ocorrer de várias formas, as quais são apresentadas a seguir.
· Sistema de distribuição direto
Abastecimento feito diretamente da rede pública, sem a necessidade de reservatório. Esses sistemas apresentam algumas vantagens como o menor custo pois dispensa o reservatório e seus elementos e a maior pressão. Porém pode apresentar a desvantagem de sofrer falta d’água em casos de interrupções pela concessionaria, em alguns casos podem sofrer com pressões elevadas em ponto mais baixos da rede de distribuição e sofrer com variações de pressão ao do dia devido aos picos de consumo.
· Sistema de distribuição indireto sem bombeamento
Em locais onde a pressão disponível na rede é baixa, é possível utilizar um reservatório superior que irá abastecer por gravidade a instalação.
A principal vantagem desse tipo de sistema é a continuidade do fornecimento: caso ocorra interrupções por parte da concessionária, o reservatório garante um volume mínimo. A desvantagem é a necessidade de manutenção contínua e da garantia de estanqueidade do reservatório para evitar a contaminação da água. O custo, em relação ao sistema direto, é maior, pois requer um reservatório e seus componentes.
· Sistema de distribuição indireto com bombeamento
Quando a pressão disponível na rede de abastecimento público não é suficiente para elevar a água até o reservatório superior, é preciso construir um reservatório inferior para, por meio de bombeamento, abastecer o reservatório superior. Quando o abastecimento for por poço, necessariamente deve-se utilizar esse tipo de sistema.
As vantagens desse sistema são similares às dos sistemas sem bombeamento. Entre as desvantagens estão os custos de dois reservatórios e os gastos com energia para o bombeamento. Na falta de energia, o volume do reservatório superior garante o abastecimento.
· Sistema de distribuição indireto hidropneumático
A utilização do sistema hidropneumático se torna uma opção quando há a necessidade de pressão que não pode ser atingida diretamente pela rede e se quer descartar a alternativa de instalação de reservatório superior. Esse sistema é formado por uma bomba, um injetor de ar e um tanque de pressão.
· Sistema de distribuição misto
Neste sistema, parte da instalação é alimentada de forma direta, e a outra parte por meio de um sistema indireto.
A parte interna da edificação é abastecida pelo reservatório, e a torneira na parte externa é abastecidaA proteção contra incêndios exige extintores portáteis adequados à quantidade armazenada de GLP:
· Até 360 kg → C-E 01
· De 361 kg até 720 kg → C-E 02
· De 721 kg até 1.080 kg → C-E 03
3. Sistema de gás com tanque fixo recarregável
Os sistemas de gás centralizado com tanque recarregável estão substituindo as baterias de botijões de GLP, que apresentam maior custo, ocupam mais espaço e aumentam os riscos de vazamento. Nas novas edificações, o GLP é abastecido diretamente por um caminhão, eliminando a necessidade de troca de cilindros.
Principais vantagens do tanque fixo recarregável:
· Maior segurança, reduzindo riscos de vazamento.
· Economia de espaço, eliminando múltiplos cilindros.
· Abastecimento mais rápido, sem necessidade de substituições frequentes.
· Menos desperdício, pois não há perda de gás residual em botijões.
· Melhor controle de carga, com mostrador de nível indicando o volume disponível.
· Mais transparência no consumo, com comprovante detalhado emitido pelo caminhão distribuidor.
Esse sistema tem se tornado padrão em novas construções devido à sua eficiência, segurança e praticidade.
4. Instalação interna de gás: dimensionamento
As instalações internas de gás em novas edificações exigem um dimensionamento detalhado, considerando os elementos de consumo e suas potências. Assim como nas redes de água, é essencial conhecer o volume demandado, especialmente em instalações residenciais, onde os principais consumidores de gás são fogões, aquecedores de água e secadores de roupa.
Além dos aparelhos, o dimensionamento leva em conta o material da tubulação (cobre ou aço), o comprimento real e o comprimento equivalente, que considera perdas de carga causadas por cotovelos, tês e válvulas.
As principais normas aplicáveis incluem:
· NBR 15526:2012 – Redes de distribuição interna para gases combustíveis em instalações residenciais.
· NBR 13103:2013 – Instalação de aparelhos a gás para uso residencial.
· NBR 6493:1994 – Cores para tubulações industriais.
· Manuais das concessionárias de gás.
Embora as fórmulas e tabelas de dimensionamento dessas normas não sejam obrigatórias, são amplamente adotadas pelos projetistas para evitar problemas técnicos e garantir conformidade.
O dimensionamento de redes de gás segue a ABNT NBR 15526:2012, tratando GLP e GN de forma semelhante, mas considerando suas diferenças. O GLP tem um poder calorífico médio de 28.205 kcal/Nm³ e uma densidade relativa ao ar de 1,76, enquanto o GN possui 9.958 kcal/Nm³ e densidade de 0,602, sendo mais leve que o ar (1,2 kg/m³). Essa diferença influencia diretamente o diâmetro da tubulação, pois o GN tende a subir, exigindo ajustes no projeto.
Dimensionamento segundo a ABNT NBR 15526:2012-Redes de distribuição interna para gases combustíveis em instalações residenciais – Projeto e execução
O dimensionamento das redes de gás é dividido em duas etapas: baixa pressão (rede secundária) e média pressão (rede primária).
A rede primária está entre o regulador de primeiro estágio, que reduz a pressão para até 150 kPa, e o regulador de segundo estágio. Sua vantagem é a economia nas tubulações, devido à pressão inicial mais alta. No entanto, em caso de vazamento, a perda de gás será maior. Além disso, se houver substituição de GLP por GN, a tubulação dimensionada para GLP média pressão pode não ser compatível.
A rede secundária está entre o regulador de segundo estágio ou estágio único e os aparelhos de utilização, que reduz a pressão para um nível adequado aos aparelhos (abaixo de 5 kPa), garantindo o funcionamento seguro dos equipamentos a gás.
TEMA 6
Prevenção e combate a incêndio: componentes e dimensionamento
Os sistemas de combate a incêndio tornaram-se fundamentais em novas edificações e na readequação de construções existentes devido a incidentes recentes que evidenciaram falhas na segurança. A maioria das edificações não seguia as normas de segurança nem as recomendações do Corpo de Bombeiros, agravando os riscos.
Apesar da existência de normas e documentos informativos, muitos são confusos e contraditórios, dificultando a adoção de soluções eficazes. Como resposta, há um movimento intenso para a atualização das normas e a capacitação de profissionais, garantindo que as edificações se tornem mais seguras diante de sinistros como incêndios.
O Plano de Prevenção Contra Incêndio (PPCI) é um conjunto de projetos e medidas para proteger ocupantes de edificações contra incêndios, garantindo a segurança e facilitando a evacuação em emergências. Ele segue as Resoluções Técnicas do Corpo de Bombeiros Militar e se divide em três categorias:
1. Certificado de Licenciamento do Corpo de Bombeiros (CLCB): Destinado a edificações de até 200 m² e 2 pavimentos, com risco baixo ou médio e sem central de GLP ou líquidos inflamáveis.
2. Plano Simplificado de Prevenção Contra Incêndio (PSPCI): Aplicável a edificações de até 750 m² e 3 pavimentos, também classificadas com risco baixo ou médio.
3. Plano de Prevenção Contra Incêndio (PPCI): Obrigatório para edificações com mais de 750 m², mais de 3 pavimentos, central de GLP, armazenamento de líquidos inflamáveis ou risco alto de incêndio. Inclui locais de reunião pública, como restaurantes acima de 200 m², boates e salões.
Regularização e Responsabilidades
Os proprietários das edificações devem protocolar a regularização junto ao Corpo de Bombeiros, que realiza vistoria e emite o alvará de funcionamento, com validade variável. O requerimento do CLCB pode ser feito online, mas os outros tipos exigem processo presencial.
As medidas de segurança devem ser elaboradas por engenheiros e arquitetos credenciados pelo CREA e CAU. O descumprimento das normas pode resultar em multas e interdição da edificação.
Elementos do PPCI
O plano completo inclui:
· Extintores e hidrantes, quando necessário.
· Instalações de gás combustível.
· Saídas de emergência e rotas de fuga.
· Proteção contra descargas atmosféricas (SPDA).
· Iluminação de emergência.
· Sistema de alarme e detecção de incêndio.
Os equipamentos de segurança contra incêndio são essenciais para a proteção de edificações e seus ocupantes. Entre os principais elementos do Plano de Prevenção Contra Incêndio (PPCI) está o extintor, regulamentado pela ABNT NBR 12693:2013, que define sua aplicação e requisitos de instalação.
Classificação dos incêndios
Os incêndios são categorizados conforme o tipo de material combustível, o que determina o extintor adequado para o combate:
· Classe A: Materiais sólidos como madeira, papel, tecidos, borrachas e plásticos termoestáveis, que queimam em superfície e profundidade.
· Classe B: Líquidos e gases inflamáveis, além de plásticos e graxas que se liquefazem com o calor, queimando somente em superfície.
· Classe C: Equipamentos e instalações elétricas energizadas.
· Classe D: Metais combustíveis, como magnésio, titânio, zircônio, sódio, potássio e lítio.
· Classe K: Óleos e gorduras utilizados na cozinha.
Tipos de extintores e suas aplicações
Cada incêndio requer um agente extintor específico:
· Extintor de água: Para classe A, atua por resfriamento, sendo proibido em incêndios classe B e C.
· Extintor de gás carbônico (CO₂): Para classe B e C, extingue por abafamento e resfriamento.
· Extintor de pó químico B/C: Para classe B e C, age por reações químicas.
· Extintor de pó químico A/B/C: Pode ser usado para classe A, B e C, combinando abafamento e reação química.
