FACULDADE PITÁGORAS. Curso de Engenharia Civil SHIRLEY ANDRÉIA DINIZ APROVEITAMENTO DE ÁGUA DE CHUVA DE COBERTURA

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1 FACULDADE PITÁGORAS Curso de Engenharia Civil SHIRLEY ANDRÉIA DINIZ APROVEITAMENTO DE ÁGUA DE CHUVA DE COBERTURA - irrigação de jardins e lavagem de pisos - BETIM 2013

2 SHIRLEY ANDRÉIA DINIZ APROVEITAMENTO DE ÁGUA DE CHUVA DE COBERTURA - irrigação de jardins e lavagem de pisos - Monografia apresentada ao curso de Engenharia Civil, da Faculdade Pitágoras campus Betim como requisito parcial para a obtenção do título de Engenheiro Civil. Orientadora: Ursula Kelli Caputo. BETIM 2013

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4 A minha querida e amada família, base da minha vida para todos os momentos, sejam eles bons ou difíceis.

5 AGRADECIMENTOS A Deus, por me dar o discernimento para superar os momentos difíceis desta jornada e por me proporcionar muitas alegrias. A Jesus Cristo, amigo sempre presente, sem o qual nada teria feito. A chuva, sem a qual a realização desta pesquisa seria impossível. Aos meus pais Wilson e Zilda, por todo o amor e pelos ensinamentos diários, me mostrando a diferença entre o certo e o errado. A meus irmãos Wilson, Valéria, Sandra, Regina e Raimunda, pelo carinho e amizade e a toda a minha querida família pelo apoio. Ao meu marido Nivaldo e as minhas filhas Lívia e Samilly, pela paciência, pelo carinho e pela compreensão nas horas mais difíceis e nas constantes ausências. A professora Úrsula Kelli Caputo pela oportunidade, pelas constantes cobranças, pela orientação, transmitindo-me tranquilidade. Ao Engenheiro Civil Plínio Tomaz pela ajuda na montagem da estrutura de coleta e nas orientações que somaram muita sabedoria e muitas alegrias a minha vida. Aos amigos, que sempre incentivaram meus sonhos e estiveram sempre ao meu lado e aos meus colegas de classe e demais formandos pela amizade e companheirismo que recebi.

6 O valor das coisas não está no tempo que elas duram, mas na intensidade com que acontecem. Por isso, existem momentos inesquecíveis, coisas inexplicáveis e pessoas incomparáveis. Fernando Pessoa

7 RESUMO O aproveitamento de água de chuva ainda é importante para o acréscimo dos níveis de água potável no planeta. A obrigação da racionalização do uso da água potável leva à procura de sistemas alternativos para aproveitamento da água pluvial, que pode substituir a água potável em muitas ocasiões, onde a mesma não se faz necessário, como por exemplo, na lavagem de pisos e rega de jardim. Os reservatórios para captação e armazenamento da água das chuvas podem ser confeccionados de maneira simples, sem muitos gastos, e podem reduzir significativamente o consumo da água potável nas residências, sendo um sistema que, além de correto ecologicamente, pode vir a se tornar também financeiramente atraente. Visando à conscientização da necessidade de proteger os recursos hídricos disponíveis, o presente trabalho tem como finalidade analisar a viabilidade econômica de um sistema de aproveitamento de águas, a fim de proporcionar uma redução do consumo de água potável em uma residência. Para realização desse, foi necessário definir um plano modelo a ser aplicado, o consumo de água previsto, o custo inicial para o sistema e a estimativa de retorno do investimento. Os custos de tal sistema foram levantados com base nos preços de mercado totalizando R$ 1954,30 com os serviços mão de obra, alvenarias e revestimentos, implantação do sistema pluvial e aproveitamento de água, instalações hidráulicas - tubos e conexões. O benefício econômico foi estimado através da redução no consumo de água tratada, acomodando uma real economia financeira. O sistema poderá gerar uma redução de 77,95% mensal, nos meses é claro que for utilizada a água armazenada e coletada da chuva; com gastos na conta de água proporcionando um pay-back (retorno) em torno de 3 anos e 10 meses. Palavras-chaves: Captação pluvial. Aproveitamento de água pluvial, demanda de água potável e uso racional. Valor do dólar: 1,973 reais (dia 11/03/2013).

8 ABSTRACT The use of rainwater is still important to increase the levels of drinking water on the planet. The obligation of the rational use of drinking water leads to the search for alternative systems for harnessing rainwater, which can replace the drinking water in many occasions where it is not necessary, for example, in floor washing and irrigating garden. Tanks for capture and storage of rainwater can be made simply, inexpensively, and can significantly reduce the consumption of drinking water in homes, with a system that not only environmentally correct, could also become financially attractive. Aimed at raising awareness of the need to protect water resources available, this paper aims to analyze the economic feasibility of a system of water use, in order to provide a reduction in potable water consumption in a residence. To achieve this, it was necessary to define a model plan to be applied, the predicted water consumption, the initial cost for the system and the estimated return on investment. The costs of such a system were raised based on market prices totaling R $ 1, with labor services, and masonry coatings, system deployment and use of rain water, plumbing - pipes and fittings. The economic benefit was estimated by reducing the consumption of treated water, accommodating a real financial savings. The system can generate a reduction of 77.95% monthly on months of course is used and stored water collected from rain, with spending in water bill providing a pay-back (return) around 3 years and 10 months.. Key words: Capture rain. Rainwater harvesting, potable water demand and rational use. Dollar value: 1,973 reais (day - 11/03/2013).

