INSTALAÇÕES HIDRÁULICAS PREDIAIS

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1 INSTALAÇÕES HIDRÁULICAS PREDIAIS AULA 05 Prof. Guilherme Nanni 7º Semestre Engenharia civil

2 ALIMENTADOR PREDIAL SISTEMA DIRETO Cálculos conforme o das canalizações de água fria SISTEMA INDIRETO E MISTO Abastecimento contínuo do reservatório por uma vazão suficiente para suprir o consumo diário 24h. Q min = C d Qmin: vazão mínima (L/s) Cd: consumo diário (L)

3 ALIMENTADOR PREDIAL Adota-se, na prática, a velocidade entre 0,60 e 1,0 m/s; Utilizar os ábacos de Fair-Whipple-Hsiao para determinar o diâmetro em tubulações lisas ou rugosas. O alimentador predial tem o mesmo diâmetro do ramal predial; As concessionárias adotam, geralmente, o diâmetro de 25 mm (3/4 ) para o ramal predial.

4 TUBULAÇÃO DE LIMPEZA Função do tempo requerido para o esvaziamento da câmara ou reservatório. S = A t h S: seção do conduto de descarga (m²) A: área em planta de um compartimento (m²) t: tempo de esvaziamento ( 2 horas) h: altura inicial de água (m)

5 TUBULAÇÃO DE LIMPEZA Deve se evitar diâmetros menores que 32 mm, pois o lodo acumulado no fundo do reservatório pode, eventualmente, entupir a tubulação.

6 EXTRAVASOR Adota-se um diâmetro comercial imediatamente superior ao do diâmetro do alimentador predial ou da tubulação de recalque. Por exemplo: Alimentador predial: D = 25 mm Extravasor: D = 32 mm

7 SISTEMA ELEVATÓRIO Tubulação de recalque: Equação de Forchheimer 4 D r = 1,3 Qr X X = h 24 Dr: diâmetro nominal (m) Qr: vazão da bomba (m³/s) X : nº de horas do funcionamento da bomba por dia h: horas de funcionamento da bomba no período de 24 horas

8 SISTEMA ELEVATÓRIO Tubulação de recalque: Equação de Forchheimer Qr = CRs h Qr: vazão da bomba (m³/s) CRs: capacidade do reservatório superior h: horas de funcionamento da bomba <1h para pequenos reservatórios <6h para grandes reservatórios

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10 SISTEMA ELEVATÓRIO Tubulação de sucção: Adota-se um diâmetro comercial imediatamente superior ao diâmetro da tubulação de recalque.

11 BOMBAS CENTRÍFUGAS É necessário conhecer a vazão e a altura manométrica. H man (suc) = H est.(suc) + h (suc) H man (rec) = H est.(rec) + h (rec) H man (tot) = H man (suc) + H man (rec)

12

13 Consultar tabelas para seleção de bombas, fornecida nos catálogos de fabricantes. Exemplo:

14 SUB-RAMAIS Adotar diâmetros mínimos sugeridos pelos fabricantes das peças. Peças de utilização Diâmetros DN (mm) Ref. (pol) Aquecedor de alta pressão 20 1/2 Aquecedor de baixa pressão 25 3/4 Banheira 20 1/2 Bebedouro 20 1/2 Bidê 20 1/2 Caixa de descarga 20 1/2

15 Peças de utilização Diâmetros DN (mm) Ref. (pol) Chuveiro 20 1/2 Filtro de pressão 20 1/2 Lavatório 20 1/2 Máquina de lavar pratos ou roupas 25 3/4 Mictório autoaspirante 32 1 Mictório não aspirante 20 1/2 Pia de cozinha 20 1/2 Tanque de despejo ou de lavar roupas 25 3/4 Válvula de descarga /4

16 RAMAIS Feito trecho a trecho; Obtém-se os pesos na tabela de pesos relativos dos pontos de utilização; Somam-se os pesos das peças e obtém-se o peso dos trechos correspondentes; Utiliza-se o ábaco simplificado (somatórios de 0 a 100) no caso de pequenas instalações ou o Normograma de pesos, vazões e diâmetros, no caso de construções verticais.

17 RAMAIS Normograma de pesos, vazões e diâmetros.

18 MÉTODO DO CONSUMO MÁXIMO POSSÍVEL Considera o uso de todas as peças de utilização atendidas por um mesmo ramal, ao mesmo tempo. Considerado em locais onde a utilização de peças é simultânea, por exemplo, quartéis, escolas, estabelecimentos industriais.