· Extintor de espuma mecânica: Para classe A e B, sendo proibido para classe C.
Regras de instalação
Os extintores devem ser posicionados para garantir fácil acesso e seguir as normas de segurança:
· Não podem ser bloqueados pelo fogo.
· Devem estar visíveis e protegidos contra intempéries (sol, chuva e vento).
· Não podem ser obstruídos por objetos ou materiais armazenados.
· Devem estar próximos aos locais de maior risco.
· Não podem ser instalados em escadas.
O sistema de segurança contra incêndios envolve diversos elementos fundamentais para proteção de edificações e ocupantes, abrangendo além dos extintores o alarme de incêndio, hidrantes, sprinklerse iluminação de emergência.
Alarme de incêndio (ABNT NBR 17240:2010)
O alarme de incêndio detecta o início de um incêndio por meio de sensores de fumaça, chama ou temperatura. Pode ser acionado manualmente ou automaticamente e é essencial para a segurança e prevenção de perdas materiais. Sua instalação deve considerar fatores como temperatura, ventilação e altura do teto.
Os principais tipos de detectores incluem:
· Detectores de fumaça: Máxima área de cobertura de 81 m² em locais com até 8 m de altura.
· Detectores de temperatura: Para ambientes que produzem muito calor e pouca fumaça, cobrindo até 36 m² em tetos de 5 m.
· Detectores de chama: Usados em locais com alta chance de fogo imediato, como hangares, petroquímicas e áreas com solventes inflamáveis.
Hidrantes e Mangotinhos (ABNT NBR 13714:2000)
Os hidrantes são exigidos em edificações de alto risco com área superior a 750 m². Servem como tomadas de água para combate direto ao fogo até a chegada do Corpo de Bombeiros.
O sistema inclui:
· Tubulações e mangueiras de fácil acesso.
· Reservatório de incêndio, garantindo água para o primeiro combate.
· Esguichos estrategicamente distribuídos para alcance máximo.
Sprinklers (ABNT NBR 10897:2014)
Os chuveiros automáticos são o método mais eficiente para controlar incêndios. Eles ativam automaticamente ao detectar fumaça ou fogo, minimizando a propagação do incêndio.
Normas de instalação incluem:
· Distância entre chuveiros em risco leve: máximo de 4,60 m.
· Distância entre chuveiros em risco elevado: máximo de 3,70 m.
· Distância entre paredes e chuveiros: máximo de 2,70 m.
· Espaço mínimo entre chuveiros: 1,80 m, podendo ser reduzido com anteparos de material não combustível.
Iluminação e sinalização de emergência
A iluminação de emergência garante segurança na evacuação durante sinistros e falhas de energia. Funciona com bateria interna e é obrigatória em todas as classificações de risco.
A sinalização de emergência orienta evacuações e facilita a localização de extintores e saídas de emergência. Pode ser luminosa ou fotoluminescente e é exigida em todas as edificações conforme os equipamentos instalados.
Normas e padronização
Apesar da variação nas exigências dos Corpos de Bombeiros estaduais, as diretrizes gerais seguem as normas da ABNT, que estabelecem padrões de fabricação e instalação dos equipamentos contra incêndio.
Os projetos de prevenção devem estar totalmente em conformidade com as normas para serem aprovados pelo Corpo de Bombeiros. Portanto, recomenda-se que o projetista consulte as exigências locais para garantir a correta aplicação das normas de segurança.
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image5.pngdiretamente da rede pública.
· Sistema de distribuição em edifícios altos
No caso de grandes edifícios, onde a pressão em pontos de utilização pode ultrapassar 40 m.c.a., devem ser previstos dispositivos de proteção para evitar ruídos, sobrepressões provenientes de golpe de aríete e danos aos aparelhos. Em geral isso ocorre em edifícios acima de 13 pavimentos abastecidos diretamente pelo reservatório superior.
Há três soluções principais adotadas para esses casos:
reservatórios intermediários, válvula redutora de pressão no pavimento térreo e válvula redutora de pressão em pavimento intermediário.
5- Componentes de um sistema predial de água fria
A instalação predial de água fria é formada por diversos componentes que garantem o abastecimento, desde a rede pública ou poço até o ponto de utilização.
O hidrômetro é conectado à rede pública por meio do ramal predial, instalado pela concessionária mediante solicitação do proprietário. O registro de calçada não é obrigatório, mas pode ser usado para interromper o abastecimento. O hidrômetro fica protegido em um abrigo de fácil acesso para leitura e manutenção. Para novos edifícios, a medição individualizada de água é obrigatória, garantindo uma divisão mais justa e incentivando a economia, diferente da medição global, onde o custo é rateado igualmente entre os condôminos.
O alimentador predial conecta o hidrômetro ao reservatório, levando a água ao ponto de distribuição da edificação. O reservatório deve ser posicionado adequadamente para garantir acesso, proteção e suporte estrutural. Entre seus componentes, destacam-se o extravasor, que evita transbordamentos caso a boia falhe, e a tubulação de limpeza, essencial para manutenção periódica, onde deve ser instalado um registro.
O reservatório distribui água para as colunas por meio do barrilete que, por sua vez, distribui para as colunas.
Existem dois tipos de barrilete: o concentrado e o ramificado. O barrilete
concentrado ocupa um menor espaço e facilita a manobra dos registros que ficam próximos. O barrilete ramificado possui as tubulações mais espaçadas, facilitando a locomoção no espaço.
Cada coluna deve ter um registro antes do primeiro ramal, geralmente na saída do barrilete. Para evitar danos por golpe de aríete, recomenda-se uma coluna exclusiva para válvulas de descarga. Além disso, as colunas com válvula de descarga devem contar com ventilação, conforme norma.
Os ramais distribuem água para os sub-ramais, que se conectam diretamente aos aparelhos de utilização. Cada ramal deve ter um registro antes do primeiro sub-ramal, garantindo controle e manutenção eficiente da distribuição de água na edificação.
6- Água fria: vazões de projeto, pressões e velocidades
a. Consumo e vazões de projeto
Para um correto dimensionamento das tubulações de água fria de uma edificação, você deve atentar às exigências da ABNT NBR 5626:1998 – Instalação Predial de Água Fria, que estabelece as exigências e recomendações relativas ao projeto, à execução e à manutenção da instalação.
Cada aparelho doméstico requer uma vazão adequada para funcionar corretamente. O sistema deve garantir que o uso simultâneo em diferentes áreas da casa não cause interferências em outros usos. O dimensionamento da instalação de água fria deve ser feito trecho a trecho, do reservatório ao aparelho, assegurando um projeto detalhado para uma execução eficiente. Antes de calcular a vazão, é fundamental analisar a variação do consumo da edificação. Basicamente, três fatores podem alterar o consumo de uma edificação:
 o tipo de edificação, que pode ser residencial ou comercial; 
 o padrão da edificação, que pode ser identificado como baixo, médio e alto, ou ainda como popular, médio e luxo; e
 o número de ocupantes.
A Tabela 1 a seguir mostra a variação de consumo por tipo de edificação.
Exemplo:
Calcule o volume total consumido por um apartamento de padrão médio com 4 habitantes. Resolução:
1. Conforme a tabela apresentada, a vazão para esse tipo de residência é de 250 litros/dia por pessoa;
2. Basta multiplicar a vazão pelo número de pessoas: 250 x 4 pessoas = 1000 litros/dia; 
3. O volume total de água consumido pela edificação em um dia é de 1000 litros.
O dimensionamento da vazão de uma residência considera o máximo consumo provável, ou seja, a chance de alguns pontos serem usados simultaneamente, mas nunca todos ao mesmo tempo. O cálculo da vazão total envolve determinar a vazão de cada aparelho. Para isso, é utilizado o método dos pesos das peças de utilização, que se baseia na probabilidade de uso simultâneo e em análises práticas de sistemas que funcionam adequadamente. Há uma tabela que define a vazão necessária para cada aparelho e seu peso relativo no consumo total da edificação.
Repare que o peso aumenta conforme a vazão aumenta. Os pesos são considerados de forma cumulativa, ou seja, para o cálculo da vazão total de um banheiro, os pesos de todos os aparelhos devem ser somados.
Os pesos mencionados influenciam o diâmetro mínimo da tubulação a ser adotado. Para facilitar essa verificação, utiliza-se um nomograma, que correlaciona pesos, vazões e diâmetros, permitindo um dimensionamento adequado do sistema hidráulico da edificação.
Para facilitar o cálculo da vazão, podemos utilizar diretamente a equação que relaciona vazões com os pesos:
Onde: 
Q = vazão (l/s); 
C = coeficiente de descarga = 0,3 l/s; 
P = soma dos pesos dos aparelhos.
b. Pressões em tubulações
No sistema de distribuição, monitorar as pressões nas tubulações é essencial para garantir o funcionamento correto dos aparelhos e a durabilidade das tubulações. Nas instalações de água fria, a pressão é frequentemente representada em m.c.a. (metros de coluna d’água), facilitando cálculos e ajustes no sistema hidráulico.
Existem basicamente três tipos de pressões a serem consideradas:
· Pressão estática: pressão em qualquer ponto da tubulação considerando a água parada, ou seja, nenhum aparelho sendo abastecido no momento.
· Pressão dinâmica: pressão com a água em movimento, quando abrimos uma torneira, por exemplo.
· Pressão de serviço: essa é a pressão máxima que um aparelho ou tubulação pode suportar durante o uso, garantindo segurança.