9 LISTA DE FIGURAS Figura 1- Fortaleza dos templários Figura 2- Vista panorâmica da Ilha de Ratones (Santa Catarina) Figura 3- Aproveitamento de água de chuva Figura 4- Gráfico de retorno financeiro usando como base os dados fornecidos pela 31 COPASA... Figura 5- Gráfico de precipitação mensal... 33

10 LISTAS DE TABELAS Tabela 1 - Necessidade de tratamento em relação à utilização das águas 18 pluviais... Tabela 2 - Grau de pureza relacionado à área de coleta indicando sua 19 utilização... Tabela 3- Substituição de água potável pela utilização das águas pluviais Tabela 4- Dimensões da calha em função do comprimento do 24 telhado... Tabela 5- Área máxima de cobertura para condutores verticais da seção circular Tabela 6- Planilha de custos Tabela 7- Estimativa de consumo diário Tabela 8- Tarifas Aplicáveis Aos Usuários Tabela 9- Prazo do retorno financeiro Tabela 10- Precipitação anual Supervisão: Belo Horizonte Estação: Jatoba Tabela 11- Material que é feita a cobertura x C... 33

11 LISTA DE SIGLAS ABNT - ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. COPASA - COMPANHIA DE SANEAMENTO DE MINAS GERAIS. NBR - NORMA BRASILEIRA RU - ÁREA ESTIMADA DE CAPTAÇÃO DE ÁGUA DOS TELHADOS

12 SUMÁRIO 1 INTRODUÇÃO OBJETIVOS Objetivo Geral Objetivos Específicos REVISÃO BIBLIOGRAFICA Histórico Sistema De Captação De Águas Pluviais METODOLOGIA Demandas Dimensionamento do sistema de reservação de água de chuva Componentes Métodos de dimensionamentos do reservatório de águas pluviais Cálculos Extravasor Calhas Tubos de queda Rede coletora Filtro coletor ORÇAMENTOS - ESTIMATIVA DE CUSTO RESULTADOS Estimativa de retorno usando a tabela da COPASA Estimativa de retorno usando dados de precipitações da estação Jatoba- Belo 32 Horizonte... 7 OBSERVAÇÕES CONCLUSÃO CONSIDERAÇÕES FINAIS REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS... 38

13 ANEXOS... 40

14 14 1 INTRODUÇÃO A água é um recurso natural finito e essencial à vida. Constitui um artefato bioquímico de indivíduos, institui meio de vida de múltiplas espécies, compõe elemento representativo de valores sociais e culturais e estabelece respeitável fator de produção no desenvolvimento de diferentes atividades econômicas. Segundo Conceição (2012), há anos a população da terra correspondia a 3% da população atual e a disponibilidade de água no planeta era a mesma encontrada hoje. O aproveitamento de água não é um conceito novo e tem sido exercitado em todo o mundo há anos. No entanto, a demanda crescente por água tem feito do aproveitamento planejado um tema contemporâneo e respeitável. Neste contexto, deve-se considerá-lo como parte de uma atividade mais abrangente que é o uso racional ou eficiente da água, o qual abrange também o controle de desperdícios e perdas e do consumo de água. Ao possibilitar as fontes de água de boa qualidade para fornecimento público e outros usos prioritários, o uso de águas pluviais tributa para a conservação das nascentes. O aproveitamento amortiza a demanda sobre os mananciais devido à substituição da água potável por água de qualidade inferior quando o uso assim permitir. Para devolver o equilíbrio entre demanda e oferta de água e garantir a sustentabilidade do acréscimo econômico, ambiental e social, é indispensável que procedimentos e sistemas alternativos contemporâneos sejam desenvolvidos e aplicados. Esta pesquisa teve como intenção a análise da implantação de um sistema de aproveitamento de água de chuva para fins não potáveis na irrigação de jardins e lavagem de pisos, focando a viabilidade econômica/ambiental do projeto, como alternativa para reduzir custos com água tratada e contribuir com o meio ambiente, proporcionando uma correta destinação desse bem.

15 15 2 OBJETIVOS 2.1 Objetivo Geral Desenvolver estudos para implementação de sistema de aproveitamento de água da chuva de coberturas através de calhas em áreas urbanas para fins não potáveis na irrigação de jardins e lavagem de pisos, avaliar a viabilidade econômico/ambiental do projeto. 2.2 Objetivos específicos. Promover a diminuição do uso de água tratada para fins não potáveis; Aferir o volume de água de chuva que pode ser captada; Projetar um sistema de captação residencial de água pluvial.

