Instalações Hidráulicas e

UNIVERSIDADE FEDERAL DO ESPÍRITO SANTO DEA 07778 Instalações Hidráulicas e Sanitárias ias Prediais Curso: Engenharia Civil Prof. Diogo Costa Buarque diogo.buarque@gmail.com g

CONTEÚDO PROGRAMÁTICO o UNIDADE I INSTALAÇÕES PREDIAIS DE ÁGUA FRIA o UNIDADE II INSTALAÇÕES PREDIAIS DE ÁGUA QUENTE o UNIDADE III INSTALAÇÕES PREDIAIS DE ESGOTOS SANITÁRIOS o UNIDADE IV INSTALAÇÕES PREDIAIS DE ÁGUAS PLUVIAIS o UNIDADE V INSTALAÇÕES HIDRÁULICAS DE COMBATE A INCÊNDIO

UNIVERSIDADE FEDERAL DO ESPÍRITO SANTO UNIDADE III Instalações ações Prediais de Águas Pluviais (IPAP) Prof. Diogo Costa Buarque

Introdução - IPAP Efeito da Urbanização no Ciclo Hidrológico A captação das águas pluviais tem por finalidade permitir um melhor escoamento, evitando alagamento, erosão do solo e outros problemas. 5

Introdução - IPAP Impactos do desenvolvimento urbano ao meio ambiente 6

Introdução - IPAP Evolução da ocupação de um leito de um rio Impactos do desenvolvimento urbano ao meio ambiente Evolução Ocupação da ocupação Marginal de um leito de um rio 7

Introdução - IPAP Evolução da ocupação de um leito de um rio Impactos do desenvolvimento urbano ao meio ambiente Evolução da ocupação de um leito de um rio Aumento da ocupação marginal. Construção muros de estabilização. Remoção da zona inundável do rio. 8

Introdução - IPAP Evolução da ocupação de um leito de um rio Impactos do desenvolvimento urbano ao meio ambiente Evolução da ocupação de um leito de um rio Crescente ocupação das zonas de inundação natural 9

Introdução - IPAP Evolução da ocupação de um leito de um rio Impactos do desenvolvimento urbano ao meio ambiente Evolução da ocupação de um leito de um rio Despejo de esgoto sanitário in-natura no corpo hídrico 10

Introdução - IPAP Impactos do desenvolvimento urbano ao meio ambiente Aumento da urbanização Revestimento do corpo hídrico Aumento do tráfego Aumento de despejo de esgoto sanitário Aumento da impermeabilização 11

Introdução - IPAP Impactos do desenvolvimento urbano ao meio ambiente Evolução da ocupação de um leito de um rio Degradação completa do corpo hídrico: cheiro ruim, cor, grande quantidade de lixo, banco de sedimentos, etc. 12

Introdução - IPAP Impactos do desenvolvimento urbano ao meio ambiente VAMOS ESCONDER O CORPO D ÁGUA!!! Falta de capacidade do rio canalizado Problemas de manutenção e ampliação 13

Introdução - IPAP Impactos do desenvolvimento urbano ao meio ambiente Qualidade das águas pluviais O esgoto sanitário lançado nas redes de drenagem pluvial é tratado?? 14

Introdução - IPAP Impactos do desenvolvimento urbano ao meio ambiente Qualidade das águas pluviais 15

Introdução - IPAP Águas pluviais A água da chuva causa danos: à durabilidade das construções; à boa aparência das construções. A água de chuva deve ser coletada e transportada à rede pública de drenagem pelo trajeto mais curto e no menor tempo possível. No Brasil utiliza-se o Sistema Separador Absoluto, ou seja, rede de esgoto sanitário separada da rede de águas pluviais, pois as vazões pluviais são bastante superiores às dos esgotos sanitários. ÁGUA DA CHUVA ESGOTO 16

Introdução - IPAP Águas pluviais Os condutores de águas pluviais não podem ser usados para receber efluentes de esgotos sanitários ou como tubos de ventilação da instalação de esgotos sanitários. Os condutos da instalação predial de esgotos sanitários não podem ser aproveitados para a condução de águas pluviais. As instalações prediais de águas pluviais devem apresentar: estanqüeidade; fácil desobstrução e limpeza; resistência às intempéries; resistência stê aos esforços. 17

Introdução - IPAP Águas pluviais 18

Introdução - IPAP Normas e decretos NBR 10844/89 NBR 15527/07 19

Introdução - IPAP Normas e decretos No Espírito Santo, está previsto um colapso hídrico entre 2016 e 2025,,pois que as bacias dos rios Jucu e Santa Maria estão comprometidas (Franci, 2013) Projeto de Lei nº 838/2013 - "Institui no Município de Vitória o Programa de Conservação, Uso Racional e Reaproveitamento da Água nas Edificações". 20