Segundo a ABNT NBR 5626:1998, a pressão estática máxima na tubulação não deve ultrapassar 40 m.c.a., garantindo segurança estrutural. Considerando um pé-direito de 3 metros, um prédio de 13 andares pode ser abastecido pelo reservatório superior sem necessidade de dispositivo de redução de pressão.
A pressão dinâmica, que resulta da pressão estática menos as perdas de carga, não deve ser inferior a 0,5 m.c.a. para garantir funcionamento adequado. Para evitar desperdício, recomenda-se que a pressão dinâmica seja 1 m.c.a. na maioria dos pontos, exceto na caixa de descarga.
Para chuveiros, a pressão mínima necessária depende do diâmetro do sub-ramal:
· 20 mm → mínimo 2 m.c.a.
· 25 mm → mínimo 1 m.c.a.
O respeito a essas diretrizes assegura um sistema hidráulico eficiente e confortável para os usuários.
É essencial considerar as informações dos fabricantes, especialmente para válvulas de descarga. A pressão estática máxima de 40 m.c.a. deve ser respeitada, independentemente do material da tubulação. Quando o projeto não atende aos limites de pressão, podem ser usados dispositivos para aumentar ou reduzir a pressão da água.
· Para pressão mínima insuficiente, um pressurizador é uma solução eficiente, de baixo custo e pouca manutenção.
· Para pressão excessiva (acima de 13 pavimentos), utilizam-se válvulas redutoras de pressão ou reservatórios intermediários. As válvulas são mais comuns pela facilidade de instalação e operação, já que nem sempre há espaço para reservatórios intermediários.
Essas medidas garantem um sistema hidráulico seguro e funcional.
C. Velocidades em tubulações
Para garantir a segurança no funcionamento do sistema de água fria, é essencial respeitar os limites de velocidade na tubulação. Não há restrições para a velocidade mínima, mas a máxima não deve ultrapassar 3 m/s em qualquer trecho da instalação.
Emgeral utilizamos a seguinte equação, em função do diâmetro da tubulação, para encontrar a velocidade máxima permissível:
Onde: 
v = velocidade (m/s); 
D = diâmetro nominal da tubulação (m).
Aplicando essa equação, encontramos a velocidade máxima e, em consequência, a vazão máxima para cada diâmetro, conforme a Tabela 4 a seguir.
Além da segurança, as instalações de água fria devem evitar desconfortos, como o ruído do escoamento, que pode se propagar pela estrutura em grandes edifícios. Outro problema é o golpe de aríete, causado pelo fechamento abrupto do fluxo, gerando choques de pressão que podem danificar aparelhos.
Para minimizar esses impactos, recomenda-se:
· Válvulas com fechamento suave, reduzindo ruídos e impactos na tubulação.
· Caixas acopladas em vez de válvulas de descarga, diminuindo o golpe de aríete.
O dimensionamento correto da instalação deve respeitar os limites de pressão e velocidade, conforme a ABNT NBR 5626:1998 e as especificações dos fabricantes. Definir corretamente os materiais e produtos no projeto evita trocas indesejadas e problemas na execução e funcionamento do sistema hidráulico.
Água fria: reservatórios
O dimensionamento do reservatório depende do padrão de consumo da edificação, que varia conforme fatores como:
· Clima (regiões quentes tendem a consumir mais água).
· Cultura (hábitos da população influenciam o consumo).
· Disponibilidade de acesso (em locais com escassez, o uso é restrito).
· Condições socioeconômicas (edificações de alto padrão têm maior consumo).
· Pressão na rede de distribuição (pressões elevadas podem gerar desperdício).
A média de consumo no Brasil é 165,3 L/dia por habitante, sendo maior na Região Sudeste (192 L/dia) e menor na Região Nordeste (125,3 L/dia). A ONU recomenda 110 L/dia como suficiente para atender necessidades básicas.
Quando não há dados suficientes para calcular o consumo real, são usadas tabelas baseadas em estudos, considerando o tipo e padrão da edificação e sua taxa de ocupação. Isso permite um dimensionamento mais preciso do sistema de abastecimento.
Com os valores de taxa de ocupação e consumo diário per capita, é possível
calcular o consumo total diário da edificação por meio da seguinte equação: 
Onde:
Cd = consumo diário (litros/dia);
n = número de ocupantes da edificação (habitantes); 
q = consumo per capita (litros/habitante/dia).
1. Cálculo do volume do reservatório para uma edificação
O dimensionamento do reservatório deve garantir o abastecimento predial em caso de falhas na rede pública e preservar a potabilidade da água, evitando armazenamento prolongado.
Segundo a ABNT NBR 5626:1998, a capacidade do reservatório deve ser:
· Mínimo: equivalente ao consumo diário da edificação.
· Máximo: até três vezes o consumo diário.
Conforme Carvalho Jr. (2013), devido à intermitência no abastecimento e à falta de dados precisos, recomenda-se uma capacidade de duas vezes o consumo diário, conforme a equação a seguir:
O reservatório mínimo previsto pela ABNT NBR 5626:1998 para residências
unifamiliares é de 500 litros. 
Para o caso de residências e edifícios altos em que o reservatório superior não é abastecido diretamente pela rede pública, recomenda-se a seguinte distribuição para a reservação total (CR):
· Reservatório inferior: 60% da reservação total.
· Reservatório superior: 40% da reservação total.
Esse dimensionamento assegura um abastecimento eficiente e seguro para a edificação.
É importante destacar que a reserva de incêndio deve ser acrescida ao volume do reservatório superior.
Os reservatórios podem ser industrializados ou moldados in loco. Os moldados in loco são feitos de concreto, alvenaria ou outros materiais, seguindo normas e com impermeabilização adequada para evitar contaminação. Já os industrializados, comuns para volumes de até 2000 litros, são geralmente de polietileno, poliéster reforçado, fibra de vidro ou metal.
A limpeza periódica do reservatório é essencial para manter a qualidade da água. Recomenda-se realizá-la a cada seis meses, especialmente em pontos de ponta de rede, onde o cloro residual pode estar abaixo do necessário para a desinfecção adequada. 
Complementos de um reservatório
Um reservatório precisa contar com alguns complementos para o seu correto funcionamento, como:
· tubulação de limpeza: A tubulação de limpeza precisa ser instalada no fundo do reservatório e possuir registro para controle da abertura e do fechamento
· tubulação extravasora: A tubulação extravasora tem de ser instalada para o direcionamento da água em caso de transbordamento do reservatório, tanto para o inferior quanto para o superior.
· dispositivo de controle de nível (torneira de boia ou similar); 
· registros para controle;
· saída da rede predial de distribuição.
Água fria: perdas de carga e dimensionamento de barriletes, colunas, ramais, sub-ramais e verificação de funcionamento
1- Perdas de carga
A perda de carga ocorre quando um líquido escoa entre dois pontos dentro de um tubo, devido ao atrito com a parede interna. Esse fenômeno acontece tanto em tubulações quanto em canais, sendo especialmente relevante para tubulações sob pressão, como no sistema de distribuição predial de água fria.
As perdas de carga se dividem em:
· Localizadas: ocorrem em pontos específicos devido a mudanças de direção, registros, reduções ou ampliações, causando maior perda de energia.
· Distribuídas ou contínuas: resultam do atrito do fluido com as paredes ao longo de todo o percurso da tubulação.
Para calcular as perdas localizadas, é usado o método dos comprimentos equivalentes, que converte a perda de carga causada por uma peça no comprimento linear necessário para gerar a mesma perda, facilitando o dimensionamento da tubulação.
A perda de carga linear é expressa em metros por metro (m/m), enquanto a perda de carga total é dada em metros de coluna de água (m.c.a). Ela varia conforme fatores como material da tubulação, temperatura do fluido e velocidade do escoamento.
Para facilitar o cálculo, utilizam-se ábacos, como o ábaco de Flamant, que relaciona perda de carga (m/m), velocidade (m/s), diâmetro e vazão total do sistema. O dimensionamento é feito trecho a trecho, exigindo:
· Vazão total escoando no trecho, obtida pelos pesos acumulados das peças de utilização.
· Diâmetro da tubulação, calculado pela soma dos pesos de utilização.
Se a verificação indicar falta de pressão, pode ser necessário aumentar o diâmetro da tubulação para garantir o funcionamento adequado do sistema.
Você vai acompanhar a seguir o procedimento de dimensionamento de
um sub-ramal, de um ramal, de uma coluna e, por fim, de um barrilete que é ligado ao reservatório.
Sub-ramais
Cada uma das peças de utilização possui um diâmetro mínimo predeterminado para funcionar adequadamente.
Ramal
O ramal é a tubulação que conecta a coluna de distribuição aos sub-ramais. Para um dimensionamento correto, deve-se considerar:
· Divisão trecho a trecho para melhor controle.
· Registro na saída da coluna para isolamento do fluxo quando necessário.
· Evitar conexão entre pavimentos diferentes para reduzir interferências estruturais.
· Minimizar ramais longos que exigem a transposição de obstáculos.
· Manter a válvula de descarga separada do ramal que abastece outros aparelhos.
O dimensionamento pode seguir dois métodos:
· Consumo máximo possível (para uso simultâneo em vestiários e banheiros públicos).
· Consumo máximo provável, ajustando o diâmetro conforme a pressão mínima disponível.
O método de consumo máximo possível, é adotado em casos em que ocorre a utilização simultânea de aparelhos, por exemplo, em vestiários ou banheiros públicos. 
O método do consumo máximo provável é aconselhado em residências, já que a probabilidade de utilização de todos os pontos ao mesmo tempo é muito pequena.
Coluna de alimentação
O dimensionamento da coluna de alimentação segue o mesmo processo dos ramais, sendo feito trecho a trecho com base no acúmulo de pesos e uso do nomograma. O diâmetro inicial pode sofrer ajustes conforme a pressão mínima disponívelnos pontos de utilização, garantindo um abastecimento eficiente e equilibrado.