16 16 3 REVISÃO BIBLIOGRÁFICA 3.1 Histórico Vários países encaram hoje o problema da escassez da água, em consequência do crescimento desordenado, da poluição dos recursos hídricos, do aumento populacional e industrial, que geram um aumento na demanda pela água, provocando o esgotamento desse recurso. Existe registro do aproveitamento da água de chuva desde a antiguidade. Uma das inscrições mais antigas do mundo é a conhecida Pedra Mohabita, data de 830aC, encontrada no Oriente Médio a leste do mar Morto escrito na linguagem cananita,datada de 830 a.c. Nela, o rei Mesha dos Moabitas, sugere que seja feito um reservatório em cada casa para aproveitamento da água de chuva... (TOMAZ, 2003,pg. 25). A Fortaleza dos Templários, localizada na cidade de Tomar, em Portugal, em 1160 dc era abastecida com água de chuva, as cisternas estavam localizadas atrás das muralhas e eram vigiadas com todo o cuidado, pois, em ataques inimigos era corriqueiro o envenenamento das águas. Figura 1- Fortaleza dos templários FONTE:

17 17 Tomaz (2009) apresenta os principais motivos que levam à decisão para se utilizar água de chuva: Conscientização e sensibilidade da necessidade da conservação da água; Região com disponibilidade hídrica menor que 1200m3/habitante x ano; Elevadas tarifas de água das concessionárias públicas; Retorno dos investimentos (payback) muito rápido; Instabilidade do fornecimento de água pública; Exigência de lei específica; Locais onde a estiagem é maior que 5 meses; Locais ou regiões onde o índice de aridez seja menor ou igual a 0,50. Este autor também relata que o aproveitamento de água de chuva não pode receber o termo reuso de água de chuva e nem chamado de reaproveitamento. O termo reuso é usado somente para água que já foi utilizada pelo homem em lavagem de mãos, bacia sanitária, lavagem de roupas, banhos, etc. Reaproveitamento é semelhante ao reuso, significando que a água de chuva já foi utilizada e portanto, não está correto. A história do Brasil consta que já existiam métodos de utilização de água de chuva construídos pelos portugueses. A metodologia de utilização de água de chuva também foi encontrada nas fortalezas construídas pelos portugueses na Ilha de Santa Catarina, uma delas, a fortaleza construída na Ilha de Ratones (século XVIII), não possuía água doce, tinha uma cisterna que armazenava água dos telhados para consumo das tropas como também para outros usos. (ALT, 2009). Figura 2 Vista Panorâmica da Ilha de Ratones (Santa Catarina) Fonte:

18 Sistema de captação de águas pluviais Captar água da chuva denota não só economia nas contas, mas combate aos ciclos de escassez e de enchentes nas cidades, pois ao se armazenar esta água, boa parte deixa de manar para os sistemas de drenagem, amortecendo o impacto das enchentes. As técnicas para operar um sistema de utilização das águas pluviais seguem as seguintes etapas: - Coleta das águas pluviais pelo meio de telhados, coberturas, etc; - Armazenamento das águas pluviais coletadas em reservatórios; - Drenagem do excesso das águas pluviais provocados pelas chuvas intensas; - Eliminação da água coletada no início das chuvas. A água arrecadada carece seguir níveis de qualidade para os distintos modos de utilização. A qualidade da água coletada varia com o grau de poluição do ar e com a condição de limpeza da área de coleta. A necessidade de tratamentos da água pluvial para os diversos fins de utilização das águas pluviais são apresentados na Tabela 1. Tabela 1 Necessidade de tratamento em relação à utilização das águas pluviais Uso da Água Pluvial Necessidade de tratamento Rega de Jardim. Irrigadores, combate a incêndio, ar condicionado. Fontes e lagoas, banheiros, lavação de roupas e carros. Piscina/banho, para beber e para cozinhar. Não é necessário. É necessário para manter os equipamentos em boas condições. É necessário, pois a água entra em contato com o corpo humano. A desinfecção é necessária, pois a água é ingerida direta ou indiretamente. Fonte: A Tabela 2 mostra o grau de pureza da água referente ao local onde foi coletada. No caso em questão, o grau de pureza utilizado foi A, sendo o grau de limpeza restrito a esta área.

19 19 Tabela 2 Grau de pureza relacionado à área de coleta indicando sua utilização. Grau de pureza Área de coleta das águas Utilização das águas pluviais pluviais A Telhado (locais não utilizados por pessoas e animais). Vaso sanitário, regar plantas, e se purificadas, são potáveis para o consumo. B Telhado (locais utilizados por pessoas e animais). Vaso sanitário, regar plantas, outros usos, mas impróprias para o consumo. C Jardins artificiais, estacionamentos. Vaso sanitário, regar plantas, outros usos, mas impróprias para o consumo. C Estradas, estradas elevadas (viadutos, ferrovias e Vaso sanitário, regar plantas, outros usos, mas impróprias para o consumo. rodovias). Fonte: FENDRICH e OLIYNIK, 2002.

20 20 4 METODOLOGIA Foi definido um projeto para casa localizado a Rua Três Pontas, 48, bairro Resplendor na cidade de Igarapé, visando à preocupação com o meio ambiente. Adotou-se para este estudo o modelo escolhido, mas o sistema pode ser adaptado para qualquer tipo de casa, sendo necessários alguns ajustes técnicos a depender da arquitetura, disponibilidade de espaço para implantação do sistema e avaliação dos custos para implantação. A casa foi construída numa área de dimensões 12,00 x 30,00 m², possui dimensões de 12,00 x 15,00 m², equivalente a 180 m² de área construída e área de telhado da mesma proporção, ressaltando que somente será utilizada uma parte da captação de água de chuva de 98 m². Para melhor demonstrar o projeto, em anexo 5 consta a planta de cobertura da residência térrea, onde se deve considerar: Telhado de duas águas, sendo a água da garagem parte integrante da cobertura principal, isto é, não apresenta uma água independente; Beiral de 0.80m com calha nas extremidades; Telha cerâmica com inclinação de 35% e Hachura da telha. No que se refere ao consumo de água de mangueira em jardins será a taxa de 2 L/m² x dia, com frequência de 2 vezes/semana; 1 vez /semana ou 1 vez cada 15 dias (TOMAZ, 2011, p.72). Para o cálculo de gramado ou jardim na área do projeto que é de 100 m², gastando 2 litros/dia/m² e ainda sendo a frequência de irrigação é de 12 (doze) vezes por mês, ou seja, 0,40 vezes/mês, teremos: 100 m² x 2 litros/dia/m² x 0,40 vezes/mês x 30 dias/1000 = 2,40 m³/mês. O consumo de água na lavagem de pisos, a taxa de irrigação utilizada é de 2 litros/m² x dia; sendo que a frequência de lavagem é de duas vezes por semana. (TOMAZ, 2011, P72). O cálculo da lavagem de pisos na área do projeto que é de 129,5 m², correspondente ao piso das varandas externas, uma passarela de pedestre e uma passagem de veículos automotores, bem como a calçada do passeio, gastando 2 litros/dia/m² x 2 vezes semana x 4 semanas/1 mês/ 1000=2,072m³/mês.