Introdução - IPAP Normas e decretos A norma brasileira i que tratat das instalações prediais i das águas pluviais é a NBR 10844/1989: aplica-se à drenagem de águas pluviais em coberturas e demais áreas associadas ao edifício (terraços, pátios, quintais e similares). não se aplica a casos onde as vazões de projeto e as características da área exijam a utilização de bocas de lobo e galerias. Fixa: uso de tomada das águas através dos ralos na cobertura e nas áreas; passagem da tubulação em todos os pavimentos (horizontal e/ou vertical); ligação dos condutores verticais de água pluvial às caixas de areia ou pátio; ligação do ramal predial à rede pública de drenagem urbana. 21

Introdução - IPAP Partes constituintes da arquitetura Cobertura: Parte de uma edificação que tem por finalidade proteger as áreas construídas contra a ação do clima 22

Introdução - IPAP Partes constituintes da arquitetura Águas da cobertura: É a área do telhado composta por uma superfície plana, que por sua inclinação, conduz para uma mesma direção ás águas das chuvas. 23

Introdução - IPAP Partes constituintes da arquitetura Água furtada: É o canal entre duas águas do telhado por onde escoam ás águas das chuvas. 24

Introdução - IPAP Partes constituintes da arquitetura Cumeeira: É a parte do telhado onde as águas do telhado se encontram. 25

Introdução - IPAP Partes constituintes da arquitetura Platibanda: É uma pequena parede (murada) utilizada com a finalidade de esconder o telhado ou simplesmente embutir as calhas do sistema de águas pluviais. 26

Introdução - IPAP Componentes do sistema 27

Principais variáveis no dimensionamento Altura pluviométrica i (P) volume de água precipitada i por unidade de área => 1 mm 1 litro/m 2 Duração da precipitação (t) período de tempo entre o início e o final do evento de precipitação. Intensidade de precipitação (I) P/t mm/h Curvas IDF I a Tr ( t c) b d 28

Principais variáveis no dimensionamento Curvas Intensidade-Duração-Freqüência (IDF) I a Tr ( t c) b d 29

Principais variáveis no dimensionamento Período de retorno (Tr) número de anos em que, em média, ocorre uma determinada intensidade pluviométrica. 1 Tr F 1 1 Tr 100 F 0, 01 F = freqüência de ocorrência anos NBR 10844 t 5 min (duração da precipitação) Tr= 1 ano áreas pavimentadas admitindo empoçamento Tr= 5 anos coberturas e terraços Tr= 25 anos áreas onde o empoçamento não é tolerado Área de contribuição (A) Áreas que interceptam a chuva e a conduzem a um mesmo ponto. 19/08/2013 30

Principais variáveis no dimensionamento Tempo de concentração (tc): Intervalo de tempo entre o início da chuva e o momento onde toda a áe área de contribuição i aporta para uma determinada seção. Vazão de projeto (Q) vazão de referência para o dimensionamento de diferentes elementos. É função da intensidade pluviométrica, da área de contribuição e do tipo de uso do solo. Percurso teórico da gota incidente mais distante Condutor vertical 31

Constituintes Calha Canal que recolhe a água de coberturas, terraços e similares e a conduz a um ponto de destino. Caixa de areia Caixa utilizada nos condutores horizontais destinados a recolher detritos por deposição. Condutor horizontal Canal ou tubulação horizontal que conduz as águas até os locais permitidos. Condutor vertical Tubulação destinada a receber as águas das calhas e conduzi-las aos coletores horizontais. 32

Constituintes Ralo Caixa com grelha destinada a receber as águas pluviais. Ralo plano Ralo hemisférico i abacaxi 19/08/2013 33

Constituintes 34

Materiais Componentes Calhas Condutores verticais Condutores horizontais Ralos Grelhas Material Plástico rígido (PVC); Alumínio Alvenaria ou Concreto; Aço inoxidável Fibrocimento; Folhas-de-flandres Fibra de Vidro; Chapas de aço galvanizado; Chapas de cobre Plástico rígido (PVC) ; Alumínio Fibrocimento; Folhas-de-flandres; Fibra Vidro Ferro fundido; Aço inoxidável; Aço galvanizado (chapas); Cobre (chapas) Plástico rígido (PVC); Alvenaria Concreto Ferro fundido; Fibrocimento Cerâmica vidrada Aço galvanizado; Cobre Cobre Bronze; Ferro fundido Plástico rígido (PVC) Latão Metal Ferro - fundido Plástico rígido (PVC) 35