 Cada coluna deve possuir um registro posicionado a montante do primeiro ramal.
 Uma coluna específica tem de ser usada para a válvula de descarga. 
 As colunas que abastecem as válvulas de descarga precisam ter colunas de ventilação
Barrilete
O dimensionamento do barrilete segue o mesmo processo dos ramais e colunas, sendo feito trecho a trecho com base no acúmulo de pesos e uso do nomograma. O calculo do diâmetro inicial pode variar conforme a pressão mínima disponível nos pontos de utilização. Existem dois tipos de barriletes, o concentrado e o ramificado, que devem ser adotados conforme as características do local.
2- Verificação das condições de funcionamento das tubulações
Após calcular os diâmetros do sub-ramal até o barrilete, é fundamental verificar as pressões nos pontos de utilização, conforme a ABNT NBR 5626:1998.
A norma estabelece que:
· A velocidade da água em qualquer trecho da tubulação não deve ultrapassar 3 m/s.
· A pressão dinâmica (com escoamento) não pode ser inferior a 0,5 m.c.a.
· A pressão estática (sem escoamento) não deve exceder 40 m.c.a.
Os pontos críticos variam conforme a edificação:
· Residências: O ponto crítico é a pressão mínima no ponto mais desfavorável, geralmente o chuveiro, sem necessidade de verificar a pressão máxima.
· Edifícios com vários pavimentos: Além de pontos críticos de pressão mínima nos chuveiros dos andares superiores, é essencial avaliar a pressão máxima, que pode ultrapassar os limites normativos. 
Após definir os diâmetros, é necessário calcular a perda de carga trecho a trecho, do ponto analisado até o reservatório, além da pressão disponível no ponto considerado. Os cálculos e procedimentos são organizados em tabelas para facilitar a interpretação. Caso um ponto apresente pressão insuficiente, deve-se aumentar o diâmetro do ramal ou da coluna até alcançar a pressão adequada.
TEMA 2
Esgotos: componentes
1. Componentes internos de um sistema de esgotamento sanitário
O sistema de esgotamento sanitário predial é formado por diversos componentes que garantem o escoamento adequado de dejetos e águas servidas. Cada elemento desempenha um papel específico e deve ser instalado conforme as normas técnicas e especificações dos fabricantes para assegurar eficiência no transporte e tratamento do esgoto.
Os principais componentes instalados internamente na edificação seguem as definições da ABNT NBR 8160:1999, que estabelece diretrizes para o projeto e execução de sistemas prediais de esgoto sanitário.
Os aparelhos sanitários recebem dejetos ou águas servidas e estão conectados ao sistema de esgoto, como pia, lavatório, vaso sanitário e tanque. 
A bacia sanitária é um tipo de vaso sanitário projetado exclusivamente para dejetos humanos.
O desconector evita o retorno de gases do esgoto, prevenindo mau cheiro. Funciona através do fecho hídrico, uma camada de água que impede a passagem dos gases na tubulação. Exemplos incluem ralos sifonados, caixas sifonadas e sifões. Para um funcionamento eficiente, esses dispositivos devem manter água acumulada continuamente.
O ralo sifonado é um tipo de desconector com grelha superior, utilizado para escoamento de águas provenientes de chuveiros ou lavagens.
O ralo seco não possui fecho hídrico, ou seja, não impede o retorno de gases, mas conta com uma grelha superior para escoamento de águas de chuveiros ou lavagens.
O sifão é um desconector que recebe efluentes do sistema predial. Existem diversos modelos, sendo os sifões extensivos comuns em pias, lavatórios e tanques. Para um funcionamento eficaz, a curvatura do sifão deve ter altura mínima de 5 cm, garantindo a vedação contra gases indesejados. No entanto, essa exigência nem sempre é respeitada na instalação.
Caixa sifonada: Caixa provida de desconector, destinada a receber efluentes.
Os ramais de descarga são tubulações que recebem diretamente o esgoto dos aparelhos sanitários. Já os ramais de esgoto coletam os efluentes dos ramais de descarga, podendo estar conectados a um desconector.
O tubo de queda, instalado na vertical, é essencial em prédios com dois ou mais pavimentos para receber os efluentes dos subcoletores, ramais de descarga e ramais de esgoto.
2. Componentes externos de um sistema de esgotamento sanitário
Os componentes externos do sistema de esgoto garantem a coleta, transporte e destinação adequada dos resíduos.
Principais elementos:
· Subcoletor: Recebe efluentes dos tubos de queda e ramais de esgoto.
· Caixa de inspeção: instalada na parte externa da edificação recebe o esgoto e permite manutenção, limpeza e mudança de direção ou declividade do escoamento.
· Caixa de gordura: recebe águas servidas de pias de cozinha é destinada a reter gorduras, graxas e óleos das pias de cozinha. Pode ser pequena (CGP), simples (CGS), dupla (CGD) ou especial (CGE), conforme o número de cozinhas.
As caixas de inspeção e as caixas de gordura podem ser construídas in loco, ou ser adquiridas em formas pré-fabricadas, cabendo ao projetista, junto com o cliente, a escolha do tipo a ser instalado.
· Caixa de passagem: Facilita a junção de tubulações do sistema de esgoto.
· Coletor predial: Trecho entre a última inserção do subcoletor/ramal e o coletor público, com inclinação máxima de 5%.
· Coletor público: Tubo da rede coletora que recebe esgoto dos coletores prediais.
· Válvula de retenção: Evita refluxo de esgoto e impede a entrada de animais, como ratos e baratas, nas instalações internas.
3. Componentes do sistema de ventilação da tubulação de esgotamento sanitário predial
Para o funcionamento adequado do sistema de esgotamento sanitário predial, é essencial instalar dispositivos de ventilação, que conduzem os gases para a atmosfera, evitando seu retorno aos ambientes internos.
Principais componentes:
· Coluna de ventilação: Tubo vertical conectado à atmosfera, posicionado acima da edificação, respeitando distâncias mínimas para evitar entrada de água.
· Ramal de ventilação: Tubo que conecta desconectores, ramais de descarga ou esgoto à coluna de ventilação ou tubo primário.
· Barrilete de ventilação: Tubulação horizontal que recebe dois ou mais tubos ventiladores, garantindo saída para a atmosfera.
A correta instalação desses componentes possibilita a construção de um sistema eficiente, como em um banheiro de pavimento superior, onde as tubulações de ramal de descarga, ramal de esgoto, tubo de queda e ventilação trabalham em conjunto para a remoção adequada dos resíduos e gases.
4. Esgotos: dimensionamento das tubulações
Antes de dimensionar as tubulações de esgoto, é essencial calcular a produção de esgoto da edificação, que varia conforme o consumo de água, características locais e hábitos da população.
Há duas formas de determinar essa produção:
1. Percentual de retorno: Baseia-se no volume de água consumido, considerando que uma parte retorna como esgoto.
2. Estimativa pelo tipo de construção: Usa características da edificação para prever a produção de esgoto.
A ABNT NBR 7229:1993 fornece tabelas de contribuição de esgotos e lodos frescos por tipo de prédio e ocupantes. A contribuição de lodos frescos é necessária apenas para calcular o volume das fossas sépticas.
A seguir acompanhe um exemplo de dimensionamento de produção de despejos, empregando a segunda alternativa.
O cálculo da contribuição diária de uma edificação é essencial para definir corretamente o sistema de tratamento ou destinação final do esgoto. No dimensionamento das tubulações de descarga, a metodologia de cálculo é direta, e o diâmetro da tubulação deve ser proporcional à quantidade de esgoto que irá receber, garantindo o fluxo adequado e evitando obstruções.
5. Cálculo das tubulações do sistema de esgoto predial
O dimensionamento dos ramais está diretamente ligado aos equipamentos sanitários conectados a eles. Cada aparelho possui uma Unidade Hunter de Contribuição (UHC), que representa sua carga hidráulica. Essas unidades são essenciais para calcular o diâmetro mínimo necessário da tubulação,garantindo um fluxo adequado e evitando problemas como obstruções ou insuficiência de escoamento.
A norma abrange a maioria dos aparelhos sanitários utilizados em instalações de esgoto residencial, mas também estabelece um método de estimativa para determinar as Unidades Hunter de Contribuição (UHC) e os diâmetros nominais mínimos dos ramais de descarga de aparelhos que não estão listados na tabela anterior.
6. Cálculo dos ramais de esgotos
O dimensionamento dos ramais de esgoto é baseado na quantidade e tipos de aparelhos sanitários conectados a ele. O cálculo começa com a soma das Unidades Hunter de Contribuição (UHCs) de cada aparelho ligado ao ramal de esgoto. Com esse somatório, determina-se o diâmetro nominal mínimo admissível.
7. Cálculo dos tubos de queda
O ramal de esgoto se conecta ao tubo de queda, cujo diâmetro é determinado pela soma das Unidades Hunter de Contribuição (UHCs) dos ramais de esgoto que nele descarregam. Para a seleção correta do diâmetro nominal, deve-se considerar a quantidade de pavimentos da edificação e o limite máximo de UHCs.
O tubo de queda é instalado na vertical, mas pode ter desvios por razões técnicas, estruturais ou arquitetônicas. A ABNT NBR 8160:1999 estabelece regras para essas interferências:
· Desvio ≤ 45°: O dimensionamento segue a tabela de tubos de queda.
· Desvio > 45°: O cálculo é feito separadamente:
· Parte acima do desvio: Dimensionada pela tabela de tubos de queda.
· Trecho horizontal: Calculado pelo método do coletor predial e subcoletor.