21 21 A execução do projeto estará divida em etapas: Primeira etapa: instalação do reservatório suspenso. Segunda etapa: instalação dos componentes hidráulicos: (firsh flush, extravasor, torneiras, canos...). Terceira etapa: instalação das calhas. Para exemplificar veja a figura 3. Figura 3- aproveitamento de água de chuva. Fonte: Tomaz, O extravasor (ladrão) será instalado no reservatório, na parte superior, a fim de evitar que o excesso de água caia diretamente no gramado, bem como evitar a entrada de pequenos animais, uma vez que o reservatório permanecerá tampado. A torneira levará a água coletada para um esguicho que irrigará o gramado. Sendo que a primeira água da primeira chuva será descartada na rede pluvial, evitando assim que se chegue ao jardim impurezas. A partir do momento da implantação, será testado o funcionamento com a próxima chuva. A água de chuva será arrecadada através de calhas com condutores verticais e horizontais que ficará contida em reservatório de plástico de 500 litros, este tamanho foi adotado para execução do projeto, devido ao espaço e o mesmo serem suficiente para os serviços proposto.

22 22 Respeitamos as normas técnicas que cita que os 10 minutos iniciais de chuvas terá descartada a água e em seguida será armazenada no reservatório para que se possa regar o gramado e se necessário à lavagem de pisos, na limpeza e desinfecção devemos usar o hipoclorito de sódio, como recomenda as normas. Com relação à irrigação do jardim será feito um cronograma mensal de rega, de acordo com o número de chuva, esclarecendo que caso não ocorra chuva em algum período, será utilizado água da COPASA (Companhia de Saneamento de Minas Gerais), com intervalos de molha, inicialmente com duas regas diárias, depois uma vez, em seguida dia sim outro não e sucessivamente, de acordo com a necessidade do gramado e as condições climáticas. Em relação à lavagem de pisos que também é uma maneira sustentável de se economizar água potável, muito interessante e que devemos fazer deste recurso um bem social, deverá ser usado esporadicamente. No presente trabalho, conforme descrito nos itens seguintes, foi estabelecida as demandas de água não potável, definida as dimensões do reservatório e tubulações e estimado o custo de sua implantação. Numa etapa posterior fez-se o calculo do tempo de retorno, usando a tabela da COPASA e usando dados de precipitações da estação Jatoba- Belo Horizonte. 4.1 Demandas A Tabela 3 apresenta os parâmetros do consumo de água potável que pode ser substituída por águas pluviais em usos internos e externos, segundo Tomaz, Tabela 3 Substituição de água potável pela utilização das águas pluviais. Uso interno Parâmetro de consumo- m³/mês Descarga na bacia sanitária 6,75 Lavagem de roupas 5,10 Total interno 11,85 Uso externo Parâmetro de consumo- m³/mês Gramado ou jardim 12,000 Lavagem de carro 1,200 Manutenção de piscina 0,936 Mangueira de jardim 1,000 Total externo 15,136 Fonte: Tomaz, 2003.

23 23 Após a quantificação do consumo de água a ser suprido pela água da chuva (para os fins especificados nesse trabalho), foram encontrados os seguintes valores: demanda de água de chuva para uso interno é de 11,85 m³/mês e para uso externo é de 15,136 m³/mês totalizando 26,986 m³/mês; portanto, a demanda diária de água é de 899,53 l/dia Dimensionamento do sistema de reservação de água de chuva O dimensionamento do sistema de reservação de água de chuva constituem de sistemas de instalações de água fria, juntamente com os componentes que compõem de canalizações, aparelhos, conexões e ferragens para o fornecimento de água a prédios, armazenamentos e distribuição aos locais de consumo Componentes No projeto residencial situado à Rua Três Pontas, 48, Igarapé, serão utilizadas os seguintes materiais: Reservatório inferior, extravasor (ladrão) calhas, filtro, conexões hidráulicas (em PVC: canos, joelhos, T) Métodos de dimensionamentos do reservatório de águas pluviais As metodologias de dimensionamento da capacidade dos reservatórios de armazenamento de água da chuva podem empregar diferentes parâmetros de entrada (precipitação média anual, demanda, área de captação, tempo de retorno) e/ou diferentes sensibilidades a estes. No dimensionamento do reservatório inferior devemos adotar um diâmetro comercial superior ao tubo de entrada. O método pesquisado para estimar o volume do reservatório de armazenamento é o Método De Rippl, segundo Tomaz, descrito abaixo. Ressaltando que no projeto em questão o reservatório implantado foi de 500 litros é: S (t) = D (t) Q (t) Q (t) = C x precipitação da chuva (t) x área de captação V = Σ S (t), somente para valores S (t) > 0 Sendo que: Σ D (t) < Σ Q (t). Onde: S (t) é o volume de água no reservatório no tempo t; Q (t) é o volume de chuva aproveitável no tempo t; D (t) é a demanda ou consumo no tempo t; V é o volume do reservatório, em metros cúbicos; C é o coeficiente de escoamento superficial.

