Instalação do sistema hidropneumática

Transcrição

1 Instalação do sistema hidropneumática Introdução A escolha por um sistema hidropneumático para distribuição de água depende de inúmeros fatores, destacandose os aspectos arquitetônicos e estruturais. O abastecimento dos locais de consumo é realizado por meio de um reservatório de armazenamento da edificação, podendo ser om ou sem bombeamento. Ao final desta aula, você será capaz de: conhecer e identificar o sistema hidropneumática analisando as normas sobre o assunto. Sistema hidropneumático O sistema hidropneumático, de acordo com Creder (2006), utilizado em casos especiais, é considerado um sistema indireto de distribuição de água predial, podendo ser com ou sem bombeamento. Ainda segundo o autor, o sistema é projetado para atentar aos seguintes problemas: ponto crítico em certos locais, pois o reservatório elevado em instalações prediais convencionais poderia produzir problemas arquitetônicos; redução da carga na estrutura do edifício com a ausência do reservatório superior (substituído por reservatório inferior); aumento do espaço físico na cobertura. Carvalho Jr (2013), enfatiza que esse sistema demanda de cuidados especiais, ocasionando, assim, custos financeiros adicionais, além de exigir manutenção periódica. Outro ponto que merece atenção e é reportado pelo autor, é a instalação de um gerador de energia alternativo, pois caso falte energia elétrica no prédio, o sistema ficará inoperante. Sistema indireto hidropneumático com bombeamento Normalmente, esse tipo de sistema com bombeamento (figura a seguir) é instalado quando a pressão da rede pública é insuficiente para preencher um reservatório superior. Para este caso, usualmente, constrói-se um reservatório inferior (CARVALHO JR, 2013)

2 Figura 1 - Sistema indireto hidropneumático predial com bombeamento Fonte: CARVALHO JR, 2013, p. 35. O sistema indireto hidropneumático com bombeamento é constituído por uma bomba centrífuga, um injetor de ar e um tanque de pressão (figura a seguir), sendo o sistema automatizado por meio do uso de um pressostato (CREDER, 2006). Bombas são máquinas hidráulicas que conseguem transformar o trabalho mecânico em energia hidráulica. Dentre as bombas mais empregas estão as centrífugas (MACINTYRE, 2010)

3 Figura 2 - Esquema da instalação dos principais componentes de um sistema hidropneumático Fonte: Elaborada pelo autor, baseado em CREDER, 2006; MACINTYRE, A bomba (3) recalca a água o tanque de pressão (5), injeta o ar (4). O colchão de ar formado na parte superior do tanque de pressão irá variar conforme o volume de ar injetado. MacIntyre (2010) reporta que a função do pressostato (comando de acionamento da bomba) (8) refere-se quando o nível de água baixa no reservatório e o mesmo fecha o circuito elétrico, que faz a bomba funcionar, enchendo o reservatório com água. De acordo com MacIntyre (2010), a bomba centrífuga consiste em um rotor, que confere a aceleração da massa líquida e transforma energia cinética em mecânica, e um difusor ou coletor, que recebe o líquido que sai do rotor e transforma parte de energia cinética em energia de pressão, sendo a forma mais adequada ao escoamento da tubulação. Para funcionar a bomba, a ação das pás do rotor faz com que o líquido receba energia sob forma de pressão e cinética (CREDER, 2006). FIQUE ATENTO O ciclo de funcionamento do sistema hidropneumático é referente ao tempo decorrido entre dois acionamentos de liga do conjunto moto bomba. O ciclo de funcionamento é calculado pelo número médio de partida da bomba por hora, esses dados são regulamentados pela NBR 5626/98 (ABNT, 1998), reportando que o número máximo que a boba pode operar é de seis vezes por hora

4 Quando a água atinge o nível aceitável no reservatório, o pressostato desliga o circuito e a bomba para de funcionar. Após, ao ser atingido o nível superior do reservatório, um sensor permite que a corrente elétrica acione o motor de compressor de ar. Sistema indireto hidropneumático sem bombeamento O sistema sem bombeamento (figura a seguir) é utilizado quando a pressão em ponto da rede pública é suficiente para alimentar o reservatório superior. Figura 3 - Sistema indireto hidropneumático predial sem bombeamento Fonte: CARVALHO JR, 2013, p.34. Neste caso, a função do reservatório interno é distribuir a água aos diversos pontos de consumo pela ação da gravidade (devendo estar sempre em altura superior aos pontos de consumo da residência) (CARVALHO JR, 2013). No Brasil, comumente se utiliza reservatório para o acúmulo de água fria, devido à possibilidade de interrupção no fornecimento pela rede distribuidora pública. Reservatórios O abastecimento predial indireto (com ou sem bombeamento), necessita da instalação de reservatórios com objetivo de garantir a regularidade da distribuição de água