· Parte abaixo do desvio: Dimensionada com base nas UHCs dos aparelhos sanitários conectados, obedecendo à tabela de tubos de queda e sem ser menor que o diâmetro do trecho horizontal.
8. Cálculo de subcoletores e coletor predial
O cálculo de subcoletor e coletor predial fundamenta-se pela somatória das unidades Hunter e em função das declividades mínimas variantes de 0,50 a 4,0%. Admite-se como diâmetro nominal mínimo DN 100 mm; já o valor máximo por tabela deve ser de DN 400 mm.
Em prédios residenciais, o dimensionamento dos subcoletores e do coletor predial pode considerar apenas a soma das UHCs dos aparelhos sanitários com maior descarga de cada banheiro. Porém, esse método é específico para residências em demais edificações, o cálculo deve incluir a soma das UHCs de todos os aparelhos que contribuem para o lançamento de esgoto, garantindo um dimensionamento mais preciso do sistema.
9. Dimensionamento dos demais componentes do sistema de esgoto predial
· Cálculo de ramais de ventilação e desconectores
O cálculo do ramal de ventilação ocorre de maneira prática com o auxílio de tabela baseada no número de UHCs e do grupo de aparelhos com vaso sanitário ou sem vaso sanitário, de acordo com o mostrado na Tabela 6.
Os desconectores devem atender às distâncias máximas permitidas em relação ao tubo ventilador e impedir o retorno de gases por meio de um fecho hídrico com altura mínima de 5,0 cm. Além disso, o diâmetro do orifício de saída deve ser igual ou maior que o ramal de descarga conectado.
Na Tabela 7, é possível observar que, quanto maior o diâmetro do ramal de descarga, maior será a distância máxima permitida entre o desconector e o tubo ventilador.
· Cálculo de colunas e barriletes de ventilação
O dimensionamento de colunas e barriletes de ventilação segue critérios baseados em tabelas, considerando a quantidade de UHCs como requisito essencial. Além disso, é necessário verificar:
· Diâmetro nominal do tubo de queda ou ramal de esgoto, conforme a situação.
· Altura da edificação, que influencia na escolha do diâmetro de ventilação, pois há um limite máximo de comprimento para colunas e barriletes.
Caso a UHC calculada esteja entre dois valores tabelados, deve-se adotar o primeiro valor superior.
· Caixa de gordura
A caixa de gordura pode ser pequena (CGP), simples (CGS), dupla (CGD) ou especial (CGE), dependendo do número de cozinhas atendidas:
· 1 cozinha → CGP ou CGS
· 2 cozinhas → CGS ou CGD
· 3 a 12 cozinhas → CGD
· Mais de 12 cozinhas ou grande demanda (restaurantes, hospitais, escolas, indústrias) → CGE
Exceto a caixa especial, todas possuem formato cilíndrico. Os diâmetros internos mínimos e capacidades de retenção variam:
· CGP: Ø 0,30 m, retenção 18 litros, saída ≥ DN 75 mm
· CGS: Ø 0,40 m, retenção 31 litros, saída ≥ DN 75 mm
· CGD: Ø 0,60 m, retenção 120 litros, saída DN 100 mm
O dimensionamento correto evita obstruções e garante a eficiência do sistema.
· Caixa de inspeção
As caixas de inspeção podem ser construídas em modelos prismáticos de base retangular ou quadrada ou ainda em forma cilíndrica. Quando cilíndricas, a dimensão mínima do diâmetro é de 0,60 m; já para a forma retangular, o menor lado interno é de 0,60 m. A profundidade varia conforme cada situação, porém, não pode passar de 1,0 m.
· Caixa de passagem 
As caixas de passagem devem atender aos seguintes critérios:
Formato cilíndrico: Diâmetro mínimo de 0,15 m.
Formato prismático de base poligonal: Deve permitir a inscrição de um círculo de 0,15 m.
Altura mínima: 0,10 m.
Tubulação de saída: O diâmetro deve ser calculado conforme o ramal de esgoto, sendo no mínimo DN 50 mm.
· Caixa sifonada
As caixas sifonadas devem atender aos seguintes requisitos mínimos de diâmetro nominal, conforme a quantidade de Unidades Hunter de Contribuição (UHCs):
Até 6 UHCs → DN 100 mm
Até 10 UHCs → DN 125 mm
Até 15 UHCs → DN 150 mm
10. Esgotos: tratamento
Definimos como esgoto sanitário todo o despejo líquido constituído de esgotos, seja doméstico e industrial, além de água de infiltração. Há três tipos de despejos:
· Esgoto doméstico: despejo líquido resultante do uso da água para higiene e necessidades fisiológicas humanas.
· Esgoto industrial: despejo líquido resultante dos processos industriais, respeitados os padrões de lançamento estabelecidos.
· Água de infiltração: toda água, proveniente do subsolo, indesejável ao sistema separador e que penetra nas canalizações.
Os esgotos domésticos são gerados por atividades diárias como banho e lavagem de louça, contendo resíduos como detergentes, restos de alimentos, urina e fezes. Eles apresentam impurezas físicas, químicas e biológicas, incluindo altos teores de sólidos dissolvidos, matéria orgânica e bactérias indicadoras de contaminação fecal. Em média, uma pessoa produz entre 100 e 200 litros de esgoto por dia, dependendo do consumo de água.
O lançamento de esgoto sem tratamento no meio ambiente gera impactos negativos, como a redução do oxigênio na água, afetando espécies aquáticas. Além disso, poluentes podem alterar a cor e a turbidez da água, comprometendo sua estética e a entrada de luz solar. O excesso de nutrientes e Matéria orgânica no esgoto pode causar desequilíbrios ecológicos, levando à proliferação descontrolada de algas e outras plantas. Elementos tóxicos como óleos, graxas e ácidos prejudicam a fauna e flora locais. No Brasil, a falta de coleta e tratamento adequado do esgoto é um problema sério. Soluções incluem o tratamento individual para edificações e a instalação de Estações de Tratamento de Esgoto (ETEs) em locais com alta densidade populacional. A escolha do método de tratamento deve considerar aspectos técnicos, econômicos e regionais, garantindo que o efluente final atenda aos padrões exigidos para seu descarte no meio ambiente.
11. Tratamento de esgoto sanitário
O sistema de tratamento de esgoto mais comum em residências é a fossa séptica, que pode estar acompanhada por um componente adicional, como filtro anaeróbio, sumidouro, vala de filtração ou vala de infiltração. Uma configuração frequente é o conjunto fossa + filtro + sumidouro.
· Filtração pelo solo: O esgoto é disperso em uma canaleta com material permeável, coletado por um tubo e enviado para uma caixa coletora antes da destinação final, como um rio.
· Vala de infiltração: O esgoto é espalhado em valas com material que facilita sua absorção pelo solo, exigindo atenção ao posicionamento do lençol freático.
· Sumidouro: Estrutura escavada e revestida que permite a infiltração do efluenteno solo pelas laterais e pelo fundo.
· Filtro anaeróbio: Câmara com material filtrante onde o fluxo ocorre de forma ascendente, garantindo alta eficiência na remoção de DBO antes da destinação final.
A norma ABNT NBR 7229:1993 estabelece os parâmetros mínimos para o dimensionamento de sistemas de tanques sépticos. Para garantir eficiência no tratamento do esgoto, é essencial que os componentes anteriores, como caixas de inspeção e de gordura, estejam corretamente dimensionados e instalados.
· Caixa de inspeção: Permite o acesso e a verificação das tubulações.
· Caixa de gordura: Retém parte da gordura descartada, evitando entupimentos.
· Fossa séptica: Unidade de tratamento, geralmente cilíndrica ou retangular prismática, que separa a parte sólida do esgoto. O lodo formado no fundo é decomposto por bactérias anaeróbias, podendo gerar odores desagradáveis. A parte líquida segue para o próximo estágio de tratamento.
O filtro anaeróbio força o esgoto a circular de forma ascendente, passando por camadas filtrantes onde bactérias degradam poluentes remanescentes da fossa séptica. O sumidouro, ou poço absorvente, promove a infiltração da água residuária no solo. A vala de filtração dispersa o efluente superficialmente, coletando-o por um dreno no fundo, enquanto as valas de infiltração permitem que o efluente penetre diretamente no solo, funcionando de maneira semelhante ao sumidouro.
Um aspecto crítico no projeto de sumidouros e valas de infiltração é o posicionamento do lençol freático, para evitar contaminação do solo e da água subterrânea.
12. Dimensionamento dos elementos de um sistema de tratamento de esgoto individual
· Dimensionamento da fossa septica
O dimensionamento do volume útil total do tanque séptico (ou fossa séptica), de acordo com a ABNT NBR 7229:1993, ocorre pela equação:
O cálculo para dimensionamento do sistema de esgotamento sanitário começa pela identificação do número de ocupantes da edificação (N), que influencia na geração de despejos. A norma estabelece um coeficiente de retorno (C) = 0,80, indicando que 80% da água consumida retorna como esgoto. Esse valor pode ser ajustado conforme justificativa técnica.
Quando não há dados precisos sobre o consumo de água, o coeficiente de retorno pode não ser aplicável, sendo necessária uma estimativa baseada no tipo de ocupação e padrão (baixo, médio ou alto). Esse método garante que o sistema seja dimensionado corretamente, evitando sobrecarga ou subdimensionamento. 
O coeficiente de lodo fresco (Lf) é um fator importante para o dimensionamento do tanque séptico, pois considera o início do processo de digestão da matéria orgânica. O tanque séptico é a primeira etapa do tratamento, onde ocorre a separação entre a parte líquida e a parte sólida do esgoto por meio da decantação.