Componentes de uma IPAP Sistema com saída na sarjeta 36

Componentes de uma IPAP Sistema com saída no coletor público 37

Arranjos A água pluvial de uma calha não pode ser despejada sobre um telhado diretamente. 38

Arranjos A água pluvial não pode ser liberada na calçada, somente na sarjeta ou na rede pública. 39

Sistemas de Aproveitamento o O sistema de aproveitamento da água da chuva é considerado um sistema descentralizado de suprimento de água, cujo objetivo é de conservar os recursos hídricos, reduzindo d o consumo de água potável; o As técnicas mais comuns para coleta da água da chuva são através da superfície de telhados ou através de superfícies no solo; o Componentes: a área de captação, telas ou filtros para remoção de materiais grosseiros (folhas e galhos), tubulações para a condução da água e o reservatório de armazenamento.

Sistemas de Aproveitamento Sistema de fluxo total

Sistemas de Aproveitamento Sistema com derivação

Sistemas de Aproveitamento Sistema com volume adicional de retenção

Sistemas de Aproveitamento Sistema com infiltração no solo

Estimativas das variáveis Vazão de projeto Q = vazão de projeto (l/min) Método racional: Q C. I. A 60 A = área de contribuição(m 2 ) I = intensidade pluviométrica (mm/h) C = coeficiente de escoamento (áreas impermeáveis = 1) 45

Estimativas das variáveis Intensidade pluviométrica I = intensidade pluviométrica (mm/h) Baseada em dados d pluviométricos i locais; Determinada a partir da fixação da duração de precipitação (t=5min) e do período de retorno (Tr). Ou utilizar o tc quando conhecido com precisão Construção com área de projeção 100 m 2 I = 150 mm/h Norma 10844 Tabela com valores de Intensidade obtidos no estudo de Otto Pfafstetter (1957) 46

Estimativas das variáveis Intensidade pluviométrica (duração 5 min) Local Intensidade Pluviométrica (mm/h) Período de Retorno 1 5 25 Bagé 126 204 234 Belém 138 157 185 Belo Horizonte 132 227 230 Fernando de Noronha 110 120 140 Florianópolis 114 120 144 Fortaleza 120 156 180 Goiânia 120 178 192 João Pessoa 115 140 163 Maceió 102 122 174 Manaus 138 180 198 Niterói 130 183 250 Porto Alegre 118 146 167 Rio de Janeiro (Jardim Botânico) 122 167 227 São Paulo (Santana) 122 172 191 47

Estimativas das variáveis Intensidade pluviométrica I = intensidade pluviométrica (mm/h) Porto Alegre Posto Aeroporto I 826,88 Tr ( t 13,3) 0,143 0,79 I (mm/h) ; Tr (anos); t (min) 1 ano I = 83,2 mm/h 5 min. 5 anos I = 104,7 mm/h 25 anos I = 131,8 mm/h 19/08/2013 48

Estimativas das variáveis Intensidade pluviométrica I = intensidade pluviométrica (mm/h) Vitória - ES I 4003,611 Tr ( t 49,997) 0,203 0,931 I (mm/h) ; Tr (anos); t (min) 1 ano I = 95,98 mm/h 5 min. 5 anos I = 133,1 1 mm/h 25 anos I = 184,5 mm/h 49

Estimativas das variáveis Área de contribuição Cobertura projeção horizontal Incrementos devido à inclinação da cobertura Incremento devido às paredes que interceptam t a água da chuva A = Ac + A1 + A2 A2 A1 Ac 50

Estimativas das variáveis Área de contribuição Ação dos ventos considerar um ângulo de inclinação da chuva em relação à horizontal a b c a b tg 2 c 51

Estimativas das variáveis Área de contribuição NBR 10844/89 52

Estimativas das variáveis Área de contribuição NBR 10844/89 53

Exercício Exemplo 1: Qual a vazão de contribuição a um conduto vertical de um telhado com 2 águas de 95 m 2 cada, em Maceió, para uma chuva com tempo de recorrência de 25 anos? 54

Exercício Intensidade pluviométrica em Maceió, duração=5 min, TR=25 anos Intensidade Pluviométrica (mm/h) Local Período de Retorno 1 5 25 Bagé 126 204 234 Belém 138 157 185 Belo Horizonte 132 227 230 Fernando de Noronha 110 120 140 Florianópolis 114 120 144 Fortaleza 120 156 180 Goiânia 120 178 192 João Pessoa 115 140 163 Maceió 102 122 174 Manaus 138 180 198 Niterói 130 183 250 Porto Alegre 118 146 167 Rio de Janeiro (Jardim Botânico) 122 167 227 São Paulo (Santana) 122 172 191 19/08/2013 55

