8.3.1.
Reservatório residencial
Dimensionar o reservatório
de uma residência com 3 dormitórios, 2 banheiros, cozinha, área
de serviço, dormitório de empregada e banheiro de empregada.
- Segundo a norma, o que nos interessa
é o número de dormitórios: 3 e se tem
dependência de empregada, pois devemos acrescentar 200 litros
por dependência de empregada
- A taxa de ocupação
é de 2 pessoas por dormitório em residências
- A estimativa de consumo depende
do padrão da residência e pode variar entre 200 e 400 litros
per capita. Vamos adotar um valor intermediário de 250
litros per capita/dia
- A capacidade do reservatório
pode variar de 1 a 3 dias. Vamos adotar a média 1,5 dia.
Portanto, a capacidade do reservatório
será:
Número
de dormitórios |
taxa
de ocupação |
estimativa
de consumo (l/dia) |
Capacidade
em dias |
Extras
(dependência de empregada) |
TOTAL
( l ) |
3 |
2 |
250 |
1,5 |
200 |
2.550 |
Total = [(3 x 2 x 250) + 200] x
1,5 = 2.550 litros
Agora é só adaptar
o volume calculado às dimensões comerciais disponíveis
e ao seu projeto arquitetônico. Podemos adotar, por exemplo, dois reservatórios
de 1.000 litros mais um de 500 litros, totalizando 2.500 litros. No caso de
se utilizar mais de um reservatório, eles devem ser ligados conforme
a ilustração a seguir, seguindo o conceito dos vasos comunicantes.
Além da tubulação
de saída para os pontos de alimentação, ainda existem
as tubulações:
A. Entrada - que faz a alimentação
do reservatório através de uma torneira de bóia. Ao atingir
o nível máximo, a bóia fecha automaticamente a torneira.
B. Extravasor ou "ladrão"
- tubulação que evita o transbordamento do reservatório
caso a torneira de bóia não funcione adequadamente. Se a bóia
quebrar, a água entra na tubulação do extravasor que
a canaliza até um local de fácil visualização,
geralmente dentro da área de um "box" ou sobre a área
do jardim da casa, saindo do telhado, avisando o usuário que algo está
errado. O tubo do extravasor deve ter diâmetro mínimo de 25 mm
e superior ao do tubo de entrada, caso contrário, não terá
condição de escoar adequadamente a água.
C. Limpeza - A tubulação
de limpeza sai da parte inferior do reservatório e une-se à
tubulação do extravasor. A cada seis meses devemos limpar o
reservatório e a água da limpeza deve ser canalizada através
dessa tubulação para ser descartada abrindo-se o registro de
gaveta.
8.3.2.
Reservatório de um edifício residencial:
Dimensionar o reservatório
de um edifício residencial de 10 andares com 4 apartamentos por andar,
mais apartamento de zelador. Cada apartamento tem 2 dormitórios, 2
banheiros, cozinha e área de serviço.
- Número de dormitórios:
2 e sem dependência de empregada. Mas o edifício possui
10 andares, 4 aptos por andar e dependência para zelador,
o que determina um acréscimo de 600 a 1.000 litros por dia no reservatório.
Adotaremos a média de 800 litros
- A taxa de ocupação
é de 2 pessoas por dormitório em residências
ou apartamentos
- A estimativa de consumo depende
do padrão da residência e pode variar entre 120 e 400 litros
per capita. Vamos adotar um valor intermediário de 250
litros per capita/dia
- A capacidade do reservatório
pode variar de 1 a 3 dias. Vamos adotar a média 1,5 dia.
Portanto, a capacidade do reservatório
será:
Número
de dormitórios |
No.
de andares |
No.
de aptos por andar |
taxa
de ocupação |
estimativa
de consumo (l/dia) |
Extras
(zelador) |
Capacidade
em dias |
TOTAL
( l ) |
2 |
10 |
4 |
2 |
250 |
800 |
1,5 |
61.200 |
Total = [(2 x 10 x 4 x 2 x 250)
+ 800] = 40.800 litros por dia
e 40.800 x 1,5 = 61.200 litros
para 1,5 dia
Como o edifício ultrapassa
3 pavimentos, esse volume deve ser dividido entre o reservatório inferior
e reservatório superior. Alguns autores determinam que o reservatório
superior deve ter a capacidade de 1 dia de consumo e que o inferior deve ter
a capacidade de reservação de 1,5 dia do consumo, totalizando
2,5 dias.
Vamos dividir o volume total de
61.200 l (1,5 dia) entre o reservatório superior e o inferior:
- Reservatório superior:
2/5 do total (40%) - 24.480 litros
- Reservatório inferior:
3/5 do total (60%) - 36.720 litros
Como a capacidade ultrapassa 4.000
litros, os reservatórios devem ser divididos em 2 células para
facilitar a manutenção e limpeza.