O tempo médio necessário para essa separação é chamado de período de detenção do esgoto, e seu valor deve ser escolhido com base na contribuição diária de esgoto da edificação, conforme indicado na tabela. 
O dimensionamento do tanque séptico deve considerar a taxa de acumulação total de lodos (K), que depende da temperatura ambiente e do intervalo entre limpezas. O clima da região influencia diretamente nesse parâmetro, tornando essencial a análise do local de implantação do sistema de tratamento.
O projetista deve avaliar o custo-benefício da periodicidade das limpezas:
· Intervalos menores resultam em menos acúmulo de lodo, reduzindo o custo de implantação, mas exigindo maior frequência de manutenção.
· Intervalos maiores diminuem os gastos com manutenção, porém requerem um tanque de maior volume, aumentando o custo inicial de execução.
Esse equilíbrio entre frequência de limpeza e custo do sistema é fundamental para um funcionamento eficiente e sustentável do tanque séptico. 
As dimensões do tanque séptico variam conforme seu formato geométrico:
· Circular: O diâmetro interno mínimo deve ser 1,10 m.
· Prismático: A largura interna mínima deve ser 0,80 m, com uma relação comprimento/largura entre 2:1 e 4:1.
A profundidade útil mínima e máxima depende do volume útil, conforme indicado na Tabela 5:
· Dimensionamento de filtro anaeróbio
Muitas vezes, para melhorar a eficiência de um tratamento individual, é utilizado um filtro anaeróbio após a fossa séptica. O filtro é dimensionado em função do número de ocupantes, do tempo de detenção e da contribuição per capita de esgotos, conforme equação a seguir:
O volume útil de um filtro deve ser, no mínimo, de 1 m3 (1000 litros). A altura do meio filtrante, já incluindo a altura do fundo falso, tem de ser de, no máximo, 1,2 m.
· Dimensionamento de sumidouro
O sumidouro é um tanque que permite a infiltração do efluente pelo fundo e pelas laterais, podendo ser preenchido com material poroso ou revestido com elementos que facilitam a absorção. O dimensionamento depende das características do solo, que influenciam diretamente na taxa de infiltração.
O cálculo do sumidouro considera:
· Volume total de esgoto diário: Obtido multiplicando o número de habitantes pela contribuição diária por pessoa.
· Coeficiente de infiltração do solo: Determinado por meio de um teste de percolação, que mede a capacidade do solo de absorver líquidos.
Cada tipo de solo apresenta um coeficiente diferente, conforme verificamos na Tabela 7 de dimensionamento, conhecendo o tipo de solo, é possível utilizar valores apresentados em bibliografias.
De posse do coeficiente de infiltração do solo e do volume total de contribuição diária de esgoto, é possível calcular a área do sumidouro a partir da seguinte equação:
Tema 3
1. Águas pluviais: vazão de projeto
A reutilização da água da chuva tem se tornado um tema relevante na construção civil, contribuindo para a sustentabilidade e a preservação dos recursos hídricos. O correto despejo ou reaproveitamento dessa água impacta diretamente na manutenção das edificações e na qualidade ambiental da vizinhança.
Para um aproveitamento eficiente, é essencial entender os mecanismos de captação e direcionamento da água pluvial, que envolvem:
· Área de contribuição dos telhados: Determina a quantidade de água coletada.
· Vazão de projeto: Define o dimensionamento das instalações para armazenamento e uso adequado.
As instalações de drenagem de águas pluviais devem seguir normas técnicas (ABNT NBR 9814:1987 “Execução de rede coletora de esgoto sanitário”) para garantir eficiência e segurança. Elas precisam conduzir a vazão de projeto para locais permitidos, ser estanques, permitir limpeza e desobstrução, absorver variações térmicas, utilizar materiais resistentes às intempéries, evitar ruídos excessivos, suportar pressões externas e ser bem fixadas para garantir durabilidade. Além disso, a norma proíbe o lançamento de águas pluviais em redes de esgoto, que são destinadas exclusivamente a despejos domésticos e industriais, assegurando que cada sistema tenha sua função separada.
Para o cálculo da vazão de projeto, você vai utilizar a seguinte fórmula:
Para determinar a intensidade pluviométrica (I) em projetos de drenagem, é necessário definir a duração da precipitação e o período de retorno, com base nos dados pluviométricos locais. O período de retorno varia conforme a área a ser drenada:
· 1 ano para áreas pavimentadas onde empoçamentos são toleráveis.
· 5 anos para coberturas e terraços.
· 25 anos para coberturas e áreas onde empoçamentos não podem ocorrer.
A duração da precipitação deve ser fixada em 5 minutos. Com essas informações, é essencial consultar dados de estações pluviométricas próximas para correlacionar os valores adequados ao projeto. 
O cálculo da área de contribuição deve levar em conta os incrementos causados pela inclinação da cobertura e pelas paredes que interceptam a água da chuva, pois essas superfícies também direcionam a água para o sistema de drenagem.
Coberturas horizontais de laje
As coberturas horizontais de laje devem ser projetadas para evitar empoçamentos, exceto em casos de acumulação temporária durante tempestades, quando a estrutura for impermeável. Paragarantir o escoamento adequado, a declividade mínima deve ser de 0,5%, direcionando a água para os pontos de drenagem previstos.
A drenagem deve contar com mais de uma saída, exceto quando não houver risco de obstrução. Em casos específicos, recomenda-se subdividir a cobertura em áreas menores, com diferentes orientações de caimento, evitando percursos longos de água. Além disso, trechos da linha perimetral e aberturas como escadas e claraboias devem ser protegidos com platibandas ou calhas, garantindo que a água seja corretamente direcionada.
2. Águas pluviais: componentes e dimensionamentos
Após determinar a vazão de água da chuva recebida pelo telhado, é essencial dimensionar corretamente os elementos do sistema de drenagem pluvial para garantir o escoamento eficiente e evitar problemas estruturais. O sistema inclui componentes como calhas, condutores verticais, caixas de captação e tubulações e outros, que devem ser projetados considerando a intensidade pluviométrica, a área de contribuição e a declividade da cobertura.
O correto dimensionamento desses elementos evita empoçamentos, infiltrações e sobrecarga na estrutura, garantindo que a água seja conduzida de forma segura até o local adequado de descarte. 
Aqui estão as definições dos principais componentes do sistema de drenagem de águas pluviais:
· Buzinote: Tubulação que permite o escoamento da água da chuva em queda livre.
· Calha: Canal utilizado para recolher e conduzir a água das coberturas, evitando acúmulos em superfícies horizontais ou infiltrações em paredes.
As calhas podem ser classificadas de acordo com seu formato, conforme a Figura 2.
· Coletor público: Tubulação da rede pública de águas pluviais, operando em escoamento livre e instalada sob vias ou calçadas.
· Condutor horizontal: Canal que transporta águas pluviais para locais apropriados, conforme normas técnicas.
· Condutor vertical: Tubulação que recebe a água de calhas e coberturas, conduzindo-a para o sistema de drenagem na base da edificação.
· Perímetro molhado: Linha que delimita a área de contato da água com as paredes e fundo da tubulação.
· Ralo: Caixa com grelha superior para captação de águas pluviais em pisos.
· Rufo: Elemento metálico que impede infiltrações entre coberturas e paredes, protegendo contra absorção por capilaridade.
· Saída: Orifício nas calhas ou coberturas por onde as águas pluviais são direcionadas ao sistema de drenagem.
· Seção molhada: Área útil de escoamento da água dentro de uma tubulação ou calha.
3. Metodologia de dimensionamento
· Calhas
Para o dimensionamento, sugere-se a utilização da fórmula de Manning--Strickler para o cálculo da vazão de projeto. Lembre-se: esta vazão calculada deve ser maior que a vazão de contribuição.
O coeficiente de rugosidade varia de acordo com o material utilizado, e seus valores são estabelecidos em norma (veja a Tabela 1).
Sobre a instalação e localização das calhas, a ABNT NBR 10844:1989 apresenta os seguintes comentários:
As calhas de beiral e platibanda devem ser fixadas centralmente sob a extremidade da cobertura, garantindo um escoamento eficiente da água da chuva. A inclinação mínima recomendada é de 0,5%, enquanto as calhas de água-furtada seguem a inclinação definida pelo projeto da cobertura.
Quando a saída da calha não estiver posicionada em uma das extremidades, o dimensionamento deve considerar a maior área de contribuição. Para evitar transbordamentos, podem ser instalados extravasores como medida de segurança. Além disso, a posição das calhas e dos condutores de saída é essencial no projeto, pois, se a saída estiver a menos de 4 metros de uma mudança de direção, a vazão de projeto deve ser ajustada conforme coeficientes normativos, prevenindo acúmulos e falhas no sistema de drenagem.
· Condutores verticais
Os condutores verticais devem ser projetados preferencialmente em uma única prumada. Caso seja necessário um desvio, devem ser utilizadas curvas de 90° de raio longo ou curvas de 45°, sempre prevendo peças de inspeção. Esses condutores podem ser instalados internamente ou externamente ao edifício, dependendo do projeto, do uso e do material empregado. O diâmetro interno mínimo para condutores verticais de seção circular é 70 mm.
O dimensionamento dos condutores horizontais deve considerar um escoamento com lâmina de altura igual a 2/3 do diâmetro interno (D) do tubo. Para garantir a manutenção adequada, nas tubulações aparentes, devem ser previstas inspeções em conexões, mudanças de declividade e direção, além de a cada 20 metros em trechos retilíneos. Já nas tubulações enterradas, devem ser instaladas caixas de areia nos mesmos pontos críticos.