Exercício Exemplo 1: Qual a vazão de contribuição a um conduto vertical de um telhado com 2 águas de 95 m 2 cada, em Maceió, para uma chuva com tempo de recorrência de 25 anos? 174mm/h para Tr =25 anos Q I A 60 Q 275,5 l 174mm / h 95m 60 / min 2 Vazão de contribuição ao conduto vertical das duas águas: Q* = 275,5 L/min x 2 -> Q* = 551,0 L/min 56

Coberturas Horizontais de Laje As superfícies horizontais de lajes devem ter uma declividade mínima de 0,5% de maneira a garantir o escoamento das águas pluviais até os pontos de drenagem previstos. A drenagem deve ser feita por mais de uma saída, exceto nos casos em que não houver risco de obstrução. As coberturas horizontais de laje deverão impedir o empoçamento, exceto durante as tempestades, pois neste caso o mesmo será temporário. Para tanto essas coberturas deverão ser impermeáveis. Quando necessário, a cobertura dever ser subdividida em áreas menores com caimentos de orientações diferentes. Os trechos da linha perimetral da cobertura, e das eventuais aberturas na cobertura (escadas, clarabóias, etc), que possam receber água em virtude do caimento devem ser dotados de platibanda ou calha. 57

Coberturas Horizontais de Laje 58

Calhas A inclinação nos casos de calha tipo beiral ou platibanda deve ter no mínimo 0,5%. No caso de calha tipo água furtada, a inclinação deverá ser definida pelo projeto da cobertura. Calha de Beiral Calha de Platibanda Calha de Água Furtada 59

Calhas A inclinação nos casos de calha tipo beiral ou platibanda deve ter no mínimo 0,5%. No caso de calha tipo água furtada, a inclinação deverá ser definida pelo projeto da cobertura. Calha de Beiral Calha de Platibanda Calha de Água Furtada 60

Calhas Calha de Platibanda 61

Calhas Calha de Platibanda 62

Calhas A Norma ainda nos diz que: Se a saída não estiver colocada em uma das extremidades, a vazão de projeto (calhas de beiral ou platibanda) deve ser correspondente à maior das áreas de contribuição; quando não se pode tolerar transbordamento extravasores; 63

Calhas Calha Calha Grelha hemisférica de ferro fundido Toco de tubo Vista frontal Buzinote extravasor Pescoço de chapa galvanizada Redução excêntrica Vista Lateral Planta 64

Calhas Seções usuais e disposições nas coberturas das calhas Circular U V Retangular Quadrada Beiral Água Furtada Platibanda com muro 65

Calhas 66

Dimensionamento de Calhas A seção transversal é calculada utilizando a fórmula de Manning Strickler e a equação de continuidade: id d Q k A n R Rh 2/3 i 1/ 2 R h Área Perímetro molhado Q: Vazão na seção final da calha em l/min ; K = 60.000 = coeficiente de transformação em m 3 /s para l/min; A: área molhada em m 2 ; Rh: raio hidráulico em m; i: declividade da calha em m/m; n: coeficiente de Manning. 67

Dimensionamento de Calhas 8 3 Q n h 2 1 75595,26 S Q n h 8 3 2 1 65146 02 S Q n b 2 65146,02 S 68

Dimensionamento de Calhas Capacidade das calhas semicirculares Tabela 3 PVC, fibrocimento, metais não ferroso e aço NBR-10844/89 Diâmetro Interno (mm) Declividade 0,5% 1,0 % 2,0% Vazão (L/min) 100 130 183 256 125 236 333 466 150 384 541 757 200 829 1167 1634 Lâmina de água igual à metade do diâmetro interno Calculado por Manning-Strickler + equação de continuidade (n=0,011) 69

Dimensionamento de Calhas Calhas de beiral ou platibanda: quando a saída estiver a menos de 4 m de uma mudança de direção, a vazão de projeto deve ser multiplicada pelos seguintes coeficientes: Saída Saída Tabela 1 NBR-10844/89 d d 70

Conexão Condutor Horizontal / Condutor Vertical 71

Conexão Condutor Horizontal / Condutor Vertical 72

Condutores Verticais Sempre que possível projetá-los em uma única prumada; Desvio deve ser feito com ângulo de 45º ou com curva de 90º de raio longo; No caso de desvios, prever peças de inspeção; O diâmetro interno mínimo dos condutos verticais de seção circular é de 70 mm. 73

