INSTALAÇÕES PREDIAIS DE ESGOTOS SANITÁRIOS

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1 INSTALAÇÕES PREDIAIS DE ESGOTOS SANITÁRIOS 1. SISTEMAS PÚBLICOS DE ESGOTOS Os sistemas públicos de coleta, transporte e disposição de esgotos existem desde as primeiras civilizações conhecidas (assírios, egípcios, chineses, hindus, romanos, etc). Com a evolução das cidades e o aumento das necessidades, evoluíram também estes sistemas. Estão relacionados, abaixo, na ordem de sua aparição histórica Sistema Unitário (tout à l egout) As águas pluviais e as águas residuárias são lançadas juntas na mesma canalização ou galeria. Tais istalações ainda estão presentes nas cidades européias e norte-americanas mais antigas. Exemplo mais famoso: Cloaca Máxima, construída no tempo do Império Romano e ainda hoje em utilização na capital italiana Sistema Separador Absoluto Formada por duas redes independentes, uma para esgoto e outra para águas pluviais. Tem como vantagens: menor diâmetro das canalizações, vazão mais estável, menor custo das elevatórias e estações de tratamento. É, por lei, o único sistema admitido no Brasil Sistema Misto ou Separador Combinado Neste sistema, os esgotos são conduzidos em canalização própria, mas os condutos são instalados dentro das galerias pluviais. Utilizado em algumas cidades da Inglaterra. Tem vantagem construtiva. 2. NORMA E TERMINOLOGIA 2.1. Norma: NBR 8160/1999 Sistemas Prediais de Esgoto Sanitário Projeto e Execução 2.2. Terminologia A seguir, algumas definições relativas ao sistema de coleta de esgotos sanitários (item 3 da Norma): - águas residuárias: líquidos residuais, efluentes de esgotos e águas de inflitração; - águas imundas: águas residuárias contendo elevada quantidade de matéria fecal; - águas servidas: águas resultantes da operação de lavagem e limpeza de cozinhas, banheiros e tanques; Instalações Prediais de Esgotos Sanitários 1

2 - águas de infiltração: parcela de água do subsolo que penetra nas canalizações de esgoto pela falta de estanqueidade das juntas. Da ordem de 0,0002 a 0,0008 l/s.m de coletor; - aparelho sanitário: aparelho que, ligado à instalação predial, destina-se ao uso para fins higiênicos ou a receber dejetos e águas servidas (ex: vaso sanitário, lavatório, bidê, banheira, etc.); - caixa de gordura: elemento destinado a separar gorduras da água. É colocado na saída de pias de cozinhas; - caixa de inspeção: caixa destinada a permitir limpeza, inspeção e desobstrução das canalizações, a junção de coletores e a mudança de declividade. Tem 0,60m de diâmetro ou 0,60m de lado, quando quadrada; - caixa de passagem: caixa destinada a permitir inspeção, limpeza e desobstrução das canalizações de esgoto, coletores, subcoletores e ramais. Tem apenas uma entrada e uma saída para o esgoto; - caixa sifonada: caixa dotada de fecho hídrico e tampa, destinada a receber efluentes de aparelhos sanitários, exceto os de vasos sanitários; - coletor predial : é a tubulação de esgotos, de propriedade particular, que conduz o esgoto de uma ou mais edificações até a rede coletora pública; - coletor de esgotos: é a canalização que, funcionando como conduto livre, recebe contribuições de esgotos em qualquer ponto ao longo de seu comprimento; - canalização primária: canalização onde têm acesso os gases provenientes do coletor público ou onde escoa matéria fecal; - canalização secundária: canalização protegida por desconector contra acesso de gases provenientes do coletor público ou onde escoa matéria fecal; - coletor tronco: canalização que recebe os esgotos provenientes dos coletores prediais e de vários coletores de esgotos; - coluna de ventilação: canalização destinada à ventilação dos desconectores situados em pavimentos superpostos; - desconector: dispositivo hidráulico ligado a uma canalização primária. Destina-se a vedar a passagem de gases das canalizações de esgotos para o interior dos recintos; - despejos: refugos líquidos da edificação, exceto águas pluviais; - emissário: conduto final de um sistema público de esgotos sanitários. Afasta os efluentes para um ponto de lançamento, sem receber contribuições pelo caminho; - esgoto primário: é a parte da instalação à qual tem acesso os gases provenientes da decomposição da matéria fecal; - esgoto secundário: é a parte da instalação, compreendida após os desconectores, que não tem contato com os gases formados pela matéria fecal; Instalações Prediais de Esgotos Sanitários 2