24 24 De acordo com experiências internacionais e nacionais, um dos grandes problemas no dimensionamento do reservatório é a determinação da capacidade do reservatório de armazenamento, levando-se em conta: a área do telhado, a precipitação pluvial do local, o intervalo dos dias de estiagem e a demanda desejada de água Cálculos Extravasor O tubo de queda do reservatório é de 75 mm, já o extravasor usado foi com o diâmetro de 100 mm, pois é recomendado adotar um diâmetro comercial superior ao tubo de entrada no reservatório Calhas As calhas são receptáculos das águas da superfície do telhado e transportar imediatamente aos tubos de queda. Por isso é dispensável a aplicação de formulas da hidráulica para o seu dimensionamento, sendo que a declividade ser a mínima admissível e no sentido de tubos de queda a fim de impedir o empoçamento de água quando cessada a chuva. Tabela 4: Dimensões da calha em função do comprimento do telhado Comprimento do telhado(m) Largura da calha (m²) Até 5 metros 0,15 5,0 à10 metros 0,20 10,0 a 15 metros 0,30 15,0 a 20 metros 0,40 20,0 a 25 metros 0,50 25,0 a 30 metros 0,60 Fonte: Melo. Netto - Instalações Prediais Hidráulico-Sanitárias (1988) página 94.

25 25 O dimensionamento das calhas para o telhado do projeto é: Comprimento do telhado= 8m. Comprimento = 8,0 m tabela 4 =L=0,20 m. Como temos dois telhados, com a mesma dimensão da calha devemos somar a largura da calha= l x 2 = 0,40 cm Tubos de queda São tubos verticais que conduzem as águas das calhas às redes coletoras. Os materiais mais utilizados na fabricação dos tubos de queda são: ferro fundido, PVC, cimento amianto e chapa galvanizada; usamos os tubos de queda de PVC nesse projeto. Em nossa região adotamos a intensidade da chuva critica com o valor de 150 mm/h. Segundo MELO e NETTO (1998), no caso de tubos de queda ao invés de usarmos o diâmetro do condutor, fixamos este ao número de condutores em função da área máxima do telhado, que cada diâmetro pode escoar, conforme tabela 7. Tabela 5: Área máxima de cobertura para condutores verticais da seção circular Diâmetro (mm) Área máxima de telhado (m²) 50 13, , , ,0 Fonte: Melo. Netto - Instalações Prediais Hidráulico-Sanitárias (1988) página 96. No projeto o dimensionamento do tubo de queda é o seguinte: tubos de queda de 75 mm, que escoa até 42m² de telhado. Usaremos 3 tubos de queda (8,0 x 12) /42 = Rede coletora Rede coletora é a rede situada horizontalmente no terreno ou presa ao teto do subsolo que recebe as águas das chuvas, que foi usado o tubo de queda em PVC, sendo que o excesso das águas pluviais será conduzido à sarjeta, na rua, em frente ao lote.

26 Filtro coletor O filtro coletor já vem preparado para a instalação direta na tubulação de descida da água de chuva. Ele filtra e coleta a água da chuva, e a sujeira são carregadas automaticamente pela tubulação pluvial. Todas as partes do filtro-coletor são produzidas em aço-inoxidável, zinco ou cobre de alta qualidade. Os componentes são manufaturados com métodos de produção modernos e controles de qualidade estritos, que garantem um perfeito funcionamento. O Filtro-Coletor adapta-se adequadamente às tubulações comerciais de água de chuva feitas de zinco, cobre ou ferro com tamanhos nominais de 76 -, 80 -, de 87 e 100 milímetros. Além disto, o Filtro-Coletor é disponibilizado também para as tubulações plásticas (PVC) - 70 e 100 (com diâmetro exterior 76 e 110 milímetros respectivamente). Para outros casos, nós recomendamos adaptar as tubulações de água de chuva à seção do filtro-coletor. As peças de zinco ou de cobre apresentam aspecto metálico brilhante na caixa. Depois de algum tempo o zinco oxida e cria uma camada protetora cinzenta e o cobre torna-se marrom escuro. O aspecto metálico do aço inoxidável permanece durável e uniforme. As superfícies de captação mais apropriadas são áreas inclinadas de telhado de cerâmica, de compostos metálicos ou lajes de concreto. Telhados de fibrocimento não são adequados. Frequentemente esta limpeza simples é necessária, geralmente não pode ser especificado por causa da qualidade diferente do telhado bem como do respectivo ambiente local. Nós recomendamos aproximadamente 02 vezes por ano. (PAIXÃO, 2013).