Condutores Verticais Saída em arista viva Com funil de saída 74

Dimensionamento de Condutores Verticais (Ábacos) Q = vazão de projeto (l/min); H = altura da lâmina de água na calha (mm); L = comprimento do condutor vertical (m); D = diâmetro interno (mm). 75

Dimensionamento de Condutores Verticais (Ábacos) Q = vazão de projeto (l/min); H = altura da lâmina de água na calha (mm); L = comprimento do condutor vertical (m); D = diâmetro interno (mm). 76

Dimensionamento de Condutores Verticais (Ábacos) Exemplo 2: a) Qual o diâmetro do condutor vertical para escoar 1400 L/min em um condutor com 3 metros de comprimento? D= 90 mm 100 mm (comercial) Q = vazão de projeto (l/min); H = altura da lâmina de água na calha (mm); L = comprimento do condutor vertical (m); D = diâmetro interno (mm). 77

Dimensionamento de Condutores Verticais (Ábacos) b) Qual a altura mínima de água dentro da calha para escoar esta vazão? H 8,5 cm Q = vazão de projeto (l/min); H = altura da lâmina de água na calha (mm); L = comprimento do condutor vertical (m); D = diâmetro interno (mm). 78

Dimensionamento de Condutores Verticais (Ábacos) Exemplo 3: a) Qual o diâmetro do condutor vertical para escoar 1400 L/min em um condutor com 3 metros de comprimento? D= 90 mm 100 mm (comercial) Q = vazão de projeto (l/min); H = altura da lâmina de água na calha (mm); L = comprimento do condutor vertical (m); D = diâmetro interno (mm). 79

Dimensionamento de Condutores Verticais (Ábacos) b) Qual a altura mínima de água dentro da calha para escoar esta vazão? H 7,6 cm Q = vazão de projeto (l/min); H = altura da lâmina de água na calha (mm); L = comprimento do condutor vertical (m); D = diâmetro interno (mm). 80

Dimensionamento de Condutores Verticais (Tabela) Diâmetro de Condutos Verticais de Água Pluviais Diâmetro do conduto (mm) Área Máxima de contribuição (m 2 ) 75 130 100 288 125 501 150 780 200 1616 Verificar com ábacos anteriores 81

Dimensionamento de Condutores Verticais (Tabela) Diâmetro de Condutos Verticais de Água Pluviais de acordo as áreas de projeção horizontal em m 2 (Uniform Plumbing Code, 1973) Verificar com ábacos anteriores 82

Condutores Horizontais Declividade pequena: não inferior a 0,5% e uniforme; Tubulações aparentes inspeções sempre que houver conexões, mudança de declividade, mudança de direção; Inspeções a cada trecho de 20 m nos percursos retilíneos; Tubulações enterradas caixas de areia nas mesmas condições anteriores; Ligação entre os condutos verticais e horizontais curva de raio longo com inspeção ou caixa de areia; Lâminas de água máxima: 2/3 do diâmetro interno do tubo. 83

Condutores Horizontais 84

Dimensionamento condutores horizontais Capacidade de condutores horizontais com seção circular (l/min) Tabela 4 NBR-10844/89 As vazões foram calculadas utilizando a fórmula de Manning-Strickler, com a altura de lâmina de água igual a 2/3 do diâmetro interno. 85

Dimensionamento condutores horizontais Qual o diâmetro do condutor horizontal de PVC para escoar 1200 l/min? Suponha declividade de 2%. D = 200 mm 86

Caixa de Inspeção e Caixa de Areia Seção circular D = 0,60 m / Quadrada = lado com 0,60 m (mínimo) Profundidade máxima = 1,00 m Distância máxima entre as caixas = 20,00 m 87

Ligação ao Coletor Público Caixa de areia Caixa de ralo o Passei Alinh hamento Condutor de águas pluviais Ralo Rua 0,40 m Condutor de águas pluviais Caixa de areia Coletor público Sa arjeta Planta Coletor público Corte Caixa de ralo Coletor de águas pluviais 88

Dimensionamento pela NBR 10844/89 Exemplo 4: Dimensionar o sistema de águas pluviais da residência apresentada a seguir, com as seguintes características: TR = 5 anos Altura Telhado = 3 m I vitória = 156 mm/h 89

Dimensionamento pela NBR 10844/89 Tempo de recorrência = 5 anos Intensidade Pluviométrica (São Paulo) 172 mm/h Área de Contribuição: A1 =A3 Vazão de Projeto C =1 Calha 19/08/2013 91

