Conteúdo Programático (CP) 03 1. 2 03.1 DIMENSIONAMENTO DOS ENCANAMENTOS 3.

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1 Conteúdo Programático (CP) 03 1

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3 03.1 DIMENSIONAMENTO DOS ENCANAMENTOS 3

4 4 A distribuição de água para um prédio, partindo de um reservatório superior de acumulação, é feita por meio de um sistema de encanamentos que compreende: a)Barrilete de distribuição. Trata-se de um encanamento que liga entre si as duas seções do reservatório superior, ou dois reservatórios superiores, e do qual partem ramificações para as colunas de distribuição. Com isso se evita fazer a ligação de uma quantidade grande de encanamentos diretamente ao reservatório, o que é inconveniente. b)Colunas de alimentação ou "prumadas de alimentação". Derivam do barrilete e após um certo trecho na cobertura, descem verticalmente para alimentar os diversos pavimentos. c)Ramais. São tubulações derivadas da coluna de alimentação e que servem a conjuntos de aparelhos.

5 5 e)Sub-ramais. São tubulações que ligam os ramais às peças de utilização ou aos aparelhos sanitários. Portanto, um ramal pode alimentar vários subramais. O dimensionamento de uma rede de distribuição que compreende subramais, ramais, colunas de alimentação e barrilete segue esta ordem.

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7 03.1 Sub-ramais 7

8 8 Cada sub-ramal serve a uma peça de utilização ou aparelho sanitário apenas, e é dimensionado segundo tabelas que foram elaboradas através de resultados obtidos em ensaios realizados com os mesmos. Os fabricantes dos aparelhos em geral fornecem em seus catálogos os diâmetros que recomendam.para os sub-ramais. Essas informações são de importância, principalmente no caso de equipamentos especiais como os de cozinhas, lavanderias, laboratórios, instalações hospitalares e industriais. Pode-se utilizar a Tabela 1.8 a seguir, para a escolha do diâmetro de um sub-ramal.

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11 03.2 Ramais de alimentação 11

12 12 O dimensionamento de um ramal poderá ser levado a efeito, conforme se faça uma das suposições seguintes: a) admitir que há consumo simultâneo de todos os aparelhos. b) considerar o consumo simultâneo máximo provável dos aparelhos. Vejamos as duas hipóteses e as implicações no dimensionamento, que delas decorrem.

13 03.2.1 Primeira hipótese: Consumo simultâneo máximo possível – método dos diâmetros equivalentes 13

14 14  Admite-se que os diversos aparelhos servidos pelo ramal sejam utilizados simultaneamente, de modo que a descarga total no início do ramal será a soma das descargas em cada um dos sub- ramais.  Esta hipótese ocorre em geral em instalações de estabelecimentos onde há horários rigorosos para a utilização da água, principalmente de chuveiros e lavatórios, como é o caso de fábricas, estabelecimentos de ensino e quartéis. Aplica- se a uma casa, em que na cobertura ou forro corre um só ramal que desce alimentando as peças nos banheiros, cozinha e área de serviço. É possível que, no caso, funcionem ao mesmo tempo a descarga do vaso, a pia da cozinha e o tanque de lavar roupa, por exemplo.

15 15  Para fácil escolha dos diâmetros, toma-se como base ou unidade, o tubo de 15 mm (1/2") e refere-se a ele os diâmetros dos demais trechos, de tal modo que a seção do ramal em cada trecho seja equivalente sob o ponto de vista de escoamento hidráulico, à soma das seções dos sub-ramais por ele alimentados.  A Tabela 1.9 dá, para os diversos diâmetros, o número de encanamentos de 15 mm (1/2"), que seriam necessários para permitirem a mesma descarga.

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17 17  Exemplo: Dimensionar um ramal alimentando cinco chuveiros e cinco lavatórios, de um colégio interno. Já sabemos que neste caso, o consumo nos aparelhos será simultâneo. Representemos o ramal na figura a seguir.

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19 19 Usando a Tabela 1.8 dos diâmetros de sub-ramais, acha-se para os lavatórios o diâmetro de 1/2" e para os chuveiros, o de 3/4". Pela Tabela 1.9 verifica-se que a seção do encanamento de 3/4" é equivalente a 2,9 vezes a do de 1/2"; que a de 1" é equivalente a 6,2 vezes a do encanamento de 1/2", e assim por diante.

20 03.2.2 Segunda hipótese: Consumo simultâneo máximo provável – método da soma dos pesos 20

21 21  Baseia-se esta hipótese no fato de ser pouco provável o funcionamento simultâneo dos aparelhos de um mesmo ramal (salvo os casos previstos na lª hipótese), e em que a probabilidade de funcionamento simultâneo diminui com o aumento do número de aparelhos.  Com base no cálculo das probabilidades e em condições recomendadas pela prática e observadas em grande número de instalações em perfeito funcionamento, pode-se estabelecer um fator de utilização para o ramal, pelo qual, multiplicando-se o valor do consumo máximo possível, se possa obter o consumo máximo provável dos aparelhos funcionando simultaneamente.