27 27 5 ORÇAMENTOS - ESTIMATIVA DE CUSTO O custo inicial do sistema foi feito de acordo com os métodos construtivos, levando em consideração a quantidade mínima de orçamento e distancia. Nos serviços de alvenarias/ revestimentos e instalações hidráulicas - tubos e conexões- foram feitos orçamentos em lojas de materiais de construção. Cópias de orçamento - (anexos). Escolhendo assim, o orçamento de menor valor e mais próximo da residência, onde foi executado o projeto. Já nos Serviços preliminares (mão de obra), foi escolhido um profissional da construção civil capaz de desenvolver o projeto com menor tempo e melhor preço, além da qualidade dos serviços prestados. Imediatamente após a Implantação do sistema pluvial de aproveitamento de água de chuva, serão instaladas as calhas, que não deverá respeitar as normas de 3 orçamentos, já que na região só foi encontrado único prestador de serviço. Seguidamente será instalado o filtro de água, respeitando o menor orçamento e a qualidade. Através de uma planilha de custo (tabela abaixo) chegou a um valor final de R$ 1954,30. Considerando o percentual de 10% destinado a manutenção semestral do sistema alcança um valor bruto de R$ 2149,73. Esses valores foram adotados para uma edificação, que podem variar para cada tipo de projeto. Tabela 06- Planilha de custos Código Descrição Quantidade- Valor unitário Total 1 Serviços preliminares/ Mão de SUBTOTAL (Etapa): 150,00 obra 2 Alvenarias/ Revestimentos SUBTOTAL (Etapa): 650,00 3 Implantação do sistema pluvial e Calhas (280,00 reais) instalada 804,30 aproveitamento de água Filtro coletor de Jardim Regensammler (GRS) (498,00 4 Instalações Hidráulicas - Tubos e Conexões + 26,30 frete) SUBTOTAL (Etapa): 350,00 TOTAL GERAL: 1954,30 Fonte: autora do projeto

28 28 6 RESULTADOS 6.1 Estimativa de retorno usando a tabela da COPASA A população aferida foi de 4 pessoas, tendo em vista duas pessoas para cada quarto, 60 m² de jardim e uma vaga para veículo. Fazendo os cálculos abaixo, usando como referência a tabela 7: População: 4 x 135 = 540 l/dia Jardim: 60 x 1,5 = 90 l/dia Lavagem do carro: 1 x 50= 50 l/dia. Total de consumo diário = 680 litros/dia; Consumo mensal = litros/mês ou 20,4 m³/mês. Tabela 7: Estimativa de consumo diário TIPO DE RESIDENCIA UNIDADE CONSUMO l/ dia Residência de luxo Per capita 200 Residência médio valor Per capita 150 Residência popular Per capita 120 a 150 Garagem P/ vaga 50 Jardim P/ m² 1,5 p m² Fonte: NBR 5626/98 A capacidade total do reservatório não pode ser inferior ao consumo diário, de acordo com a NBR 5626/82; além disso, um exercício habitual é adotar uma reserva para um período de 24 horas. Assim sendo, a reservação mínima é de 500 litros, avaliando uma residência mínima (um quarto ou duas pessoas). Diante disto, salientamos novamente que o consumo gasto com a irrigação de jardim é de 2,40 m³/mês e o consumo de água na lavagem de pisos é de 2,072m³/mês, totalizando um valor mensal de 4,472 m³/mês, sendo o reservatório utilizado no projeto suficientemente eficaz.

29 29 Analisamos a tabela de tarifas aplicadas da COPASA, para calcular o tempo de retorno, explanado: De acordo com a tabela 8 (abaixo), se o consumidor utiliza um consumo ate 6 m³/mensal de água é cobrado um valor fixo pela Empresa Copasa de 7,41 R$/mês pelo abastecimento de água mais 6,68 R$/mês pela taxa de esgoto com tratamento; totalizando 14,09 R$/mês. De acordo com a mesma tabela abaixo, para os consumidores que utilizam um consumo acima de 6 m³, seria cobrada pela prestadora de serviços uma taxa de R$ 1,648 R$/ m³ referente ao consumo de água e 1,483R$/m³ referente ao esgoto tratado, totalizando 3,131 R$/m³.Diante do exposto, o total mensal cobrado pela prestadora de serviços seria: R$ 3,131 vezes 30 dias = 63,88 R$/mês. Concluímos que a redução do consumo seria aproximadamente 50%, ou seja, reduzia de 20,4 m³/mês para 10m³/mês. Comparando R$63,88 que é o valor mensal cobrado por usuários que usam entre 6-10 m³ e 14,09 R$/mês que é a taxa cobrada aos usuários que usam menos que 6 m³/mês, haveria uma economia 49,79 R$/mês, ou seja um abatimento da conta de 77,95% por mês. Na tabela 8 tarifas aplicáveis aos usuários (a que se refere o Art. 1º da Resolução ARSAE MG 20, de 11 de abril de 2012.), Considerar apenas as colunas correspondentes aos serviços prestados: - Água: Abastecimento de água - EDC: esgotamento dinâmico com coleta - EDT: esgotamento dinâmico com coleta e tratamento.

30 30 Tabela 8: Tarifas Aplicáveis Aos Usuários Fonte: Explanamos ainda que nesta estimativa de retorno usando a tabela da COPASA estão desconsiderados os meses em que não há chuva.