3 - fecho hídrico: camada líquida que veda a passagem dos gases; - peça de inspeção: dispositivo destinado à inspeção, limpeza e desobstrução de encanamentos; - poço de visita: caixa de inspeção com mais de 1m de profundidade. Em instalações prediais, a maior distância entre poços de visita ou caixas de inspeção é de 25m; - ralo de passagem (ou ralo seco): dispositivo destinado a receber água de lavagem que não possui fecho hídrico; - ralo sifonado: parte do esgoto secundário. Recebe água de lavagem e a envia à caixa sifonada; - ramal de descarga: canalização que recebe efluentes de um aparelho sanitário; - ramal de esgotos: canalização que recebe efluentes dos ramais de descarga; - ramal de ventilação: tubo de ventilação que liga desconector, ramal de descarga ou ramal de esgotos de um ou mais aparelhos sanitários a uma coluna de ventilação; - sifão: desconector destinado a receber água de lavagem ou efluentes de esgotos secundários. Faz parte das instalações de esgoto primário; - subcoletor: canalização que recebe efluentes de um ou mais tubos de queda ou ramais de esgotos; - tubo de queda (TQ): canalização vertical que recebe efluentes de subcoletores, ramais de esgotos e ramais de descarga; - tubo ventilador (TV): canalização ascendente que permite a saída dos gases de esgotos e a entrada de ar atmosférico às canalizações de esgotos; - Unidade Hunter de Contribuição (UHC): fator probabilístico numérico que representa a freqüência habitual de utilização, associada à vazão típica de cada uma das diferentes peças de um conjunto de aparelhos diferentes, em funcionamento simultâneo em hora de contribuição máxima no hidrograma diário; - vazão crítica: maior vazão que pode escoar, através de uma seção do coletor, com o mínimo de energia; - vaso sanitário: aparelho destinado a receber, exclusivamente, dejetos humanos. 3. COMPONENTES DO SUBSISTEMA DE ESGOTO SANITÁRIO 3.1. Aparelhos Sanitários Aparelhos sanitários são peças instaladas ligadas ao sistema de esgoto e que tem por função: a) impedir a contaminação da água potável por retro-sifonagem ou por conexão cruzada; Instalações Prediais de Esgotos Sanitários 3