A ligação entre condutores verticais e horizontais deve ser feita por curva de raio longo, sempre acompanhada de inspeção ou caixa de areia, independentemente de o condutor horizontal estar aparente ou enterrado.
O dimensionamento dos condutores verticais segue os ábacos normativos, considerando três parâmetros principais:
· Q: Vazão do projeto (L/min).
· H: Altura da lâmina de água na calha (mm).
· L: Comprimento do condutor vertical (m).
O procedimento consiste em traçar uma reta vertical a partir de Q até interceptar as curvas de H e L correspondentes. Se os valores exatos não estiverem disponíveis, é necessário interpolar entre as curvas existentes. Após encontrar a interseção mais alta, transporta-se esse ponto até o eixo D, adotando um diâmetro nominal cujo diâmetro interno seja igual ou superior ao valor calculado.
· Dimensionamento de condutores horizontais
O dimensionamento dos condutores horizontais deve seguir uma declividade mínima de 0,5%, garantindo o escoamento adequado e evitando acúmulos de água na tubulação. Para tubulações enterradas, a norma exige a instalação de caixas de areia em pontos estratégicos, como conexões, mudanças de declividade e direção, além de a cada 20 metros em trechos retilíneos.
A ligação entre condutores verticais e horizontais deve ser feita por curva de raio longo, acompanhada de inspeção ou caixa de areia, independentemente de o condutor estar aparente ou enterrado. O escoamento em condutores horizontais de seção circular deve ocorrer com lâmina de altura igual a 2/3 do diâmetro interno (D) do tubo
4. Materiais utilizados e arranjos sugeridos
As normas técnicas estabelecem materiais específicos para elementos de drenagem de águas pluviais. As calhas devem ser feitas de aço galvanizado, folhas de flandres, chapas de cobre, aço inoxidável, alumínio, fibrocimento, PVC rígido, fibra de vidro, concreto ou alvenaria, seguindo padrões como NBR 7005 e NBR 6665.
Os condutores verticais precisam ser constituídos de ferro fundido, fibrocimento, PVC rígido, aço galvanizado, cobre, aço inoxidável, alumínio ou fibra de vidro, conforme normas como NBR 9651:2013 e NBR 5688:2010. Já os condutores horizontais devem utilizar ferro fundido, fibrocimento, PVC rígido, aço galvanizado, cerâmica vidrada, concreto, cobre ou canais de concreto/alvenaria, de acordo com NBR 5645:1990 e NBR 8890:2007.
TEMA 4
Água quente: componentes e dimensionamento
O sistema de fornecimento de água quente em edificações melhora o conforto dos moradores, proporcionando banho quente, higiene pessoal e uso eficiente na cozinha. Além disso, contribui para a redução do consumo de energia.
1. Terminologia dos componentes de uma IPAQ
A ABNT NBR 7198:1993 estabelece os pré-requisitos para projetos de instalações prediais de água quente no Brasil, definindo diretrizes sobre o tipo de edificação, consumo de água e custo energético.
Segundo a norma, as instalações de água quente devem:
· Garantir o fornecimento contínuo e seguro, com controle de temperatura.
· Preservar a potabilidade da água.
· Assegurar conforto aos usuários.
· Racionalizar o consumo de energia.
O projeto deve ser elaborado por um profissional legalmente habilitado, contendo todas as informações necessárias para sua execução. A norma se aplica a instalações prediais para uso humano, com temperatura máxima de 70°C. Para necessidades acima desse limite, comoem cozinhas industriais ou hospitais, outras normas devem ser consultadas.
Quanto aos componentes que constituem uma IPAQ, a norma traz as
seguintes definições:
 Aquecedor: Aparelho destinado ao aquecimento da água.
· Aquecedor de acumulação: Contém um reservatório onde a água é aquecida e armazenada.
· Aquecedor instantâneo: Não possui reservatório, aquecendo a água à medida que passa pelo sistema.
 Barrilete: Tubulação que se origina no reservatório, distribuindo água quente para as colunas e ramais.
 Coluna de distribuição: Tubulação derivada do barrilete, responsável por alimentar os ramais.
 Diâmetro nominal (DN): Classificação do diâmetro de uma tubulação, correspondendo ao seu diâmetro interno ou externo em milímetros.
 Dispositivo antirretorno: Impede que fluidos retornem para a rede de distribuição.
 Dispositivo de pressurização: Mantém a pressão da rede predial, incluindo tubulações, reservatórios e equipamentos de bombeamento.
 Engate: Tubo flexível utilizado para conectar aparelhos sanitários, como bidês e lavatórios, aos pontos de utilização.
 Isolamento térmico: Reduz perdas de calor nas tubulações, garantindo eficiência energética.
 Misturador: Dispositivo que mistura água quente e fria.
 Ponto de utilização: Extremidade a jusante do sub-ramal onde a água quente passa a ser utilizada.
 Ramal: Tubulação derivada da coluna de distribuição, destinada a abastecer aparelhos sanitários ou sub-ramais.
 Registro de controle de vazão: Válvula que regula ou interrompe o fluxo de água, conforme especificação da NBR 10071.
 Reservatório de água quente: Armazena a água aquecida antes da distribuição.
 Respiro: Permite a saída de ar ou vapor acumulado na instalação.
 Separação atmosférica: Espaço vertical sem obstáculos que evita contaminação entre a saída da água e o nível de transbordamento.
 Tubulação de retorno: Conduz a água quente de volta ao reservatório ou aquecedor.
 Válvula de retenção: Garante que o fluxo ocorra apenas em um sentido, evitando refluxo.
 Válvula de segurança de temperatura: Impede que a água ultrapasse uma temperatura perigosa.
 Dilatação térmica: Variação no tamanho das tubulações devido à alteração de temperatura.
 Junta de expansão: Absorve a dilatação linear das tubulações, evitando danos estruturais.
 Reservatório superior de água fria: Alimenta os aquecedores por gravidade.
 Dispositivo de recirculação: Mantém a água quente em circulação para equalizar sua temperatura.
A execução das instalações de água quente deve ser realizada por um profissional habilitado, respeitando as diretrizes do projeto e as normas brasileiras sobre materiais. Além disso, qualquer alteração na execução precisa ser aprovada pelo autor do projeto antes de ser implementada, garantindo a conformidade e segurança do sistema.
2. Materiais utilizados em uma IPAQ
Além da escolha do sistema, a especificação dos materiais é essencial para o funcionamento adequado da instalação de água quente. Os principais materiais utilizados nas tubulações são cobre, polipropileno (PPR), policloreto de vinila clorado (CPVC) e polietileno reticulado (PEX), cada um com características específicas de resistência e durabilidade.
· Tubos de cobre
Os tubos de cobre são obrigatórios na instalação de aquecedores de passagem devido à sua alta resistência térmica, evitando rompimentos, deformações e estrangulamentos. Outros materiais podem comprometer a segurança, causando vazamentos ou até explosões devido à incrustação ou derretimento das tubulações.
Além da segurança, o cobre oferece menor perda de carga, pois sua superfície é menos áspera, permitindo o uso de diâmetros menores sem comprometer a vazão e a pressão. Sua resistência mecânica suporta elevadas pressões, tornando-o ideal para instalações prediais. Os tubos rígidos de cobre possuem 99,9% de pureza e seguem as especificações da ABNT NBR 13206:2010. Para evitar perda de calor, recomenda-se o uso de isolamento térmico, como lã de vidro.
· Tubos de PPR
Os tubos PPR foram desenvolvidos para suportar altas temperaturas e pressões, garantindo estanqueidade nas junções sem necessidade de roscas, soldas ou colas. Produzidos no Brasil há alguns anos, são compostos por polipropileno copolímero Random tipo 3, uma resina plástica atóxica e de baixa condutividade térmica, dispensando isolamento térmico.
A instalação dos tubos PPR ocorre por termofusão, onde o material é fundido a 260°C, formando uma tubulação contínua. Esse processo exige o uso de um termofusor e cuidados como respeitar o tempo de fusão, marcar corretamente a profundidade da bolsa de conexão e garantir a limpeza da superfície para evitar falhas.
Entre as vantagens da termofusão, destacam-se:
· Segurança: União permanente das tubulações.
· Praticidade: Dispensa isolamento térmico adicional.
· Alta qualidade: Maior resistência a golpes de aríete.
Os tubos e conexões PPR devem atender à norma ISO 15874:2003, que regula sistemas de tubulações plásticas para instalações de água quente e fria.
· Tubos de CPVC
O CPVC (Cloreto de Polivinila Clorado) é uma variação do PVC com maior teor de cloro, ideal para prumadas de água quente. Utilizado no Brasil desde os anos 1980, destaca-se por ser atóxico, resistente à corrosão e incrustações, garantindo durabilidade e segurança. Além disso, dispensa isolamento térmico e suporta altas pressões e temperaturas, sendo instalado por junta soldável a frio com Adesivo Plástico CPVC.
· Tubos de PEX
O sistema PEX (polietileno reticulado) é indicado para condução de água fria e quente, destacando-se pela flexibilidade, que reduz conexões. O ideal é utilizar um distribuidor (manifold), embora seja possível instalar ramais, sub-ramais e conexões em "T", aumentando a complexidade da manutenção.
O PEX suporta até 95°C e possui baixa condutividade térmica, minimizando a perda de calor. Sua principal vantagem é a acessibilidade total, permitindo substituições sem quebrar paredes. Além disso, é compatível com divisórias de gesso acartonado, muito usadas em construções modernas.
O sistema é amplamente adotado em banheiros pré-fabricados para edifícios comerciais e hotéis, onde os módulos chegam prontos e são içados ao local, necessitando apenas a conexão de manifold, esgoto e elétrica.