19 MÉTODO DO CONSUMO MÁXIMO POSSÍVEL a) Utiliza-se como referência a tubulação de 20 mm (1/2 ), a partir da qual todos os demais diâmetros são referidos, apresentando-se com seções equivalentes. b) Adota-se os diâmetros mínimos dos sub-ramais a partir da tabela de diâmetros mínimos dos subramais.

20 MÉTODO DO CONSUMO MÁXIMO POSSÍVEL c) Somam-se as seções equivalentes ao longo dos trechos considerados, obtendo-se as seções equivalentes de cada trecho, com uso da tabela de seções equivalentes. d) Determinam-se os diâmetros dos sub-ramais a partir da tabela de seções equivalentes.

21 Diâmetros (pol) Seções equivalentes Diâmetros DN (mm) Nº de tubos de 20 mm com a mesma capacidade 1/ /4 25 2, ,2 1 1/ ,9 1 1/ , ,8 2 1/ , ,

22 A AF EXEMPLO DE DIMENSIONAMENTO Dimensionar os ramais do detalhe isométrico representado a seguir pelo método do consumo máximo possível. CH CH CH B C D E F G LV LV LV

23 EXEMPLO DE DIMENSIONAMENTO D mín. para lavatórios e chuveiros = 20 mm Seção equivalente = 1 Trechos Seção equivalente Seção acumulada DN (mm) F - G E F D E C D B C A - B

24 MÉTODO DO CONSUMO MÁXIMO PROVÁVEL Utilizado em construções verticais (residenciais e comerciais, hotéis, hospitais etc.). Por razões de economia é usual estabelecer como provável uma demanda simultânea de água menor do que a máxima possível: teoria das probabilidades ou experiência acumulada na observação de instalações similares.

25 MÉTODO DO CONSUMO MÁXIMO PROVÁVEL TEORIA DAS PROBABILIDADES (pesos): A vazão máxima provável poderá ser determinada com a aplicação da seguinte fórmula: Q = 0,3 P Q: vazão estimada na seção considerada (L/s) P: soma dos pesos relativos de todas as peças de utilização alimentadas pela tubulação considerada

26 MÉTODO DO CONSUMO MÁXIMO PROVÁVEL

27 Normograma de pesos, vazões e diâmetros.

28 DIMENSIONAMENTO DAS COLUNAS Realizado trecho a trecho, pelo somatório dos pesos. As colunas podem ter dois ou mais trechos com diâmetros diferentes, pois a vazão de distribuição reduz à medida que atinge os pavimentos inferiores.

29 EXEMPLO DE DIMENSIONAMENTO DAS COLUNAS Calcular os diâmetros dos trechos das colunas AF-1 e AF-2 de um edifício de dez pavimentos, sabendo-se que as colunas AF-1 e AF-2 alimentam dez banheiros e dez cozinhas, respectivamente. Sabe-se que cada banheiro possui: um lavatório, uma bacia sanitária com caixa de descarga, uma ducha higiênica e um chuveiro. Cada cozinha possui uma torneira de pia e uma lavadora de pratos.

30 Banheiro Pesos 1 lavatório 0,3 1 BS c/ caixa de descarga 0,3 1 ducha higiênica 0,4 1 chuveiro 0,4 TOTAL 1,4 Cozinha Pesos 1 torneira de pia 0,7 1 lavadora de pratos 1,0 TOTAL 1,7

31 COLUNA AF-1 (banheiros) Trechos Pesos D (mm) A C C D 12,6 32 D E 11,2 32 E F 9,8 32 F G 8,4 32 G H 7,0 32 H I 5,6 32 I J 4,2 32 J K 2,8 25 K L 1,4 25

32 COLUNA AF-2 (cozinhas) Trechos Pesos D (mm) B M M N 15,3 40 N O 13,6 32 O P 11,9 32 P Q 10,2 32 Q R 8,5 32 R S 6,8 32 S T 5,1 32 T U 3,4 25 U - V 1,7 25

33 DIMENSIONAMENTO DO BARRILETE Dimensionado trecho a trecho Deve ser verificada a pressão em pontos críticos PONTOS CRÍTICOS EM RESIDÊNCIAS Pressão estática não gera problemas. É necessário verificar a Pressão Dinâmica no ponto mais desfavorável geometricamente: CHUVEIRO (PD 1 m.c.a. = 10 kpa).

34 VERIFICAÇÃO DA PRESSÃO PONTOS CRÍTICOS EM EDIFÍCIOS COM VÁRIOS PAVIMENTOS Pontos de pressão mínima: encontro do barrilete e a coluna mais distante (PD 0,5 m.c.a.) Chuveiro do último pavimento (PD 1 m.c.a.) Pontos de pressão máxima nos pavimentos mais baixos ( PE 40 m.c.a.)

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