4 b) possibilitar acesso e manutenção adequadas; c) oferecer conforto adequado ao usuário Desconectores São dispositivos que fazem parte dos esgotos primários. Têm por função proteger o ambiente interno contra a entrada de gases emanados da canalização. São eles: - Sifões dotados de um bujão na parte inferior para limpeza ou desobstrução, têm diâmetro mínimo de 75mm e fecho hídrico mínimo de 50mm; - Ralos Sifonados devem ter fecho hídrico mínimo superior a 50mm; - Caixas Sifonadas podem ser de concreto ou alvenaria, circulares ou retangulares, devem possuir fecho hídrico mínimo de 200mm. Todos os aparelhos sanitários de uma instalação predial de esgotos deverão ser ligados à canalização através da interposição de desconectores, colocados o mais próximo possível desses. São exceções apenas os aparelhos que já trazem um dispositivo desconector como parte integrante de sua estrutura, como alguns tipos de vaso sanitário. As pias de cozinha devem ser dotadas de sifões, mesmo quando forem ligadas a caixas retentoras de gordura Elementos de Inspeção Toda instalação predial de esgotos sanitários deve ser executada tendo em vista possíveis e futuras operações de inspeção e desobstrução, quer nas canalizações, caixas de inspeção de gordura e sifonadas, coletores e subcoletores prediais. As canalizações internas devem ser acessíveis por intermédio de caixas de inspeção ou peças de inspeção, como tubos operculados e bujões. A distância entre caixas de inspeção e poços de visita não deve ser superior a 25m. A distância entre a ligação do coletor predial com o coletor público e a caixa de inspeção, ou poço de visita, ou peça de inspeção mais próxima, não deve ser superior a 15m. O comprimento dos ramais de descarga e de esgotos sanitários, caixas detentoras, caixas sifonadas e ralos sifonados, medidos entre os mesmos, e as caixas de inspeção, poços de visita ou peças de inspeção instalados nesses ramais, não deve ser maior que 10m. 4. DIMENSIONAMENTO DAS TUBULAÇÕES DE ESGOTO O dimensionamento das tubulações de esgoto é realizado a partir da somatória de pesos atribuídos às peças sanitárias e da consulta a tabelas apresentadas na norma. Estes pesos, denominados Unidades Hunter de Contribuição (UHC), são valores baseados na probabilidade de uso simultâneo das peças sanitárias; foram obtidos a partir de levantamentos estatísticos. Instalações Prediais de Esgotos Sanitários 4

5 4.1. Unidades Hunter de Contribuição A tabela a seguir foi extraída da NBR 8160/99 (tabela 3, pág. 16). Ela fixa os valores das Unidades Hunter de Contribuição dos aparelhos mais comumente utilizados: Tabela 1 Número de Unidades Hunter de Contribuição e Diâmetro mínimo dos ramais de descarga Aparelho N o de Unidades Diâmetro mínimo Hunter (mm) Bacia sanitária Banheira de residência 2 40 Bebedouro 0,5 40 Bidê 1 40 Chuveiro de residência 2 40 Chuveiro coletivo 4 40 Lavatório de residência 1 40 Lavatório de uso geral 2 40 Mictório c/ válvula de descarga 6 75 Mictório c/ caixa de descarga 5 50 Mictório c/ descarga automática 2 40 Mictório de calha (por metro) 2 50 Pia de cozinha residencial 3 50 Pia de cozinha industrial p/ preparação 3 50 p/ lavagem de panelas 4 50 Tanque de lavar roupas 3 40 Máquina de lavar louças 2 50 Máquina de lavar roupas 3 50 Para tubos de PVC, o diâmetro mínimo a ser empregado é de 40 mm. Se for empregado ferro fundido, o diâmetro mínimo é de 50 mm Ramais de Descarga A Tabela 2, abaixo, é reproduzida da tabela 5 da NBR-8160/99 para o dimensionamento de ramais de descarga: Tabela 2 Dimensionamento de Ramais de Descarga Diâmetro nominal do ramal de descarga (DN) Número Máximo de Unidades Hunter de Contribuição Instalações Prediais de Esgotos Sanitários 5