22 Cálculo dos ramais e colunas de alimentação segundo a NBR-5626/82 22

23 23  Procurando uma solução de fácil aplicação para o dimensionamento dos ramais e colunas de alimentação para os prédios, a NBR-5626 adota um método baseado na probabilidade de uso simultâneo dos aparelhos e peças, onde não faz distinção quanto à natureza do prédio, tipo de ocupação e regime de horário.  O método semelhante ao chamado método alemão consiste no seguinte: - Atribuem-se "pesos" às várias peças de utilização para definir suas demandas, como se pode ver na Tabela 1.8 do livro texto e A.1 da Norma 5626/1998.

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26 26 -Somam-se os pesos das diversas peças de utilização: -Calcula-se a raiz quadrada da soma dos pesos -Multiplica-se o valor de por um coeficiente de descarga C, sendo C=0,30 l.s -1

27 27 -Pode-se usar o gráfico da Fig. 1.57, a seguir, para obter diretamente a descarga e o diâmetro em função da soma dos pesos (  P).  Assim, por exemplo: -P = 40 corresponde a 1,9 l/s -P = 100 corresponde a 3,0 l/s; -P = 400 corresponde a 6,0 l/s.

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29 29 Observações: -O peso é função apenas da demanda. Não se leva em consideração os tempos e os intervalos de funcionamento dos aparelhos ao estabelecê-lo. -Pelo processo da Norma nunca se somam vazões (l/s), mas sim apenas pesos para todos os trechos da rede de distribuição. Somente depois de determinado o peso correspondente a um dado trecho é que se passa ao cálculo da vazão correspondente.

30 30 A Norma 5626 apresenta como sugestão uma planilha de cálculo de instalações prediais de água fria, e a marcha a seguir para preenchê-la poderá ser a seguinte: 1)Marca-se o número de cada coluna de água os intervalos de funcionamento dos aparelhos ao estabelecê-lo. 2)Indica-se os trechos compreendidos entre cada dois ramais para os vasos, a partir da primeira derivação, que é a do barrilete: assim, temos: BC; CD; DE etc. na Fig. 1.59.

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34 34 3)Soma-se os pesos em cada pavimento. No caso, trata-se apenas do vaso, cujo peso é 40. 4)Calcula-se os pesos acumulados, contados de baixo para cima, 40, 80,... até 480. 5)Calcula-se as vazões correspondentes aos pesos acumulados, usando o gráfico (Fig. 1.53) ou calculando pela fórmula 40 => 1,90 ls; 80 => 2,68 l/s; 120 => 3,26 l/s; E assim por diante.

35 35 6)Com os valores das vazões, recorre-se ao ábaco de Fair- Whipple-Hsiao para a escolha dos diâmetros e verificação das perdas de carga unitária, Ju. Para isso, procura-se manter as velocidades abaixo dos limites estabelecidos pelo item 5.3.34 da norma.

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38 38 A Tabela 1.10, indica o que se designa por "pressão estática" para várias peças de utilização, isto é, elas representam o desnível da água no reservatório superior em relação à cota onde se acha a peça considerada.

39 39 A Tabela 1.9, indica o que se designa por "pressão dinâmica" para várias peças de utilização, e que nos livros de Hidráulica se chama pressão efetiva, isto é, pressão no ponto considerado, obtida, deduzindo do desnível topográfico entre o nível superior da água e o ponto, a altura representativa das perdas de carga e a altura representativa da velocidade de entrada no tubo.

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43 43  Coluna 1: indica-se a coluna que está se dimensionando.  Coluna 2: registra-se os pavimentos do último ao primeiro.  Coluna 3: indica-se o trecho que está sendo dimensionado.  Coluna 4: registra-se o peso de cada banheiro tirado da Tabela 1.8, que no caso é 40.  Coluna 5: é soma acumulada dos peso nos diversos trechos, de baixo para cima.  Coluna 6-7: com o somatório dos pesos em cada trecho, calcula-se a vazões e os diâmetros nos trechos com o auxílio do ábaco da Fig. 1.35.

44 44  Colunas 8-12: com as vazões e os diâmetros, determinar as velocidades e perdas de cargas para os diversos trechos da coluna, observando o limite de velocidade de 2,5 m/s, usando o ábaco da Figura 1.35.  Coluna 9: o comprimento de cada trecho é retirado do projeto.  Coluna 10: é o comprimento equivalente das conexões de cada trecho.  Coluna 11: é a soma das colunas 9 e 10.  Coluna 13: é a multiplicação das colunas 11 e 12.  Coluna 14: é a pressão disponível no trecho, mais o desnível entre o início e final do trecho, menos a perda de carga do trecho.

45 45  Exercício proposto 1: dimensione os sub-ramais e ramais do isométrico representado na figura. Use o método dos diâmetros equivalentes.

46 46  Exercício proposto 2: dimensione os sub-ramais e ramais do isométrico representado na figura. Use o método da soma dos pesos.

47 47 Continua na próxima aula...