31 31 Meses Tabela 9-Prazo do retorno financeiro Economia com o sistema Retorno financeiro 1 mês 49, ,51 2 meses 99, ,72 6 meses 298, ,20 12 meses 597, ,82 18 meses 896, ,08 24 meses 1194,96-757,30 30 meses 1493,70-460,60 36 meses 1792,44-161,86 40 meses 1991,81 37,51 Fonte: Autora do projeto Calculando entre os 12 meses do ano com o valor da economia de 49,79 R$/mês, o benefício anual seria de R$ 597,48 reais, sendo o retorno estimado em aproximadamente em 3 anos e 4 meses, tempo esse calculado entre o valor gasto total da planilha de custo dividindo entre os meses do ano: 1954,30 / (12 x 49,79 = 597,48). O gráfico abaixo demonstra claramente a estimativa do retorno usando como dados os dados fornecidos pela COPASA. Figura 4 - Gráfico de retorno financeiro usando como base os dados fornecidos pela COPASA Fonte: Autora do projeto

32 32 O benefício econômico considerado foi à redução no consumo de água oferecida pela concessionária e adquirida pelo usuário, proporcionando uma real economia financeira. O sistema poderá gerar uma redução de 77,95% por mês, com gastos na conta de água proporcionando um pay-back em torno de 40 meses. 6.2 Estimativa de retorno usando dados de precipitações da estação Jatoba- Belo Horizonte Em nosso projeto de captação aproveitaremos 90% de escoamento inicial, pois descartaremos primeiramente 10% da água que prevenimos captar. Ressaltando que o volume do reservatório utilizado é de 500 litros para armazenar a água captada. Informamos que os dados coletados e descritos abaixo foram feito através de uma planilha de somatória dos volumes captados diariamente entre 10 e 10 minutos, achando assim o valor diário e conseguinte o valor mensal de precipitação. Tabela 10- Precipitação anual Supervisão: Belo Horizonte Estação: Jatoba Supervisor Estação Mês volume/mm BELO HORIZONTE - METMAN 26F-JATOBA jan/12 367,00 BELO HORIZONTE - METMAN 26F-JATOBA fev/12 94,84 BELO HORIZONTE - METMAN 26F-JATOBA mar/12 207,60 BELO HORIZONTE - METMAN 26F-JATOBA abr/12 84,00 BELO HORIZONTE - METMAN 26F-JATOBA mai/12 64,80 BELO HORIZONTE - METMAN 26F-JATOBA jun/12 49,40 BELO HORIZONTE - METMAN 26F-JATOBA jul/12 0,00 BELO HORIZONTE - METMAN 26F-JATOBA ago/12 0,00 BELO HORIZONTE - METMAN 26F-JATOBA set/12 46,00 BELO HORIZONTE - METMAN 26F-JATOBA out/12 48,80 BELO HORIZONTE - METMAN 26F-JATOBA Nov/12 93,20 BELO HORIZONTE - METMAN 26F-JATOBA dez/12 83,80 Σanual 1139,44 Ou 1,139 m/ano Fonte: Autora do projeto

33 33 O gráfico de precipitação mensal demonstra claramente as precipitações mensais ocorridas no ano de 2012, bem como os meses de julho e agosto que não ocorreram chuvas. Figura 5-Gráfico de precipitação mensal Fonte: Autora do projeto De acordo com a tabela 10 e após alguns cálculos simples, a média de precipitação anual no período de janeiro de 2012 a dezembro de 2012 é de 1139,44 mm/ano ou 1,139 m/ano. Esse dado será utilizado para estimar o volume de água que pode ser captada dos telhados o RU (área estimada de captação de água dos telhados). O RU- a área do teto aproveitável para captação de água é de 98 m2 de área. Tabela11: Material que é feita a cobertura x C Material Coeficiente de escoamento superficial C Telhas cerâmicas 0,80 a 0,90 Telhas esmaltadas 0,90 a 0,95 Telhas corrugadas de metal 0,80 a 0,90 Cimento amianto 0,80 a 0,90 Plástico PVC 0,90 a 0,95 Fonte: PEGORETTI, NEWTON. JUNIOR, 2009

34 34 Dessa forma podemos estimar o Volume de água captada no período de um ano, usamos como base a tabela 11. V= P a x RU x 0,85 x C V= volume P a = Precipitação anual RU= área estimada de captação de água dos telhados C= Coeficiente de Escoamento superficial V = 1,139 x 98 x 0,85 x 0,90 = 85,39 m³/ano ou litros/ano. Sendo que nos meses de junho a agosto não ocorreram chuva e neste período será usada a água fornecida pela COPASA para irrigação de jardim e lavagem de pisos.

35 35 7 OBSERVAÇÕES Observou-se durante a elaboração do trabalho que é extremamente simples, eficiente, confiável e automático fazer um projeto para captação de água de chuva. É uma nova atitude de economizar água e dinheiro, bem como enfrentar problemas trazidos pela urbanização, como o racionamento e amenizar os efeitos da impermeabilização do solo, como enchentes e inundações. O funcionamento do sistema prevê a utilização do telhado e calhas como captadores da água de chuva, que é dirigida para um filtro, autolimpante que remove detritos, e levada para o reservatório. O sistema pode ser aplicado em residências em construção ou em casas já construídas.

36 36 8 CONCLUSÃO O aproveitamento da água de chuva deverá ser aplicado somente com água não potável e deve ser respeitado como mais um recurso hídrico disponível. O uso da água da chuva adapta ao usuário um pay-back em curto prazo. O sistema é composto de materiais baratos e simples, a economia feita no consumo de água compensa o custo de implantação do sistema. Porém, o custo inicial ainda é um empecilho ao consentimento do sistema nas classes mais baixas, em que percebem o investimento em longo prazo. É preciso abordar também que para completo aproveitamento do sistema é necessário manutenção periódica e treinamento ao usuário para que não utilizem águas não potáveis para fins que exijam potabilidade.