5 A NBR 5626/98 reporta que a reservação total (reservatório inferior e superior) não pode ser inferior ao consumo diário da residência ou edifício, bem como não se recomenda ultrapassar três vezes o valor do consumo. Segundo MacIntyre (2010), costuma-se adotar para reservatório superior, um volume igual ao consumo diário, acrescentando 20% como reservação (combate a incêndio) e para reservatório inferior, até duas vezes o consumo diário. O volume de água reservado para uso doméstico deve ser de 24 horas no mínimo, necessário para o consumo normal na residência (CARVALHO JR, 2013). FIQUE ATENTO Em residências consideradas pequenas e médias, os reservatórios localizam-se sob o telhado. Porém, quando a reserva de água for acima de litros, o reservatório poderá ser projetado sobre o telhado, desde que a estrutura de suporte seja adequada para o peso. Em prédios com mais de três pavimentos, o reservatório é alocado sobre a caixa de escada (devido a proximidade de seus pilares). (CARVALHO JR, 2013) Segundo Carvalho Jr (2013), para o cálculo do consumo diário, utiliza-se a equação: Cd = P q. Em que: Cd é o consumo diário (litros/dia); P é a população consumidora (na edificação), q é o consumo per capita (por pessoa) (litros/dia). 2 Para apartamentos e residências, adota-se o P para: dormitório de até 12 m - 02 pessoas; dormitório de mais de m - 03 pessoas. Para cinemas, teatros e templos, cada 0,7 m 01 pessoa. Por exemplo, um prédio com 10 apartamentos de 2 quartos (2 pessoas por quarto), temos: P = (2 x 2) = 4 pessoas /apto x 10 apto = 40 pessoas. Cd = 40 x 200 l/d = l/dia de consumo diário. O quadro a seguir, apresenta alguns valores já padronizados

6 Quadro 1 - Consumo predial diário de algumas edificações Fonte: CARVALHO JR, 2013, p.44. É muito importante deixarmos claro que, os valores reportados na tabela para o consumo diário, são apenas indicativos, devendo ser verificada a experiência local com os consumos reais. SAIBA MAIS Existem diferentes consumos de água já padronizados para os devidos cálculos de projetos hidráulicos. Para você conhecer outros consumos diários de água em edificações, consulte o livro Instalações Hidráulicas e o Projeto de Arquitetura, do Professor Roberto de Carvalho Júnior (2013). Após o cálculo do consumo diário, podemos iniciar o cálculo para a capacidade adequada dos reservatórios. Essa capacidade, segundo Carvalho Jr (2013) é calculada em função da população e do tipo da edificação, por meio da equação: CR = 2 Cd Em que: CR é a capacidade total do reservatório em litros; d é o consumo diário, calculado pela equação Cd = P q. Lembre-se de que para os casos mais comuns, recomenda-se a distribuição total do reservatório (CR) como 60% CR (para reservatório inferior) e 40% CR (para reservatório superior)

7 EXEMPLO Vamos calcular a CR de um edifício residencial de 10 pavimentos, com 2 apartamentos por pavimento, sendo que cada apartamento possui 2 quartos e uma dependência de empre-gada. Para isso, adotaremos a reserva de incêndio de litros, prevista para ser armazenada no reservatório superior. Solução: Cd = P q Adotamos: 2 pessoas/quarto 1 pessoa/quarto empregada P = (2 2) + 1 = 5 pessoas/apto 20 aptos P = 100 pessoas Cd = l/dia = l/dia CR = 2 Cd CR = = l CR (superior) = (0, ) l = l CR (inferior) = 0, = l Quanto ao tipo de reservatório, Carvalho Jr (2013) aborda os moldados in loco e os industrializados. Moldados in loco: são os executados durante a obra de construção da residência. São construídos em concreto armado, alvenaria, dentre outros. Muito usuais para grandes reservas sendo encontrados nos formatos cilíndricos e paralelepípedo. Segue a NBR 6118/14 Projeto de Estruturas de Concreto Procedimento. Reservatórios industrializados: são construídos em diversos materiais, como: fibrocimento, metal, polietileno, fibra de vidro, dentre outros. Usualmente são destinados para pequenas e médias reservas. Dependendo do material de fabricação segue determinada norma, por exemplo, caixas d água plásticas são: NBR (ABNT, 2011a) Reservatório poliolefínico para água potável - Requisitos; NBR (ABNT, 2011b) Reservatório poliolefínico para água potável Instalações em obra. Fechamento Chegamos ao fim do nosso estudo sobre instalações de sistema hidropneumático. Agora, que você já conhece o sistema e os seus componentes, poderá atentar-se do sistema para cada tipo de edificação e, o mais importante, direcioná-lo para a pressão recebida da rede pública até a entrada predial. Nesta aula, você teve a oportunidade de: conhecer o sistema hidropneumático; identificar os componentes deste sistema; diferenciar os tipos de reservatórios para água; conhecer o dimensionamento básico de reservatórios

8 Referências ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 5626: Instalação predial de água fria. Rio de Janeiro, NBR : Reservatório com corpo em polietileno, com tampa em polietileno ou em polipropileno, para água potável, de volume nominal até L (inclusive) Requisitos e métodos de ensaio. Rio de Janeiro, 2011a.. NBR : Reservatório com corpo em polietileno, com tampa em polietileno ou em polipropileno, para água potável, de volume nominal até L (inclusive) Instalação em obra. Rio de Janeiro, 2011b.. NBR 6.118: Projeto de estruturas de concreto Procedimento. Rio de Janeiro, CARVALHO JR; R. Instalações Hidráulicas e o projeto de arquitetura. 7. ed. São Paulo: Edgard Blucher, CREDER, Hélio. Instalações Hidráulicas e Sanitárias. 6. ed. São Paulo: LTC, MACINTYRE, A. J. Instalações Hidráulicas Prediais e Industriais. 4. ed. São paulo: LTC,