Dimensionamento pela NBR 10844/89 Tempo de recorrência = 5 anos Intensidade Pluviométrica (São Paulo) 172 mm/h Área de Contribuição: A1 =A3 Vazão de Projeto Conduto vertical 19/08/2013 92

Dimensionamento pela NBR 10844/89 Dimensionamento da calha Calha 1 = Calha 3 Material Aço galvanizado Calha 10 cm x 16 cm I = 0,5% n = 0,011 Q k A n 2/ 3 R h i 1/ 2 K = 60000 Arbitrando H = 8 cm A = 0,008m 2 e P = 0,26m Para Q = 282,37 l/min H =7,6 cm 19/08/2013 93

Dimensionamento pela NBR 10844/89 Dimensionamento dos condutores verticais AP 1 = AP 3 Material PVC Utilizamos ábacos para determinação de diâmetros de condutores verticais recomendados pela norma (CSTC - Bélgica) 19/08/2013 94

Dimensionamento pela NBR 10844/89 Dimensionamento dos condutores verticais AP1 Q1 = 282,37 l/min H = 7,6 76 cm L = 3 m D = 50 mm 75 mm H H = 4,5 cm 76 7,6 cm OK! 19/08/2013 Q = vazão de projeto (l/min); H = altura da lâmina de água na calha (mm); L = comprimento do condutor vertical (m); D = diâmetro interno (mm). 95

Dimensionamento pela NBR 10844/89 Dimensionamento dos condutores verticais AP2 Q2 = 564,73 l/min H = 7,6 76 cm L = 3 m D = 60 mm 75 mm H H = 5,6 cm 76 7,6 cm OK! 19/08/2013 Q = vazão de projeto (l/min); H = altura da lâmina de água na calha (mm); L = comprimento do condutor vertical (m); D = diâmetro interno (mm). 96

Dimensionamento pela NBR 10844/89 Dimensionamento dos Coletores Horizontais Área pavimentada Tubulação de PVC n = 0,011 CH1 CH2 CH4 CH3 19/08/2013 97

Dimensionamento pela NBR 10844/89 Dimensionamento dos Coletores Horizontais CH1 Q1 = 282,37 L/min I = 1% CH2 Q1 = 564,73 L/min I = 1% CH3 Q1 = 282,37 L/min I = 2% D = 100 mm D = 150 mm D = 100 mm CH4 Q = 1129,47 L/min ; I = 0,5% D = 200 mm 19/08/2013 98

Dimensionamento pela NBR 10844/89 Dimensionamento dos Coletores Horizontais CH1 Q1 = 282,37 l/min I = 1% D = 100 mm Tubulação de PVC n = 0,011 CH2 Q1 = 564,73 l/min I = 1% D = 150 mm CH3 Q1 = 282,37 l/min I = 2% D = 100 mm CH4 Q = Q1 + Q2 + Q3 = Q = 1129,47 l/min I = 0,5% D = 200 mm 19/08/2013 99

MODELOS COMERCIAIS Existem fabricantes de produtos para instalações de águas pluviais com tabelas próprias AQUAPLUV STYLE (TIGRE)

MODELOS COMERCIAIS EXEMPLO: Seu Fulano mora em Vitória (ES) e deseja instalar a linha Aquapluv Style com um condutor modelo retangular. Para isso, é necessário definir quantos condutores vai precisar para sua residência i e qual a distância i que deve haver entre eles. A casa tem telhado de 2 águas, cada uma delas com 5 m de comprimento e 54 m de largura. 54 m

MODELOS COMERCIAIS EXEMPLO 27 m 27 m

EXERCÍCIO EXEMPLO: Dimensonar as calhas, condutores verticais e horizontais da edificação abaixo, localizada em Vitória-ES.

EXERCÍCIO

Reaproveitamento de águas de chuva Normativa Projeto de Lei nº 838/2013 "Institui no Município de Vitória o Programa de Conservação, Uso Racional e Reaproveitamento da Água nas Edificações". NBR 15527/07 106

Reaproveitamento de águas de chuva Principais elementos do sistema 107

Reaproveitamento de águas de chuva Principais elementos do sistema 108

Reaproveitamento de águas de chuva Utilização da água da chuva Sistema para captação, filtragem e armazenamento da água o captação é feita com a instalação de um conjunto de calhas no telhado, que direcionami a água para um tanque subterrâneo ou cisterna, onde ela será armazenada. Instalar a um filtro para a retirada de impurezas, como o folhas e outros detritos, e uma bomba, para levar o líquido a uma caixa d'água elevada separada da caixa de água potável o embora não seja própria para beber, tomar banho ou cozinhar, a água de chuva tem múltiplos usos numa residência. Usos da água de chuva: rega de canteiros, jardins, limpeza de pisos, calçadas e playground e lavagem de carros (gastos que representam cerca de 50% do consumo de água nas cidades), além de descarga de banheiros e lavagem de roupas. 109

