UNIVERSIDADE UNIGRANRIO Dailane da Cunha Duarte Matr.: 0095279 Dilson Maicon Araujo Assumpção Matr.: 5805642 Armindo Vieira da Silva Neto Matr: 5800364 Gabriel Tarouquela Matr: 0049426 INSTALAÇÕES HIDRÁULICAS PREDIAIS Aplicações de Métodos de Dimensionamentos - Máximo Possível e Máximo Provável RIO DE JANEIRO, 2025 1 UNIVERDIDADE DO GRANDE RIO Dailane da Cunha Duarte Dilson Maicon Araujo Assumpção Armindo Vieira da Silva Neto Gabriel Tarouquela Roteiro de Atividade 2 Trabalho acadêmico da disciplina de Instalações Hidráulicas Prediais, do curso de graduação Engenharia Civil Professor: Moacir Porto Ferreira Rio de Janeiro 2025 2 SUMÁRIO 1 INTRODUÇÃO ................................................................................................................... 4 2 DESENVOLVIMENTO ........................................................................................................ 4 3 REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS ................................................................................... 8 3 1 INTRODUÇÃO O dimensionamento das instalações hidráulicas recorre a fatores como vazão de consumo. Mas vazões de consumo são variáveis ao longo do dia, e diferem pela tipologia da construção. Um vestiário, por exemplo, exige dimensionamentos diferenciados em relação a um prédio de apartamentos. A contextualização é simples: algumas instalações são exigidas, em parte do dia, por todos os equipamentos hidráulicos a ela instalados (uso simultâneo), enquanto outras dificilmente terão o uso simultâneo ocorrendo. Conhecer estes dois métodos de instalação nos permite efetuar instalações mais econômicas, porém nos protege contra a execução de instalações subdimensionadas. 2 DESENVOLVIMENTO 1) Um vestiário de fábrica contém 8 boxes com bacias sanitárias com válvulas de descarga, 8 boxes com chuveiro, dois tanques e 8 lavabos. Todos estão ligados a um barrilete único, e este barrilete a uma caixa d´água principal. Calcule o diâmetro do barrilete de saída da caixa d´água pelo método do MÁXIMO CONSUMO POSSÍVEL. Definição das taxas de consumo: Cada tipo de instalação tem uma taxa de consumo de água específica. Para este cálculo, consideramos que cada bacia sanitária, chuveiro, tanque e lavabo consome 0,15 litros por segundo. Contagem das instalações: 8 bacias sanitárias 8 chuveiros 2 tanques 8 lavabos Cálculo da taxa de consumo total: UC (NBR 5626:2020) Peça de Utilização Bacia com descarga Chuveiro Lavatório Tanque Total válvula Quantidade (n) UC por peça Fórmula (φ) Aplicada Total de UC (n × φ) 8 8 8 2 5 3 0,5 1 40 24 4 2 70 de 40 24 4 2 1.2. Vazão provável (qp) – Método da NBR 5626 (Tabela 34 e fórmula) Para instalações alimentadas diretamente, utiliza-se a fórmula: 4 onde: • • K=0,3K = 0,3K=0,3 (conforme NBR 5626, tabela para alimentação direta predial) UC=70UC = 70UC=70 Diâmetro do barrilete de saída da caixa d’água (velocidade de projeto) Para sistemas prediais, velocidade máxima admissível: • • Tubos verticais: até 3 m/s Tubos horizontais: até 2 m/s (recomendado: 1,5 m/s) Assumindo velocidade v=2,0 m/sv = 2,0\ m/sv=2,0 m/s e: Tubo comercial mais próximo: DN 20 ou DN 25. Contudo, por segurança e perdas de carga, adotar DN 32. Para instalações alimentadas diretamente, utiliza-se a fórmula: Multiplicamos a taxa de consumo de cada tipo de instalação pelo número de instalações e somamos os resultados: Consumo total=(8×0,15)+(8×0,15)+(2×0,15)+(8×0,15)=4,2 litros por segundo Consumo total=(8×0,15)+(8×0,15)+(2×0,15)+(8×0,15)=4,2 litros por segundo Cálculo da área da seção transversal: Utilizamos a fórmula Q=A×vQ=A×v, onde QQ é a taxa de fluxo, AA é a área da seção transversal e vv é a velocidade da água. Assumimos uma velocidade típica de 2 metros por segundo: A=Qv=4,22=2,1 metros quadradosA=vQ=24,2=2,1 metros quadrados Cálculo do diâmetro do barrilete: A área da seção transversal de um tubo circular é dada por A=π×(d2)2A=π×(2d)2. Rearranjamos para encontrar o diâmetro dd: d=4×Aπ=4×2,1π≈1,58 metrosd=π4×A=π4×2,1≈1,58 metros Portanto, o diâmetro do barrilete de saída da caixa d'água é 1,58 metros. 