3. Dimensionamento dos componentes de uma IPAQ
O dimensionamento das instalações de água quente segue os mesmos princípios do sistema de água fria quanto a pressão e perda de carga, porém a perda de carga com água quente é menor devido à menor viscosidade do líquido. Além disso, as canalizações não devem ser superdimensionadas, pois isso pode retardar a chegada da água aos pontos de consumo, causando seu resfriamento.
Determinação do consumo diário de água quente:
Para o cálculo do consumo diário de água quente, você vai usar a seguinte
fórmula:
4. Distribuição
O dimensionamento da distribuição de água quente segue a mesma lógica do sistema de água fria, considerando regime permanente em conduto forçado. O processo equilibra diâmetro da tubulação, vazão de projeto e pressão necessária, garantindo o funcionamento eficiente dos aparelhos e equipamentos sanitários dentro da carga disponível.
· Vazão
· Pressão
As instalações de água quente devem seguir limites de pressão específicos: máximo de 400kPa (40mca) nos pontos de utilização, com válvula redutora em casos de pressão superior. As pressões dinâmicas mínimas não devem ser inferiores a 5kPa (0,5mca), sendo 2mca para aquecedores a gás, 0,5mca para aquecedores elétricos e 1mca para chuveiros.
· Velocidade: A ABNT NBR 7198:1993 recomenda que as velocidades devem ser inferiores a 3m/s. É recomendado fazer ainda a verificação por 14(D)0,5.
5. Dimensionamento
· Perdas de carga:
Como a norma não fixa uma equação de perda de carga, muitas vezes acabam sendo adotadas algumas equações de perda de carga de água fria de acordo com o material da tubulação, uma vez que os resultados ficam a favor da segurança.
· Aquecedores
O dimensionamento de aquecedores deve considerar três fatores principais: volume do reservatório, tempode aquecimento e produção de água quente (L/h), quando aplicável. Como há diferentes tipos de aquecedores e fontes de energia (elétrica, gás, solar), o ideal é consultar as especificações dos fornecedores, que fornecem dados técnicos detalhados para garantir um dimensionamento preciso.
6. Água quente: sistemas de abastecimento e fontes de energia
Os sistemas de instalações de águas prediais são classificados pela localização dos geradores de calor, pela presença ou ausência de armazenamento de água quente e pela origem da energia (gás, carvão, elétrica, solar). Para um projeto eficiente, o engenheiro deve compreender as particularidades de cada sistema, seus benefícios e a melhor forma de aplicação.
As instalações prediais de água quente podem ser classificadas de acordo com o sistema de abastecimento, que pode ser individual, central privado ou central coletivo.
O sistema individual não armazena água quente, sendo comum em chuveiros e torneiras elétricas, além de aquecedores a gás conhecidos como junker ou boiler. Sua principal vantagem é a simplicidade de instalação, sendo ideal para ambientes pequenos. No entanto, apresenta baixa vazão, tornando-se inadequado para banheiras, e pode gerar riscos de choques elétricos.
O sistema central privado aquece a água e a distribui para uma única unidade, como um apartamento. Pode utilizar gás, eletricidade, lenha ou energia solar. Os aquecedores podem ser instantâneos, que aquecem a água na passagem, ou de acumulação, que armazenam o volume aquecido. Para evitar perdas de energia, recomenda-se um sifão térmico, além de tubulações curtas e isoladas termicamente. Em residências de alto padrão, o sistema instantâneo pode ser preferido, mas pode limitar o abastecimento simultâneo de vários pontos.
O sistema central coletivo abastece várias unidades e sempre inclui um reservatório. Ele pode ter distribuição ascendente, descendente ou mista, sendo esta última a mais utilizada por reduzir o número de colunas. Esse sistema é recomendado para edifícios onde não há necessidade de individualizar o consumo energético de cada unidade, e facilita o traçado da rede dentro dos apartamentos.
A recirculação de água quente é essencial para evitar o resfriamento da água nas tubulações quando não há demanda constante. No sistema central privado, que possui maior extensão, a perda de calor é mais significativa. O projeto de um sistema de recirculação permite que a água permaneça em movimento contínuo, retornando ao aquecedor sempre que necessário, garantindo temperatura estável.
7. Fontes de energia para um sistema de água quente
Os projetos de sistemas de aquecimento de água devem garantir desempenho eficiente, otimização dos recursos energéticos e redução dos custos operacionais. As fontes de aquecimento são classificadas em combustão de sólidos, líquidos ou gases, eletricidade e energia solar, sendo comum a combinação de uma fonte principal e uma fonte de suporte, como eletricidade ou GLP complementando a energia solar em períodos nublados.
Os sistemas à base de combustão de sólidos e líquidos estão em desuso, sendo o gás a opção predominante. Seu funcionamento ocorre por combustão do gás e transferência de calor através de um trocador térmico. As normas relevantes incluem ABNT NBR 13103, NBR 13523 e NBR 15526. O aquecedor a gás deve conter válvula mecânica, chama piloto, sensores de temperatura e oxigênio, além de prever ventilação mínima de 6m³ e um duto de exaustão.
O aquecimento elétrico ocorre pelo efeito Joule, onde um resistor aquecido transfere calor à água. Chuveiros e torneiras elétricas são amplamente usados devido ao baixo custo e facilidade de instalação, porém exigem infraestrutura elétrica específica, incluindo circuitos individuais, condutor de aterramento, disjuntor diferencial residual (DR) e disjuntor termomagnético, conforme ABNT NBR 5410.
O aquecimento solar utiliza coletores solares, que absorvem a radiação eletromagnética do sol e transferem calor para a água circulante. Sua instalação segue as diretrizes da ABNT NBR 15569, garantindo segurança e funcionalidade.
8. Sistema de abastecimento com aquecimento solar
O aquecimento solar de água residencial tem se tornado uma alternativa viável diante do aumento dos custos e da busca por fontes energéticas sustentáveis. Embora o investimento inicial seja mais alto que o dos sistemas tradicionais, ele se paga ao longo dos anos devido à economia gerada.
A intensidade da energia solar varia conforme fatores geográficos e meteorológicos, exigindo um sistema que capte, converta, transfira e armazene o calor para períodos sem radiação solar direta. O coletor solar é o elemento essencial desse sistema, composto por:
· Cobertura transparente (vidro plano) para proteção.
· Placa absorvedora (metálica e pintada de preto) com tubos de cobre.
· Isolamento térmico (lã de vidro) para minimizar perdas de calor.
· Caixa do coletor, que abriga e protege os componentes.
· Acumulador de energia (boiler), reservatório térmico de água quente.
· Rede de distribuição, formada por tubulações e acessórios.
· Bomba de circulação, usada quando a convecção natural não é suficiente.
Para máxima captação de energia, os coletores devem ser orientados para o norte verdadeiro, com inclinação igual à latitude do local + 5 a 10°. Além disso, é necessário um desnível mínimo de 60 cm entre a saída do coletor e o fundo do reservatório para garantir o fluxo adequado da água quente.
Os aquecedores solares devem ter desempenho térmico conforme a ABNT NBR 10185:2013, verificável pela ABNT NBR 15747-1:2009 e ser instalados conforme a ABNT NBR 15569:2008.
TEMA 5
1. Instalação interna de gás: componentes
As instalações centrais de gás são cada vez mais comuns em edifícios modernos, substituindo os botijões tradicionais para melhorar a segurança e a utilização do espaço nas cozinhas. Os dois principais sistemas são: centrais com botijões/cilindros e tanques abastecidos por caminhões.
No Brasil, os principais gases utilizados são:
· GLP (gás liquefeito de petróleo): armazenado em estado líquido, é uma mistura de propano e butano, sendo mais pesado que o gás natural e apresentando chama menos estável.
· GN (gás natural): fornecido por uma rede encanada, oferece chama mais forte e estável devido à pressão maior, acelerando o preparo dos alimentos e eliminando a necessidade de reabastecimento manual.
O sistema centralizado armazena o gás do condomínio em um local seguro, reduzindo riscos de vazamentos e explosões e facilitando o fornecimento. Sua estrutura inclui:
1. Central de gás (GLP): Cilindros de 45 ou 90 kg, divididos em baterias "ativa" e "reserva". Devem ser mantidos longe de fontes inflamáveis, calor e faíscas, além de distantes 1,50 m de ralos e esgotos.
2. Rede de canalização: Distribui o gás até os pontos de consumo. As tubulações devem ser pintadas de amarelo ou identificadas a cada 2 m. Podem ser instaladas em shafts ventilados sem aberturas intermediárias ou enterradas, devidamente sinalizadas.
3. Ponto de utilização: Identificação obrigatória com a palavra "GÁS" na extremidade da tubulação.
4. Medidores de consumo: Instalados na entrada de cada unidade para controle individual do uso.
Esse modelo tem se tornado padrão em novas construções por garantir segurança, eficiência e praticidade. 
2. Requisitos de segurança em um sistema de gás central
As normas do Corpo de Bombeiros da Polícia Militar determinam que o Sistema de Gás deve integrar o Projeto de Prevenção Contra Incêndios (PPCI), incluindo planta baixa, cortes, detalhes das canalizações e cálculos de dimensionamento.
Dentro do abrigo do sistema de gás, devem ser instalados:
· Válvula de primeiro estágio: Regula a pressão conforme especificações.
· Manômetro: Aferição da pressão do gás.
· Registro de paragem (fecho rápido): Interrompe rapidamente o fluxo em caso de variação de pressão.
Os medidores de consumo devem ser instalados em abrigos localizados em áreas comuns de fácil acesso. A instalação nesses abrigos é proibida em escadas ou compartimentos com outras funções.