Sistemas de Aproveitamento Sistema de fluxo total

Sistemas de Aproveitamento Sistema com derivação

Sistemas de Aproveitamento Sistema com volume adicional de retenção

Sistemas de Aproveitamento Sistema com infiltração no solo

Sistemas de Aproveitamento Vantagens Redução do consumo de água da rede pública e do custo de fornecimento da mesma; Evita autilização de água potável onde esta não é necessária, ái como por exemplo, na descarga de vasos sanitários, irrigação de jardins, lavagem de pisos, etc; Os investimentos de tempo, atenção e dinheiro são mínimos para adotar a captação de água pluvial na grande maioria dos telhados, e o retorno do investimento é sempre positivo; Faz sentido ecológica e financeiramente não desperdiçar um recurso natural escasso em toda a cidade, e disponível em abundância no nosso telhado; Ajuda a conter as enchentes, represando parte da água que teria de ser drenada para galerias e rios.

Reaproveitamento de águas de chuva Captação da água da chuva Cisternas pré-fabricadas 115

Reaproveitamento de águas de chuva Utilização da água de chuva - filtros Fonte: Aquastock 116

Reaproveitamento de águas de chuva Utilização da água de chuva - filtros O Rainus 3P é um filtro para água de chuva para ser instalado no condutor vertical. Fonte: Acquasave Fonte: Acquasave 117

Reaproveitamento de águas de chuva Utilização da água de chuva - filtros 1. A velocidade da água de chuva está sendo diminuída por áreas transversais ao fluxo; 2. ser ainda mais acalmada numa depressão; 3. A saída desta se dá por cima de uma pequena barreira, o que garante a distribuição uniforme da água nas cascatas abaixo dela; 4. estas cascatas separam folhas e sujeiras mais grossas e as eliminam pela abertura da frente do filtro. 5. Abaixo das cascatas se encontra a malha fina removível, que retém partículas maiores de 550 microns. 6. Estes detritos finos também estão sendo descartados pela frente. 7. A água de chuva depurada passa pelo tubo abaixo do filtro e vai para o sistema correspondente. 118

Reaproveitamento de águas de chuva Dimensionamento pela NBR 15527/07 Método da Simulação: Nesse método, os registros de precipitação são utilizados para simular o comportamento do volume de água no reservatório. S S V D i i 1 i V i C P i A onde: S i e S i-1 = volume de água no reservatório no intervalo de tempo i e i-1, respectivamente (litros) Pi = precipitação no intervalo de tempo i (mm) A = área de coleta de água de chuva (m²) D = demanda (litros) Vi = volume afluente ao reservatórionointervalodetempoi (litros) 119

Reaproveitamento de águas de chuva Dimensionamento pela NBR 15527/07 Método Azevedo Neto: Trata-se de um método prático que visa obter o volume de reservação diretamente de uma equação. S 0, 042 P A T onde: S = volume de água no reservatório (litro) P = precipitação média anual (mm) A = área de coleta de água de chuva (m²) T = número de meses de pouca chuva ou seca 120

Reaproveitamento de águas de chuva Dimensionamento pela NBR 15527/07 Método Prático Alemão: Este é um método empírico, que adota como volume de reservação o valor mínimo entre 6% da demanda anual ou 6% da disponibilidade de água de chuva. S min( P A ; 365,25 D) 0,06 onde: P = precipitação média anual (mm) A = área de captação (m²) D = demanda diária (litro) S = volume do reservatório (litro) 121

Reaproveitamento de águas de chuva Dimensionamento pela NBR 15527/07 Método Prático Inglês: Neste método, o volume do reservatório é obtido pela equação empírica, que adota diretamente 5% do volume anual de água pluvial captada. S 0, 05 P A onde: P = precipitação média anual (mm) A = área de captação (m²) S = volume do reservatório e (litros) 122