6 A Tabela 3, abaixo, indica as declividades mínimas que devem ser dadas aos trechos horizontais dos ramais de descarga de esgoto, segundo a norma: Tabela 3 Declividade de ramais de descarga e de esgotos horizontais Diâmetro Nominal (mm) Declividade mínima % Os ramais de descarga de lavatórios, banheiras, bidês, ralos e tanques de lavagem deverão ser ligados, por meio de ramais independentes, a caixas sifonadas, ralos sifonados ou sifões. Se necessário, podem passar antes por uma caixa de inspeção. Os ramais de descarga ligados a mictórios não podem ser ligados a ralos sifonados com grelha. Devem ser conduzidos até ralos sifonados construídos com material apropriado, com tampa hermética. Ramais descarga de pias de cozinha ou despejo devem ser ligados a caixas de gordura ou a tubos de queda que descarreguem nessas caixas. Ramais de descarga de vasos sanitários, caixas ou ralos sifonados, caixas detentoras e sifões, deverão ser ligados diretamente a uma caixa de inspeção. Se não for possível, a outra canalização primária perfeitamente inspecionável. Ramais de descarga de vasos sanitários, caixas ou ralos sifonados, caixas detentoras e sifões, só poderão ser ligados a desvios horizontais de tubos de queda que recebam efluentes sanitários de até 4 pavimentos superpostos, com declividade mínima de 1% Subcoletores e Coletores Prediais Os subcoletores e coletores prediais são dimensionados em função do número de unidades Hunter de contribuição e da declividade, conforme a tabela a seguir (tabela 7 da NBR 8160/99): Para prédios residenciais, o dimensionamento do coletor predial e dos subcoletores leva em conta apenas o aparelho de maior descarga de cada banheiro. Tabela 4 Dimensionamento de Subcoletores e Coletores Prediais Diâmetro nominal do tubo DN Número máximo de Unidades Hunter em função das declividades mínimas (%) 0, Instalações Prediais de Esgotos Sanitários 6

7 4.4. Tubos de Queda Os tubos de queda devem ter diâmetro uniforme e devem ser instalados em um único alinhamento reto. Quando não for possível evitar mudanças de direção, estas mudanças deverão ser efetuadas com curvas de raio grande e com ângulo superior a 90 o. Em todas as mudanças de direção deverão ser instaladas peças de inspeção (tubo operculado, tubo radial, bujão, placa cega HL). Além disso, as seguintes restrições devem ser observadas: a) Nenhum vaso sanitário pode descarregar em um tubo de queda de diâmetro inferior a 100 mm; b) Nenhum tubo de queda pode ter diâmetro inferior ao da maior canalização a ele ligada; c) Tubo de queda que recebe descargas de pias (de copa, cozinha ou despejo) não pode ter diâmetro inferior a 75 mm. Faz-se exceção a prédios de até 2 andares, cujos tubos de queda recebem até 6 Unidades Hunter de Contribuição que, nesses casos, podem utilizar diâmetro nominal de 50 (DN50); d) Num mesmo edifício, vasos sanitários ou outros aparelhos, assentes em lados opostos de uma parede divisória, podem ser ligados a um tubo de queda comum, desde que respeitado o limite de Unidades Hunter do diâmetro do tubo; e) Não se assenta tubo de queda ao longo da face externa de um prédio; f) Não se usa o mesmo tubo de queda para prédios distintos, mesmo que geminados; Tubo de Queda com Desvio da Vertical Quando apresentarem desvio da vertical, os tubos de queda devem ser dimensionados da seguinte forma: 1. Quando o desvio for de até 45 o com a vertical, dimensionar pela tabela 5 (4 na norma). 2. Quando o desvio for maior que 45 o, 2.1. a parte do tubo acima do desvio, de forma normal, com base no número de Unidades Hunter de Contribuição, de acordo com a tabela 5; 2.2. a parte horizontal, de acordo com a tabela 4; 2.3. abaixo do desvio, de acordo com o número de Unidades Hunter de Contribuição de todos os aparelhos que nele descarregam, de acordo com a tabela 5. O diâmetro adotado não pode, em nenhuma hipótese, ser inferior ao da parte horizontal. Tabela 5 Tubos de Queda: diâmetros mínimos Diâmetro Nominal Número máximo de Unidades Hunter de Contribuição (mm) Prédio até 3 pavimentos Prédio com mais de 3 pavimentos Instalações Prediais de Esgotos Sanitários 7