5 2) Sobre um prédio hipotético, você foi chamado para dimensionar a reservação de água. Dados informam que a região do prédio tem histórico de até 2 (dois) dias de interrupção consecutiva no abastecimento público de água potável. Outros detalhes sobre a construção: 1. Cada apartamento é de alto luxo e tem 3 quartos + 1 quarto de empregada; (adote: per capta morador 350l/dia e per capta empregado 200l/dia) Definição dos parâmetros: • • • • • • Número de apartamentos: 1 (para simplificar o cálculo, consideramos 1 apartamento) Dias de interrupção: 2 dias Número de moradores por apartamento: 3 Número de empregados por apartamento: 1 Consumo de água por morador: 350 litros por dia Consumo de água por empregado: 200 litros por dia Cálculo do consumo total de água por dia: Multiplicamos o consumo de água por morador e por empregado pelo número de moradores e empregados: Consumo total por dia = (3 × 350) + (1 × 200) = 1.050 + 200 = 1.250 litros por dia Consumo total por dia = (3 × 350) + (1 × 200) = 1.050 + 200 = 1.250 litros por dia Cálculo da reservação de água necessária para 2 dias: Multiplicamos o consumo total por dia pelo número de dias de interrupção: Reservação total = 1250 × 2 = 2500 litros Portanto, a capacidade de reservação de água necessária para 1 apartamento durante 2 dias de interrupção é 2500 litros. 2. O arquiteto limitou a área projetada da caixa d`água (reservatório superior) a 20m² e a altura máxima de 3 metros; Vamos verificar se a caixa d'água projetada atende às necessidades de reservação de água para o prédio. Passo a Passo: • Capacidade de reservação necessária: Calculamos anteriormente que a capacidade de reservação necessária para 1 apartamento durante 2 dias de interrupção é 2500 litros. • Limitações da caixa d'água: Área projetada: 20 m² Altura máxima: 3 metros • Cálculo do volume máximo da caixa d'água: Multiplicamos a área pela altura para obter o volume em metros cúbicos e convertendo para litros: Volume máximo = 20 x 3 x 1.000 = 6.000 litros. 6 Conclusão: A caixa d'água projetada tem um volume máximo de 60.000 litros, que é mais do que suficiente para atender à necessidade de 2.500 litros. Portanto, a caixa d'água projetada é suficiente para atender às necessidades de reservação de água do prédio. 3. A reserva de incêndio será por gravidade e para este trabalho arbitrou-se em 6 x 10³ litros. Reserva de Incêndio: Capacidade da reserva de incêndio: Foi arbitrado que a reserva de incêndio será de 6.000 litros (6 x 10³ litros). Considerações: A reserva de incêndio será por gravidade, o que significa que a água será armazenada em um reservatório elevado e utilizada em caso de emergência. É importante garantir que o reservatório de incêndio esteja separado do reservatório de água potável para evitar contaminação. Verificação da Capacidade Total: Vamos verificar se a capacidade total do reservatório superior (incluindo a reserva de incêndio) está dentro das limitações de área e altura. • Capacidade de reservação de água potável: 2.500 litros • Capacidade da reserva de incêndio: 6.000 litros • Capacidade total necessária: 2.500 + 6.000 = 8.500 litros Limitações da Caixa d'Água: Volume máximo da caixa d'água: 60.000 litros Conclusão: A capacidade total necessária de 8.500 litros está bem dentro do volume máximo de 60.000 litros da caixa d'água projetada. Portanto, a caixa d'água é suficiente para atender tanto à necessidade de água potável quanto à reserva de incêndio. 4. Caso opte por construir uma cisterna, não há restrição de área. Apenas haverá restrição de profundidade de 4 metros; Cálculo da Capacidade da Cisterna: • Área da cisterna: Não há restrição de área, então podemos considerar uma área de 20 m² (como exemplo). • Profundidade máxima: A profundidade máxima é de 4 metros. • Cálculo do volume máximo: Multiplicamos a área pela profundidade para obter o volume em metros cúbicos e convertendo para litros. Volume máximo = 20 × 4 × 1.000 = 80.000 litros Conclusão: A capacidade máxima da cisterna, considerando uma profundidade de 4 metros e uma área de 20 m², é 80.000 litros. 7 5 REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS Normas Técnicas (ABNT): https://www.abntcatalogo.com.br/ (Pesquise por NBR 5626) ABES: https://abes-dn.org.br/ (Procure por publicações ou eventos técnicos) 8