37 37 9 CONSIDERAÇÕES FINAIS Este trabalho teve como objetivo fundamental o custo da implantação e a viabilidade financeira de um princípio de aproveitamento de água de chuva, evidenciando um pay-back para o sistema. Entende-se que se houvesse um maior incentivo do governo e das empresas privadas na implantação de sistema de sustentabilidade nas classes menos favorecidas haveria uma maior procura para utilização deste bem como maiores pesquisas nesta área.

38 38 REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS ABNT NBR Instalações prediais de águas pluviais. ABNT 5626/82 - Instalação predial de água fria ABNT NBR 15527/ Água de chuva - Aproveitamento de coberturas em áreas urbanas para fins não potáveis - Requisitos ALT, Robinson. Aproveitamento De Água De Chuva Para Áreas Urbanas E Fins Não Potáveis. Disponível em: Ano/Tecnologias%20Ambientais/3%20E-folios/EFolio%20B/COM86_Aproveitamento de_ agua_da_chuva.pdf. Acesso em 29/março/2013. ANNECCHINI, Karla Ponzo Vaccari. Aproveitamento da Água da Chuva Para Fins Não Potáveis na Cidade de Vitória (ES). Disponível em: /VERS%C3%83O%20final%20-%20Karla%20Ponzo.PRN_.pdf. Acesso em 07/março/2013. Brasil. Portaria MS n.º 2914/11. Brasília DF-2005 Cidades Net. Disponível em: Acesso em 27/fevereiro/2013. CONCEIÇÃO, Cordeiro Tais. Água: essencial para a vida no planeta. Disponível em: Cenedcursos.com.br/agua-essencial-para-a-vida-no-planeta.html.Acesso em: 30 /agosto /12. DOMENICO, Janieli Di. Reaproveitamento e captação da água da chuva. Disponível em: Acesso em 15/agosto/2012. FENDRICH, R.; OLIYNIK, R. Manual de utilização das águas pluviais 100 maneiras práticas. 1ª Ed. Curitiba: Livraria do Chain, JABUR, Andrea Sartori ; BENETTI, Heloiza Piassa; Siliprandi, Elizangela Marcelo. Aproveitamento Da Água Pluvial Para Fins Não Potáveis. Disponível em: Acesso em 29/março/2013. LORENZETE, Helber Henrique de Oliveira. Estudo de vantagens da captação de água de chuva para uso doméstico. Disponível em: /artigo_sobre_estudo_de_vantagens_da_captacao_de_agua_de_chuva_para_uso_domes tico. Acesso em 09/março/2013. MOREIRA, Saulo. Aproveitamento da água da chuva - desenvolvimento sustentável. Disponível em: Acesso em 07/março/2013. MELO, Vanderley de Oliveira; NETTO, José M de Azevedo. Instalações Prediais Hidráulico-Sanitárias. 6ª reimpressão. São Paulo: Edgard Blucher Ltda, 1988.

39 39 MOREIRA, Saulo. Aproveitamento da água da chuva. Disponível em: Acesso em 15/agosto/2012. NETO, Irineu Oliveira Pinto. Captação e uso de água de chuvas. Disponível em: Acesso em 09/março/2013. PAIXÃO, Elisa. Orçamento Filtro de descida Regensammler DN 100 ou 76. Mensagem recebida por < > em 21 de março e PEGORETTI, Felipe. Ouchi, NEWTON Toshio; JUNIOR, Paulo Roberto Batista. Estudo Sobre A Utilização De Um Sistema De Captação De Água Da Chuva No Restaurante Universitário Da Unicamp. Revista Ciências Do Ambiente On-Line Julho, 2009 Volume 5, Número 1. PIVA, Juan. Água de chuva é dinheiro que cai do céu. Disponível em: Acesso em 09/março/2013. SILVA, Ana Karla P. et al. Reuso de água e suas implicações jurídicas. São Paulo: Navegar Editora, TOMAZ, Plínio. Aproveitamento de água de chuva para áreas urbanas e fins não potáveis. 4ª edição. São Paulo: Navegar Editora, TOMAZ, Plínio. Aproveitamento de água de chuva de cobertura em área urbana para fins não potáveis. Disponível em: Acesso em 20/09/2012. TOMAZ, Plínio. Aproveitamento de água de chuva. Disponível em: Acesso em 08/novembro/2012. TOMAZ, Plínio. Aproveitamento de água de chuva. Disponível em: de _agua_ de_chuva.pdf. Acesso em 20/setembro/2012. TOMAZ, Plínio. Aproveitamento de água de chuva. Disponível em: Acesso em 19/março/2013. VOLKWEIS, Fabiano José. Análise Da Captação E Quantificação Da Água Da Chuva Em Persigais. Disponível em: /php/imagens/000062/ pdf. Acesso em 29/março/2013.

40 40 ANEXOS Anexo 1 orçamento do filtro CRONOS Fonte:

41 Anexo 2- Orçamento 1 - Master casa (materiais hidráulicos) 41

42 Anexo 3- Orçamento 1 - Master casa (Alvenarias/ Revestimentos) 42

43 Anexo 4- Orçamento 2- Depósito Dabadia (Alvenarias/ Revestimentos) 43

44 44 Anexo 5 Planta de cobertura Fonte: Autora do Projeto

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