8 5. DIMENSIONAMENTO DA VENTILAÇÃO SANITÁRIA É obrigatória a ventilação das instalações de esgotos primários para que os gases emanados dos coletores sejam encaminhados à atmosfera e não adentrem ao ambiente interno dos edifícios. Também para evitar a ruptura do fecho hídrico dos desconectores por aspersão ou compressão. A extremidade superior do tubo de ventilação deverá ser colocada, no mínimo, a 0,30m acima do telhado ou de laje de cobertura ou a 2,0m, se tiver utilização. Nesse último caso, o tubo deverá ser devidamente protegido contra choques ou acidentes. A extremidade aberta de um tubo de ventilação não deve, também, estar situada a menos de 4,0m de distância de qualquer janela, mezanino ou porta. A extremidade inferior de uma coluna de ventilação deve ser ligada a um subcoletor ou tubo de queda, em um ponto situado abaixo da ligação do primeiro ramal de esgoto ou de descarga. Toda coluna de ventilação deve ter diâmetro uniforme e ser instalada na vertical, em um único alinhamento reto. Quando não for possível manter o alinhamento, as mudanças de direção deverão ser feitas mediante curvas com ângulos sempre menores que 90 o. Toda canalização de ventilação deve ser instalada de modo que qualquer líquido que nele adentre possa escoar completamente por gravidade para o tubo de queda, ramal de descarga ou desconector a que ela estiver ligada Diâmetro dos tubos de ventilação a) tubos ventiladores individuais: não inferior a 40mm e nem inferior à metade do diâmetro do ramal de descarga à que está ligado; b) ramais de ventilação: limites mínimos determinados pela tabela 6 abaixo: Tabela 6 Diâmetro dos Ramais de Ventilação Grupo de aparelhos sem vaso sanitário Número de UHC Diâmetro Nominal Grupo de aparelhos com sanitário Número de UHC Diâmetro Nominal 1 a até a a a c) A ligação de um tubo de ventilação a uma canalização deve ser feita, sempre, acima do eixo da tubulação e, sempre que possível, elevando-se verticalmente ou com desvio máximo de 45 o até 0,15m acima do nível de transbordamento do mais alto dos aparelhos por ela servidos, antes de desenvolver-se horizontalmente ou ligar-se a outro tubo ventilador. d) Para edificações de um único pavimento, a ventilação pode ser feita através de um tubo de 100mm (4 ) ligado diretamente à caixa de inspeção, em junção com o coletor predial, subcoletor ou ramal de descarga de vaso sanitário e prolongado até acima da cobertura da edificação. e) Se a edificação de um pavimento for residencial e tiver, no máximo, três vasos sanitários, o tubo ventilador primário poderá ser de DN75. Instalações Prediais de Esgotos Sanitários 8

9 f) Em prédios de dois ou mais pavimentos, os tubos de queda serão prolongados até acima da cobertura e todos os vasos sanitários sifonados, sifões e ralos sifonados serão providos de ventiladores individuais ligados à coluna de ventilação. g) Todo desconector deverá ser ventilado. A distância de um desconector à ligação do tubo ventilador não deverá exceder aos limites indicados na Tabela 7 abaixo. Tabela 7 Distância máxima de um desconector à ligação de tubo ventilador do ramal de descarga. Diâmetro mínimo do ramal de descarga Distância máxima (m) 40 1, , , ,40 h) colunas e barriletes de ventilação: diâmetros mínimos definidos pela Tabela 8 a seguir: DN do Tubo de Queda ou Ramal de Esgoto Tabela 8 Diâmetro de Colunas e Barriletes de Ventilação Número de UHC Diâmetro Nominal (DN) do Tubo de Ventilação Comprimento máximo permitido, em metros Instalações Prediais de Esgotos Sanitários 9

10 BIBLIOGRAFIA BRASIL.ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS - ABNT. Normas: NBR8160; NBR7220; NBR10844; NBR10897; NBR5626; NBR13714; NBR7198. CREDER, HÉLIO. Instalações Hidráulicas e Sanitárias. Rio de Janeiro. LTC, MACINTYRE, A. J. Instalações Hidráulicas e Sanitárias. Rio de Janeiro. LTC, 1996 Instalações Prediais de Esgotos Sanitários 10

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