Reaproveitamento de águas de chuva Dimensionamento pela NBR 15527/07 Parâmetros de demanda residencial para estimativa do consumo de água potável (Tomaz, 2000) Uso Interno Unidades Faixa de consumo mínimo Máximo Vazão chuveiro elétrico Litros/segundo * 0,08 Torneira de banheiro Litros/segundo * 0,10 Torneira de cozinha Litros/segundo * 0,10 Descarga na bacia Litros/segundo 6 12 Maquina de lavar roupas Carga/pessoa/dia 0,2 0,30 Uso Externo Unidades Faixa de consumo Casas com piscina (Brasil) Percentagem * 010 0,10 Gramado ou jardim Litros/dia/m 2 * 2 Lavagem de carros Litros/lavagem/carro 1 150 Lavagem de carros: freqüência Lavagem/mês * 2 Mangueira de jardim ½ x 20m Lavagem /dia * 50 Manutenção de piscina Litros/dia/m 2 * 3 Perdas p/ evap. em piscina Litros/dia/m 2 2,5 5,75 Reench. de piscinas Cinco anos 1 2 Tamanho da casa m 2 30 450 Tamanho do lote m 2 125 750 * Não há dados disponíveis 123

Reaproveitamento de águas de chuva Associar esse sistema a dispositivos poupadores de água Bacias sanitárias com VDR (volume de descarga reduzido): Bacias sanitárias com sistema dual onde o usuário pode escolher entre dois volumes de água de descarga (100% e 50% do volume); Volumes disponíveis: 9 e 4,5 litros ou 6 e 3 litros. 124

Reaproveitamento de águas de chuva Associar esse sistema a dispositivos poupadores de água Torneiras: Para controlar a dispersão do jato e reduzir a vazão, existem alguns dispositivos adaptados à próprias torneiras, como os arejadores. 125

Reaproveitamento de águas de chuva Associar esse sistema a dispositivos poupadores de água Torneiras acionadas por sensor infravermelho: O sensor infravermelho funciona com um conjunto de emissor e receptor. O receptor detecta o sinal emitido pelo anteparo colocado à frente (as mãos) e aciona a válvula que libera a água para o uso. O fluxo cessa quando as mãos são retiradas do campo de ação do sensor. 126

Reaproveitamento de águas de chuva Associar esse sistema a dispositivos poupadores de água Torneiras e chuveiros com tempo de fluxo determinado: Torneira dotada de um dispositivo mecânico que, uma vez acionado, libera o fluxo de água, fechando-se automaticamente após um tempo determinado. 127

Reaproveitamento de águas de chuva Associar esse sistema a dispositivos poupadores de água Lavatório combinado com caixa de descarga de VS: O volume de agua utilizada no uso do lavatório é aproveitado para encher a caixa de descarga. 19/08/2013 128

Reaproveitamento de águas de chuva Associar esse sistema a dispositivos poupadores de água 129

Reaproveitamento de águas de chuva Comentários finais A atual tendência é que a maioria das cidades brasileiras venham a desenvolver seus Planos Diretores de Drenagem Urbana (PDDrU) Exigência da população a implementação de estruturas de controle do escoamento superficial. Entre as soluções propostas, encontra-se a possibilidade de utilização do reservatório para o armazenamento das águas pluviais e amortecimento das vazões de pico. Mas existem outras alternativas nestes casos, para a disposição i dos efluentes das águas pluviais. i 132

Controle de escoamento Alternativas para estacionamentos e passeios Controle na fonte: reservatórios (on site detention); ti ) planos de infiltração e trincheiras, i pavimentos permeáveis e detenção; Na micro e macrodrenagem: detenção ou retenção no sistema de drenagem; Aumento da capacidade de drenagem minimizando os impactos de jusante. 133

Controle na fonte 134

Controle de escoamento Pavimentos permeáveis 135

Controle de escoamento Pavimentos permeáveis Controle do escoamento pluvial + melhoria da qualidade da água 136

Controle de escoamento Pavimentos permeáveis Pavimento permeável em blocos intertravados (SILVEIRA, 2001) Concregrama (REIS et al., 2002) Piso intertravado e área verde 137

Controle de escoamento Pavimentos permeáveis 138

Medidas de controle Pavimentos permeáveis 19/08/2013 139

Medidas de controle Pavimentos permeáveis 140

Medidas de controle Pavimentos permeáveis 19/08/2013 143

Medidas de controle Trincheira de infiltração 19/08/2013 144

Medidas de controle Poço de infiltração 19/08/2013 147

Medidas de controle Poço de infiltração 19/08/2013 148

Medidas de controle Bacias de detenção e retenção 149

Medidas de controle 19/08/2013 150

Medidas de controle Micro reservatório 19/08/2013 151

Medidas de controle Telhado reservatório 19/08/2013 152

Medidas de controle Telhados verdes Controle do escoamento no lote Mitigação das ilhas de calor urbanas. Conservação de energia Extensão da vida útil do telhado Paisagismo

Medidas de controle Telhados verdes Habitação sustentável. Parque eólico em Osório-RS

Medidas de controle Telhados verdes Edifício Hamilton, Portland, USA.