- Reservatório superior:
2/5 do total (40%) - 2 células de 12.240 litros
- Reservatório inferior:
3/5 do total (60%) - 2 células de 18.360 litros
Não se esqueçam da
Reserva de Incêndio. Levando-se em consideração que este
edifício de 10 andares (T+10) possui aproximadamente 3.500 m2 de área
construída, necessita de no mínimo 8.000 litros (8 m3) de reserva
de incêndio. Esse volume pode ser concentrado no reservatório
superior para ser utilizado por gravidade. No caso de dividir a reserva com
o reservatório inferior deve ser previsto um conjunto de bomba de incêndio
independente da bomba de recalque:
Volume total = 61.200 + 8.000 litros
de reserva de incêndio = 69.200 litros.
- Reservatório superior:
2/5 do total (40%) - 27.680 litros
- Reservatório inferior:
3/5 do total (60%) - 41.520 litros
9. Dimensionamento do Ramal
e do Alimentador Predial
9.1. Ramal Predial
O dimensionamento do Ramal Predial,
que é a tubulação que compreende o trecho entre o distribuidor
(rede pública) e o hidrômetro da edificação depende
da concessionária local. Na cidade de São Paulo é de
responsabilidade da Sabesp e segue a seguinte tabela:
9.2. Alimentador Predial
O dimensionamento do alimentador
predial que é a tubulação existente entre o hidrômetro
e o reservatório superior em uma residência com até 3
pavimentos segue a seguinte tabela:
Velocidade
(m/s) |
Diâmetro
Nominal (mm) |
20 |
25 |
32 |
40 |
50 |
60 |
75 |
100 |
125 |
150 |
Consumo
Diário (m3) |
0,6 |
16,3 |
25,4 |
41,7 |
65,1 |
101,8 |
146,6 |
229,0 |
407,2 |
636,2 |
916,1 |
1,0 |
27,1 |
42,4 |
69,5 |
108,6 |
169,6 |
244,3 |
381,7 |
678,5 |
1060,2 |
1526,8 |
A velocidade no alimentador predial
deve se situar entre 0,6 e 1,0 m/s e o dimensionamento é feito de acordo
com a estimativa do consumo diário em metros cúbicos.
Reparem que para um consumo diário
de até 16,3 m3 com uma velocidade de 0,6 m/s, o diâmetro do alimentador
é de 20 mm (diâmetro minimo).
Para um edifício, além
do alimentador predial, temos que dimensionar a tubulação de
aspiração e a de recalque das bombas. Quando um edifício
possui mais de 3 pavimentos, vai ter um reservatório inferior e um
reservatório superior. A água terá que ser recalcada
do reservatório inferior para o superior através de uma bomba.
Para o dimensionamento da tubulação
de recalque, a norma recomenda o uso da fórmula de Forchheimmer:
Dr = diâmetro
nominal do tubo de recalque
Q = vazão da
bomba em m3/s
X = h / 24 (h = número
de horas de funcionamento da bomba em um período de 24 h)
ou utilizando o ábaco
Cálculo da
vazão da bomba em m3/s
Segundo a Norma
5626/82, a vazão mínima da bomba deve ser igual a 15% do consumo
diário. Como o nosso consumo diário calculado é de
40.800 litros por dia no nosso exemplo:
Q = 0,15 x 40.800
Q = 6.120 litros/hora
(vazão mínima)
Entretanto, uma
bomba de edifício residencial deve funcionar em 3 períodos
de 1,5 hora cada por dia, totalizando 4,5 horas de funcionamento a cada
24 horas, então a vazão adotada será:
Q = 40.800 / 4,5
Q = 9.066,7 litros/hora
(vazão adotada - maior que a mínima)
Q = 9,1 m3/h
Oy Transformando
em litros/s e em m3/s
Q = (9.066,7 / 3.600)
= 2,52 litros/s
Cálculo do
funcionamento da bomba a cada 24 horas (X)
Como foi dito, bomba
deve funcionar em 3 períodos de 1,5 hora por dia, totalizando 4,5
horas a cada 24 horas
X = 4,5 / 24
X = 0,1875
Aplicando os valores no ábaco:
Vamos obter valores entre 1 1/2"
(40mm) e 2" (50mm). Adotando o valor de 50 mm, com uma vazão de
2,52 l/s, encontramos no ábaco de Fair-Whipple-Hsiao, os valores de
velocidade (v) e da Perda de Carga unitária (J): v = 1,3 m/s e J =
0,038 m/m
A tubulação de aspiração
da bomba do reservatório inferior deve ser de diâmetro comercial
acima do tubo de recalque: DN = 60 mm.
Se as perdas de carga no trecho
da tubulação de recalque forem inferiores a 15% do valor da
altura manométrica (h), podemos adotar esses valores calculados.
